WO2018003808A1 - ネガ型感光性樹脂組成物、硬化膜、硬化膜を具備する素子、素子を具備する表示装置、及び有機elディスプレイ - Google Patents

ネガ型感光性樹脂組成物、硬化膜、硬化膜を具備する素子、素子を具備する表示装置、及び有機elディスプレイ Download PDF

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general formula
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carbon atoms
acid
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松木真一
谷垣勇剛
三好一登
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東レ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a negative photosensitive resin composition, a cured film, an element, a display device, and an organic EL display.
  • EL organic electroluminescence
  • the organic EL display is a self-luminous element, when external light such as sunlight is incident outdoors, the visibility and contrast are reduced due to the reflection of the external light. Therefore, a technique for reducing external light reflection is required.
  • a method of forming a polarizing plate, a quarter wavelength plate, an antireflection layer or the like on the light extraction side of the light emitting element is known.
  • a polarizing plate is formed, it is possible to reduce external light reflection by the polarizing plate, but part of the light output from the light emitting element is also blocked by the polarizing plate. Will fall. Therefore, a technique for reducing external light reflection without using a polarizing plate or the like is required.
  • an insulating film called a pixel dividing layer is formed between the transparent electrode and the metal electrode in order to divide the pixels of the light emitting element.
  • the pixel division layer is colored and light-shielding is imparted to absorb incident external light and, as a result, external light reflection is reduced.
  • a TFT is formed on a substrate.
  • an organic pigment that transmits light in the near infrared region or the infrared region is preferably used. At this time, if the light shielding property by the pigment becomes too high, ultraviolet rays and the like during pattern exposure are also blocked. Therefore, a negative photosensitive resin composition that can form a film by efficient curing by radical polymerization is generally used.
  • the negative photosensitive resin composition In addition, in the formation of the negative photosensitive resin composition, an alkaline developer is usually used, but it is easy to lead to a residue (developability) in the unexposed area, and the negative photosensitive resin that can achieve both dispersion stability and developability. It was difficult to realize a resin composition.
  • a dispersant is used in order to keep the dispersion state good.
  • the dispersant has a structure of a part that is adsorbed to the colorant and a part that has a high affinity for the solvent that is the dispersion medium, and the performance is determined by the balance between the two functional parts.
  • Various dispersants are used according to the surface state of the pigment to be dispersed.
  • a dispersant suitable for a quinophthalone pigment a dispersant having at least one of an ethylene oxide chain or a propylene oxide chain (Patent Document 1), a bisbensofuranone pigment, a perylene pigment, and a polymer dispersant (Patent Document 2) ),
  • An amine-based dispersant having a specific repeating unit Patent Document 3
  • a dispersant having an ethylene oxide unit Patent Document 4
  • a copolymer comprising a block having an amino group in the side chain and a block having no block Patent
  • a dispersant having a urethane bond in a radiation sensitive composition for black Patent Document 6
  • a block copolymer having a repeating unit derived from an ethylenically unsaturated monomer having an alkylene glycol chain Patent Document 7 ).
  • an object of the present invention is to provide a negative photosensitive resin composition that has high dispersibility stability of a pigment and can reduce the residue of unexposed portions during development.
  • A an alkali-soluble resin
  • B a dispersant having an amine number greater than 0,
  • C a benzofuranone-based organic pigment having an amide structure
  • a negative photosensitive resin composition containing (D) a radically polymerizable compound and (E) a photopolymerization initiator, wherein (A) the alkali-soluble resin is Including (A1) polyimide, (A2) polyimide precursor, (A3) polybenzoxazole and (A4) one or more selected from the group consisting of polybenzoxazole precursors, And (B) a dispersant having an amine number greater than 0, (B1) a dispersant containing the repeating unit represented by the general formula (2) and the repeating unit represented by the general formula (3); (B2) a dispersant which is an acrylic block copolymer having an amine value of 15 to 60 mg KOH / g and / or (B3) a dispersant having a urethane bond; A negative photosensitive resin composition.
  • R 1 represents an alkylene group.
  • R 2 and R 3 may be the same or different and each represents hydrogen, an alkyl group, or a hydroxyl group.
  • X represents an integer of 0 to 20. However, when x is 0, at least one of R 2 and R 3 is an alkyl group, m represents an integer of 1 to 100.
  • n represents an integer of 1 to 100. .
  • Process drawing which shows the manufacturing process of the organic electroluminescent display using the cured film of the negative photosensitive resin composition of this invention
  • Process drawing which shows the manufacturing process of the flexible organic electroluminescent display using the cured film of the negative photosensitive resin composition of this invention
  • Schematic diagram of organic EL display device used for evaluation of light emission characteristics Schematic diagram of an organic EL display without a polarizing layer
  • the present invention provides (A) an alkali-soluble resin, (B) a dispersant having an amine number greater than 0, (C) a benzofuranone-based organic pigment having an amide structure, A negative photosensitive resin composition containing (D) a radically polymerizable compound and (E) a photopolymerization initiator, wherein (A) the alkali-soluble resin is Including (A1) polyimide, (A2) polyimide precursor, (A3) polybenzoxazole and (A4) one or more selected from the group consisting of polybenzoxazole precursors, And (B) a dispersant having an amine number greater than 0, (B1) a dispersant containing the repeating unit represented by the general formula (2) and the repeating unit represented by the general formula (3); (B2) a dispersant which is an acrylic block copolymer having an amine value of 15 to 60 mg KOH / g and / or (B3) a dispersant having a urethane bond; A negative photosensitive
  • R 1 represents an alkylene group.
  • R 2 and R 3 may be the same or different and each represents hydrogen, an alkyl group, or a hydroxyl group.
  • X represents an integer of 0 to 20. However, when x is 0, at least one of R 2 and R 3 is an alkyl group, m represents an integer of 1 to 100.
  • n represents an integer of 1 to 100. .
  • the negative photosensitive resin composition of the present invention contains (A) an alkali-soluble resin.
  • the alkali-soluble resin is generally used for negative resists and is soluble in an aqueous alkali solution. From the viewpoint of heat resistance, one or more selected from (A1) polyimide, (A2) polyimide precursor, (A3) polybenzoxazole, and (A4) polybenzoxazole precursor are included.
  • (A1) polyimide examples include those obtained by dehydrating and ring-closing polyamic acid, polyamic acid ester, polyamic acid amide, or polyisoimide by heating or a reaction using an acid or a base. And / or a derivative residue thereof, and a diamine and / or a derivative residue thereof.
  • (A2) As a polyimide precursor, for example, tetracarboxylic acid, corresponding tetracarboxylic dianhydride or tetracarboxylic diester dichloride, etc. are reacted with diamine, corresponding diisocyanate compound or trimethylsilylated diamine, etc. What is obtained by this is mentioned, and has tetracarboxylic acid and / or its derivative residue, and diamine and / or its derivative residue.
  • the (A2) polyimide precursor include polyamic acid, polyamic acid ester, polyamic acid amide, and polyisoimide.
  • the polyimide precursor is a thermosetting resin, which is thermally cured at a high temperature and dehydrated and closed to form a highly heat-resistant imide bond, and (A1) polyimide is obtained. Therefore, the heat resistance of the obtained cured film can be remarkably improved by including (A1) polyimide having a high heat-resistant imide bond in the resin composition. Therefore, it is suitable when the cured film is used for applications that require high heat resistance.
  • (A2) polyimide precursor is a resin whose heat resistance is improved after dehydration and ring closure, so it is suitable for use in applications where it is desired to achieve both the properties of the precursor structure before dehydration and ring closure and the heat resistance of the cured film. is there.
  • (A1) polyimide and (A2) polyimide precursor have an imide bond and / or an amide bond as a bond having polarity. Therefore, when a benzofuranone-based organic pigment having an (C) amide structure, which will be described later, is included, these polar bonds strongly interact with the (C) benzofuranone-based organic pigment having an amide structure. The dispersion stability of the benzofuranone-based organic pigment having the above can be improved.
  • the (A1) polyimide used in the present invention preferably contains a structural unit represented by the general formula (3a) from the viewpoint of improving the heat resistance of the cured film.
  • R 4 represents a 4-10 monovalent organic group
  • R 5 is, .R 6 and R 7 represents a 2-10 divalent organic group, each independently, a phenolic Represents a hydroxyl group, a sulfonic acid group, a mercapto group, or a substituent represented by the following general formula (4) or the following general formula (5)
  • p represents an integer of 0 to 6
  • q represents an integer of 0 to 8 Represents.
  • R 4 in the general formula (3a) represents a tetracarboxylic acid and / or a derivative residue thereof
  • R 5 represents a diamine and / or a derivative residue thereof.
  • tetracarboxylic acid derivative examples include tetracarboxylic dianhydride, tetracarboxylic acid dichloride, or tetracarboxylic acid active diester.
  • diamine derivative examples include a diisocyanate compound or trimethylsilylated diamine.
  • R 4 has 4 or more types selected from an aliphatic structure having 2 to 20 carbon atoms, an alicyclic structure having 4 to 20 carbon atoms, and an aromatic structure having 6 to 30 carbon atoms.
  • a 10 to 10 valent organic group is preferable, and 4 to 10 having one or more selected from an aliphatic structure having 4 to 15 carbon atoms, an alicyclic structure having 4 to 15 carbon atoms, and an aromatic structure having 6 to 25 carbon atoms.
  • a valent organic group is more preferable.
  • R 5 is a divalent to decavalent organic compound having at least one selected from an aliphatic structure having 2 to 20 carbon atoms, an alicyclic structure having 4 to 20 carbon atoms, and an aromatic structure having 6 to 30 carbon atoms.
  • a divalent to decavalent organic group having at least one selected from an aliphatic structure having 4 to 15 carbon atoms, an alicyclic structure having 4 to 15 carbon atoms, and an aromatic structure having 6 to 25 carbon atoms. More preferred.
  • q is preferably 1-8.
  • the aliphatic structure, alicyclic structure, and aromatic structure may be either unsubstituted or substituted.
  • R 8 to R 10 represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an acyl group having 2 to 6 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms.
  • R 8 to R 10 are each a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms from the viewpoint of heat resistance. Groups are preferred.
  • the alkyl group, acyl group and aryl group may be either unsubstituted or substituted.
  • Examples of the aliphatic structure represented by R 4 and R 5 in the general formula (3a) include an ethane structure, an n-butane structure, an n-pentane structure, an n-hexane structure, an n-decane structure, and a 3,3-dimethylpentane structure. , Di-n-butyl ether structure, di-n-butyl ketone structure or di-n-butyl sulfone structure. Moreover, as the substituent, a halogen atom or an alkoxy group is mentioned, for example. When the aliphatic structure is a substituent, examples of R 4 and R 5 include a 3,3-bis (trifluoromethyl) pentane structure or a 3-methoxypentane structure.
  • Examples of the alicyclic structure of R 4 and R 5 in the general formula (3a) include a cyclobutane structure, a cyclopentane, a cyclohexane structure, an ethylcyclohexane structure, a tetrahydrofuran structure, a bicyclohexyl structure, a 2,2-dicyclohexylpropane structure, and a dicyclohexyl.
  • Examples include an ether structure, a dicyclohexyl ketone structure, and a dicyclohexyl sulfone structure.
  • a halogen atom or an alkoxy group is mentioned, for example.
  • R 4 and R 5 are, for example, 1,1-dicyclohexyl-1,1-bis (trifluoromethyl) methane structure or 1,1-dicyclohexyl-1-methoxymethane Structure is mentioned.
  • Examples of the aromatic structure of R 4 and R 5 in the general formula (3a) include a benzene structure, an ethylbenzene structure, a naphthalene structure, a 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene structure, a fluorene structure, a biphenyl structure, and a terphenyl structure.
  • a halogen atom or an alkoxy group is mentioned, for example.
  • R 4 and R 5 are, for example, 1,1-diphenyl-1,1-bis (trifluoromethyl) methane structure or 1,1-diphenyl-1-methoxymethane structure Is mentioned.
  • (A1) polyimide it is preferable to contain the structural unit represented by general formula (3a) as a main component, and (A1) General formula which occupies the structural unit derived from all the carboxylic acid and its derivative in a polyimide.
  • the content ratio of the structural unit represented by (3a) is preferably in the range of 50 to 100 mol%, more preferably in the range of 60 to 100 mol%, and still more preferably in the range of 70 to 100 mol%. When the content ratio is within the above range, the heat resistance of the cured film can be improved.
  • the (A2) polyimide precursor used in the present invention preferably contains a structural unit represented by the general formula (6) from the viewpoint of improving the heat resistance of the cured film and improving the resolution after development.
  • R 11 represents a 4- to 10-valent organic group
  • R 12 represents a 2- to 10-valent organic group
  • R 13 represents the general formula (4) or the general formula (5
  • R 14 represents a phenolic hydroxyl group, a sulfonic acid group, or a mercapto group
  • R 15 represents a phenolic hydroxyl group, a sulfonic acid group, a mercapto group, or the general formula (4) or Represents a substituent represented by the general formula (5)
  • t represents an integer of 2 to 8
  • u represents an integer of 0 to 6
  • v represents an integer of 0 to 8
  • R 11 in the general formula (6) represents a tetracarboxylic acid and / or a derivative residue thereof
  • R 12 represents a diamine and / or a derivative residue thereof.
  • tetracarboxylic acid derivative examples include tetracarboxylic dianhydride, tetracarboxylic acid dichloride, or tetracarboxylic acid active diester.
  • diamine derivative examples include a diisocyanate compound or trimethylsilylated diamine.
  • R 11 has one or more kinds selected from an aliphatic structure having 2 to 20 carbon atoms, an alicyclic structure having 4 to 20 carbon atoms, and an aromatic structure having 6 to 30 carbon atoms.
  • a 10 to 10 valent organic group is preferable, and 4 to 10 having one or more selected from an aliphatic structure having 4 to 15 carbon atoms, an alicyclic structure having 4 to 15 carbon atoms, and an aromatic structure having 6 to 25 carbon atoms.
  • a valent organic group is more preferable.
  • R 12 is a divalent to divalent organic compound having at least one selected from an aliphatic structure having 2 to 20 carbon atoms, an alicyclic structure having 4 to 20 carbon atoms, and an aromatic structure having 6 to 30 carbon atoms.
  • a divalent to decavalent organic group having at least one selected from an aliphatic structure having 4 to 15 carbon atoms, an alicyclic structure having 4 to 15 carbon atoms, and an aromatic structure having 6 to 25 carbon atoms. More preferred.
  • v is preferably 1-8.
  • the aliphatic structure, alicyclic structure, and aromatic structure may be either unsubstituted or substituted.
  • Examples of the aliphatic structure of R 11 and R 12 in the general formula (6) include an ethane structure, an n-butane structure, an n-pentane structure, an n-hexane structure, an n-decane structure, and a 3,3-dimethylpentane structure. , Di-n-butyl ether structure, di-n-butyl ketone structure or di-n-butyl sulfone structure. Moreover, as the substituent, a halogen atom or an alkoxy group is mentioned, for example. When the aliphatic structure is a substituent, examples of R 11 and R 12 include a 3,3-bis (trifluoromethyl) pentane structure or a 3-methoxypentane structure.
  • Examples of the alicyclic structure of R 11 and R 12 in the general formula (6) include, for example, a cyclobutane structure, a cyclopentane, a cyclohexane structure, an ethylcyclohexane structure, a tetrahydrofuran structure, a bicyclohexyl structure, a 2,2-dicyclohexylpropane structure, and a dicyclohexyl.
  • Examples include an ether structure, a dicyclohexyl ketone structure, and a dicyclohexyl sulfone structure.
  • a halogen atom or an alkoxy group is mentioned, for example.
  • R 11 and R 12 include 1,1-dicyclohexyl-1,1-bis (trifluoromethyl) methane structure or 1,1-dicyclohexyl-1-methoxymethane. Structure is mentioned.
  • Examples of the aromatic structure of R 11 and R 12 in the general formula (6) include, for example, a benzene structure, an ethylbenzene structure, a naphthalene structure, a 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene structure, a fluorene structure, a biphenyl structure, and a terphenyl structure.
  • a halogen atom or an alkoxy group is mentioned, for example.
  • examples of R 11 and R 12 include a 1,1-diphenyl-1,1-bis (trifluoromethyl) methane structure or a 1,1-diphenyl-1-methoxymethane structure. Is mentioned.
  • (A2) As a polyimide precursor it is preferable to contain the structural unit represented by General formula (6) as a main component, (A2) In the structural unit derived from all the carboxylic acid in a polyimide precursor, and its derivative (s)
  • the content ratio of the structural unit represented by the general formula (6) is preferably in the range of 50 to 100 mol%, more preferably in the range of 60 to 100 mol%, and still more preferably in the range of 70 to 100 mol%. When the content ratio is within the above range, the resolution can be improved.
  • polybenzoxazole for example, a dicarboxylic acid and a bisaminophenol compound as a diamine obtained by dehydrating and ring-closing by a reaction using polyphosphoric acid, or the above polyhydroxyamide, Examples include those obtained by dehydration and cyclization by heating or reaction using phosphoric anhydride, base, carbodiimide compound, etc., and dicarboxylic acid and / or its derivative residue and bisaminophenol compound and / or its derivative residue. Has a group.
  • Examples of the (A4) polybenzoxazole precursor include those obtained by reacting a dicarboxylic acid, a corresponding dicarboxylic acid dichloride or a dicarboxylic acid active diester, and a bisaminophenol compound as a diamine. And having a dicarboxylic acid and / or derivative residue thereof and a bisaminophenol compound and / or derivative residue thereof.
  • the polybenzoxazole precursor is a thermosetting resin, and is heat-cured at high temperature and dehydrated and closed to form a highly heat-resistant and rigid benzoxazole ring, and (A3) polybenzoxazole is obtained. . Therefore, the heat resistance of the cured film obtained can be remarkably improved by including (A3) polybenzoxazole having a highly heat-resistant and rigid benzoxazole ring in the resin composition. Therefore, it is suitable when the cured film is used for applications that require high heat resistance.
  • the (A4) polybenzoxazole precursor is a resin having improved heat resistance after dehydration and ring closure, it is used in applications where it is desired to achieve both the properties of the precursor structure before dehydration and ring closure and the heat resistance of the cured film. Is preferred.
  • (A3) polybenzoxazole and (A4) polybenzoxazole precursor have an oxazole bond and / or an amide bond as a bond having polarity. Therefore, when a benzofuranone-based organic pigment having an (C) amide structure, which will be described later, is included, these polar bonds strongly interact with the (C) benzofuranone-based organic pigment having an amide structure. The dispersion stability of the benzofuranone-based organic pigment having the above can be improved.
  • the polybenzoxazole used in the present invention preferably contains a structural unit represented by the general formula (7) from the viewpoint of improving the heat resistance of the cured film.
  • R 17 represents a divalent to 10 valent organic group
  • R 16 represents a 4 to 10 valent organic group having an aromatic structure.
  • R 18 and R 19 are each independently selected.
  • R 17 in the general formula (7) represents a dicarboxylic acid and / or a derivative residue thereof
  • R 16 represents a bisaminophenol compound and / or a derivative residue thereof.
  • dicarboxylic acid derivative examples include dicarboxylic acid anhydrides, dicarboxylic acid chlorides, dicarboxylic acid active esters, tricarboxylic acid anhydrides, tricarboxylic acid chlorides, tricarboxylic acid active esters, and diformyl compounds.
  • R 16 has 2 or more types selected from an aliphatic structure having 2 to 20 carbon atoms, an alicyclic structure having 4 to 20 carbon atoms, and an aromatic structure having 6 to 30 carbon atoms.
  • a 10 to 10 valent organic group preferably 2 to 10 having at least one selected from an aliphatic structure having 4 to 15 carbon atoms, an alicyclic structure having 4 to 15 carbon atoms, and an aromatic structure having 6 to 25 carbon atoms.
  • a valent organic group is more preferable.
  • R 17 is preferably 4 to 10-valent organic group having an aromatic structure of 6 to 30 carbon atoms, more preferably 4 to 10-valent organic group having an aromatic structure of 6 to 25 carbon atoms.
  • s is preferably 1 to 8.
  • the aliphatic structure, alicyclic structure, and aromatic structure may be either unsubstituted or substituted.
  • Examples of the aliphatic structure of R 16 in the general formula (7) include ethane structure, n-butane structure, n-pentane structure, n-hexane structure, n-decane structure, 3,3-dimethylpentane structure, di- Examples thereof include an n-butyl ether structure, a di-n-butyl ketone structure and a di-n-butyl sulfone structure. Moreover, as the substituent, a halogen atom or an alkoxy group is mentioned, for example. When the aliphatic structure is a substituent, examples of R 16 include a 3,3-bis (trifluoromethyl) pentane structure or a 3-methoxypentane structure.
  • Examples of the alicyclic structure of R 16 in the general formula (7) include a cyclobutane structure, a cyclopentane, a cyclohexane structure, an ethylcyclohexane structure, a tetrahydrofuran structure, a bicyclohexyl structure, a 2,2-dicyclohexylpropane structure, a dicyclohexyl ether structure, Examples include a dicyclohexyl ketone structure or a dicyclohexyl sulfone structure.
  • a halogen atom or an alkoxy group is mentioned, for example.
  • examples of R 16 include a 1,1-dicyclohexyl-1,1-bis (trifluoromethyl) methane structure or a 1,1-dicyclohexyl-1-methoxymethane structure. It is done.
  • Examples of the aromatic structure of R 16 and R 17 in the general formula (7) include, for example, a benzene structure, an ethylbenzene structure, a naphthalene structure, a 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene structure, a fluorene structure, a biphenyl structure, and a terphenyl structure.
  • a halogen atom or an alkoxy group is mentioned, for example.
  • examples of R 16 and R 17 include a 1,1-diphenyl-1,1-bis (trifluoromethyl) methane structure or a 1,1-diphenyl-1-methoxymethane structure. Is mentioned.
  • the polybenzoxazole preferably contains the structural unit represented by the general formula (7) as a main component, and (A3) occupies the structural units derived from all amines and derivatives thereof in the polybenzoxazole.
  • the content ratio of the structural unit represented by the general formula (7) is preferably in the range of 50 to 100 mol%, more preferably in the range of 60 to 100 mol%, and still more preferably in the range of 70 to 100 mol%. When the content ratio is within the above range, the heat resistance of the cured film can be improved.
  • the (A3) polybenzoxazole precursor used in the present invention preferably contains a structural unit represented by the general formula (8) from the viewpoint of improving the heat resistance of the cured film and improving the resolution after development.
  • R 20 represents a divalent to 10-valent organic group
  • R 21 represents a 4- to 10-valent organic group having an aromatic structure
  • R 22 represents a phenolic hydroxyl group, sulfone.
  • An acid group, a mercapto group, or a substituent represented by the general formula (4) or the general formula (5) is represented
  • R 23 represents a phenolic hydroxyl group
  • R 24 represents a sulfonic acid group, a mercapto group, or the above general formula.
  • w represents an integer of 0 to 8
  • x represents an integer of 2 to 8
  • y represents an integer of 0 to 6.
  • R 20 in the general formula (8) represents a dicarboxylic acid and / or a derivative residue thereof
  • R 21 represents a bisaminophenol compound and / or a derivative residue thereof.
  • the dicarboxylic acid derivative include dicarboxylic acid anhydrides, dicarboxylic acid chlorides, dicarboxylic acid active esters, tricarboxylic acid anhydrides, tricarboxylic acid chlorides, tricarboxylic acid active esters, and diformyl compounds.
  • R 20 has at least one selected from an aliphatic structure having 2 to 20 carbon atoms, an alicyclic structure having 4 to 20 carbon atoms, and an aromatic structure having 6 to 30 carbon atoms.
  • a 10 to 10 valent organic group preferably 2 to 10 having at least one selected from an aliphatic structure having 4 to 15 carbon atoms, an alicyclic structure having 4 to 15 carbon atoms, and an aromatic structure having 6 to 25 carbon atoms.
  • a valent organic group is more preferable.
  • R 21 is preferably a 4- to 10-valent organic group having an aromatic structure having 6 to 30 carbon atoms, and more preferably a 4- to 10-valent organic group having an aromatic structure having 6 to 25 carbon atoms.
  • the aliphatic structure, alicyclic structure, and aromatic structure may be either unsubstituted or substituted.
  • the aliphatic structures R 20 in the general formula (8) for example, ethane structure, n- butane structure, n- pentane structure, n- hexane structure, n- decane structure, 3,3-dimethyl pentane structure, di - Examples thereof include an n-butyl ether structure, a di-n-butyl ketone structure and a di-n-butyl sulfone structure.
  • a halogen atom or an alkoxy group is mentioned, for example.
  • examples of R 20 include a 3,3-bis (trifluoromethyl) pentane structure or a 3-methoxypentane structure.
  • Examples of the alicyclic structure of R 20 in the general formula (8) include a cyclobutane structure, a cyclopentane, a cyclohexane structure, an ethylcyclohexane structure, a tetrahydrofuran structure, a bicyclohexyl structure, a 2,2-dicyclohexylpropane structure, a dicyclohexyl ether structure, Examples include a dicyclohexyl ketone structure or a dicyclohexyl sulfone structure.
  • a halogen atom or an alkoxy group is mentioned, for example.
  • examples of R 20 include a 1,1-dicyclohexyl-1,1-bis (trifluoromethyl) methane structure or a 1,1-dicyclohexyl-1-methoxymethane structure. It is done.
  • Examples of the aromatic structure of R 20 and R 21 in the general formula (8) include a benzene structure, an ethylbenzene structure, a naphthalene structure, a 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene structure, a fluorene structure, a biphenyl structure, and a terphenyl structure.
  • a halogen atom or an alkoxy group is mentioned, for example.
  • examples of R 20 and R 21 include a 1,1-diphenyl-1,1-bis (trifluoromethyl) methane structure or a 1,1-diphenyl-1-methoxymethane structure. Is mentioned.
  • the (A4) polybenzoxazole precursor preferably contains the structural unit represented by the general formula (8) as a main component, and is derived from all amines and derivatives thereof in the (A4) polybenzoxazole precursor.
  • the content ratio of the structural unit represented by the general formula (8) in the structural unit is preferably in the range of 50 to 100 mol%, more preferably in the range of 60 to 100 mol%, and in the range of 70 to 100 mol%. Further preferred. When the content ratio is within the above range, the resolution can be improved.
  • tetracarboxylic acid and dicarboxylic acid and their derivatives examples include aromatic tetracarboxylic acid, alicyclic tetracarboxylic acid, and aliphatic tetracarboxylic acid.
  • aromatic tetracarboxylic acid and its derivatives examples include 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acid (pyromellitic acid), 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid, 2,3, 3 ', 4'-biphenyltetracarboxylic acid, 2,2', 3,3'-biphenyltetracarboxylic acid, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic acid, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic acid Acid, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic acid, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic acid, 2,2 ′, 3,3′-benzophenonetetracarboxylic acid, bis (3,4 -Dicarboxyphenyl) methane, bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane, 1,1-bis (3,4-dicarboxylic
  • Y 66 represents a direct bond, an oxygen atom or an alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms.
  • a and b are 0.
  • R 230 and R 231 are hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms and an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
  • R 232 and R 233 represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a hydroxy group, a and b each represents an integer of 0 to 4.
  • Examples of alicyclic tetracarboxylic acids and derivatives thereof include bicyclo [2.2.2] octane-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic acid, 1,2,4,5-cyclohexanetetra.
  • Carboxylic acid 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic acid, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid or 2,3,4,5-tetrahydrofurantetracarboxylic acid, or their tetracarboxylic acid And dianhydrides, tetracarboxylic acid dichlorides or tetracarboxylic acid active diesters.
  • aliphatic tetracarboxylic acid and derivatives thereof examples include butane-1,2,3,4-tetracarboxylic acid, or tetracarboxylic dianhydride, tetracarboxylic dichloride or tetracarboxylic acid active diester. Can be mentioned.
  • dicarboxylic acid and its derivative in (A3) polybenzoxazole and (A4) polybenzoxazole precursor tricarboxylic acid and / or its derivative may be used.
  • dicarboxylic acid and tricarboxylic acid examples include aromatic dicarboxylic acid, aromatic tricarboxylic acid, alicyclic dicarboxylic acid, alicyclic tricarboxylic acid, aliphatic dicarboxylic acid, and aliphatic tricarboxylic acid.
  • Aromatic dicarboxylic acids and derivatives thereof include, for example, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, 4,4′-dicarboxybiphenyl, 2,2′-bis (trifluoromethyl) -4,4′-dicarboxybiphenyl 4,4′-benzophenone dicarboxylic acid, 2,2-bis (4-carboxyphenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (3-carboxyphenyl) hexafluoropropane, or 4,4′-dicarboxydiphenyl ether, or And their dicarboxylic acid anhydrides, dicarboxylic acid chlorides, dicarboxylic acid active esters and diformyl compounds.
  • aromatic tricarboxylic acid and derivatives thereof include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,3,5-benzenetricarboxylic acid, 2,4,5-benzophenone tricarboxylic acid, and 2,4,4′-biphenyl.
  • aromatic tricarboxylic acid and derivatives thereof include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,3,5-benzenetricarboxylic acid, 2,4,5-benzophenone tricarboxylic acid, and 2,4,4′-biphenyl.
  • examples thereof include tricarboxylic acid or 3,3 ′, 4′-tricarboxydiphenyl ether, or tricarboxylic acid anhydride, tricarboxylic acid chloride, tricarboxylic acid active ester, or diformyl monocarboxylic acid thereof.
  • alicyclic dicarboxylic acids and derivatives thereof include 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid or 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, or dicarboxylic anhydrides, dicarboxylic acid chlorides, dicarboxylic acid active esters, or diformyl compounds thereof. Is mentioned.
  • Examples of the alicyclic tricarboxylic acid and derivatives thereof include 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid or 1,3,5-cyclohexanetricarboxylic acid, or their tricarboxylic acid anhydride, tricarboxylic acid chloride, and tricarboxylic acid activity. Examples thereof include esters and diformyl monocarboxylic acid.
  • Examples of the aliphatic dicarboxylic acid and derivatives thereof include hexane-1,6-dicarboxylic acid or succinic acid, or dicarboxylic acid anhydrides, dicarboxylic acid chlorides, dicarboxylic acid active esters or diformyl compounds thereof.
  • aliphatic tricarboxylic acid and derivatives thereof examples include hexane-1,3,6-tricarboxylic acid or propane-1,2,3-tricarboxylic acid, or their tricarboxylic acid anhydride, tricarboxylic acid chloride, and tricarboxylic acid. Active esters or diformyl monocarboxylic acid can be mentioned.
  • diamines and derivatives thereof include aromatic diamines, bisaminophenol compounds, alicyclic diamines, alicyclic dihydroxydiamines, aliphatic diamines, and aliphatic dihydroxydiamines.
  • aromatic diamine and bisaminophenol compounds and derivatives thereof include m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4′-diaminobiphenyl, bis ( 4-aminophenoxy) biphenyl, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-diethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diamino Biphenyl, 3,3′-diethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2 ′, 3,3′-tetramethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3 ′, 4,4′-tetramethyl -4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-di
  • Y 67 and Y 68 represent a direct bond, an oxygen atom or an alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms.
  • Y 67 and Y 68 represent a direct bond or an oxygen atom.
  • a, b, c and d are 0.
  • R 234 to R 237 are hydrogen, alkyl having 1 to 4 carbon atoms.
  • R 238 to R 250 each represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a hydroxy group, a, b, c, and d represents an integer of 0 to 4.
  • the alkylene chain and the alkyl group may be unsubstituted or substituted.
  • Examples of the alicyclic diamine and alicyclic dihydroxydiamine and derivatives thereof include, for example, a part of the hydrogen atom of the aromatic ring of the above aromatic diamine and bisaminophenol compound, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, fluoro Compounds substituted with alkyl groups or halogen atoms, 1,2-cyclohexanediamine, 1,4-cyclohexanediamine, bis (4-aminocyclohexyl) methane, 3,6-dihydroxy-1,2-cyclohexanediamine, 2,5- Examples thereof include dihydroxy-1,4-cyclohexanediamine or bis (3-hydroxy-4-aminocyclohexyl) methane, or their diisocyanate compound or trimethylsilylated diamine.
  • aliphatic diamine and aliphatic dihydroxydiamine and derivatives thereof examples include 1,6-hexamethylenediamine or 2,5-dihydroxy-1,6-hexamethylenediamine, or their diisocyanate compound or trimethylsilylated diamine. Can be mentioned.
  • ⁇ Structural unit having fluorine atom> One or more selected from (A1) polyimide, (A2) polyimide precursor, (A3) polybenzoxazole, and (A4) polybenzoxazole precursor preferably contain a structural unit having a fluorine atom. Transparency improves because one or more types selected from A1) polyimide, (A2) polyimide precursor, (A3) polybenzoxazole, and (A4) polybenzoxazole precursor contain a structural unit having a fluorine atom. In addition, the sensitivity at the time of exposure can be improved. Further, water repellency can be imparted to the film surface, and permeation from the film surface during alkali development can be suppressed.
  • Exposure here is irradiation of active actinic radiation (radiation), for example, irradiation of visible rays, ultraviolet rays, electron beams, X-rays or the like.
  • active actinic radiation for example, irradiation of visible rays, ultraviolet rays, electron beams, X-rays or the like.
  • an ultra-high pressure mercury lamp light source capable of irradiation with visible light or ultraviolet light is preferable, and j-line (wavelength 313 nm), i-line (wavelength 365 nm), h-line (wavelength). 405 nm) or g-line (wavelength 436 nm) irradiation is more preferred.
  • exposure refers to irradiation with active actinic radiation (radiation).
  • One or more types selected from (A1) polyimide, (A2) polyimide precursor, (A3) polybenzoxazole and (A4) polybenzoxazole precursor contain a structural unit having a fluorine atom. Can be improved. Therefore, it is possible to reduce the content of the high polar solvent described above, or to dissolve these resins without using the high polar solvent, and to improve the dispersion stability of the (C) benzofuranone-based organic pigment having an amide structure. Can do.
  • the structural unit having a fluorine atom contained in (A1) polyimide and / or (A2) polyimide precursor has a structural unit derived from a tetracarboxylic acid having fluorine atom and / or a derivative thereof, or has a fluorine atom.
  • Examples include structural units derived from diamines and / or derivatives thereof.
  • the structural unit having a fluorine atom contained in (A3) polybenzoxazole and / or (A4) polybenzoxazole precursor is a structural unit derived from a dicarboxylic acid having fluorine atom and / or a derivative thereof, or fluorine. Examples thereof include structural units derived from a bisaminophenol compound having an atom and / or a derivative thereof.
  • tetracarboxylic acids having fluorine atoms and derivatives thereof include 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane and 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) hexafluoro.
  • Propane or N, N′-bis [5,5′-hexafluoropropane-2,2-diyl-bis (2-hydroxyphenyl)] bis (3,4-dicarboxybenzoic acid amide), or tetra Carboxylic dianhydrides, tetracarboxylic dichlorides or tetracarboxylic acid active diesters are mentioned.
  • dicarboxylic acid having a fluorine atom and derivatives thereof examples include 2,2′-bis (trifluoromethyl) -4,4′-dicarboxybiphenyl and 2,2-bis (4-carboxyphenyl) hexafluoropropane.
  • 2,2-bis (3-carboxyphenyl) hexafluoropropane, or a dicarboxylic acid anhydride, dicarboxylic acid chloride, dicarboxylic acid active ester or diformyl compound thereof may be used.
  • diamine or bisaminophenol compound having a fluorine atom and derivatives thereof examples include 2,2′-bis (trifluoromethyl) -4,4′-diaminobiphenyl and 2,2-bis (4-aminophenyl). Hexafluoropropane, 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane or N, N′-bis [5,5′-hexafluoropropane-2,2-diyl-bis (2-hydroxy) Phenyl)] bis (3-aminobenzoic acid amide), or their diisocyanate compounds or trimethylsilylated diamines.
  • the content ratio of structural units derived from one or more kinds selected from tetracarboxylic acid having a fluorine atom, tetracarboxylic acid derivative having a fluorine atom, dicarboxylic acid having a fluorine atom and dicarboxylic acid derivative having a fluorine atom is 30 to It is preferably in the range of 100 mol%, more preferably in the range of 50 to 100 mol%, and still more preferably in the range of 70 to 100 mol%. When the content ratio is within the above range, the sensitivity at the time of exposure can be improved.
  • the content ratio of structural units derived from one or more kinds selected from a diamine having a fluorine atom, a diamine derivative having a fluorine atom, a bisaminophenol compound having a fluorine atom and a bisaminophenol compound derivative having a fluorine atom is 30 to 100 mol. %, Preferably in the range of 50 to 100 mol%, more preferably in the range of 70 to 100 mol%. When the content ratio is within the above range, the sensitivity at the time of exposure can be improved.
  • ⁇ Structural unit derived from one or more kinds selected from tetracarboxylic acid having fluorine atom, tetracarboxylic acid derivative having fluorine atom, dicarboxylic acid having fluorine atom and dicarboxylic acid derivative having fluorine atom> (A1) Polyimide and / or (A2)
  • the polyimide precursor is a structural unit and / or general formula (17 It is preferable to contain the structural unit represented by this.
  • the polyimide precursor is a structural unit and / or general formula in which R 1 in the general formula (3a) or R 11 in the general formula (6) is represented by the general formula (16). It is more preferable to contain the structural unit represented by (17).
  • R 40 , R 41 , R 44 and R 45 are each independently a substituent represented by General Formula (5) or General Formula (6).
  • R 42 , R 43 , R 46 and R 47 each independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, Represents a phenolic hydroxyl group, a sulfonic acid group or a mercapto group, wherein X 9 to X 12 each independently represents a direct bond, an oxygen atom or a bond represented by formula (20), wherein X 9 to X 12 are In the case of a direct bond, Y 9 to Y 12 each independently represent a direct bond, an alkylene chain having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkylene chain having 4 to 10 carbon atoms, or an arylene chain having 6 to 15 carbon atoms.
  • Y 9 ⁇ Y 12 are each independently an alkylene chain having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkylene chain, or C 6-15 having 4 to 10 carbon atoms
  • a to d each independently represents an integer of 0 to 4
  • e to h each independently represents an integer of 0 to 3, and 0 ⁇ a + c ⁇ 4, (0 ⁇ b + d ⁇ 4, 0 ⁇ e + g ⁇ 3, and 0 ⁇ f + h ⁇ 3)
  • R 42 , R 43 , R 46 and R 47 are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 7 carbon atoms, An aryl group having 6 to 10 carbon atoms, a phenolic hydroxyl group, a sulfonic acid group or a mercapto group is preferred.
  • Y 9 to Y 12 are preferably each independently a direct bond, an alkylene chain having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkylene chain having 4 to 7 carbon atoms, or an arylene chain having 6 to 10 carbon atoms.
  • the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, alkylene chain, cycloalkylene chain, and arylene chain may be either unsubstituted or substituted.
  • R 38 represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an acyl group having 2 to 6 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms.
  • R 38 is preferably hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms.
  • the alkyl group, acyl group and aryl group may be either unsubstituted or substituted.
  • the polybenzoxazole and / or the (A4) polybenzoxazole precursor is a structural unit represented by the general formula (18) and / or a general structural unit derived from a dicarboxylic acid having a fluorine atom and a derivative thereof. It is preferable to contain the structural unit represented by Formula (19).
  • polybenzoxazole precursor is a structural unit in which R 5 of general formula (2) or R 14 of general formula (4) is represented by general formula (18) It is more preferable to contain a structural unit represented by the general formula (19).
  • R 48 , R 49 , R 52 and R 53 are each independently a substituent represented by General Formula (4) or General Formula (5).
  • R 50 , R 51 , R 54 and R 55 each independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, .
  • X 13 ⁇ X 16 representing a phenolic hydroxyl group, a sulfonic acid group or a mercapto group are each independently a direct bond, .X 13 ⁇ X 16 representing a bond represented by an oxygen atom or a general formula (20)
  • Y 13 to Y 16 each independently represent a direct bond, an alkylene chain having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkylene chain having 4 to 10 carbon atoms, or an arylene chain having 6 to 15 carbon atoms.
