JP2015215397A - Radiation-sensitive resin composition, insulating film, method of producing the same, and organic el element - Google Patents

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高松 信博
Nobuhiro Takamatsu
信博 高松
安田 博幸
Hiroyuki Yasuda
博幸 安田
佳久 奥村
Yoshihisa Okumura
佳久 奥村
哲也 山村
Tetsuya Yamamura
哲也 山村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiation-sensitive resin composition capable of forming an insulating film having a light-shielding property at a wavelength of 400 nm and low water absorptivity.SOLUTION: The radiation-sensitive resin composition contains: (A) at least one polymer selected from a polyimide having a structural unit represented by formula (A1), a precursor (A2) of the polyimide, and a specific alkali-soluble polymer (A3); (B) a radiation-sensitive acid generator; (C) a novolac resin; (D) a compound having an isocyanate group blocked with a protecting group; and (E) a solvent. [In the formula (A1), Ris a divalent group having a hydroxyl group, and X is a tetravalent organic group.]

Description

本発明は、感放射線性樹脂組成物、絶縁膜及びその製造方法、並びに有機EL素子に関する。より詳しくは、有機EL素子用の絶縁膜を形成する場合に好適に用いられる、感放射線性樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a radiation-sensitive resin composition, an insulating film, a method for producing the same, and an organic EL element. More specifically, the present invention relates to a radiation-sensitive resin composition that is suitably used when forming an insulating film for an organic EL element.

フラットパネルディスプレイとして、非発光型である液晶ディスプレイ(LCD)が普及している。また、近年では自発光型ディスプレイである電界発光ディスプレイ(ELD)が知られている。特に有機化合物による電界発光を利用した有機エレクトロルミネセンス(EL)素子は、ディスプレイに設けられる発光素子の他、次世代の照明装置に設けられる発光素子としても期待されている。   As a flat panel display, a liquid crystal display (LCD) which is a non-light-emitting type is widespread. In recent years, an electroluminescent display (ELD) which is a self-luminous display is known. In particular, an organic electroluminescence (EL) element using electroluminescence by an organic compound is expected as a light emitting element provided in a next-generation lighting device in addition to a light emitting element provided in a display.

例えば有機EL表示又は照明装置は、平坦化膜、画素(発光素子)を区画する隔壁等の絶縁膜を有している。このような絶縁膜は、一般的に感放射線性樹脂組成物を用いて形成されている(例えば、特許文献1および2参照)。   For example, an organic EL display or lighting device has an insulating film such as a planarization film and a partition wall that partitions pixels (light emitting elements). Such an insulating film is generally formed using a radiation sensitive resin composition (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

近年、酸化物半導体層を用いた薄膜トランジスタ(TFT)の研究が活発に行われている。特許文献3では、In、Ga、Znからなる酸化物(以下「IGZO」とも略す)の多結晶薄膜をTFTの半導体層に用いた例が提案され、特許文献3および4では、IGZOの非晶質薄膜をTFTの半導体層に用いた例が提案されている。   In recent years, research on thin film transistors (TFTs) using an oxide semiconductor layer has been actively conducted. Patent Document 3 proposes an example in which a polycrystalline thin film of an oxide made of In, Ga, Zn (hereinafter also abbreviated as “IGZO”) is used as a semiconductor layer of a TFT, and Patent Documents 3 and 4 describe an amorphous IGZO film. An example in which a thin film is used for a semiconductor layer of a TFT has been proposed.

しかしながら、IGZOでは、自然光・点灯・製造工程等による光劣化が知られている。このため、IGZO等の光劣化の大きい物質からなる半導体層を含むTFTを、表示又は照明装置の駆動用素子、特に有機EL素子の駆動用素子として用いる場合、IGZOの光劣化防止の観点から、上述の絶縁膜の特性として、紫外から可視光にかけての遮光性付与が求められる。しかしながら、現在用いられている絶縁膜は、例えば波長400nmにおいて透明なものが多く、遮光性の機能付与が求められる。   However, IGZO is known to suffer light degradation due to natural light, lighting, manufacturing processes, and the like. For this reason, when a TFT including a semiconductor layer made of a material having a large light deterioration such as IGZO is used as a driving element for a display or lighting device, particularly a driving element for an organic EL element, from the viewpoint of preventing light deterioration of IGZO, As a characteristic of the above-described insulating film, it is required to impart light shielding properties from ultraviolet to visible light. However, many insulating films that are currently used are transparent at a wavelength of, for example, 400 nm, and a light blocking function is required.

また、有機EL素子では、有機発光層が水分と接触すると速やかに劣化し、輝度が低下することが知られている。前記水分としては、吸着水等の形態で絶縁膜形成材料に含まれる微量の水分に由来することが考えられる。このため、絶縁膜形成材料には、低吸水性も求められる。   Moreover, in an organic EL element, it is known that when an organic light emitting layer comes into contact with moisture, the organic light emitting layer quickly deteriorates and luminance decreases. It is conceivable that the moisture is derived from a small amount of moisture contained in the insulating film forming material in the form of adsorbed water or the like. For this reason, low water absorption is also required for the insulating film forming material.

特開2011−107476号公報JP 2011-107476 A 特開2010−237310号公報JP 2010-237310 A 特開2004−103957号公報JP 2004-103957 A 国際公開第2005/088726号パンフレットInternational Publication No. 2005/088726 Pamphlet

本発明は、波長400nmにおいて遮光性を有し、かつ低吸水性を有する絶縁膜を形成することが可能な、感放射線性樹脂組成物を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a radiation-sensitive resin composition capable of forming an insulating film having light shielding properties at a wavelength of 400 nm and having low water absorption.

本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、以下の構成を採用することにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。本発明は、例えば以下の[1]〜[11]に関する。   The present inventors have intensively studied to solve the above problems. As a result, the inventors have found that the above problems can be solved by adopting the following configuration, and have completed the present invention. The present invention relates to the following [1] to [11], for example.

[1]式(A1)で表される構造単位を有するポリイミド(A1)、前記ポリイミドの前駆体(A2)、ならびにエポキシ基またはオキセタニル基を有するラジカル重合性モノマー(a3−1)、カルボキシル基を有するラジカル重合性モノマー(a3−2)、および前記重合性モノマーと共重合可能なその他のラジカル重合性モノマー(a3−3)を重合させて得られるアルカリ可溶性重合体(A3)から選択される少なくとも1種の重合体と、(B)感放射線性酸発生剤と、(C)ノボラック樹脂と、(D)イソシアネート基が保護基によりブロックされた基を有する化合物と、(E)溶剤とを含有する感放射線性樹脂組成物。   [1] A polyimide (A1) having a structural unit represented by the formula (A1), a precursor (A2) of the polyimide, a radical polymerizable monomer (a3-1) having an epoxy group or an oxetanyl group, and a carboxyl group. At least selected from an alkali-soluble polymer (A3) obtained by polymerizing a radical polymerizable monomer (a3-2) having, and another radical polymerizable monomer (a3-3) copolymerizable with the polymerizable monomer 1 type of polymer, (B) a radiation sensitive acid generator, (C) a novolak resin, (D) a compound having a group in which an isocyanate group is blocked by a protective group, and (E) a solvent A radiation-sensitive resin composition.

Figure 2015215397
[式(A1)中、R1は水酸基を有する2価の基であり、Xは4価の有機基である。]
Figure 2015215397
[In Formula (A1), R 1 is a divalent group having a hydroxyl group, and X is a tetravalent organic group. ]

[2]式(A1)におけるR1が、式(a1)で表される2価の基である前記[1]に記載の感放射線性樹脂組成物。 [2] The radiation-sensitive resin composition according to [1], wherein R 1 in the formula (A1) is a divalent group represented by the formula (a1).

Figure 2015215397
[式(a1)中、R2は、単結合、酸素原子、硫黄原子、スルホニル基、カルボニル基、メチレン基、ジメチルメチレン基またはビス(トリフルオロメチル)メチレン基であり;R3は、それぞれ独立に水素原子、ホルミル基、アシル基またはアルキル基であり、ただし、R3の少なくとも1つは水素原子であり;n1およびn2は、それぞれ独立に0〜2の整数であり、ただし、n1およびn2の少なくとも一方は1または2である。]
Figure 2015215397
Wherein (a1), R 2 represents a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom, a sulfonyl group, a carbonyl group, a methylene group, a dimethylmethylene group or a bis (trifluoromethyl) methylene group; R 3 are each independently Are a hydrogen atom, a formyl group, an acyl group or an alkyl group, provided that at least one of R 3 is a hydrogen atom; n1 and n2 are each independently an integer of 0 to 2, provided that n1 and n2 At least one of is 1 or 2. ]

[3]ノボラック樹脂(C)が、フェノール性水酸基を有する縮合多環式芳香族基を有する構造単位を含む樹脂である前記[1]〜[2]のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物。   [3] The radiation sensitive property according to any one of [1] to [2], wherein the novolak resin (C) is a resin containing a structural unit having a condensed polycyclic aromatic group having a phenolic hydroxyl group. Resin composition.

[4]ノボラック樹脂(C)が、式(C2−1)で表される構造単位および式(C2−2)で表される構造単位から選択される少なくとも1種を有する樹脂である前記[1]〜[3]のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物。   [4] The above-mentioned [1], wherein the novolak resin (C) is a resin having at least one selected from the structural unit represented by the formula (C2-1) and the structural unit represented by the formula (C2-2). ] The radiation sensitive resin composition of any one of [3].

Figure 2015215397
[式(C2−1)〜式(C2−2)中、R2は、メチレン基、炭素数2〜30のアルキレン基、炭素数4〜30の2価の脂環式炭化水素基,炭素数7〜30のアラルキレン基または−R3−Ar−R3−で表される基(Arは2価の芳香族基であり、R3はそれぞれ独立にメチレン基または炭素数2〜20のアルキレン基である)であり;a、b、cおよびeはそれぞれ独立に0〜3の整数であり、dは0〜2の整数であり、但し、aおよびbが共に0である場合はなく、c〜eの全てが0である場合はない。]
Figure 2015215397
[In Formula (C2-1) to Formula (C2-2), R 2 represents a methylene group, an alkylene group having 2 to 30 carbon atoms, a divalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 30 carbon atoms, or a carbon number. A group represented by 7 to 30 aralkylene group or —R 3 —Ar—R 3 — (Ar is a divalent aromatic group, R 3 is independently a methylene group or an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms; A, b, c and e are each independently an integer of 0 to 3, d is an integer of 0 to 2, provided that a and b are not both 0 and c There is no case where all of ~ e are 0. ]

[5]ノボラック樹脂(C)の含有量が、重合体(A)100質量部に対して5〜200質量部である前記[1]〜[4]のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物。
[6]前記化合物(D)が、式(D−1)で表される基を1つ有する化合物、および式(D−2)で表される基を1つ有する化合物から選択される少なくとも1種である、前記[1]〜[5]のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物。
[5] The radiation sensitive property according to any one of [1] to [4], wherein the content of the novolak resin (C) is 5 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer (A). Resin composition.
[6] The compound (D) is at least one selected from a compound having one group represented by the formula (D-1) and a compound having one group represented by the formula (D-2) The radiation-sensitive resin composition according to any one of [1] to [5], which is a seed.

Figure 2015215397
[式(D−1)中、RD1は、炭素数1〜20のアルコキシ基もしくはその誘導体基、炭素数3〜20のシクロアルコキシ基、炭素数6〜30のアリーロキシ基、炭素数1〜15のチオアルコキシ基、炭素数3〜15のチオシクロアルコキシ基または炭素数3〜20の複素環式基である。式(D−2)中、RD2およびRD3はそれぞれ独立にアルキル基またはアリール基であり、RD2およびRD3は相互に結合して各々が結合している炭素原子とともに環を形成してもよい。]
Figure 2015215397
[In formula (D-1), R D1 represents an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms or a derivative group thereof, a cycloalkoxy group having 3 to 20 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms, or 1 to 15 carbon atoms. A thioalkoxy group having 3 to 15 carbon atoms, or a heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms. In formula (D-2), R D2 and R D3 are each independently an alkyl group or an aryl group, and R D2 and R D3 are bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which each is bonded. Also good. ]

[7]前記化合物(D)が、式(D−11)で表される化合物、および式(D−21)で表される化合物から選択される少なくとも1種である、前記[6]に記載の感放射線性樹脂組成物。   [7] The above-mentioned [6], wherein the compound (D) is at least one selected from a compound represented by the formula (D-11) and a compound represented by the formula (D-21). Radiation sensitive resin composition.

Figure 2015215397
[式(D−11)および(D−21)中、RD1、RD2およびRD3はそれぞれ式(D−1)および(D−2)中の同一記号と同義であり;RD4は水素原子またはメチル基であり;Aはメチレン基またはアルキレン基である。]
Figure 2015215397
Wherein (D-11) and (D-21), R D1 , R D2 and R D3 are identical symbols synonymous with each formula (D1) and (D2) in; R D4 are hydrogen An atom or a methyl group; A is a methylene group or an alkylene group; ]

[8]溶剤(E)が、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、エチレングリコールモノアルキルエーテル、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテルプロピオネート、およびトリエチレングリコールジアルキルエーテルから選択される少なくとも1種を含む前記[1]〜[7]のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物。   [8] The solvent (E) is diethylene glycol monoalkyl ether, diethylene glycol dialkyl ether, ethylene glycol monoalkyl ether, ethylene glycol monoalkyl ether acetate, diethylene glycol monoalkyl ether acetate, propylene glycol monoalkyl ether acetate, propylene glycol monoalkyl ether, The radiation-sensitive resin composition according to any one of [1] to [7], comprising at least one selected from propylene glycol monoalkyl ether propionate and triethylene glycol dialkyl ether.

[9]前記[1]〜[8]のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物から形成される、有機EL素子用絶縁膜。   [9] An insulating film for organic EL elements, formed from the radiation-sensitive resin composition according to any one of [1] to [8].

[10]前記[1]〜[8]のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物を用いて基板上に塗膜を形成する工程、前記塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、前記放射線が照射された塗膜を現像する工程、および前記現像された塗膜を加熱する工程を有する、有機EL素子用絶縁膜の製造方法。
[11]前記[9]に記載の絶縁膜を有する有機EL素子。
[10] A step of forming a coating film on the substrate using the radiation-sensitive resin composition according to any one of [1] to [8], wherein at least a part of the coating film is irradiated with radiation. The manufacturing method of the insulating film for organic EL elements which has a process, the process of developing the coating film irradiated with the said radiation, and the process of heating the developed said coating film.
[11] An organic EL device having the insulating film according to [9].

本発明によれば、波長400nmにおいて遮光性を有し、かつ低吸水性を有する絶縁膜を形成することが可能な、感放射線性樹脂組成物を提供することができる。このため、例えばIGZO等の光劣化の大きい物質からなる半導体層を含む薄膜トランジスタを駆動用素子として有する有機EL素子において、これらの装置の使用に伴う前記物質の光劣化を抑制できるとともに、有機発光層の水分に基づく劣化を抑制することができる。このため、信頼性の向上した有機EL素子を得ることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the radiation sensitive resin composition which can form the insulating film which has light-shielding property in wavelength 400nm, and has low water absorption can be provided. Therefore, for example, in an organic EL element having, as a driving element, a thin film transistor including a semiconductor layer made of a material with high photodegradation, such as IGZO, the photodegradation of the substance associated with the use of these devices can be suppressed, and an organic light emitting layer It is possible to suppress deterioration due to moisture. For this reason, the organic EL element with improved reliability can be obtained.

図1は、有機EL装置の主要部の構造の概略を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the main part of the organic EL device.

以下、本発明について説明する。   The present invention will be described below.

〔感放射線性樹脂組成物〕
本発明の感放射線性樹脂組成物は、(A)重合体と、(B)感放射線性酸発生剤と、(C)ノボラック樹脂と、(D)イソシアネート基が保護基によりブロックされた基を有する化合物と、(E)溶剤とを含有する。前記化合物(D)を「ブロックイソシアネート化合物(D)」ともいう。
[Radiation sensitive resin composition]
The radiation-sensitive resin composition of the present invention comprises (A) a polymer, (B) a radiation-sensitive acid generator, (C) a novolak resin, and (D) a group in which an isocyanate group is blocked by a protective group. And (E) a solvent. The compound (D) is also referred to as “block isocyanate compound (D)”.

上記組成物は、重合体(A)、ノボラック樹脂(C)、ブロックイソシアネート化合物(D)を含有することから、耐熱性、波長400nmでの遮光性および低吸水性に優れた絶縁膜を形成することができる。また、上記組成物は、放射線感度が高いことから、パターン形状・解像度に優れた絶縁膜を形成することができ、パターンの狭ピッチ化に要望に対応することができる。
以下、各成分について詳述する。
Since the composition contains the polymer (A), the novolak resin (C), and the blocked isocyanate compound (D), an insulating film excellent in heat resistance, light shielding property at a wavelength of 400 nm and low water absorption is formed. be able to. Moreover, since the said composition has high radiation sensitivity, it can form the insulating film excellent in pattern shape and resolution, and can respond to a request for the narrow pitch of a pattern.
Hereinafter, each component will be described in detail.

[重合体(A)]
重合体(A)は、式(A1)で表される構造単位を有するポリイミド、前記ポリイミドの前駆体、および下記アルカリ可溶性重合体から選択される少なくとも1種の重合体である。
アルカリ可溶性重合体は、エポキシ基またはオキセタニル基を有するラジカル重合性モノマー(a3−1)と、カルボキシル基を有するラジカル重合性モノマー(a3−2)と、前記重合性モノマーと共重合可能なその他のラジカル重合性モノマー(a3−3)とを重合させて得られる。
以下、前記ポリイミドを「ポリイミド(A1)」ともいい、前記前駆体を「ポリイミド前駆体(A2)」ともいい、前記アルカリ可溶性重合体を「アルカリ可溶性重合体(A3)」ともいう。重合体(A)から形成される絶縁膜、特にポリイミド(A1)及び/又はポリイミド前駆体(A2)から形成される絶縁膜は、耐熱性に優れる。
[Polymer (A)]
The polymer (A) is at least one polymer selected from a polyimide having a structural unit represented by the formula (A1), a precursor of the polyimide, and the following alkali-soluble polymer.
The alkali-soluble polymer includes a radical polymerizable monomer (a3-1) having an epoxy group or an oxetanyl group, a radical polymerizable monomer (a3-2) having a carboxyl group, and other copolymerizable monomers with the polymerizable monomer. It is obtained by polymerizing the radical polymerizable monomer (a3-3).
Hereinafter, the polyimide is also referred to as “polyimide (A1)”, the precursor is also referred to as “polyimide precursor (A2)”, and the alkali-soluble polymer is also referred to as “alkali-soluble polymer (A3)”. The insulating film formed from the polymer (A), in particular, the insulating film formed from the polyimide (A1) and / or the polyimide precursor (A2) is excellent in heat resistance.

重合体(A)のポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定した値において、2,000〜500,000が好ましく、3,000〜100,000がより好ましく、4,000〜5,0000がさらに好ましい。Mwが前記範囲の下限値以上であると、充分な機械的特性を有する絶縁膜が得られる傾向にある。Mwが前記範囲の上限値以下であると、溶剤や現像液に対する重合体(A)の溶解性が優れる傾向にある。   The weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene of the polymer (A) is preferably 2,000 to 500,000, preferably 3,000 to 100,000, as measured by gel permeation chromatography (GPC). More preferred is 4,000 to 5,000. When Mw is not less than the lower limit of the above range, an insulating film having sufficient mechanical properties tends to be obtained. When the Mw is not more than the upper limit of the above range, the solubility of the polymer (A) in the solvent or developer tends to be excellent.

重合体(A)の含有量は、感放射線性樹脂組成物中の全固形分100質量%に対して、10〜90質量%が好ましく、20〜80質量%がより好ましく、30〜75質量%がさらに好ましい。   The content of the polymer (A) is preferably 10 to 90% by mass, more preferably 20 to 80% by mass, and more preferably 30 to 75% by mass with respect to 100% by mass of the total solid content in the radiation-sensitive resin composition. Is more preferable.

《ポリイミド(A1)》
ポリイミド(A1)は、式(A1)で表される構造単位を有する。
<< Polyimide (A1) >>
The polyimide (A1) has a structural unit represented by the formula (A1).

Figure 2015215397
Figure 2015215397

式(A1)中、R1は水酸基を有する2価の基であり、Xは4価の有機基である。
1としては、例えば、式(a1)で表される2価の基が挙げられる。
In formula (A1), R 1 is a divalent group having a hydroxyl group, and X is a tetravalent organic group.
Examples of R 1 include a divalent group represented by the formula (a1).

Figure 2015215397
Figure 2015215397

式(a1)中、R2は、単結合、酸素原子、硫黄原子、スルホニル基、カルボニル基、メチレン基、ジメチルメチレン基またはビス(トリフルオロメチル)メチレン基であり;R3は、それぞれ独立に水素原子、ホルミル基、アシル基またはアルキル基である。ただし、R3の少なくとも1つは水素原子である。n1およびn2は、それぞれ独立に0〜2の整数である。ただし、n1およびn2の少なくとも一方は1または2である。n1とn2との合計が2以上の場合、複数のR3は同一でも異なっていてもよい。 In formula (a1), R 2 is a single bond, oxygen atom, sulfur atom, sulfonyl group, carbonyl group, methylene group, dimethylmethylene group or bis (trifluoromethyl) methylene group; R 3 is independently A hydrogen atom, a formyl group, an acyl group or an alkyl group; However, at least one of R 3 is a hydrogen atom. n1 and n2 are each independently an integer of 0-2. However, at least one of n1 and n2 is 1 or 2. When the total of n1 and n2 is 2 or more, the plurality of R 3 may be the same or different.

3において、アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基等の炭素数2〜20の基が挙げられ;アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ドデシル基等の炭素数1〜20の基が挙げられる。 In R 3 , examples of the acyl group include groups having 2 to 20 carbon atoms such as an acetyl group, a propionyl group, a butyryl group, and an isobutyryl group; examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, and n- C1-C20 groups, such as a propyl group, isopropyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-octyl group, n-decyl group, n-dodecyl group, are mentioned.

式(a1)で表される2価の基としては、1つ〜4つの水酸基を有する2価の基が好ましく、2つの水酸基を有する2価の基がさらに好ましい。式(a1)で表される、1つ〜4つの水酸基を有する2価の基としては、例えば、下記式で表される2価の基が挙げられる。なお、下記式において、芳香環より伸びる2本の「−」は、結合手を示す。   The divalent group represented by the formula (a1) is preferably a divalent group having 1 to 4 hydroxyl groups, and more preferably a divalent group having 2 hydroxyl groups. Examples of the divalent group having 1 to 4 hydroxyl groups represented by the formula (a1) include a divalent group represented by the following formula. In the following formula, two “-” extending from the aromatic ring represent a bond.

Figure 2015215397
Figure 2015215397

Figure 2015215397
Figure 2015215397

Figure 2015215397
Figure 2015215397

Figure 2015215397
Figure 2015215397

Xで表される4価の有機基としては、例えば、4価の脂肪族炭化水素基、4価の芳香族炭化水素基、下記式(1)で表される基が挙げられる。Xは、テトラカルボン酸二無水物に由来する4価の有機基であることが好ましい。これらの中でも下記式(1)で表される基が好ましい。   Examples of the tetravalent organic group represented by X include a tetravalent aliphatic hydrocarbon group, a tetravalent aromatic hydrocarbon group, and a group represented by the following formula (1). X is preferably a tetravalent organic group derived from tetracarboxylic dianhydride. Among these, a group represented by the following formula (1) is preferable.

Figure 2015215397
Figure 2015215397

上記式(1)中、Arはそれぞれ独立に3価の芳香族炭化水素基であり、Aは直接結合または2価の基である。前記2価の基としては、例えば、酸素原子、硫黄原子、スルホニル基、カルボニル基、メチレン基、ジメチルメチレン基、ビス(トリフルオロメチル)メチレン基が挙げられる。
4価の脂肪族炭化水素基の炭素数は、通常4〜30であり、好ましくは8〜24である。4価の芳香族炭化水素基および上記式(1)中の3価の芳香族炭化水素基の炭素数は、通常6〜30であり、好ましくは6〜24である。
In the above formula (1), Ar is each independently a trivalent aromatic hydrocarbon group, and A is a direct bond or a divalent group. Examples of the divalent group include an oxygen atom, a sulfur atom, a sulfonyl group, a carbonyl group, a methylene group, a dimethylmethylene group, and a bis (trifluoromethyl) methylene group.
Carbon number of a tetravalent aliphatic hydrocarbon group is 4-30 normally, Preferably it is 8-24. Carbon number of a tetravalent aromatic hydrocarbon group and the trivalent aromatic hydrocarbon group in said formula (1) is 6-30 normally, Preferably it is 6-24.

4価の脂肪族炭化水素基としては、例えば、鎖状炭化水素基、脂環式炭化水素基、分子構造中の少なくとも一部に芳香族環を含む脂肪族炭化水素基が挙げられる。   Examples of the tetravalent aliphatic hydrocarbon group include a chain hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aliphatic hydrocarbon group containing an aromatic ring in at least a part of the molecular structure.

4価の鎖状炭化水素基としては、例えば、n−ブタン、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−オクタン、n−デカン、n−ドデカン等の鎖状炭化水素に由来する4価の基が挙げられる。
4価の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロブタン、シクロペンタン、シクロペンテン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘキセン、シクロオクタン等の単環式炭化水素;ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、ビシクロ[3.1.1]ヘプタン、ビシクロ[3.1.1]ヘプト−2−エン、ビシクロ[2.2.2]オクタン、ビシクロ[2.2.2]オクタ−5−エン等の二環式炭化水素;トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカ−4−エン、アダマンタン、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカン等の三環式以上の炭化水素などに由来する4価の基が挙げられる。
Examples of the tetravalent chain hydrocarbon group include tetravalent groups derived from chain hydrocarbons such as n-butane, n-pentane, n-hexane, n-octane, n-decane, and n-dodecane. Can be mentioned.
Examples of the tetravalent alicyclic hydrocarbon group include monocyclic hydrocarbons such as cyclobutane, cyclopentane, cyclopentene, methylcyclopentane, cyclohexane, cyclohexene, and cyclooctane; bicyclo [2.2.1] heptane, bicyclo Bicycles such as [3.1.1] heptane, bicyclo [3.1.1] hept-2-ene, bicyclo [2.2.2] octane, bicyclo [2.2.2] oct-5-ene formula hydrocarbons; tricyclo [5.2.1.0 2,6] decane, tricyclo [5.2.1.0 2, 6] deca-4-ene, adamantane, tetracyclo [6.2.1.1 3 , 6 . 0 2,7 ] tetravalent groups derived from tricyclic or higher hydrocarbons such as dodecane.

分子構造中の少なくとも一部に芳香族環を含む脂肪族炭化水素基としては、例えば、前記基中に含まれるベンゼン核の数が、3以下であるものが好ましく、1つのものが特に好ましい。より具体的には、1−エチル−6−メチル−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン、1−エチル−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン等に由来する4価の基が挙げられる。   As the aliphatic hydrocarbon group containing an aromatic ring in at least a part of the molecular structure, for example, those having 3 or less benzene nuclei in the group are preferable, and one is particularly preferable. More specifically, tetravalent groups derived from 1-ethyl-6-methyl-1,2,3,4-tetrahydronaphthalene, 1-ethyl-1,2,3,4-tetrahydronaphthalene and the like can be mentioned. .

上記説明において、上述の炭化水素に由来する4価の基は、上述の炭化水素から4つの水素原子を除いて形成された4価の基である。4つの水素原子の除外箇所は、当該4つの水素原子を4つのカルボキシル基に置換した場合に、テトラカルボン酸二無水物構造を形成することができる箇所である。   In the above description, the tetravalent group derived from the above-described hydrocarbon is a tetravalent group formed by removing four hydrogen atoms from the above-mentioned hydrocarbon. The excluded portion of the four hydrogen atoms is a portion where a tetracarboxylic dianhydride structure can be formed when the four hydrogen atoms are substituted with four carboxyl groups.

4価の脂肪族炭化水素基としては、下記式で表される4価の基が好ましい。なお、下記式において、鎖状炭化水素基および脂環より伸びる4本の「−」は、結合手を示す。   The tetravalent aliphatic hydrocarbon group is preferably a tetravalent group represented by the following formula. In the following formula, four “-” extending from the chain hydrocarbon group and the alicyclic ring represent a bond.

Figure 2015215397
Figure 2015215397

4価の芳香族炭化水素基および上記式(1)で表される基としては、例えば、下記式で表される4価の基が挙げられる。なお、下記式において、芳香環より伸びる4本の「−」は、結合手を示す。   Examples of the tetravalent aromatic hydrocarbon group and the group represented by the above formula (1) include a tetravalent group represented by the following formula. In the following formula, four “-” extending from the aromatic ring represent a bond.

Figure 2015215397
Figure 2015215397

ポリイミド(A1)は、以下に説明するポリイミド前駆体(A2)のイミド化によって得ることができる。ここでのイミド化は完全に進めてもよく、部分的に進めてもよい。すなわちイミド化率は100%でなくともよい。このため、ポリイミド(A1)は、以下に説明する、式(A2−1)で表される構造単位および式(A2−2)で表される構造単位から選択される少なくとも1種をさらに有してもよい。
ポリイミド(A1)において、イミド化率は、好ましくは5%以上、より好ましくは7.5%以上、さらに好ましくは10%以上である。イミド化率の上限値は、好ましくは50%、より好ましくは30%である。イミド化率が前記範囲にあると、耐熱性および露光部分の現像液に対する溶解性の点で好ましい。イミド化率は、実施例記載の条件により測定することができる。
ポリイミド(A1)において、式(A1)、式(A2−1)、式(A2−2)で表される構造単位の合計含有量は、通常50質量%以上、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、特に好ましくは80質量%以上である。
A polyimide (A1) can be obtained by imidation of the polyimide precursor (A2) demonstrated below. The imidization here may proceed completely or partially. In other words, the imidation ratio may not be 100%. Therefore, the polyimide (A1) further has at least one selected from the structural unit represented by the formula (A2-1) and the structural unit represented by the formula (A2-2), which will be described below. May be.
In the polyimide (A1), the imidation ratio is preferably 5% or more, more preferably 7.5% or more, and further preferably 10% or more. The upper limit value of the imidization rate is preferably 50%, more preferably 30%. When the imidation ratio is in the above range, it is preferable from the viewpoint of heat resistance and solubility of the exposed portion in the developer. The imidization rate can be measured under the conditions described in the examples.
In the polyimide (A1), the total content of the structural units represented by the formula (A1), formula (A2-1), and formula (A2-2) is usually 50% by mass or more, preferably 60% by mass or more. Preferably it is 70 mass% or more, Most preferably, it is 80 mass% or more.

《ポリイミド前駆体(A2)》
ポリイミド前駆体(A2)は、脱水・環化(イミド化)によって、式(A1)で表される構造単位を有するポリイミド(A1)を生成することができる化合物である。ポリイミド前駆体(A2)としては、例えば、ポリアミック酸およびポリアミック酸誘導体が挙げられる。
<< Polyimide precursor (A2) >>
A polyimide precursor (A2) is a compound which can produce | generate the polyimide (A1) which has a structural unit represented by Formula (A1) by dehydration and cyclization (imidization). Examples of the polyimide precursor (A2) include polyamic acid and polyamic acid derivatives.

(ポリアミック酸)
ポリアミック酸は、式(A2−1)で表される構造単位を有する。
(Polyamic acid)
The polyamic acid has a structural unit represented by the formula (A2-1).

Figure 2015215397
Figure 2015215397

式(A2−1)中、R1は水酸基を有する2価の基であり、Xは4価の有機基である。R1で表される水酸基を有する2価の基およびXで表される4価の有機基としては、各々式(A1)中のR1およびXとして例示した基と同様なものが挙げられる。 In formula (A2-1), R 1 is a divalent group having a hydroxyl group, and X is a tetravalent organic group. Examples of the divalent group having a hydroxyl group represented by R 1 and the tetravalent organic group represented by X include the same groups as those exemplified as R 1 and X in the formula (A1).

ポリアミック酸において、式(A2−1)で表される構造単位の含有量は、通常50質量%以上、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、特に好ましくは80質量%以上である。   In the polyamic acid, the content of the structural unit represented by the formula (A2-1) is usually 50% by mass or more, preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and particularly preferably 80% by mass or more. is there.

(ポリアミック酸誘導体)
ポリアミック酸誘導体は、ポリアミック酸のエステル化等により合成される誘導体である。ポリアミック酸誘導体としては、例えば、ポリアミック酸が有する式(A2−1)で表される構造単位中のカルボキシル基の水素原子を他の基に置換した重合体が挙げられ、ポリアミック酸エステルが好ましい。
(Polyamic acid derivative)
The polyamic acid derivative is a derivative synthesized by esterification of polyamic acid or the like. As a polyamic acid derivative, the polymer which substituted the hydrogen atom of the carboxyl group in the structural unit represented by the formula (A2-1) which a polyamic acid has with another group is mentioned, for example, A polyamic acid ester is preferable.

ポリアミック酸エステルは、ポリアミック酸が有するカルボキシル基の少なくとも一部がエステル化された重合体である。ポリアミック酸エステルとしては、式(A1)で表される構造単位を有するポリイミド(A1)を生成することができる、式(A2−2)で表される構造単位を有する重合体が挙げられる。   The polyamic acid ester is a polymer in which at least a part of the carboxyl group of the polyamic acid is esterified. Examples of the polyamic acid ester include a polymer having a structural unit represented by the formula (A2-2) that can produce a polyimide (A1) having the structural unit represented by the formula (A1).

Figure 2015215397
Figure 2015215397

式(A2−2)中、R1は水酸基を有する2価の基であり、Xは4価の有機基であり、R4はそれぞれ独立に炭素数1〜5のアルキル基である。R1で表される水酸基を有する2価の基およびXで表される4価の有機基としては、各々式(A1)中のR1およびXとして例示した基と同様なものが挙げられる。R4で表される炭素数1〜5のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基が挙げられる。 In formula (A2-2), R 1 is a divalent group having a hydroxyl group, X is a tetravalent organic group, and R 4 is independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Examples of the divalent group having a hydroxyl group represented by R 1 and the tetravalent organic group represented by X include the same groups as those exemplified as R 1 and X in the formula (A1). Examples of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms represented by R 4 include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group.

ポリアミック酸エステルにおいて、式(A2−2)で表される構造単位の含有量は、通常50質量%以上、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、特に好ましくは80質量%以上である。   In the polyamic acid ester, the content of the structural unit represented by the formula (A2-2) is usually 50% by mass or more, preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and particularly preferably 80% by mass or more. It is.

《ポリイミド(A1)およびポリイミド前駆体(A2)の合成方法》
ポリイミド前駆体(A2)であるポリアミック酸は、例えば、テトラカルボン酸二無水物と、水酸基を有するジアミン及び必要に応じて他のジアミンを含むジアミンとを重合させることにより、得ることができる。これらの使用割合は、例えば前記テトラカルボン酸二無水物1モルに対して前記の全ジアミンを0.3〜4モル、好ましくは略等モルである。前記重合において、前記テトラカルボン酸二無水物および前記の全ジアミンの混合溶液を50℃〜200℃、1時間〜24時間加熱することが好ましい。
以下、前記テトラカルボン酸二無水物および前記水酸基を有するジアミンを、それぞれ「酸二無水物(A1−1)および「ジアミン(A1−2)」ともいい、前記他のジアミンを「ジアミン(A1−2’)」ともいう。
<< Synthesis Method of Polyimide (A1) and Polyimide Precursor (A2) >>
The polyamic acid which is a polyimide precursor (A2) can be obtained, for example, by polymerizing a tetracarboxylic dianhydride, a diamine having a hydroxyl group and a diamine containing another diamine as required. The proportion of these used is, for example, 0.3 to 4 mol, preferably approximately equimolar, with respect to 1 mol of the tetracarboxylic dianhydride. In the polymerization, the mixed solution of the tetracarboxylic dianhydride and the total diamine is preferably heated at 50 ° C. to 200 ° C. for 1 hour to 24 hours.
Hereinafter, the tetracarboxylic dianhydride and the diamine having a hydroxyl group are also referred to as “acid dianhydride (A1-1) and“ diamine (A1-2) ”, respectively, and the other diamine is referred to as“ diamine (A1- 2 ') ".

ポリアミック酸の合成は、ジアミン(A1−2)を重合溶剤に溶解させた後、ジアミン(A1−2)と酸二無水物(A1−1)とを反応させることで行ってもよく、酸二無水物(A1−1)を重合溶剤に溶解させた後、酸二無水物(A1−1)とジアミン(A1−2)とを反応させることで行ってもよい。   The synthesis of polyamic acid may be carried out by dissolving diamine (A1-2) in a polymerization solvent and then reacting diamine (A1-2) with acid dianhydride (A1-1). You may carry out by making an acid dianhydride (A1-1) and diamine (A1-2) react after melt | dissolving an anhydride (A1-1) in a polymerization solvent.

ポリイミド前駆体(A2)であるポリアミック酸誘導体は、上記ポリアミック酸のカルボキシル基をエステル化するなどして合成することができる。エステル化の方法としては、特に限定はなく、公知の方法を適用することができる。   The polyamic acid derivative which is the polyimide precursor (A2) can be synthesized by esterifying the carboxyl group of the polyamic acid. There is no limitation in particular as a method of esterification, A well-known method is applicable.

ポリイミド(A1)は、例えば、上記方法でポリアミック酸を合成した後、このポリアミック酸を脱水・環化(イミド化)することで合成することができ;また、上記方法でポリアミック酸誘導体を合成した後、このポリアミック酸誘導体をイミド化することで合成することもできる。   The polyimide (A1) can be synthesized, for example, by synthesizing a polyamic acid by the above method and then dehydrating and cyclizing (imidizing) the polyamic acid; and a polyamic acid derivative is synthesized by the above method. Then, it can also synthesize | combine by imidating this polyamic acid derivative.

ポリアミック酸およびポリアミック酸誘導体のイミド化反応としては、加熱イミド化反応や化学イミド化反応等の公知の方法の適用が可能である。加熱イミド化反応の場合、ポリアミック酸及び/又はポリアミック酸誘導体を含む溶液を120℃〜210℃、1時間〜16時間加熱することが好ましい。イミド化反応は、必要に応じて、トルエン、キシレン、メシチレン等の共沸溶剤を使用して系内の水を除去しながら行ってもよい。   As the imidization reaction of the polyamic acid and the polyamic acid derivative, known methods such as a heat imidization reaction and a chemical imidation reaction can be applied. In the case of the heating imidization reaction, it is preferable to heat a solution containing a polyamic acid and / or a polyamic acid derivative at 120 ° C. to 210 ° C. for 1 hour to 16 hours. The imidization reaction may be carried out while removing water in the system using an azeotropic solvent such as toluene, xylene, mesitylene or the like, if necessary.

また、テトラカルボン酸二無水物に対してジアミンを過剰に用いた場合は、ポリイミド、ポリアミック酸およびポリアミック酸誘導体の末端基を封止する末端封止剤として、例えば、無水マレイン酸等のジカルボン酸無水物を用いてもよい。
酸二無水物(A1−1)は、式(a2)で表される酸二無水物である。
Moreover, when diamine is used excessively with respect to tetracarboxylic dianhydride, for example, dicarboxylic acid such as maleic anhydride is used as an end-capping agent for sealing the end groups of polyimide, polyamic acid and polyamic acid derivatives. Anhydrides may be used.
Acid dianhydride (A1-1) is an acid dianhydride represented by the formula (a2).

Figure 2015215397
Figure 2015215397

式(a2)中、Xは4価の有機基である。Xで表される4価の有機基としては、式(A1)中のXとして例示した基と同様なものが挙げられる。
ジアミン(A1−2)は、式(a3)で表されるジアミンである。
In the formula (a2), X is a tetravalent organic group. Examples of the tetravalent organic group represented by X include the same groups as those exemplified as X in formula (A1).
Diamine (A1-2) is a diamine represented by formula (a3).

Figure 2015215397
Figure 2015215397

式(a3)中、R1は水酸基を有する2価の基である。R1で表される水酸基を有する2価の基としては、式(A1)中のR1として例示した基と同様なものが挙げられる。 In the formula (a3), R 1 is a divalent group having a hydroxyl group. The divalent group having a hydroxyl group represented by R 1, include those similar to the groups exemplified as R 1 in the formula (A1).

ジアミン(A1−2)とともに、当該(A1−2)以外の他のジアミン(A1−2’)を用いてもよい。他のジアミン(A1−2’)としては、例えば、水酸基を有さない、芳香族ジアミンおよび脂肪族ジアミンから選択される少なくとも1種のジアミンが挙げられる。   In addition to the diamine (A1-2), another diamine (A1-2 ') other than the (A1-2) may be used. Examples of the other diamine (A1-2 ′) include at least one diamine selected from an aromatic diamine and an aliphatic diamine having no hydroxyl group.

ポリイミド(A1)は、式(A1)、(A2−1)および(A2−2)中のR1を、前記他のジアミン(A1−2’)の残基にかえた構造単位をさらに有していてもよい。同様に、ポリイミド前駆体(A2)は、式(A2−1)および(A2−2)中のR1を、前記他のジアミン(A1−2’)の残基にかえた構造単位をさらに有していてもよい。 The polyimide (A1) further has a structural unit in which R 1 in the formulas (A1), (A2-1) and (A2-2) is replaced with the residue of the other diamine (A1-2 ′). It may be. Similarly, the polyimide precursor (A2) further has a structural unit in which R 1 in the formulas (A2-1) and (A2-2) is changed to the residue of the other diamine (A1-2 ′). You may do it.

ポリイミド(A1)およびポリイミド前駆体(A2)の合成に用いる重合溶剤としては、これらの合成用の原料や、前記(A1)および(A2)を溶解させることができ、低吸水性の溶剤が好ましい。重合溶剤としては、後述する溶剤(E)として例示した溶剤と同様の溶剤を使用することができる。   As a polymerization solvent used for the synthesis of the polyimide (A1) and the polyimide precursor (A2), these synthesis raw materials and the above (A1) and (A2) can be dissolved, and a low water-absorbing solvent is preferable. . As a polymerization solvent, the solvent similar to the solvent illustrated as the solvent (E) mentioned later can be used.

重合溶剤として溶剤(E)と同様の溶剤を使用することで、ポリイミド(A1)またはポリイミド前駆体(A2)を合成した後にこれらの重合体を単離する工程、単離後に別の溶剤に再溶解させる工程を不要とすることができる。これにより、本発明の樹脂組成物の生産性を向上させることができる。   By using the same solvent as the solvent (E) as the polymerization solvent, the step of isolating these polymers after synthesizing the polyimide (A1) or the polyimide precursor (A2), and reusing the solvent again after the isolation. The step of dissolving can be eliminated. Thereby, the productivity of the resin composition of the present invention can be improved.

ポリイミド(A1)およびポリイミド前駆体(A2)は、水酸基を有する上記特定構造により、後述する溶剤(E)への優れた溶解性を有する。このため、これらの重合体は、N−メチルピロリドン(NMP)以外の低吸水性の溶剤、例えば後述する溶剤(E)にも溶解する。その結果、例えば、重合体(A)を得るための重合溶剤としてNMP以外の溶剤を使用することで、感放射線性樹脂組成物から形成される絶縁膜をより低吸水化することができる。   The polyimide (A1) and the polyimide precursor (A2) have excellent solubility in the solvent (E) described later due to the specific structure having a hydroxyl group. For this reason, these polymers are also soluble in a low water-absorbing solvent other than N-methylpyrrolidone (NMP), for example, the solvent (E) described later. As a result, for example, by using a solvent other than NMP as a polymerization solvent for obtaining the polymer (A), the insulating film formed from the radiation-sensitive resin composition can have a lower water absorption.

《アルカリ可溶性重合体(A3)》
アルカリ可溶性重合体(A3)は、エポキシ基またはオキセタニル基を有するラジカル重合性モノマー(a3−1)、カルボキシル基を有するラジカル重合性モノマー(a3−2)、および前記重合性モノマーと共重合可能なその他のラジカル重合性モノマー(a3−3)を重合させて得られる共重合体である。
以下、前記モノマー(a3−1)〜(a3−3)を各々「成分(a3−1)〜(a3−3)」ともいい、ここで用いられる成分(a3−1)、成分(a3−2)および成分(a3−3)について順次説明する。
<< Alkali-soluble polymer (A3) >>
The alkali-soluble polymer (A3) is copolymerizable with a radical polymerizable monomer (a3-1) having an epoxy group or an oxetanyl group, a radical polymerizable monomer (a3-2) having a carboxyl group, and the polymerizable monomer. It is a copolymer obtained by polymerizing other radical polymerizable monomers (a3-3).
Hereinafter, the monomers (a3-1) to (a3-3) are also referred to as “components (a3-1) to (a3-3)”, respectively, and the components (a3-1) and (a3-2) used here. ) And component (a3-3) will be sequentially described.

(成分(a3−1))
成分(a3−1)としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3−メチル−3−(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、3−エチル−3−(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、3−メチル−3−(メタ)アクリロキシエチルオキセタン、3−エチル−3−(メタ)アクリロキシエチルオキセタン、p−ビニル安息香酸3−エチルオキセタン−3−イルメチルエステル、p−ビニルフェニル−3−エチルオキセタ−3−イルメチルエーテルを挙げることができる。成分(a3−1)から選ばれる少なくとも1種を使用して得られたアルカリ可溶性重合体(A3)を用いると、耐熱性、耐薬品性が高く、かつ小さなパターンを形成することができるので好ましい。
成分(a3−1)は単独でも、または2種以上を混合しても使用することができる。
(Component (a3-1))
Examples of the component (a3-1) include glycidyl (meth) acrylate, methyl glycidyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate, 3-methyl-3- (meth) acryloxymethyloxetane, 3-ethyl-3- (meth) acryloxymethyl oxetane, 3-methyl-3- (meth) acryloxyethyl oxetane, 3-ethyl-3- (meth) acryloxyethyl oxetane, 3-ethyl p-vinylbenzoate Examples include oxetane-3-ylmethyl ester and p-vinylphenyl-3-ethyloxet-3-ylmethyl ether. Use of an alkali-soluble polymer (A3) obtained by using at least one selected from the component (a3-1) is preferable because it has high heat resistance and chemical resistance and can form a small pattern. .
The component (a3-1) can be used alone or in combination of two or more.

アルカリ可溶性重合体(A3)の合成に際しては、成分(a3−1)を、好ましくは、全モノマーの総質量に対して1〜70質量%用いる。このような範囲であると、本発明の樹脂組成物から得られるパターンのサイズがマスク寸法に近くなり、また塗膜の耐薬品性が高くなるので好ましい。該モノマーの前記範囲が10〜65質量%であると、耐熱性が高くなりより好ましい。さらに該モノマーの前記範囲が15〜50質量%であると、現像性がより良好となるためさらに好ましい。   In synthesizing the alkali-soluble polymer (A3), the component (a3-1) is preferably used in an amount of 1 to 70% by mass based on the total mass of all monomers. Such a range is preferable because the size of the pattern obtained from the resin composition of the present invention is close to the mask dimension and the chemical resistance of the coating film is increased. It is more preferable that the range of the monomer is 10 to 65% by mass because heat resistance is increased. Furthermore, when the said range of this monomer is 15-50 mass%, since developability becomes more favorable, it is further more preferable.

(成分(a3−2))
成分(a3−2)としては、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、α−クロルアクリル酸、けい皮酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、コハク酸モノ[2−(メタ)アクリロイロキシエチル]、マレイン酸モノ[2−(メタ)アクリロイロキシエチル]、シクロヘキセン−3,4−ジカルボン酸モノ[2−(メタ)アクリロイロキシエチル]である。中でも、(メタ)アクリル酸、コハク酸モノ(2−メタクリロイロキシエチル)が好ましく、特に(メタ)アクリル酸を用いると樹脂組成物のパターンサイズがマスク寸法に近くなり、透明性が高く、現像残渣が少なく、保存安定性に優れた樹脂組成物が得られるので一層好ましい。
成分(a3−2)は単独でも、または2種以上を混合しても使用することができる。
(Component (a3-2))
Examples of the component (a3-2) include (meth) acrylic acid, crotonic acid, α-chloroacrylic acid, cinnamic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, mesaconic acid, and ω-carboxypolycaprolactone. Mono (meth) acrylate, succinic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl], maleic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl], cyclohexene-3,4-dicarboxylic acid mono [2- (meta ) Acryloyloxyethyl]. Among these, (meth) acrylic acid and mono (2-methacryloyloxyethyl) succinate are preferable. When (meth) acrylic acid is used, the pattern size of the resin composition is close to the mask dimension, and the transparency is high. Since a resin composition having little residue and excellent storage stability is obtained, it is more preferable.
The component (a3-2) can be used alone or in combination of two or more.