  • Y 13 ⁇ Y 16 are each independently an alkylene chain having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkylene chain, or the carbon number of 4 to 10 carbon atoms Each represents an arylene chain of 6 to 15.
  • R 50 , R 51 , R 54 and R 55 are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 7 carbon atoms, An aryl group having 6 to 10 carbon atoms, a phenolic hydroxyl group, a sulfonic acid group or a mercapto group is preferred.
  • Y 13 to Y 16 are preferably each independently a direct bond, an alkylene chain having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkylene chain having 4 to 7 carbon atoms, or an arylene chain having 6 to 10 carbon atoms.
  • the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, alkylene chain, cycloalkylene chain, and arylene chain may be either unsubstituted or substituted.
  • the structural unit represented by general formula (16) or (17) contained in (A1) polyimide and / or (A2) polyimide precursor is represented by any one of general formulas (33) to (38).
  • the structural unit is preferred.
  • R 90 , R 91 , R 94 , R 95 , R 98 , R 99 , R 102 , R 103 , R 106 , R 107 , R 110 and R 111 are Each independently represents a substituent represented by the general formula (4) or the general formula (5), and R 92 , R 93 , R 96 , R 97 , R 100 , R 101 , R 104 , R 105 , R 108 , R 109 , R 112 and R 113 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, or a phenolic group.
  • a hydroxyl group, a sulfonic acid group or a mercapto group, X 41 to X 52 each independently represents a direct bond, an oxygen atom or a bond represented by formula (20), wherein X 41 to X 52 are Direct bond If, Y 41 ⁇ Y 52 are each independently a direct bond, an alkylene chain having 1 to 10 carbon atoms, .X 41 ⁇ which represents an arylene chain cycloalkylene chain, or C 6-15 having 4 to 10 carbon atoms When X 52 is an oxygen atom or a bond represented by the general formula (20), Y 41 to Y 52 are each independently an alkylene chain having 1 to 10 carbon atoms or a cycloalkylene having 4 to 10 carbon atoms.
  • a chain or an arylene chain having 6 to 15 carbon atoms a to l each independently represents an integer of 0 to 4
  • m to x each independently represents an integer of 0 to 3, ⁇ a + c ⁇ 4, 0 ⁇ b + d ⁇ 4, 0 ⁇ e + g ⁇ 4, 0 ⁇ f + h ⁇ 4, 0 ⁇ i + k ⁇ 4, 0 ⁇ j + l ⁇ 4, 0 ⁇ m + o ⁇ 3, 0 ⁇ n + p ⁇ 3, 0 ⁇ q + s ⁇ 3, 0 ⁇ r + t ⁇ 3, 0 ⁇ u + w ⁇ 3, and 0 ⁇ v + x ⁇ 3.
  • R 92 , R 93 , R 96 , R 97 , R 100 , R 101 , R 104 , R 105 , R 108 , R 109 , R 112 and R 113 are: Independently, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 7 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, a phenolic hydroxyl group, a sulfonic acid group or a mercapto group is preferable.
  • Y 41 to Y 52 are preferably each independently a direct bond, an alkylene chain having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkylene chain having 4 to 7 carbon atoms, or an arylene chain having 6 to 10 carbon atoms.
  • the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, alkylene chain, cycloalkylene chain, and arylene chain may be either unsubstituted or substituted.
  • the structural unit represented by general formula (18) or general formula (19) contained in (A3) polybenzoxazole and / or (A4) polybenzoxazole precursor includes general formulas (39) to (44).
  • the structural unit represented by either is preferable.
  • R 114 , R 115 , R 118 , R 119 , R 122 , R 123 , R 126 , R 127 , R 130 , R 131 , R 134, and R 135 are Each independently represents a substituent represented by the general formula (4) or the general formula (5), and R 116 , R 117 , R 120 , R 121 , R 124 , R 125 , R 128 , R 129 , R 132 , R 133 , R 136 and R 137 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, or phenolic hydroxyl, .
  • X 53 ⁇ X 64 representing a sulfonic acid group or a mercapto group are each independently a direct bond, .X 5 representing a bond represented by an oxygen atom or
  • Y 53 to Y 64 are preferably each independently a direct bond, an alkylene chain having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkylene chain having 4 to 7 carbon atoms, or an arylene chain having 6 to 10 carbon atoms.
  • the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, alkylene chain, cycloalkylene chain, and arylene chain may be either unsubstituted or substituted.
  • the content ratio of the structural unit represented by any one of the general formula (33) to the general formula (38) in the structural units derived from all carboxylic acids and derivatives thereof in the polyimide is 30 to 100 mol%. It is preferably within the range, more preferably within the range of 50 to 100 mol%, still more preferably within the range of 70 to 100 mol%. When the content ratio is within the above range, the sensitivity at the time of exposure can be improved.
  • the content ratio of the structural unit represented by any one of the general formulas (33) to (38) in the structural units derived from all carboxylic acids and derivatives thereof in the polyimide precursor is 30 to 100 mol. %, Preferably in the range of 50 to 100 mol%, more preferably in the range of 70 to 100 mol%. When the content ratio is within the above range, the sensitivity at the time of exposure can be improved.
  • the content ratio of the structural unit represented by any one of the general formulas (39) to (44) in the structural units derived from all carboxylic acids and derivatives thereof in the polybenzoxazole is 30 to 100 mol. %, Preferably in the range of 50 to 100 mol%, more preferably in the range of 70 to 100 mol%. When the content ratio is within the above range, the sensitivity at the time of exposure can be improved.
  • the content ratio of the structural unit represented by any one of the general formulas (39) to (44) in the structural units derived from all carboxylic acids and derivatives thereof in the polybenzoxazole precursor is 30 Is preferably in the range of ⁇ 100 mol%, more preferably in the range of 50 to 100 mol%, and still more preferably in the range of 70 to 100 mol%.
  • the content ratio is within the above range, the sensitivity at the time of exposure can be improved.
  • ⁇ Structural unit derived from one or more kinds selected from a diamine having a fluorine atom, a diamine derivative having a fluorine atom, a bisaminophenol compound having a fluorine atom, and a bisaminophenol compound derivative having a fluorine atom> (A1) Polyimide and / or (A2)
  • the polyimide precursor is a structural unit represented by General Formula (12) and / or General Formula (13) as a structural unit derived from a diamine having fluorine atoms and a derivative thereof. It is preferable to contain the structural unit represented.
  • R 11 of R 2 or of the general formula (3a) (6) is a structural unit and / or the general formula represented by the general formula (12) It is more preferable to contain the structural unit represented by (13).
  • R 30 to R 33 each independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, or 6 to 15 carbon atoms.
  • X 1 to X 4 each independently represents a direct bond, an oxygen atom or a bond represented by the general formula (20), X 1 to X 4.
  • Y 1 to Y 4 are each independently a direct bond, an alkylene chain having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkylene chain having 4 to 10 carbon atoms, or 6 to 15 carbon atoms.
  • Y 1 to Y 4 are each independently an alkylene chain having 1 to 10 carbon atoms, C4-C10 cycloalkylene chain or carbon Represents an arylene chain of 6 to 15.
  • a to h and ⁇ to ⁇ each independently represent an integer of 0 to 4, 0 ⁇ a + c ⁇ 4, 0 ⁇ b + d ⁇ 4, and 0 ⁇ e + g ⁇ 4 and 0 ⁇ f + h ⁇ 4.
  • R 30 to R 33 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 7 carbon atoms, or an alkyl group having 6 to 10 carbon atoms.
  • An aryl group, a sulfonic acid group, a carboxy group or a mercapto group is preferred.
  • Y 1 to Y 4 are preferably each independently a direct bond, an alkylene chain having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkylene chain having 4 to 7 carbon atoms, or an arylene chain having 6 to 10 carbon atoms.
  • a, b, e and f are each independently preferably from 1 to 4.
  • the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, alkylene chain, cycloalkylene chain, and arylene chain may be either unsubstituted or substituted.
  • polybenzoxazole precursor is a structural unit represented by the general formula (14) and / or a structural unit derived from a bisaminophenol compound having a fluorine atom and a derivative thereof. Or it is preferable to contain the structural unit represented by General formula (15).
  • R 34 to R 37 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, or 6 to 15 carbon atoms.
  • X 5 to X 8 each independently represents a direct bond, an oxygen atom or a bond represented by the general formula (20), X 5 represents an aryl group, a sulfonic acid group, a carboxy group, or a mercapto group.
  • Y 5 to Y 8 are each independently a direct bond, an alkylene chain having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkylene chain having 4 to 10 carbon atoms, or a carbon atom having 6 to 15 carbon atoms.
  • Y 5 to Y 8 are each independently an alkylene chain having 1 to 10 carbon atoms
  • a to d and ⁇ to ⁇ each independently represents an integer of 0 to 4
  • e to h each independently represents an integer of 0 to 3.
  • R 34 to R 37 are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 7 carbon atoms, or a 6 to 10 carbon atom.
  • An aryl group, a sulfonic acid group, a carboxy group or a mercapto group is preferred.
  • Y 5 to Y 8 are preferably each independently a direct bond, an alkylene chain having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkylene chain having 4 to 7 carbon atoms, or an arylene chain having 6 to 10 carbon atoms.
  • a, b, e and f are each independently preferably from 1 to 4.
  • the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, alkylene chain, cycloalkylene chain, and arylene chain may be either unsubstituted or substituted.
  • the structural unit represented by general formula (12) or (13) contained in (A1) polyimide and / or (A2) polyimide precursor is represented by general formula (21) to general formula (26). Structural units are preferred.
  • R 60 to R 71 each independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, or 6 to 15 carbon atoms.
  • aryl group, a sulfonic acid group, .X 17 ⁇ X 28 representing a carboxy group or a mercapto group are each independently a direct bond, .X 17 representing the bond represented by an oxygen atom or a general formula (20)
  • Y 17 to Y 28 are each independently a direct bond, an alkylene chain having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkylene chain having 4 to 10 carbon atoms, or 6 to 15 carbon atoms.
  • Y 17 to Y 28 are each independently an alkylene chain having 1 to 10 carbon atoms, 4-10 carbon atoms
  • Y 17 to Y 28 are preferably each independently a direct bond, an alkylene chain having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkylene chain having 4 to 7 carbon atoms, or an arylene chain having 6 to 10 carbon atoms.
  • a, b, e, f, i, j, m, n, q, r, u and v are each independently preferably 1 to 4.
  • the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, alkylene chain, cycloalkylene chain, and arylene chain may be either unsubstituted or substituted.
  • the structural unit represented by the general formula (14) or (15) contained in the (A3) polybenzoxazole and / or the (A4) polybenzoxazole precursor includes the general formula (27) to the general formula (32).
  • the structural unit represented by either is preferable.
  • R 72 to R 83 each independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, or 6 to 15 carbon atoms.
  • X 29 to X 40 each independently represents a direct bond, an oxygen atom or a bond represented by the general formula (20), X 29 to X 29.
  • Y 29 to Y 40 are each independently a direct bond, an alkylene chain having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkylene chain having 4 to 10 carbon atoms, or a carbon atom having 6 to 15 carbon atoms.
  • Y 29 to Y 40 are each independently an alkylene chain having 1 to 10 carbon atoms, 4-10 carbon atoms
  • Y 29 and Y 30 are preferably each independently a direct bond, an alkylene chain having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkylene chain having 4 to 7 carbon atoms, or an arylene chain having 6 to 10 carbon atoms.
  • a, b, e, f, i, j, m, n, q, r, u and v are each independently preferably 1 to 4.
  • the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, alkylene chain, cycloalkylene chain, and arylene chain may be either unsubstituted or substituted.
  • the content ratio of the structural unit represented by any one of the general formulas (21) to (26) in the structural units derived from all amines and derivatives thereof in the polyimide is in the range of 30 to 100 mol%. Is preferably within the range of 50 to 100 mol%, more preferably within the range of 70 to 100 mol%. When the content ratio is within the above range, the sensitivity at the time of exposure can be improved.
  • the content ratio of the structural unit represented by any one of the general formulas (21) to (26) in the structural units derived from all amines and derivatives thereof in the polyimide precursor is 30 to 100 mol%. Is preferably within the range of 50 to 100 mol%, more preferably within the range of 70 to 100 mol%. When the content ratio is within the above range, the sensitivity at the time of exposure can be improved.
  • the content ratio of the structural unit represented by any one of the general formulas (27) to (32) in the structural units derived from all amines and derivatives thereof in the polybenzoxazole is 30 to 100 mol%. Is preferably within the range of 50 to 100 mol%, more preferably within the range of 70 to 100 mol%. When the content ratio is within the above range, the sensitivity at the time of exposure can be improved.
  • the content ratio of the structural unit represented by any one of the general formulas (27) to (32) in the structural units derived from all amines and derivatives thereof in the polybenzoxazole precursor is 30 to It is preferably in the range of 100 mol%, more preferably in the range of 50 to 100 mol%, and still more preferably in the range of 70 to 100 mol%.
  • the content ratio is within the above range, the sensitivity at the time of exposure can be improved.
  • the (A1) polyimide and / or (A2) polyimide precursor preferably contains a structural unit derived from an aromatic tetracarboxylic acid and / or a derivative thereof.
  • the polyimide precursor contains a structural unit derived from an aromatic carboxylic acid and / or a derivative thereof, thereby improving the heat resistance of the cured film due to the heat resistance of the aromatic group. Can be made.
  • aromatic carboxylic acid and its derivative (s) aromatic tetracarboxylic acid and / or its derivative (s) are preferable.
  • the content ratio of the structural unit derived from the aromatic tetracarboxylic acid and / or its derivative in the structural unit derived from all the carboxylic acid and its derivative in the polyimide is preferably in the range of 50 to 100 mol%, A range of 60 to 100 mol% is more preferable, and a range of 70 to 100 mol% is more preferable. When the content ratio is within the above range, the heat resistance of the cured film can be improved.
  • the content ratio of the structural unit derived from the aromatic tetracarboxylic acid and / or the derivative thereof in the structural unit derived from the total carboxylic acid and the derivative in the polyimide precursor is within the range of 50 to 100 mol%. Preferably, it is in the range of 60 to 100 mol%, more preferably in the range of 70 to 100 mol%. When the content ratio is within the above range, the heat resistance of the cured film can be improved.
  • the (A1) polyimide and / or (A2) polyimide precursor may contain a structural unit derived from an alicyclic carboxylic acid or an aliphatic carboxylic acid and / or a derivative thereof.
  • alicyclic carboxylic acid or aliphatic carboxylic acid and derivatives thereof alicyclic tetracarboxylic acid or aliphatic tetracarboxylic acid and / or derivatives thereof are preferable.
  • polybenzoxazole and / or (A4) polybenzoxazole precursor preferably contains a structural unit derived from an aromatic carboxylic acid and / or a derivative thereof.
  • the polybenzoxazole and / or (A4) polybenzoxazole precursor contains a structural unit derived from an aromatic carboxylic acid and / or a derivative thereof. Heat resistance can be improved.
  • aromatic carboxylic acid and derivatives thereof aromatic dicarboxylic acids or aromatic tricarboxylic acids and / or derivatives thereof are preferable, and aromatic dicarboxylic acids and / or derivatives thereof are more preferable.
  • the content ratio of the structural unit derived from the aromatic carboxylic acid and / or derivative thereof in the structural unit derived from the total carboxylic acid and derivative thereof in the polybenzoxazole is preferably in the range of 50 to 100 mol%. Is more preferably in the range of 60 to 100 mol%, and still more preferably in the range of 70 to 100 mol%. When the content ratio is within the above range, the heat resistance of the cured film can be improved.
  • the content ratio of the structural unit derived from the aromatic carboxylic acid and / or derivative thereof in the structural unit derived from the total carboxylic acid and derivative thereof in the polybenzoxazole precursor is in the range of 50 to 100 mol%. Is preferable, within the range of 60 to 100 mol%, more preferably within the range of 70 to 100 mol%. When the content ratio is within the above range, the heat resistance of the cured film can be improved.
  • polybenzoxazole precursor may contain a structural unit derived from an alicyclic carboxylic acid or an aliphatic carboxylic acid and / or a derivative thereof.
  • alicyclic carboxylic acid or aliphatic carboxylic acid and derivatives thereof alicyclic dicarboxylic acid, aliphatic dicarboxylic acid, alicyclic tricarboxylic acid or aliphatic tricarboxylic acid, and / or derivatives thereof are preferable. Cyclic dicarboxylic acids or aliphatic dicarboxylic acids and / or their derivatives are more preferred.
  • One or more types selected from (A1) polyimide, (A2) polyimide precursor, (A3) polybenzoxazole and (A4) polybenzoxazole precursor contain structural units derived from aromatic amines and / or derivatives thereof. It is preferable to do.
  • One or more types selected from (A1) polyimide, (A3) polybenzoxazole, (A2) polyimide precursor, and (A4) polybenzoxazole precursor contain a structural unit derived from an aromatic amine and / or a derivative thereof.
  • the heat resistance of the cured film can be improved by the heat resistance of the aromatic group.
  • aromatic amines and derivatives thereof aromatic diamines, bisaminophenol compounds, aromatic triamines or trisaminophenol compounds, and / or their derivatives are preferred, aromatic diamines or bisaminophenol compounds and / or their derivatives. Derivatives are more preferred.
  • the content ratio of the structural unit derived from the aromatic amine and / or derivative thereof is preferably in the range of 50 to 100 mol%, more preferably in the range of 60 to 100 mol%, and still more preferably in the range of 70 to 100 mol%. When the content ratio is within the above range, the heat resistance of the cured film can be improved.
  • One or more types selected from (A1) polyimide, (A2) polyimide precursor, (A3) polybenzoxazole and (A4) polybenzoxazole precursor are alicyclic amine or aliphatic amine and / or derivatives thereof. You may contain the derived structural unit.
  • As the alicyclic amine or aliphatic amine and derivatives thereof alicyclic diamine, alicyclic dihydroxydiamine, aliphatic diamine or aliphatic dihydroxydiamine and / or derivatives thereof are preferable.
  • One or more types selected from (A1) polyimide, (A3) polybenzoxazole, (A2) polyimide precursor, and (A4) polybenzoxazole precursor are derived from a diamine having a silyl group or a siloxane bond and / or a derivative thereof. It is preferable to contain a structural unit.
  • One or more types selected from (A1) polyimide, (A3) polybenzoxazole, (A2) polyimide precursor, and (A4) polybenzoxazole precursor are derived from a diamine having a silyl group or a siloxane bond and / or a derivative thereof.
  • Examples of the diamine having a silyl group or a siloxane bond and derivatives thereof include 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane or 1,9-bis (4-aminophenyl) octamethylpentasiloxane. .
  • the content ratio of the structural unit derived from a diamine having a silyl group or a siloxane bond and / or a derivative thereof is preferably 0.1 mol% or more, more preferably 0.5 mol% or more, and further preferably 1.0 mol% or more.
  • the content ratio is preferably 30 mol% or less, more preferably 20 mol% or less, and still more preferably 10 mol% or less.
  • the heat resistance of the cured film can be improved.
  • One or more types selected from (A1) polyimide, (A3) polybenzoxazole, (A2) polyimide precursor, and (A4) polybenzoxazole precursor are structures derived from amines having an oxyalkylene structure and / or derivatives thereof. It is preferable to contain a unit.
  • a structure in which at least one selected from (A1) polyimide, (A3) polybenzoxazole, (A2) polyimide precursor, and (A4) polybenzoxazole precursor is derived from an amine having an oxyalkylene structure and / or a derivative thereof.
  • amine having an oxyalkylene structure and a derivative thereof a diamine having an oxyalkylene structure or a triamine having an oxyalkylene structure and / or a derivative thereof is preferable.
  • One or more types selected from (A1) polyimide, (A2) polyimide precursor, (A3) polybenzoxazole and (A4) polybenzoxazole precursor are structural units derived from diamine having an oxyalkylene structure and derivatives thereof. It is preferable to contain a structural unit represented by the general formula (45).
  • R 5 in the general formula (3a) or R 12 in the general formula (3) may contain a structural unit represented by the general formula (45). More preferred.
  • X 65 represents a direct bond or an alkylene chain having 1 to 10 carbon atoms.
  • R 138 represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms. Or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, a and b each represents an integer of 1 to 10)
  • X 65 is preferably a direct bond or an alkylene chain having 1 to 6 carbon atoms.
  • R 138 is preferably hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 7 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms.
  • the alkylene chain, alkyl group, cycloalkyl group, and aryl group may be either unsubstituted or substituted.
  • X 66 to X 68 each independently represents a direct bond or an alkylene chain having 1 to 10 carbon atoms, and Y 65 represents a methine group or an alkane-1 having 1 to 10 carbon atoms.
  • X 66 to X 68 are preferably each independently a direct bond or an alkylene chain having 1 to 6 carbon atoms.
  • Y 65 is preferably a methine group, an alkane-1,1,1-triyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkane-triyl group having 4 to 7 carbon atoms, or an arene-triyl group having 6 to 10 carbon atoms.
  • R 139 to R 147 are preferably each independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the alkyl group, alkylene chain, alkane-1,1,1-triyl group, cycloalkane-triyl group or arene-triyl group may be either unsubstituted or substituted.
  • Examples of the diamine having an oxyalkylene structure and derivatives thereof include “JEFFAMINE” (registered trademark) D-230, D-400, D-2000, D-4000, HK-511, ED-600, Same ED-900, Same ED-2003, Same EDR-148, Same EDR-176, Same SD-231, Same SD-401, Same SD-2001, Same THF-100, Same THF-140, Same THF-170, XTJ-582, XTJ-578, XTJ-542, XTJ-548 or XTJ-559 or "ELASTAMINE” (registered trademark) RP-405, RP-409, RP-2005, RP-2009 RT-1000, RE-600, RE-900, RE-2000, HE-150, HE-180 The HE-1700, the HT-1700, the RE1-1000, said RE1-2005, said RE1-2007, said RP3-400 or the RP3-5000 (above, both manufactured by H
  • triamine having an oxyalkylene structure and derivatives thereof examples include “JEFFAMINE” (registered trademark) T-403, T-3000, T-5000, and ST-404 (all of which are manufactured by HUNTSMAN). .
  • the content ratio of structural units derived from amines having an oxyalkylene structure and / or derivatives thereof is preferably 1 mol% or more, more preferably 5 mol% or more, and even more preferably 10 mol% or more.
  • the content ratio is preferably 60 mol% or less, more preferably 50 mol% or less, and further preferably 40 mol% or less.
  • ⁇ End sealant> One or more kinds selected from (A1) polyimide, (A2) polyimide precursor, (A3) polybenzoxazole, and (A4) polybenzoxazole precursor are such that the terminal of the resin is monoamine, dicarboxylic anhydride, monocarboxylic You may seal with terminal blockers, such as an acid, monocarboxylic acid chloride, or monocarboxylic acid active ester.
  • One end selected from (A1) polyimide, (A2) polyimide precursor, (A3) polybenzoxazole, and (A4) polybenzoxazole precursor by sealing the end of the resin with an end-capping agent The storage stability of the coating liquid of the resin composition containing the above can be improved.
  • Examples of monoamines used as end-capping agents include 5-amino-8-hydroxyquinoline, 1-hydroxy-7-aminonaphthalene, 1-hydroxy-6-aminonaphthalene, 1-hydroxy-5-aminonaphthalene, 1-hydroxy Hydroxy-4-aminonaphthalene, 2-hydroxy-7-aminonaphthalene, 2-hydroxy-6-aminonaphthalene, 2-hydroxy-5-aminonaphthalene, 1-carboxy-7-aminonaphthalene, 1-carboxy-6-amino Naphthalene, 1-carboxy-5-aminonaphthalene, 2-carboxy-7-aminonaphthalene, 2-carboxy-6-aminonaphthalene, 2-carboxy-5-aminonaphthalene, 2-aminobenzoic acid, 3-aminobenzoic acid, 4-aminobenzoic acid, 4-aminosalicylic acid, 5 Aminosalicylic acid, 6-aminosalicylic acid, 3-amino-4,6-d
  • dicarboxylic acid anhydrides used as end-capping agents include phthalic acid anhydride, maleic acid anhydride, succinic acid anhydride, 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride, cyclohexane dicarboxylic acid anhydride, or 3 -Hydroxyphthalic anhydride.
  • Examples of monocarboxylic acids and monocarboxylic acid chlorides used as end-capping agents include benzoic acid, 3-carboxyphenol, 4-carboxyphenol, 3-carboxythiophenol, 4-carboxythiophenol, 1-hydroxy-7.
  • the monocarboxylic acid active ester used as the end-capping agent can be obtained, for example, by reacting the above acid chloride with N-hydroxybenzotriazole or N-hydroxy-5-norbornene-2,3-dicarboximide. Examples thereof include monocarboxylic acid active ester compounds.
  • the content ratio of the structural unit derived from the end-capping agent in the structural unit is preferably 1 mol% or more, more preferably 3 mol% or more, and still more preferably 5 mol% or more. When the content ratio is within the above range, the storage stability of the coating liquid of the resin composition can be improved. On the other hand, the content ratio is preferably 30 mol% or less, more preferably 25 mol% or less, and further preferably 20 mol% or less. When the content ratio is within the above range, the resolution after development can be improved.
  • the content ratio of structural units derived from various carboxylic acids or amines and their derivatives in the polybenzoxazole precursor is 1 It can be determined by a combination of H-NMR, 13 C-NMR, 15 N-NMR, IR, TOF-MS, elemental analysis and ash content measurement.
  • the number n of repeating structural units in one or more kinds of resins selected from (A1) polyimide, (A2) polyimide precursor, (A3) polybenzoxazole, and (A4) polybenzoxazole precursor is preferably 5 or more. 10 or more is more preferable, and 15 or more is more preferable. When the number of repetitions n is within the above range, the resolution after development can be improved. On the other hand, the repeating number n is preferably 1,000 or less, more preferably 500 or less, and even more preferably 100 or less. When the repetition number n is within the above range, the leveling property during coating and the pattern processability with an alkali developer can be improved.
  • Mw weight average molecular weights
  • A1 polyimide As one or more weight average molecular weights (hereinafter referred to as “Mw”) selected from (A1) polyimide, (A2) polyimide precursor, (A3) polybenzoxazole, and (A4) polybenzoxazole precursor, gel perme 1,000 or more is preferable, 3,000 or more is more preferable, and 5,000 or more is further more preferable in terms of polystyrene measured by an association chromatography (hereinafter, “GPC”).
  • GPC association chromatography
  • Mn the number average molecular weight
  • Mn is preferably 1,000 or more, more preferably 3,000 or more, and further preferably 5,000 or more.
  • Mn is preferably 500,000 or less, more preferably 300,000 or less, and even more preferably 100,000 or less.
  • Mn is within the above range, leveling properties during coating and pattern workability with an alkaline developer can be improved.
  • Mw and Mn of (A1) polyimide, (A3) polybenzoxazole, (A2) polyimide precursor or (A4) polybenzoxazole precursor are GPC, light scattering method or X-ray small angle scattering method, etc. It can be easily measured as a value.
  • One or more alkali dissolution rates selected from (A1) polyimide, (A2) polyimide precursor, (A3) polybenzoxazole, and (A4) polybenzoxazole precursor are preferably 50 nm / min or more, and 70 nm / min. It is more preferably at least min, more preferably at least 100 nm / min. When the alkali dissolution rate is within the above range, the resolution after development can be improved. On the other hand, the alkali dissolution rate is preferably 12,000 nm / min or less, more preferably 10,000 nm / min or less, and even more preferably 8,000 nm / min or less. When the alkali dissolution rate is within the above range, film loss during alkali development can be suppressed.
  • the alkali dissolution rate here refers to a solution in which a resin is dissolved in ⁇ -butyrolactone is applied on a Si wafer and then prebaked at 120 ° C. for 4 minutes to form a prebaked film having a thickness of 10 ⁇ m ⁇ 0.5 ⁇ m.
  • a polyimide precursor is synthesized by performing the same method at 0 to 80 ° C.
  • A2 polyimide precursor is completely imidized using a known imidization reaction method, There are a method of stopping imidization reaction in the middle and introducing a partial imide bond, or a method of introducing a partial imide bond by mixing a completely imidized (A1) polyimide and a (A2) polyimide precursor. Can be mentioned.
  • (A3) Polybenzoxazole or (A4) polybenzoxazole precursor can be synthesized by a known method.
  • dicarboxylic acid active diester partially replaced with dicarboxylic anhydride, monocarboxylic acid, monocarboxylic acid chloride or monocarboxylic acid active ester as end-capping agent
  • the method of making it react at 250 degreeC etc. are mentioned.
  • (A4) a polybenzoxazole precursor is synthesized by performing the same method at 0 to 80 ° C., etc., and the obtained (A2-2) polybenzoxazole is converted into a complete oxazole using a known oxazolation reaction method. Partly by mixing the partially oxidized oxazolated (A3) polybenzoxazole and the (A4) polybenzoxazole precursor. Examples thereof include a method for introducing an oxazole structure.
  • a specific method for synthesizing (A1) polyimide, (A3) polybenzoxazole, (A2) polyimide precursor, or (A4) polybenzoxazole precursor will be described.
  • diamines or bisaminophenol compounds are dissolved in a reaction solvent, and substantially equimolar amounts of carboxylic acid anhydrides are gradually added to this solution.
  • the mixed solution is stirred at a temperature of preferably 0 to 200 ° C., more preferably 40 to 150 ° C., preferably 0.5 to 50 hours, more preferably 2 to 24 hours.
  • a terminal blocking agent after adding carboxylic acid anhydrides and stirring for a predetermined time at a predetermined temperature, the terminal blocking agent is gradually added and stirred.
  • the reaction solvent used for the polymerization reaction is not limited as long as it can dissolve the raw materials diamines or bisaminophenol compounds and carboxylic acid anhydrides, and is preferably a polar solvent.
  • the reaction solvent include amides such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide or N-methyl-2-pyrrolidone, ⁇ -butyrolactone, ⁇ -valerolactone, ⁇ -valerolactone, ⁇ -caprolactone, cyclic esters such as ⁇ -caprolactone or ⁇ -methyl- ⁇ -butyrolactone, carbonates such as ethylene carbonate or propylene carbonate, glycols such as triethylene glycol, phenols such as m-cresol or p-cresol, or acetophenone, 1
  • Other solvents such as 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, sulfolane and dimethyl sulfoxide.
  • the amount of the reaction solvent is
  • the imide ring cyclization rate (imidation rate) of (A1) polyimide or (A2) polyimide precursor can be easily determined by, for example, the following method. First, measuring the infrared absorption spectrum of the resin, the absorption peak of the imide bond due to the polyimide structure (1780 cm around -1, 1377 cm around -1) to confirm the presence of. Next, the resin is thermally cured at 350 ° C. for 1 hour, and an infrared absorption spectrum is measured. Before and after thermal curing, by comparing the peak intensity at around 1780 cm -1 or near 1377 cm -1, by calculating the content of the imide bonds in the resin before thermosetting, it is possible to obtain the imidization ratio .
  • the oxazole ring closure rate (oxazolation rate) of (A3) polybenzoxazole or (A4) polybenzoxazole precursor can be easily determined by the following method, for example.
  • the resin is thermally cured at 350 ° C. for 1 hour, and an infrared absorption spectrum is measured. Before and after thermal curing, by comparing the peak intensity at around 1574 -1 or near 1557cm -1, by calculating the content of oxazole bonds in the resin before thermal curing, it is possible to obtain the oxazole rate .
  • the negative photosensitive resin composition of the present invention contains (B) a dispersant having an amine value exceeding 0.
  • a dispersant having an amine value greater than 0 is a potentiometric automatic titrator (AT-510; manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.). It is a dispersant having a value (mgKOH / g) calculated by potentiometric titration exceeding 0 based on “7.
  • (B) Examples of the dispersion stabilizing structure of the dispersant having an amine number exceeding 0 include a polymer chain and / or a substituent having an electrostatic charge.
  • the negative photosensitive resin composition of the present invention may be a dispersant (hereinafter referred to as “(B1) dispersant”) containing a repeating unit represented by (B1) general formula (2) and general formula (3). It is preferable that the
  • R 1 represents an alkyl group.
  • R 2 and R 3 may be the same or different and each represents hydrogen, an alkyl group, or a hydroxyl group.
  • X is in the range of 0-20.
  • m is an integer in the range of 1 to 100.
  • n is (An integer in the range of 1 to 100.)
  • the dispersant preferably has a tertiary amino group. It is preferable that it is tertiary because the dispersion and stabilization of the benzofuranone-based organic pigment having the amide structure (C) described later is further stabilized.
  • the dispersant preferably has a hydroxyl group.
  • alkali developability can be imparted.
  • alkali developability further improves by including the repeating unit represented by General formula (2) and General formula (3), it is preferable.
  • x in the general formula (2) is 0 because an oxypropylene skeleton is obtained and synthesis is easy.
  • m in the general formula (2) is an integer in the range of 10 to 50
  • n in the general formula (3) is an integer in the range of 10 to 50, so that compatibility with the (A) alkali-soluble resin is achieved. This is preferable because the dispersion stability is further improved.
  • the dispersant having an amine value exceeding 0 may be used alone or in combination of two or more.
  • the dispersant having an amine value exceeding 0 is further selected from (B2) an amine value of 15 to Dispersant (hereinafter also referred to as “(B2) dispersant”) which is an acrylic block copolymer within the range of 60 mgKOH / g, (B3) Dispersant having urethane bond (hereinafter referred to as “(B3) dispersant”) It is preferable that at least one kind is included.
  • a negative photosensitive resin composition is used by mixing a dispersion and a diluent, but the ratio varies depending on the required optical density value.
  • the dispersion is a liquid containing at least (A) a dispersant having an amine value, (C) a benzofuranone-based organic pigment having an amide structure, and a solvent, and the diluent is (A) an alkali. It is a liquid in which a soluble resin, (D) a radical polymerizable compound, (E) a photopolymerization initiator, a solvent, other chain transfer agents, a surfactant, and the like are mixed.
  • (B2) a dispersant that is an acrylic block copolymer having an amine value of 15 mgKOH / g or more and (B3) a dispersant having a urethane bond, Hydrophobicity is imparted by the block structure and the urethane structure, and the alkali dissolution rate is suppressed while maintaining the dispersion stability, that is, the development rate can be controlled.
  • the dispersant has (A) an alkali-soluble resin, (D) a radically polymerizable compound, (E) a photopolymerizable initiator, and a solvent depending on the high polarity of the dispersant as long as the amine value is within 60 mgKOH / g. It is preferable that the compatibility can be prevented from being lowered. Further, when the amine value is in the range of 20 to 30 mg KOH / g, the compatibility with (A) alkali-soluble resin, (D) radical polymerizable compound, (E) photopolymerizable initiator, and solvent is best. Therefore, it is preferable.
  • the dispersant is not particularly limited as long as it has a urethane bond. However, if the amine value is 10 mgKOH / g or more, the dispersion stability and (A) an alkali-soluble resin, (D) a radical polymerizable compound, (E) Since compatibility with a photopolymerizable initiator and a solvent can be compatible, it is preferable.
  • the total amount of (B2) dispersant and (B3) dispersant is preferably in the range of 10 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (B1) dispersant. It is preferable that the total amount of (B2) dispersant and (B3) dispersant is 10 parts by mass or more because the alkali development speed can be controlled while maintaining high dispersibility.
  • (B2) dispersant and (B3) dispersant is 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of (B1) dispersant, (A) alkali-soluble resin while maintaining high dispersibility (D) A radically polymerizable compound, (E) a photopolymerization initiator, and a decrease in compatibility with a solvent can be suppressed, which is preferable.
  • the (B2) dispersant is in the range of 10 to 100 parts by mass.
  • the (B3) dispersant is preferably in the range of 10 to 100 parts by mass.
  • Examples of commercially available dispersants having an acrylic block structure include, but are not limited to, “EFKA” (registered trademark) 4300, 4310, and 4320 (all of which are manufactured by BASF).
  • m in the general formula (1) is in the range of 10 to 30 ⁇ .
  • n in the general formula (2) is in the range of 5 to 15 and m and n are m ⁇ n, the balance between hydrophobicity and hydrophilicity in the general formula (1) is improved. Therefore, (A) high compatibility with the alkali-soluble resin and high dispersion stability can be achieved at the same time, and furthermore, the alkali development speed can also be controlled, which is preferable.
  • m is 10 or more, or n is 5 or more, since the molecular weight is increased, so that (B1) the dispersion can be stabilized by steric hindrance. Furthermore, when m is within 30 or n is within 15, dispersion destabilization due to excessive molecular weight can be suppressed, and the alkali development speed can be controlled while maintaining the balance between hydrophilicity and hydrophobicity. This is preferable because it is possible. Further, if m ⁇ n, a high dispersion stability is obtained while maintaining compatibility with (A) the alkali-soluble resin, which is preferable.
  • the dispersant having an amine number greater than 0 may contain a dispersant other than those described above.
  • the dispersant having an amine number greater than 0 having a surface affinity group may have surface affinity. It is also preferable that the amino group and / or acidic group as a group have a structure in which a salt is formed with an acid and / or a base.
  • (B) In addition to (B1) dispersant, (B2) dispersant, (B3) dispersant, for example, “DP1 SPERBYK” (registered trademark) -108, -109, -160, -161, -162, -163, -164, -166, -166, -167, -168, -182, -184, -185, -2000 -2008, -2009, -2022, -2050, --2055, -2150, -2155, -2163, -2164, or -2061, "BYK” (registered trademark)- 9075, -9076, -9077, -LP-N6919, -LP-N21116 or -LP-N21324 (all of which are manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.), "EFKA” Trademark) 4015, 4020, 4046, 4047, 4050, 4055, 4060, 4080, 4080, 4300, 4330, 4340, 4400,
  • examples of the dispersant having an acid value include “ANTI-TERRA” (registered trademark) -U100 or -204, “DP1SPERBYK” (registered trademark) — 106, the same -140, the same -142, the same -145, the same -180, the same -2001, the same -2013, the same -2020, the same -2025, the same -187 or the same -191, “BYK” (registered trademark)- 9076 (by Big Chemie Japan Co., Ltd., “Asper” (registered trademark) PB821, PB880 or PB881 (all of which are manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.) or “SOLPERSE” (registered trademark) 9000, 11200, 13650, 24000, 32000, 32500, 32500, 32500, 32600, 3300 , The 34,750, the 35100, the 35200,
  • the amine value of the dispersant having an amine value exceeding 0 is preferably 5 mgKOH / g or more, more preferably 8 mgKOH / g or more, and even more preferably 10 mgKOH / g or more.
  • the amine value is within the above range, (C) the dispersion stability of the benzofuranone-based organic pigment having an amide structure can be improved.
  • the amine value is preferably 150 mgKOH / g or less, more preferably 120 mgKOH / g or less, and even more preferably 100 mgKOH / g or less.
  • the storage stability of the resin composition can be improved.
  • the amine value means (B) the mass of potassium hydroxide equivalent to the acid reacting with 1 g of the dispersant having an amine value exceeding 0, and the unit is mgKOH / g.
  • the acid value of the dispersant having an amine value exceeding 0 is preferably 5 mgKOH / g or more, more preferably 8 mgKOH / g or more, and even more preferably 10 mgKOH or more.
  • the dispersion stability of the benzofuranone-based organic pigment having an amide structure can be improved.
  • the acid value is preferably 200 mgKOH / g or less, more preferably 170 mgKOH / g or less, and even more preferably 150 mgKOH / g or less.
  • the storage stability of the resin composition can be improved.
  • the acid value means (B) the mass of potassium hydroxide that reacts with 1 g of dispersant having an amine value exceeding 0, and the unit is mgKOH / g. (B) It can obtain
  • Examples of the dispersant having a polymer chain (B) having an amine number exceeding 0 include acrylic resin dispersants, polyoxyalkylene ether dispersants, polyester dispersants, polyurethane dispersants, polyol dispersants, and polyethyleneimine. And a systemic dispersant or a polyallylamine-based dispersant. From the viewpoint of pattern processability with an alkali developer, an acrylic resin dispersant, a polyoxyalkylene ether dispersant, a polyester dispersant, a polyurethane dispersant, or a polyol dispersant is preferred.