アルカリ可溶性重合体(A3)の合成に際しては、成分(a3−2)を、好ましくは、全モノマーの総質量に対して5〜50質量%用いる。このような範囲であると、本発明の樹脂組成物のアルカリ水溶液での現像性が良好となり好ましい。該モノマーの前記範囲が6〜40質量%であると、パターンサイズがマスク寸法に近くなるためより好ましく、7〜30質量%であると、高感度であるためさらに好ましい。   In synthesizing the alkali-soluble polymer (A3), the component (a3-2) is preferably used in an amount of 5 to 50% by mass based on the total mass of all monomers. Within such a range, the developability of the resin composition of the present invention with an alkaline aqueous solution is good, which is preferable. The range of the monomer is preferably 6 to 40% by mass because the pattern size is close to the mask dimension, and the range of 7 to 30% by mass is more preferable because of high sensitivity.

(成分(a3−3))
成分(a3−3)は、成分(a3−1)および(a3−2)と共重合可能なラジカル重合性モノマーであれば、特に限定されるものではない。例えば、スチレン、メチルスチレン、ビニルトルエン、クロルメチルスチレン、(メタ)アクリルアミド、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、N−フェニルマレイミド、ポリスチレンマクロモノマー、ポリメチルメタクリレートマクロモノマー、N−アクリロイルモルホリン、インデン、5−テトラヒドロフルフリルオキシカルボニルペンチルアクリレートなどの、テトラヒドロフルフリルアルコールをε−カプロラクトンで変性して得られる化合物の(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。市販品を用いることもでき、例えば、日本化薬(株)製KAYARAD(商標)TC110Sが好ましく挙げられる。
成分(a3−3)がアルカリ可溶性重合体(A3)の合成に用いられる全モノマーの総質量に対して15〜85質量%の範囲で用いられると、本発明の樹脂組成物を塗布、露光、現像したときに、パターンサイズがマスク寸法に近くなり、かつ、低露光量で所望のパターンを得ることができるので好ましい。現像時間と密着性のバランスを考慮すると、該モノマーの前記範囲は20〜78質量%が好ましい。
(Component (a3-3))
The component (a3-3) is not particularly limited as long as it is a radical polymerizable monomer copolymerizable with the components (a3-1) and (a3-2). For example, styrene, methylstyrene, vinyltoluene, chloromethylstyrene, (meth) acrylamide, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decanyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dicyclopentenyloxy Ethyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate , 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, glycerol mono (meth) acrylate, N-phenylmaleimide, polystyrene macromonomer, polymethyl methacrylate Macromonomer, N- acryloyl morpholine, indene, 5, such as tetrahydrofurfuryl oxycarbonyl pentyl acrylate, (meth) acrylic acid ester of the compound obtained by modifying tetrahydrofurfuryl alcohol ε- caprolactone. A commercial item can also be used, for example, Nippon Kayaku Co., Ltd. KAYARAD (trademark) TC110S is mentioned preferably.
When the component (a3-3) is used in a range of 15 to 85% by mass with respect to the total mass of all monomers used for the synthesis of the alkali-soluble polymer (A3), the resin composition of the present invention is applied, exposed, When developed, the pattern size is close to the mask dimension, and a desired pattern can be obtained with a low exposure amount, which is preferable. Considering the balance between development time and adhesion, the range of the monomer is preferably 20 to 78% by mass.

(アルカリ可溶性重合体(A3)の重合方法)
アルカリ可溶性重合体(A3)は、例えば、成分(a3−1)、成分(a3−2)および成分(a3−3)を含有するラジカル重合性モノマーの混合物を重合させて得ることができる。前記モノマーの重合方法は特に制限されないが、溶媒を用いた溶液中でのラジカル重合が好ましい。重合温度は使用する重合開始剤からラジカルが十分発生する温度であれば特に限定されないが、通常50℃〜150℃の範囲である。重合時間も特に限定されないが、通常3〜24時間の範囲である。また、当該重合は、加圧、減圧または大気圧のいずれの圧力下でも行うことができる。
(Polymerization method of alkali-soluble polymer (A3))
The alkali-soluble polymer (A3) can be obtained, for example, by polymerizing a mixture of radically polymerizable monomers containing the component (a3-1), the component (a3-2) and the component (a3-3). The method for polymerizing the monomer is not particularly limited, but radical polymerization in a solution using a solvent is preferable. The polymerization temperature is not particularly limited as long as radicals are sufficiently generated from the polymerization initiator to be used. The polymerization time is not particularly limited, but is usually in the range of 3 to 24 hours. In addition, the polymerization can be performed under any pressure of pressure, reduced pressure, or atmospheric pressure.

上記の重合反応に使用する溶媒は、成分(a3−1)〜(a3−3)、および生成するアルカリ可溶性重合体(A3)を溶解する溶媒が好ましい。当該溶媒の具体例は、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、アセトン、2−ブタノン、酢酸エチル、酢酸プロピル、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、ジオキサン、トルエン、キシレン、シクロヘキサノン、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メチルエーテルアセテート、γ―ブチロラクトン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、N,N−ジメチルホルムアミド、酢酸、水等であり、これらの混合物であってもよい。   The solvent used for the polymerization reaction is preferably a solvent that dissolves the components (a3-1) to (a3-3) and the alkali-soluble polymer (A3) to be produced. Specific examples of the solvent include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, acetone, 2-butanone, ethyl acetate, propyl acetate, tetrahydrofuran, acetonitrile, dioxane, toluene, xylene, cyclohexanone, ethylene glycol monoethyl ether, propylene. Glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, γ-butyrolactone, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, N, N-dimethylformamide, acetic acid, water, etc. A mixture thereof may be used.

また、重合溶剤として後述する溶剤(E)と同様の溶剤を使用することで、重合体を単離する工程、単離後に別の溶剤に再溶解させる工程を不要とすることができる。これにより、本発明の樹脂組成物の生産性を向上させることができる。   Moreover, the process similar to the solvent (E) mentioned later as a polymerization solvent can be made unnecessary by the process of isolating a polymer and the process of re-dissolving in another solvent after isolation. Thereby, the productivity of the resin composition of the present invention can be improved.

アルカリ可溶性重合体(A3)を合成する際に用いる重合開始剤は、熱によりラジカルを発生する化合物、アゾビスイソブチロニトリル、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)等のアゾ系開始剤や、過酸化ベンゾイル等の過酸化物系開始剤を使用することができる。分子量を調節するために、チオグリコール酸等の連鎖移動剤を適量添加してもよい。   The polymerization initiator used when synthesizing the alkali-soluble polymer (A3) is a compound that generates radicals by heat, azobisisobutyronitrile, dimethyl-2,2′-azobis (2-methylpropionate), or the like. Azo initiators and peroxide initiators such as benzoyl peroxide can be used. In order to adjust the molecular weight, a suitable amount of a chain transfer agent such as thioglycolic acid may be added.

[感放射線性酸発生剤(B)]
感放射線性酸発生剤(B)は、放射線の照射を含む処理によって酸を発生する化合物である。放射線としては、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線、荷電粒子線が挙げられる。感放射線性樹脂組成物は、感放射線性酸発生剤(B)を含有することで、ポジ型の感放射線特性を発揮することができ、かつ良好な放射線感度を有することができる。
[Radiosensitive acid generator (B)]
The radiation sensitive acid generator (B) is a compound that generates an acid by a treatment including irradiation of radiation. Examples of radiation include visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-rays, and charged particle beams. By containing the radiation sensitive acid generator (B), the radiation sensitive resin composition can exhibit positive radiation sensitive characteristics and can have good radiation sensitivity.

感放射線性樹脂組成物における感放射線性酸発生剤(B)の含有量は、重合体(A)100質量部に対して、通常5〜100質量部であり、好ましくは10〜60質量部、より好ましくは15〜50質量部である。感放射線性酸発生剤(B)の含有量を前記範囲とすることで、現像液となるアルカリ水溶液等に対する放射線の照射部分と未照射部分との溶解度の差を大きくし、パターニング性能を向上させることができる。   Content of the radiation sensitive acid generator (B) in a radiation sensitive resin composition is 5-100 mass parts normally with respect to 100 mass parts of polymers (A), Preferably it is 10-60 mass parts, More preferably, it is 15-50 mass parts. By setting the content of the radiation-sensitive acid generator (B) within the above range, the difference in solubility between the irradiated portion and the unirradiated portion with respect to an alkaline aqueous solution or the like serving as a developer is increased, and the patterning performance is improved. be able to.

感放射線性酸発生剤(B)としては、例えば、キノンジアジド化合物、オキシムスルホネート化合物、オニウム塩、N−スルホニルオキシイミド化合物、ハロゲン含有化合物、ジアゾメタン化合物、スルホン化合物、スルホン酸エステル化合物、カルボン酸エステル化合物が挙げられる。   Examples of the radiation sensitive acid generator (B) include quinonediazide compounds, oxime sulfonate compounds, onium salts, N-sulfonyloxyimide compounds, halogen-containing compounds, diazomethane compounds, sulfone compounds, sulfonic acid ester compounds, and carboxylic acid ester compounds. Is mentioned.

感放射線性酸発生剤(B)としては、キノンジアジド化合物、オキシムスルホネート化合物、オニウム塩、スルホン酸エステル化合物が好ましく、キノンジアジド化合物、オキシムスルホネート化合物がより好ましく、キノンジアジド化合物が特に好ましい。
感放射線性酸発生剤(B)は、単独で使用しても2種類以上を併用してもよい。
As the radiation sensitive acid generator (B), a quinonediazide compound, an oxime sulfonate compound, an onium salt, and a sulfonate compound are preferable, a quinonediazide compound and an oxime sulfonate compound are more preferable, and a quinonediazide compound is particularly preferable.
The radiation sensitive acid generator (B) may be used alone or in combination of two or more.

《キノンジアジド化合物》
キノンジアジド化合物は、放射線の照射およびアルカリ水溶液を用いた現像を含む処理によってカルボン酸を発生する。キノンジアジド化合物としては、例えば、フェノール性化合物またはアルコール性化合物(以下「母核」ともいう)と、1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸ハライドとの縮合物が挙げられる。
<Quinonediazide compound>
The quinonediazide compound generates carboxylic acid by processing including irradiation with radiation and development using an aqueous alkali solution. Examples of the quinonediazide compound include a condensate of a phenolic compound or an alcoholic compound (hereinafter also referred to as “host nucleus”) and 1,2-naphthoquinonediazidesulfonic acid halide.

母核としては、例えば、トリヒドロキシベンゾフェノン、テトラヒドロキシベンゾフェノン、ペンタヒドロキシベンゾフェノン、ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、ポリ(ヒドロキシフェニル)アルカン、その他の母核が挙げられる。   Examples of the mother nucleus include trihydroxybenzophenone, tetrahydroxybenzophenone, pentahydroxybenzophenone, hexahydroxybenzophenone, poly (hydroxyphenyl) alkane, and other mother nuclei.

トリヒドロキシベンゾフェノンとしては、例えば、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,4,6−トリヒドロキシベンゾフェノンが挙げられる。   Examples of trihydroxybenzophenone include 2,3,4-trihydroxybenzophenone and 2,4,6-trihydroxybenzophenone.

テトラヒドロキシベンゾフェノンとしては、例えば、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,3’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,2’−テトラヒドロキシ−4’−メチルベンゾフェノン、2,3,4,4’−テトラヒドロキシ−3’−メトキシベンゾフェノンが挙げられる。   Examples of tetrahydroxybenzophenone include 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 2,3,4,3′-tetrahydroxybenzophenone, 2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 2, Examples include 3,4,2′-tetrahydroxy-4′-methylbenzophenone and 2,3,4,4′-tetrahydroxy-3′-methoxybenzophenone.

ペンタヒドロキシベンゾフェノンとしては、例えば、2,3,4,2’,6’−ペンタヒドロキシベンゾフェノンが挙げられる。
ヘキサヒドロキシベンゾフェノンとしては、例えば、2,4,6,3’,4’,5’−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、3,4,5,3’,4’,5’−ヘキサヒドロキシベンゾフェノンが挙げられる。
Examples of pentahydroxybenzophenone include 2,3,4,2 ′, 6′-pentahydroxybenzophenone.
Examples of hexahydroxybenzophenone include 2,4,6,3 ′, 4 ′, 5′-hexahydroxybenzophenone and 3,4,5,3 ′, 4 ′, 5′-hexahydroxybenzophenone.

ポリ(ヒドロキシフェニル)アルカンとしては、例えば、ビス(2,4−ジヒドロキシフェニル)メタン、ビス(p−ヒドロキシフェニル)メタン、トリス(p−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,1−トリス(p−ヒドロキシフェニル)エタン、ビス(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)プロパン、1,1,3−トリス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−3−フェニルプロパン、4,4’−〔1−{4−(1−[4−ヒドロキシフェニル]−1−メチルエチル)フェニル}エチリデン〕ビスフェノール、ビス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン、3,3,3’,3’−テトラメチル−1,1’−スピロビインデン−5,6,7,5’,6’,7’−ヘキサノール、2,2,4−トリメチル−7,2’,4’−トリヒドロキシフラバンが挙げられる。   Examples of the poly (hydroxyphenyl) alkane include bis (2,4-dihydroxyphenyl) methane, bis (p-hydroxyphenyl) methane, tris (p-hydroxyphenyl) methane, 1,1,1-tris (p- Hydroxyphenyl) ethane, bis (2,3,4-trihydroxyphenyl) methane, 2,2-bis (2,3,4-trihydroxyphenyl) propane, 1,1,3-tris (2,5-dimethyl) -4-hydroxyphenyl) -3-phenylpropane, 4,4 '-[1- {4- (1- [4-hydroxyphenyl] -1-methylethyl) phenyl} ethylidene] bisphenol, bis (2,5- Dimethyl-4-hydroxyphenyl) -2-hydroxyphenylmethane, 3,3,3 ′, 3′-tetramethyl-1,1′-spirobi Nden -5,6,7,5 ', 6', 7'-hexanol, 2,2,4-trimethyl -7,2 ', include 4'-trihydroxy flavan.

その他の母核としては、例えば、2−メチル−2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−4−(4−ヒドロキシフェニル)−7−ヒドロキシクロマン、1−[1−{3−(1−[4−ヒドロキシフェニル]−1−メチルエチル)−4,6−ジヒドロキシフェニル}−1−メチルエチル]−3−〔1−{3−(1−[4−ヒドロキシフェニル]−1−メチルエチル)−4,6−ジヒドロキシフェニル}−1−メチルエチル〕ベンゼン、4,6−ビス{1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル}−1,3−ジヒドロキシベンゼンが挙げられる。   Examples of other mother nuclei include 2-methyl-2- (2,4-dihydroxyphenyl) -4- (4-hydroxyphenyl) -7-hydroxychroman, 1- [1- {3- (1- [ 4-hydroxyphenyl] -1-methylethyl) -4,6-dihydroxyphenyl} -1-methylethyl] -3- [1- {3- (1- [4-hydroxyphenyl] -1-methylethyl)- 4,6-dihydroxyphenyl} -1-methylethyl] benzene, 4,6-bis {1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl} -1,3-dihydroxybenzene.

これらの母核のうち、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、1,1,1−トリス(p−ヒドロキシフェニル)エタン、4,4’−〔1−{4−(1−[4−ヒドロキシフェニル]−1−メチルエチル)フェニル}エチリデン〕ビスフェノールが好ましい。   Among these mother nuclei, 2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 1,1,1-tris (p-hydroxyphenyl) ethane, 4,4 ′-[1- {4- (1- [ 4-hydroxyphenyl] -1-methylethyl) phenyl} ethylidene] bisphenol is preferred.

1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸ハライドとしては、1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸クロリドが好ましい。1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸クロリドとしては、例えば、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸クロリド、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸クロリドが挙げられ、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸クロリドが好ましい。   As the 1,2-naphthoquinone diazide sulfonic acid halide, 1,2-naphthoquinone diazide sulfonic acid chloride is preferable. Examples of 1,2-naphthoquinonediazide sulfonic acid chloride include 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid chloride, 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride, and 1,2-naphthoquinonediazide- 5-sulfonic acid chloride is preferred.

フェノール性化合物またはアルコール性化合物(母核)と、1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸ハライドとの縮合反応においては、フェノール性化合物またはアルコール性化合物中のOH基数に対して、好ましくは30〜85モル%、より好ましくは50〜70モル%に相当する1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸ハライドを用いることができる。縮合反応は、公知の方法によって実施することができる。   In the condensation reaction of the phenolic compound or alcoholic compound (mother nucleus) and 1,2-naphthoquinonediazide sulfonic acid halide, preferably 30 to 85 moles relative to the number of OH groups in the phenolic compound or alcoholic compound. %, More preferably 1,2-naphthoquinonediazidesulfonic acid halide corresponding to 50 to 70 mol% can be used. The condensation reaction can be carried out by a known method.

キノンジアジド化合物としては、例示した母核のエステル結合をアミド結合に変更した1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸アミド類、例えば、2,3,4−トリアミノベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸アミド等も好適に使用される。   Examples of the quinonediazide compound include 1,2-naphthoquinonediazidesulfonic acid amides in which the exemplified ester bond of the mother nucleus is changed to an amide bond, such as 2,3,4-triaminobenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide-4- Sulfonamide and the like are also preferably used.

《その他の例》
オキシムスルホネート化合物の具体例としては、例えば、特開2011−227106、特開2012−234148、特開2013−054125等の公報に記載された化合物が挙げられる。オニウム塩の具体例としては、例えば、特許第5208573号、特許第5397152号、特許第5413124号、特開2004−2110525号、特開2008−129423号、特開2010−215616号および特開2013−228526号等の公報に記載された化合物が挙げられる。
<Other examples>
Specific examples of the oxime sulfonate compound include compounds described in JP 2011-227106 A, JP 2012-234148 A, JP 2013-054125 A, and the like. Specific examples of the onium salt include, for example, Japanese Patent No. 5208573, Japanese Patent No. 5397152, Japanese Patent No. 5413124, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-210525, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-129623, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-215616, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-2013. And compounds described in publications such as No. 228526.

その他の酸発生剤の具体例としては、例えば、特許49242256号、特開2011−064770号、特開2011−232648号、特開2012−185430号、特開2013−242540号等の公報に記載された化合物が挙げられる。   Specific examples of other acid generators are described in, for example, Japanese Patent Nos. 49242256, 2011-0664770, 2011-232648, 2012-185430, 2013-242540, and the like. Compounds.

[ノボラック樹脂(C)]
ノボラック樹脂(C)としては、例えば、フェノール性水酸基を有するベンゼン環、およびフェノール性水酸基を有する縮合多環式芳香族基、から選択される少なくとも1種を有する構造単位を含むノボラック樹脂が挙げられる。これらの中でも、遮光性や耐熱性の付与およびアルカリ現像性の観点から、フェノール性水酸基を有する縮合多環式芳香族基を有する構造単位を含むノボラック樹脂が好ましい。
[Novolac resin (C)]
Examples of the novolak resin (C) include novolak resins including a structural unit having at least one selected from a benzene ring having a phenolic hydroxyl group and a condensed polycyclic aromatic group having a phenolic hydroxyl group. . Among these, a novolak resin containing a structural unit having a condensed polycyclic aromatic group having a phenolic hydroxyl group is preferable from the viewpoint of imparting light shielding properties and heat resistance and alkali developability.

フェノール性水酸基を有する縮合多環式芳香族基は、例えば、縮合多環式芳香族炭化水素基に含まれる、芳香環炭素に結合した水素原子の一部または全部を、水酸基に置換した基である。縮合多環式芳香族炭化水素基としては、例えば、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環が挙げられる。   The condensed polycyclic aromatic group having a phenolic hydroxyl group is, for example, a group in which part or all of the hydrogen atoms bonded to the aromatic ring carbon contained in the condensed polycyclic aromatic hydrocarbon group are substituted with hydroxyl groups. is there. Examples of the condensed polycyclic aromatic hydrocarbon group include a naphthalene ring, an anthracene ring, and a phenanthrene ring.

ノボラック樹脂(C)は、熱を加えることにより発色する物質である。後述する絶縁膜の形成方法において、露光前はノボラック樹脂(C)を含む感放射線性樹脂組成物から形成された塗膜自体は波長400nmにおいて遮光性を有さないが、露光および現像後の加熱によりノボラック樹脂(C)がケト化して、得られた絶縁膜は前記波長において遮光性を有するものと推定される。このようなノボラック樹脂(C)を用いることで、遮光性付与と、良好なアルカリ現像性とを両立することができる。   The novolac resin (C) is a substance that develops color when heated. In the method for forming an insulating film described later, the coating film itself formed from the radiation-sensitive resin composition containing the novolak resin (C) before exposure does not have a light-shielding property at a wavelength of 400 nm, but is heated after exposure and development. As a result, the novolak resin (C) is ketoized, and the obtained insulating film is presumed to have a light shielding property at the wavelength. By using such a novolak resin (C), it is possible to achieve both light shielding properties and good alkali developability.

例えば、プレベーク時の加熱温度である60〜130℃程度では上記遮光性を付与せず、ポストベーク時の加熱温度である。130℃を超えて300℃以下程度で上記遮光性を付与することができる、ノボラック樹脂が好ましい。   For example, when the heating temperature is about 60 to 130 ° C., which is the heating temperature during pre-baking, the above light-shielding property is not imparted, and the heating temperature during post-baking. A novolac resin capable of imparting the above-described light shielding property at a temperature exceeding 130 ° C. and not higher than 300 ° C. is preferred.

ノボラック樹脂(C)としては、例えば、式(C1)で表される構造単位、式(C2−1)で表される構造単位、式(C2−2)で表される構造単位、および式(C3)で表される構造単位から選択される少なくとも1種を有する樹脂が挙げられる。   Examples of the novolak resin (C) include a structural unit represented by the formula (C1), a structural unit represented by the formula (C2-1), a structural unit represented by the formula (C2-2), and a formula ( And a resin having at least one selected from structural units represented by C3).

Figure 2015215397
Figure 2015215397

式(C1)〜式(C3)中、R1は、炭素数1〜20のアルキル基または炭素数1〜20のアルコキシ基であり;R2は、メチレン基、炭素数2〜30のアルキレン基、炭素数4〜30の2価の脂環式炭化水素基,炭素数7〜30のアラルキレン基または−R3−Ar−R3−で表される基(Arは2価の芳香族基であり、R3はそれぞれ独立にメチレン基または炭素数2〜20のアルキレン基である)であり;n1は1〜4の整数であり、n2は0〜3の整数であり、n1+n2≦4であり、a〜c、e、gおよびhは、それぞれ独立に0〜3の整数であり、dおよびfは、それぞれ独立に0〜2の整数であり、但し、aおよびbが共に0である場合はなく、c〜eの全てが0である場合はなく、f〜hの全てが0である場合はない。a+b、c+d+e、f+g+hは、各々、好ましくは1〜3の整数である。 In formulas (C1) to (C3), R 1 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms; R 2 is a methylene group or an alkylene group having 2 to 30 carbon atoms. , A divalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 30 carbon atoms, an aralkylene group having 7 to 30 carbon atoms or a group represented by —R 3 —Ar—R 3 — (Ar is a divalent aromatic group). Each of R 3 is independently a methylene group or an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms; n1 is an integer of 1 to 4, n2 is an integer of 0 to 3, and n1 + n2 ≦ 4 , A to c, e, g and h are each independently an integer of 0 to 3, and d and f are each independently an integer of 0 to 2, provided that a and b are both 0. There is no case where all of c to e are 0, and there is no case where all of f to h are 0. a + b, c + d + e, and f + g + h are each preferably an integer of 1 to 3.

式(C1)〜式(C3)において、−OH、−R1および−R2−の結合位置は特に限定されない。また上記繰返し構造を構成するR2は、異なるベンゼン核に結合していてもよく(例えば下記(1))、同一のベンゼン核に結合していてもよい(例えば下記(2))。式中、*は結合手である。下記(1),(2)式は式(C2−1)についての具体例であるが、式(C2−2)および式(C3)においても同様である。 In Formula (C1) to Formula (C3), the bonding position of —OH, —R 1 and —R 2 — is not particularly limited. R 2 constituting the above repeating structure may be bonded to different benzene nuclei (for example, (1) below), or may be bonded to the same benzene nuclei (for example, (2) below). In the formula, * is a bond. The following formulas (1) and (2) are specific examples of formula (C2-1), but the same applies to formulas (C2-2) and (C3).

Figure 2015215397
Figure 2015215397

2において炭素数2〜30のアルキレン基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、テトラデシレン基、ヘキサデシレン基、オクタデシレン基、ノナデシレン基、イコシレン基、ヘンイコシレン基、ドコシレン基、トリコシレン基、テトラコシレン基、ペンタコシレン基、ヘキサコシレン基、ヘプタコシレン基、オクタコシレン基、ノナコシレン基、トリアコンチレン基が挙げられる。 Examples of the alkylene group having 2 to 30 carbon atoms in R 2 include ethylene group, propylene group, butylene group, pentylene group, hexylene group, octylene group, nonylene group, decylene group, undecylene group, dodecylene group, tetradecylene group, hexadecylene. Group, octadecylene group, nonadecylene group, icosylene group, henicosylene group, docosylene group, tricosylene group, tetracosylene group, pentacosylene group, hexacosylene group, heptacosylene group, octacosylene group, nonacosylene group, triaconylene group.

2において炭素数4〜30の2価の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロブタンジイル基、シクロペンタンジイル基、シクロヘキサンジイル基、シクロオクタンジイル基が挙げられる。 Examples of the divalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 30 carbon atoms in R 2 include a cyclobutanediyl group, a cyclopentanediyl group, a cyclohexanediyl group, and a cyclooctanediyl group.

2において炭素数7〜30のアラルキレン基としては、例えば、ベンジレン基、フェネチレン基、ベンジルプロピレン基、ナフチレンメチレン基が挙げられる。
2において−R3−Ar−R3−で表される基としては、例えば、−CH2−Ph−CH2−で表される基(Phはフェニレン基である)が挙げられる。
Examples of the aralkylene group having 7 to 30 carbon atoms in R 2 include a benzylene group, a phenethylene group, a benzylpropylene group, and a naphthylene methylene group.
Examples of the group represented by —R 3 —Ar—R 3 — in R 2 include a group represented by —CH 2 —Ph—CH 2 — (Ph is a phenylene group).

上記例示のノボラック樹脂(C)は、良好なアルカリ可溶性を有することから好ましい。感放射線性樹脂組成物にアルカリ可溶性のノボラック樹脂(C)を含有させることで、解像性が良好な感放射線性樹脂組成物を得ることができる。   The above exemplified novolak resin (C) is preferable because it has good alkali solubility. By containing the alkali-soluble novolak resin (C) in the radiation-sensitive resin composition, a radiation-sensitive resin composition having good resolution can be obtained.

ノボラック樹脂(C)は、例えばフェノール類またはフェノール性水酸基を有する縮合多環式芳香族化合物類と、アルデヒド類とを、酸触媒の存在下で縮合させ、必要により未反応の成分を留去することにより得ることができる。例えば、特公昭47−15111号公報、特開昭63−238129号公報等に記載の方法を参考にすることができる。   The novolak resin (C) is, for example, a condensed polycyclic aromatic compound having phenols or a phenolic hydroxyl group and an aldehyde are condensed in the presence of an acid catalyst, and unreacted components are distilled off if necessary. Can be obtained. For example, methods described in JP-B-47-15111 and JP-A-63-238129 can be referred to.

フェノール類としては、例えば、フェノール、オルトクレゾール、メタクレゾール、パラクレゾール、2,3−ジメチルフェノール、2,5−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、2,4−ジメチルフェノール、2,6−ジメチルフェノール,2,3,5−トリメチルフェノール、2,3,6−トリメチルフェノール、2−t−ブチルフェノール、3−t−ブチルフェノール、4−t−ブチルフェノール、2−メチルレゾルシノール、4−メチルレゾルシノール、5−メチルレゾルシノール、4−t−ブチルカテコール、2−メトキシフェノール、3−メトキシフェノール、2−プロピルフェノール、3−プロピルフェノール、4−プロピルフェノール、2−イソプロピルフェノール、2−メトキシ−5−メチルフェノール、2−t−ブチル−5−メチルフェノール、チモール、イソチモールが挙げられる。   Examples of phenols include phenol, orthocresol, metacresol, paracresol, 2,3-dimethylphenol, 2,5-dimethylphenol, 3,4-dimethylphenol, 3,5-dimethylphenol, 2,4- Dimethylphenol, 2,6-dimethylphenol, 2,3,5-trimethylphenol, 2,3,6-trimethylphenol, 2-t-butylphenol, 3-t-butylphenol, 4-t-butylphenol, 2-methylresorcinol 4-methylresorcinol, 5-methylresorcinol, 4-t-butylcatechol, 2-methoxyphenol, 3-methoxyphenol, 2-propylphenol, 3-propylphenol, 4-propylphenol, 2-isopropylphenol, 2- Meto Shi-5-methylphenol, 2-t-butyl-5-methylphenol, thymol, include Isochimoru.

フェノール性水酸基を有する縮合多環式芳香族化合物類としては、例えば水酸基数が1〜6であり、好ましくは1〜3であり、かつ環数が2〜3の化合物が挙げられ、具体的には1−ナフトール、2−ナフトール等のモノヒドロキシナフタレン;1,2−ジヒドロキシナフタレン、1,3−ジヒドロキシナフタレン、1,4−ジヒドロキシナフタレン、1,5−ジヒドロキシナフタレン、1,6−ジヒドロキシナフタレン、1,7−ジヒドロキシナフタレン、1,8−ジヒドロキシナフタレン、2,3−ジヒドロキシナフタレン、2,6−ジヒドロキシナフタレン、2,7−ジヒドロキシナフタレン等のジヒドロキシナフタレン;1−ヒドロキシアントラセン、2−ヒドロキシアントラセン、9−ヒドロキシアントラセン等のモノヒドロキシアントラセン;1,4−ジヒドロキシアントラセン、9,10−ジヒドロキシアントラセン等のジヒドロキシアントラセン;1,2,10−トリヒドロキシアントラセン、1,8,9−トリヒドロキシアントラセン、1,2,7−トリヒドロキシアントラセン等のトリヒドロキシアントラセン;1−ヒドロキシフェナントレン等のヒドロキシフェナントレンが挙げられる。   Examples of condensed polycyclic aromatic compounds having a phenolic hydroxyl group include compounds having 1 to 6 hydroxyl groups, preferably 1 to 3 and 2 to 3 rings. Is monohydroxynaphthalene such as 1-naphthol and 2-naphthol; 1,2-dihydroxynaphthalene, 1,3-dihydroxynaphthalene, 1,4-dihydroxynaphthalene, 1,5-dihydroxynaphthalene, 1,6-dihydroxynaphthalene, 1 , 7-dihydroxynaphthalene, 1,8-dihydroxynaphthalene, 2,3-dihydroxynaphthalene, 2,6-dihydroxynaphthalene, 2,7-dihydroxynaphthalene and the like; 1-hydroxyanthracene, 2-hydroxyanthracene, 9- Monohydroxy such as hydroxyanthracene 1,4-dihydroxyanthracene, dihydroxyanthracene such as 9,10-dihydroxyanthracene; 1,2,10-trihydroxyanthracene, 1,8,9-trihydroxyanthracene, 1,2,7-trihydroxyanthracene, etc. Trihydroxyanthracene; and hydroxyphenanthrenes such as 1-hydroxyphenanthrene.

アルデヒド類としては、例えば、ホルムアルデヒド、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、テレフタルアルデヒドが挙げられる。   Examples of aldehydes include formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, and terephthalaldehyde.

ノボラック樹脂(C)の合成において、フェノール類またはフェノール性水酸基を有する縮合多環式芳香族化合物類の使用量は、アルデヒド類1モルに対して、通常0.5モル以上であり、好ましくは0.8〜3.0モルである。酸触媒としては、例えば、塩酸、パラトルエンスルホン酸、トリフロロメタンスルホン酸が挙げられる。   In the synthesis of the novolak resin (C), the amount of the phenols or condensed polycyclic aromatic compounds having a phenolic hydroxyl group is usually 0.5 mol or more, preferably 0, per 1 mol of aldehydes. .8 to 3.0 moles. Examples of the acid catalyst include hydrochloric acid, paratoluenesulfonic acid, and trifluoromethanesulfonic acid.

ノボラック樹脂(C)のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、通常500〜50000であり、好ましくは700〜5000、より好ましくは800〜3000である。Mwが前記範囲にあるノボラック樹脂(C)は、解像度の点で好ましい。   The weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC) of the novolak resin (C) is usually 500 to 50,000, preferably 700 to 5,000, more preferably 800 to 3,000. The novolak resin (C) having Mw in the above range is preferable in terms of resolution.

感放射線性樹脂組成物において、ノボラック樹脂(C)の含有量は、重合体(A)100質量部に対して、通常5〜200質量部であり、好ましくは10〜100質量部、より好ましくは15〜90質量部、特に好ましくは18〜80質量部である。ノボラック樹脂(C)の含有量が前記範囲の下限値以上であると、ノボラック樹脂(C)に基づく遮光性および現像性付与の効果が発揮されやすい。ノボラック樹脂(C)の含有量が前記範囲の上限値以下であると、絶縁膜の低吸水性の悪化および耐熱性の低下が起こるおそれが小さい。   In the radiation sensitive resin composition, the content of the novolak resin (C) is usually 5 to 200 parts by weight, preferably 10 to 100 parts by weight, more preferably 100 parts by weight of the polymer (A). It is 15-90 mass parts, Most preferably, it is 18-80 mass parts. When the content of the novolak resin (C) is not less than the lower limit of the above range, the effect of imparting light shielding properties and developability based on the novolak resin (C) is easily exhibited. When the content of the novolak resin (C) is not more than the upper limit of the above range, there is little possibility that the low water absorption and the heat resistance of the insulating film are deteriorated.

[ブロックイソシアネート化合物(D)]
ブロックイソシアネート化合物(D)は、イソシアネート基が保護基によりブロックされた基を有する化合物である。以下、イソシアネート基が保護基によりブロックされた基を「ブロックイソシアネート基」ともいう。
[Blocked isocyanate compound (D)]
The blocked isocyanate compound (D) is a compound having a group in which an isocyanate group is blocked by a protective group. Hereinafter, a group in which an isocyanate group is blocked with a protective group is also referred to as a “blocked isocyanate group”.

成分(D)は、熱硬化の際の高温処理により、ブロックイソシアネート基が脱ブロック化して(保護基が外れ)、活性なイソシアネート基を再生する。再生反応の一例を、以下に示す。このため、成分(D)の脱ブロック化が起こらない温度でプリベークを行い、当該脱ブロック化が起こる温度でポストベークを行うことにより、ポストベーク時に例えば前記イソシアネート基と、ポリイミド(A1)及びその前駆体(A2)やノボラック樹脂(C)等に含まれるフェノール性水酸基との間で反応が進行し、低吸水性、耐熱性に優れた硬化膜を得ることができる。   In the component (D), the blocked isocyanate group is deblocked (the protecting group is removed) by the high temperature treatment during thermosetting, and the active isocyanate group is regenerated. An example of the regeneration reaction is shown below. For this reason, pre-baking is performed at a temperature at which the deblocking of the component (D) does not occur, and post-baking is performed at a temperature at which the deblocking occurs, so that, for example, the isocyanate group, the polyimide (A1) and its The reaction proceeds with the phenolic hydroxyl group contained in the precursor (A2), the novolak resin (C), etc., and a cured film excellent in low water absorption and heat resistance can be obtained.

Figure 2015215397
Figure 2015215397

上記式中のBlockは、保護基を示す。
成分(D)において、ブロックイソシアネート基数は、通常1以上、好ましくは1〜2、より好ましくは1である。ブロックイソシアネート基数が前記範囲にある成分(D)を用いると、保存安定性の点で好ましい。
Block in the above formula represents a protecting group.
In component (D), the number of blocked isocyanate groups is usually 1 or more, preferably 1 to 2, more preferably 1. Use of the component (D) having the number of blocked isocyanate groups within the above range is preferable in terms of storage stability.

成分(D)は、式(D−1)で表される基を有する化合物、および式(D−2)で表される基を有する化合物から選択される少なくとも1種であることが好ましく、式(D−1)で表される基を1つ有する化合物、および式(D−2)で表される基を1つ有する化合物から選択される少なくとも1種であることがより好ましい。   The component (D) is preferably at least one selected from a compound having a group represented by the formula (D-1) and a compound having a group represented by the formula (D-2). More preferably, it is at least one selected from a compound having one group represented by (D-1) and a compound having one group represented by formula (D-2).

Figure 2015215397
Figure 2015215397

式(D−1)中、RD1は、炭素数1〜20のアルコキシ基もしくはその誘導体基、炭素数3〜20のシクロアルコキシ基、炭素数6〜30のアリーロキシ基、炭素数1〜15のチオアルコキシ基、炭素数3〜15のチオシクロアルコキシ基または炭素数3〜20の複素環式基である。RD1は、好ましくは5員環以上の複素環式基であり、より好ましくは5〜18員環の複素環式基である。RD1における炭素数は3〜15であることがより好ましい。 In formula (D-1), R D1 represents an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms or a derivative group thereof, a cycloalkoxy group having 3 to 20 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms. A thioalkoxy group, a thiocycloalkoxy group having 3 to 15 carbon atoms, or a heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms. R D1 is preferably a 5- or more-membered heterocyclic group, and more preferably a 5- to 18-membered heterocyclic group. The number of carbon atoms in R D1 is more preferably 3-15.

アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、2−ブトキシ基、イソブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペンチロキシ基、2−メチルブトキシ基、3−メチルブトキシ基、2,2−ジメチルプロポキシ基、n−ヘキシロキシ基、2−メチルペンチロキシ基、3−メチルペンチロキシ基、4−メチルペンチロキシ基、5−メチルペンチロキシ基が挙げられる。シクロアルコキシ基としては、例えば、シクロペンチロキシ基、シクロヘキシロキシ基が挙げられる。アルコキシ基の誘導体基としては、例えば、メトキシ基が有する水素原子の1以上を、シクロアルキル基およびアリール基から選ばれる少なくとも1種に置換した基が挙げられ、具体的には、ジシクロペンチルメトキシ基、ジシクロヘキシルメトキシ基、トリシクロペンチルメトキシ基、トリシクロヘキシルメトキシ基、フェニルメトキシ基、ジフェニルメトキシ基、トリフェニルメトキシ基が挙げられる。アリーロキシ基としては、例えば、フェノキシ基、ナフチロキシ基が挙げられる。チオアルコキシ基としては、例えば、チオメトキシ基、チオエトキシ基、チオプロポキシ基、チオブトキシ基、チオペントキシ基が挙げられ、チオシクロアルコキシ基としては、例えば、チオシクロペンチルオキシ基、チオシクロヘキシルオキシ基が挙げられる。複素環式基としては、例えば、1−ピラゾリル基、3−メチル−1−ピラゾリル基、3,5−ジメチル−1−ピラゾリル基、N−ε−カプロラクタム基、ピリジニル基、トリアジリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、インドリル基、チアジアゾリル基、オキサジアゾリル基、ピリミジニル基が挙げられる。   Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, a 2-butoxy group, an isobutoxy group, a tert-butoxy group, an n-pentyloxy group, and a 2-methylbutoxy group. , 3-methylbutoxy group, 2,2-dimethylpropoxy group, n-hexyloxy group, 2-methylpentyloxy group, 3-methylpentyloxy group, 4-methylpentyloxy group, 5-methylpentyloxy group . Examples of the cycloalkoxy group include a cyclopentyloxy group and a cyclohexyloxy group. Examples of the derivative group of the alkoxy group include a group in which one or more hydrogen atoms of a methoxy group are substituted with at least one selected from a cycloalkyl group and an aryl group. Specifically, a dicyclopentylmethoxy group , Dicyclohexylmethoxy group, tricyclopentylmethoxy group, tricyclohexylmethoxy group, phenylmethoxy group, diphenylmethoxy group, and triphenylmethoxy group. Examples of the aryloxy group include a phenoxy group and a naphthyloxy group. Examples of the thioalkoxy group include a thiomethoxy group, a thioethoxy group, a thiopropoxy group, a thiobutoxy group, and a thiopentoxy group. Examples of the thiocycloalkoxy group include a thiocyclopentyloxy group and a thiocyclohexyloxy group. Examples of the heterocyclic group include 1-pyrazolyl group, 3-methyl-1-pyrazolyl group, 3,5-dimethyl-1-pyrazolyl group, N-ε-caprolactam group, pyridinyl group, triadylyl group, pyrrolyl group, Examples include imidazolyl, indolyl, thiadiazolyl, oxadiazolyl, and pyrimidinyl groups.

式(D−2)中、RD2およびRD3はそれぞれ独立にアルキル基またはアリール基であり、RD2およびRD3は相互に結合して各々が結合している炭素原子とともに環を形成してもよい。式(D−2)において、−O−N=C(RD2)(RD3)は、アセトンオキシム、メチルエチルケトンオキシム、メチルイソブチルケトンオキシム、シクロヘキサノンオキシム、アセトフェノンオキシム、ベンゾフェノンオキシム等のオキシム類由来の基であることが好ましい。 In formula (D-2), R D2 and R D3 are each independently an alkyl group or an aryl group, and R D2 and R D3 are bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which each is bonded. Also good. In the formula (D-2), —O—N═C (R D2 ) (R D3 ) is a group derived from oximes such as acetone oxime, methyl ethyl ketone oxime, methyl isobutyl ketone oxime, cyclohexanone oxime, acetophenone oxime, benzophenone oxime and the like. It is preferable that

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、ブチル基等の炭素数1〜18のアルキル基が挙げられる。アリール基としては、例えば、フェニル基等の炭素数6〜18のアリール基が挙げられる。RD2およびRD3が相互に結合して形成される環としては、例えば、シクロヘキサン環等の炭素数6〜18の脂肪族環が挙げられる。 As an alkyl group, C1-C18 alkyl groups, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, are mentioned, for example. As an aryl group, C6-C18 aryl groups, such as a phenyl group, are mentioned, for example. Examples of the ring formed by bonding R D2 and R D3 to each other include an aliphatic ring having 6 to 18 carbon atoms such as a cyclohexane ring.

成分(D)としては、耐熱性の観点から、重合性炭素−炭素二重結合を1つ有する化合物が好ましい。重合性炭素−炭素二重結合を有する基としては、例えば、ビニル基、ビニリデン基、(メタ)アクリロイル基が挙げられる。特に、式(D−11)で表される化合物、および式(D−21)で表される化合物から選択される少なくとも1種が好ましい。   Component (D) is preferably a compound having one polymerizable carbon-carbon double bond from the viewpoint of heat resistance. Examples of the group having a polymerizable carbon-carbon double bond include a vinyl group, a vinylidene group, and a (meth) acryloyl group. In particular, at least one selected from a compound represented by the formula (D-11) and a compound represented by the formula (D-21) is preferable.

Figure 2015215397
Figure 2015215397

式(D−11)および(D−21)中、RD1、RD2およびRD3はそれぞれ式(D−1)および(D−2)中の同一記号と同義であり;RD4は水素原子またはメチル基であり;Aはメチレン基または炭素数2〜12のアルキレン基である。 In formulas (D-11) and (D-21), R D1 , R D2 and R D3 have the same meanings as the same symbols in formulas (D-1) and (D-2), respectively; R D4 is a hydrogen atom Or a methyl group; A is a methylene group or an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms.

成分(D)の具体例としては、2−[(3,5−ジメチルピラゾリル)カルボニルアミノ]エチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸2−(0−[1’−メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチルが挙げられる。
成分(D)は1種単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
Specific examples of component (D) include 2-[(3,5-dimethylpyrazolyl) carbonylamino] ethyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid 2- (0- [1′-methylpropylideneamino] carboxyl Amino) ethyl.
A component (D) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types.

感放射線性樹脂組成物において、成分(D)の含有量は、重合体(A)100質量部に対して、通常10〜95質量部であり、好ましくは15〜90質量部、より好ましくは20〜85質量部である。また、成分(C)と成分(D)との含有量比(C)/(D)は、質量比で、通常0.05〜20、好ましくは0.1〜10、より好ましくは0.1〜5である。成分(D)の含有量が前記範囲の下限値以上であると、低吸水性の点で好ましい。成分(D)の含有量が前記範囲の上限値以下であると、解像度の点で好ましい。   In the radiation sensitive resin composition, the content of the component (D) is usually 10 to 95 parts by weight, preferably 15 to 90 parts by weight, more preferably 20 to 100 parts by weight of the polymer (A). It is -85 mass parts. Moreover, content ratio (C) / (D) of a component (C) and a component (D) is mass ratio, and is 0.05-20 normally, Preferably it is 0.1-10, More preferably, it is 0.1. ~ 5. It is preferable at the point of low water absorption that content of a component (D) is more than the lower limit of the said range. It is preferable at the point of resolution that content of a component (D) is below the upper limit of the said range.

[溶剤(E)]
溶剤(E)は、感放射線性樹脂組成物を液状とするために使用することができる。
溶剤(E)としては、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、エチレングリコールモノアルキルエーテル、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテルプロピオネート、トリエチレングリコールジアルキルエーテルが好ましい。
[Solvent (E)]
A solvent (E) can be used in order to make a radiation sensitive resin composition liquid.
As the solvent (E), diethylene glycol monoalkyl ether, diethylene glycol dialkyl ether, ethylene glycol monoalkyl ether, ethylene glycol monoalkyl ether acetate, diethylene glycol monoalkyl ether acetate, propylene glycol monoalkyl ether acetate, propylene glycol monoalkyl ether, propylene glycol Monoalkyl ether propionate and triethylene glycol dialkyl ether are preferred.

ジエチレングリコールモノアルキルエーテルとしては、例えば、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が挙げられる。
ジエチレングリコールジアルキルエーテルとしては、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテルが挙げられる。
Examples of the diethylene glycol monoalkyl ether include diethylene glycol monomethyl ether and diethylene glycol monoethyl ether.
Examples of the diethylene glycol dialkyl ether include diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, and diethylene glycol ethyl methyl ether.

エチレングリコールモノアルキルエーテルとしては、例えば、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が挙げられる。
エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテートとしては、例えば、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、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートが挙げられる。
Examples of the ethylene glycol monoalkyl ether include ethylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol monoethyl ether.
Examples of the ethylene glycol monoalkyl ether acetate include ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, and ethylene glycol monobutyl ether acetate.

ジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテートとしては、例えば、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、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートが挙げられる。   Examples of the diethylene glycol monoalkyl ether acetate include diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, and diethylene glycol monobutyl ether acetate.

プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテートとしては、例えば、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、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテートが挙げられる。   Examples of the propylene glycol monoalkyl ether acetate include propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, and propylene glycol monobutyl ether acetate.

プロピレングリコールモノアルキルエーテルとしては、例えば、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プロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテルが挙げられる。   Examples of the propylene glycol monoalkyl ether include propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, and propylene glycol monobutyl ether.

プロピレングリコールモノアルキルエーテルプロピオネートとしては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノエチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノブチルエーテルプロピオネートが挙げられる。   Examples of the propylene glycol monoalkyl ether propionate include propylene glycol monomethyl ether propionate, propylene glycol monoethyl ether propionate, propylene glycol monopropyl ether propionate, and propylene glycol monobutyl ether propionate.

トリエチレングリコールジアルキルエーテルとしては、例えば、トリエチレングリコールジメチルエーテルが挙げられる。   Examples of the triethylene glycol dialkyl ether include triethylene glycol dimethyl ether.