  • the content ratio of the dispersant having an amine value exceeding (B) 0 in the negative photosensitive resin composition of the present invention is (C) a benzofuranone-based organic pigment having an amide structure and (B) an amine value exceeding 0.
  • the total amount of the dispersants having 100% is 100% by mass, 1% by mass or more is preferable, 5% by mass or more is more preferable, and 10% by mass or more is more preferable.
  • the content ratio is within the above range, (C) the dispersion stability of the benzofuranone-based organic pigment having an amide structure can be improved, and the resolution after development can be improved.
  • the content ratio of the dispersant (B) having an amine value exceeding 0 is preferably 60% by mass or less, more preferably 55% by mass or less, and further preferably 50% by mass or less.
  • the content ratio is within the above range, the heat resistance of the cured film can be improved.
  • the negative photosensitive resin composition of the present invention further contains (C) a benzofuranone-based organic pigment having an amide structure.
  • C) A benzofuranone-based organic pigment having an amide structure is a compound that absorbs light of a specific wavelength, and particularly a compound that is colored by absorbing light having a wavelength of visible light (380 to 780 nm).
  • the film obtained from the resin composition can be colored because the dispersion is stabilized by the interaction with the dispersant. Coloring property can be imparted, in which the light that is transmitted or the light that is reflected from the film of the resin composition is colored in a desired color.
  • (C) light having a wavelength that is absorbed by the benzofuranone-based organic pigment having an amide structure is shielded from light transmitted through the resin composition film or reflected from the resin composition film. can do.
  • Examples of the benzofuranone-based organic pigment having an amide structure include compounds that absorb light having a wavelength of visible light and are colored white, red, orange, yellow, green, blue, or purple. By combining two or more of these pigments, the light that transmits through the resin composition film of the resin composition or the light that reflects from the resin composition film is adjusted to the desired color coordinates. The chromaticity can be improved.
  • An organic pigment having an amide structure is preferable from the viewpoint of light shielding properties, so long as the solid content ratio of the negative photosensitive resin composition of the present invention is 10% or more, it is possible to sufficiently shield external light.
  • a solid content ratio means the ratio in the total solid content except the solvent in a negative photosensitive resin composition.
  • the (C) benzofuranone-based organic pigment having an amide structure is preferably a compound represented by the following general formula (1), and by containing this, Since the film of the resin composition is blackened, it is possible to improve the light shielding property by shielding light transmitted through the film of the resin composition or light reflected from the film of the resin composition. For this reason, it is suitable for a light shielding film such as a black matrix of a color filter or a black column spacer of a liquid crystal display, or an application that requires high contrast by suppressing reflection of external light.
  • R 101 and R 102 each independently represents hydrogen, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms having 1 to 20 fluorine atoms.
  • R 104 ⁇ R 107, R 109 ⁇ R 112 are each independently a hydrogen, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a carboxy group, a sulfonic acid group, .R represents an amino group or a nitro group 103
  • R 108 each independently represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms.
  • the tonality is improved by adjusting the transmission spectrum or absorption spectrum of the film of the resin composition, such as transmitting or blocking light of a desired specific wavelength by chemical structure change or functional conversion. Can do.
  • the transmittance of wavelengths in the near infrared region for example, 700 nm or more
  • it has a light shielding property and is suitable for applications using light having a wavelength in the near infrared region.
  • IRGAPHOR registered trademark
  • BLACK S0100CF manufactured by BASF
  • black pigment described in International Publication No. 2010-081624, or International Publication No. 2010-081756 A black pigment is mentioned.
  • the content ratio of the compound represented by the general formula (1) in the solid content of the negative photosensitive resin composition of the present invention excluding the solvent is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and 15% by mass. % Or more is more preferable.
  • the content ratio is preferably 70% by mass or less, more preferably 65% by mass or less, and further preferably 60% by mass or less.
  • the sensitivity at the time of exposure can be improved.
  • a perylene-based face black pigment may be included in (C) the benzofuranone-based organic pigment having an amide structure.
  • the perylene-based facial black pigment refers to a compound that has a perylene structure in the molecule and is colored black by absorbing light having a wavelength of visible light.
  • the resin composition film is blackened and has excellent concealing properties, so that the light shielding properties of the resin composition film can be improved. Furthermore, since it is an organic substance, the tonality is improved by adjusting the transmission spectrum or absorption spectrum of the film of the resin composition, such as transmitting or blocking light of a desired specific wavelength by chemical structure change or functional conversion. Can do. In particular, since the transmittance of a wavelength in the near infrared region (for example, 700 nm or more) can be improved, the light transmittance is suitable for an application using light having a wavelength in the near infrared region.
  • a wavelength in the near infrared region for example, 700 nm or more
  • the perylene-based face black pigment is preferably a perylene compound represented by the general formula (71) or the general formula (72).
  • X 92 , X 93 , X 94 and X 95 each independently represent an alkylene chain having 1 to 10 carbon atoms.
  • R 224 and R 225 are Each independently represents hydrogen, a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms or an acyl group having 2 to 6 carbon atoms.
  • X 92 , X 93 , X 94 and X 95 are each independently preferably an alkylene chain having 1 to 6 carbon atoms.
  • R 224 and R 225 are preferably each independently hydrogen, a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms.
  • the alkylene chain, alkoxy group and acyl group may be either unsubstituted or substituted.
  • Examples of the perylene-based face black pigment include Pigment Black 21, 30, 31, 32, 33, or 34 (all numerical values are CI numbers).
  • PALIOGEN registered trademark
  • BLACK S0084, K0084, L0086, K0086, EH0788, or FK4281 all of which are manufactured by BASF
  • the content ratio of the (C3) perylene face black pigment in the solid content of the negative photosensitive resin composition of the present invention excluding the solvent is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and more preferably 15% by mass or more. Is more preferable.
  • the content ratio is preferably 70% by mass or less, more preferably 65% by mass or less, and further preferably 60% by mass or less.
  • the content ratio is within the above range, the sensitivity at the time of exposure can be improved.
  • (C1) perylene-based black pigment (C2) dye, (C3) black dye, (C4) a mixture of two or more colors, (C5) dye other than black, (C6) carbon black, One or more types selected from (C7) black inorganic pigments, (C8) organic pigments other than black, and (C9) inorganic pigments other than black may be contained.
  • the (C) benzofuranone-based organic pigment having an amide structure preferably contains (C2) a dye.
  • (C2) A dye is a compound that colors a target object by a chemical adsorption or strong interaction of a substituent such as an ionic group or a hydroxy group in the (C2) dye on the surface structure of the target object. In general, it is soluble in solvents and the like. In addition, (C2) coloring with a dye has high coloring power and high coloring efficiency because each molecule is adsorbed to an object.
  • (C2) By containing a dye, it can be colored in a color excellent in coloring power, and the colorability and toning property of the film of the resin composition can be improved.
  • Examples of (C2) dyes include direct dyes, reactive dyes, sulfur dyes, vat dyes, sulfur dyes, acid dyes, metal-containing dyes, metal-containing acid dyes, basic dyes, mordant dyes, acid mordant dyes, and disperse dyes. , Cationic dyes or fluorescent whitening dyes.
  • anthraquinone dyes As dyes, anthraquinone dyes, azo dyes, azine dyes, phthalocyanine dyes, methine dyes, oxazine dyes, quinoline dyes, indigo dyes, indigoid dyes, carbonium dyes, selenium dyes Perinone dyes, perylene dyes, triarylmethane dyes or xanthene dyes.
  • Anthraquinone dyes, azo dyes, azine dyes, methine dyes, triarylmethane dyes, and xanthene dyes are preferable from the viewpoints of solubility in solvents and heat resistance described below.
  • the (C2) dye may contain (C3) a black dye, (C4) a dye mixture of two or more colors, and (C5) a dye other than black, which will be described later. preferable.
  • the content ratio of the (C2) dye in the solid content of the negative photosensitive resin composition of the present invention excluding the solvent is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more, and 0.10% by mass. % Or more is more preferable.
  • the content ratio is preferably 50% by mass or less, more preferably 45% by mass or less, and further preferably 40% by mass or less.
  • the heat resistance of the cured film can be improved.
  • the (C2) dye preferably contains (C3) a black dye, (C4) a mixture of two or more colors, and (C5) a dye other than black.
  • a black dye means a dye that is colored black by absorbing light having a wavelength of visible light.
  • the film of the resin composition is blackened and has excellent colorability, so that the light shielding property of the film of the resin composition can be improved.
  • Examples of (C3) black dye include Solvent Black 3, 5, 7, 22, 27, 29 or 34, Modern Black 1, 11 or 17, Acid Black 2 or 52, or Direct Black 19 or 154. (Both numerical values are CI numbers).
  • NUBIAN registered trademark
  • VALIFAST registered trademark
  • the content of the (C3) black dye in the solid content of the negative photosensitive resin composition of the present invention excluding the solvent is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more, and 0.10.
  • the mass% or more is more preferable.
  • the content ratio is preferably 50% by mass or less, more preferably 45% by mass or less, and further preferably 40% by mass or less.
  • the sensitivity at the time of exposure can be improved.
  • a dye mixture of two or more colors is a dye mixture that is colored pseudo black by combining two or more dyes selected from white, red, orange, yellow, green, blue or purple dyes. Say.
  • the film of the resin composition is blackened and has excellent colorability, so that the light shielding property of the film of the resin composition can be improved. Furthermore, since the dyes of two or more colors are mixed, the toning property can be improved by adjusting the transmission spectrum or absorption spectrum of the film of the resin composition, such as transmitting or blocking light having a desired specific wavelength.
  • dyes that are colored red include direct red 2, 4, 9, 23, 26, 28, 31, 39, 62, 63, 72, 75, 76, 79, 80, 81, 83, 84, 89, 92, 95, 111, 173, 184, 207, 211, 212, 214, 218, 221, 223, 224, 225, 226, 227, 232, 233, 240, 241, 242, 243 or 247, Acid Red 35, 42, 51, 52, 57, 62, 80, 82, 111, 114, 118, 119, 127, 128, 131, 143, 145, 151, 154, 157, 158, 211, 249, 254, 257, 261, 263, 266, 289, 299, 301, 305, 319, 336, 337, 361, 396 or 397, Reacti Red 3, 13, 17, 19, 21, 22, 23, 24, 29, 35, 37, 40, 41, 43, 45, 49 or 55, or Basic Red 12, 13, 14, 15, 18, 22 ,
  • dyes that are colored orange include Basic Orange 21 or 23 (both numerical values are CI numbers).
  • dyes that are colored yellow include direct yellow 8, 9, 11, 12, 27, 28, 29, 33, 35, 39, 41, 44, 50, 53, 58, 59, 68, 87, 93, 95, 96, 98, 100, 106, 108, 109, 110, 130, 142, 144, 161 or 163, Acid Yellow 17, 19, 23, 25, 39, 40, 42, 44, 49, 50, 61, 64, 76, 79, 110, 127, 135, 143, 151, 159, 169, 174, 190, 195, 196, 197, 199, 218, 219, 222 or 227, Reactive Yellow 2, 3, 13, 14 15, 17, 18, 23, 24, 25, 26, 27, 29, 35, 37, 41 or 42, or Basic Yellow 1, 2 4,11,13,14,15,19,21,23,24,25,28,29,32,36,39 or 40 and the like (none numbers C.I. number).
  • Acid Green 16 is cited (all numerical values are CI numbers).
  • Examples of the dye that is colored blue include Acid Blue 9, 45, 80, 83, 90, and 185 (all numerical values are CI numbers).
  • dyes that are colored purple include direct violet 7, 9, 47, 48, 51, 66, 90, 93, 94, 95, 98, 100 or 101, acid violet 5, 9, 11, 34, 43, 47, 48, 51, 75, 90, 103 or 126, reactive violet 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 16, 17, 22, 23, 24, 26, 27, 33 or 34 Or basic violet 1, 2, 3, 7, 10, 15, 16, 20, 21, 25, 27, 28, 35, 37, 39, 40, or 48 (all numerical values are C.I. number).
  • the content ratio of the (C4-3) two-color or more dye mixture in the solid content of the negative photosensitive resin composition of the present invention excluding the solvent is preferably 0.01% by mass or more, and 0.05% by mass or more. More preferred is 0.10% by mass or more.
  • the content ratio is preferably 50% by mass or less, more preferably 45% by mass or less, and further preferably 40% by mass or less.
  • the sensitivity at the time of exposure can be improved.
  • a dye other than black means a dye that absorbs light having a wavelength of visible light and is colored white, red, orange, yellow, green, blue or purple except black.
  • the film of the resin composition can be colored, and colorability or toning can be imparted.
  • the film of the resin composition can be toned to desired color coordinates, and the toning property can be improved.
  • Examples of the dyes other than black include the dyes that are colored white, red, orange, yellow, green, blue, or purple except black described above.
  • the content ratio of the dye other than (C4) black in the solid content of the negative photosensitive resin composition of the present invention excluding the solvent is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more, and 0 More preferable is 10% by mass or more.
  • the content ratio is preferably 50% by mass or less, more preferably 45% by mass or less, and further preferably 40% by mass or less.
  • the heat resistance of the cured film can be improved.
  • Carbon black examples include channel black, furnace black, thermal black, acetylene black, and lamp black. From the viewpoint of light shielding properties, channel black is preferable.
  • the carbon black is preferably carbon black that has been surface-treated.
  • a surface treatment for introducing an acidic group, a surface treatment with a silane coupling agent, or a coating treatment with a resin is preferable.
  • the surface state of the particles can be modified, such as acidifying, hydrophilizing, or hydrophobizing the carbon black particle surface.
  • the dispersion stability of the resin contained in the resin composition or a dispersant having an amine value exceeding (B) 0 described later can be improved.
  • the acidic group introduced into the carbon black by the surface treatment for introducing the acidic group is a substituent that shows acidity in the Bronsted definition.
  • Specific examples of the acidic group include a carboxy group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group.
  • the acidic group introduced into carbon black may form a salt.
  • the cation that forms a salt with the acidic group include various metal ions, cations of nitrogen-containing compounds, arylammonium ions, alkylammonium ions, and ammonium ions. From the viewpoint of insulating properties of the cured film, aryl ammonium ions, alkyl ammonium ions, or ammonium ions are preferable.
  • Examples of the surface treatment for introducing an acidic group into carbon black include the following methods (1) to (5).
  • the method (2) is preferable from the viewpoint that the acidic group introduction treatment is easy and safe.
  • the organic compound having an amino group and an acidic group used in the method (2) for example, an organic compound in which an amino group and an acidic group are bonded to an aromatic group is preferable.
  • the organic compound in which an amino group and an acidic group are bonded to an aromatic group known compounds such as 4-aminobenzenesulfonic acid or 4-aminobenzoic acid can be used.
  • the number of moles of acidic groups introduced into carbon black is preferably 1 mmol or more and more preferably 5 mmol or more with respect to 100 g of carbon black. When the number of moles is within the above range, the dispersion stability of carbon black can be improved. On the other hand, the number of moles is preferably 200 mmol or less, and more preferably 150 mmol or less. When the number of moles is within the above range, the dispersion stability of carbon black can be improved.
  • Substituents introduced into carbon black by surface treatment with a silane coupling agent that modifies the surface state of the carbon black particles include, for example, acidic groups, basic groups, Examples include a hydrophilic group or a hydrophobic group.
  • acidic groups, basic group, hydrophilic group or hydrophobic group include an alkylsilyl group, an arylsilyl group, or an alkylsilyl group or arylsilyl group having a hydroxy group, a carboxy group, or an amino group.
  • Examples of the surface treatment with the surface-treated organosilane include a method in which the surface-treated organosilane and carbon black are mixed. Furthermore, you may add a reaction solvent, water, or a catalyst as needed.
  • reaction solvent used for the surface treatment with the surface-treated organosilane examples include the same solvents as those described below.
  • the addition amount of the reaction solvent is preferably 10 to 1,000 parts by mass when the total of carbon black and surface-treated organosilane is 100 parts by mass.
  • the amount of water added is preferably 0.5 to 2 mol with respect to 1 mol of the hydrolyzable group.
  • the catalyst used for the surface treatment with the surface-treated organosilane is preferably an acid catalyst or a base catalyst.
  • the acid catalyst include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid, phosphoric acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, formic acid, polyvalent carboxylic acid, anhydrides thereof, and ion exchange resins.
  • Examples of the base catalyst include triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-heptylamine, tri-n-octylamine, Examples include diethylamine, triethanolamine, diethanolamine, sodium hydroxide, potassium hydroxide, alkoxysilane having an amino group, or an ion exchange resin.
  • the addition amount of the catalyst is preferably 0.01 to 10 parts by mass when 100 parts by mass of the carbon black and the surface-treated organosilane is used.
  • the surface treatment temperature with the surface-treated organosilane is preferably 20 to 250 ° C., preferably 40 to 200 ° C., and more preferably 60 to 180 ° C.
  • the content of the surface-treated organosilane is preferably 0.01 parts by mass or more and more preferably 0.05 parts by mass or more when the total of the carbon black and the surface-treated organosilane is 100% by mass.
  • the content is preferably 20 parts by mass or less, and more preferably 15 parts by mass or less.
  • the dispersion stability of carbon black can be improved.
  • carbon black coated with a resin is also preferable.
  • coating resin a resin that coats carbon black
  • the surface of the carbon black particles is coated with an insulating coating resin with low conductivity, and the surface state of the particles is modified.
  • the light-shielding property and insulation of a cured film can be improved.
  • the reliability of the display can be improved by reducing the leakage current. For this reason, it is suitable when using a cured film for the use for which insulation is requested
  • the coating resin examples include polyamide, polyamideimide, epoxy resin, novolac resin, phenol resin, urea resin, melamine resin, polyurethane, diallyl phthalate resin, alkylbenzene resin, polystyrene, polycarbonate, polybutylene terephthalate, and modified polyphenylene oxide.
  • the content of the coating resin is preferably 0.1 parts by mass or more, and more preferably 0.5 parts by mass or more when the total of the carbon black and the coating resin is 100% by mass. When the content is within the above range, the light shielding property and insulating property of the cured film can be improved. On the other hand, the content is preferably 40 parts by mass or less, and more preferably 30 parts by mass or less. When the content is within the above range, the light shielding property and insulating property of the cured film can be improved.
  • the content ratio of the carbon black subjected to the surface treatment in the solid content of the negative photosensitive resin composition of the present invention excluding the solvent is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and more preferably 15% by mass or more. Further preferred. When the content ratio is within the above range, the light shielding property and the toning property can be improved. On the other hand, the content ratio is preferably 70% by mass or less, more preferably 65% by mass or less, and further preferably 60% by mass or less. When the content ratio is within the above range, the sensitivity at the time of exposure can be improved.
  • the black inorganic pigment refers to an inorganic pigment that is colored black by absorbing light having a wavelength of visible light.
  • the film of the resin composition is blackened and has excellent concealing properties, so that the light shielding property of the film of the resin composition can be improved. Furthermore, since it is an inorganic substance and is superior in heat resistance and weather resistance, the heat resistance and weather resistance of the film of the resin composition can be improved.
  • black inorganic pigments include graphite or silver tin alloy, or fine particles of metal such as titanium, copper, iron, manganese, cobalt, chromium, nickel, zinc, calcium or silver, oxides, composite oxides. , Sulfides, sulfates, nitrates, carbonates, nitrides, carbides or oxynitrides. From the viewpoint of improving light shielding properties, fine particles of titanium or silver, oxides, composite oxides, sulfides, nitrides, carbides or oxynitrides are preferable, and nitrides or oxynitrides of titanium are more preferable.
  • the black organic pigment or black inorganic pigment examples include pigment black 1, 6, 7, 12, 20, 31, or 32. (All numbers are color index (hereinafter “CI”) numbers)
  • the content ratio of the (D1a-2) black inorganic pigment in the solid content of the negative photosensitive resin composition of the present invention excluding the solvent is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and more preferably 15% by mass or more. Is more preferable.
  • the content ratio is preferably 70% by mass or less, more preferably 65% by mass or less, and further preferably 60% by mass or less. When the content ratio is within the above range, the sensitivity at the time of exposure can be improved.
  • the negative photosensitive resin composition of the present invention contains (C8) an organic pigment other than black and (C9) an inorganic pigment other than black in addition to the (C) benzofuranone-based organic pigment having an amide structure. May be.
  • Organic pigments other than black refer to organic pigments that are colored white, red, orange, yellow, green, blue, or purple, excluding black, by absorbing light having a wavelength of visible light.
  • the film of the resin composition By containing an organic pigment other than black, the film of the resin composition can be colored, and colorability or toning can be imparted. Furthermore, since it is an organic substance, the tonality is improved by adjusting the transmission spectrum or absorption spectrum of the film of the resin composition, such as transmitting or blocking light of a desired specific wavelength by chemical structure change or functional conversion. Can do. (C7-1) By combining two or more organic pigments other than black, the film of the resin composition can be toned to desired color coordinates, and the toning property can be improved.
  • Organic pigments other than black include organic pigments that are colored white, red, orange, yellow, green, blue, or purple, excluding black.
  • Organic pigments other than black include, for example, phthalocyanine pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, pyranthrone pigments, dioxazine pigments, thioindigo pigments, diketopyrrolopyrrole pigments, quinophthalone pigments, and selenium pigments.
  • the content ratio of the organic pigment other than (C7-1) black in the solid content of the negative photosensitive resin composition of the present invention excluding the solvent is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and 15% by mass. % Or more is more preferable.
  • the content ratio is preferably 70% by mass or less, more preferably 65% by mass or less, and further preferably 60% by mass or less.
  • the content ratio is within the above range, the sensitivity at the time of exposure can be improved.
  • An inorganic pigment other than black means an inorganic pigment that is colored white, red, orange, yellow, green, blue or purple except black, by absorbing light having a wavelength of visible light.
  • the film of the resin composition can be colored, and colorability or toning can be imparted. Furthermore, since it is an inorganic substance and is superior in heat resistance and weather resistance, the heat resistance and weather resistance of the film of the resin composition can be improved. (C9) By combining two or more inorganic pigments other than black, the film of the resin composition can be toned to desired color coordinates, and the toning property can be improved. (C9) By combining two or more inorganic pigments other than black, the film of the resin composition can be toned to desired color coordinates, and the toning property can be improved.
  • Examples of inorganic pigments other than black include inorganic pigments that are colored white, red, orange, yellow, green, blue or purple except black.
  • inorganic pigments other than black examples include, for example, titanium oxide, barium carbonate, zirconium oxide, zinc white, zinc sulfide, white lead, calcium carbonate, barium sulfate, white carbon, alumina white, silicon dioxide, kaolin clay, and talc.
  • Bentonite bengara, molybdenum red, molybdenum orange, chrome vermilion, yellow lead, cadmium yellow, yellow iron oxide, titanium yellow, chromium oxide, viridian, titanium cobalt green, cobalt green, cobalt chrome green, Victoria green, ultramarine blue, bitumen , Cobalt blue, cerulean blue, cobalt silica blue, cobalt zinc silica blue, manganese violet or cobalt violet.
  • the content ratio of the inorganic pigment other than (C7-2) black in the solid content of the negative photosensitive resin composition of the present invention excluding the solvent is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and 15% by mass. % Or more is more preferable.
  • the content ratio is preferably 70% by mass or less, more preferably 65% by mass or less, and further preferably 60% by mass or less.
  • the primary particle size of the benzofuranone-based organic pigment having an amide structure is a submicron particle size distribution measuring device (N4-PLUS; manufactured by Beckman Coulter, Inc.) or a zeta potential / particle size / molecular weight measuring device ( Using Zetasizer Nano ZS (manufactured by Sysmex Corporation), it is possible to obtain by measuring laser scattering (dynamic light scattering method) due to Brownian motion of a benzofuranone-based organic pigment having a (C) amide structure in a solution. it can.
  • the number average particle diameter of the benzofuranone-based organic pigment having a (C) amide structure in the cured film obtained from the resin composition can be determined by measuring using SEM and TEM.
  • the number average particle diameter of the (C) benzofuranone-based organic pigment having an amide structure is directly measured at an enlargement ratio of 50,000 to 200,000.
  • the diameter of the true sphere is measured to obtain a number average particle diameter.
  • the longest diameter (hereinafter, “major axis diameter”) and the longest diameter in the direction orthogonal to the major axis diameter (hereinafter, “minor axis diameter”) Is measured, and the average of the major axis diameter and the minor axis diameter is defined as the biaxial average diameter as the number average particle diameter.
  • the negative photosensitive resin composition of the present invention preferably further contains (D) a radical polymerizable compound.
  • the radical polymerizable compound refers to a compound having a plurality of ethylenically unsaturated double bond groups in the molecule.
  • radicals generated from the photopolymerization initiator (E) described later radical polymerization of the radical polymerizable compound proceeds, and the exposed portion of the resin composition film is insolubilized in the alkali developer. Thus, a negative pattern can be formed.
  • a compound having a (meth) acrylic group which facilitates radical polymerization, is preferable. From the viewpoint of improving the sensitivity during exposure and improving the hardness of the cured film, a compound having two or more (meth) acryl groups in the molecule is more preferable.
  • the double bond equivalent of the radical polymerizable compound is preferably from 80 to 400 g / mol from the viewpoint of improving sensitivity during exposure and improving the hardness of the cured film.
  • Examples of the radically polymerizable compound (D) include diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane di ( (Meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethoxylated trimethylolpropane di (meth) acrylate, ethoxylated trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tri (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meta) ) Acrylate, 1,3-butanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate 1,6-hexanediol di (
  • trimethylolpropane tri (meth) acrylate ditrimethylolpropane tri (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, Pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, tripentaerythritol hepta (meth) acrylate, tripentaerythritol octa (meth) acrylate, 2,2-bis [ 4- (3- (meth) acryloxy-2-hydroxypropoxy) phenyl] propane, 1,3,5-tris ((meth) acryloxyethyl) isocyanuric acid, 1,3-bis (Met
  • a compound obtained by subjecting a compound having two or more glycidoxy groups in the molecule and an unsaturated carboxylic acid having an ethylenically unsaturated double bond group to a ring-opening addition reaction also preferred are compounds obtained by reacting polybasic acid carboxylic acids or polybasic carboxylic acid anhydrides.
  • the content of the (D) radical polymerizable compound in the negative photosensitive resin composition of the present invention is 15 masses when the total of (A) alkali-soluble resin and (D) radical polymerizable compound is 100 parts by mass. Part or more, preferably 20 parts by weight or more, more preferably 25 parts by weight or more, and particularly preferably 30 parts by weight or more. When the content is within the above range, the sensitivity at the time of exposure can be improved, and a low taper pattern shape can be obtained. On the other hand, the content is preferably 65 parts by mass or less, more preferably 60 parts by mass or less, further preferably 55 parts by mass or less, and particularly preferably 50 parts by mass or less. When the content is within the above range, the heat resistance of the cured film can be improved, and a low taper pattern shape can be obtained.
  • the negative photosensitive resin composition of the present invention further contains (E) a photopolymerization initiator.
  • the photopolymerization initiator refers to a compound that generates radicals by bond cleavage and / or reaction upon exposure.
  • Examples of (E) photopolymerization initiator include benzyl ketal photopolymerization initiator, ⁇ -hydroxyketone photopolymerization initiator, ⁇ -aminoketone photopolymerization initiator, acylphosphine oxide photopolymerization initiator, and oxime ester.
  • Photopolymerization initiator acridine photopolymerization initiator, titanocene photopolymerization initiator, benzophenone photopolymerization initiator, acetophenone photopolymerization initiator, aromatic ketoester photopolymerization initiator or benzoate photopolymerization initiator
  • ⁇ -hydroxyketone photopolymerization initiator, ⁇ -aminoketone photopolymerization initiator, acylphosphine oxide photopolymerization initiator, oxime ester photopolymerization initiator, acridine -Based photopolymerization initiator or benzophenone-based photopolymerization initiator is more preferable, ⁇ -aminoketone-based photopolymerization initiator More preferred are acylphosphine oxide photopolymerization initiators and oxime ester photopolymerization initiators.
  • Examples of the benzyl ketal photopolymerization initiator include 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one.
  • Examples of ⁇ -hydroxyketone photopolymerization initiators include 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one and 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropane-1. -One, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one or 2-hydroxy-1- [4- [4- ( 2-hydroxy-2-methylpropionyl) benzyl] phenyl] -2-methylpropan-1-one.
  • Examples of the ⁇ -aminoketone photopolymerization initiator include 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4 -Morpholinophenyl) -butan-1-one, 2-dimethylamino-2- (4-methylbenzyl) -1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one or 3,6-bis (2-methyl- 2-morpholinopropionyl) -9-octyl-9H-carbazole.
  • acylphosphine oxide photopolymerization initiator examples include 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, or bis (2,6-dimethoxybenzoyl). )-(2,4,4-trimethylpentyl) phosphine oxide.
  • oxime ester photopolymerization initiator examples include 1-phenylpropane-1,2-dione-2- (O-ethoxycarbonyl) oxime, 1-phenylbutane-1,2-dione-2- (O-methoxy).
  • Examples of the acridine photopolymerization initiator include 1,7-bis (acridin-9-yl) -n-heptane.
  • titanocene photopolymerization initiators include bis ( ⁇ 5 -2,4-cyclopentadien-1-yl) -bis [2,6-difluoro) -3- (1H-pyrrol-1-yl) phenyl].
  • examples include titanium (IV) or bis ( ⁇ 5 -3-methyl-2,4-cyclopentadien-1-yl) -bis (2,6-difluorophenyl) titanium (IV).
  • benzophenone photopolymerization initiator examples include benzophenone, 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, 4-phenylbenzophenone, 4,4-dichlorobenzophenone, 4- Examples include hydroxybenzophenone, alkylated benzophenone, 3,3 ′, 4,4′-tetrakis (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 4-methylbenzophenone, dibenzyl ketone or fluorenone.
  • acetophenone photopolymerization initiator examples include 2,2-diethoxyacetophenone, 2,3-diethoxyacetophenone, 4-t-butyldichloroacetophenone, benzalacetophenone, and 4-azidobenzalacetophenone.
  • aromatic ketoester photopolymerization initiator examples include methyl 2-phenyl-2-oxyacetate.
  • benzoate photopolymerization initiator examples include ethyl 4-dimethylaminobenzoate, 4-dimethylaminobenzoic acid (2-ethyl) hexyl, ethyl 4-diethylaminobenzoate, or methyl 2-benzoylbenzoate.
  • the content of the (E) photopolymerization initiator in the negative photosensitive resin composition of the present invention is 0.00 when the total of (A) the alkali-soluble resin and (D) the radical polymerizable compound is 100 parts by mass. 1 part by mass or more is preferable, 0.5 part by mass or more is more preferable, 0.7 part by mass or more is more preferable, and 1.0 part by mass or more is particularly preferable.
  • the sensitivity at the time of exposure can be improved as content is in the said range.
  • the content is preferably 25 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, further preferably 17 parts by mass or less, and particularly preferably 15 parts by mass or less. When the content is within the above range, the resolution after development can be improved and a low taper pattern shape can be obtained.
  • the negative photosensitive resin composition of the present invention preferably further contains a chain transfer agent.
  • the chain transfer agent refers to a compound that can receive a radical from a polymer growth end of a polymer chain obtained by radical polymerization at the time of exposure and can undergo radical transfer to another polymer chain.
  • the sensitivity at the time of exposure can be improved by containing a chain transfer agent.
  • a chain transfer agent This is presumed to be because radicals generated by exposure undergo radical crosslinking to the deep part of the film by radical transfer to other polymer chains by the chain transfer agent.
  • the resin composition contains the above-mentioned (C) benzofuranone-based organic pigment having an amide structure
  • light from exposure is absorbed by the (C) benzofuranone-based organic pigment having an amide structure, so The light may not reach.
  • radical crosslinking is carried out to the deep part of the film by radical transfer by the chain transfer agent, so that the sensitivity during exposure can be improved.
  • a low taper pattern shape can be obtained by including a chain transfer agent.
  • a chain transfer agent the molecular weight of the polymer chain obtained by radical polymerization at the time of exposure can be controlled by radical transfer by a chain transfer agent. That is, by containing a chain transfer agent, formation of a remarkable high molecular weight polymer chain due to excessive radical polymerization during exposure is inhibited, and an increase in the softening point of the resulting film is suppressed. Therefore, it is considered that the pattern reflow property at the time of thermosetting is improved and a low taper pattern shape is obtained.
  • a thiol chain transfer agent As the chain transfer agent, a thiol chain transfer agent is preferable.
  • the thiol chain transfer agent include ⁇ -mercaptopropionic acid, methyl ⁇ -mercaptopropionate, ethyl ⁇ -mercaptopropionate, 2-ethylhexyl ⁇ -mercaptopropionate, n-octyl ⁇ -mercaptopropionate, ⁇ - Methoxybutyl mercaptopropionate, stearyl ⁇ -mercaptopropionate, isononyl ⁇ -mercaptopropionate, ⁇ -mercaptobutanoic acid, methyl ⁇ -mercaptobutanoate, ethyl ⁇ -mercaptobutanoate, 2-ethylhexyl ⁇ -mercaptobutanoate, ⁇ -N-octyl mercaptobutanoate, methoxybutyl ⁇ -mercaptobut
  • the content of the chain transfer agent in the negative photosensitive resin composition of the present invention is 100 parts by mass of the total of (A1) first resin, (A2) second resin, and (D) radical polymerizable compound.
  • 0.01 mass part or more is preferable, 0.1 mass part or more is more preferable, 0.5 mass part or more is further more preferable, and 1.0 mass part or more is especially preferable.
  • the content is preferably 15 parts by mass or less, more preferably 13 parts by mass or less, further preferably 10 parts by mass or less, and particularly preferably 8 parts by mass or less.
  • the content is within the above range, the resolution after development and the heat resistance of the cured film can be improved.
  • the negative photosensitive resin composition of the present invention preferably further contains a polymerization inhibitor.
  • a polymerization inhibitor is a radical that stops radical polymerization by capturing radicals generated during exposure or radicals at the polymer growth end of polymer chains obtained by radical polymerization during exposure and holding them as stable radicals. A possible compound.
  • a phenol polymerization inhibitor is preferable.
  • phenol polymerization inhibitors include 4-methoxyphenol, 1,4-hydroquinone, 1,4-benzoquinone, 2-t-butyl-4-methoxyphenol, 3-t-butyl-4-methoxyphenol, 4 -T-butylcatechol, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, 2,5-di-t-butyl-1,4-hydroquinone or 2,5-di-t-amyl-1,4 -Hydroquinone or "IRGANOX" (registered trademark) 1010, 1035, 1076, 1098, 1135, 1330, 1726, 1425, 1520, 245, 259, 3114, 565 or 295 (All are manufactured by BASF).
  • the content of the polymerization inhibitor in the negative photosensitive resin composition of the present invention is 0.01 parts by mass or more when the total of (A) alkali-soluble resin and (D) radical polymerizable compound is 100 parts by mass. Is preferably 0.03 parts by mass or more, more preferably 0.05 parts by mass or more, and particularly preferably 0.10 parts by mass or more. When the content is within the above range, the resolution after development and the heat resistance of the cured film can be improved. On the other hand, the content is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 8 parts by mass or less, further preferably 5 parts by mass or less, and particularly preferably 3 parts by mass or less. The sensitivity at the time of exposure can be improved as content is in the said range.
  • the negative photosensitive resin composition of the present invention preferably further contains a sensitizer.
  • a sensitizer is a compound that absorbs energy from exposure, generates excited triplet electrons by internal conversion and intersystem crossing, and can undergo energy transfer to the photopolymerization initiator (E) described above.
  • Sensitivity during exposure can be improved by containing a sensitizer. This is because (E) the photopolymerization initiator does not absorb, the sensitizer absorbs light having a long wavelength, and the energy is transferred from the sensitizer to (E) the photopolymerization initiator. Thus, it is presumed that the photoreaction efficiency can be improved.
  • a thioxanthone sensitizer is preferable.
  • the thioxanthone sensitizer include thioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, or 2,4-dichlorothioxanthone.
  • the content of the sensitizer in the negative photosensitive resin composition of the present invention is 0.01 parts by mass or more when the total of (A) alkali-soluble resin and (D) radical polymerizable compound is 100 parts by mass. Is preferably 0.1 part by mass or more, more preferably 0.5 part by mass or more, and particularly preferably 1.0 part by mass or more.
  • the sensitivity at the time of exposure can be improved as content is in the said range.
  • the content is preferably 15 parts by mass or less, more preferably 13 parts by mass or less, further preferably 10 parts by mass or less, and particularly preferably 8 parts by mass or less. When the content is within the above range, the resolution after development can be improved and a low taper pattern shape can be obtained.
  • the negative photosensitive resin composition of the present invention preferably further contains a crosslinking agent.
  • a cross-linking agent refers to a compound having a cross-linkable group capable of binding to a resin.
  • crosslinking agent a compound having two or more thermal crosslinking properties in the molecule such as an alkoxymethyl group, a methylol group, an epoxy group, or an oxetanyl group is preferable.
  • Examples of the compound having two or more alkoxymethyl groups or methylol groups in the molecule include DML-PC, DML-PEP, DML-OC, DML-OEP, DML-34X, DML-PTBP, DML-PCHP, DML- OCHP, DML-PFP, DML-PSBP, DML-POP, DML-MBOC, DML-MBPC, DML-MTrisPC, DML-BisOC-Z, DML-BisOCHP-Z, DML-BPC, DML-BisOC-P, DMOM- PC, DMOM-PTBP, DMOM-MBPC, TriML-P, TriML-35XL, TML-HQ, TML-BP, TML-pp-BPF, TML-BPE, TML-BPA, TML-BPAF, TML-BPAP, TMOM- BP, TMOM-BPE, TM M-BPA, TMOM-BPAF, TMOM-BPAP, HML
  • Examples of the compound having two or more epoxy groups in the molecule include “Epolite” (registered trademark) 40E, 100E, 200E, 400E, 70P, 200P, 400P, 1500NP, 80MFN, and the like. 4000 or 3002 (all are manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), “Denacol” (registered trademark) EX-212L, EX-214L, EX-216L, EX-321L or EX-850L (and above) All are manufactured by Nagase ChemteX Corporation), "jER” (registered trademark) 828, 1002mm, 1750, 1007, YX8100-BH30, E1256, E4250, or E4275 (all of which are Mitsubishi Chemical ( Co., Ltd.), GAN, GOT, EPPN-502H, NC-3000 or NC-6000 ( All of these are manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), “EPICLON” (registered trademark) EXA-9583,
  • Examples of the compound having two or more oxetanyl groups in the molecule include, for example, “ETERRNACOLL” (registered trademark) EHO, OXBP, OXTP, or OXMA (all of which are manufactured by Ube Industries, Ltd.) or oxetaneated phenol novolak. Is mentioned.
  • the content of the crosslinking agent in the negative photosensitive resin composition of the present invention is 0.1 parts by mass or more when the total of (A) alkali-soluble resin and (D) radical polymerizable compound is 100 parts by mass.
  • the content is preferably 70 parts by mass or less, more preferably 60 parts by mass or less, and further preferably 50 parts by mass or less.
  • the content is within the above range, the hardness and chemical properties of the cured film can be improved.
  • the negative photosensitive resin composition of the present invention preferably further contains a silane coupling agent.
  • a silane coupling agent refers to a compound having a hydrolyzable silyl group or silanol group.
  • silane coupling agent trifunctional organosilane, tetrafunctional organosilane or silicate compound is preferable.
  • trifunctional organosilane examples include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltri-n-propoxysilane, ethyltrimethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, isopropyltrimethoxysilane, n-butyltrimethoxysilane, n-hexyltrimethoxysilane, n-octyltrimethoxysilane, n-decyltrimethoxysilane, cyclopentyltrimethoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltriethoxysilane, phenyltri
  • Examples of the tetrafunctional organosilane or silicate compound include an organosilane represented by the general formula (68).
  • R 226 to R 229 each independently represents hydrogen, an alkyl group, an acyl group, or an aryl group, and x represents an integer of 1 to 15.
  • R 226 to R 229 are each independently preferably hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 6 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, Hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms is more preferable.
  • the alkyl group, acyl group and aryl group may be either unsubstituted or substituted.
  • organosilane represented by the general formula (68) examples include tetrafunctional silanes such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra-n-butoxysilane, and tetraacetoxysilane.
  • Organosilane or methyl silicate 51 (manufactured by Fuso Chemical Industry Co., Ltd.), M silicate 51, silicate 40 or silicate 45 (all of which are manufactured by Tama Chemical Industry Co., Ltd.), methyl silicate 51, methyl silicate 53A, ethyl silicate 40
  • a silicate compound such as ethyl silicate 48 (all of which are manufactured by Colcoat Co., Ltd.) can be used.
  • Silane coupling agents include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and 3-methacryloxypropyl from the viewpoint of improving adhesion to the underlying substrate and chemical resistance of the cured film.
  • the content of the silane coupling agent in the negative photosensitive resin composition of the present invention is 0.01 parts by mass when the total of (A) alkali-soluble resin and (D) radical polymerizable compound is 100 parts by mass.
  • the above is preferable, 0.1 part by mass or more is more preferable, 0.5 part by mass or more is further preferable, and 1.0 part by mass or more is particularly preferable.
  • the content is within the above range, adhesion to the underlying substrate and chemical resistance of the cured film can be improved.
  • the content is preferably 15 parts by mass or less, more preferably 13 parts by mass or less, further preferably 10 parts by mass or less, and particularly preferably 8 parts by mass or less. When the content is within the above range, the resolution after development can be improved.
  • the negative photosensitive resin composition of the present invention may further contain a surfactant.
  • the surfactant refers to a compound having a hydrophilic structure and a hydrophobic structure.
  • a fluororesin surfactant a silicone surfactant, a polyoxyalkylene ether surfactant, or an acrylic resin surfactant is preferable.
  • fluororesin surfactant examples include 1,1,2,2-tetrafluorooctyl (1,1,2,2-tetrafluoropropyl) ether and 1,1,2,2-tetrafluorooctyl hexyl ether.
  • Examples of such compounds include “Megafac” (registered trademark) F-142D, F-172, F-173, F-183, F-444, F-445, and F-470. F-475, F-477, F-555, F-558 or F-559 (all of which are manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), “Ftop” (registered trademark) EF301 303 or 352 (both manufactured by Mitsubishi Materials Electronics Chemical Co., Ltd.), “Florard” (registered trademark) FC-430 or FC-431 (all manufactured by Sumitomo 3M Limited), “ “Asahi Guard” (registered trademark) AG710 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), “Surflon” (registered trademark) S-382, SC-101, SC-102, SC-103, SC-104, SC- 105 SC-106 (all are manufactured by AGC Seimi Chemical Co., Ltd.), BM-1000 or BM-1100 (all
  • silicone-based surfactant examples include SH28PA, SH7PA, SH21PA, SH30PA or ST94PA (all of which are manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) or “BYK” (registered trademark) -301, the same as -306, and the same. -307, ibid-331, ibid-333, ibid-337 or ibid-345 (all of which are manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.).
  • Polyoxyalkylene ether surfactants include “Futgent” (registered trademark) 212M, 209F, 208G, 240G, 212P, 220P, 228P, NBX-15, FTX-218 or the same. And DFX-218 (all of which are manufactured by Neos Co., Ltd.).
  • acrylic resin surfactant examples include “BYK” (registered trademark) -350, -352, -354, -355, -356, -358N, -361N, -392, and -394. Or the same as -399 (all of which are manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.).
  • the content ratio of the surfactant in the negative photosensitive resin composition of the present invention is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.005% by mass or more, based on the entire negative photosensitive resin composition. 010 parts by mass or more is more preferable. Leveling property at the time of application
  • coating can be improved as content rate is in the said range. On the other hand, the content ratio is preferably 1.0% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, and further preferably 0.03% by mass or less. Leveling property at the time of application
  • the negative photosensitive resin composition of the present invention preferably further contains a solvent.
  • the solvent refers to a compound that can dissolve various resins and various additives to be contained in the resin composition.
  • various resins and various additives to be contained in the resin composition can be uniformly dissolved, and the transmittance of the cured film can be improved.
  • the viscosity of the resin composition can be arbitrarily adjusted, and a film can be formed on the substrate with a desired film thickness.
  • the surface tension of the resin composition or the drying speed at the time of application can be arbitrarily adjusted, and the leveling property at the time of application and the film thickness uniformity of the coating film can be improved.
  • a compound having an alcoholic hydroxyl group, a compound having a carbonyl group, or a compound having three or more ether bonds is preferable.
  • a compound having a boiling point of 110 to 250 ° C. under atmospheric pressure is more preferable.
  • Examples of the compound having an alcoholic hydroxyl group and having a boiling point of 110 to 250 ° C. under atmospheric pressure include hydroxyacetone, 4-hydroxy-2-butanone, 3-hydroxy-3-methyl-2-butanone, 4 -Hydroxy-3-methyl-2-butanone, 5-hydroxy-2-pentanone, 4-hydroxy-2-pentanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone (also known as diacetone alcohol), methyl lactate, lactic acid Ethyl, n-propyl lactate, n-butyl lactate, methyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono-n- Propyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl Ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-n-propyl ether, propylene glyco
  • diacetone alcohol ethyl lactate
  • ethylene glycol monomethyl ether propylene glycol monomethyl ether
  • diethylene glycol monomethyl ether dipropylene glycol monomethyl ether
  • 3-methoxy-1-butanol 3-methoxy-3- Methyl-1-butanol or tetrahydrofurfuryl alcohol
  • Examples of the compound having a carbonyl group and having a boiling point of 110 to 250 ° C. under atmospheric pressure include, for example, n-butyl acetate, isobutyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl ethoxyacetate , 3-methoxy-n-butyl acetate, 3-methyl-3-methoxy-n-butyl acetate, 3-methyl-3-methoxy-n-butylpropionate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate , Ethylene glycol monobutyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether Teracetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol mono-
  • 3-methoxy-n-butyl acetate, 3-methyl-3-n-butyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate or ⁇ -butyrolactone is preferred.
  • Examples of the compound having three or more ether bonds and having a boiling point of 110 to 250 ° C. under atmospheric pressure include, for example, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol di-n-propyl ether, dipropylene Examples include glycol dimethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol methyl-n-propyl ether, dipropylene glycol ethyl methyl ether, or dipropylene glycol di-n-propyl ether. From the viewpoint of leveling properties during coating, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether or dipropylene glycol dimethyl ether is preferred.
  • the content ratio of the solvent in the negative photosensitive resin composition of the present invention can be appropriately adjusted depending on the coating method and the like. For example, when a coating film is formed by spin coating, it is generally within the range of 50 to 95% by mass of the entire negative photosensitive resin composition.
  • the solvent is preferably a solvent having a carbonyl group or an ester bond.
  • a solvent having a carbonyl group or an ester bond By containing a solvent having a carbonyl group or an ester bond, the dispersion stability of the (C) benzofuranone-based organic pigment or disperse dye having an amide structure can be improved. From the viewpoint of dispersion stability, a solvent having an acetate bond is more preferable. By containing a solvent having an acetate bond, (C) the dispersion stability of the benzofuranone-based organic pigment having an amide structure can be improved.
  • Examples of the solvent having an acetate bond include n-butyl acetate, isobutyl acetate, 3-methoxy-n-butyl acetate, 3-methyl-3-methoxy-n-butyl acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl Ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol mono-n-butyl ether acetate, dipropylene glycol Monomethyl ether acetate, di B propylene glycol monoethyl ether acetate, cyclohexanol acetate, propylene glycol diacetate, 1,3-butanediol di
  • the content ratio of the solvent having a carbonyl group or an ester bond in the solvent is preferably within a range of 30 to 100% by mass, and more preferably within a range of 50 to 100% by mass.
  • the range of 70 to 100% by mass is more preferable.
  • the negative photosensitive resin composition of the present invention may further contain other resins or their precursors.
  • other resins or their precursors include polyamides, polyamideimides, epoxy resins, novolac resins, urea resins, polyurethanes, or precursors thereof.
  • the manufacturing method of the negative photosensitive resin composition of this invention The typical manufacturing method of the negative photosensitive resin composition of this invention is demonstrated.
  • a benzofuranone-based organic pigment having an amide structure contains (C) a benzofuranone-based organic pigment having an amide structure
  • (D) a radical polymerizable compound, (E) a photopolymerization initiator, other additives, and an optional solvent are added to this pigment dispersion, and stirred for 20 minutes to 3 hours to obtain a uniform solution.
  • the negative photosensitive resin composition of this invention is obtained by filtering the obtained solution after stirring.
  • Examples of the disperser include a ball mill, a bead mill, a sand grinder, a three-roll mill, and a high-speed impact mill.
  • a bead mill is preferable from the viewpoint of dispersion efficiency and fine dispersion.
  • Examples of the bead mill include a coball mill, a basket mill, a pin mill, and a dyno mill.
  • Examples of beads of the bead mill include titania beads, zirconia beads, and zircon beads.
  • the bead diameter of the bead mill is preferably 0.01 to 6 mm, more preferably 0.015 to 5 mm, and further preferably 0.03 to 3 mm.
  • the optical density of the cured film obtained from the negative photosensitive resin composition of the present invention is preferably 0.3 or more, since reflection of external light can be suppressed. Furthermore, when the optical density of the cured film is within about 5.0, reflection from outside light can be sufficiently suppressed without losing pattern processability after development, and contrast and visibility can be improved. Therefore, it is preferable. This is because the light-shielding property of the cured film is high, the external light reflection can be sufficiently prevented, and the contrast and visibility can be improved by being in the above range. If it exceeds 4.0, the light shielding property becomes too high, and it is difficult for the film to be sufficiently cured by photolithography.
  • the cured film obtained from the negative photosensitive resin composition of the present invention includes a pixel division layer of an organic EL display, a color filter, a black matrix of a color filter, a black column spacer of a liquid crystal display, a semiconductor gate insulating film, and a semiconductor interlayer. It can be suitably used for applications composed of elements such as a light emitting element and a display element such as an insulating film, a protective film for metal wiring, an insulating film for metal wiring, or a planarization film for TFT.
  • the insulating film is preferably a pixel division layer from the viewpoint of improving contrast.
  • a process using a cured film of the composition as a light-shielding pixel dividing layer of an organic EL display will be described with reference to FIG.
  • a thin film transistor (hereinafter referred to as “TFT”) 2 is formed on a glass substrate 1, a photosensitive material for a TFT flattening film is formed, patterned by photolithography, and then thermally cured.
  • a cured film 3 for flattening the TFT is formed.
  • an alloy of magnesium and silver is formed by sputtering and patterned by etching using a photoresist to form the reflective electrode 4 as the first electrode.
  • the negative photosensitive resin composition of the present invention is applied and prebaked to form a prebaked film 5a.
  • active actinic radiation 7 is irradiated through a mask 6 having a desired pattern.
  • bleaching exposure and middle baking are performed as necessary, and heat curing is performed to form a cured pattern 5b having a desired pattern as a light-shielding pixel dividing layer.
  • an EL light emitting material is formed by vapor deposition through a mask to form the EL light emitting layer 8
  • ITO is formed by sputtering
  • pattern processing is performed by etching using a photoresist.
  • the transparent electrode 9 is formed.
  • a cured film of the composition is applied to a black column spacer (hereinafter referred to as “BCS”) of a liquid crystal display and a black matrix (hereinafter referred to as “BM”) of a color filter. )
  • BCS black column spacer
  • BM black matrix
  • BLU backlight unit
  • a TFT 16 is formed on another glass substrate 15, a photosensitive material for a TFT flattening film is formed, patterned by photolithography, and then thermally cured to cure the TFT flattening.
  • a film 17 is formed.
  • ITO is formed by sputtering, and patterned by etching using a photoresist to form the transparent electrode 18, and the planarizing film 19 and the alignment film 20 are formed thereon.
  • the negative photosensitive resin composition of the present invention is applied and prebaked to form a prebaked film 21a.
  • the active actinic radiation 23 is irradiated through the mask 22 having a desired pattern.
  • the glass substrate 14 having BLU and BCS is obtained by bonding the glass substrate 14 and the glass substrate 24 together.
  • a cured pattern 28 having a desired pattern as a light-shielding BM is formed from the negative photosensitive resin composition of the present invention by the same method as described above.
  • a planarization photosensitive material is formed, patterned by photolithography, and then thermally cured to form a planarization cured film 29, and an alignment film 30 is formed thereon.
  • the color filter substrate 31 is obtained.
  • the glass substrate 25 and the color filter substrate 31 are bonded to obtain (12) a glass substrate 32 having BLU, BCS, and BM.
  • (13) by injecting liquid crystal to form the liquid crystal layer 33, a liquid crystal display having the negative photosensitive resin composition of the present invention in BCS and BM is obtained.
  • the method for producing an organic EL display using the negative photosensitive resin composition of the present invention is patterned and contains polyimide and / or polybenzoxazole, which has high heat resistance and light shielding properties. Since it is possible to obtain a cured film, it is possible to improve the yield, improve the performance and improve the reliability in the manufacture of the organic EL display.
  • a non-photosensitive colored resin composition containing polyamic acid as a conventional polyimide precursor is very complicated. For example, when obtaining a light-shielding cured pattern having a desired pattern, first, a non-photosensitive colored resin composition is formed on a substrate. Next, a photoresist is formed on the colored resin composition film. Furthermore, when patterning by photolithography, the photoresist and the underlying colored resin composition are simultaneously patterned during alkali development. Thereafter, the photoresist is removed and thermally cured to obtain a light-shielding cured pattern having a desired pattern.
  • the resin composition is photosensitive, it can be directly patterned by photolithography and is excellent in that a photoresist is unnecessary. Yes. Accordingly, since the number of steps can be reduced as compared with the conventional process, productivity can be improved, process time can be shortened, and tact time can be shortened.
  • the cured film obtained from the negative photosensitive resin composition of the present invention is suitable as an insulating film for a display device having an EL light emitting layer, a display device having a liquid crystal layer, and a display device having an EL light emitting layer and a liquid crystal layer. is there.
  • the display device include an organic EL display and a liquid crystal display.
  • the negative photosensitive resin composition of this invention can obtain the pattern shape of a high resolution and a low taper, and can obtain the cured film excellent in high heat resistance. Therefore, it is suitable for applications requiring a high heat resistance and low taper pattern shape such as an insulating film such as a pixel dividing layer of an organic EL display.
  • a high heat resistance and low taper pattern shape such as an insulating film such as a pixel dividing layer of an organic EL display.
  • problems due to heat resistance and pattern shape are assumed, such as element failure or characteristic deterioration due to degassing due to thermal decomposition, or disconnection of electrode wiring due to high taper pattern shape, the negative of the present invention.
  • the cured film obtained from the negative photosensitive resin composition of the present invention is used as a pixel dividing layer of an organic EL display, thereby forming a polarizing plate and a quarter wavelength plate on the light extraction side of the light emitting element. Therefore, the contrast can be improved.
  • a polarizing plate, a quarter wavelength plate, an antireflection layer, or the like is formed on the light extraction side of the light emitting element in order to reduce external light reflection.
  • the phase of the light output from the light emitting element is changed by the quarter wavelength plate, partially blocked by the polarizing plate, and only the transmitted polarized light is output to the outside, so the brightness of the organic EL display is lowered. To do.
  • the organic EL display using the cured film obtained from the negative photosensitive resin composition of the present invention since the polarizing plate and the quarter wavelength plate are not used, the luminance of the organic EL display is improved. Can do.
  • the light output from the light emitting element is a polarizing plate or The phase is not changed by the quarter-wave plate and is not partially blocked.
  • the display device using the cured film obtained from the composition does not have a liquid crystal layer, the light output from the display device is non-polarized, and the phase of the light output from the light emitting element is left outside. Is output.
  • the display device using the cured film obtained from the composition has a liquid crystal layer, the light output from the display device is polarized light output from the liquid crystal layer and output from the light emitting element. Light is output to the outside with the phase changed by the liquid crystal layer.
  • a process using a cured film of the composition as a light-shielding pixel dividing layer of a flexible organic EL display will be described with reference to FIG. .
  • a polyimide (hereinafter referred to as “PI”) film substrate 35 is temporarily fixed on the glass substrate 34.
  • an oxide TFT 36 is formed on the PI film substrate, a photosensitive material for the TFT flattening film is formed, patterned by photolithography, and then thermally cured to flatten the TFT.
  • a cured film 37 is formed.
  • an alloy of magnesium and silver is formed by sputtering, and patterned by etching using a photoresist to form the reflective electrode 38 as the first electrode.
  • the negative photosensitive resin composition of the present invention is applied and prebaked to form a prebaked film 39a.
  • the active actinic radiation 41 is irradiated through the mask 40 having a desired pattern.
  • an EL light-emitting material is formed by vapor deposition through a mask to form the EL light-emitting layer 42, ITO is formed by sputtering, and pattern processing is performed by etching using a photoresist.
  • a transparent electrode 43 is formed as an electrode.
  • a photosensitive material for a planarizing film is formed, patterned by photolithography, and then thermally cured to form a cured film 44 for planarization.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the glass substrate 34 is peeled from the PI film substrate 35, and the glass substrate 45 is peeled from the PET film substrate 46, whereby the negative photosensitive resin composition of the present invention is flexible and light-shielding.
  • a flexible organic EL display having the pixel division layer is obtained.
  • the method for producing a flexible organic EL display using the negative photosensitive resin composition of the present invention it is patterned and contains polyimide and / or polybenzoxazole, which has high heat resistance and light shielding. Therefore, the yield of the flexible organic EL display can be improved, and the performance and reliability can be improved.
  • the negative photosensitive resin composition of the present invention can obtain a pattern shape with high resolution and low taper, and a cured film having flexibility can be obtained. Therefore, the cured film can be provided as a laminated structure on a flexible substrate, and is suitable for applications requiring flexibility and a low taper pattern shape such as an insulating film such as a pixel division layer of a flexible organic EL display. Furthermore, since the cured film has high heat resistance, there are problems due to heat resistance and pattern shape, such as element failure or characteristic deterioration due to degassing due to thermal decomposition, and disconnection of electrode wiring due to high taper pattern shape. In the assumed use, by using the cured film of the negative photosensitive resin composition of the present invention, it is possible to produce a highly reliable element that does not cause the above-described problem.
  • the flexible substrate is preferably a substrate containing carbon atoms as a main component.
  • a carbon atom as a main component.
  • flexibility can be imparted to the substrate.
  • the main component of the cured film obtained from the negative photosensitive resin composition of the present invention is also carbon atoms, the interaction of the cured film with the flexible substrate, which is the base substrate, is enhanced, and the adhesion to the substrate is increased. Can be improved.
  • the flexibility of the cured film that follows the underlying substrate can be improved.
  • the carbon atom content in the flexible substrate is preferably 20% by mass or more, more preferably 25% by mass or more, and further preferably 30% by mass or more.
  • the content ratio is preferably 100% by mass or less, more preferably 95% by mass or less, and further preferably 90% by mass or less.
  • the adhesion to the underlying substrate and the flexibility of the cured film can be improved.
  • the manufacturing method of the display apparatus using the negative photosensitive resin composition of this invention has the process of forming into a film the said resin composition on a board
  • a method of forming a film of the negative photosensitive resin composition of the present invention for example, a method of forming a film by coating the resin composition on a substrate, or a pattern of the resin composition on a substrate The method of apply
  • an oxide, metal such as molybdenum, silver, copper, aluminum, chromium, or titanium
  • CNT Carbon Nano
  • oxide having at least one selected from indium, tin, zinc, aluminum, and gallium examples include indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), aluminum zinc oxide (AZO), and indium gallium zinc oxide (IGZO) or zinc oxide (ZnO).
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • AZO aluminum zinc oxide
  • IGZO indium gallium zinc oxide
  • ZnO zinc oxide
  • ⁇ Method of applying the negative photosensitive resin composition of the present invention on a substrate examples include microgravure coating, spin coating, dip coating, curtain flow coating, roll coating, spray coating, and slit coating.
  • the coating film thickness varies depending on the coating method, solid content concentration and viscosity of the resin composition, but is usually applied so that the film thickness after coating and pre-baking is 0.1 to 30 ⁇ m.
  • pre-bake after applying the negative photosensitive resin composition of the present invention on the substrate.
  • Prebaking can use an oven, a hot plate, infrared rays, a flash annealing apparatus, a laser annealing apparatus, or the like.
  • the prebake temperature is preferably 50 to 150 ° C.
  • the prebake time is preferably 30 seconds to several hours. After pre-baking at 80 ° C. for 2 minutes, pre-baking at 120 ° C. for 2 minutes may be used, so that pre-baking may be performed in two or more stages.
  • ⁇ Method of applying the negative photosensitive resin composition of the present invention on a substrate in a pattern examples include letterpress printing, intaglio printing, stencil printing, planographic printing, screen printing, inkjet printing, offset printing, or laser printing. Can be mentioned.
  • the coating film thickness varies depending on the coating method and the solid content concentration and viscosity of the photosensitive resin composition of the present invention, but is usually applied so that the film thickness after coating and prebaking is 0.1 to 30 ⁇ m.
  • pre-bake after applying the negative photosensitive resin composition of the present invention in a pattern on a substrate.
  • Prebaking can use an oven, a hot plate, infrared rays, a flash annealing apparatus, a laser annealing apparatus, or the like.
  • the prebake temperature is preferably 50 to 150 ° C.
  • the prebake time is preferably 30 seconds to several hours. After pre-baking at 80 ° C. for 2 minutes, pre-baking at 120 ° C. for 2 minutes may be used, so that pre-baking may be performed in two or more stages.
  • the method for producing a display device using the negative photosensitive resin composition of the present invention includes (2) irradiating the resin composition with active actinic radiation through a photomask, and then using the alkaline solution. Forming a pattern.
  • Examples of the method of patterning the negative photosensitive resin composition of the present invention formed on a substrate include a method of patterning directly by photolithography or a method of patterning by etching. From the viewpoint of improving productivity by reducing the number of steps and reducing process time, a method of directly patterning by photolithography is preferable.
  • a negative photosensitive resin composition of the present invention is applied and prebaked on a substrate to form a film, and then exposed using an exposure machine such as a stepper, mirror projection mask aligner (MPA), or parallel light mask aligner (PLA).
  • an exposure machine such as a stepper, mirror projection mask aligner (MPA), or parallel light mask aligner (PLA).
  • MPA mirror projection mask aligner
  • PPA parallel light mask aligner
  • active actinic radiation to be irradiated at the time of exposure include ultraviolet light, visible light, electron beam, X-ray, KrF (wavelength 248 nm) laser, ArF (wavelength 193 nm) laser, and the like.
  • a j-line (wavelength 313 nm), i-line (wavelength 365 nm), h-line (wavelength 405 nm) or g-line (wavelength 436 nm) of a mercury lamp.
  • the exposure amount is usually about 100 to 40,000 J / m 2 (10 to 4,000 mJ / cm 2 ) (i-line illuminometer value), and exposure is performed through a mask having a desired pattern as necessary. be able to.
  • post-exposure baking By performing post-exposure baking, effects such as improved resolution after development or an increase in the allowable range of development conditions can be expected.
  • an oven, a hot plate, infrared rays, a flash annealing apparatus, a laser annealing apparatus, or the like can be used.
  • the post-exposure baking temperature is preferably 50 to 180 ° C., more preferably 60 to 150 ° C.
  • the post-exposure baking time is preferably 10 seconds to several hours. When the post-exposure bake time is within the above range, the reaction proceeds favorably and the development time may be shortened.
  • the negative photosensitive resin composition of the present invention has negative photosensitivity, an unexposed portion is removed with a developer after development, and a relief pattern can be obtained.
  • an alkali developer is generally used.
  • the alkali developer for example, an organic alkaline solution or an aqueous solution of an alkaline compound is preferable, and an aqueous solution of an alkaline compound, that is, an alkaline aqueous solution is more preferable from the viewpoint of the environment.
  • organic alkaline solution or the alkaline compound examples include 2-aminoethanol, 2- (dimethylamino) ethanol, 2- (diethylamino) ethanol, diethanolamine, methylamine, ethylamine, dimethylamine, diethylamine, triethylamine, acetic acid.
  • an organic solvent may be used as the developer.
  • the organic solvent include the above-mentioned solvents, ethyl acetate, ethyl pyruvate, ethyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide or hexamethylphosphoric triamide. It is done.
  • a mixed solution containing both the above organic solvent and a poor solvent for the negative photosensitive resin composition of the present invention may be used.
  • the poor solvent for the negative photosensitive resin composition of the present invention include water, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, toluene, and xylene.
  • the above-described developer is directly applied to the exposed film, the developer is sprayed and radiated, the exposed film is immersed in the developer, or exposed.
  • Examples include a method of irradiating ultrasonic waves after the subsequent film is immersed in the developer.
  • the exposed film is preferably brought into contact with the developer for 5 seconds to 10 minutes.
  • the obtained relief pattern is preferably washed with a rinse solution.
  • a rinse solution water is preferable when an alkaline aqueous solution is used as the developer.
  • an aqueous solution of an alcohol such as ethanol or isopropyl alcohol
  • an aqueous solution of an ester such as propylene glycol monomethyl ether acetate
  • an aqueous solution of an acidic compound such as carbon dioxide, hydrochloric acid or acetic acid
  • An organic solvent may be used as the rinse liquid.
  • an organic solvent from the viewpoint of affinity with a developer, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, ethyl acetate, ethyl lactate, ethyl pyruvate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl 3-methoxypropionate, Ethyl 3-ethoxypropionate or 2-heptanone is preferred.
  • the pattern of the negative photosensitive resin composition of the present invention may be obtained by one or more methods selected from film formation by photolithography, etching or patterning, and then bleaching exposure may be performed. By performing bleaching exposure, the pattern shape after thermosetting can be arbitrarily controlled. Moreover, the transparency of the cured film can be improved.
  • an exposure machine such as a stepper, a mirror projection mask aligner (MPA) or a parallel light mask aligner (PLA) can be used.
  • the active actinic radiation to be irradiated during bleaching exposure include ultraviolet rays, visible rays, electron beams, X-rays, KrF (wavelength 248 nm) laser, ArF (wavelength 193 nm) laser, and the like. It is preferable to use a j-line (wavelength 313 nm), i-line (wavelength 365 nm), h-line (wavelength 405 nm) or g-line (wavelength 436 nm) of a mercury lamp.
  • the exposure amount is usually about 500 to 500,000 J / m 2 (50 to 50,000 mJ / cm 2 ) (i-line illuminometer value), and exposure is performed through a mask having a desired pattern as necessary. be able to.
  • middle baking may be performed.
  • the resolution after thermosetting is improved and the pattern shape after thermosetting can be arbitrarily controlled.
  • an oven, a hot plate, infrared rays, a flash annealing apparatus, a laser annealing apparatus, or the like can be used.
  • the middle baking temperature is preferably 50 to 250 ° C, more preferably 70 to 220 ° C.
  • the middle baking time is preferably 10 seconds to several hours.
  • Middle baking may be performed in two or more stages such as middle baking at 100 ° C. for 5 minutes and then pre-baking at 150 ° C. for 5 minutes.
  • the manufacturing method of the display apparatus using the negative photosensitive resin composition of this invention has the process of obtaining the hardening pattern of the said composition by heating the pattern of the said composition (3).
  • An oven, a hot plate, an infrared ray, a flash annealing apparatus, a laser annealing apparatus, or the like can be used for thermosetting the pattern of the negative photosensitive resin composition of the present invention formed on the substrate.
  • thermosetting the pattern of the negative photosensitive resin composition of the present invention formed on the substrate By heating and thermally curing the pattern of the negative photosensitive resin composition of the present invention, the heat resistance of the cured film can be improved and a low taper pattern shape can be obtained.
  • the thermosetting temperature is preferably 150 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. or higher, and further preferably 250 ° C. or higher.
  • the thermosetting temperature is within the above range, the heat resistance of the cured film can be improved, and the pattern shape after the thermosetting can be further tapered.
  • the thermosetting temperature is preferably 500 ° C. or lower, more preferably 450 ° C. or lower, and further preferably 400 ° C. or lower.
  • the heat curing time is preferably 1 minute or longer, more preferably 5 minutes or longer, still more preferably 10 minutes or longer, and particularly preferably 30 minutes or longer.
  • the thermosetting time is within the above range, the pattern shape after thermosetting can be further reduced in taper.
  • the thermosetting time is preferably 300 minutes or less, more preferably 250 minutes or less, further preferably 200 minutes or less, and particularly preferably 150 minutes or less. It may be thermally cured in two or more stages, such as thermosetting at 150 ° C. for 30 minutes and then thermosetting at 250 ° C. for 30 minutes.
  • the manufacturing method of a display device using the negative photosensitive resin composition of the present invention may have a step of patterning a transparent electrode or a reflective electrode.
  • Examples of the process of patterning the transparent electrode or the reflective electrode include a method of patterning by etching.
  • a photoresist is applied on the electrode by a method similar to the above to form a film. After coating, it is preferable to pre-bake by the same method as described above.
  • a photoresist pattern can be formed on the electrode by photolithography by applying and pre-baking a photoresist on the transparent electrode or the reflective electrode, followed by exposure and development in the same manner as described above.
  • thermosetting By thermosetting, the chemical resistance and dry etching resistance of the cured photoresist film are improved, and the photoresist pattern can be suitably used as an etching mask.
  • an oven, a hot plate, infrared rays, a flash annealing apparatus, a laser annealing apparatus, or the like can be used.
  • the thermosetting temperature is preferably 70 to 200 ° C.
  • the thermosetting time is preferably 30 seconds to several hours.
  • the transparent electrode or reflective electrode under the pattern is patterned by etching using the photoresist pattern as an etching mask.
  • Examples of the etching method include wet etching using an etching solution or dry etching using an etching gas.
  • As the etching solution it is preferable to use an acidic or alkaline etching solution or an organic solvent.
  • the acidic etching solution for example, a known solution such as a solution of a compound exhibiting acidity such as hydrofluoric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, phosphorous acid, acetic acid, or oxalic acid can be used.
  • a known solution such as a solution of a compound exhibiting acidity such as hydrofluoric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, phosphorous acid, acetic acid, or oxalic acid can be used.
  • an organic alkaline solution or an aqueous solution of an alkaline compound is preferable.
  • organic alkaline solution or the compound showing alkalinity examples include 2-aminoethanol, 2- (diethylamino) ethanol, diethanolamine, triethylamine, ammonia, tetramethylammonium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, or potassium carbonate. Well-known ones can be used.
  • organic solvent for example, known solvents such as the above-mentioned solvents, diethylene glycol mono-n-butyl ether, ethyl 3-methoxypropionate, N-methyl-2-pyrrolidone or isopropyl alcohol can be used.
  • etching solution a mixed solution containing both an alkaline etching solution and an organic solvent may be used.
  • the above etching solution is applied as it is to a substrate having a photoresist pattern formed on the coating film of the photosensitive resin composition of the present invention, or the above etching solution is made into a mist.
  • the substrate on which the photoresist pattern is formed on the coating film of the photosensitive resin composition of the present invention to be radiated is immersed in the above-mentioned etching solution, or a photo is coated on the coating film of the photosensitive resin composition of the present invention. Examples include a method of irradiating an ultrasonic wave after the substrate on which the resist pattern is formed is immersed in the etching solution.
  • the transparent electrode or the reflective electrode patterned by wet etching it is preferable to wash the transparent electrode or the reflective electrode patterned by wet etching with a rinsing liquid.
  • the rinsing liquid for example, a known one such as water, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, or ethyl lactate can be used.
  • the rinsing solution preferably contains water.
  • etching gas examples include fluoromethane, difluoromethane, trifluoromethane, tetrafluoromethane, chlorofluoromethane, chlorodifluoromethane, chlorotrifluoromethane, dichlorofluoromethane, dichlorodifluoromethane, trichlorofluoromethane, sulfur hexafluoride, Xenon fluoride, oxygen, ozone, argon or fluorine may be mentioned.
  • etching method for example, reactive gas etching in which the etching gas is exposed to a substrate on which a photoresist pattern is formed on a transparent electrode or a reflective electrode, or a photoresist pattern is formed on a transparent electrode or a reflective electrode.
  • Plasma etching that exposes an etching gas ionized or radicalized by electromagnetic waves to the formed substrate, or an etching gas ionized or radicalized by electromagnetic waves on a substrate on which a photoresist pattern is formed on a transparent electrode or a reflective electrode
  • reactive ion etching in which a bias is applied to accelerate and collide.
  • the photoresist remaining on the transparent electrode or the reflective electrode is removed to obtain a pattern of the transparent electrode or the reflective electrode.
  • Examples of the method for removing the photoresist include removal using a resist stripping solution or removal by ashing.
  • a resist stripping solution an acidic or alkaline resist stripping solution or an organic solvent is preferably used, and a known one can be used.
  • the acidic resist stripping solution include an acidic solution or a mixed solution of an acidic solution and an oxidizing agent, and known ones can be used. From the viewpoint of removal of the photoresist, a mixed solution of an acidic solution and an oxidizing agent is preferable.
  • the gas used for removal by ashing includes a gas containing one or more kinds selected from oxygen, ozone, argon, fluorine, or chlorine as a component. From the viewpoint of the removability of the photoresist, a gas containing oxygen or ozone as a component is preferable.
  • the negative photosensitive resin composition of the present invention it is possible to obtain a pattern shape with high resolution and low taper, it is possible to obtain a cured film excellent in heat resistance and light shielding property, and alkali development is possible. It is possible to prepare a simple coating solution.
  • the pixel division layer of the organic EL display, the color filter, the black matrix of the color filter, the black column spacer of the liquid crystal display, the gate insulating film of the semiconductor, the interlayer insulation of the semiconductor It is possible to obtain a cured film suitably used for applications such as a film, a protective film for metal wiring, an insulating film for metal wiring, or a planarization film for TFT.
  • a pixel dividing layer having a light shielding property for an organic EL display, a black matrix for a color filter, or a black column spacer for a liquid crystal display it is possible to obtain an element and a display device that include the cured film for the above-described use.
  • a cured film having a high heat resistance and a light shielding property which is patterned and contains polyimide and / or polybenzoxazole. Therefore, it is possible to improve the yield, improve the performance, and improve the reliability in the manufacture of the organic EL display.
  • a non-photosensitive colored resin composition containing polyamic acid as a polyimide precursor it is superior in that it can be directly patterned by photolithography without using a photoresist. . Accordingly, since the number of steps can be reduced as compared with the conventional process, productivity can be improved, process time can be shortened, and tact time can be shortened.
  • BYK-167 “DISPERBYK” (registered trademark) -167 (manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd .; dispersant having amine value)
  • D. Y. 201 C.I. I. Disperse Yellow 201 DETX-S: “KAYACURE” (registered trademark) DETX-S (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd .; 2,4-diethylthioxanthone)
  • DFA N, N-dimethylformamide dimethyl acetal DMeDMS: dimethylsimethoxysilane
  • DMF N, N-dimethylformamide
  • DPHA “KAYARAD” (registered trademark) DPHA (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd .; dipentaerythritol hexaacrylate)
  • ED-900 “JEFFAMINE” (registered trademark) ED-900 (manufactured by H
  • Synthesis example (A) In a three-necked flask, 18.HF (0.05 mol) of BAHF, 17.4 g (0.3 mol) of propylene oxide, and 100 mL of acetone were weighed and dissolved. A solution prepared by dissolving 20.41 g (0.11 mol) of 3-nitrobenzoyl chloride in 10 mL of acetone was added dropwise thereto. After completion of the dropwise addition, the mixture was reacted at ⁇ 15 ° C. for 4 hours and then returned to room temperature. The precipitated white solid was collected by filtration and dried in vacuo at 50 ° C.
  • Synthesis Example (B) Synthesis of Compound (QD-1) Having Naphthoquinone Diazide Structure Exceeding 0 Under a nitrogen stream, 21.23 g (0.05 mol) of TrisP-PA and 5-naphthoquinone diazide sulfonic acid chloride in a three-necked flask 37.62 g (0.14 mol) was weighed and dissolved in 450 g of 1,4-dioxane and brought to room temperature. A mixed solution of 50 g of 1,4-dioxane and 15.58 g (0.154 mol) of triethylamine was added dropwise with stirring so that the temperature in the system did not exceed 35 ° C.
  • Synthesis Example 1 Synthesis of Polyimide (PI-1) In a three-necked flask under a dry nitrogen stream, 31.13 g (0.085 mol; 77.3 mol% based on the structural units derived from all amines and derivatives), SiDA 6.21 g (0.0050 mol; 4.5 mol% with respect to the structural units derived from all amines and derivatives thereof), and 2.18 g (0.020 mol; total amines and derivatives thereof) of MAP as end capping agents 9.5 mol% with respect to the derived structural unit), 150.00 g of NMP was weighed and dissolved.
  • Synthesis Examples 2 to 11 Synthesis of Polyimide (PI-2) to Polyimide (PI-11) Polymerization was performed in the same manner as in Synthesis Example 1 at the ratios shown in Table 1, and polyimide (PI-2) to polyimide (PI) -11) was obtained.
  • Synthesis Example 12 Synthesis of Polybenzoxazole (PBO-1) In a 500 mL round bottom flask equipped with a Dean-Stark water separator and a condenser tube filled with toluene, 34.79 g (0.095 mol; BAHF) was added to all amines and derivatives thereof. Weighed 95.0 mol% with respect to the derived structural unit), 1.24 g SiDA (0.0050 mol; 5.0 mol% with respect to the structural unit derived from all amines and derivatives thereof), and 75.00 g NMP. , Dissolved.
  • Synthesis Examples 13 and 14 Synthesis of Polybenzoxazole (PBO-2) and Polybenzoxazole (PBO-3) Polymerization was performed in the same manner as in Synthesis Example 12 at the ratios shown in Table 2, and polybenzoxazole (PBO- 2) and polybenzoxazole (PBO-3) were obtained.
  • Synthesis Example 15 Synthesis of Polyimide Precursor (PIP-1) In a three-necked flask under a dry nitrogen stream, 31.02 g (0.10 mol; 100 mol% with respect to a structural unit derived from all carboxylic acids and derivatives thereof), 150 g of NMP was weighed and dissolved. Here, 25.64 g (0.070 mol; 56.0 mol% with respect to the structural units derived from all amines and derivatives thereof) and SiDA (6.21 g (0.0050 mol; all amines and derivatives thereof) were added to 50 g of NMP. 4.0 mol% dissolved solution was added and stirred at 20 ° C. for 1 hour and then at 50 ° C. for 2 hours.
  • Synthesis Examples 16 to 25 Synthesis of Polyimide Precursor (PIP-2) to Polyimide Precursor (PIP-11) Polymerization was performed in the same manner as in Synthesis Example 15 at the ratios shown in Table 3, and polyimide precursor (PIP- 2) to a polyimide precursor (PIP-11) was obtained.
  • Synthesis Example 26 Synthesis of Polybenzoxazole Precursor (PBOP-1) In a 500 mL round bottom flask equipped with a Dean-Stark water separator and a condenser filled with toluene, 34.79 g (0.095 mol; total amine and its amine) 95.0 mol% with respect to the structural unit derived from the derivative), 1.24 g of SiDA (0.0050 mol; 5.0 mol% with respect to the structural unit derived from the total amine and its derivatives), and 70.00 g of NMP. And dissolved.
  • PBOP-1 Polybenzoxazole Precursor
  • a solution prepared by dissolving 19.06 g of BFE (0.080 mol; 66.7 mol% with respect to the structural units derived from all carboxylic acids and derivatives thereof) was added to 20.00 g of NMP, and the mixture was stirred at 20 ° C. for 1 hour. Then, the mixture was stirred at 50 ° C. for 2 hours.
  • a solution obtained by dissolving 6.57 g (0.040 mol; 33.3 mol% with respect to the structural units derived from all carboxylic acids and derivatives thereof) of NA in 10 g of NMP was added as a terminal blocking agent. Stir for hours. Then, it stirred at 100 degreeC under nitrogen atmosphere for 2 hours.