溶剤(E)としては、さらに、アミド系溶剤、例えばN,N,2−トリメチルプロピオンアミド、3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−ヘキシルオキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、イソプロポキシ−N−イソプロピル−プロピオンアミド、n−ブトキシ−N−イソプロピル−プロピオンアミド等も挙げられる。   As the solvent (E), amide solvents such as N, N, 2-trimethylpropionamide, 3-butoxy-N, N-dimethylpropanamide, 3-methoxy-N, N-dimethylpropanamide, 3- Examples also include hexyloxy-N, N-dimethylpropanamide, isopropoxy-N-isopropyl-propionamide, n-butoxy-N-isopropyl-propionamide and the like.

溶剤(E)としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下「PGMEA」ともいう)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(以下「PGME」ともいう)、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル(以下「EDM」ともいう)が特に好ましい。   As the solvent (E), propylene glycol monomethyl ether acetate (hereinafter also referred to as “PGMEA”), propylene glycol monomethyl ether (hereinafter also referred to as “PGME”), and diethylene glycol ethyl methyl ether (hereinafter also referred to as “EDM”) are particularly preferable.

また、一実施態様では、溶剤(E)としては、γ−ブチロラクトン(以下「BL」ともいう)を用いることが好ましく、BLを含む混合溶剤が好ましい。BLの含有量としては、溶剤(E)の合計量100質量%において、70質量%以下が好ましく、20〜60質量%がより好ましい。BLは、PGMEA、PGMEおよびEDMから選択される少なくとも1種と併用することが好ましい。BLの含有量を前記範囲とすることで、感放射線性樹脂組成物における重合体(A)の溶解状態を好適に維持できる傾向にある。   In one embodiment, γ-butyrolactone (hereinafter also referred to as “BL”) is preferably used as the solvent (E), and a mixed solvent containing BL is preferable. As content of BL, 70 mass% or less is preferable in the total amount of 100 mass% of a solvent (E), and 20-60 mass% is more preferable. BL is preferably used in combination with at least one selected from PGMEA, PGME and EDM. By setting the BL content in the above range, the dissolved state of the polymer (A) in the radiation-sensitive resin composition tends to be favorably maintained.

溶剤(E)としては、上記例示した溶剤以外に、必要に応じて、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール溶剤;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶剤などを併用することもできる。   As the solvent (E), in addition to the solvents exemplified above, alcohol solvents such as methanol, ethanol, propanol and butanol; aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene can be used in combination as necessary.

溶剤(E)として上記例示した溶剤は、NMPに比べて低吸水性である。したがって、感放射線性樹脂組成物は、吸水性の高いNMPを用いることなく、低吸水性の溶剤を用いた調製が可能となる。その結果、感放射線性樹脂組成物は、低吸水性を示すことができる。また、溶剤(E)として上記例示した溶剤は、安全性が高いため、感放射線性樹脂組成物の安全性を高めることができる。   The solvent exemplified above as the solvent (E) has a low water absorption compared to NMP. Therefore, the radiation sensitive resin composition can be prepared using a low water absorption solvent without using NMP having high water absorption. As a result, the radiation sensitive resin composition can exhibit low water absorption. Moreover, since the solvent illustrated above as a solvent (E) has high safety | security, it can improve the safety | security of a radiation sensitive resin composition.

溶剤(E)として上記例示した溶剤を使用する場合、感放射線性樹脂組成物から形成される絶縁膜を低吸水性とすることができる。そのため、この感放射線性樹脂組成物は、有機EL素子が有する絶縁膜の形成に好適に使用することができる。
溶剤(E)は、1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよい。
When using the solvent illustrated above as a solvent (E), the insulating film formed from a radiation sensitive resin composition can be made into a low water absorption. Therefore, this radiation sensitive resin composition can be used suitably for formation of the insulating film which an organic EL element has.
A solvent (E) may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.

感放射線性樹脂組成物において、溶剤(E)の含有量は、感放射線性樹脂組成物の固形分濃度が通常5〜60質量%、好ましくは10〜55質量%、より好ましくは15〜50質量%となる量である。ここで固形分とは、溶剤(E)以外の全成分をいう。溶剤(E)の含有量を前記範囲とすることで、現像性を損なうことなく、感放射線性樹脂組成物から形成される絶縁膜の低吸水性が向上する傾向にある。   In the radiation-sensitive resin composition, the content of the solvent (E) is such that the solid content concentration of the radiation-sensitive resin composition is usually 5 to 60 mass%, preferably 10 to 55 mass%, more preferably 15 to 50 mass%. %. Here, solid content means all components other than a solvent (E). By making content of a solvent (E) into the said range, it exists in the tendency for the low water absorption of the insulating film formed from a radiation sensitive resin composition to improve, without impairing developability.

[その他の任意成分]
感放射線性樹脂組成物は、上記必須成分に加え、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて密着助剤(F)、界面活性剤(G)等のその他の任意成分を含有してもよい。その他の任意成分は、単独で使用しても2種以上を併用してもよい。
[Other optional ingredients]
The radiation-sensitive resin composition contains, in addition to the above essential components, other optional components such as an adhesion assistant (F) and a surfactant (G) as necessary within the range not impairing the effects of the present invention. May be. Other optional components may be used alone or in combination of two or more.

<密着助剤(F)>
密着助剤(F)は、基板等の膜形成対象物と絶縁膜との接着性を向上させる成分である。密着助剤(F)は、特に無機物の基板と絶縁膜との接着性を向上させるために有用である。無機物としては、例えば、シリコン、酸化シリコン、窒化シリコン等のシリコン化合物;金、銅、アルミニウム等の金属が挙げられる。
<Adhesion aid (F)>
The adhesion aid (F) is a component that improves the adhesion between a film forming object such as a substrate and the insulating film. The adhesion assistant (F) is particularly useful for improving the adhesion between the inorganic substrate and the insulating film. Examples of the inorganic substance include silicon compounds such as silicon, silicon oxide, and silicon nitride; and metals such as gold, copper, and aluminum.

密着助剤(F)としては、官能性シランカップリング剤が好ましい。官能性シランカップリング剤としては、例えば、カルボキシ基、ハロゲン原子、ビニル基、メタクリロイル基、イソシアネート基、エポキシ基、オキセタニル基、アミノ基、チオール基等の反応性置換基を有するシランカップリング剤が挙げられる。   As the adhesion assistant (F), a functional silane coupling agent is preferable. Examples of functional silane coupling agents include silane coupling agents having reactive substituents such as carboxy groups, halogen atoms, vinyl groups, methacryloyl groups, isocyanate groups, epoxy groups, oxetanyl groups, amino groups, and thiol groups. Can be mentioned.

官能性シランカップリング剤としては、例えば、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリル安息香酸、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルアルキルジアルコキシシラン、γ−クロロプロピルトリアルコキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリアルコキシシラン、β−(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が挙げられる。これらの中でも、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルアルキルジアルコキシシラン、β−(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、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが好ましい。   Examples of the functional silane coupling agent include N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, trimethoxysilylbenzoic acid, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxysilane, γ- Isocyanatopropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylalkyldialkoxysilane, γ-chloropropyltrialkoxysilane, γ-mercaptopropyltrialkoxysilane, β- (3,4- (Epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane. Among these, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylalkyldialkoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxy Silane and γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane are preferred.

感放射線性樹脂組成物における密着助剤(F)の含有量は、重合体(A)100質量部に対して、好ましくは20質量部以下である。密着助剤(F)の含有量を前記範囲とすることで、形成される絶縁膜と基板との密着性がより改善される。   The content of the adhesion assistant (F) in the radiation-sensitive resin composition is preferably 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymer (A). By setting the content of the adhesion assistant (F) in the above range, the adhesion between the formed insulating film and the substrate is further improved.

<界面活性剤(G)>
界面活性剤(G)は、感放射線性樹脂組成物の塗膜形成性を高める成分である。感放射線性樹脂組成物は、界面活性剤(G)を含有することで、塗膜の表面平滑性を向上でき、その結果、硬化膜の膜厚均一性をより向上できる。界面活性剤(G)としては、例えば、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤が挙げられる。
<Surfactant (G)>
Surfactant (G) is a component which improves the film-forming property of a radiation sensitive resin composition. A radiation sensitive resin composition can improve the surface smoothness of a coating film by containing surfactant (G), As a result, the film thickness uniformity of a cured film can be improved more. Examples of the surfactant (G) include a fluorine-based surfactant and a silicone-based surfactant.

界面活性剤(G)としては、例えば、特開2003−015278号公報、および特開2013−231869号公報に記載された具体例を挙げることができる。   As surfactant (G), the specific example described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-015278 and Unexamined-Japanese-Patent No. 2013-231869 can be mentioned, for example.

感放射線性樹脂組成物における界面活性剤(G)の含有量は、重合体(A)100質量部に対して、好ましくは20質量部以下、より好ましくは0.01〜15質量部、さらに好ましくは0.05〜10質量部である。界面活性剤(F)の含有量を前記範囲とすることで、形成される塗膜の膜厚均一性をより向上することができる。   The content of the surfactant (G) in the radiation-sensitive resin composition is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 0.01 to 15 parts by mass, further preferably 100 parts by mass of the polymer (A). Is 0.05 to 10 parts by mass. By making content of surfactant (F) into the said range, the film thickness uniformity of the coating film formed can be improved more.

[感放射線性樹脂組成物の調製方法]
感放射線性樹脂組成物は、例えば溶剤(E)に、重合体(A)、感放射線性酸発生剤(B)、ノボラック樹脂(C)およびブロックイソシアネート化合物(D)等の必須成分、その他の任意成分を混合することによって調製することができる。また、ゴミを取り除くために、各成分を均一に混合した後、得られた混合物をフィルター等で濾過してもよい。
[Method for preparing radiation-sensitive resin composition]
The radiation sensitive resin composition includes, for example, essential components such as a solvent (E), a polymer (A), a radiation sensitive acid generator (B), a novolak resin (C) and a blocked isocyanate compound (D), It can be prepared by mixing optional ingredients. Moreover, in order to remove dust, after mixing each component uniformly, you may filter the obtained mixture with a filter.

[感放射線性樹脂組成物を用いた絶縁膜の形成方法]
絶縁膜の形成方法は、上述した感放射線性樹脂組成物を用いて基板上に塗膜を形成する工程1、前記塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程2、前記放射線が照射された塗膜を現像する工程3、および前記現像された塗膜を加熱する工程4を有する。
[Method of forming insulating film using radiation-sensitive resin composition]
The insulating film is formed by the steps 1 of forming a coating film on a substrate using the above-described radiation-sensitive resin composition, the step 2 of irradiating at least a part of the coating film, and the irradiation of the radiation. It has the process 3 which develops a coating film, and the process 4 which heats the said developed coating film.

上記絶縁膜の形成方法によれば、遮光性および低吸水性に優れた絶縁膜を形成することができる。また、上述の感放射線性樹脂組成物は感放射線性に優れることから、当該特性を利用した露光、現像、加熱によりパターンを形成することによって、容易に微細かつ精巧なパターンを有する絶縁膜を形成することができる。   According to the method for forming an insulating film, an insulating film having excellent light shielding properties and low water absorption can be formed. Moreover, since the above-mentioned radiation sensitive resin composition is excellent in radiation sensitivity, an insulating film having a fine and elaborate pattern can be easily formed by forming a pattern by exposure, development, and heating utilizing the characteristics. can do.

《工程1》
工程1では、感放射線性樹脂組成物を基板表面に塗布し、好ましくはプレベークを行うことにより溶剤(E)を除去することで、塗膜を形成する。前記塗膜の膜厚としては、プレベーク後の値として、通常0.3〜25μm、好ましくは0.5〜20μmとすることができる。
<< Process 1 >>
In step 1, the radiation-sensitive resin composition is applied to the substrate surface, and preferably the pre-baking is performed to remove the solvent (E) to form a coating film. As a film thickness of the said coating film, it is 0.3-25 micrometers normally as a value after a prebaking, Preferably it can be set as 0.5-20 micrometers.

基板としては、例えば、樹脂基板、ガラス基板、シリコンウエハが挙げられる。基板としてはさらに、製造途中の有機EL素子において、例えばTFTやその配線が形成された、TFT基板や配線基板が挙げられる。   Examples of the substrate include a resin substrate, a glass substrate, and a silicon wafer. Examples of the substrate further include a TFT substrate and a wiring substrate in which TFTs and wirings thereof are formed in an organic EL element being manufactured.

感放射線性樹脂組成物の塗布方法としては、例えば、スプレー法、ロールコート法、スピンコート法、スリットダイ塗布法、バー塗布法、インクジェット法が挙げられる。これらの塗布方法の中でも、スピンコート法およびスリットダイ塗布法が好ましい。   Examples of the method for applying the radiation sensitive resin composition include a spray method, a roll coating method, a spin coating method, a slit die coating method, a bar coating method, and an ink jet method. Among these coating methods, spin coating and slit die coating are preferable.

プレベークの条件としては、感放射線性樹脂組成物の組成等によっても異なるが、例えば、加熱温度が60〜130℃、加熱時間を30秒間〜15分間程度とされる。プレベークは、ノボラック樹脂(C)に基づく遮光性が塗膜に付与されず、またブロックイソシアネート化合物(D)において保護基の熱解離が進まない温度で行うことが好ましい。   Prebaking conditions vary depending on the composition of the radiation-sensitive resin composition, but for example, the heating temperature is 60 to 130 ° C., and the heating time is about 30 seconds to 15 minutes. The prebaking is preferably performed at a temperature at which the light-shielding property based on the novolak resin (C) is not imparted to the coating film and the thermal dissociation of the protective group does not proceed in the blocked isocyanate compound (D).

《工程2》
工程2では、工程1で形成された塗膜に、所定のパターンを有するマスクを介して、放射線を照射する。このときに用いられる放射線としては、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線、荷電粒子線が挙げられる。可視光線としては、例えば、g線(波長436nm)、h線(波長405nm)が挙げられる。紫外線としては、例えば、i線(波長365nm)が挙げられる。遠紫外線としては、例えば、KrFエキシマレーザによるレーザ光が挙げられる。X線としては、例えば、シンクロトロン放射線が挙げられる。荷電粒子線としては、例えば、電子線が挙げられる。
<< Process 2 >>
In step 2, the coating film formed in step 1 is irradiated with radiation through a mask having a predetermined pattern. Examples of the radiation used at this time include visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-rays, and charged particle beams. Examples of visible light include g-line (wavelength 436 nm) and h-line (wavelength 405 nm). Examples of ultraviolet rays include i-line (wavelength 365 nm). Examples of the far ultraviolet light include laser light from a KrF excimer laser. X-rays include, for example, synchrotron radiation. Examples of the charged particle beam include an electron beam.

これらの放射線の中でも、可視光線および紫外線が好ましく、可視光線および紫外線の中でもg線及び/又はi線を含む放射線が特に好ましい。露光量としては、6000mJ/cm2以下が好ましく、20〜2000mJ/cm2が好ましい。この露光量は、放射線の波長365nmにおける強度を照度計(OAI Optical Associates社の「OAI model356」)により測定した値である。 Among these radiations, visible light and ultraviolet light are preferable, and among visible light and ultraviolet light, radiation containing g-line and / or i-line is particularly preferable. As an exposure amount, 6000 mJ / cm < 2 > or less is preferable and 20-2000 mJ / cm < 2 > is preferable. This exposure amount is a value obtained by measuring the intensity of radiation at a wavelength of 365 nm with an illuminometer (“OAI model 356” manufactured by OAI Optical Associates).

《工程3》
工程3では、工程2で放射線を照射した塗膜の現像を行う。これにより、放射線の照射部分を除去し、所望のパターンを形成することができる。現像処理に用いられる現像液としては、アルカリ水溶液が好ましい。
<< Process 3 >>
In step 3, the coating film irradiated with radiation in step 2 is developed. Thereby, the irradiation part of a radiation can be removed and a desired pattern can be formed. As the developer used for the development treatment, an alkaline aqueous solution is preferable.

アルカリ水溶液に含まれるアルカリ性化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジエチルアミノエタノール、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、ピロール、ピペリジン、1,8−ジアザビシクロ〔5,4,0〕−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ〔4,3,0〕−5−ノナンが挙げられる。アルカリ水溶液におけるアルカリ性化合物の濃度としては、適当な現像性を得る観点から、0.1質量%以上5質量%以下が好ましい。   Examples of the alkaline compound contained in the aqueous alkaline solution include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, diethylaminoethanol, and di-n-propyl. Amine, triethylamine, methyldiethylamine, dimethylethanolamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecene, 1,5 -Diazabicyclo [4,3,0] -5-nonane. The concentration of the alkaline compound in the alkaline aqueous solution is preferably from 0.1% by mass to 5% by mass from the viewpoint of obtaining appropriate developability.

現像液としては、アルカリ水溶液にメタノール、エタノール等の水溶性有機溶剤や界面活性剤を適当量添加した水溶液、またはアルカリ水溶液に感放射線性樹脂組成物を溶解する各種有機溶剤を少量添加した水溶液を使用することもできる。後者の水溶液における有機溶剤としては、重合体(A)や感放射線性樹脂組成物を得るための溶剤(E)と同様の溶剤を使用できる。   As the developer, an aqueous solution obtained by adding an appropriate amount of a water-soluble organic solvent or surfactant such as methanol or ethanol to an alkaline aqueous solution, or an aqueous solution obtained by adding a small amount of various organic solvents that dissolve the radiation-sensitive resin composition in an alkaline aqueous solution. It can also be used. As the organic solvent in the latter aqueous solution, the same solvent as the solvent (E) for obtaining the polymer (A) and the radiation-sensitive resin composition can be used.

現像方法としては、例えば、液盛り法、ディッピング法、揺動浸漬法、シャワー法が挙げられる。現像時間は、感放射線性樹脂組成物の組成によって異なるが、通常10秒〜180秒間程度である。このような現像処理に続いて、例えば流水洗浄を30秒〜90秒間行った後、例えば圧縮空気や圧縮窒素で風乾させることによって、所望のパターンを形成できる。   Examples of the developing method include a liquid filling method, a dipping method, a rocking dipping method, and a shower method. The development time varies depending on the composition of the radiation sensitive resin composition, but is usually about 10 seconds to 180 seconds. Subsequent to such development processing, for example, washing with running water is performed for 30 seconds to 90 seconds, and then a desired pattern can be formed by, for example, air drying with compressed air or compressed nitrogen.

《工程4》
工程4では、工程3の後に、ホットプレート、オーブン等の加熱装置を用いて、塗膜に対する加熱処理(ポストベーク処理)により塗膜の硬化処理を行うことで絶縁膜を得る。この加熱処理における加熱温度は、例えば、130℃を超えて300℃以下であり、加熱時間は、加熱機器の種類により異なるが、例えば、ホットプレート上で加熱処理を行う場合には5分間〜30分間、オーブン中で加熱処理を行う場合には30分間〜90分間である。この際に、2回以上の加熱工程を行うステップベーク法等を用いることもできる。
<< Process 4 >>
In step 4, after step 3, using a heating device such as a hot plate or an oven, the coating film is cured by a heat treatment (post-bake treatment) on the coating film to obtain an insulating film. The heating temperature in this heat treatment is, for example, more than 130 ° C. and not more than 300 ° C., and the heating time varies depending on the type of heating equipment, but for example, 5 minutes to 30 when performing the heat treatment on a hot plate. In the case of performing heat treatment in an oven for 30 minutes, it is 30 minutes to 90 minutes. At this time, a step baking method or the like in which a heating process is performed twice or more can also be used.

前記温度範囲の加熱処理により、波長400nmにおける全光線透過率が例えば15%以下、好ましくは12%以下、より好ましくは5%以下という遮光性が、絶縁膜に付与される。このようにして、目的とするパターンの絶縁膜を基板上に形成することができる。   By the heat treatment in the above temperature range, the insulating film is provided with a light shielding property such that the total light transmittance at a wavelength of 400 nm is, for example, 15% or less, preferably 12% or less, more preferably 5% or less. In this manner, an insulating film having a target pattern can be formed on the substrate.

工程4において、塗膜の加熱前に、パターニングされた塗膜に対してリンス処理や分解処理を行ってもよい。リンス処理では、溶剤(E)として挙げた低吸水性の溶剤を用い、塗膜を洗浄することが好ましい。分解処理では、高圧水銀灯等による放射線を全面に照射(後露光)することで、塗膜中に残存するキノンジアジド化合物等の感放射線性酸発生剤(B)を分解することができる。この後露光における露光量は、好ましくは1000〜5000mJ/cm2程度である。 In step 4, before the coating film is heated, the patterned coating film may be rinsed or decomposed. In the rinse treatment, it is preferable to wash the coating film using the low water-absorbing solvent mentioned as the solvent (E). In the decomposition treatment, the radiation sensitive acid generator (B) such as a quinonediazide compound remaining in the coating film can be decomposed by irradiating the entire surface with radiation (post-exposure) from a high pressure mercury lamp or the like. The exposure amount in this post-exposure is preferably about 1000 to 5000 mJ / cm 2 .

このようにして得られた絶縁膜は、波長400nmの光に対して遮光性を有するとともに、構成材料が低吸水構造を備えることから低吸水性であり、製造工程においても、低吸水性の化合物を用いた処理が可能である。前記絶縁膜は、加えて、耐熱性、パターニング性、放射線感度、解像度等の点において、良好な特性を示す。このため、前記絶縁膜は、例えば有機EL素子等が有する隔壁としての絶縁膜の他に、保護膜や平坦化膜としての絶縁膜として、好適に用いることができる。   The insulating film thus obtained is light-absorbing with respect to light having a wavelength of 400 nm, has low water absorption because the constituent material has a low water absorption structure, and has low water absorption even in the production process. Can be processed. In addition, the insulating film exhibits good characteristics in terms of heat resistance, patterning properties, radiation sensitivity, resolution, and the like. For this reason, the said insulating film can be used suitably as an insulating film as a protective film or a planarization film | membrane other than the insulating film as a partition which an organic EL element etc. have, for example.

本発明の絶縁膜は、波長400nmにおける全光線透過率が、好ましくは0〜15%であり、より好ましくは0〜12%であり、さらに好ましくは0〜5%である。全光線透過率は、例えば分光光度計(日立製作所(株)製の「150−20型ダブルビーム」)を用いて全光線透過率を測定することで算出することができる。
本発明の絶縁膜の膜厚は、遮光性の観点から、通常0.3〜25μm、好ましくは0.5〜20μmである。
In the insulating film of the present invention, the total light transmittance at a wavelength of 400 nm is preferably 0 to 15%, more preferably 0 to 12%, and further preferably 0 to 5%. The total light transmittance can be calculated, for example, by measuring the total light transmittance using a spectrophotometer (“150-20 type double beam” manufactured by Hitachi, Ltd.).
The thickness of the insulating film of the present invention is usually 0.3 to 25 μm, preferably 0.5 to 20 μm, from the viewpoint of light shielding properties.

〔有機EL素子:有機EL表示装置および有機EL照明装置〕
以下、本発明の絶縁膜の使用例について説明する。
[Organic EL element: Organic EL display device and organic EL lighting device]
Hereinafter, usage examples of the insulating film of the present invention will be described.

上記絶縁膜を有する表示装置としては、例えば、液晶ディスプレイ(LCD)、エレクトロクロミックディスプレイ(ECD)、電界発光ディスプレイ(ELD)、特に有機ELディスプレイが挙げられる。上記絶縁膜を有する照明装置としては、例えば、有機EL照明が挙げられる。   Examples of the display device having the insulating film include a liquid crystal display (LCD), an electrochromic display (ECD), an electroluminescent display (ELD), and particularly an organic EL display. As an illuminating device which has the said insulating film, organic electroluminescent illumination is mentioned, for example.

以下、表示又は照明装置を総称して単に「装置」ともいう。
本発明の絶縁膜を有する装置の一実施態様は、TFT基板と、TFT基板上に設けられ、且つ前記TFTと接続された第1電極と、第1電極を部分的に露出させるように第1電極上に形成された上記本発明の絶縁膜と、第1電極に対向して設けられた第2電極とを有する。本発明の装置において、TFT基板、第1電極および第2電極としては、例えば、支持基板およびTFT、陽極、陰極を各々例示することができる。
Hereinafter, the display or lighting device is also collectively referred to as “device”.
An embodiment of the device having an insulating film of the present invention includes a TFT substrate, a first electrode provided on the TFT substrate and connected to the TFT, and a first electrode so as to partially expose the first electrode. The insulating film of the present invention formed on the electrode and the second electrode provided to face the first electrode. In the apparatus of the present invention, examples of the TFT substrate, the first electrode, and the second electrode include a support substrate, TFT, anode, and cathode, respectively.