  • Synthesis Examples 27 and 28 Synthesis of Polybenzoxazole Precursor (PBOP-2) and Polybenzoxazole Precursor (PBOP-3) Polymerization was performed in the same manner as in Synthesis Example 12 at the ratio shown in Table 4, An oxazole precursor (PBOP-2) and a polybenzoxazole precursor (PBOP-3) were obtained.
  • JEFFAMINE registered trademark
  • GIPE manufactured by Tokyo Kasei
  • PMA-P manufactured by NH Neochem
  • Preparation Example 1 Preparation of Pigment Dispersion (Bk-1) As a resin, 184.0 g of a 30% by mass MBA solution of polyimide (PI-1) obtained in Synthesis Example 1 was used, and 653.2 g of MBA was used as a solvent. Then, 82.8 g of Bk-S0100CF as a pigment and DP1-1 g as a dispersing agent are weighed and mixed, and stirred for 20 minutes using a high-speed disperser (Homodisper 2.5 type; manufactured by Primix Co., Ltd.), and preliminarily dispersed. A liquid was obtained.
  • a high-speed disperser Homodisper 2.5 type; manufactured by Primix Co., Ltd.
  • BYK-9076 (amine value 44 mgKOH / g, acid value 38 mgKOH / g) is used as (DP2-1), and “DISPERBYK” (registered trademark) -2164 (amine value 14 mgKOH / g) is used as (DP2-2). did.
  • Pigment dispersion was carried out in the same manner as in Preparation Example 1 at the ratios shown in Table 5, and pigment dispersion (Bk-2) to pigment dispersion (BK-14), pigment dispersion (Bk-15) to pigment dispersion A liquid (BK-19) was obtained.
  • Table 5 summarizes the compositions of Preparation Examples 1 to 19.
  • the prepared pre-baked film was developed with a 2.38 mass% TMAH aqueous solution for 60 seconds using a small photolithographic developing device (AC3000; manufactured by Takizawa Sangyo Co., Ltd.), and rinsed with water for 30 seconds.
  • TMAH TMAH aqueous solution
  • AC3000 small photolithographic developing device
  • Film thickness reduction value film thickness value before development-film thickness value after development.
  • the iodine value of the resin was measured by the Wiis method based on “6.
  • the double bond equivalent (unit: g / mol) was calculated from the measured iodine value (unit: gI / 100 g).
  • ITO substrate glass substrate
  • Si wafer manufactured by Electronics End Materials Corporation
  • HP-1SA hot plate
  • PI film substrate polyimide film “Kapton” (registered trademark) -150EN-C (manufactured by Toray DuPont Co., Ltd .; hereinafter referred to as “PI film substrate”)
  • PI film substrate polyimide film “Kapton” (registered trademark) -150EN-C (manufactured by Toray DuPont Co., Ltd .; hereinafter referred to as “PI film substrate”) was used without any pretreatment.
  • Lumirror (registered trademark) U34 manufactured by Toray Industries, Inc .; hereinafter referred to as “PET film substrate”
  • Sensitivity Gray scale mask (10) Sensitivity Gray scale mask (MDRM MODEL 4000-5) for sensitivity measurement using a double-sided alignment single-sided exposure apparatus (Mask Aligner PEM-6M; manufactured by Union Optics) by the method described in Example 1 below.
  • i-line wavelength 365 nm
  • h-line wavelength 405 nm
  • g-line wavelength 436 nm
  • AC3000 small photolithographic developing device
  • FIG. 4 shows a schematic diagram of the used substrate.
  • an ITO transparent conductive film 10 nm was formed on the entire surface of a 38 ⁇ 46 mm non-alkali glass substrate 47 by sputtering, and etched as a second electrode 48.
  • an auxiliary electrode 49 was formed at the same time to take out the second electrode.
  • the obtained substrate was ultrasonically cleaned with “Semico Clean” (registered trademark) 56 (manufactured by Furuuchi Chemical Co., Ltd.) for 10 minutes and then with ultrapure water.
  • “Semico Clean” registered trademark
  • the composition 2 was applied and pre-baked on the substrate by the above-described method, subjected to patterning exposure, development and rinsing through a photomask having a predetermined pattern, and then thermally cured.
  • the openings having a width of 70 ⁇ m and a length of 260 ⁇ m are arranged at a pitch of 155 ⁇ m and a length of 465 ⁇ m in the width direction, and the insulating film 50 having a shape in which each opening exposes the first electrode, It was limited to the substrate effective area. Note that the opening finally becomes a light emitting pixel of the organic EL display device.
  • the effective area of the substrate was 16 mm square, and the thickness of the insulating film 50 was about 1.0 ⁇ m.
  • an organic EL display device was manufactured using the substrate on which the first electrode, the auxiliary electrode, and the insulating film were formed.
  • an organic EL layer 51 including a light emitting layer was formed by a vacuum deposition method.
  • the degree of vacuum at the time of vapor deposition was 1 ⁇ 10 ⁇ 3 Pa or less, and the substrate was rotated with respect to the vapor deposition source during the vapor deposition.
  • 10 nm of the compound (HT-1) was deposited as a hole injection layer
  • 50 nm of the compound (HT-2) was deposited as a hole transport layer.
  • a compound (GH-1) as a host material and a compound (GD-1) as a dopant material were vapor-deposited on the light emitting layer to a thickness of 40 nm so that the doping concentration was 10%.
  • the compound (ET-1) and the compound (LiQ) were laminated in a volume ratio of 1: 1 to a thickness of 40 nm as an electron transport material.
  • the structure of the compound used in the organic EL layer is shown below.
  • a compound (LiQ) was deposited by 2 nm, and then MgAg was deposited by 10 nm at a volume ratio of 10: 1 to form the second electrode 52.
  • sealing was performed by adhering a cap-shaped glass plate using an epoxy resin adhesive in a low-humidity nitrogen atmosphere, and four 5 mm square organic EL display devices were produced on one substrate.
  • the film thickness is a display value of a crystal oscillation type film thickness monitor.
  • the organic EL display device produced by the above method was caused to emit light by direct current drive at 10 mA / cm 2 to observe whether there was a non-light emitting region or luminance unevenness.
  • the produced organic EL display device was held at 80 ° C. for 500 hours as a durability test. After the durability test, the organic EL display device was caused to emit light by direct current drive at 10 mA / cm 2 to observe whether there was any change in the light emission characteristics.
  • Example 1 Under a yellow light, 0.256 g of NCI-831 was weighed, 10.186 g of MBA was added, and dissolved by stirring. Next, 0.300 g of a 30% by mass MBA solution of polyimide (PI-1) obtained in Synthesis Example 1 and 1.422 g of an 80% by mass MBHA solution of DPHA were added and stirred to prepare a uniform solution. A liquid was obtained. Next, 12.968 g of the pigment dispersion (Bk-1) obtained in Preparation Example 1 was weighed, and 12.032 g of the prepared liquid obtained above was added thereto and stirred to obtain a uniform solution. Thereafter, the obtained solution was filtered with a 0.45 ⁇ m ⁇ filter to prepare Composition 1. The storage stability of the composition 1 was evaluated.
  • the prepared composition 1 was applied on an ITO substrate by spin coating at an arbitrary rotation number using a spin coater (MS-A100; manufactured by Mikasa Co., Ltd.), and then a hot plate (SCW-636; Dainippon Screen Manufacturing Co., Ltd.). Was used for pre-baking at 100 ° C. for 120 seconds to prepare a pre-baked film having a thickness of about 2.0 ⁇ m.
  • MS-A100 manufactured by Mikasa Co., Ltd.
  • SCW-636 Dainippon Screen Manufacturing Co., Ltd.
  • the prepared pre-baked film was subjected to a gray scale mask (MDRM MODEL 4000-5-FS; Opto-Line International).
  • MDRM MODEL 4000-5-FS gray scale mask
  • i-line wavelength 365 nm
  • h-line wavelength 405 nm
  • g-line wavelength 436 nm
  • AC3000 small photolithographic developing device
  • development was performed with a 2.38 mass% TMAH aqueous solution for 55 seconds and rinsed with water for 30 seconds.
  • thermosetting conditions were thermosetting at 230 ° C. for 60 minutes in a nitrogen atmosphere.
  • Examples 2 to 3, 8 to 13, Reference Examples 1 to 4, Comparative Examples 1 to 6 As in Example 1, compositions 2 to 19 were prepared in the same manner as in Example 1 except that the dispersion and (A) the alkali-soluble resin were changed as shown in Table 6, and the storage stability was evaluated. Using each of the obtained compositions, a composition was formed on a substrate in the same manner as in Example 1, evaluation of residues during development (visual observation), sensitivity evaluation of the cured film, and light emission characteristics of the organic EL display device Evaluation was performed. Moreover, the number average particle diameter and optical density of the pigment dispersion of each composition were measured. The evaluation results are collectively shown in Table 6.

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Abstract

本発明は、高い顔料の分散性安定性を有し、かつ現像時における未露光部の残渣を低減できるネガ型感光性樹脂組成物を提供する。本発明は、 (A)アルカリ可溶性樹脂、(B)0を超えるアミン価を有する分散剤、(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料、(D)ラジカル重合性化合物、及び(E)光重合開始剤を含有するネガ型感光性樹脂組成物であって、前記(A)アルカリ可溶性樹脂が、 (A1)ポリイミド、(A2)ポリイミド前駆体、(A3)ポリベンゾオキサゾールおよび(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体からなる群より選択される1種類以上を含み、かつ、前記(B)0を超えるアミン価を有する分散剤が、(B1)一般式(2)で表される繰り返し単位及び一般式(3)で表される繰り返し単位を含む分散剤と、(B2)アミン価が15~60mgKOH/gのアクリルブロックコポリマーである分散剤及び/または(B3)ウレタン結合を有する分散剤と、を含む、ネガ型感光性樹脂組成物。(一般式(2)中、Rはアルキレン基を表す。R及びRはそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基またはヒドロキシル基を表す。xは0~20の整数を表す。ただし、xが0のときはR、Rの少なくともいずれかがアルキル基である。mは1~100の整数を表す。一般式(3)中、nは1~100の整数を表す。)

Description

ネガ型感光性樹脂組成物、硬化膜、硬化膜を具備する素子、素子を具備する表示装置、及び有機ELディスプレイ
 本発明は、ネガ型感光性樹脂組成物、硬化膜、素子、表示装置及び有機ELディスプレイに関する。
 近年、スマートフォン、タブレットPC及びテレビなど、薄型ディスプレイを有する表示装置において、有機エレクトロルミネッセンス(以下、「EL」)ディスプレイを用いた製品が多く開発されている。
 有機ELディスプレイは自発光素子であるため、屋外における太陽光などの外光が入射すると、その外光反射によって視認性及びコントラストが低下する。そのため、外光反射を低減する技術が要求される。このような外光反射を低減するため、発光素子の光取り出し側に偏光板、1/4波長板又は反射防止層などを形成する方法が知られている。しかしながら、偏光板を形成した場合、偏光板によって外光反射を低減することが可能である一方、発光素子から出力された光の一部も偏光板によって遮断されてしまうため、有機ELディスプレイの輝度が低下してしまう。従って、偏光板などを用いずに外光反射を低減する技術が要求される。
 外光を遮断する技術としては、液晶ディスプレイのカラーフィルタに用いられるブラックマトリックスが挙げられる。
 一般に、有機ELディスプレイは、発光素子の画素間を分割するため、透明電極と金属電極との層間に画素分割層という絶縁膜が形成される。この画素分割層を着色化し、遮光性を付与することで、入射した外光を吸収し、結果として外光反射を低減するという手法がある。
 遮光性を付与させるためには黒色の顔料や染料が使用されるが、特に遮光性に優れる顔料が好ましく用いられる。さらに、有機ELディスプレイでは基板上にTFTが形成されているが、TFT上のマスクの位置合わせのために、近赤外もしくは赤外領域を光透過する有機顔料が好ましく用いられる。この際、顔料による遮光性が高くなりすぎるとパターン露光時の紫外線等も遮断される。そのため、ラジカル重合による効率的な硬化で膜形成が可能なネガ型感光性樹脂組成物が一般には用いられる。
 顔料を使用する際、顔料を様々な微細化処理方法により微細化することで膜形成時に均一にする必要がある。しかし、微細化をしても、一次粒子あるいは二次粒子の微細化が進行した顔料は一般的に凝集しやすい。よって、微細化が進行しすぎると、巨大な塊状の顔料固形物を形成してしまう。
 加えて、ネガ型感光性樹脂組成物の形成においては、通常、アルカリ現像液を用いるが、未露光部の残渣(現像性)につながりやすく、分散安定性と現像性を両立できるネガ型感光性樹脂組成物を実現するのは困難であった。
 そこで、一般的には分散状態を良好に保つために分散剤が利用されている。分散剤は、着色材に吸着する部位と、分散媒である溶剤と親和性の高い部位との構造を併せ持ち、この2つの機能の部位のバランスで性能が決まる。分散剤は、被分散物である顔料の表面状態に合わせて種々のものが使用されている。
 たとえば、キノフタロン顔料に適する顔料分散剤として、エチレンオキサイド鎖またはプロピレンオキサイド鎖の少なくとも一方を有する分散剤(特許文献1)、ビスベンソフラノン系顔料、ペリレン系顔料に高分子分散剤(特許文献2)、特定の繰り返し単位を有するアミン系分散剤(特許文献3)、エチレンオキサイドユニットを有する分散剤(特許文献4)、側鎖にアミノ基を有するブロックと有しないブロックからなる共重合体(特許文献5)、ブラック用感放射線組成物においてウレタン結合を有する分散剤(特許文献6)、アルキレングリコール鎖を有するエチレン性不飽和単量体に由来する繰り返し単位を有するブロック共重合体(特許文献7)についての記載がある。
特開2013-24934号公報 特開2014-130173号公報 特表2013-529228号公報 特許第5079583号公報 特開2009-25813号公報 特開2000-227654号公報 特開2011-232735号公報
 しかしながら、これらの分散剤はある程度の顔料分散能力を有するものの、現像時における未露光部の残渣低減を両立するものではなかった。
 そこで本発明は、高い顔料の分散性安定性を有し、かつ現像時における未露光部の残渣を低減できるネガ型感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。
(A)アルカリ可溶性樹脂、
(B)0を超えるアミン価を有する分散剤、
(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料、
(D)ラジカル重合性化合物、及び
(E)光重合開始剤
を含有するネガ型感光性樹脂組成物であって、前記(A)アルカリ可溶性樹脂が、
(A1)ポリイミド、(A2)ポリイミド前駆体、(A3)ポリベンゾオキサゾールおよび(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体
からなる群より選択される1種類以上を含み、
かつ、前記(B)0を超えるアミン価を有する分散剤が、
(B1)一般式(2)で表される繰り返し単位及び一般式(3)で表される繰り返し単位を含む分散剤と、
(B2)アミン価が15~60mgKOH/gのアクリルブロックコポリマーである分散剤及び/または(B3)ウレタン結合を有する分散剤と、
を含む、ネガ型感光性樹脂組成物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
(一般式(2)中、Rはアルキレン基を表す。R及びRはそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基またはヒドロキシル基を表す。xは0~20の整数を表す。ただし、xが0のときはR、Rの少なくともいずれかがアルキル基である。mは1~100の整数を表す。一般式(3)中、nは1~100の整数を表す。)
 本発明によれば、高い顔料の分散安定性を有し、かつ現像時における未露光部の残渣を低減できるネガ型感光性樹脂組成物を得ることが可能である。
本発明のネガ型感光性樹脂組成物の硬化膜を用いた有機ELディスプレイの製造プロセスを示す工程図 本発明のネガ型感光性樹脂組成物の硬化膜を用いたフレキシブル有機ELディスプレイの製造プロセスを示す工程図 発光特性評価に用いた有機EL表示装置の概略図 偏光層を有しない有機ELディスプレイの概略図
 本発明は、(A)アルカリ可溶性樹脂、
(B)0を超えるアミン価を有する分散剤、
(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料、
(D)ラジカル重合性化合物、及び
(E)光重合開始剤
を含有するネガ型感光性樹脂組成物であって、前記(A)アルカリ可溶性樹脂が、
(A1)ポリイミド、(A2)ポリイミド前駆体、(A3)ポリベンゾオキサゾールおよび(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体
からなる群より選択される1種類以上を含み、
かつ、前記(B)0を超えるアミン価を有する分散剤が、
(B1)一般式(2)で表される繰り返し単位及び一般式(3)で表される繰り返し単位を含む分散剤と、
(B2)アミン価が15~60mgKOH/gのアクリルブロックコポリマーである分散剤及び/または(B3)ウレタン結合を有する分散剤と、
を含む、ネガ型感光性樹脂組成物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(一般式(2)中、Rはアルキレン基を表す。R及びRはそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基またはヒドロキシル基を表す。xは0~20の整数を表す。ただし、xが0のときはR、Rの少なくともいずれかがアルキル基である。mは1~100の整数を表す。一般式(3)中、nは1~100の整数を表す。)
 <アルカリ可溶性樹脂>
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、(A)アルカリ可溶性樹脂を含有する。(A)アルカリ可溶性樹脂としては、ネガ型レジストに一般的に用いられ、アルカリ水溶液に可溶性を有するものである。耐熱性の観点から(A1)ポリイミド、(A2)ポリイミド前駆体、(A3)ポリベンゾオキサゾール、(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選択される1種類以上が含まれる。
 <(A1)ポリイミド及び(A2)ポリイミド前駆体>
 (A1)ポリイミドとしては、例えば、ポリアミド酸、ポリアミド酸エステル、ポリアミド酸アミド又はポリイソイミドを、加熱又は酸若しくは塩基などを用いた反応により、脱水閉環させることによって得られるものが挙げられ、テトラカルボン酸及び/又はその誘導体残基と、ジアミン及び/又はその誘導体残基を有する。
 (A2)ポリイミド前駆体としては、例えば、テトラカルボン酸、対応するテトラカルボン酸二無水物又はテトラカルボン酸ジエステル二塩化物などと、ジアミン、対応するジイソシアネート化合物又はトリメチルシリル化ジアミンなどと、を反応させることによって得られるものが挙げられ、テトラカルボン酸及び/又はその誘導体残基と、ジアミン及び/又はその誘導体残基を有する。(A2)ポリイミド前駆体としては、例えば、ポリアミド酸、ポリアミド酸エステル、ポリアミド酸アミド又はポリイソイミドが挙げられる。
 (A2)ポリイミド前駆体は、熱硬化性樹脂であり、高温で熱硬化させて脱水閉環させることで高耐熱性のイミド結合が形成され、(A1)ポリイミドが得られる。従って、高耐熱性のイミド結合を有する(A1)ポリイミドを樹脂組成物に含有させることで、得られる硬化膜の耐熱性を著しく向上させることができる。そのため、硬化膜を高耐熱性が要求される用途に用いる場合などに好適である。また、(A2)ポリイミド前駆体は、脱水閉環後に耐熱性が向上する樹脂であるため、脱水閉環前の前駆体構造の特性と硬化膜の耐熱性を両立させたい用途に用いる場合などに好適である。
 また、(A1)ポリイミド及び(A2)ポリイミド前駆体は、極性を有する結合として、イミド結合及び/又はアミド結合を有する。そのため、後述する(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料を含有させる場合、これらの極性を有する結合は(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料と強く相互作用するため、(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料の分散安定性を向上させることができる。
 本発明に用いられる(A1)ポリイミドとしては、硬化膜の耐熱性向上の観点から、一般式(3a)で表される構造単位を含有することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(一般式(3a)中、Rは、4~10価の有機基を表し、Rは、2~10価の有機基を表す。R及びRは、それぞれ独立して、フェノール性水酸基、スルホン酸基、メルカプト基又は下記一般式(4)若しくは下記一般式(5)で表される置換基を表す。pは、0~6の整数を表し、qは、0~8の整数を表す。)
 一般式(3a)のRは、テトラカルボン酸及び/又はその誘導体残基を表し、Rは、ジアミン及び/又はその誘導体残基を表す。テトラカルボン酸誘導体としては、テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸二塩化物又はテトラカルボン酸活性ジエステルが挙げられる。ジアミン誘導体としては、ジイソシアネート化合物又はトリメチルシリル化ジアミンが挙げられる。
 一般式(3a)において、Rは、炭素数2~20の脂肪族構造、炭素数4~20の脂環式構造及び炭素数6~30の芳香族構造から選ばれる一種類以上を有する4~10価の有機基が好ましく、炭素数4~15の脂肪族構造、炭素数4~15の脂環式構造及び炭素数6~25の芳香族構造から選ばれる一種類以上を有する4~10価の有機基がより好ましい。また、Rは、炭素数2~20の脂肪族構造、炭素数4~20の脂環式構造及び炭素数6~30の芳香族構造から選ばれる一種類以上を有する2~10価の有機基が好ましく、炭素数4~15の脂肪族構造、炭素数4~15の脂環式構造及び炭素数6~25の芳香族構造から選ばれる一種類以上を有する2~10価の有機基がより好ましい。qは、1~8が好ましい。上記の脂肪族構造、脂環式構造及び芳香族構造は、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(一般式(4)及び(5)中、R~R10は、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~6のアシル基又は炭素数6~15のアリール基を表す。)
 一般式(4)及び(5)において、R~R10は、耐熱性の観点から水素、炭素数1~6のアルキル基、炭素数2~4のアシル基又は炭素数6~10のアリール基が好ましい。上記のアルキル基、アシル基及びアリール基は、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。
 一般式(3a)のR及びRの脂肪族構造としては、例えば、エタン構造、n-ブタン構造、n-ペンタン構造、n-ヘキサン構造、n-デカン構造、3,3-ジメチルペンタン構造、ジ-n-ブチルエーテル構造、ジ-n-ブチルケトン構造又はジ-n-ブチルスルホン構造が挙げられる。また、その置換基としては、例えば、ハロゲン原子又はアルコキシ基が挙げられる。脂肪族構造が置換体である場合、R及びRとしては、例えば、3,3-ビス(トリフルオロメチル)ペンタン構造又は3-メトキシペンタン構造が挙げられる。
 一般式(3a)のR及びRの脂環式構造としては、例えば、シクロブタン構造、シクロペンタン、シクロヘキサン構造、エチルシクロヘキサン構造、テトラヒドロフラン構造、ビシクロヘキシル構造、2,2-ジシクロヘキシルプロパン構造、ジシクロヘキシルエーテル構造、ジシクロヘキシルケトン構造又はジシクロヘキシルスルホン構造が挙げられる。また、その置換基としては、例えば、ハロゲン原子又はアルコキシ基が挙げられる。脂環式構造が置換体である場合、R及びRとしては、例えば、1,1-ジシクロヘキシル-1,1-ビス(トリフルオロメチル)メタン構造又は1,1-ジシクロヘキシル-1-メトキシメタン構造が挙げられる。
 一般式(3a)のR及びRの芳香族構造としては、例えば、ベンゼン構造、エチルベンゼン構造、ナフタレン構造、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン構造、フルオレン構造、ビフェニル構造、ターフェニル構造、2,2-ジフェニルプロパン構造、ジフェニルエーテル構造、ジフェニルケトン構造、ジフェニルスルホン構造又は9,9-ジフェニルフルオレン構造が挙げられる。また、その置換基としては、例えば、ハロゲン原子又はアルコキシ基が挙げられる。芳香族構造が置換体である場合、R及びRとしては、例えば、1,1-ジフェニル-1,1-ビス(トリフルオロメチル)メタン構造又は1,1-ジフェニル-1-メトキシメタン構造が挙げられる。
 (A1)ポリイミドとしては、一般式(3a)で表される構造単位を主成分として含有することが好ましく、(A1)ポリイミド中の全カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位に占める、一般式(3a)で表される構造単位の含有比率は、50~100mol%の範囲内が好ましく、60~100mol%の範囲内がより好ましく、70~100mol%の範囲内がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。
 本発明に用いられる(A2)ポリイミド前駆体としては、硬化膜の耐熱性向上及び現像後の解像度向上の観点から、一般式(6)で表される構造単位を含有することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(一般式(6)中、R11は、4~10価の有機基を表し、R12は、2~10価の有機基を表す。R13は、一般式(4)又は一般式(5)で表される置換基を表し、R14は、フェノール性水酸基、スルホン酸基又はメルカプト基を表し、R15は、フェノール性水酸基、スルホン酸基、メルカプト基又は前記一般式(4)若しくは前記一般式(5)で表される置換基を表す。tは、2~8の整数を表し、uは、0~6の整数を表し、vは、0~8の整数を表し、2≦t+u≦8である。)
 一般式(6)のR11は、テトラカルボン酸及び/又はその誘導体残基を表し、R12は、ジアミン及び/又はその誘導体残基を表す。テトラカルボン酸誘導体としては、テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸二塩化物又はテトラカルボン酸活性ジエステルが挙げられる。ジアミン誘導体としては、ジイソシアネート化合物又はトリメチルシリル化ジアミンが挙げられる。
 一般式(6)において、R11は、炭素数2~20の脂肪族構造、炭素数4~20の脂環式構造及び炭素数6~30の芳香族構造から選ばれる一種類以上を有する4~10価の有機基が好ましく、炭素数4~15の脂肪族構造、炭素数4~15の脂環式構造及び炭素数6~25の芳香族構造から選ばれる一種類以上を有する4~10価の有機基がより好ましい。また、R12は、炭素数2~20の脂肪族構造、炭素数4~20の脂環式構造及び炭素数6~30の芳香族構造から選ばれる一種類以上を有する2~10価の有機基が好ましく、炭素数4~15の脂肪族構造、炭素数4~15の脂環式構造及び炭素数6~25の芳香族構造から選ばれる一種類以上を有する2~10価の有機基がより好ましい。vは、1~8が好ましい。上記の脂肪族構造、脂環式構造及び芳香族構造は、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。
 一般式(6)のR11及びR12の脂肪族構造としては、例えば、エタン構造、n-ブタン構造、n-ペンタン構造、n-ヘキサン構造、n-デカン構造、3,3-ジメチルペンタン構造、ジ-n-ブチルエーテル構造、ジ-n-ブチルケトン構造又はジ-n-ブチルスルホン構造が挙げられる。また、その置換基としては、例えば、ハロゲン原子又はアルコキシ基が挙げられる。脂肪族構造が置換体である場合、R11及びR12としては、例えば、3,3-ビス(トリフルオロメチル)ペンタン構造又は3-メトキシペンタン構造が挙げられる。
 一般式(6)のR11及びR12の脂環式構造としては、例えば、シクロブタン構造、シクロペンタン、シクロヘキサン構造、エチルシクロヘキサン構造、テトラヒドロフラン構造、ビシクロヘキシル構造、2,2-ジシクロヘキシルプロパン構造、ジシクロヘキシルエーテル構造、ジシクロヘキシルケトン構造又はジシクロヘキシルスルホン構造が挙げられる。また、その置換基としては、例えば、ハロゲン原子又はアルコキシ基が挙げられる。脂環式構造が置換体である場合、R11及びR12としては、例えば、1,1-ジシクロヘキシル-1,1-ビス(トリフルオロメチル)メタン構造又は1,1-ジシクロヘキシル-1-メトキシメタン構造が挙げられる。
 一般式(6)のR11及びR12の芳香族構造としては、例えば、ベンゼン構造、エチルベンゼン構造、ナフタレン構造、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン構造、フルオレン構造、ビフェニル構造、ターフェニル構造、2,2-ジフェニルプロパン構造、ジフェニルエーテル構造、ジフェニルケトン構造、ジフェニルスルホン構造又は9,9-ジフェニルフルオレン構造が挙げられる。また、その置換基としては、例えば、ハロゲン原子又はアルコキシ基が挙げられる。芳香族構造が置換体である場合、R11及びR12としては、例えば、1,1-ジフェニル-1,1-ビス(トリフルオロメチル)メタン構造又は1,1-ジフェニル-1-メトキシメタン構造が挙げられる。
 (A2)ポリイミド前駆体としては、一般式(6)で表される構造単位を主成分として含有することが好ましく、(A2)ポリイミド前駆体中の全カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位に占める、一般式(6)で表される構造単位の含有比率は、50~100mol%の範囲内が好ましく、60~100mol%の範囲内がより好ましく、70~100mol%の範囲内がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、解像度を向上させることができる。
 <(A3)ポリベンゾオキサゾール及び(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体>
 (A3)ポリベンゾオキサゾールとしては、例えば、ジカルボン酸と、ジアミンとしてビスアミノフェノール化合物と、を、ポリリン酸を用いた反応により、脱水閉環させることによって得られるものや、上記のポリヒドロキシアミドを、加熱又は無水リン酸、塩基若しくはカルボジイミド化合物などを用いた反応により、脱水閉環させることによって得られるものが挙げられ、ジカルボン酸及び/又はその誘導体残基と、ビスアミノフェノール化合物及び/又はその誘導体残基を有する。
 (A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体としては、例えば、ジカルボン酸、対応するジカルボン酸二塩化物又はジカルボン酸活性ジエステルなどと、ジアミンとしてビスアミノフェノール化合物などと、を反応させることによって得られるものが挙げられ、ジカルボン酸及び/又はその誘導体残基と、ビスアミノフェノール化合物及び/又はその誘導体残基を有する。
 (A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体は、熱硬化性樹脂であり、高温で熱硬化させて脱水閉環させることで高耐熱性かつ剛直なベンゾオキサゾール環が形成され、(A3)ポリベンゾオキサゾールが得られる。従って、高耐熱性かつ剛直なベンゾオキサゾール環を有する(A3)ポリベンゾオキサゾールを樹脂組成物に含有させることで、得られる硬化膜の耐熱性を著しく向上させることができる。そのため、硬化膜を高耐熱性が要求される用途に用いる場合などに好適である。また、(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体は、脱水閉環後に耐熱性が向上する樹脂であるため、脱水閉環前の前駆体構造の特性と硬化膜の耐熱性を両立させたい用途に用いる場合などに好適である。
 また、(A3)ポリベンゾオキサゾール及び(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体は、極性を有する結合として、オキサゾール結合及び/又はアミド結合を有する。そのため、後述する(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料を含有させる場合、これらの極性を有する結合は(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料と強く相互作用するため、(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料の分散安定性を向上させることができる。
 本発明に用いられる(A3)ポリベンゾオキサゾールとしては、硬化膜の耐熱性向上の観点から、一般式(7)で表される構造単位を含有することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(一般式(7)中、R17は、2~10価の有機基を表し、R16は、芳香族構造を有する4~10価の有機基を表す。R18及びR19は、それぞれ独立して、フェノール性水酸基、スルホン酸基、メルカプト基又は前記一般式(4)若しくは前記一般式(5)で表される置換基を表す。rは、0~8の整数を表し、sは、0~6の整数を表す。)
 一般式(7)のR17は、ジカルボン酸及び/又はその誘導体残基を表し、R16は、ビスアミノフェノール化合物及び/又はその誘導体残基を表す。ジカルボン酸誘導体としては、ジカルボン酸無水物、ジカルボン酸塩化物、ジカルボン酸活性エステル、トリカルボン酸無水物、トリカルボン酸塩化物、トリカルボン酸活性エステル、ジホルミル化合物が挙げられる。
 一般式(7)において、R16は、炭素数2~20の脂肪族構造、炭素数4~20の脂環式構造及び炭素数6~30の芳香族構造から選ばれる一種類以上を有する2~10価の有機基が好ましく、炭素数4~15の脂肪族構造、炭素数4~15の脂環式構造及び炭素数6~25の芳香族構造から選ばれる一種類以上を有する2~10価の有機基がより好ましい。また、R17は、炭素数6~30の芳香族構造を有する4~10価の有機基が好ましく、炭素数6~25の芳香族構造を有する4~10価の有機基がより好ましい。sは、1~8が好ましい。上記の脂肪族構造、脂環式構造及び芳香族構造は、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。
 一般式(7)のR16の脂肪族構造としては、例えば、エタン構造、n-ブタン構造、n-ペンタン構造、n-ヘキサン構造、n-デカン構造、3,3-ジメチルペンタン構造、ジ-n-ブチルエーテル構造、ジ-n-ブチルケトン構造又はジ-n-ブチルスルホン構造が挙げられる。また、その置換基としては、例えば、ハロゲン原子又はアルコキシ基が挙げられる。脂肪族構造が置換体である場合、R16としては、例えば、3,3-ビス(トリフルオロメチル)ペンタン構造又は3-メトキシペンタン構造が挙げられる。
 一般式(7)のR16の脂環式構造としては、例えば、シクロブタン構造、シクロペンタン、シクロヘキサン構造、エチルシクロヘキサン構造、テトラヒドロフラン構造、ビシクロヘキシル構造、2,2-ジシクロヘキシルプロパン構造、ジシクロヘキシルエーテル構造、ジシクロヘキシルケトン構造又はジシクロヘキシルスルホン構造が挙げられる。また、その置換基としては、例えば、ハロゲン原子又はアルコキシ基が挙げられる。脂環式構造が置換体である場合、R16としては、例えば、1,1-ジシクロヘキシル-1,1-ビス(トリフルオロメチル)メタン構造又は1,1-ジシクロヘキシル-1-メトキシメタン構造が挙げられる。
 一般式(7)のR16及びR17の芳香族構造としては、例えば、ベンゼン構造、エチルベンゼン構造、ナフタレン構造、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン構造、フルオレン構造、ビフェニル構造、ターフェニル構造、2,2-ジフェニルプロパン構造、ジフェニルエーテル構造、ジフェニルケトン構造、ジフェニルスルホン構造又は9,9-ジフェニルフルオレン構造が挙げられる。また、その置換基としては、例えば、ハロゲン原子又はアルコキシ基が挙げられる。芳香族構造が置換体である場合、R16及びR17としては、例えば、1,1-ジフェニル-1,1-ビス(トリフルオロメチル)メタン構造又は1,1-ジフェニル-1-メトキシメタン構造が挙げられる。
 (A3)ポリベンゾオキサゾールとしては、一般式(7)で表される構造単位を主成分として含有することが好ましく、(A3)ポリベンゾオキサゾール中の全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に占める、一般式(7)で表される構造単位の含有比率は、50~100mol%の範囲内が好ましく、60~100mol%の範囲内がより好ましく、70~100mol%の範囲内がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。
 本発明に用いられる(A3)ポリベンゾオキサゾール前駆体としては、硬化膜の耐熱性向上及び現像後の解像度向上の観点から、一般式(8)で表される構造単位を含有することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(一般式(8)中、R20は、2~10価の有機基を表し、R21は、芳香族構造を有する4~10価の有機基を表す。R22は、フェノール性水酸基、スルホン酸基、メルカプト基又は一般式(4)若しくは一般式(5)で表される置換基を表し、R23は、フェノール性水酸基を表し、R24は、スルホン酸基、メルカプト基又は前記一般式(4)若しくは前記一般式(5)で表される置換基を表す。wは、0~8の整数を表し、xは、2~8の整数を表し、yは、0~6の整数を表し、2≦x+y≦8である。)
 一般式(8)のR20は、ジカルボン酸及び/又はその誘導体残基を表し、R21は、ビスアミノフェノール化合物及び/又はその誘導体残基を表す。ジカルボン酸誘導体としては、ジカルボン酸無水物、ジカルボン酸塩化物、ジカルボン酸活性エステル、トリカルボン酸無水物、トリカルボン酸塩化物、トリカルボン酸活性エステル、ジホルミル化合物が挙げられる。
 一般式(8)において、R20は、炭素数2~20の脂肪族構造、炭素数4~20の脂環式構造及び炭素数6~30の芳香族構造から選ばれる一種類以上を有する2~10価の有機基が好ましく、炭素数4~15の脂肪族構造、炭素数4~15の脂環式構造及び炭素数6~25の芳香族構造から選ばれる一種類以上を有する2~10価の有機基がより好ましい。また、R21は、炭素数6~30の芳香族構造を有する4~10価の有機基が好ましく、炭素数6~25の芳香族構造を有する4~10価の有機基がより好ましい。上記の脂肪族構造、脂環式構造及び芳香族構造は、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。
 一般式(8)のR20の脂肪族構造としては、例えば、エタン構造、n-ブタン構造、n-ペンタン構造、n-ヘキサン構造、n-デカン構造、3,3-ジメチルペンタン構造、ジ-n-ブチルエーテル構造、ジ-n-ブチルケトン構造又はジ-n-ブチルスルホン構造が挙げられる。また、その置換基としては、例えば、ハロゲン原子又はアルコキシ基が挙げられる。脂肪族構造が置換体である場合、R20としては、例えば、3,3-ビス(トリフルオロメチル)ペンタン構造又は3-メトキシペンタン構造が挙げられる。
 一般式(8)のR20の脂環式構造としては、例えば、シクロブタン構造、シクロペンタン、シクロヘキサン構造、エチルシクロヘキサン構造、テトラヒドロフラン構造、ビシクロヘキシル構造、2,2-ジシクロヘキシルプロパン構造、ジシクロヘキシルエーテル構造、ジシクロヘキシルケトン構造又はジシクロヘキシルスルホン構造が挙げられる。また、その置換基としては、例えば、ハロゲン原子又はアルコキシ基が挙げられる。脂環式構造が置換体である場合、R20としては、例えば、1,1-ジシクロヘキシル-1,1-ビス(トリフルオロメチル)メタン構造又は1,1-ジシクロヘキシル-1-メトキシメタン構造が挙げられる。
 一般式(8)のR20及びR21の芳香族構造としては、例えば、ベンゼン構造、エチルベンゼン構造、ナフタレン構造、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン構造、フルオレン構造、ビフェニル構造、ターフェニル構造、2,2-ジフェニルプロパン構造、ジフェニルエーテル構造、ジフェニルケトン構造、ジフェニルスルホン構造又は9,9-ジフェニルフルオレン構造が挙げられる。また、その置換基としては、例えば、ハロゲン原子又はアルコキシ基が挙げられる。芳香族構造が置換体である場合、R20及びR21としては、例えば、1,1-ジフェニル-1,1-ビス(トリフルオロメチル)メタン構造又は1,1-ジフェニル-1-メトキシメタン構造が挙げられる。
 (A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体としては、一般式(8)で表される構造単位を主成分として含有することが好ましく、(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体中の全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に占める、一般式(8)で表される構造単位の含有比率は、50~100mol%の範囲内が好ましく、60~100mol%の範囲内がより好ましく、70~100mol%の範囲内がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、解像度を向上させることができる。
 <テトラカルボン酸及びジカルボン酸並びにそれらの誘導体>
 テトラカルボン酸としては、例えば、芳香族テトラカルボン酸、脂環式テトラカルボン酸又は脂肪族テトラカルボン酸が挙げられる。
 芳香族テトラカルボン酸及びその誘導体としては、例えば、1,2,4,5-ベンゼンテトラカルボン酸(ピロメリット酸)、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸、2,3,3’,4’-ビフェニルテトラカルボン酸、2,2’,3,3’-ビフェニルテトラカルボン酸、1,2,5,6-ナフタレンテトラカルボン酸、1,4,5,8-ナフタレンテトラカルボン酸、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸、2,2’,3,3’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)メタン、ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)メタン、1,1-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エタン、1,1-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)エタン、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)プロパン、2,2’-ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)スルホン、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エーテル、2,3,5,6-ピリジンテトラカルボン酸若しくは3,4,9,10-ペリレンテトラカルボン酸、N,N’-ビス[5,5’-ヘキサフルオロプロパン-2,2-ジイル-ビス(2-ヒドロキシフェニル)]ビス(3,4-ジカルボキシ安息香酸アミド)などがあげられる。すなわち、下記一般式(70)で表される化合物、又は、それらのテトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸二塩化物若しくはテトラカルボン酸活性ジエステルが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(一般式(70)中、Y66は、直接結合、酸素原子又は炭素数1~4のアルキレン鎖を表す。Y66が、直接結合又は酸素原子の場合、a及びbは、0である。Y66が、炭素数1~4のアルキレン鎖の場合、R230及びR231は、水素、炭素数1~4のアルキル基又はフッ素原子を1~8個有する炭素数1~4のアルキル基を表す。R232及びR233は、水素、炭素数1~4のアルキル基又はヒドロキシ基を表す。a及びbは、0~4の整数を表す。上記のアルキレン鎖、アルキル基は、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。)
 脂環式テトラカルボン酸及びその誘導体としては、例えば、ビシクロ[2.2.2]オクタン-7-エン-2,3,5,6-テトラカルボン酸、1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボン酸、1,2,3,4-シクロペンタンテトラカルボン酸、1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸若しくは2,3,4,5-テトラヒドロフランテトラカルボン酸、又は、それらのテトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸二塩化物若しくはテトラカルボン酸活性ジエステルが挙げられる。
 脂肪族テトラカルボン酸及びその誘導体としては、例えば、ブタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸、又は、そのテトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸二塩化物若しくはテトラカルボン酸活性ジエステルが挙げられる。
 (A3)ポリベンゾオキサゾール及び(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体中のジカルボン酸及びその誘導体としては、トリカルボン酸及び/又はその誘導体を用いても構わない。
 ジカルボン酸及びトリカルボン酸としては、例えば、芳香族ジカルボン酸、芳香族トリカルボン酸、脂環式ジカルボン酸、脂環式トリカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸又は脂肪族トリカルボン酸が挙げられる。
 芳香族ジカルボン酸及びその誘導体としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、4,4’-ジカルボキシビフェニル、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-ジカルボキシビフェニル、4,4’-ベンゾフェノンジカルボン酸、2,2-ビス(4-カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(3-カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン若しくは4,4’-ジカルボキシジフェニルエーテル、又は、それらのジカルボン酸無水物、ジカルボン酸塩化物、ジカルボン酸活性エステル若しくはジホルミル化合物が挙げられる。
 芳香族トリカルボン酸及びその誘導体としては、例えば、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸、1,3,5-ベンゼントリカルボン酸、2,4,5-ベンゾフェノントリカルボン酸、2,4,4’-ビフェニルトリカルボン酸若しくは3,3’,4’-トリカルボキシジフェニルエーテル、又は、それらのトリカルボン酸無水物、トリカルボン酸塩化物、トリカルボン酸活性エステル若しくはジホルミルモノカルボン酸が挙げられる。
 脂環式ジカルボン酸及びその誘導体としては、例えば、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸若しくは1,2-シクロヘキサンジカルボン酸、又は、それらのジカルボン酸無水物、ジカルボン酸塩化物、ジカルボン酸活性エステル若しくはジホルミル化合物が挙げられる。
 脂環式トリカルボン酸及びその誘導体としては、例えば、1,2,4-シクロヘキサントリカルボン酸若しくは1,3,5-シクロヘキサントリカルボン酸、又は、それらのトリカルボン酸無水物、トリカルボン酸塩化物、トリカルボン酸活性エステル若しくはジホルミルモノカルボン酸が挙げられる。
 脂肪族ジカルボン酸及びその誘導体としては、例えば、ヘキサン-1,6-ジカルボン酸又はコハク酸、又は、それらのジカルボン酸無水物、ジカルボン酸塩化物、ジカルボン酸活性エステル若しくはジホルミル化合物が挙げられる。
 脂肪族トリカルボン酸及びその誘導体としては、例えば、ヘキサン-1,3,6-トリカルボン酸若しくはプロパン-1,2,3-トリカルボン酸、又は、それらのトリカルボン酸無水物、トリカルボン酸塩化物、トリカルボン酸活性エステル若しくはジホルミルモノカルボン酸が挙げられる。
 <ジアミン及びその誘導体>
 ジアミン及びその誘導体としては、例えば、芳香族ジアミン、ビスアミノフェノール化合物、脂環式ジアミン、脂環式ジヒドロキシジアミン、脂肪族ジアミン又は脂肪族ジヒドロキシジアミンが挙げられる。
 芳香族ジアミン及びビスアミノフェノール化合物並びにそれらの誘導体としては、例えば、m-フェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’-ジアミノビフェニル、ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ジエチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジエチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’,3,3’-テトラメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’,4,4’-テトラメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジアミノ-4,4’-ビフェノール、1,5-ナフタレンジアミン、2,6-ナフタレンジアミン、9,9-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)フルオレン、3,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,1-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)エタン、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、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、3,4’-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、ビス(4-アミノフェノキシフェニル)スルホン、ビス(3-アミノフェノキシフェニル)スルホン、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)スルホン、3,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)エーテル、3-スルホン酸-4,4’-ジアミノジフェニルエーテル若しくはジメルカプトフェニレンジアミン、N,N’-ビス[5,5’-ヘキサフルオロプロパン-2,2-ジイル-ビス(2-ヒドロキシフェニル)]ビス(3-アミノ安息香酸アミド)などがあげられる。すなわち、下記一般式(61)~一般式(66)で表される化合物、又は、それらのジイソシアネート化合物若しくはトリメチルシリル化ジアミンが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(一般式(61)~一般式(66)中、Y67及びY68は、直接結合、酸素原子又は炭素数1~4のアルキレン鎖を表す。Y67及びY68が、直接結合又は酸素原子の場合、a、b、c及びdは、0である。Y67及びY68が、炭素数1~4のアルキレン鎖の場合、R234~R237は、水素、炭素数1~4のアルキル基又はフッ素原子を1~8個有する炭素数1~4のアルキル基を表す。R238~R250は、水素、炭素数1~4のアルキル基又はヒドロキシ基を表す。a、b、c及びdは、0~4の整数を表す。上記のアルキレン鎖、アルキル基は、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。)
 脂環式ジアミン及び脂環式ジヒドロキシジアミン並びにそれらの誘導体としては、例えば、上記の芳香族ジアミン及びビスアミノフェノール化合物の芳香環の水素原子の一部を、炭素数1~10のアルキル基、フルオロアルキル基若しくはハロゲン原子で置換した化合物、1,2-シクロヘキサンジアミン、1,4-シクロヘキサンジアミン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン、3,6-ジヒドロキシ-1,2-シクロヘキサンジアミン、2,5-ジヒドロキシ-1,4-シクロヘキサンジアミン若しくはビス(3-ヒドロキシ-4-アミノシクロヘキシル)メタン、又は、それらのジイソシアネート化合物若しくはトリメチルシリル化ジアミンが挙げられる。
 脂肪族ジアミン及び脂肪族ジヒドロキシジアミン並びにそれらの誘導体としては、例えば、1,6-ヘキサメチレンジアミン若しくは2,5-ジヒドロキシ-1,6-ヘキサメチレンジアミン、又は、それらのジイソシアネート化合物若しくはトリメチルシリル化ジアミンが挙げられる。
 <フッ素原子を有する構造単位>
 (A1)ポリイミド、(A2)ポリイミド前駆体、(A3)ポリベンゾオキサゾールおよび(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上は、フッ素原子を有する構造単位を含有することが好ましい。A1)ポリイミド、(A2)ポリイミド前駆体、(A3)ポリベンゾオキサゾールおよび(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上が、フッ素原子を有する構造単位を含有することで、透明性が向上し、露光時の感度を向上させることができる。また、膜表面に撥水性を付与することができ、アルカリ現像時における膜表面からの浸み込みを抑制することができる。ここでいう露光とは、活性化学線(放射線)の照射のことであり、例えば、可視光線、紫外線、電子線又はX線などの照射が挙げられる。一般的に使用されている光源であるという観点から、例えば、可視光線や紫外線の照射が可能な超高圧水銀灯光源が好ましく、j線(波長313nm)、i線(波長365nm)、h線(波長405nm)又はg線(波長436nm)の照射がより好ましい。以降、露光とは、活性化学線(放射線)の照射をいう。
 また、一般に、(A1)ポリイミド、(A2)ポリイミド前駆体、(A3)ポリベンゾオキサゾールおよび(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体を用いる場合、これらの樹脂を溶解させるために用いられる、後述する溶剤としては、N-メチル-2-ピロリドン、ジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルホルムアミド又はγ-ブチロラクトンなどの高極性溶剤を用いる必要がある。しかしながら、後述する(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料を含有させる場合、これらの高極性溶剤は(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料と強く相互作用するため、(A)アルカリ可溶性樹脂による分散安定性向上の効果が不十分となる場合がある。
 (A1)ポリイミド、(A2)ポリイミド前駆体、(A3)ポリベンゾオキサゾールおよび(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上がフッ素原子を有する構造単位を含有することで、溶剤に対する溶解性を向上させることができる。そのため、前述した高極性溶剤の含有量の低減、又は、高極性溶剤を用いずにこれらの樹脂の溶解が可能となり、(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料の分散安定性を向上させることができる。
 (A1)ポリイミド及び/又は(A2)ポリイミド前駆体が含有する、フッ素原子を有する構造単位としては、フッ素原子を有するテトラカルボン酸及び/又はその誘導体に由来する構造単位、又は、フッ素原子を有するジアミン及び/又はその誘導体に由来する構造単位が挙げられる。
 (A3)ポリベンゾオキサゾール及び/又は(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体が含有する、フッ素原子を有する構造単位としては、フッ素原子を有するジカルボン酸及び/又はその誘導体に由来する構造単位、又は、フッ素原子を有するビスアミノフェノール化合物及び/又はその誘導体に由来する構造単位が挙げられる。
 フッ素原子を有するテトラカルボン酸及びそれらの誘導体としては、例えば、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン若しくはN,N’-ビス[5,5’-ヘキサフルオロプロパン-2,2-ジイル-ビス(2-ヒドロキシフェニル)]ビス(3,4-ジカルボキシ安息香酸アミド)、又は、それらのテトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸二塩化物若しくはテトラカルボン酸活性ジエステルが挙げられる。
 フッ素原子を有するジカルボン酸及びそれらの誘導体としては、例えば、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-ジカルボキシビフェニル、2,2-ビス(4-カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン若しくは2,2-ビス(3-カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、又は、それらのジカルボン酸無水物、ジカルボン酸塩化物、ジカルボン酸活性エステル若しくはジホルミル化合物が挙げられる。
 フッ素原子を有するジアミン若しくはビスアミノフェノール化合物及びそれらの誘導体としては、例えば、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、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若しくはN,N’-ビス[5,5’-ヘキサフルオロプロパン-2,2-ジイル-ビス(2-ヒドロキシフェニル)]ビス(3-アミノ安息香酸アミド)、又は、それらのジイソシアネート化合物若しくはトリメチルシリル化ジアミンが挙げられる。
 (A1)ポリイミド、(A2)ポリイミド前駆体、(A3)ポリベンゾオキサゾール、(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上の樹脂における、全カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位に占める、フッ素原子を有するテトラカルボン酸、フッ素原子を有するテトラカルボン酸誘導体、フッ素原子を有するジカルボン酸及びフッ素原子を有するジカルボン酸誘導体から選ばれる一種類以上に由来する構造単位の含有比率は、30~100mol%の範囲内が好ましく、50~100mol%の範囲内がより好ましく、70~100mol%の範囲内がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、露光時の感度を向上させることができる。
 (A1)ポリイミド、(A2)ポリイミド前駆体、(A3)ポリベンゾオキサゾール、(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上の樹脂における、全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に占める、フッ素原子を有するジアミン、フッ素原子を有するジアミン誘導体、フッ素原子を有するビスアミノフェノール化合物及びフッ素原子を有するビスアミノフェノール化合物誘導体から選ばれる一種類以上に由来する構造単位の含有比率は、30~100mol%の範囲内が好ましく、50~100mol%の範囲内がより好ましく、70~100mol%の範囲内がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、露光時の感度を向上させることができる。
 <フッ素原子を有するテトラカルボン酸、フッ素原子を有するテトラカルボン酸誘導体、フッ素原子を有するジカルボン酸及びフッ素原子を有するジカルボン酸誘導体から選ばれる一種類以上に由来する構造単位>
 (A1)ポリイミド及び/又は(A2)ポリイミド前駆体は、フッ素原子を有するテトラカルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位として、一般式(16)で表される構造単位及び/又は一般式(17)で表される構造単位を含有することが好ましい。
 (A1)ポリイミド及び/又は(A2)ポリイミド前駆体は、一般式(3a)のR又は一般式(6)のR11が、一般式(16)で表される構造単位及び/又は一般式(17)で表される構造単位を含有することがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 (一般式(16)及び一般式(17)中、R40、R41、R44及びR45は、それぞれ独立して、前記一般式(5)又は前記一般式(6)で表される置換基を表し、R42、R43、R46及びR47は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数6~15のアリール基、フェノール性水酸基、スルホン酸基又はメルカプト基を表す。X~X12は、それぞれ独立して、直接結合、酸素原子又は一般式(20)で表される結合を表す。X~X12が、直接結合の場合、Y~Y12は、それぞれ独立して、直接結合、炭素数1~10のアルキレン鎖、炭素数4~10のシクロアルキレン鎖又は炭素数6~15のアリーレン鎖を表す。X及~X12が、酸素原子又は一般式(20)で表される結合の場合、Y~Y12は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキレン鎖、炭素数4~10のシクロアルキレン鎖又は炭素数6~15のアリーレン鎖を表す。a~dは、それぞれ独立して、0~4の整数を表し、e~hは、それぞれ独立して、0~3の整数を表し、0≦a+c≦4であり、0≦b+d≦4であり、0≦e+g≦3であり、0≦f+h≦3である。)
 一般式(16)及び一般式(17)において、R42、R43、R46及びR47は、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキル基、炭素数4~7のシクロアルキル基、炭素数6~10のアリール基、フェノール性水酸基、スルホン酸基又はメルカプト基が好ましい。Y~Y12は、それぞれ独立して、直接結合、炭素数1~6のアルキレン鎖、炭素数4~7のシクロアルキレン鎖又は炭素数6~10のアリーレン鎖が好ましい。上記のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキレン鎖、シクロアルキレン鎖及びアリーレン鎖は、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
(一般式(20)中、R38は、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~6のアシル基又は炭素数6~15のアリール基を表す。)
 一般式(20)において、R38は、水素、炭素数1~6のアルキル基、炭素数2~4のアシル基又は炭素数6~10のアリール基が好ましい。上記のアルキル基、アシル基及びアリール基は、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。
 (A3)ポリベンゾオキサゾール及び/又は(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体は、フッ素原子を有するジカルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位として、一般式(18)で表される構造単位及び/又は一般式(19)で表される構造単位を含有することが好ましい。
 (A3)ポリベンゾオキサゾール及び/又は(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体は、一般式(2)のR又は一般式(4)のR14が、一般式(18)で表される構造単位及び/又は一般式(19)で表される構造単位を含有することがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
(一般式(18)及び一般式(19)中、R48、R49、R52及びR53は、それぞれ独立して、前記一般式(4)又は前記一般式(5)で表される置換基を表し、R50、R51、R54及びR55は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数6~15のアリール基、フェノール性水酸基、スルホン酸基又はメルカプト基を表す。X13~X16は、それぞれ独立して、直接結合、酸素原子又は前記一般式(20)で表される結合を表す。X13~X16が、直接結合の場合、Y13~Y16は、それぞれ独立して、直接結合、炭素数1~10のアルキレン鎖、炭素数4~10のシクロアルキレン鎖又は炭素数6~15のアリーレン鎖を表す。X13~X16が、酸素原子又は前記一般式(20)で表される結合の場合、Y13~Y16は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキレン鎖、炭素数4~10のシクロアルキレン鎖又は炭素数6~15のアリーレン鎖を表す。a~dは、それぞれ独立して、0~4の整数を表し、e~hは、それぞれ独立して、0~3の整数を表し、0≦a+c≦4であり、0≦b+d≦4であり、0≦e+g≦3であり、0≦f+h≦3である。)
 一般式(18)及び一般式(19)において、R50、R51、R54及びR55は、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキル基、炭素数4~7のシクロアルキル基、炭素数6~10のアリール基、フェノール性水酸基、スルホン酸基又はメルカプト基が好ましい。Y13~Y16は、それぞれ独立して、直接結合、炭素数1~6のアルキレン鎖、炭素数4~7のシクロアルキレン鎖又は炭素数6~10のアリーレン鎖が好ましい。上記のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキレン鎖、シクロアルキレン鎖及びアリーレン鎖は、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。
 (A1)ポリイミド及び/又は(A2)ポリイミド前駆体が含有する、一般式(16)又は(17)で表される構造単位としては、一般式(33)~(38)のいずれかで表される構造単位が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 (一般式(33)~一般式(38)中、R90、R91、R94、R95、R98、R99、R102、R103、R106、R107、R110及びR111は、それぞれ独立して、前記一般式(4)又は前記一般式(5)で表される置換基を表し、R92、R93、R96、R97、R100、R101、R104、R105、R108、R109、R112及びR113は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数6~15のアリール基、フェノール性水酸基、スルホン酸基又はメルカプト基を表す。X41~X52は、それぞれ独立して、直接結合、酸素原子又は前記一般式(20)で表される結合を表す。X41~X52が、直接結合の場合、Y41~Y52は、それぞれ独立して、直接結合、炭素数1~10のアルキレン鎖、炭素数4~10のシクロアルキレン鎖又は炭素数6~15のアリーレン鎖を表す。X41~X52が、酸素原子又は前記一般式(20)で表される結合の場合、Y41~Y52は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキレン鎖、炭素数4~10のシクロアルキレン鎖又は炭素数6~15のアリーレン鎖を表す。a~lは、それぞれ独立して、0~4の整数を表し、m~xは、それぞれ独立して、0~3の整数を表し、0≦a+c≦4であり、0≦b+d≦4であり、0≦e+g≦4であり、0≦f+h≦4であり、0≦i+k≦4であり、0≦j+l≦4であり、0≦m+o≦3であり、0≦n+p≦3であり、0≦q+s≦3であり、0≦r+t≦3であり、0≦u+w≦3であり、0≦v+x≦3である。
 一般式(33)~一般式(38)において、R92、R93、R96、R97、R100、R101、R104、R105、R108、R109、R112及びR113は、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキル基、炭素数4~7のシクロアルキル基、炭素数6~10のアリール基、フェノール性水酸基、スルホン酸基又はメルカプト基が好ましい。Y41~Y52は、それぞれ独立して、直接結合、炭素数1~6のアルキレン鎖、炭素数4~7のシクロアルキレン鎖又は炭素数6~10のアリーレン鎖が好ましい。上記のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキレン鎖、シクロアルキレン鎖及びアリーレン鎖は、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。
 (A3)ポリベンゾオキサゾール及び/又は(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体が含有する、一般式(18)又は一般式(19)で表される構造単位としては、一般式(39)~(44)のいずれかで表される構造単位が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
(一般式(39)~一般式(44)において、R114、R115、R118、R119、R122、R123、R126、R127、R130、R131、R134及びR135は、それぞれ独立して、前記一般式(4)又は前記一般式(5)で表される置換基を表し、R116、R117、R120、R121、R124、R125、R128、R129、R132、R133、R136及びR137は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数6~15のアリール基、フェノール性水酸基、スルホン酸基又はメルカプト基を表す。X53~X64は、それぞれ独立して、直接結合、酸素原子又は前記一般式(20)で表される結合を表す。X53~X64が、直接結合の場合、Y53~Y64は、それぞれ独立して、直接結合、炭素数1~10のアルキレン鎖、炭素数4~10のシクロアルキレン鎖又は炭素数6~15のアリーレン鎖を表す。X53~X64が、酸素原子又は前記一般式(20)で表される結合の場合、Y53~Y64は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキレン鎖、炭素数4~10のシクロアルキレン鎖又は炭素数6~15のアリーレン鎖を表す。a~lは、それぞれ独立して、0~4の整数を表し、m~xは、それぞれ独立して、0~3の整数を表し、0≦a+c≦4であり、0≦b+d≦4であり、0≦e+g≦4であり、0≦f+h≦4であり、0≦i+k≦4であり、0≦j+l≦4であり、0≦m+o≦3であり、0≦n+p≦3であり、0≦q+s≦3であり、0≦r+t≦3であり、0≦u+w≦3であり、0≦v+x≦3である。)
 一般式(39)~一般式(44)において、R116、R117、R120、R121、R124、R125、R128、R129、R132、R133、R136及びR137は、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキル基、炭素数4~7のシクロアルキル基、炭素数6~10のアリール基、フェノール性水酸基、スルホン酸基又はメルカプト基が好ましい。Y53~Y64は、それぞれ独立して、直接結合、炭素数1~6のアルキレン鎖、炭素数4~7のシクロアルキレン鎖又は炭素数6~10のアリーレン鎖が好ましい。上記のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキレン鎖、シクロアルキレン鎖及びアリーレン鎖は、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。
 (A1)ポリイミド中の全カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位に占める、一般式(33)~一般式(38)のいずれかで表される構造単位の含有比率は、30~100mol%の範囲内が好ましく、50~100mol%の範囲内がより好ましく、70~100mol%の範囲内がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、露光時の感度を向上させることができる。
 (A2)ポリイミド前駆体中の全カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位に占める、一般式(33)~一般式(38)のいずれかで表される構造単位の含有比率は、30~100mol%の範囲内が好ましく、50~100mol%の範囲内がより好ましく、70~100mol%の範囲内がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、露光時の感度を向上させることができる。
 (A3)ポリベンゾオキサゾール中の全カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位に占める、一般式(39)~一般式(44)のいずれかで表される構造単位の含有比率は、30~100mol%の範囲内が好ましく、50~100mol%の範囲内がより好ましく、70~100mol%の範囲内がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、露光時の感度を向上させることができる。
 (A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体中の全カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位に占める、一般式(39)~一般式(44)のいずれかで表される構造単位の含有比率は、30~100mol%の範囲内が好ましく、50~100mol%の範囲内がより好ましく、70~100mol%の範囲内がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、露光時の感度を向上させることができる。
 <フッ素原子を有するジアミン、フッ素原子を有するジアミン誘導体、フッ素原子を有するビスアミノフェノール化合物及びフッ素原子を有するビスアミノフェノール化合物誘導体から選ばれる一種類以上に由来する構造単位>
 (A1)ポリイミド及び/又は(A2)ポリイミド前駆体は、フッ素原子を有するジアミン及びその誘導体に由来する構造単位として、一般式(12)で表される構造単位及び/又は一般式(13)で表される構造単位を含有することが好ましい。
 (A1)ポリイミド及び/又は(A2)ポリイミド前駆体は、一般式(3a)のR又は一般式(6)のR11が、一般式(12)で表される構造単位及び/又は一般式(13)で表される構造単位を含有することがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
(一般式(12)及び一般式(13)中、R30~R33は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数6~15のアリール基、スルホン酸基、カルボキシ基又はメルカプト基を表す。X~Xは、それぞれ独立して、直接結合、酸素原子又は前記一般式(20)で表される結合を表す。X~Xが、直接結合の場合、Y~Yは、それぞれ独立して、直接結合、炭素数1~10のアルキレン鎖、炭素数4~10のシクロアルキレン鎖又は炭素数6~15のアリーレン鎖を表す。X~Xが、酸素原子又は前記一般式(20)で表される結合の場合、Y~Yは、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキレン鎖、炭素数4~10のシクロアルキレン鎖又は炭素数6~15のアリーレン鎖を表す。a~h及びα~δは、それぞれ独立して、0~4の整数を表し、0≦a+c≦4であり、0≦b+d≦4であり、0≦e+g≦4であり、0≦f+h≦4である。Y~Yが、直接結合の場合、α~δは0である。)
 一般式(12)及び一般式(13)において、R30~R33は、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキル基、炭素数4~7のシクロアルキル基、炭素数6~10のアリール基、スルホン酸基、カルボキシ基又はメルカプト基が好ましい。Y~Yは、それぞれ独立して、直接結合、炭素数1~6のアルキレン鎖、炭素数4~7のシクロアルキレン鎖又は炭素数6~10のアリーレン鎖が好ましい。a、b、e及びfは、それぞれ独立して、1~4が好ましい。上記のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキレン鎖、シクロアルキレン鎖及びアリーレン鎖は、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。
 (A3)ポリベンゾオキサゾール及び/又は(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体は、フッ素原子を有するビスアミノフェノール化合物及びその誘導体に由来する構造単位として、一般式(14)で表される構造単位及び/又は一般式(15)で表される構造単位を含有することが好ましい。
 (A3)ポリベンゾオキサゾール及び/又は(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体は、一般式(7)のR17又は一般式(8)のR21が、一般式(14)で表される構造単位及び/又は一般式(15)で表される構造単位を含有することがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
(一般式(14)及び一般式(15)において、R34~R37は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数6~15のアリール基、スルホン酸基、カルボキシ基又はメルカプト基を表す。X~Xは、それぞれ独立して、直接結合、酸素原子又は前記一般式(20)で表される結合を表す。X~Xが、直接結合の場合、Y~Yは、それぞれ独立して、直接結合、炭素数1~10のアルキレン鎖、炭素数4~10のシクロアルキレン鎖又は炭素数6~15のアリーレン鎖を表す。X~Xが、酸素原子又は前記一般式(20)で表される結合の場合、Y~Yは、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキレン鎖、炭素数4~10のシクロアルキレン鎖又は炭素数6~15のアリーレン鎖を表す。a~d及びε~θは、それぞれ独立して、0~4の整数を表し、e~hは、それぞれ独立して、0~3の整数を表し、0≦a+c≦4であり、0≦b+d≦4であり、0≦e+g≦3であり、0≦f+h≦3である。Y~Yが、直接結合の場合、ε~θは0である。)
 一般式(14)及び一般式(15)において、R34~R37は、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキル基、炭素数4~7のシクロアルキル基、炭素数6~10のアリール基、スルホン酸基、カルボキシ基又はメルカプト基が好ましい。Y~Yは、それぞれ独立して、直接結合、炭素数1~6のアルキレン鎖、炭素数4~7のシクロアルキレン鎖又は炭素数6~10のアリーレン鎖が好ましい。a、b、e及びfは、それぞれ独立して、1~4が好ましい。上記のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキレン鎖、シクロアルキレン鎖及びアリーレン鎖は、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。
 (A1)ポリイミド及び/又は(A2)ポリイミド前駆体が含有する、一般式(12)又は(13)で表される構造単位としては、一般式(21)~一般式(26)で表される構造単位が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
(一般式(21)~一般式(26)において、R60~R71は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数6~15のアリール基、スルホン酸基、カルボキシ基又はメルカプト基を表す。X17~X28は、それぞれ独立して、直接結合、酸素原子又は前記一般式(20)で表される結合を表す。X17~X28が、直接結合の場合、Y17~Y28は、それぞれ独立して、直接結合、炭素数1~10のアルキレン鎖、炭素数4~10のシクロアルキレン鎖又は炭素数6~15のアリーレン鎖を表す。X17~X28が、酸素原子又は前記一般式(20)で表される結合の場合、Y17~Y28は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキレン鎖、炭素数4~10のシクロアルキレン鎖又は炭素数6~15のアリーレン鎖を表す。a~l及びα~μは、それぞれ独立して、0~4の整数を表し、m~xは、それぞれ独立して、0~3の整数を表し、0≦a+c≦4であり、0≦b+d≦4であり、0≦e+g≦4であり、0≦f+h≦4であり、0≦i+k≦4であり、0≦j+l≦4であり、0≦m+o≦3であり、0≦n+p≦3であり、0≦q+s≦3であり、0≦r+t≦3であり、0≦u+w≦3であり、0≦v+x≦3である。Y17~Y28が、直接結合の場合、α~μは、0である。)
 一般式(21)~一般式(26)において、R60~R71は、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキル基、炭素数4~7のシクロアルキル基、炭素数6~10のアリール基、スルホン酸基、カルボキシ基又はメルカプト基が好ましい。Y17~Y28は、それぞれ独立して、直接結合、炭素数1~6のアルキレン鎖、炭素数4~7のシクロアルキレン鎖又は炭素数6~10のアリーレン鎖が好ましい。a、b、e、f、i、j、m、n、q、r、u及びvは、それぞれ独立して、1~4が好ましい。上記のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキレン鎖、シクロアルキレン鎖及びアリーレン鎖は、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。
 (A3)ポリベンゾオキサゾール及び/又は(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体が含有する、一般式(14)又は(15)で表される構造単位としては、一般式(27)~一般式(32)のいずれかで表される構造単位が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
(一般式(27)~一般式(32)において、R72~R83は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数6~15のアリール基、スルホン酸基、カルボキシ基又はメルカプト基を表す。X29~X40は、それぞれ独立して、直接結合、酸素原子又は前記一般式(20)で表される結合を表す。X29~X40が、直接結合の場合、Y29~Y40は、それぞれ独立して、直接結合、炭素数1~10のアルキレン鎖、炭素数4~10のシクロアルキレン鎖又は炭素数6~15のアリーレン鎖を表す。X29~X40が、酸素原子又は前記一般式(20)で表される結合の場合、Y29~Y40は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキレン鎖、炭素数4~10のシクロアルキレン鎖又は炭素数6~15のアリーレン鎖を表す。a~l及びα~μは、それぞれ独立して、0~4の整数を表し、m~xは、それぞれ独立して、0~3の整数を表し、0≦a+c≦4であり、0≦b+d≦4であり、0≦e+g≦4であり、0≦f+h≦4であり、0≦i+k≦4であり、0≦j+l≦4であり、0≦m+o≦3であり、0≦n+p≦3であり、0≦q+s≦3であり、0≦r+t≦3であり、0≦u+w≦3であり、0≦v+x≦3である。Y29~Y40が、直接結合の場合、α~μは、0である。)
 一般式(27)~一般式(32)において、R72~R83は、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキル基、炭素数4~7のシクロアルキル基、炭素数6~10のアリール基、スルホン酸基、カルボキシ基又はメルカプト基が好ましい。Y29及びY30は、それぞれ独立して、直接結合、炭素数1~6のアルキレン鎖、炭素数4~7のシクロアルキレン鎖又は炭素数6~10のアリーレン鎖が好ましい。a、b、e、f、i、j、m、n、q、r、u及びvは、それぞれ独立して、1~4が好ましい。上記のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキレン鎖、シクロアルキレン鎖及びアリーレン鎖は、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。
 (A1)ポリイミド中の全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に占める、一般式(21)~一般式(26)のいずれかで表される構造単位の含有比率は、30~100mol%の範囲内が好ましく、50~100mol%の範囲内がより好ましく、70~100mol%の範囲内がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、露光時の感度を向上させることができる。
 (A2)ポリイミド前駆体中の全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に占める、一般式(21)~一般式(26)のいずれかで表される構造単位の含有比率は、30~100mol%の範囲内が好ましく、50~100mol%の範囲内がより好ましく、70~100mol%の範囲内がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、露光時の感度を向上させることができる。
 (A3)ポリベンゾオキサゾール中の全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に占める、一般式(27)~一般式(32)のいずれかで表される構造単位の含有比率は、30~100mol%の範囲内が好ましく、50~100mol%の範囲内がより好ましく、70~100mol%の範囲内がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、露光時の感度を向上させることができる。
 (A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体中の全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に占める、一般式(27)~一般式(32)のいずれかで表される構造単位の含有比率は、30~100mol%の範囲内が好ましく、50~100mol%の範囲内がより好ましく、70~100mol%の範囲内がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、露光時の感度を向上させることができる。
 <芳香族、脂環式及び脂肪族カルボン酸並びにそれらの誘導体に由来する構造単位>
 (A1)ポリイミド及び/又は(A2)ポリイミド前駆体は、芳香族テトラカルボン酸及び/又はその誘導体に由来する構造単位を含有することが好ましい。(A1)ポリイミド及び/又は(A2)ポリイミド前駆体が、芳香族カルボン酸及び/又はその誘導体に由来する構造単位を含有することで、芳香族基の耐熱性により、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。芳香族カルボン酸及びその誘導体としては、芳香族テトラカルボン酸及び/又はその誘導体が好ましい。
 (A1)ポリイミド中の全カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位に占める、芳香族テトラカルボン酸及び/又はその誘導体に由来する構造単位の含有比率は、50~100mol%の範囲内が好ましく、60~100mol%の範囲内がより好ましく、70~100mol%の範囲内がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。
 (A2)ポリイミド前駆体中の全カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位に占める、芳香族テトラカルボン酸及び/又はその誘導体に由来する構造単位の含有比率は、50~100mol%の範囲内が好ましく、60~100mol%の範囲内がより好ましく、70~100mol%の範囲内がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。
 (A1)ポリイミド及び/又は(A2)ポリイミド前駆体は、脂環式カルボン酸若しくは脂肪族カルボン酸及び/又はそれらの誘導体に由来する構造単位を含有しても構わない。脂環式カルボン酸若しくは脂肪族カルボン酸及びそれらの誘導体としては、脂環式テトラカルボン酸若しくは脂肪族テトラカルボン酸及び/又はそれらの誘導体が好ましい。
 (A3)ポリベンゾオキサゾール及び/又は(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体は、芳香族カルボン酸及び/又はその誘導体に由来する構造単位を含有することが好ましい。(A3)ポリベンゾオキサゾール及び/又は(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体が、芳香族カルボン酸及び/又はその誘導体に由来する構造単位を含有することで、芳香族基の耐熱性により、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。芳香族カルボン酸及びその誘導体としては、芳香族ジカルボン酸若しくは芳香族トリカルボン酸及び/又はそれらの誘導体が好ましく、芳香族ジカルボン酸及び/又はその誘導体がより好ましい。
 (A3)ポリベンゾオキサゾール中の全カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位に占める、芳香族カルボン酸及び/又はその誘導体に由来する構造単位の含有比率は、50~100mol%の範囲内が好ましく、60~100mol%の範囲内がより好ましく、70~100mol%の範囲内がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。
 (A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体中の全カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位に占める、芳香族カルボン酸及び/又はその誘導体に由来する構造単位の含有比率は、50~100mol%の範囲内が好ましく、60~100mol%の範囲内がより好ましく、70~100mol%の範囲内がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。
 (A3)ポリベンゾオキサゾール及び/又は(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体は、脂環式カルボン酸若しくは脂肪族カルボン酸及び/又はそれらの誘導体に由来する構造単位を含有しても構わない。脂環式カルボン酸若しくは脂肪族カルボン酸及びそれらの誘導体としては、脂環式ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸、脂環式トリカルボン酸若しくは脂肪族トリカルボン酸、及び/又は、それらの誘導体が好ましく、脂環式ジカルボン酸若しくは脂肪族ジカルボン酸及び/又はそれらの誘導体がより好ましい。
 <芳香族、脂環式及び脂肪族アミン並びにそれらの誘導体に由来する構造単位>
 (A1)ポリイミド、(A2)ポリイミド前駆体、(A3)ポリベンゾオキサゾール及び(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上は、芳香族アミン及び/又はその誘導体に由来する構造単位を含有することが好ましい。(A1)ポリイミド、(A3)ポリベンゾオキサゾール、(A2)ポリイミド前駆体及び(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上が、芳香族アミン及び/又はその誘導体に由来する構造単位を含有することで、芳香族基の耐熱性により、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。芳香族アミン及びその誘導体としては、芳香族ジアミン、ビスアミノフェノール化合物、芳香族トリアミン若しくはトリスアミノフェノール化合物、及び/又は、それらの誘導体が好ましく、芳香族ジアミン若しくはビスアミノフェノール化合物及び/又はそれらの誘導体がより好ましい。