本発明の装置において、絶縁膜は、少なくとも第1電極の一部を覆い、第1電極を部分的に露出させるように形成される。絶縁膜は、特に第1電極のエッジ部を覆うように形成されることが好ましい。   In the device of the present invention, the insulating film covers at least a part of the first electrode and is formed so as to partially expose the first electrode. In particular, the insulating film is preferably formed so as to cover the edge portion of the first electrode.

絶縁膜の膜厚は特に限定されるものではないが、成膜やパターニングの容易性を考えると、好ましくは0.3〜25μm、より好ましくは0.5〜20μmである。
絶縁膜は、例えば隣り合う第1電極をまたがるよう形成される。このため、絶縁膜には良好な電気絶縁性が要求される。絶縁膜の体積抵抗率は、好ましくは1010μΩ・cm以上、より好ましくは1012μΩ・cm以上である。
The thickness of the insulating film is not particularly limited, but is preferably 0.3 to 25 μm, more preferably 0.5 to 20 μm, considering the ease of film formation and patterning.
The insulating film is formed so as to straddle adjacent first electrodes, for example. For this reason, the insulating film is required to have good electrical insulation. The volume resistivity of the insulating film is preferably 10 10 μΩ · cm or more, more preferably 10 12 μΩ · cm or more.

絶縁膜は、例えば、TFT基板の面上を複数の領域に区画する隔壁である。前記絶縁膜(隔壁)は、TFTに含まれる半導体層に対する遮光性の観点から、前記半導体層の上方に少なくとも配置されるように、TFT基板上に形成されていることが好ましい。ここで「上方」とは、TFT基板から第2電極へ向かう方向である。一例として、TFT基板の上方から投影的に見た場合に、半導体層の面積の50%以上が絶縁膜(隔壁)と重複している態様が挙げられ、特に半導体層の面積の80%以上、さらに90%以上、特に100%が絶縁膜(隔壁)と重複している態様が挙げられる。   The insulating film is, for example, a partition that partitions the surface of the TFT substrate into a plurality of regions. The insulating film (partition wall) is preferably formed on the TFT substrate so as to be disposed at least above the semiconductor layer, from the viewpoint of light shielding with respect to the semiconductor layer included in the TFT. Here, “upward” is a direction from the TFT substrate toward the second electrode. As an example, when projected from the top of the TFT substrate, an aspect in which 50% or more of the area of the semiconductor layer overlaps with the insulating film (partition wall), particularly 80% or more of the area of the semiconductor layer, Further, an embodiment in which 90% or more, particularly 100%, overlaps with the insulating film (partition wall) can be mentioned.

本発明の装置において、第1電極を露出させる絶縁膜は、上述したように波長400nmにおいて遮光性を有する。このような絶縁膜を設けることで、例えばIGZO等の光劣化の大きい物質からなる半導体層を含む薄膜トランジスタを駆動用素子として有する装置であっても、前記絶縁膜が遮光膜として働き、当該装置の使用等に伴う前記半導体層の光劣化を抑制することができる。   In the device of the present invention, the insulating film exposing the first electrode has a light shielding property at a wavelength of 400 nm as described above. By providing such an insulating film, for example, even in a device having a thin film transistor including a semiconductor layer made of a material with high photodegradation such as IGZO as a driving element, the insulating film functions as a light-shielding film. Photodegradation of the semiconductor layer due to use or the like can be suppressed.

例えば、TFTを構成する半導体層が、In、Ga、SnおよびZnから選択される1種以上の元素を含む酸化物半導体を含有する層であってもよい。In、Ga、SnおよびZnから選択される1種以上の元素を含む酸化物半導体としては、例えば、In−Sn−Ga−Zn−O系酸化物半導体等の4元系金属酸化物;In−Ga−Zn−O系酸化物半導体、In−Sn−Zn−O系酸化物半導体、In−Al−Zn−O系酸化物半導体、Sn−Ga−Zn−O系酸化物半導体、Al−Ga−Zn−O系酸化物半導体、Sn−Al−Zn−O系酸化物半導体等の3元系金属酸化物;In−Zn−O系酸化物半導体、Sn−Zn−O系酸化物半導体、Al−Zn−O系酸化物半導体、Zn−Mg−O系酸化物半導体、Sn−Mg−O系酸化物半導体、In−Mg−O系酸化物半導体や、In−Ga−O系の材料等の2元系金属酸化物;In−O系酸化物半導体、Sn−O系酸化物半導体、Zn−O系酸化物半導体等の1元系金属酸化物が挙げられる。   For example, the semiconductor layer constituting the TFT may be a layer containing an oxide semiconductor containing one or more elements selected from In, Ga, Sn, and Zn. As an oxide semiconductor containing one or more elements selected from In, Ga, Sn, and Zn, for example, a quaternary metal oxide such as an In—Sn—Ga—Zn—O-based oxide semiconductor; In— Ga-Zn-O-based oxide semiconductor, In-Sn-Zn-O-based oxide semiconductor, In-Al-Zn-O-based oxide semiconductor, Sn-Ga-Zn-O-based oxide semiconductor, Al-Ga- Ternary metal oxides such as Zn-O-based oxide semiconductor and Sn-Al-Zn-O-based oxide semiconductor; In-Zn-O-based oxide semiconductor, Sn-Zn-O-based oxide semiconductor, Al- 2 such as a Zn-O-based oxide semiconductor, a Zn-Mg-O-based oxide semiconductor, a Sn-Mg-O-based oxide semiconductor, an In-Mg-O-based oxide semiconductor, an In-Ga-O-based material, etc. Binary metal oxides: In-O oxide semiconductors, Sn-O oxide semiconductors, Zn O-based oxide 1-component metal oxide such as a semiconductor and the like.

本発明では、TFTを構成する半導体層が、上記酸化物半導体層である場合、特にIn−Ga−Zn−O系酸化物半導体(IGZO半導体)からなる酸化物半導体層である場合にも、その光劣化を防止することができる。   In the present invention, even when the semiconductor layer constituting the TFT is the oxide semiconductor layer, particularly when the semiconductor layer is an oxide semiconductor layer made of an In—Ga—Zn—O-based oxide semiconductor (IGZO semiconductor), Photodegradation can be prevented.

本発明の装置は、前記TFT基板上に設けられ且つ前記TFTと接続された第1電極と、前記隔壁により区画された領域において且つ第1電極上に形成された有機EL層と、有機EL層上に設けられた第2電極とを含む有機EL素子を有する、有機EL装置であることが好ましい。   The apparatus of the present invention includes a first electrode provided on the TFT substrate and connected to the TFT, an organic EL layer formed on the first electrode in a region partitioned by the partition, and an organic EL layer An organic EL device having an organic EL element including the second electrode provided on the top is preferable.

前記TFT基板は、例えば、支持基板と、前記支持基板上において前記有機EL素子に対応して設けられたTFTと、前記TFTを被覆する平坦化層とを有する。例えば、第1電極は、前記平坦化層上に形成されており、前記平坦化層を貫通するスルーホールを介して、前記TFTと接続される。また、遮光性を有する絶縁膜(隔壁)は、第1電極を部分的に露出させるように、第1電極および平坦化層上に形成されることが好ましい。   The TFT substrate includes, for example, a support substrate, a TFT provided on the support substrate corresponding to the organic EL element, and a planarization layer that covers the TFT. For example, the first electrode is formed on the planarization layer, and is connected to the TFT through a through hole penetrating the planarization layer. The insulating film (partition wall) having a light shielding property is preferably formed on the first electrode and the planarization layer so as to partially expose the first electrode.

以下、本発明の表示又は照明装置として、有機EL表示又は照明装置を具体例にとって、図1を参照しつつ説明する。図1は、本発明に係る有機EL表示又は照明装置(以下、単に「有機EL装置」ともいう)の主要部の構造を模式的に示す断面図である。   Hereinafter, an organic EL display or illumination device will be described as a specific example of the display or illumination device of the present invention with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the main part of an organic EL display or illumination device (hereinafter also simply referred to as “organic EL device”) according to the present invention.

図1の有機EL装置1は、マトリクス状に形成される複数の画素を有するアクティブマトリクス型の有機EL装置である。この有機EL装置1は、トップエミッション型、ボトムエミッション型のいずれでもよい。各部材を構成する材料の性質、例えば透明性は、トップエミッション型、ボトムエミッション型に応じて適宜選択される。有機EL装置1は、支持基板2、薄膜トランジスタ(以下「TFT」ともいう)3、無機絶縁膜4、第1の絶縁膜5、第1電極としての陽極6、スルーホール7、第2の絶縁膜8、有機発光層9、第2電極としての陰極10、パッシベーション膜11および封止基板12を備える。第2の絶縁膜8として、本発明の絶縁膜が使用される。   The organic EL device 1 in FIG. 1 is an active matrix organic EL device having a plurality of pixels formed in a matrix. The organic EL device 1 may be either a top emission type or a bottom emission type. The property of the material constituting each member, such as transparency, is appropriately selected according to the top emission type and the bottom emission type. The organic EL device 1 includes a support substrate 2, a thin film transistor (hereinafter also referred to as "TFT") 3, an inorganic insulating film 4, a first insulating film 5, an anode 6 as a first electrode, a through hole 7, and a second insulating film. 8, an organic light emitting layer 9, a cathode 10 as a second electrode, a passivation film 11, and a sealing substrate 12. As the second insulating film 8, the insulating film of the present invention is used.

TFT3は、各画素部分のアクティブ素子であり、支持基板2上に形成されている。このTFT3は、ゲート電極30、ゲート絶縁膜31、半導体層32、ソース電極33およびドレイン電極34を備えている。   The TFT 3 is an active element of each pixel portion, and is formed on the support substrate 2. The TFT 3 includes a gate electrode 30, a gate insulating film 31, a semiconductor layer 32, a source electrode 33 and a drain electrode 34.

本発明では、ゲート電極上にゲート絶縁膜および半導体層を順に備えるボトムゲート型に限らず、半導体層上にゲート絶縁膜およびゲート電極を順に備えるトップゲート型であってもよい。
ゲート電極30は、走査信号線(図示略)の一部をなす。ゲート電極30の厚さとしては、10〜1000nmが好ましい。ゲート絶縁膜31は、ゲート電極30を被覆する。ゲート絶縁膜31の膜厚としては10nm〜10μmが好ましい。ソース電極33は、キャリア発生源となる電極である。ソース電極33は、映像信号線(図示略)の一部をなしており、半導体層32に接続される。ドレイン電極34は、半導体層32(チャネル層)を介して移動するキャリアを受け取る部分であり、ソース電極33と同様に半導体層32に接続される。ソース電極33およびドレイン電極34の厚さとしては、10nm〜1000nmが好ましい。
The present invention is not limited to the bottom gate type in which the gate insulating film and the semiconductor layer are sequentially provided on the gate electrode, and may be the top gate type in which the gate insulating film and the gate electrode are sequentially provided on the semiconductor layer.
The gate electrode 30 forms part of a scanning signal line (not shown). The thickness of the gate electrode 30 is preferably 10 to 1000 nm. The gate insulating film 31 covers the gate electrode 30. The film thickness of the gate insulating film 31 is preferably 10 nm to 10 μm. The source electrode 33 is an electrode serving as a carrier generation source. The source electrode 33 forms part of a video signal line (not shown) and is connected to the semiconductor layer 32. The drain electrode 34 is a part that receives carriers moving through the semiconductor layer 32 (channel layer), and is connected to the semiconductor layer 32 in the same manner as the source electrode 33. The thickness of the source electrode 33 and the drain electrode 34 is preferably 10 nm to 1000 nm.

半導体層32は、ゲート電極30上にゲート絶縁膜31を介して配置される。半導体層32は、ソース電極33およびドレイン電極34と接続されており、チャネル層を構成する。チャネル層は、キャリアが流れ、ゲート電極30により制御される部分である。   The semiconductor layer 32 is disposed on the gate electrode 30 via the gate insulating film 31. The semiconductor layer 32 is connected to the source electrode 33 and the drain electrode 34 and constitutes a channel layer. The channel layer is a portion where carriers flow and is controlled by the gate electrode 30.

半導体層32は、上述した、In、Ga、SnおよびZnから選択される1種以上の元素を含む酸化物半導体を用いて形成することができる。この場合の酸化物としては、例えば、単結晶酸化物、多結晶酸化物、アモルファス酸化物、これらの混合物が挙げられる。   The semiconductor layer 32 can be formed using the above-described oxide semiconductor containing one or more elements selected from In, Ga, Sn, and Zn. Examples of the oxide in this case include a single crystal oxide, a polycrystalline oxide, an amorphous oxide, and a mixture thereof.

IGZOを用いたアモルファス酸化物からなる半導体層32は、例えばIGZOターゲットを用いてスパッタ法や蒸着法により半導体層を形成し、フォトリソグラフィ法等を利用して、レジストプロセスとエッチングプロセスによるパターニングを行うことで形成される。この場合の半導体層32の厚さとしては、1nm〜1000nmが好ましい。   For the semiconductor layer 32 made of amorphous oxide using IGZO, for example, a semiconductor layer is formed by sputtering or vapor deposition using an IGZO target, and patterning is performed by a resist process and an etching process using a photolithography method or the like. Is formed. In this case, the thickness of the semiconductor layer 32 is preferably 1 nm to 1000 nm.

有機EL装置1では、第2の絶縁膜8(隔壁)が遮光性を有することから、有機発光層9から発生した光が半導体層32に到達することを防止または低減することができる。したがって、光劣化しやすいIGZO等からなる半導体層を用いることができる。   In the organic EL device 1, since the second insulating film 8 (partition wall) has a light shielding property, the light generated from the organic light emitting layer 9 can be prevented or reduced from reaching the semiconductor layer 32. Therefore, it is possible to use a semiconductor layer made of IGZO or the like that is easily photodegraded.

無機絶縁膜4は、半導体層32を保護するため、例えば湿度によって半導体層32が影響を受けることを防ぐために設けられる。無機絶縁膜4は、TFT3の全体を被覆するように形成されている。   The inorganic insulating film 4 is provided to protect the semiconductor layer 32, for example, to prevent the semiconductor layer 32 from being affected by humidity. The inorganic insulating film 4 is formed so as to cover the entire TFT 3.

第1の絶縁膜5は、TFT3の表面凹凸を平坦化する役割を果たす平坦化膜である。第1の絶縁膜5は、TFT3の全体を被覆するように無機絶縁膜4上に形成されている。   The first insulating film 5 is a planarizing film that plays a role of planarizing the surface irregularities of the TFT 3. The first insulating film 5 is formed on the inorganic insulating film 4 so as to cover the entire TFT 3.

第1の絶縁膜5は、上述した感放射線性樹脂組成物を用いて形成してもよく、従来公知の感放射線性樹脂組成物を用いて形成してもよい。これらの材料は、有機EL装置1がトップエミッション型であるか、ボトムエミッション型であるかに応じて選択すればよい。第1の絶縁膜5は、これらの材料が有機材料であることから有機絶縁膜として形成されている。第1の絶縁膜5は、上述した[絶縁膜の形成方法]において説明した方法等により形成することができる。   The 1st insulating film 5 may be formed using the radiation sensitive resin composition mentioned above, and may be formed using a conventionally well-known radiation sensitive resin composition. These materials may be selected depending on whether the organic EL device 1 is a top emission type or a bottom emission type. The first insulating film 5 is formed as an organic insulating film because these materials are organic materials. The first insulating film 5 can be formed by the method described in [Method of forming insulating film] described above.

第1の絶縁膜5の膜厚は、平坦化膜として優れた機能を奏するように大きくすることが好ましい。第1の絶縁膜5の膜厚としては、1μm〜6μmが好ましい。   The film thickness of the first insulating film 5 is preferably increased so as to exhibit an excellent function as a planarizing film. The film thickness of the first insulating film 5 is preferably 1 μm to 6 μm.

スルーホール7は、陽極6とドレイン電極34とを接続するために形成される。スルーホール7は、第1の絶縁膜5に加えて、第1の絶縁膜5の下層にある無機絶縁膜4も貫通するように形成される。   The through hole 7 is formed to connect the anode 6 and the drain electrode 34. In addition to the first insulating film 5, the through hole 7 is formed so as to penetrate the inorganic insulating film 4 under the first insulating film 5.

スルーホール7は、所望形状の貫通孔を有する第1の絶縁膜5を形成した後、無機絶縁膜4に対してドライエッチングを行うことで形成することができる。ここで、第1の絶縁膜5は、上述した感放射線性樹脂組成物または従来公知の感放射線性樹脂組成物を用いて、上述した[絶縁膜の形成方法]において説明した方法と同様な手法により形成することができる。そのため、これらの材料からなる塗膜に対する放射線の照射・現像によりスルーホール7を構成する貫通孔を形成することができる。無機絶縁膜4に対するドライエッチングは、第1の絶縁膜5をマスクとして行うことができる。これにより、第1の絶縁膜5の貫通孔に連通する貫通孔が無機絶縁膜4に形成される結果、第1の絶縁膜5および無機絶縁膜4を貫通するスルーホール7が形成される。   The through hole 7 can be formed by dry etching the inorganic insulating film 4 after forming the first insulating film 5 having a through hole having a desired shape. Here, the first insulating film 5 is formed using the above-described radiation-sensitive resin composition or a conventionally known radiation-sensitive resin composition, and a method similar to the method described in [Method of forming insulating film] described above. Can be formed. Therefore, the through-hole which comprises the through hole 7 can be formed by irradiation and development with respect to the coating film which consists of these materials. Dry etching on the inorganic insulating film 4 can be performed using the first insulating film 5 as a mask. As a result, a through hole communicating with the through hole of the first insulating film 5 is formed in the inorganic insulating film 4, and as a result, a through hole 7 penetrating the first insulating film 5 and the inorganic insulating film 4 is formed.

なお、TFT3上に無機絶縁膜4が配置されていない場合、第1の絶縁膜5への放射線の照射・現像により形成される貫通孔がスルーホール7を構成する。その結果、陽極6は、第1の絶縁膜5の一部を覆うとともに、第1の絶縁膜5を貫通するよう第1の絶縁膜5に設けられたスルーホール7を介して、ドレイン電極34と接続することができる。   Note that, when the inorganic insulating film 4 is not disposed on the TFT 3, the through hole formed by the irradiation and development of radiation to the first insulating film 5 constitutes the through hole 7. As a result, the anode 6 covers a part of the first insulating film 5 and the drain electrode 34 through the through hole 7 provided in the first insulating film 5 so as to penetrate the first insulating film 5. Can be connected with.

第2の絶縁膜8は、有機発光層9の配置領域を規定する凹部80を有する隔壁(バンク)としての役割を果たす。第2の絶縁膜8は、陽極6の一部を覆う一方で陽極6の一部を露出させるように形成されている。   The second insulating film 8 serves as a partition (bank) having a recess 80 that defines the arrangement region of the organic light emitting layer 9. The second insulating film 8 is formed so as to cover a part of the anode 6 and to expose a part of the anode 6.

第2の絶縁膜8は、前記TFT3が有する半導体層32の上方に少なくとも配置されるように、第1の絶縁膜5上に形成されていることが好ましい。ここで「上方」とは、支持基板2から封止基板12へ向かう方向である。第2の絶縁膜8は遮光性を有することから、有機発光層9から発生した光が半導体層32に到達することを防止または低減することができる。   The second insulating film 8 is preferably formed on the first insulating film 5 so as to be disposed at least above the semiconductor layer 32 of the TFT 3. Here, “upward” is a direction from the support substrate 2 toward the sealing substrate 12. Since the second insulating film 8 has a light shielding property, light generated from the organic light emitting layer 9 can be prevented or reduced from reaching the semiconductor layer 32.

このような第2の絶縁膜8は、上述した感放射線性樹脂組成物を用いて[絶縁膜の形成方法]において説明した方法等により形成することができる。第2の絶縁膜8は、塗膜の露光・現像によりパターニングすることで、平面視において、有機発光層9が形成される複数の凹部80がマトリクス状に配置されたものとして形成することができる。   Such a second insulating film 8 can be formed using the above-described radiation-sensitive resin composition by the method described in [Method of forming insulating film]. The second insulating film 8 can be formed as a plurality of concave portions 80 in which the organic light emitting layer 9 is formed arranged in a matrix in a plan view by patterning by exposing and developing the coating film. .

また、第2の絶縁膜8は、スルーホール7を充填するように形成されていることが好ましい。このような構成を採用することによって、第1の絶縁膜5上に形成された絶縁膜およびスルーホール7内に形成された絶縁膜が、有機発光層9から発生した光がTFT3の半導体層32に到達することを防止または低減する防御壁となる。   The second insulating film 8 is preferably formed so as to fill the through hole 7. By adopting such a configuration, the insulating film formed on the first insulating film 5 and the insulating film formed in the through hole 7 cause the light generated from the organic light emitting layer 9 to be emitted from the semiconductor layer 32 of the TFT 3. It becomes a defensive wall that prevents or reduces reaching.

第2の絶縁膜8の膜厚T1(第2の絶縁膜8の最上面と有機発光層9の最下面との距離)としては、0.3μm以上25μm以下が好ましく、0.5μm以上20μm以下がより好ましい。第2の絶縁膜8の膜厚が25μmを超えると、第2の絶縁膜8が封止基板12と接触するおそれがある。一方、第2の絶縁膜8の膜厚が0.3μm未満であると、遮光性が充分に付与されないおそれや、後述する有機発光層9を形成する場合に、第2の絶縁膜8の凹部80に発光材料組成物を塗布するときに、発光材料組成物が凹部80から漏れ出すおそれがある。   The thickness T1 of the second insulating film 8 (distance between the uppermost surface of the second insulating film 8 and the lowermost surface of the organic light emitting layer 9) is preferably 0.3 μm or more and 25 μm or less, and preferably 0.5 μm or more and 20 μm or less. Is more preferable. If the thickness of the second insulating film 8 exceeds 25 μm, the second insulating film 8 may come into contact with the sealing substrate 12. On the other hand, if the thickness of the second insulating film 8 is less than 0.3 μm, the light shielding property may not be sufficiently provided, or the concave portion of the second insulating film 8 is formed when the organic light emitting layer 9 described later is formed. When the light emitting material composition is applied to 80, the light emitting material composition may leak from the recess 80.

有機発光層9は、電界を印加されて発光する。有機発光層9は、電界発光する有機発光材料を含む層である。有機発光層9は、第2の絶縁膜8によって規定される領域、すなわち凹部80に形成されている。このように、凹部80に有機発光層9を形成することで有機発光層9の周囲が第2の絶縁膜8によって包囲され、隣接する複数画素同士を区画することができる。   The organic light emitting layer 9 emits light when an electric field is applied. The organic light emitting layer 9 is a layer containing an organic light emitting material that emits electroluminescence. The organic light emitting layer 9 is formed in a region defined by the second insulating film 8, that is, a recess 80. In this manner, by forming the organic light emitting layer 9 in the recess 80, the periphery of the organic light emitting layer 9 is surrounded by the second insulating film 8, and a plurality of adjacent pixels can be partitioned.

有機発光層9は、第2の絶縁膜8の凹部80で陽極6と接触して形成されている。有機発光層9の厚さT2としては、50nm〜100nmが好ましい。ここで有機発光層9の厚さT2とは、陽極6上の有機発光層9の底面から、陽極6上の有機発光層9の上面までの距離を意味する。   The organic light emitting layer 9 is formed in contact with the anode 6 at the recess 80 of the second insulating film 8. The thickness T2 of the organic light emitting layer 9 is preferably 50 nm to 100 nm. Here, the thickness T2 of the organic light emitting layer 9 means the distance from the bottom surface of the organic light emitting layer 9 on the anode 6 to the top surface of the organic light emitting layer 9 on the anode 6.

陽極6は、画素電極をなす。陽極6は、導電性材料によって第1の絶縁膜5上に形成されている。陰極10は、複数の画素を共通に覆って形成され、有機EL装置1の共通電極をなす。パッシベーション膜11は、有機EL素子内への水分や酸素の浸入を抑制する。このパッシベーション膜11は、陰極11上に設けられている。   The anode 6 forms a pixel electrode. The anode 6 is formed on the first insulating film 5 with a conductive material. The cathode 10 is formed so as to cover a plurality of pixels in common, and serves as a common electrode of the organic EL device 1. The passivation film 11 suppresses entry of moisture and oxygen into the organic EL element. The passivation film 11 is provided on the cathode 11.