 (A1)ポリイミド、(A2)ポリイミド前駆体、(A3)ポリベンゾオキサゾール及び(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上の樹脂における、全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に占める、芳香族アミン及び/又はその誘導体に由来する構造単位の含有比率は、50~100mol%の範囲内が好ましく、60~100mol%の範囲内がより好ましく、70~100mol%の範囲内がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。
 (A1)ポリイミド、(A2)ポリイミド前駆体、(A3)ポリベンゾオキサゾール及び(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上は、脂環式アミン若しくは脂肪族アミン及び/又はそれらの誘導体に由来する構造単位を含有しても構わない。脂環式アミン若しくは脂肪族アミン及びそれらの誘導体としては、脂環式ジアミン、脂環式ジヒドロキシジアミン、脂肪族ジアミン若しくは脂肪族ジヒドロキシジアミン及び/又はそれらの誘導体が好ましい。
 <シリル基又はシロキサン結合を有するジアミン及びその誘導体に由来する構造単位>
 (A1)ポリイミド、(A3)ポリベンゾオキサゾール、(A2)ポリイミド前駆体及び(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上は、シリル基又はシロキサン結合を有するジアミン及び/又はその誘導体に由来する構造単位を含有することが好ましい。(A1)ポリイミド、(A3)ポリベンゾオキサゾール、(A2)ポリイミド前駆体及び(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上が、シリル基又はシロキサン結合を有するジアミン及び/又はその誘導体に由来する構造単位を含有することで、樹脂組成物の硬化膜と下地の基板界面における相互作用が増大し、下地の基板との密着性及び硬化膜の耐薬品性を向上させることができる。
 シリル基又はシロキサン結合を有するジアミン及びその誘導体としては、例えば、1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン又は1,9-ビス(4-アミノフェニル)オクタメチルペンタシロキサンが挙げられる。
 (A1)ポリイミド、(A3)ポリベンゾオキサゾール、(A2)ポリイミド前駆体及び(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上の樹脂における、全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に占める、シリル基又はシロキサン結合を有するジアミン及び/又はその誘導体に由来する構造単位の含有比率は、0.1mol%以上が好ましく、0.5mol%以上がより好ましく、1.0mol%以上がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、下地の基板の密着性及び硬化膜の耐薬品性を向上させることができる。一方、含有比率は、30mol%以下が好ましく、20mol%以下がより好ましく、10mol%以下がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。
 <オキシアルキレン構造を有するアミン及びその誘導体に由来する構造単位>
 (A1)ポリイミド、(A3)ポリベンゾオキサゾール、(A2)ポリイミド前駆体及び(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上は、オキシアルキレン構造を有するアミン及び/又はその誘導体に由来する構造単位を含有することが好ましい。(A1)ポリイミド、(A3)ポリベンゾオキサゾール、(A2)ポリイミド前駆体及び(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上が、オキシアルキレン構造を有するアミン及び/又はその誘導体に由来する構造単位を含有することで、低テーパーのパターン形状を得ることができるとともに、硬化膜の機械特性を向上させることができる。
 オキシアルキレン構造を有するアミン及びその誘導体としては、オキシアルキレン構造を有するジアミン若しくはオキシアルキレン構造を有するトリアミン及び/又はそれらの誘導体が好ましい。
 (A1)ポリイミド、(A2)ポリイミド前駆体、(A3)ポリベンゾオキサゾール及び(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上は、オキシアルキレン構造を有するジアミン及びその誘導体に由来する構造単位として、一般式(45)で表される構造単位を含有することが好ましい。
 (A1)ポリイミド及び/又は(A2)ポリイミド前駆体は、一般式(3a)のR又は一般式(3)のR12が、一般式(45)で表される構造単位を含有することがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
(一般式(45)中、X65は、直接結合又は炭素数1~10のアルキレン鎖を表す。R138は、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基又は炭素数6~15のアリール基を表す。a及びbは、1~10の整数を表す。)
 一般式(45)において、X65は、直接結合又は炭素数1~6のアルキレン鎖が好ましい。R138は、水素、炭素数1~6のアルキル基、炭素数4~7のシクロアルキル基又は炭素数6~10のアリール基が好ましい。上記のアルキレン鎖、アルキル基、シクロアルキル基及びアリール基は、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。
 オキシアルキレン構造を有するトリアミン及びその誘導体としては、一般式(46)で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
(一般式(46)中、X66~X68は、それぞれ独立して、直接結合又は炭素数1~10のアルキレン鎖を表し、Y65は、メチン基、炭素数1~10のアルカン-1,1,1-トリイル基、炭素数4~10のシクロアルカン-トリイル基又は炭素数6~15のアレーン-トリイル基を表す。R139~R147は、それぞれ独立して、水素又は炭素数1~10のアルキル基を表す。c~hは、1~10の整数を表す。)
 一般式(46)において、X66~X68は、それぞれ独立して、直接結合又は炭素数1~6のアルキレン鎖が好ましい。また、Y65は、メチン基、炭素数1~6のアルカン-1,1,1-トリイル基、炭素数4~7のシクロアルカン-トリイル基又は炭素数6~10のアレーン-トリイル基が好ましい。また、R139~R147は、それぞれ独立して、水素又は炭素数1~6のアルキル基が好ましい。上記のアルキル基、アルキレン鎖、アルカン-1,1,1-トリイル基、シクロアルカン-トリイル基又はアレーン-トリイル基は、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。
 オキシアルキレン構造を有するジアミン及びその誘導体としては、例えば、“JEFFAMINE”(登録商標)D-230、同D-400、同D-2000、同D-4000、同HK-511、同ED-600、同ED-900、同ED-2003、同EDR-148、同EDR-176、同SD-231、同SD-401、同SD-2001、同THF-100、同THF-140、同THF-170、同XTJ-582、同XTJ-578、同XTJ-542、同XTJ-548若しくは同XTJ-559又は“ELASTAMINE”(登録商標)RP-405、同RP-409、同RP-2005、同RP-2009、同RT-1000、同RE-600、同RE-900、同RE-2000、同HE-150、同HE-180、同HE-1700、同HT-1700、同RE1-1000、同RE1-2005、同RE1-2007、同RP3-400若しくは同RP3-5000(以上、何れもHUNTSMAN製)が挙げられる。
 オキシアルキレン構造を有するトリアミン及びその誘導体としては、例えば、“JEFFAMINE”(登録商標)T-403、同T-3000、同T-5000又は同ST-404(以上、何れもHUNTSMAN製)が挙げられる。
 (A1)ポリイミド、(A3)ポリベンゾオキサゾール、(A2)ポリイミド前駆体及び(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上の樹脂における、全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に占める、オキシアルキレン構造を有するアミン及び/又はその誘導体に由来する構造単位の含有比率は、1mol%以上が好ましく、5mol%以上がより好ましく、10mol%以上がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、低テーパーのパターン形状を得ることができるとともに、硬化膜の機械特性を向上させることができる。一方、含有比率は、60mol%以下が好ましく、50mol%以下がより好ましく、40mol%以下がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。
 <末端封止剤>
 (A1)ポリイミド、(A2)ポリイミド前駆体、(A3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上は、樹脂の末端が、モノアミン、ジカルボン酸無水物、モノカルボン酸、モノカルボン酸塩化物又はモノカルボン酸活性エステルなどの末端封止剤で封止されていても構わない。樹脂の末端が、末端封止剤で封止されることで、(A1)ポリイミド、(A2)ポリイミド前駆体、(A3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上を含有する樹脂組成物の塗液の保管安定性を向上させることができる。
 末端封止剤として用いるモノアミンとしては、例えば、5-アミノ-8-ヒドロキシキノリン、1-ヒドロキシ-7-アミノナフタレン、1-ヒドロキシ-6-アミノナフタレン、1-ヒドロキシ-5-アミノナフタレン、1-ヒドロキシ-4-アミノナフタレン、2-ヒドロキシ-7-アミノナフタレン、2-ヒドロキシ-6-アミノナフタレン、2-ヒドロキシ-5-アミノナフタレン、1-カルボキシ-7-アミノナフタレン、1-カルボキシ-6-アミノナフタレン、1-カルボキシ-5-アミノナフタレン、2-カルボキシ-7-アミノナフタレン、2-カルボキシ-6-アミノナフタレン、2-カルボキシ-5-アミノナフタレン、2-アミノ安息香酸、3-アミノ安息香酸、4-アミノ安息香酸、4-アミノサリチル酸、5-アミノサリチル酸、6-アミノサリチル酸、3-アミノ-4,6-ジヒドロキシピリミジン、2-アミノフェノール、3-アミノフェノール、4-アミノフェノール、2-アミノチオフェノール、3-アミノチオフェノール又は4-アミノチオフェノールが挙げられる。
 末端封止剤として用いるジカルボン酸無水物としては、例えば、フタル酸無水物、マレイン酸無水物、コハク酸無水物、5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物、シクロヘキサンジカルボン酸無水物又は3-ヒドロキシフタル酸無水物が挙げられる。
 末端封止剤として用いるモノカルボン酸及びモノカルボン酸塩化物としては、例えば、安息香酸、3-カルボキシフェノール、4-カルボキシフェノール、3-カルボキシチオフェノール、4-カルボキシチオフェノール、1-ヒドロキシ-7-カルボキシナフタレン、1-ヒドロキシ-6-カルボキシナフタレン、1-ヒドロキシ-5-カルボキシナフタレン、1-メルカプト-7-カルボキシナフタレン、1-メルカプト-6-カルボキシナフタレン、1-メルカプト-5-カルボキシナフタレン、3-カルボキシベンゼンスルホン酸若しくは4-カルボキシベンゼンスルホン酸、それらのモノカルボン酸塩化物又はテレフタル酸、フタル酸、マレイン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、1,5-ジカルボキシナフタレン、1,6-ジカルボキシナフタレン、1,7-ジカルボキシナフタレン若しくは2,6-ジカルボキシナフタレンのモノカルボン酸塩化物が挙げられる。
 末端封止剤として用いるモノカルボン酸活性エステルとしては、例えば、上記の酸塩化物とN-ヒドロキシベンゾトリアゾール又はN-ヒドロキシ-5-ノルボルネン-2,3-ジカルボキシイミドと、の反応により得られるモノカルボン酸活性エステル化合物が挙げられる。
 (A1)ポリイミド、(A2)ポリイミド前駆体、(A3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上の樹脂における、全アミン、全カルボン酸及びそれらの誘導体に由来する構造単位に占める、末端封止剤に由来する構造単位の含有比率は、1mol%以上が好ましく、3mol%以上がより好ましく、5mol%以上がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、樹脂組成物の塗液の保管安定性を向上させることができる。一方、含有比率は、30mol%以下が好ましく、25mol%以下がより好ましく、20mol%以下がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、現像後の解像度を向上させることができる。
 (A1)ポリイミド、(A3)ポリベンゾオキサゾール、(A2)ポリイミド前駆体又は(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体に占める、各種カルボン酸若しくはアミン及びそれらの誘導体に由来する構造単位の含有比率は、H-NMR、13C-NMR、15N-NMR、IR、TOF-MS、元素分析法及び灰分測定などを組み合わせて求めることができる。
 <(A1)ポリイミド、(A3)ポリベンゾオキサゾール、(A2)ポリイミド前駆体又は(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体の物性>
 (A1)ポリイミド、(A2)ポリイミド前駆体、(A3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上の樹脂における、構造単位の繰り返し数nは、5以上が好ましく、10以上がより好ましく、15以上がさらに好ましい。繰り返し数nが上記範囲内であると、現像後の解像度を向上させることができる。一方、繰り返し数nは、1,000以下が好ましく、500以下がより好ましく、100以下がさらに好ましい。繰り返し数nが上記範囲内であると、塗布時のレベリング性及びアルカリ現像液でのパターン加工性を向上させることができる。
 (A1)ポリイミド、(A2)ポリイミド前駆体、(A3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上の重量平均分子量(以下、「Mw」)としては、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、「GPC」)で測定されるポリスチレン換算で、1,000以上が好ましく、3,000以上がより好ましく、5,000以上がさらに好ましい。Mwが上記範囲内であると、現像後の解像度を向上させることができる。一方、Mwとしては、500,000以下が好ましく、300,000以下がより好ましく、100,000以下がさらに好ましい。Mwが上記範囲内であると、塗布時のレベリング性及びアルカリ現像液でのパターン加工性を向上させることができる。
 また、数平均分子量(以下、「Mn」)としては、1,000以上が好ましく、3,000以上がより好ましく、5,000以上がさらに好ましい。Mnが上記範囲内であると、現像後の解像度を向上させることができる。一方、Mnとしては、500,000以下が好ましく、300,000以下がより好ましく、100,000以下がさらに好ましい。Mnが上記範囲内であると、塗布時のレベリング性及びアルカリ現像液でのパターン加工性を向上させることができる。
 (A1)ポリイミド、(A3)ポリベンゾオキサゾール、(A2)ポリイミド前駆体又は(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体のMw及びMnは、GPC、光散乱法又はX線小角散乱法などで、ポリスチレン換算の値として容易に測定することができる。(A1)ポリイミド、(A3)ポリベンゾオキサゾール、(A2)ポリイミド前駆体又は(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体中の構造単位の繰り返し数nは、構造単位の分子量をM、樹脂の重量平均分子量をMwとすると、n=Mw/Mで求めることができる。
 (A1)ポリイミド、(A2)ポリイミド前駆体、(A3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上のアルカリ溶解速度としては、50nm/min以上が好ましく、70nm/min以上がより好ましく、100nm/min以上がさらに好ましい。アルカリ溶解速度が上記範囲内であると、現像後の解像度を向上させることができる。一方、アルカリ溶解速度としては、12,000nm/min以下が好ましく、10,000nm/min以下がより好ましく、8,000nm/min以下がさらに好ましい。アルカリ溶解速度が上記範囲内であると、アルカリ現像時における膜減りを抑制することができる。
 ここでいうアルカリ溶解速度とは、樹脂をγ-ブチロラクトンに溶解した溶液をSiウェハ上に塗布した後、120℃で4分間プリベークして膜厚10μm±0.5μmのプリベーク膜を成膜し、該プリベーク膜を23±1℃の2.38質量%水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液で60秒間現像し、水で30秒間リンスした後の膜厚減少値をいう。
 <(A1)ポリイミド、(A3)ポリベンゾオキサゾール、(A2)ポリイミド前駆体又は(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成方法>
 (A1)ポリイミド又は(A2)ポリイミド前駆体は、公知の方法で合成することができる。例えば、N-メチル-2-ピロリドンなどの極性溶媒中で、テトラカルボン酸二無水物とジアミン(一部を末端封止剤であるモノアミンに置き換え)と、を80~200℃で反応させる方法、又は、テトラカルボン酸二無水物(一部を末端封止剤であるジカルボン酸無水物、モノカルボン酸、モノカルボン酸塩化物若しくはモノカルボン酸活性エステルに置き換え)とジアミンと、を80~200℃で反応させる方法などが挙げられる。また、同様の方法を0~80℃で行なうなどして(A2)ポリイミド前駆体を合成し、得られた(A2)ポリイミド前駆体を公知のイミド化反応法を用いて完全イミド化させる方法、途中でイミド化反応を停止して一部イミド結合を導入する方法、又は、完全イミド化した(A1)ポリイミドと(A2)ポリイミド前駆体を混合することによって一部イミド結合を導入する方法などが挙げられる。
 (A3)ポリベンゾオキサゾール又は(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体は、公知の方法で合成できる。例えば、N-メチル-2-ピロリドンなどの極性溶媒中で、ジカルボン酸活性ジエステルとビスアミノフェノール化合物(一部を末端封止剤であるモノアミンに置き換え)と、を80~250℃で反応させる方法、又は、ジカルボン酸活性ジエステル(一部を末端封止剤であるジカルボン酸無水物、モノカルボン酸、モノカルボン酸塩化物若しくはモノカルボン酸活性エステルに置き換え)とビスアミノフェノール化合物と、を80~250℃で反応させる方法などが挙げられる。また、同様の方法を0~80℃で行なうなどして(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体を合成し、得られた(A2-2)ポリベンゾオキサゾールを公知のオキサゾール化反応法を用いて完全オキサゾール化させる方法、途中でオキサゾール化反応を停止して一部オキサゾール構造を導入する方法、又は、完全オキサゾール化した(A3)ポリベンゾオキサゾールと(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体を混合することによって一部オキサゾール構造を導入する方法などが挙げられる。
 (A1)ポリイミド、(A2)ポリイミド前駆体、(A3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上は、重合反応終了後、メタノールや水など、(A1)ポリイミド、(A2)ポリイミド前駆体、(A3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上に対する貧溶媒中にて沈殿化した後、洗浄、乾燥して得られるものであることが好ましい。再沈殿処理をすることで、低分子量成分などが除去できるため、硬化膜の機械特性が大幅に向上する。
 (A1)ポリイミド、(A3)ポリベンゾオキサゾール、(A2)ポリイミド前駆体又は(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体を合成する、具体的な方法について述べる。まずジアミン類又はビスアミノフェノール化合物類を反応溶媒中に溶解し、この溶液に実質的に等モル量のカルボン酸無水物類を徐々に添加する。メカニカルスターラーを用いて、混合溶液を好ましくは0~200℃、より好ましくは40~150℃の温度で、好ましくは0.5~50時間、より好ましくは2~24時間撹拌する。末端封止剤を用いる場合には、カルボン酸無水物類を添加した後、所定温度で所定時間撹拌した後、末端封止剤を徐々に添加し、撹拌する。
 重合反応に用いられる反応溶媒は、原料であるジアミン類又はビスアミノフェノール化合物類とカルボン酸無水物類と、を溶解できればよく、極性溶媒が好ましい。反応溶媒として、例えば、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド若しくはN-メチル-2-ピロリドンなどのアミド類、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、δ-バレロラクトン、γ-カプロラクトン、ε-カプロラクトン若しくはα-メチル-γ-ブチロラクトンなどの環状エステル類、エチレンカーボネート若しくはプロピレンカーボネートなどのカーボネート類、トリエチレングリコールなどのグリコール類、m-クレゾール若しくはp-クレゾールなどのフェノール類又はアセトフェノン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、スルホラン、ジメチルスルホキシドなどのその他の溶媒が挙げられる。反応溶媒量は、ジアミン類又はビスアミノフェノール化合物類とカルボン酸無水物類の合計を100質量部とした場合において、100~1900質量部が好ましく、150~950質量部がより好ましい。
 (A1)ポリイミド又は(A2)ポリイミド前駆体のイミド環閉環率(イミド化率)は、例えば、以下の方法で容易に求めることができる。まず、樹脂の赤外吸収スペクトルを測定し、ポリイミド構造に起因するイミド結合の吸収ピーク(1780cm-1付近、1377cm-1付近)の存在を確認する。次に、その樹脂を350℃で1時間熱硬化させ、赤外吸収スペクトルを測定する。熱硬化前後での、1780cm-1付近又は1377cm-1付近のピーク強度を比較することによって、熱硬化前の樹脂中のイミド結合の含有量を算出することで、イミド化率を求めることができる。
 (A3)ポリベンゾオキサゾール又は(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体のオキサゾール環閉環率(オキサゾール化率)は、例えば、以下の方法で容易に求めることができる。まず、樹脂の赤外吸収スペクトルを測定し、ポリベンゾオキサゾール構造に起因するオキサゾール結合の吸収ピーク(1574cm-1付近、1557cm-1付近)の存在を確認する。次に、その樹脂を350℃で1時間熱硬化させ、赤外吸収スペクトルを測定する。熱硬化前後での、1574cm-1付近又は1557cm-1付近のピーク強度を比較することによって、熱硬化前の樹脂中のオキサゾール結合の含有量を算出することで、オキサゾール化率を求めることができる。
 <(B)0を超えるアミン価を有する分散剤>
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、(B)0を超えるアミン価を有する分散剤を含有する。(B)0を超えるアミン価を有する分散剤とは、電位差自動滴定装置(AT-510;京都電子工業(株)製)を用い、滴定試薬として0.1mol/LのHCl水溶液、滴定溶剤としてTHFを用いて、「JIS K2501:2003」の「7.電位差滴定法(酸価)」に基づき、電位差滴定法により算出される値(mgKOH/g)が0を超える分散剤である。
 (C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料の表面と相互作用する表面親和性基、及び、(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料の分散安定性を向上させる分散安定化構造を有する化合物が好ましい。(B)0を超えるアミン価を有する分散剤の分散安定化構造としては、ポリマー鎖及び/又は静電荷を有する置換基などが挙げられる。
 さらに本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、(B1)一般式(2)及び一般式(3)で表される繰り返し単位を含む分散剤(以下、「(B1)分散剤」という場合がある。)を含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
(一般式(2)中、Rはアルキル基を表す。RおよびRはそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基、またはヒドロキシル基を表す。xは0~20の範囲内の整数である。ただし、xが0のときはR、Rの少なくともいずれかがアルキル基である。mは1~100の範囲内の整数である。一般式(3)中、nは1~100の範囲内の整数である。)
 (B1)分散剤は三級のアミノ基を有していることが好ましい。三級であると、後述する(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料に対してより分散安定化するため好ましい。
 さらに、(B1)分散剤はヒドロキシル基を有していることが好ましい。ヒドロキシル基を有することで、アルカリ現像性を付与することができる。また、一般式(2)及び一般式(3)で表される繰り返し単位を含むことで、アルカリ現像性がさらに向上するため好ましい。
 一般式(2)のxが0であるとオキシプロピレン骨格となり、合成上容易であるため好ましい。さらに、一般式(2)のmは10~50の範囲内の整数、一般式(3)のnは10~50の範囲内の整数であることにより、(A)アルカリ可溶性樹脂との相溶性が増すことで分散安定性がさらに向上するため好ましい。
 (B)0を超えるアミン価を有する分散剤は1種でも2種以上を併用してもよく、前記(B)0を超えるアミン価を有する分散剤が、さらに(B2)アミン価が15~60mgKOH/gの範囲内のアクリルブロックコポリマーである分散剤(以下、「(B2)分散剤」という場合がある。)、(B3)ウレタン結合を有する分散剤(以下、「(B3)分散剤」という場合がある。)から少なくとも1種以上を含むことが好ましい。
 これは、一般的にはネガ型感光性樹脂組成物は、分散液と希釈液を混合させて使用するが、その比率は、求められる光学濃度の値により変わる。ここで、分散液とは、少なくとも(A)アミン価を有する分散剤、(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料、および溶剤を含む液のことであり、希釈液とは、(A)アルカリ可溶性樹脂、(D)ラジカル重合性化合物、(E)光重合開始剤、溶剤、その他連鎖移動剤、界面活性剤などを混合させた液のことである。
 高い光学濃度を出すためには、(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料の使用量を増やす必要がある。それに伴い、希釈液に対して分散液の使用比率が高くなるため、前記(A)アミン価を有する分散剤の使用のみでは、分散剤使用量の増加によりアルカリ溶解速度が大きくなる傾向がある。そこで、上記の(B2)アミン価が15mgKOH/g以上のアクリルブロックコポリマーである分散剤、(B3)ウレタン結合を有する分散剤から少なくとも1種以上を分散液または希釈液に含有させることで、アクリルブロック構造およびウレタン構造によって疎水性が付与され、分散安定性を維持しながら、アルカリ溶解速度を抑制し、すなわち現像速度の制御が可能になる。
 (B2)分散剤は、アミン価が60mgKOH/g以内であれば、分散剤の高い極性による、(A)アルカリ可溶性樹脂、(D)ラジカル重合性化合物、(E)光重合性開始剤、溶剤との相溶性の低下を抑制することができ、好ましい。さらに、アミン価が20~30mgKOH/gの範囲内であることで、(A)アルカリ可溶性樹脂、(D)ラジカル重合性化合物、(E)光重合性開始剤、溶剤との相溶性が最もよくなるため好ましい。
 (B3)分散剤は、ウレタン結合を有していれば特に限定されないが、アミン価は10mgKOH/g以上であれば、分散安定性と(A)アルカリ可溶性樹脂、(D)ラジカル重合性化合物、(E)光重合性開始剤、溶剤との相溶性が両立できるため、好ましい。
 前記(B1)分散剤100質量部に対し、(B2)分散剤および(B3)分散剤の総量が10~100質量部の範囲内であることが好ましい。(B2)分散剤および(B3)分散剤の総量が10質量部以上含まれていると、高い分散性を維持しながら、アルカリ現像速度を制御することできるため好ましい。また、前記(B1)分散剤100質量部に対し、(B2)分散剤および(B3)分散剤の総量が100質量部以下であれば、高い分散性を維持しながら、(A)アルカリ可溶性樹脂、(D)ラジカル重合性化合物、(E)光重合開始剤、溶剤との相溶性の低下を抑制することができ、好ましい。
 (B2)分散剤のみ含まれる場合は、(B2)分散剤が10~100質量部の範囲内であることが好ましい。(B3)分散剤のみ含まれる場合は、(B3)分散剤が10~100質量部の範囲内であることが好ましい。
 アクリルブロック構造を有する市販の分散剤としては、“EFKA”(登録商標)4300、同4310、同4320(以上、何れもBASF製)等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 さらに、後述するとおり、前記(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料が、下記一般式(1)で表される化合物である場合において、一般式(1)のmが10~30-の範囲内にあり、一般式(2)のnが5~15の範囲内にあり、かつ前記mおよびnがm≧nであると、一般式(1)の疎水性と親水性のバランスが良くなるため、(A)アルカリ可溶性樹脂との高い相溶性と、高い分散安定性が両立でき、さらに、アルカリ現像速度も制御することができるため好ましい。mが10以上、またはnが5以上であることで、分子量が大きくなることで、(B1)分散剤の立体障害による分散安定化が可能となるため好ましい。さらにmが30以内、またはnが15以内であることで、分子量が大きくなりすぎることによる分散不安定化を抑制し、親水性と疎水性のバランスを維持しながらアルカリ現像速度を制御することができるため好ましい。また、m≧nの関係であれば、(A)アルカリ可溶性樹脂との相溶性を維持しながら、高い分散安定性が得られるため、好ましい。
 (B)0を超えるアミン価を有する分散剤では、上記以外の分散剤を含んでいてもよく、表面親和性基を有する(B)0を超えるアミン価を有する分散剤としては、表面親和性基であるアミノ基及び/又は酸性基が、酸及び/又は塩基と塩形成した構造を有することも好ましい。
 (B)0を超えるアミン価を有する分散剤としては、(B1)分散剤、(B2)分散剤、(B3)分散剤の他にも、例えば、“DP1SPERBYK”(登録商標)-108、同-109、同-160、同-161、同-162、同-163、同-164、同-166、同-167、同-168、同-182、同-184、同-185、同-2000、同-2008、同-2009、同-2022、同-2050、同-2055、同-2150、同-2155、同-2163、同-2164、若しくは同-2061、“BYK”(登録商標)-9075、同-9076、同-9077、同-LP-N6919、同-LP-N21116若しくは同-LP-N21324(以上、何れもビックケミー・ジャパン(株)製)、“EFKA”(登録商標)4015、同4020、同4046、同4047、同4050、同4055、同4060、同4080、同4300、同4330、同4340、同4400、同4401、同4402、同4403若しくは同4800(以上、何れもBASF製)、“アジスパー”(登録商標)PB711(味の素ファインテクノ(株)製)又は“SOLSPERSE”(登録商標)13240、同13940、同20000、同71000若しくは同76500(以上、何れもLubrizol製)が挙げられる。
 (B)0を超えるアミン価を有する分散剤のうち、酸価も有する分散剤としては、例えば、“ANTI-TERRA”(登録商標)-U100若しくは同-204、“DP1SPERBYK”(登録商標)-106、同-140、同-142、同-145、同-180、同-2001、同-2013、同-2020、同-2025、同-187若しくは同-191、“BYK”(登録商標)-9076(ビックケミー・ジャパン(株)製、“アジスパー”(登録商標)PB821、同PB880若しくは同PB881(以上、何れも味の素ファインテクノ(株)製)又は“SOLSPERSE”(登録商標)9000、同11200、同13650、同24000、同32000、同32500、同32500、同32600、同33000、同34750、同35100、同35200、同37500、同39000、同56000、若しくは同76500(以上、何れもLubrizol製)が挙げられる。
 (B)0を超えるアミン価を有する分散剤のアミン価としては、5mgKOH/g以上が好ましく、8mgKOH/g以上がより好ましく、10mgKOH/g以上がさらに好ましい。アミン価が上記範囲内であると、(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料の分散安定性を向上させることができる。一方、アミン価としては、150mgKOH/g以下が好ましく、120mgKOH/g以下がより好ましく、100mgKOH/g以下がさらに好ましい。アミン価が上記範囲内であると、樹脂組成物の保管安定性を向上させることができる。
 ここでいうアミン価とは、(B)0を超えるアミン価を有する分散剤1g当たりと反応する酸と当量の水酸化カリウムの質量をいい、単位はmgKOH/gである。(B)0を超えるアミン価を有する分散剤1gを酸で中和させた後、水酸化カリウム水溶液で滴定することで求めることができる。 (B)0を超えるアミン価を有する分散剤の酸価としては、5mgKOH/g以上が好ましく、8mgKOH/g以上がより好ましく、10mgKOH以上がさらに好ましい。酸価が上記範囲内であると、(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料の分散安定性を向上させることができる。一方、酸価としては、200mgKOH/g以下が好ましく、170mgKOH/g以下がより好ましく、150mgKOH/g以下がさらに好ましい。酸価が上記範囲内であると、樹脂組成物の保管安定性を向上させることができる。
 ここでいう酸価とは、(B)0を超えるアミン価を有する分散剤1g当たりと反応する水酸化カリウムの質量をいい、単位はmgKOH/gである。(B)0を超えるアミン価を有する分散剤1gを水酸化カリウム水溶液で滴定することで求めることができる。
 ポリマー鎖を有する(B)0を超えるアミン価を有する分散剤としては、アクリル樹脂系分散剤、ポリオキシアルキレンエーテル系分散剤、ポリエステル系分散剤、ポリウレタン系分散剤、ポリオール系分散剤、ポリエチレンイミン系分散剤又はポリアリルアミン系分散剤が挙げられる。アルカリ現像液でのパターン加工性の観点から、アクリル樹脂系分散剤、ポリオキシアルキレンエーテル系分散剤、ポリエステル系分散剤、ポリウレタン系分散剤又はポリオール系分散剤が好ましい。
 本発明のネガ感光性樹脂組成物に占める(B)0を超えるアミン価を有する分散剤の含有比率は、後述する(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料および(B)0を超えるアミン価を有する分散剤の合計を100質量%とした場合において、1質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましく、10質量%以上がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料の分散安定性を向上させることができ、現像後の解像度を向上させることができる。一方、(B)0を超えるアミン価を有する分散剤の含有比率は、60質量%以下が好ましく、55質量%以下がより好ましく、50質量%以下がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。
 <(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料>
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、さらに、(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料を含有する。(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料とは、特定波長の光を吸収する化合物であり、特に、可視光線の波長(380~780nm)の光を吸収することで、着色する化合物をいう。
 (C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料を含有させることで、分散剤との相互作用により分散安定化するため、樹脂組成物から得られる膜を着色させることができ、樹脂組成物の膜を透過する光、又は、樹脂組成物の膜から反射する光を、所望の色に着色させる、着色性を付与することができる。また、樹脂組成物の膜を透過する光、又は、樹脂組成物の膜から反射する光から、(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料が吸収する波長の光を遮光する、遮光性を付与することができる。
 (C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料としては、可視光線の波長の光を吸収し、白、赤、橙、黄、緑、青又は紫色に着色する化合物が挙げられる。これらの顔料を二色以上組み合わせることで、樹脂組成物の所望の樹脂組成物の膜を透過する光、又は、樹脂組成物の膜から反射する光を、所望の色座標に調色する、調色性を向上させることができる。アミド構造を有する有機顔料は、遮光性の観点から、本発明のネガ型感光性樹脂組成物の固形分比率が10%以上であれば、外光を十分に遮光できるため好ましい。また、固形分比率が70%以内であれば、外光を十分に遮光でき、ネガ型感光性樹脂組成物の硬化膜のパターンを形成することができるため、好ましい。なお、固形分比率とは、ネガ型感光性樹脂組成物における溶剤を除いた全固形分における比率をいう。
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては前記(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料が、下記一般式(1)で表される化合物であることが好ましく、これを含有させることで、樹脂組成物の膜が黒色化するため、樹脂組成物の膜を透過する光、又は、樹脂組成物の膜から反射する光を遮光する、遮光性を向上させることができる。このため、カラーフィルタのブラックマトリックス又は液晶ディスプレイのブラックカラムスペーサーなどの遮光膜や、外光反射の抑制によって高コントラスト化が要求される用途に好適である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
(一般式(1)中、R101、R102はそれぞれ独立して、水素、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基又はフッ素原子を1~20個有する炭素数1~10のアルキル基を表す。R104~R107、R109~R112はそれぞれ独立して、水素、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基、カルボキシ基、スルホン酸基、アミノ基又はニトロ基を表す。R103、R108はそれぞれ独立して、水素、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~15のアリール基を表す。)
 (C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料のうち、一般式(1)で表される化合物を含有させることで、樹脂組成物の膜が黒色化するとともに、隠蔽性に優れるため、樹脂組成物の膜の遮光性を向上させることができる。さらに、有機物であるため、化学構造変化又は官能変換により、所望の特定波長の光を透過又は遮光するなど、樹脂組成物の膜の透過スペクトル又は吸収スペクトルを調整し、調色性を向上させることができる。特に、近赤外領域の波長(例えば、700nm以上)の透過率を向上させることができるため、遮光性を有し、近赤外領域の波長の光を利用する用途に好適である。
 一般式(1)で表される化合物としては、例えば、“IRGAPHOR”(登録商標) BLACK S0100CF(BASF製)、国際公開第2010-081624号記載の黒色顔料又は国際公開第2010-081756号記載の黒色顔料が挙げられる。
 溶剤を除く、本発明のネガ感光性樹脂組成物の固形分に占める一般式(1)で表される化合物の含有比率は、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、15質量%以上がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、遮光性及び調色性を向上させることができる。一方、含有比率は、70質量%以下が好ましく、65質量%以下がより好ましく、60質量%以下がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、露光時の感度を向上させることができる。
 さらに、(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料に、(C1)ペリレン系顔黒色顔料を含んでいてもよい。
 <(C1)ペリレン系黒色顔料>
 (C1)ペリレン系顔黒色顔料とは、分子内にペリレン構造を有する、可視光線の波長の光を吸収することで黒色に着色する化合物をいう。
 (C1)ペリレン系顔黒色顔料を含有させることで、樹脂組成物の膜が黒色化するとともに、隠蔽性に優れるため、樹脂組成物の膜の遮光性を向上させることができる。さらに、有機物であるため、化学構造変化又は官能変換により、所望の特定波長の光を透過又は遮光するなど、樹脂組成物の膜の透過スペクトル又は吸収スペクトルを調整し、調色性を向上させることができる。特に、近赤外領域の波長(例えば、700nm以上)の透過率を向上させることができるため、遮光性を有し近赤外領域の波長の光を利用する用途に好適である。
 (C1)ペリレン系顔黒色顔料としては、一般式(71)又は一般式(72)で表されるペリレン化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
(一般式(71)及び一般式(72)において、X92、X93、X94及びX95は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキレン鎖を表す。R224及びR225は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、炭素数1~6のアルコキシ基又は炭素数2~6のアシル基を表す。)
 一般式(71)及び一般式(72)において、X92、X93、X94及びX95は、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン鎖が好ましい。また、R224及びR225は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、炭素数1~4のアルコキシ基又は炭素数2~4のアシル基が好ましい。上記のアルキレン鎖、アルコキシ基及びアシル基は、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。
 (C1)ペリレン系顔黒色顔料としては、例えば、ピグメントブラック21、30、31、32、33若しくは34が挙げられる(数値は何れもC.I.ナンバー)。
 上記以外に、“PALIOGEN”(登録商標) BLACK S0084、同K0084、同L0086、同K0086、同EH0788又は同FK4281(以上、何れもBASF製)が挙げられる。
 溶剤を除く、本発明のネガ感光性樹脂組成物の固形分に占める(C3)ペリレン系顔黒色顔料の含有比率は、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、15質量%以上がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、遮光性及び調色性を向上させることができる。一方、含有比率は、70質量%以下が好ましく、65質量%以下がより好ましく、60質量%以下がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、露光時の感度を向上させることができる。
 上記の(C1)ペリレン系黒色顔料以外にも、後述する(C2)染料、(C3)黒色染料、(C4)二色以上の染料混合物、(C5)黒色以外の染料、(C6)カーボンブラック、(C7)黒色無機顔料、(C8)黒色以外の有機顔料、及び(C9)黒色以外の無機顔料から選ばれる一種類以上を含有していてもよい。
 <(C2)染料、(C3)黒色染料、(C4)二色以上の染料混合物、(C5)黒色以外の染料>
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、前記(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料が、(C2)染料を含有することが好ましい。
 (C2)染料とは、対象物の表面構造に、(C2)染料中のイオン性基若しくはヒドロキシ基などの置換基が、化学吸着又は強く相互作用などをすることで、対象物を着色させる化合物をいい、一般的に溶剤等に可溶である。また、(C2)染料による着色は、分子一つ一つが対象物と吸着するため、着色力が高く、発色効率が高い。
 (C2)染料を含有させることで、着色力に優れた色に着色することでき、樹脂組成物の膜の着色性及び調色性を向上させることができる。
 (C2)染料としては、例えば、直接染料、反応性染料、硫化染料、バット染料、硫化染料、酸性染料、含金属染料、含金属酸性染料、塩基性染料、媒染染料、酸性媒染染料、分散染料、カチオン染料又は蛍光増白染料が挙げられる。
 (C2)染料としては、アントラキノン系染料、アゾ系染料、アジン系染料、フタロシアニン系染料、メチン系染料、オキサジン系染料、キノリン系染料、インジゴ系染料、インジゴイド系染料、カルボニウム系染料、スレン系染料、ペリノン系染料、ペリレン系染料、トリアリールメタン系染料又はキサンテン系染料が挙げられる。後述する溶剤への溶解性及び耐熱性の観点から、アントラキノン系染料、アゾ系染料、アジン系染料、メチン系染料、トリアリールメタン系染料、キサンテン系染料が好ましい。
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、前記(C2)染料が、後述する(C3)黒色染料、(C4)二色以上の染料混合物及び(C5)黒色以外の染料を含有することが好ましい。
 溶剤を除く、本発明のネガ感光性樹脂組成物の固形分に占める(C2)染料の含有比率は、0.01質量%以上が好ましく、0.05質量%以上がより好ましく、0.10質量%以上がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、着色性又は調色性を向上させることができる。一方、含有比率は、50質量%以下が好ましく、45質量%以下がより好ましく、40質量%以下がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、前記(C2)染料が、(C3)黒色染料、(C4)二色以上の染料混合物及び(C5)黒色以外の染料を含有することが好ましい。
 (C3)黒色染料とは、可視光線の波長の光を吸収することで、黒色に着色する染料をいう。
 (C3)黒色染料を含有させることで、樹脂組成物の膜が黒色化するとともに、着色性に優れるため、樹脂組成物の膜の遮光性を向上させることができる。
 (C3)黒色染料としては、例えば、ソルベントブラック3、5、7、22、27、29若しくは34、モーダントブラック1、11若しくは17、アシッドブラック2若しくは52、又は、ダイレクトブラック19若しくは154が挙げられる(数値は何れもC.I.ナンバー)。
 上記以外に、“NUBIAN”(登録商標) BLACK TH-807、同TH-827、同TH-827K、同TN-870、同PC-0855、同PC-5856、同PC-5857、同PC-5877、同PC-8550、同TN-873、同TN-877若しくは同AH-807、OIL BLACK HBB若しくは同860、“VALIFAST”(登録商標) BLACK 1807、同3904、同3810、同3820、同3830、同3840、同3866若しくは同3870又はWATER BLACK 100-L、同191-L、同256-L、同R-510若しくは同187-LM(以上、何れもオリエント化学工業(株)製)が挙げられる。
 溶剤を除く、本発明のネガ感光性樹脂組成物の固形分に占める(C3)黒色染料の含有比率は、0.01質量%以上が好ましく、0.05質量%以上がより好ましく、0.10質量%以上がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、遮光性を向上させることができる。一方、含有比率は、50質量%以下が好ましく、45質量%以下がより好ましく、40質量%以下がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、露光時の感度を向上させることができる。
 (C4)二色以上の染料混合物とは、白、赤、橙、黄、緑、青又は紫色の染料から選ばれる二色以上の染料を組み合わせることで、擬似的に黒色に着色する、染料混合物をいう。
 (C4)二色以上の染料混合物を含有させることで、樹脂組成物の膜が黒色化するとともに、着色性に優れるため、樹脂組成物の膜の遮光性を向上させることができる。さらに、二色以上の染料を混合するため、所望の特定波長の光を透過又は遮光するなど、樹脂組成物の膜の透過スペクトル又は吸収スペクトルを調整し、調色性を向上させることができる。
 赤色に着色する染料としては、例えば、ダイレクトレッド2、4、9、23、26、28、31、39、62、63、72、75、76、79、80、81、83、84、89、92、95、111、173、184、207、211、212、214、218、221、223、224、225、226、227、232、233、240、241、242、243若しくは247、アシッドレッド35、42、51、52、57、62、80、82、111、114、118、119、127、128、131、143、145、151、154、157、158、211、249、254、257、261、263、266、289、299、301、305、319、336、337、361、396若しくは397、リアクティブレッド3、13、17、19、21、22、23、24、29、35、37、40、41、43、45、49若しくは55、又は、ベーシックレッド12、13、14、15、18、22、23、24、25、27、29、35、36、38、39、45若しくは46が挙げられる(数値は何れもC.I.ナンバー)。
 橙色に着色する染料としては、例えば、ベーシックオレンジ21又は23が挙げられる(数値は何れもC.I.ナンバー)。