封止基板12は、有機発光層9が配置された主面(支持基板2とは反対側)を封止する。有機発光層9が配置された主面は、TFT基板の外周端部付近に塗布されたシール剤(図示略)を用い、封止層13を介して、封止基板12により封止することが好ましい。封止層13は、乾燥された窒素ガス等の不活性なガスの層、または接着剤等の充填材料の層とすることができる。   The sealing substrate 12 seals the main surface (the side opposite to the support substrate 2) on which the organic light emitting layer 9 is disposed. The main surface on which the organic light emitting layer 9 is disposed can be sealed with the sealing substrate 12 through the sealing layer 13 using a sealing agent (not shown) applied in the vicinity of the outer peripheral edge of the TFT substrate. preferable. The sealing layer 13 can be a layer of an inert gas such as a dried nitrogen gas or a layer of a filling material such as an adhesive.

本実施形態の有機EL装置1は、第2の絶縁膜8が波長400nmの光に対して遮光性を有することから、当該装置の使用等に伴う半導体層32の光劣化を抑制することができる。また、第1の絶縁膜5および第2の絶縁膜8が、低吸水性である感放射線性樹脂組成物を用いて形成することができ、またこれらの絶縁膜5,8の形成工程において、低吸水性の材料を用いた洗浄等の処理が可能である。そのため、吸着水等の形態で絶縁膜形成材料に含まれる微量の水分が徐々に有機発光層9に浸入することを低減し、有機発光層9の劣化および発光状態の悪化を低減することができる。   In the organic EL device 1 of the present embodiment, since the second insulating film 8 has a light shielding property with respect to light having a wavelength of 400 nm, it is possible to suppress light degradation of the semiconductor layer 32 due to use of the device or the like. . Further, the first insulating film 5 and the second insulating film 8 can be formed using a radiation-sensitive resin composition having low water absorption, and in the process of forming these insulating films 5 and 8, Processing such as cleaning using a low water-absorbing material is possible. Therefore, it is possible to reduce a slight amount of moisture contained in the insulating film forming material in the form of adsorbed water from gradually entering the organic light emitting layer 9, and to reduce deterioration of the organic light emitting layer 9 and deterioration of the light emitting state. .

以下、本発明を実施例に基づいて更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。以下の実施例等の記載において、特に言及しない限り、「部」は「質量部」を示す。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further more concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples. In the following description of Examples and the like, “part” means “part by mass” unless otherwise specified.

[GPC分析]
重合体(A)およびノボラック樹脂(C)の重量平均分子量(Mw)および分子量分布(Mw/Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC、東ソー(株)製、商品名:HLC−8020)法を用いて、テトラヒドロフラン(THF)溶媒の条件下、ポリスチレン換算で測定した。
[GPC analysis]
The weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (Mw / Mn) of the polymer (A) and the novolak resin (C) were determined by gel permeation chromatography (GPC, manufactured by Tosoh Corporation, trade name: HLC-8020). Was measured in terms of polystyrene under conditions of tetrahydrofuran (THF) solvent.

・測定方法:ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法
・標準物質:ポリスチレン換算
・装置 :東ソー(株)製、商品名:HLC−8020
・カラム :東ソー(株)製ガードカラムHXL−H、TSK gel G7000HXL、TSK gel GMHXL 2本、TSK gel G2000HXLを順次連結したもの
・溶媒 :テトラヒドロフラン
・サンプル濃度:0.7質量%
・注入量 :70μL
・流速 :1mL/min
[ポリイミドのイミド化率]
まず、ポリイミドの赤外吸収スペクトル(装置名:サーモエレクトロン社製NICOLET6700FT−IR)を測定し、ポリイミドに起因するイミド構造の吸収ピーク(1780cm-1付近、1377cm-1付近)の存在を確認した。次に、そのポリイミドについて、350℃で1時間熱処理した後、再度、赤外吸収スペクトルを測定し、熱処理前と熱処理後の1377cm-1付近のピーク強度を比較した。熱処理後のポリイミドのイミド化率を100%として、熱処理前のポリイミドのイミド化率={熱処理前の1377cm-1付近のピーク強度/熱処理後の1377cm-1付近のピーク強度}×100(%)、を求めた。
・ Measuring method: Gel permeation chromatography (GPC) method ・ Standard material: polystyrene conversion ・ Device: manufactured by Tosoh Corporation, trade name: HLC-8020
Column: Tosoh Co., Ltd. guard column H XL- H, TSK gel G7000H XL , TSK gel GMH XL , TSK gel G2000H XL sequentially connected Solvent: Tetrahydrofuran Sample concentration: 0.7% by mass
・ Injection volume: 70 μL
・ Flow rate: 1mL / min
[Imidation rate of polyimide]
First, the infrared absorption spectrum of the polyimide: measured (device name Thermo Electron Ltd. NICOLET6700FT-IR), an absorption peak (1780 cm around -1, 1377 cm around -1) of an imide structure caused by a polyimide was confirmed the presence of. Next, after heat-treating the polyimide at 350 ° C. for 1 hour, the infrared absorption spectrum was measured again, and the peak intensities near 1377 cm −1 before and after the heat treatment were compared. The imidation ratio of polyimide after heat treatment is taken as 100%, and the imidization ratio of polyimide before heat treatment = {peak intensity around 1377 cm −1 before heat treatment / peak intensity around 1377 cm −1 after heat treatment} × 100 (%) Sought.

<重合体(A)の合成>
[合成例A1]重合体(A−1)の合成
3口フラスコに重合溶剤としてのγ−ブチロラクトン340gを加えた後、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート50gを加え、重合溶剤の合計390gに対してジアミン化合物としての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120gを重合溶剤中に加えた。ジアミン化合物を重合溶剤に溶解させた後、酸二無水物としての4,4’−オキシジフタル酸二無水物71gを加えた。その後、60℃で1時間反応させた後、末端封止剤としての無水マレイン酸19gを加え、60℃で更に1時間反応させた後、昇温して140℃で4時間反応させた。反応の際はN2フロー条件でディーンスターク管を用い、低沸点溶剤のPGMEAを溜去した。これにより、重合体(A−1)を含む溶液を約550g得た。得られた重合体(A−1)のMwは9500であった。得られた重合体(A−1)のイミド化率は10%であった。
<Synthesis of polymer (A)>
[Synthesis Example A1] Synthesis of Polymer (A-1) After adding 340 g of γ-butyrolactone as a polymerization solvent to a three-necked flask, 50 g of propylene glycol monomethyl ether acetate was added, and a diamine compound with respect to a total of 390 g of the polymerization solvent. 120 g of 2,2′-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane as was added to the polymerization solvent. After the diamine compound was dissolved in the polymerization solvent, 71 g of 4,4′-oxydiphthalic dianhydride as an acid dianhydride was added. Then, after making it react at 60 degreeC for 1 hour, 19 g of maleic anhydride as a terminal blocker was added, and after making it react at 60 degreeC for further 1 hour, it heated up and made it react at 140 degreeC for 4 hours. During the reaction, the low boiling point solvent PGMEA was distilled off using a Dean-Stark tube under N 2 flow conditions. As a result, about 550 g of a solution containing the polymer (A-1) was obtained. Mw of the obtained polymer (A-1) was 9500. The imidation ratio of the obtained polymer (A-1) was 10%.

[合成例A2]重合体(A−2)の合成
攪拌器付3口フラスコに、成分(a3−1)として3,4−エポキシシクロヘキシルメチルメタアクリレート20質量部、成分(a3−2)としてメタクリル酸10質量部、成分(a3−3)としてベンジルメタクリレート70質量部、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート150質量部、重合開始剤としてジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)3質量部、および連鎖移動剤としてチオグリコール酸1質量部を仕込み、65℃で6時間加熱し、重合体(A−2)を含む溶液を得た。得られた重合体(A−2)の重量平均分子量(Mw)は10000であった。
[Synthesis Example A2] Synthesis of Polymer (A-2) In a 3-neck flask with a stirrer, 20 parts by mass of 3,4-epoxycyclohexylmethyl methacrylate as component (a3-1) and methacryl as component (a3-2) 10 parts by weight of acid, 70 parts by weight of benzyl methacrylate as component (a3-3), 150 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate as solvent, dimethyl-2,2′-azobis (2-methylpropionate) 3 as a polymerization initiator 1 part by weight of thioglycolic acid as a part by weight and a chain transfer agent was charged and heated at 65 ° C. for 6 hours to obtain a solution containing the polymer (A-2). The weight average molecular weight (Mw) of the obtained polymer (A-2) was 10,000.

[合成例A3]重合体(A−3)の合成
攪拌器付3口フラスコに、成分(a3−1)として3,4−エポキシシクロヘキシルメチルメタアクリレート40質量部、成分(a3−2)としてコハク酸モノ(2−メタクリロイロキシエチル)30質量部、成分(a3−3)としてベンジルメタクリレート30質量部、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート150質量部、重合開始剤としてジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)3質量部、および連鎖移動剤としてチオグリコール酸1質量部を仕込み、65℃で6時間加熱し、重合体(A−3)を含む溶液を得た。得られた重合体(A−3)の重量平均分子量(Mw)は15000であった。
[Synthesis Example A3] Synthesis of Polymer (A-3) In a three-necked flask equipped with a stirrer, 40 parts by mass of 3,4-epoxycyclohexylmethyl methacrylate as component (a3-1), and agitation as component (a3-2) 30 parts by weight of mono (2-methacryloyloxyethyl) acid, 30 parts by weight of benzyl methacrylate as the component (a3-3), 150 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate as the solvent, and dimethyl-2,2′-azobis as the polymerization initiator 3 parts by mass of (2-methylpropionate) and 1 part by mass of thioglycolic acid as a chain transfer agent were charged and heated at 65 ° C. for 6 hours to obtain a solution containing the polymer (A-3). The weight average molecular weight (Mw) of the obtained polymer (A-3) was 15000.

<ノボラック樹脂(C)の合成>
[合成例C1]ノボラック樹脂(C−1)の合成
温度計、冷却管、分留管、撹拌器を取り付けたフラスコに、1−ナフトール144.2g(1.0モル)、メチルイソブチルケトン400g、水96gおよび92質量%パラホルムアルデヒド32.6g(ホルムアルデヒド換算で1.0モル)を仕込んだ。続いて攪拌しながら、30質量%濃度のパラトルエンスルホン酸のメタノール溶液3.4gを加えた。その後、100℃で8時間反応させた。反応終了後に純水200gを加え、系内の溶液を分液ロートに移して水層を有機層から分離除去した。次いで洗浄水が中性を示すまで水洗後、有機層から溶媒を加熱減圧下に除去し、下記式で表される構造単位からなるノボラック樹脂(C−1)を140g得た。得られたノボラック樹脂(C−1)の重量平均分子量(Mw)は2000であった。
<Synthesis of novolac resin (C)>
[Synthesis Example C1] Synthesis of Novolak Resin (C-1) In a flask equipped with a thermometer, a condenser tube, a fractionating tube, and a stirrer, 144.2 g (1.0 mol) of 1-naphthol, 400 g of methyl isobutyl ketone, 96 g of water and 32.6 g of 92 mass% paraformaldehyde (1.0 mol in terms of formaldehyde) were charged. Subsequently, 3.4 g of a methanol solution of 30% by mass paratoluenesulfonic acid was added with stirring. Then, it was made to react at 100 degreeC for 8 hours. After completion of the reaction, 200 g of pure water was added, the solution in the system was transferred to a separating funnel, and the aqueous layer was separated and removed from the organic layer. Subsequently, after washing with water until the washing water became neutral, the solvent was removed from the organic layer under heating and reduced pressure to obtain 140 g of a novolak resin (C-1) composed of a structural unit represented by the following formula. The obtained novolak resin (C-1) had a weight average molecular weight (Mw) of 2000.

Figure 2015215397
Figure 2015215397

フーリエ変換赤外分光光度計(FT-IR)による測定チャートから、原料と比較してメチレン結合による伸縮由来の吸収(2800〜3000cm-1)が確認でき、更に、芳香族エーテル由来の吸収(1000〜1200cm-1)は発見できなかった。これらの結果により、本合成例では水酸基同士の脱水エーテル化反応(水酸基が消失)は生じず、メチレン結合を有するノボラック樹脂が得られたと同定した。これらの同定は、以下の合成例C2においても同様である。 From the measurement chart using a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR), absorption (2800 to 3000 cm −1 ) derived from expansion and contraction due to a methylene bond can be confirmed as compared with the raw material, and further, absorption derived from aromatic ether (1000 ˜1200 cm −1 ) could not be found. Based on these results, it was identified that no dehydration etherification reaction between hydroxyl groups (hydroxyl disappearance) occurred in this synthesis example, and a novolak resin having a methylene bond was obtained. These identifications are the same in the following synthesis example C2.

[合成例C2]ノボラック樹脂(C−2)の合成
温度計、冷却管、分留管、撹拌器を取り付けたフラスコに、1−ナフトール144.2g(1.0モル)とテレフタルアルデヒド134.1g(1.0モル)、トリフロロメタンスルホン酸3.0gを装入し、攪拌を行いながら150〜160℃で4時間反応を行った。反応終了後に純水200gを加え、系内の溶液を分液ロートに移して水層を有機層から分離除去した。次いで洗浄水が中性を示すまで水洗後、有機層から溶媒を加熱減圧下に除去し、下記式で表される構造単位からなるノボラック樹脂(C−2)を220g得た。得られたノボラック樹脂(C−2)の重量平均分子量(Mw)は3000であった。
[Synthesis Example C2] Synthesis of Novolak Resin (C-2) In a flask equipped with a thermometer, a condenser tube, a fractionating tube, and a stirrer, 144.2 g (1.0 mol) of 1-naphthol and 134.1 g of terephthalaldehyde were added. (1.0 mol) and 3.0 g of trifluoromethanesulfonic acid were charged and reacted at 150 to 160 ° C. for 4 hours while stirring. After completion of the reaction, 200 g of pure water was added, the solution in the system was transferred to a separating funnel, and the aqueous layer was separated and removed from the organic layer. Subsequently, after washing with water until the washing water showed neutrality, the solvent was removed from the organic layer under heating and reduced pressure to obtain 220 g of a novolak resin (C-2) comprising a structural unit represented by the following formula. The obtained novolak resin (C-2) had a weight average molecular weight (Mw) of 3000.

Figure 2015215397
Figure 2015215397

<感放射線性樹脂組成物の調製>
感放射線性樹脂組成物の調製に用いた各成分は、以下のとおりである。
<Preparation of radiation-sensitive resin composition>
Each component used for preparation of a radiation sensitive resin composition is as follows.

・重合体(A)
A−1:合成例A1の重合体
A−2:合成例A2の重合体
A−3:合成例A3の重合体
・感放射線性酸発生剤(B)
B−1:4,4’−[1−[4−[1−[4−ヒドロキシフェニル]−1−メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビスフェノール(1.0モル)と1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸クロリド(2.0モル)の縮合物(東洋合成工業(株)製)
・ノボラック樹脂(C)
C−1:合成例C1のノボラック樹脂
C−2:合成例C2のノボラック樹脂
C−3:明和化成(株)製の「MEHC−7800」
(下記式のフェノールノボラック樹脂)
・ Polymer (A)
A-1: Polymer of Synthesis Example A1 A-2: Polymer of Synthesis Example A2 A-3: Polymer of Synthesis Example A3
・ Radiosensitive acid generator (B)
B-1: 4,4 ′-[1- [4- [1- [4-Hydroxyphenyl] -1-methylethyl] phenyl] ethylidene] bisphenol (1.0 mol) and 1,2-naphthoquinonediazide-5 -Condensation product of sulfonic acid chloride (2.0 mol) (manufactured by Toyo Gosei Co., Ltd.)
・ Novolac resin (C)
C-1: Novolak resin of Synthesis Example C1 C-2: Novolak resin of Synthesis Example C2 C-3: “MEHC-7800” manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.
(Phenol novolac resin of the following formula)

Figure 2015215397
Figure 2015215397

・ブロックイソシアネート化合物(D)
D−1:昭和電工(株)製の「カレンズMOI−BP」
2−[(3,5−ジメチルピラゾリル)カルボニルアミノ]エチルメタクリレート
D−2:昭和電工(株)製の「カレンズMOI−BM」
メタクリル酸2-(0-[1'-メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチル
・溶剤(E)
E−1:γ−ブチロラクトン(BL)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)およびプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)の質量比で30:20:50の混合溶剤
E−2:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)
・密着助剤(F)
F−1:信越化学工業(株)製の「KBM−403」
3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
・界面活性剤(G)
G−1:東レダウコーニング社製のシリコーン系界面活性剤「SH8400」
・ Block isocyanate compounds (D)
D-1: “Karenz MOI-BP” manufactured by Showa Denko KK
2-[(3,5-dimethylpyrazolyl) carbonylamino] ethyl methacrylate D-2: “Karenz MOI-BM” manufactured by Showa Denko KK
2- (0- [1'-methylpropylideneamino] carboxyamino) ethyl methacrylate
・ Solvent (E)
E-1: Mixed solvent of 30:20:50 by mass ratio of γ-butyrolactone (BL), propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) and propylene glycol monomethyl ether (PGME) E-2: propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA )
・ Adhesion aid (F)
F-1: “KBM-403” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
3-glycidoxypropyltrimethoxysilane
・ Surfactant (G)
G-1: Silicone surfactant “SH8400” manufactured by Toray Dow Corning

[実施例1]
合成例A1の重合体(A−1)を含む重合体溶液(重合体(A−1)40部(固形分)に相当する量)に、感放射線性酸発生剤(B)として(B−1)16部、ノボラック樹脂(C)として(C−1)25部、ブロックイソシアネート化合物(D)として(D−1)15部、溶剤(E)として(E−1)174部、密着助剤(F)として(F−1)3部、界面活性剤(G)として(G−1)1部を混合し、口径0.2μmのメンブランフィルタで濾過して、感放射線性樹脂組成物を調製した。なお、前記組成物の固形分濃度は30質量%であった。
[Example 1]
As a radiation-sensitive acid generator (B), a polymer solution containing the polymer (A-1) of Synthesis Example A1 (amount corresponding to 40 parts (solid content) of polymer (A-1)) is used as (B- 1) 16 parts, 25 parts of (C-1) as novolak resin (C), 15 parts of (D-1) as blocked isocyanate compound (D), 174 parts of (E-1) as solvent (E), adhesion aid (F) 3 parts of (F-1) and 1 part of (G-1) as a surfactant (G) are mixed and filtered through a 0.2 μm membrane filter to prepare a radiation sensitive resin composition. did. In addition, the solid content concentration of the said composition was 30 mass%.

[実施例2〜12、比較例1〜3]
表1に示す種類および配合量の各成分を用いたこと以外は実施例1と同様にして、感放射線性樹脂組成物を調製した。
[Examples 2 to 12, Comparative Examples 1 to 3]
A radiation sensitive resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the components of the types and blending amounts shown in Table 1 were used.

Figure 2015215397
Figure 2015215397

[評価]
実施例・比較例で得られた感放射線性樹脂組成物を用いて、以下に説明する方法により絶縁膜および有機EL素子を作製した。前記組成物のパターニング性、放射線感度および解像度を、得られた絶縁膜の遮光性、吸水性および耐熱性を、また得られた有機EL素子の素子特性を、それぞれ下記方法で評価した。
[Evaluation]
Using the radiation-sensitive resin compositions obtained in Examples and Comparative Examples, an insulating film and an organic EL element were produced by the method described below. The patterning property, radiation sensitivity and resolution of the composition were evaluated by the following methods, respectively, for the light shielding property, water absorption and heat resistance of the obtained insulating film, and device characteristics of the obtained organic EL device.

<パターニング性>
スピンナーまたはスリットダイコーターを用いて、シリコン基板上に上記実施例等で得られた感放射線性樹脂組成物を塗布した後、120℃にて2分間ホットプレート上でプレベークして、塗膜を形成した。この塗膜に対して、露光機(キヤノン社の「MPA−6000」)を用い、パターンマスクを介して波長365nmにおける露光量100mJ/cm2で露光した。その後、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て25℃、80秒間液盛り法で現像し、超純水で1分間流水洗浄を行い、乾燥させて、シリコン基板上に直径が5μmの複数のスルーホールが列状に並ぶパターンを有する塗膜を形成した。この塗膜をクリーンオーブン中にて250℃で45分間加熱して硬化させて、膜厚3.0μmの絶縁膜を得た。
<Patternability>
Using a spinner or a slit die coater, the radiation-sensitive resin composition obtained in the above example or the like was applied on a silicon substrate, and then pre-baked on a hot plate at 120 ° C. for 2 minutes to form a coating film did. This coating film was exposed at an exposure amount of 100 mJ / cm 2 at a wavelength of 365 nm through a pattern mask using an exposure machine (“MPA-6000” manufactured by Canon Inc.). Thereafter, the film was developed with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 25 ° C. for 80 seconds, washed with running ultrapure water for 1 minute, dried, and dried on a silicon substrate having a diameter of 5 μm. A coating film having a pattern in which a plurality of through holes are arranged in a line was formed. This coating film was cured by heating at 250 ° C. for 45 minutes in a clean oven to obtain an insulating film having a thickness of 3.0 μm.

このとき、上記塗膜において現像後の露光部が完全に溶解するか確認し、5μmのパターンを形成し、かつ絶縁膜剥がれまたは現像残渣なく絶縁膜が形成された場合を「良好」、5μmのパターンを形成し、かつ絶縁膜剥がれはないものの、やや現像残渣がある場合、5μmのパターンを形成できない場合、または絶縁膜剥がれが発生してしまう場合を「不良」とした。   At this time, it is confirmed that the exposed portion after development is completely dissolved in the coating film, and a pattern of 5 μm is formed, and the insulating film is peeled off or the insulating film is formed without development residue. Although a pattern was formed and the insulating film was not peeled off, there was a slight development residue, a case where a 5 μm pattern could not be formed, or a case where the insulating film was peeled off was defined as “bad”.

<放射線感度>
スピンナーまたはスリットダイコーターを用いて、シリコン基板上に上記実施例等で得られた感放射線性樹脂組成物を塗布した後、120℃にて2分間ホットプレート上でプレベークして、膜厚3.0μmの塗膜を形成した。この塗膜に対して、露光機(キヤノン社の「MPA−6000」)を用い、所定のパターンを有するパターンマスクを介して露光量を変化させて露光した。その後、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て25℃、80秒間液盛り法で現像し、超純水で1分間流水洗浄を行い、乾燥させて、シリコン基板上に直径20.0μmの複数のスルーホールを有する塗膜を形成した。
<Radiation sensitivity>
Using a spinner or a slit die coater, the radiation-sensitive resin composition obtained in the above-described Examples and the like was applied on a silicon substrate, and then pre-baked on a hot plate at 120 ° C. for 2 minutes to obtain a film thickness of 3. A 0 μm coating film was formed. The coating film was exposed using an exposure machine (Canon “MPA-6000”) while changing the exposure amount through a pattern mask having a predetermined pattern. Thereafter, the film was developed with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 25 ° C. for 80 seconds, washed with running ultrapure water for 1 minute, dried, and dried on a silicon substrate with a diameter of 20.0 μm. A coating film having a plurality of through holes was formed.

このとき、直径20.0μmのマスクパターンの形状どおりに塗膜が完全に溶解するために必要な露光量を測定し、このときの露光量を放射線感度(露光感度)とした。放射線感度は、100mJ/cm2以下の場合に「良好」、100mJ/cm2を超える場合に「不良」とした。 At this time, the exposure amount required for the coating film to completely dissolve in accordance with the shape of the mask pattern having a diameter of 20.0 μm was measured, and the exposure amount at this time was defined as radiation sensitivity (exposure sensitivity). The radiation sensitivity was determined to be “good” when it was 100 mJ / cm 2 or less, and “bad” when it exceeded 100 mJ / cm 2 .

<解像度>
スピンナーまたはスリットダイコーターを用いて、シリコン基板上に上記実施例等で得られた感放射線性樹脂組成物を塗布した後、120℃にて2分間ホットプレート上でプレベークして、膜厚3.0μmの塗膜を形成した。この塗膜に対して、露光機(キヤノン社の「MPA−6000」)を用い、ホールパターンの直径幅5μm〜50μmを有するパターンマスクを介して露光量100mJ/cm2で露光した。その後、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て25℃、80秒間液盛り法で現像し、超純水で1分間流水洗浄を行い、複数のスルーホールのラインと直交する方向の垂直断面形状をSEM(日立ハイテクノロジー社の「SU3500」)で観察し、前記断面においてその底辺幅を測定した。解像度は、底辺幅が小さいほど良好であると言える。
<Resolution>
Using a spinner or a slit die coater, the radiation-sensitive resin composition obtained in the above-described Examples and the like was applied on a silicon substrate, and then pre-baked on a hot plate at 120 ° C. for 2 minutes to obtain a film thickness of 3. A 0 μm coating film was formed. The coating film was exposed at an exposure amount of 100 mJ / cm 2 through a pattern mask having a hole pattern diameter width of 5 μm to 50 μm using an exposure machine (“MPA-6000” manufactured by Canon Inc.). Thereafter, development is performed with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 25 ° C. for 80 seconds, followed by washing with running ultrapure water for 1 minute, and perpendicular to the direction of a plurality of through-hole lines. The cross-sectional shape was observed with SEM (“SU3500” manufactured by Hitachi High-Technology Corporation), and the width of the bottom of the cross-section was measured. It can be said that the smaller the base width, the better the resolution.

<遮光性>
スピンナーまたはスリットダイコーターを用いて、ガラス基板(コーニング社の「コーニング7059」)上に上記実施例等で得られた感放射線性樹脂組成物を塗布した後、120℃にて2分間ホットプレート上でプレベーク後、クリーンオーブン中にて250℃にて45分間ポストベークして、膜厚3.0μmの絶縁膜を形成した。
<Light shielding>
Using a spinner or a slit die coater, the radiation-sensitive resin composition obtained in the above example or the like was applied on a glass substrate (Corning “Corning 7059”), and then on a hot plate at 120 ° C. for 2 minutes. After pre-baking, post-baking was performed at 250 ° C. for 45 minutes in a clean oven to form an insulating film having a thickness of 3.0 μm.

この絶縁膜を有するガラス基板について、分光光度計(日立製作所(株)製の「150−20型ダブルビーム」)を用いて全光線透過率を300nm〜780nmの波長範囲で測定し、波長400nmでの全光線透過率を求めた。遮光性は、波長400nmにおいて全光線透過率が5%以下の場合に「優良」とし、5%を超えて15%以下の場合に「良好」とし、15%を超える場合に「不良」とした。   For the glass substrate having this insulating film, the total light transmittance was measured in the wavelength range of 300 nm to 780 nm using a spectrophotometer (“150-20 type double beam” manufactured by Hitachi, Ltd.), and the wavelength was 400 nm. The total light transmittance was determined. The light-shielding property is “excellent” when the total light transmittance at a wavelength of 400 nm is 5% or less, “good” when it exceeds 5% and 15% or less, and “bad” when it exceeds 15%. .

<吸水性>
スピンナーまたはスリットダイコーターを用いて、シリコン基板上に上記実施例等で得られた感放射線性樹脂組成物を塗布した後、120℃にて2分間ホットプレート上でプレベーク後、クリーンオーブン中にて250℃にて45分間ポストベークして、膜厚3.0μmを有する絶縁膜を形成した。この絶縁膜に対してThermal Desorption Spectroscopy(ESCO社の「TDS1200」)を用いて真空度1.0×10-9Paにて、常温から200℃に昇温した(30℃/min)際の試料表面および試料から脱離するガスを質量分析計(アジレントテクノロジー社の「5973N」)で水のピーク(M/z=18)の検出値を測定した。60℃〜200℃のトータルのピーク強度の積分値[A・sec]を取り、吸水性を評価した。吸水性は、60℃〜200℃のトータルのピーク強度の積分値[A・sec]が3.0×10-8以下の場合に「優良」、3.0×10-8を超えて5.0×10-8以下の場合に「良好」、5.0×10-8を超える場合に「不良」とした。
<Water absorption>
Using a spinner or a slit die coater, after applying the radiation-sensitive resin composition obtained in the above-mentioned examples etc. on a silicon substrate, pre-baking on a hot plate at 120 ° C. for 2 minutes, and then in a clean oven Post-baking was performed at 250 ° C. for 45 minutes to form an insulating film having a thickness of 3.0 μm. Sample obtained when the insulation film was heated from room temperature to 200 ° C. (30 ° C./min) at a vacuum degree of 1.0 × 10 −9 Pa using Thermal Desorption Spectroscopy (“TDS1200” from ESCO). The detection value of the water peak (M / z = 18) was measured for the gas desorbed from the surface and the sample using a mass spectrometer (“5973N” manufactured by Agilent Technologies). The integrated value [A · sec] of the total peak intensity from 60 ° C. to 200 ° C. was taken to evaluate the water absorption. The water absorption is “excellent” when the integrated value [A · sec] of the total peak intensity from 60 ° C. to 200 ° C. is 3.0 × 10 −8 or less, exceeding 3.0 × 10 −8 . When it was 0 × 10 −8 or less, it was judged as “good”, and when it exceeded 5.0 × 10 −8 , it was judged as “bad”.

<耐熱性>
<吸水性>の評価と同様にして感放射線性樹脂組成物を用いて絶縁膜を形成し、この絶縁膜について熱重量測定装置(TAインスツルメント社の「TGA2950」)を用いて、100℃から500℃においてTGA測定(空気下、昇温速度10℃/分)を行うことで5%重量減少温度を求めた。耐熱性は、5%重量減少温度が350℃を超える場合に「優良」、350〜330℃の場合に「良好」、330℃未満の場合に「不良」とした。
<Heat resistance>
In the same manner as in the evaluation of <Water Absorption>, an insulating film was formed using the radiation-sensitive resin composition, and this insulating film was measured at 100 ° C. using a thermogravimetric apparatus (“TGA2950” manufactured by TA Instruments). To 500 ° C., 5% weight loss temperature was determined by TGA measurement (in air, temperature rising rate 10 ° C./min). The heat resistance was defined as “excellent” when the 5% weight loss temperature exceeded 350 ° C., “good” when 350 to 330 ° C., and “bad” when less than 330 ° C.

《素子特性評価》
ガラス基板(コーニング社の「コーニング7059」)を用い、このガラス基板上にTFTを形成したTFT基板を作製した後に、このTFT基板上に絶縁膜を形成して評価用素子を作製した。この評価用素子について、素子特性の評価を行った。
<Evaluation of device characteristics>
Using a glass substrate (Corning “Corning 7059”), a TFT substrate having TFTs formed on the glass substrate was prepared, and then an insulating film was formed on the TFT substrate to prepare an evaluation element. The element characteristics were evaluated for this evaluation element.

TFT基板は、以下の手順で形成した。まず、ガラス基板上にスパッタリングによりモリブデン膜を形成し、レジストを用いたフォトリソグラフィおよびエッチングによりゲート電極を形成した。次いで、ガラス基板全面およびゲート電極の上層に、スパッタリングにより酸化ケイ素膜を形成してゲート絶縁膜とした。このゲート絶縁膜上にスパッタリングによりInGaZnO系アモルファス酸化物膜(InGaZnO4)を形成し、レジストを用いたフォトリソグラフィおよびエッチングにより半導体層を形成した。半導体層の上層にスパッタリングによりモリブデン膜を形成し、レジストを用いたフォトリソグラフィおよびエッチングによりソース電極およびドレイン電極を形成した。最後に、基板全面、ソース電極およびドレイン電極の上層に、スパッタリングにより酸化ケイ素膜を形成してパッシベーション膜とし、TFT基板を得た。 The TFT substrate was formed by the following procedure. First, a molybdenum film was formed on a glass substrate by sputtering, and a gate electrode was formed by photolithography using a resist and etching. Next, a silicon oxide film was formed by sputtering on the entire surface of the glass substrate and on the upper layer of the gate electrode to form a gate insulating film. An InGaZnO-based amorphous oxide film (InGaZnO 4 ) was formed on the gate insulating film by sputtering, and a semiconductor layer was formed by photolithography and etching using a resist. A molybdenum film was formed on the semiconductor layer by sputtering, and a source electrode and a drain electrode were formed by photolithography and etching using a resist. Finally, a silicon oxide film was formed by sputtering on the entire surface of the substrate and on the upper layer of the source electrode and drain electrode to obtain a passivation film, thereby obtaining a TFT substrate.

TFT基板上にスピンナーまたはスリットダイコーターを用いて、上記実施例等で得られた感放射線性樹脂組成物を塗布した後、120℃にて2分間ホットプレート上でプレベーク後、クリーンオーブン中にて250℃にて45分間ポストベークすることで、膜厚3.0μmの絶縁膜を形成した。   After applying the radiation sensitive resin composition obtained in the above-mentioned Examples etc. on the TFT substrate using a spinner or slit die coater, pre-baking on a hot plate at 120 ° C. for 2 minutes, and then in a clean oven An insulating film having a thickness of 3.0 μm was formed by post-baking at 250 ° C. for 45 minutes.

〈素子特性〉
素子特性はスイッチング応答特性及び素子信頼性評価として評価した。
<Element characteristics>
The device characteristics were evaluated as switching response characteristics and device reliability evaluation.

<スイッチング応答特性>
スイッチング応答特性は、ON/OFF比を測定することで評価した。ON/OFF比は、プローバおよび半導体パラメーターアナライザーを用いて、ゲート電極に電圧を印加した状態でソース電極−ドレイン電極間に流れる電流を測定することで算出した。具体的には、半導体層に対して上記感放射線性樹脂組成物から形成された絶縁膜の上方から光(波長450nm及び500nmを中心とした分布を持つ白色光、照度30000lx)を照射した条件下において、ドレイン電極をプラス10V、ソース電極を0Vとした場合にゲート電極に印加された電圧がプラス10Vとマイナス10Vの時の電流値の比をON/OFF比とした。スイッチング応答特性、すなわち素子特性は、ON/OFF比が1.0×105以上の場合に「良好」、1.0×105未満の場合に「不良」とした。
<Switching response characteristics>
The switching response characteristic was evaluated by measuring the ON / OFF ratio. The ON / OFF ratio was calculated by measuring the current flowing between the source electrode and the drain electrode with a voltage applied to the gate electrode using a prober and a semiconductor parameter analyzer. More specifically, the semiconductor layer is irradiated with light (white light having a distribution centering on wavelengths of 450 nm and 500 nm, illuminance of 30000 lx) from above the insulating film formed from the radiation-sensitive resin composition. , The ratio of the current value when the voltage applied to the gate electrode is plus 10 V and minus 10 V when the drain electrode is plus 10 V and the source electrode is 0 V is the ON / OFF ratio. The switching response characteristics, that is, the element characteristics, were “good” when the ON / OFF ratio was 1.0 × 10 5 or more, and “bad” when the ON / OFF ratio was less than 1.0 × 10 5 .

<素子信頼性>
素子信頼性は、ストレス印加前後でのTFT閾値電圧の変動量を用いて評価を行った。TFT閾値電圧は、プローバおよび半導体パラメーターアナライザーを用いて、ゲート電極に電圧を印加した状態でソース電極−ドレイン電極間に流れる電流を測定することで算出し、素子に対するストレスとしては、温度ストレス、電圧ストレスおよび光照射ストレスを与え、一定時間経過後に再度TFT閾値電圧を算出した。
<Element reliability>
The element reliability was evaluated using the variation amount of the TFT threshold voltage before and after stress application. The TFT threshold voltage is calculated by measuring the current flowing between the source electrode and the drain electrode with a voltage applied to the gate electrode using a prober and a semiconductor parameter analyzer. The stress on the element includes temperature stress, voltage Stress and light irradiation stress were applied, and the TFT threshold voltage was calculated again after a certain period of time.

具体的には、TFT基板表面温度を60℃に保ち、半導体層に対して上記感放射線性樹脂組成物から形成された絶縁膜の上方から光(波長450nm及び500nmを中心とした分布を持つ白色光、照度30000lx)を照射した条件下において、ドレイン電極及びソース電極を0Vに保ち、ゲート電極を−20Vに保つことで、半導体膜に対して−20Vの電気的ストレスを印加した。   Specifically, the surface temperature of the TFT substrate is kept at 60 ° C., and light from the upper side of the insulating film formed from the radiation-sensitive resin composition with respect to the semiconductor layer (white having a distribution centering on wavelengths of 450 nm and 500 nm) Under the condition of irradiation with light and illuminance of 30000 lx), an electrical stress of −20 V was applied to the semiconductor film by keeping the drain electrode and the source electrode at 0 V and keeping the gate electrode at −20 V.

上記条件を12時間保持し、ストレス印加前後でTFT閾値電圧の算出を行いその変動量を求めた。素子信頼性は、TFT閾値電圧の変動量が1V以内である場合を「良好」、前記変動量が1Vを超える場合を「不良」とした。   The above conditions were maintained for 12 hours, and the TFT threshold voltage was calculated before and after stress application to determine the amount of variation. The element reliability was defined as “good” when the variation amount of the TFT threshold voltage was within 1V, and “bad” when the variation amount exceeded 1V.

Figure 2015215397
Figure 2015215397

表2に示すように、実施例1〜12の感放射線性樹脂組成物および絶縁膜は、パターニング性、パターン形状、低吸水性および耐熱性に優れていた。また、実施例1〜12で形成した絶縁膜は、遮光性に優れ高感度である。この絶縁膜および光劣化しやすい半導体層を使用した素子は、光照射環境下においても、素子特性(スイッチング応答特性およびTFT信頼性)に優れていた。これに対して、比較例1〜3で形成した絶縁膜は、遮光性に劣る、高感度ではない、または低吸水性ではなく、この絶縁膜および光劣化しやすい半導体層を使用した素子は、光照射環境下において、素子特性(スイッチング応答性またはTFT信頼性)に劣っていた。   As shown in Table 2, the radiation sensitive resin compositions and insulating films of Examples 1 to 12 were excellent in patternability, pattern shape, low water absorption and heat resistance. Moreover, the insulating film formed in Examples 1-12 is excellent in light-shielding property, and is highly sensitive. An element using this insulating film and a semiconductor layer that is easily deteriorated in light was excellent in element characteristics (switching response characteristics and TFT reliability) even in a light irradiation environment. On the other hand, the insulating film formed in Comparative Examples 1 to 3 is inferior in light-shielding property, is not highly sensitive, or is not low in water absorption, and an element using this insulating film and a semiconductor layer that is easily deteriorated by light, In the light irradiation environment, the device characteristics (switching response or TFT reliability) were inferior.

1…有機EL装置、2…支持基板、3…TFT、30…ゲート電極、31…ゲート絶縁膜、32…半導体層、33…ソース電極、34…ドレイン電極、4…無機絶縁膜、5…第1の絶縁膜(平坦化膜)、6…陽極、7…スルーホール、8…第2の絶縁膜(隔壁)、80…凹部、9…有機発光層、10…陰極、11…パッシベーション膜、12…封止基板、13…封止層   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Organic EL device, 2 ... Support substrate, 3 ... TFT, 30 ... Gate electrode, 31 ... Gate insulating film, 32 ... Semiconductor layer, 33 ... Source electrode, 34 ... Drain electrode, 4 ... Inorganic insulating film, 5 ... 1st DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 insulating film (flattening film), 6 ... anode, 7 ... through hole, 8 ... 2nd insulating film (partition), 80 ... recessed part, 9 ... organic light emitting layer, 10 ... cathode, 11 ... passivation film, 12 ... Sealing substrate, 13 ... Sealing layer

Claims (11)

(A)式(A1)で表される構造単位を有するポリイミド(A1)、
前記ポリイミドの前駆体(A2)、ならびに
エポキシ基またはオキセタニル基を有するラジカル重合性モノマー(a3−1)、カルボキシル基を有するラジカル重合性モノマー(a3−2)、および前記重合性モノマーと共重合可能なその他のラジカル重合性モノマー(a3−3)を重合させて得られるアルカリ可溶性重合体(A3)
から選択される少なくとも1種の重合体と、
(B)感放射線性酸発生剤と、
(C)ノボラック樹脂と、
(D)イソシアネート基が保護基によりブロックされた基を有する化合物と、
(E)溶剤と
を含有する感放射線性樹脂組成物。
Figure 2015215397
[式(A1)中、R1は水酸基を有する2価の基であり、Xは4価の有機基である。]
(A) polyimide (A1) having a structural unit represented by the formula (A1),
The polyimide precursor (A2), a radical polymerizable monomer (a3-1) having an epoxy group or an oxetanyl group, a radical polymerizable monomer (a3-2) having a carboxyl group, and copolymerizable with the polymerizable monomer Alkali-soluble polymer (A3) obtained by polymerizing other radical polymerizable monomer (a3-3)
At least one polymer selected from:
(B) a radiation sensitive acid generator;
(C) a novolac resin;
(D) a compound having a group in which an isocyanate group is blocked by a protective group;
(E) A radiation sensitive resin composition containing a solvent.
Figure 2015215397
[In Formula (A1), R 1 is a divalent group having a hydroxyl group, and X is a tetravalent organic group. ]
式(A1)におけるR1が、式(a1)で表される2価の基である請求項1に記載の感放射線性樹脂組成物。
Figure 2015215397
[式(a1)中、R2は、単結合、酸素原子、硫黄原子、スルホニル基、カルボニル基、メチレン基、ジメチルメチレン基またはビス(トリフルオロメチル)メチレン基であり;R3は、それぞれ独立に水素原子、ホルミル基、アシル基またはアルキル基であり、ただし、R3の少なくとも1つは水素原子であり;n1およびn2は、それぞれ独立に0〜2の整数であり、ただし、n1およびn2の少なくとも一方は1または2である。]
The radiation sensitive resin composition according to claim 1, wherein R 1 in the formula (A1) is a divalent group represented by the formula (a1).
Figure 2015215397
Wherein (a1), R 2 represents a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom, a sulfonyl group, a carbonyl group, a methylene group, a dimethylmethylene group or a bis (trifluoromethyl) methylene group; R 3 are each independently Are a hydrogen atom, a formyl group, an acyl group or an alkyl group, provided that at least one of R 3 is a hydrogen atom; n1 and n2 are each independently an integer of 0 to 2, provided that n1 and n2 At least one of is 1 or 2. ]
ノボラック樹脂(C)が、フェノール性水酸基を有する縮合多環式芳香族基を有する構造単位を含む樹脂である請求項1〜2のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物。   The radiation sensitive resin composition according to claim 1, wherein the novolak resin (C) is a resin containing a structural unit having a condensed polycyclic aromatic group having a phenolic hydroxyl group. ノボラック樹脂(C)が、式(C2−1)で表される構造単位および式(C2−2)で表される構造単位から選択される少なくとも1種を有する樹脂である請求項1〜3のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物。
Figure 2015215397
[式(C2−1)〜式(C2−2)中、R2は、メチレン基、炭素数2〜30のアルキレン基、炭素数4〜30の2価の脂環式炭化水素基,炭素数7〜30のアラルキレン基または−R3−Ar−R3−で表される基(Arは2価の芳香族基であり、R3はそれぞれ独立にメチレン基または炭素数2〜20のアルキレン基である)であり;a、b、cおよびeはそれぞれ独立に0〜3の整数であり、dは0〜2の整数であり、但し、aおよびbが共に0である場合はなく、c〜eの全てが0である場合はない。]
The novolak resin (C) is a resin having at least one selected from the structural unit represented by the formula (C2-1) and the structural unit represented by the formula (C2-2). The radiation sensitive resin composition of any one.
Figure 2015215397
[In Formula (C2-1) to Formula (C2-2), R 2 represents a methylene group, an alkylene group having 2 to 30 carbon atoms, a divalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 30 carbon atoms, or a carbon number. A group represented by 7 to 30 aralkylene group or —R 3 —Ar—R 3 — (Ar is a divalent aromatic group, R 3 is independently a methylene group or an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms; A, b, c and e are each independently an integer of 0 to 3, d is an integer of 0 to 2, provided that a and b are not both 0 and c There is no case where all of ~ e are 0. ]
ノボラック樹脂(C)の含有量が、重合体(A)100質量部に対して5〜200質量部である請求項1〜4のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物。   The radiation sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the content of the novolak resin (C) is 5 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer (A). 前記化合物(D)が、式(D−1)で表される基を1つ有する化合物、および式(D−2)で表される基を1つ有する化合物から選択される少なくとも1種である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物。
Figure 2015215397
[式(D−1)中、RD1は、炭素数1〜20のアルコキシ基もしくはその誘導体基、炭素数3〜20のシクロアルコキシ基、炭素数6〜30のアリーロキシ基、炭素数1〜15のチオアルコキシ基、炭素数3〜15のチオシクロアルコキシ基または炭素数3〜20の複素環式基である。式(D−2)中、RD2およびRD3はそれぞれ独立にアルキル基またはアリール基であり、RD2およびRD3は相互に結合して各々が結合している炭素原子とともに環を形成してもよい。]
The compound (D) is at least one selected from a compound having one group represented by the formula (D-1) and a compound having one group represented by the formula (D-2) The radiation sensitive resin composition of any one of Claims 1-5.
Figure 2015215397
[In formula (D-1), R D1 represents an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms or a derivative group thereof, a cycloalkoxy group having 3 to 20 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms, or 1 to 15 carbon atoms. A thioalkoxy group having 3 to 15 carbon atoms, or a heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms. In formula (D-2), R D2 and R D3 are each independently an alkyl group or an aryl group, and R D2 and R D3 are bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which each is bonded. Also good. ]
前記化合物(D)が、式(D−11)で表される化合物、および式(D−21)で表される化合物から選択される少なくとも1種である、請求項6に記載の感放射線性樹脂組成物。
Figure 2015215397
[式(D−11)および(D−21)中、RD1、RD2およびRD3はそれぞれ式(D−1)および(D−2)中の同一記号と同義であり;RD4は水素原子またはメチル基であり;Aはメチレン基またはアルキレン基である。]
The radiation sensitivity according to claim 6, wherein the compound (D) is at least one selected from a compound represented by the formula (D-11) and a compound represented by the formula (D-21). Resin composition.
Figure 2015215397
Wherein (D-11) and (D-21), R D1 , R D2 and R D3 are identical symbols synonymous with each formula (D1) and (D2) in; R D4 are hydrogen An atom or a methyl group; A is a methylene group or an alkylene group; ]
溶剤(E)が、
ジエチレングリコールモノアルキルエーテル、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、エチレングリコールモノアルキルエーテル、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテルプロピオネート、およびトリエチレングリコールジアルキルエーテルから選択される少なくとも1種
を含む請求項1〜7のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物。
Solvent (E) is
Diethylene glycol monoalkyl ether, diethylene glycol dialkyl ether, ethylene glycol monoalkyl ether, ethylene glycol monoalkyl ether acetate, diethylene glycol monoalkyl ether acetate, propylene glycol monoalkyl ether acetate, propylene glycol monoalkyl ether, propylene glycol monoalkyl ether propionate, The radiation sensitive resin composition of any one of Claims 1-7 containing at least 1 sort (s) selected from triethylene glycol dialkyl ether.
請求項1〜8のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物から形成される、有機EL素子用絶縁膜。   The insulating film for organic EL elements formed from the radiation sensitive resin composition of any one of Claims 1-8. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物を用いて基板上に塗膜を形成する工程、前記塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、前記放射線が照射された塗膜を現像する工程、および前記現像された塗膜を加熱する工程を有する、有機EL素子用絶縁膜の製造方法。   The process of forming a coating film on a board | substrate using the radiation sensitive resin composition of any one of Claims 1-8, the process of irradiating at least one part of the said coating film, and the said radiation are irradiated The manufacturing method of the insulating film for organic EL elements which has the process of developing the developed coating film, and the process of heating the developed said coating film. 請求項9に記載の絶縁膜を有する有機EL素子。   An organic EL device having the insulating film according to claim 9.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2016098758A1 (en) * 2014-12-19 2016-06-23 Jsr株式会社 Light emitting device and manufacturing method for same, manufacturing method for barrier, and radiation-sensitive material

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