 黄色に着色する染料としては、例えば、ダイレクトイエロー8、9、11、12、27、28、29、33、35、39、41、44、50、53、58、59、68、87、93、95、96、98、100、106、108、109、110、130、142、144、161若しくは163、アシッドイエロー17、19、23、25、39、40、42、44、49、50、61、64、76、79、110、127、135、143、151、159、169、174、190、195、196、197、199、218、219、222若しくは227、リアクティブイエロー2、3、13、14、15、17、18、23、24、25、26、27、29、35、37、41若しくは42、又は、ベーシックイエロー1、2、4、11、13、14、15、19、21、23、24、25、28、29、32、36、39若しくは40が挙げられる(数値は何れもC.I.ナンバー)。
 緑色に着色する染料としては、例えば、アシッドグリーン16が挙げられる(数値は何れもC.I.ナンバー)。
 青色に着色する染料としては、例えば、アシッドブルー9、45、80、83、90若しくは185が挙げられる(数値は何れもC.I.ナンバー)。
 紫色に着色する染料としては、例えば、ダイレクトバイオレット7、9、47、48、51、66、90、93、94、95、98、100若しくは101、アシッドバイオレット5、9、11、34、43、47、48、51、75、90、103若しくは126、リアクティブバイオレット1、3、4、5、6、7、8、9、16、17、22、23、24、26、27、33若しくは34、又は、ベーシックバイオレット1、2、3、7、10、15、16、20、21、25、27、28、35、37、39、40若しくは48が挙げられる(数値は何れもC.I.ナンバー)。
 上記以外に、“SUMILAN”(登録商標)染料、“LANYL染料”(登録商標)(以上、何れも住友化学工業(株)製)、“ORASOL”(登録商標)染料、“ORACET”(登録商標)染料、“FILAMID”(登録商標)染料、“IRGASPERSE”(登録商標)染料(以上、何れもチバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製)、“ZAPON”(登録商標)染料、“NEOZAPON”(登録商標)染料、“NEPTUNE”(登録商標)染料、“ACIDOL”(登録商標)染料(以上、何れもBASF製)、“KAYASET”(登録商標)染料、“KAYAKALAN”(登録商標)染料(以上、何れも日本化薬(株)製)、“VALIFAST”(登録商標) COLORS染料、“NUBIAN”(登録商標) COLORS染料(オリエント化学工業(株)製)、“SAVINYL”(登録商標)染料、“SANDOPLAST”(登録商標)染料、“POLYSYNTHREN”(登録商標)染料、“LANASYN”(登録商標)染料(以上、何れもクラリアントジャパン(株)製)、“AIZEN”(登録商標) “SPILON”(登録商標)染料(保土谷化学工業(株)製)、機能性色素(山田化学工業(株)製)又はPLAST COLOR染料、OIL COLOR染料(以上、何れも有本化学工業(株)製)が挙げられる。
 溶剤を除く、本発明のネガ感光性樹脂組成物の固形分に占める (C4-3)二色以上の染料混合物の含有比率は、0.01質量%以上が好ましく、0.05質量%以上がより好ましく、0.10質量%以上がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、遮光性及び調色性を向上させることができる。一方、含有比率は、50質量%以下が好ましく、45質量%以下がより好ましく、40質量%以下がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、露光時の感度を向上させることができる。
 (C5)黒色以外の染料とは、可視光線の波長の光を吸収することで、黒色を除く、白、赤、橙、黄、緑、青又は紫色に着色する染料をいう。
 (C5)黒色以外の染料を含有させることで、樹脂組成物の膜を着色させることができ、着色性又は調色性を付与することができる。(C5)黒色以外の染料を二色以上組み合わせることで、樹脂組成物の膜を所望の色座標に調色することができ、調色性を向上させることができる。
 (C5)黒色以外の染料としては、前述した、黒色を除く、白、赤、橙、黄、緑、青又は紫色に着色する染料が挙げられる。
 溶剤を除く、本発明のネガ感光性樹脂組成物の固形分に占める(C4)黒色以外の染料の含有比率は、0.01質量%以上が好ましく、0.05質量%以上がより好ましく、0.10質量%以上がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、着色性又は調色性を向上させることができる。一方、含有比率は、50質量%以下が好ましく、45質量%以下がより好ましく、40質量%以下がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。
 <(C6)カーボンブラック>
 カーボンブラックとしては、例えば、チャンネルブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック及びランプブラックが挙げられる。遮光性の観点から、チャンネルブラックが好ましい。
 カーボンブラックとしては、表面処理がされたカーボンブラックが好ましい。表面処理としては、酸性基を導入する表面処理、シランカップリング剤による表面処理又は樹脂による被覆処理が好ましい。
 酸性基を導入する表面処理又はシランカップリング剤による表面処理をすることで、カーボンブラックの粒子表面を酸性化、親水性化又は疎水性化するなど、粒子の表面状態を改質することができ、樹脂組成物中に含有する樹脂や後述する(B)0を超えるアミン価を有する分散剤による分散安定性を向上させることができる。
 酸性基を導入する表面処理によって、カーボンブラックに導入される酸性基としては、ブレンステッドの定義において酸性を示す置換基である。酸性基の具体例としては、カルボキシ基、スルホン酸基又はリン酸基が挙げられる。
 カーボンブラックに導入される酸性基は、塩を形成しても構わない。酸性基と塩を形成するカチオンとしては、種々の金属イオン、含窒素化合物のカチオン、アリールアンモニウムイオン、アルキルアンモニウムイオン又はアンモニウムイオンが挙げられる。硬化膜の絶縁性の観点から、アリールアンモニウムイオン、アルキルアンモニウムイオン又はアンモニウムイオンが好ましい。
 カーボンブラックに酸性基を導入する表面処理をする方法としては、例えば、以下の(1)~(5)の方法が挙げられる。
 (1)濃硫酸、発煙硫酸若しくはクロロスルホン酸を用いる直接置換法又は亜硫酸塩若しくは亜硫酸水素塩を用いる間接置換法により、カーボンブラックにスルホン酸基を導入する方法。
 (2)アミノ基と酸性基と、を有する有機化合物とカーボンブラックと、をジアゾカップリングさせる方法。
 (3)ハロゲン原子と酸性基と、を有する有機化合物とヒドロキシ基を有するカーボンブラックと、をウィリアムソンのエーテル化法により反応させる方法。
 (4)ハロゲン化カルボニル基と保護基により保護された酸性基と、を有する有機化合物とヒドロキシ基を有するカーボンブラックと、を反応させる方法。
 (5)ハロゲン化カルボニル基と保護基により保護された酸性基と、を有する有機化合物とカーボンブラックと、をフリーデルクラフツ反応させた後、酸性基を脱保護させる方法。
 酸性基の導入処理が、容易かつ安全である観点から、(2)の方法が好ましい。(2)の方法で用いられるアミノ基と酸性基と、を有する有機化合物としては、例えば、芳香族基にアミノ基と酸性基と、が結合した有機化合物が好ましい。芳香族基にアミノ基と酸性基と、が結合した有機化合物としては、4-アミノベンゼンスルホン酸又は4-アミノ安息香酸など、公知のものを用いることができる。
 カーボンブラックに導入される酸性基のモル数は、カーボンブラック100gに対して、1mmol以上が好ましく、5mmol以上がより好ましい。モル数が上記範囲内であると、カーボンブラックの分散安定性を向上させることができる。一方、モル数は、200mmol以下が好ましく、150mmol以下がより好ましい。モル数が上記範囲内であると、カーボンブラックの分散安定性を向上させることができる。
 カーボンブラックの粒子の表面状態を改質するシランカップリング剤(以下、「表面処理オルガノシラン」)による表面処理によって、カーボンブラックに導入される置換基としては、例えば、酸性基、塩基性基、親水性基又は疎水性基が挙げられる。酸性基、塩基性基、親水性基又は疎水性基としては、例えば、アルキルシリル基、アリールシリル基又はヒドロキシ基、カルボキシ基若しくはアミノ基を有するアルキルシリル基若しくはアリールシリル基が挙げられる。
 表面処理オルガノシランによる表面処理をする方法としては、例えば、表面処理オルガノシランとカーボンブラックと、を混合処理する方法が挙げられる。さらに、必要に応じて、反応溶媒、水又は触媒を添加しても構わない。
 表面処理オルガノシランによる表面処理に用いる反応溶媒としては、例えば、後述する溶剤と同様のものが挙げられる。反応溶媒の添加量は、カーボンブラック及び表面処理オルガノシランの合計を100質量部とした場合において、10~1,000質量部が好ましい。水の添加量は、加水分解性基1molに対して0.5~2molが好ましい。
 表面処理オルガノシランによる表面処理に用いる触媒としては、酸触媒又は塩基触媒が好ましい。酸触媒としては、例えば、塩酸、硝酸、硫酸、フッ化水素酸、リン酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、ギ酸若しくは多価カルボン酸又はこれらの無水物あるいはイオン交換樹脂が挙げられる。塩基触媒としては、例えば、トリエチルアミン、トリ-n-プロピルアミン、トリ-n-ブチルアミン、トリ-n-ペンチルアミン、トリ-n-ヘキシルアミン、トリ-n-ヘプチルアミン、トリ-n-オクチルアミン、ジエチルアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アミノ基を有するアルコキシシラン又はイオン交換樹脂が挙げられる。触媒の添加量は、カーボンブラック及び表面処理オルガノシランを100質量部とした場合において、0.01~10質量部が好ましい。
 表面処理オルガノシランによる表面処理温度としては、20~250℃が好ましく、40~200℃が好ましく、60~180℃がさらに好ましい。
 メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリn-ブトキシシラン、メチルトリクロロシラン、メチルトリアセトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、n-プロピルトリメトキシシラン、n-ヘキシルトリメトキシシラン、n-デシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、4-ヒドロキシフェニルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、4-アミノフェニルトリメトキシシラン又は3-トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物など、公知のものを用いることができる。
 表面処理オルガノシランの含有量は、カーボンブラック及び表面処理オルガノシランの合計を100質量%とした場合において、0.01質量部以上が好ましく、0.05質量部以上がより好ましい。含有量が上記範囲内であると、カーボンブラックの分散安定性を向上させることができる。一方、含有量は、20質量部以下が好ましく、15質量部以下より好ましい。含有量が上記範囲内であると、カーボンブラックの分散安定性を向上させることができる。
 カーボンブラックとしては、樹脂による被覆処理がされたカーボンブラックも好ましい。カーボンブラックを被覆する樹脂(以下、「被覆樹脂」)による被覆処理をすることで、カーボンブラックの粒子表面が導電性の低い絶縁性の被覆樹脂で被覆され、粒子の表面状態を改質することができ、硬化膜の遮光性及び絶縁性を向上させることができる。また、リーク電流の低減などにより、ディスプレイの信頼性などを向上させることができる。このため、硬化膜を絶縁性が要求される用途に用いる場合などに好適である。
 被覆樹脂としては、ポリアミド、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂、ノボラック樹脂、フェノール樹脂、ウレア樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン、ジアリルフタレート樹脂、アルキルベンゼン樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート又は変性ポリフェニレンオキサイドが挙げられる。
 被覆樹脂の含有量は、カーボンブラック及び被覆樹脂の合計を100質量%とした場合において、0.1質量部以上が好ましく、0.5質量部以上がより好ましい。含有量が上記範囲内であると、硬化膜の遮光性及び絶縁性を向上させることができる。一方、含有量は、40質量部以下が好ましく、30質量部以下より好ましい。含有量が上記範囲内であると、硬化膜の遮光性及び絶縁性を向上させることができる。
 溶剤を除く、本発明のネガ感光性樹脂組成物の固形分に占める表面処理がされたカーボンブラックの含有比率は、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、15質量%以上がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、遮光性及び調色性を向上させることができる。一方、含有比率は、70質量%以下が好ましく、65質量%以下がより好ましく、60質量%以下がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、露光時の感度を向上させることができる。
 <(C7)黒色無機顔料>
 (C7)黒色無機顔料とは、可視光線の波長の光を吸収することで、黒色に着色する無機顔料をいう。
 (C7)黒色無機顔料を含有させることで、樹脂組成物の膜が黒色化するとともに、隠蔽性に優れるため、樹脂組成物の膜の遮光性を向上させることができる。さらに、無機物であり、耐熱性及び耐候性により優れるため、樹脂組成物の膜の耐熱性及び耐候性を向上させることができる。
 (C7)黒色無機顔料としては、例えば、グラファイト若しくは銀スズ合金、又は、チタン、銅、鉄、マンガン、コバルト、クロム、ニッケル、亜鉛、カルシウム若しくは銀などの金属の微粒子、酸化物、複合酸化物、硫化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、窒化物、炭化物若しくは酸窒化物が挙げられる。遮光性向上の観点から、チタン若しくは銀の微粒子、酸化物、複合酸化物、硫化物、窒化物、炭化物若しくは酸窒化物が好ましく、チタンの窒化物若しくは酸窒化物がより好ましい。
 黒色有機顔料又は黒色無機顔料としては、例えば、ピグメントブラック1、6、7、12、20、31又は32が挙げられる。(数値は何れもカラーインデックス(以下、「C.I.」)ナンバー)
 溶剤を除く、本発明のネガ感光性樹脂組成物の固形分に占める(D1a-2)黒色無機顔料の含有比率は、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、15質量%以上がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、遮光性、耐熱性及び耐候性を向上させることができる。一方、含有比率は、70質量%以下が好ましく、65質量%以下がより好ましく、60質量%以下がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、露光時の感度を向上させることができる。
 <(C8)黒色以外の有機顔料、(C9)黒色以外の無機顔料>
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、前記(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料のほかに、(C8)黒色以外の有機顔料、(C9)黒色以外の無機顔料が含まれていてもよい。
 (C8)黒色以外の有機顔料とは、可視光線の波長の光を吸収することで、黒色を除く、白、赤、橙、黄、緑、青又は紫色に着色する有機顔料をいう。
 (C9)黒色以外の有機顔料を含有させることで、樹脂組成物の膜を着色させることができ、着色性又は調色性を付与することができる。さらに、有機物であるため、化学構造変化又は官能変換により、所望の特定波長の光を透過又は遮光するなど、樹脂組成物の膜の透過スペクトル又は吸収スペクトルを調整し、調色性を向上させることができる。(C7-1)黒色以外の有機顔料を二色以上組み合わせることで、樹脂組成物の膜を所望の色座標に調色することができ、調色性を向上させることができる。
 (C8)黒色以外の有機顔料としては、黒色を除く、白、赤、橙、黄、緑、青又は紫色に着色する有機顔料が挙げられる。
 (C9)黒色以外の有機顔料としては、例えば、フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、ピランスロン系顔料、ジオキサジン系顔料、チオインジゴ系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、キノフタロン系顔料、スレン系顔料、インドリン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、ベンゾフラノン系顔料、ペリレン系顔料、アニリン系顔料、アゾ系顔料、アゾメチン系顔料、金属錯体系顔料、レーキ顔料、トナー顔料又は蛍光顔料が挙げられる。
 溶剤を除く、本発明のネガ感光性樹脂組成物の固形分に占める(C7-1)黒色以外の有機顔料の含有比率は、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、15質量%以上がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、着色性及び調色性を向上させることができる。一方、含有比率は、70質量%以下が好ましく、65質量%以下がより好ましく、60質量%以下がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、露光時の感度を向上させることができる。
 (C9)黒色以外の無機顔料とは、可視光線の波長の光を吸収することで、黒色を除く、白、赤、橙、黄、緑、青又は紫色に着色する無機顔料をいう。
 (C9)黒色以外の無機顔料を含有させることで、樹脂組成物の膜を着色させることができ、着色性又は調色性を付与することができる。さらに、無機物であり、耐熱性及び耐候性により優れるため、樹脂組成物の膜の耐熱性及び耐候性を向上させることができる。(C9)黒色以外の無機顔料を二色以上組み合わせることで、樹脂組成物の膜を所望の色座標に調色することができ、調色性を向上させることができる。
(C9)黒色以外の無機顔料を二色以上組み合わせることで、樹脂組成物の膜を所望の色座標に調色することができ、調色性を向上させることができる。
 (C9)黒色以外の無機顔料としては、黒色を除く、白、赤、橙、黄、緑、青又は紫色に着色する無機顔料が挙げられる。
 (C9)黒色以外の無機顔料としては、例えば、酸化チタン、炭酸バリウム、酸化ジルコニウム、亜鉛華、硫化亜鉛、鉛白、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、ホワイトカーボン、アルミナホワイト、二酸化ケイ素、カオリンクレー、タルク、ベントナイト、べんがら、モリブデンレッド、モリブデンオレンジ、クロムバーミリオン、黄鉛、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、チタンイエロー、酸化クロム、ビリジアン、チタンコバルトグリーン、コバルトグリーン、コバルトクロムグリーン、ビクトリアグリーン、群青、紺青、コバルトブルー、セルリアンブルー、コバルトシリカブルー、コバルト亜鉛シリカブルー、マンガンバイオレット又はコバルトバイオレットが挙げられる。
 溶剤を除く、本発明のネガ感光性樹脂組成物の固形分に占める(C7-2)黒色以外の無機顔料の含有比率は、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、15質量%以上がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、着色性若しくは調色性、耐熱性及び耐候性を向上させることができる。一方、含有比率は、70質量%以下が好ましく、65質量%以下がより好ましく、60質量%以下がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、露光時の感度を向上させることができる。
 ここで、(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料の一次粒子径は、サブミクロン粒度分布測定装置(N4-PLUS;ベックマン・コールター(株)製)又はゼータ電位・粒子径・分子量測定装置(ゼータサイザーナノZS;シスメックス(株)製)を用いて、溶液中の(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料のブラウン運動によるレーザー散乱を測定する(動的光散乱法)ことで求めることができる。また、樹脂組成物から得られる硬化膜中の(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料の数平均粒子径は、SEM及びTEMを用いて測定することで求めることができる。拡大倍率を50,000~200,000倍として、(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料の数平均粒子径を直接測定する。(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料が真球の場合、真球の直径を測定し、数平均粒子径とする。(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料が真球でない場合、最も長い径(以下、「長軸径」)及び長軸径と直交する方向において最も長い径(以下、「短軸径」)を測定し、長軸径と短軸径を平均した、二軸平均径を数平均粒子径とする。
 <(D)ラジカル重合性化合物>
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、さらに、(D)ラジカル重合性化合物を含有することが好ましい。
 (D)ラジカル重合性化合物とは、分子中に複数のエチレン性不飽和二重結合基を有する化合物をいう。露光時、後述する(E)光重合開始剤から発生するラジカルによって、(D)ラジカル重合性化合物のラジカル重合が進行し、樹脂組成物の膜の露光部がアルカリ現像液に対して不溶化することで、ネガ型のパターンを形成することができる。
 (D)ラジカル重合性化合物を含有させることで、露光時のUV硬化が促進されて、露光時の感度を向上させることができる。加えて、熱硬化後の架橋密度が向上し、硬化膜の硬度を向上させることができる。
 (D)ラジカル重合性化合物としては、ラジカル重合の進行しやすい、(メタ)アクリル基を有する化合物が好ましい。露光時の感度向上及び硬化膜の硬度向上の観点から、(メタ)アクリル基を分子内に二つ以上有する化合物がより好ましい。(D)ラジカル重合性化合物の二重結合当量としては、露光時の感度向上及び硬化膜の硬度向上の観点から、80~400g/molが好ましい。
 (D)ラジカル重合性化合物としては、例えば、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、1,3-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、ジメチロール-トリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、エトキシ化グリセリントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、テトラペンタエリスリトールノナ(メタ)アクリレート、テトラペンタエリスリトールデカ(メタ)アクリレート、ペンタペンタエリスリトールウンデカ(メタ)アクリレート、ペンタペンタエリスリトールドデカ(メタ)アクリレート、エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、2,2-ビス[4-(3-(メタ)アクリロキシ-2-ヒドロキシプロポキシ)フェニル]プロパン、1,3,5-トリス((メタ)アクリロキシエチル)イソシアヌル酸、1,3-ビス((メタ)アクリロキシエチル)イソシアヌル酸、9,9-ビス[4-(2-(メタ)アクリロキシエトキシ)フェニル]フルオレン、9,9-ビス[4-(3-(メタ)アクリロキシプロポキシ)フェニル]フルオレン若しくは9,9-ビス(4-(メタ)アクリロキシフェニル)フルオレン又はそれらの酸変性体、エチレンオキシド変性体若しくはプロピレンオキシド変性体が挙げられる。
 露光時の感度向上及び硬化膜の硬度向上の観点から、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、2,2-ビス[4-(3-(メタ)アクリロキシ-2-ヒドロキシプロポキシ)フェニル]プロパン、1,3,5-トリス((メタ)アクリロキシエチル)イソシアヌル酸、1,3-ビス((メタ)アクリロキシエチル)イソシアヌル酸、9,9-ビス[4-(2-(メタ)アクリロキシエトキシ)フェニル]フルオレン、9,9-ビス[4-(3-(メタ)アクリロキシプロポキシ)フェニル]フルオレン若しくは9,9-ビス(4-(メタ)アクリロキシフェニル)フルオレン又はそれらの酸変性体、エチレンオキシド変性体若しくはプロピレンオキシド変性体が好ましく、現像後の解像度向上の観点から、それらの酸変性体又はエチレンオキシド変性体がより好ましい。
 また、現像後の解像度向上の観点から、分子内に二つ以上のグリシドキシ基を有する化合物とエチレン性不飽和二重結合基を有する不飽和カルボン酸と、を開環付加反応させて得られる化合物に、多塩基酸カルボン酸又は多塩基カルボン酸無水物を反応させて得られる化合物も好ましい。
 本発明のネガ感光性樹脂組成物に占める(D)ラジカル重合性化合物の含有量は、(A)アルカリ可溶性樹脂及び(D)ラジカル重合性化合物の合計を100質量部とした場合において、15質量部以上が好ましく、20質量部以上がより好ましく、25質量部以上がさらに好ましく、30質量部以上が特に好ましい。含有量が上記範囲内であると、露光時の感度を向上させることができるとともに、低テーパーのパターン形状を得ることができる。一方、含有量は、65質量部以下が好ましく、60質量部以下がより好ましく、55質量部以下がさらに好ましく、50質量部以下が特に好ましい。含有量が上記範囲内であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができるとともに、低テーパーのパターン形状を得ることができる。
 <(E)光重合開始剤>
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、さらに、(E)光重合開始剤を含有する。
 (E)光重合開始剤とは、露光によって結合開裂及び/又は反応してラジカルを発生する化合物をいう。
 (E)光重合開始剤を含有させることで、前述した(D)ラジカル重合性化合物のラジカル重合が進行し、樹脂組成物の膜の露光部がアルカリ現像液に対して不溶化することで、ネガ型のパターンを形成することができる。また、露光時のUV硬化が促進されて、感度を向上させることができる。
 (E)光重合開始剤としては、例えば、ベンジルケタール系光重合開始剤、α-ヒドロキシケトン系光重合開始剤、α-アミノケトン系光重合開始剤、アシルホスフィンオキシド系光重合開始剤、オキシムエステル系光重合開始剤、アクリジン系光重合開始剤、チタノセン系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、芳香族ケトエステル系光重合開始剤又は安息香酸エステル系光重合開始剤が好ましく、露光時の感度向上の観点から、α-ヒドロキシケトン系光重合開始剤、α-アミノケトン系光重合開始剤、アシルホスフィンオキシド系光重合開始剤、オキシムエステル系光重合開始剤、アクリジン系光重合開始剤又はベンゾフェノン系光重合開始剤がより好ましく、α-アミノケトン系光重合開始剤、アシルホスフィンオキシド系光重合開始剤、オキシムエステル系光重合開始剤がさらに好ましい。
 ベンジルケタール系光重合開始剤としては、例えば、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オンが挙げられる。
 α-ヒドロキシケトン系光重合開始剤としては、例えば、1-(4-イソプロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン又は2-ヒドロキシ-1-[4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオニル)ベンジル]フェニル]-2-メチルプロパン-1-オンが挙げられる。
 α-アミノケトン系光重合開始剤としては、例えば、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタン-1-オン、2-ジメチルアミノ-2-(4-メチルベンジル)-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタン-1-オン又は3,6-ビス(2-メチル-2-モルホリノプロピオニル)-9-オクチル-9H-カルバゾールが挙げられる。
 アシルホスフィンオキシド系光重合開始剤としては、例えば、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシド又はビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-(2,4,4-トリメチルペンチル)ホスフィンオキシドが挙げられる。
 オキシムエステル系光重合開始剤としては、例えば、1-フェニルプロパン-1,2-ジオン-2-(O-エトキシカルボニル)オキシム、1-フェニルブタン-1,2-ジオン-2-(O-メトキシカルボニル)オキシム、1,3-ジフェニルプロパン-1,2,3-トリオン-2-(O-エトキシカルボニル)オキシム、1-[4-(フェニルチオ)フェニル]オクタン-1,2-ジオン-2-(O-ベンゾイル)オキシム、1-[4-[4-(カルボキシフェニル)チオ]フェニル]プロパン-1,2-ジオン-2-(O-アセチル)オキシム、1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]エタノン-1-(O-アセチル)オキシム、1-[9-エチル-6-[2-メチル-4-[1-(2,2-ジメチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチルオキシ]ベンゾイル]-9H-カルバゾール-3-イル]エタノン-1-(O-アセチル)オキシム又は1-(9-エチル-6-ニトロ-9H-カルバゾール-3-イル)-1-[2-メチル-4-(1-メトキシプロパン-2-イルオキシ)フェニル]メタノン-1-(O-アセチル)オキシムが挙げられる。
 アクリジン系光重合開始剤としては、例えば、1,7-ビス(アクリジン-9-イル)-n-ヘプタンが挙げられる。
 チタノセン系光重合開始剤としては、例えば、ビス(η-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス[2,6-ジフルオロ)-3-(1H-ピロール-1-イル)フェニル]チタン(IV)又はビス(η-3-メチル-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス(2,6-ジフルオロフェニル)チタン(IV)が挙げられる。
 ベンゾフェノン系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4-フェニルベンゾフェノン、4,4-ジクロロベンゾフェノン、4-ヒドロキシベンゾフェノン、アルキル化ベンゾフェノン、3,3’,4,4’-テトラキス(t-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、4-メチルベンゾフェノン、ジベンジルケトン又はフルオレノンが挙げられる。
 アセトフェノン系光重合開始剤としては、例えば、2,2-ジエトキシアセトフェノン、2,3-ジエトキシアセトフェノン、4-t-ブチルジクロロアセトフェノン、ベンザルアセトフェノン又は4-アジドベンザルアセトフェノンが挙げられる。
 芳香族ケトエステル系光重合開始剤としては、例えば、2-フェニル-2-オキシ酢酸メチルが挙げられる。
 安息香酸エステル系光重合開始剤としては、例えば、4-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸(2-エチル)ヘキシル、4-ジエチルアミノ安息香酸エチル又は2-ベンゾイル安息香酸メチルが挙げられる。
 本発明のネガ感光性樹脂組成物に占める(E)光重合開始剤の含有量は、(A)アルカリ可溶性樹脂及び(D)ラジカル重合性化合物の合計を100質量部とした場合において、0.1質量部以上が好ましく、0.5質量部以上がより好ましく、0.7質量部以上がさらに好ましく、1.0質量部以上が特に好ましい。含有量が上記範囲内であると、露光時の感度を向上させることができる。一方、含有量は、25質量部以下が好ましく、20質量部以下がより好ましく、17質量部以下がさらに好ましく、15質量部以下が特に好ましい。含有量が上記範囲内であると、現像後の解像度を向上させることができるとともに、低テーパーのパターン形状を得ることができる。
 <連鎖移動剤>
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、さらに、連鎖移動剤を含有することが好ましい。
 連鎖移動剤とは、露光時のラジカル重合により得られるポリマー鎖の、ポリマー生長末端からラジカルを受け取り、他のポリマー鎖へのラジカル移動を介することが可能な化合物をいう。
 連鎖移動剤を含有させることで、露光時の感度を向上させることができる。これは、露光によって発生したラジカルが、連鎖移動剤によって他のポリマー鎖へラジカル移動することで、膜の深部にまでラジカル架橋をするためであると推測される。特に、例えば、樹脂組成物が前述した(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料を含有する場合、露光による光が(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料によって吸収されるため、膜の深部まで光が到達しない場合がある。一方、連鎖移動剤を含有する場合、連鎖移動剤によるラジカル移動によって、膜の深部にまでラジカル架橋をするため、露光時の感度を向上させることができる。
 また、連鎖移動剤を含有させることで、低テーパーのパターン形状を得ることができる。これは、連鎖移動剤によるラジカル移動によって、露光時のラジカル重合により得られるポリマー鎖の、分子量制御をすることができるためであると推測される。すなわち、連鎖移動剤を含有することで、露光時の過剰なラジカル重合による、顕著な高分子量のポリマー鎖の生成が阻害され、得られる膜の軟化点の上昇が抑制される。そのため、熱硬化時のパターンのリフロー性が向上し、低テーパーのパターン形状が得られると考えられる。
 連鎖移動剤としては、チオール系連鎖移動剤が好ましい。チオール系連鎖移動剤としては、例えば、β-メルカプトプロピオン酸、β-メルカプトプロピオン酸メチル、β-メルカプトプロピオン酸エチル、β-メルカプトプロピオン酸2-エチルヘキシル、β-メルカプトプロピオン酸n-オクチル、β-メルカプトプロピオン酸メトキシブチル、β-メルカプトプロピオン酸ステアリル、β-メルカプトプロピオン酸イソノニル、β-メルカプトブタン酸、β-メルカプトブタン酸メチル、β-メルカプトブタン酸エチル、β-メルカプトブタン酸2-エチルヘキシル、β-メルカプトブタン酸n-オクチル、β-メルカプトブタン酸メトキシブチル、β-メルカプトブタン酸ステアリル、β-メルカプトブタン酸イソノニル、チオグリコール酸メチル、チオグリコール酸n-オクチル、チオグリコール酸メトキシブチル、1,4-ビス(3-メルカプトブタノイルオキシ)ブタン、1,4-ビス(3-メルカプトプロピオニルオキシ)ブタン、1,4-ビス(チオグリコロイルオキシ)ブタン、エチレングリコールビス(チオグリコレート)、トリメチロールエタントリス(3-メルカプトプロピオネート)、トリメチロールエタントリス(3-メルカプトブチレート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトブチレート)、トリメチロールプロパントリス(チオグリコレート)、1,3,5-トリス[(3-メルカプトプロピオニルオキシ)エチル]イソシアヌル酸、1,3,5-トリス[(3-メルカプトブタノイルオキシ)エチル]イソシアヌル酸、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(チオグリコレート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトプロピオネート)又はジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトブチレート)が挙げられる。
 露光時の感度向上及び低テーパーのパターン形状の観点から、1,4-ビス(3-メルカプトブタノイルオキシ)ブタン、1,4-ビス(3-メルカプトプロピオニルオキシ)ブタン、1,4-ビス(チオグリコロイルオキシ)ブタン、エチレングリコールビス(チオグリコレート)、トリメチロールエタントリス(3-メルカプトプロピオネート)、トリメチロールエタントリス(3-メルカプトブチレート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトブチレート)、トリメチロールプロパントリス(チオグリコレート)、1,3,5-トリス[(3-メルカプトプロピオニルオキシ)エチル]イソシアヌル酸、1,3,5-トリス[(3-メルカプトブタノイルオキシ)エチル]イソシアヌル酸、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(チオグリコレート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトプロピオネート)又はジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトブチレート)が好ましい。
 本発明のネガ感光性樹脂組成物に占める連鎖移動剤の含有量は、(A1)第1の樹脂、(A2)第2の樹脂及び(D)ラジカル重合性化合物の合計を100質量部とした場合において、0.01質量部以上が好ましく、0.1質量部以上がより好ましく、0.5質量部以上がさらに好ましく、1.0質量部以上が特に好ましい。含有量が上記範囲内であると、露光時の感度を向上させることができるとともに、低テーパーのパターン形状を得ることができる。一方、含有量は、15質量部以下が好ましく、13質量部以下がより好ましく、10質量部以下がさらに好ましく、8質量部以下が特に好ましい。含有量が上記範囲内であると、現像後の解像度及び硬化膜の耐熱性を向上させることができる。
 <重合禁止剤>
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、さらに、重合禁止剤を含有することが好ましい。
 重合禁止剤とは、露光時に発生したラジカル、又は、露光時のラジカル重合により得られるポリマー鎖の、ポリマー生長末端のラジカルを捕捉し、安定ラジカルとして保持することで、ラジカル重合を停止することが可能な化合物をいう。
 重合禁止剤を適量含有させることで、現像後の残渣発生を抑制し、現像後の解像度を向上させることができる。これは、露光時に発生した過剰量のラジカル、又は、高分子量のポリマー鎖の生長末端のラジカルを重合禁止剤が捕捉することで、過剰なラジカル重合の進行を抑制するためと推測される。
 重合禁止剤としては、フェノール系重合禁止剤が好ましい。フェノール系重合禁止剤としては、例えば、4-メトキシフェノール、1,4-ヒドロキノン、1,4-ベンゾキノン、2-t-ブチル-4-メトキシフェノール、3-t-ブチル-4-メトキシフェノール、4-t-ブチルカテコール、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、2,5-ジ-t-ブチル-1,4-ヒドロキノン若しくは2,5-ジ-t-アミル-1,4-ヒドロキノン又は“IRGANOX”(登録商標)1010、同1035、同1076、同1098、同1135、同1330、同1726、同1425、同1520、同245、同259、同3114、同565若しくは同295(以上、何れもBASF製)が挙げられる。
 本発明のネガ感光性樹脂組成物に占める重合禁止剤の含有量は、(A)アルカリ可溶性樹脂及び(D)ラジカル重合性化合物の合計を100質量部とした場合において、0.01質量部以上が好ましく、0.03質量部以上がより好ましく、0.05質量部以上がさらに好ましく、0.10質量部以上が特に好ましい。含有量が上記範囲内であると、現像後の解像度及び硬化膜の耐熱性を向上させることができる。一方、含有量は、10質量部以下が好ましく、8質量部以下がより好ましく、5質量部以下がさらに好ましく、3質量部以下が特に好ましい。含有量が上記範囲内であると、露光時の感度を向上させることができる。
 <増感剤>
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、さらに、増感剤を含有することが好ましい。
 増感剤とは、露光によるエネルギーを吸収し、内部転換及び項間交差によって励起三重項の電子を生じ、前述した(E)光重合開始剤などへのエネルギー移動を介することが可能な化合物をいう。
 増感剤を含有させることで、露光時の感度を向上させることができる。これは、(E)光重合開始剤などが吸収を持たない、長波長の光を増感剤が吸収し、そのエネルギーを増感剤から(E)光重合開始剤などへエネルギー移動をすることで、光反応効率を向上させることができるためであると推測される。
 増感剤としては、チオキサントン系増感剤が好ましい。チオキサントン系増感剤としては、例えば、チオキサントン、2-メチルチオキサントン、2-クロロチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン又は2,4-ジクロロチオキサントンが挙げられる。
 本発明のネガ感光性樹脂組成物に占める増感剤の含有量は、(A)アルカリ可溶性樹脂及び(D)ラジカル重合性化合物の合計を100質量部とした場合において、0.01質量部以上が好ましく、0.1質量部以上がより好ましく、0.5質量部以上がさらに好ましく、1.0質量部以上が特に好ましい。含有量が上記範囲内であると、露光時の感度を向上させることができる。一方、含有量は、15質量部以下が好ましく、13質量部以下がより好ましく、10質量部以下がさらに好ましく、8質量部以下が特に好ましい。含有量が上記範囲内であると、現像後の解像度を向上させることができるとともに、低テーパーのパターン形状を得ることができる。
 <架橋剤>
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、さらに、架橋剤を含有することが好ましい。架橋剤とは、樹脂と結合可能な架橋性基を有する化合物をいう。架橋剤を含有させることで、硬化膜の硬度及び耐薬品性を向上させることができる。これは、架橋剤により、樹脂組成物の硬化膜に新たな架橋構造を導入することができるため、架橋密度が向上するためと推測される。
 架橋剤としては、アルコキシメチル基、メチロール基、エポキシ基又はオキセタニル基などの熱架橋性を、分子内に二つ以上有する化合物が好ましい。
 アルコキシメチル基又はメチロール基を分子内に二つ以上有する化合物としては、例えば、DML-PC、DML-PEP、DML-OC、DML-OEP、DML-34X、DML-PTBP、DML-PCHP、DML-OCHP、DML-PFP、DML-PSBP、DML-POP、DML-MBOC、DML-MBPC、DML-MTrisPC、DML-BisOC-Z、DML-BisOCHP-Z、DML-BPC、DML-BisOC-P、DMOM-PC、DMOM-PTBP、DMOM-MBPC、TriML-P、TriML-35XL、TML-HQ、TML-BP、TML-pp-BPF、TML-BPE、TML-BPA、TML-BPAF、TML-BPAP、TMOM-BP、TMOM-BPE、TMOM-BPA、TMOM-BPAF、TMOM-BPAP、HML-TPPHBA、HML-TPHAP、HMOM-TPPHBA若しくはHMOM-TPHAP(以上、何れも本州化学工業(株)製)又は“NIKALAC”(登録商標)MX-290、同MX-280、同MX-270、同MX-279、同MW-100LM、同MW-30HM、同MW-390若しくは同MX-750LM(以上、(株)三和ケミカル製)が挙げられる。
 エポキシ基を分子内に二つ以上有する化合物としては、例えば、“エポライト”(登録商標)40E、同100E、同200E、同400E、同70P、同200P、同400P、同1500NP、同80MF 、同4000若しくは同3002(以上、何れも共栄社化学(株)製)、“デナコール”(登録商標)EX-212L、同EX-214L、同EX-216L、同EX-321L若しくは同EX-850L(以上、何れもナガセケムテックス(株)製)、“jER”(登録商標)828、同1002 、同1750、同1007、同YX8100-BH30、同E1256、同E4250若しくは同E4275(以上、何れも三菱化学(株)製)、GAN、GOT、EPPN-502H、NC-3000若しくはNC-6000(以上、何れも日本化薬(株)製)、“EPICLON”(登録商標) EXA-9583、同HP4032、同N695若しくは同HP7200(以上、何れも大日本インキ化学工業(株)製)、“TECHMORE”(登録商標)VG-3101L((株)プリンテック製)、“TEPIC”(登録商標)S、同G若しくは同P(以上、何れも日産化学工業(株)製)又は“エポトート”(登録商標)YH-434L(東都化成(株)製)が挙げられる。
 オキセタニル基を分子内に二つ以上有する化合物としては、例えば、“ETERNACOLL”(登録商標)EHO、同OXBP、同OXTP若しくは同OXMA(以上、何れも宇部興産(株)製)又はオキセタン化フェノールノボラックが挙げられる。
 本発明のネガ感光性樹脂組成物に占める架橋剤の含有量は、(A)アルカリ可溶性樹脂及び(D)ラジカル重合性化合物の合計を100質量部とした場合において、0.1質量部以上が好ましく、0.5質量部以上がより好ましく、1.0質量部以上がさらに好ましい。含有量が上記範囲内であると、硬化膜の硬度及び耐薬品性を向上させることができる。一方、含有量は、70質量部以下が好ましく、60質量部以下がより好ましく、50質量部以下がさらに好ましい。含有量が上記範囲内であると、硬化膜の硬度及びたい薬品性を向上させることができる。
 <シランカップリング剤>
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、さらに、シランカップリング剤を含有することが好ましい。シランカップリング剤とは、加水分解性のシリル基又はシラノール基を有する化合物をいう。シランカップリング剤を含有することで、樹脂組成物の硬化膜と下地の基板界面における相互作用が増大し、下地の基板との密着性及び硬化膜の耐薬品性を向上させることができる。
 シランカップリング剤としては、三官能オルガノシラン、四官能オルガノシラン又はシリケート化合物が好ましい。
 三官能オルガノシランとしては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ-n-プロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、n-プロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、n-ブチルトリメトキシシラン、n-ヘキシルトリメトキシシラン、n-オクチルトリメトキシシラン、n-デシルトリメトキシシラン、シクロペンチルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、4-トリルトリメトキシシラン、4-ヒドロキシフェニルトリメトキシシラン、4-メトキシフェニルトリメトキシシラン、4-t-ブチルフェニルトリメトキシシラン、1-ナフチルトリメトキシシラン、2-ナフチルトリメトキシシラン、4-スチリルトリメトキシシラン、2-フェニルエチルトリメトキシシラン、4-ヒドロキシベンジルトリメトキシシラン、1-(4-ヒドロキシフェニル)エチルトリメトキシシラン、2-(4-ヒドロキシフェニル)エチルトリメトキシシラン、4-ヒドロキシ-5-(4-ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ペンチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、2-(3-トリメトキシシリルプロピル)-4-(N-t-ブチル)アミノ-4-オキソブタン酸、3-(3-トリメトキシシリルプロピル)-4-(N-t-ブチル)アミノ-4-オキソブタン酸、3-トリメトキシシリルプロピルコハク酸、3-トリエトキシシリルプロピルコハク酸、3-トリメトキシシリルプロピオン酸、4-トリメトキシシリル酪酸、5-トリメトキシシリル吉草酸、3-トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物、3-トリエトキシシリルプロピルコハク酸無水物、4-(3-トリメトキシシリルプロピル)シクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸無水物、4-(3-トリメトキシシリルプロピル)フタル酸無水物、トリフルオロメチルトリメトキシシラン、トリフルオロメチルトリエトキシシラン、3,3,3-トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、3-[(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシ]プロピルトリメトキシシラン、3-[(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシ]プロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(ビニルベンジル)-2-アミノエチル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、3-(4-アミノフェニル)プロピルトリメトキシシラン、1-[4-(3-トリメトキシシリルプロピル)フェニル]尿素、1-(3-トリメトキシシリルプロピル)尿素、1-(3-トリエトキシシリルプロピル)尿素、3-トリメトキシシリル-N-(1,3-ジメチルブチリデン)プロピルアミン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチルブチリデン)プロピルアミン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、1,3,5-トリス(3-トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌル酸、1,3,5-トリス(3-トリエトキシシリルプロピル)イソシアヌル酸、N-t-ブチル-2-(3-トリメトキシシリルプロピル)コハク酸イミド又はN-t-ブチル-2-(3-トリエトキシシリルプロピル)コハク酸イミドが挙げられる。
 四官能オルガノシラン又はシリケート化合物としては、例えば、一般式(68)で表されるオルガノシランが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
(一般式(68)において、R226~R229は、それぞれ独立して、水素、アルキル基、アシル基又はアリール基を表し、xは1~15の整数を表す。)
 一般式(68)において、R226~R229は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~6のアルキル基、炭素数2~6のアシル基又は炭素数6~15のアリール基が好ましく、水素、炭素数1~4のアルキル基、炭素数2~4のアシル基又は炭素数6~10のアリール基がより好ましい。上記のアルキル基、アシル基及びアリール基は、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。
 一般式(68)で表されるオルガノシランとしては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ-n-プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ-n-ブトキシシラン若しくはテトラアセトキシシランなどの四官能オルガノシラン又はメチルシリケート51(扶桑化学工業(株)製)、Mシリケート51、シリケート40若しくはシリケート45(以上、何れも多摩化学工業(株)製)、メチルシリケート51、メチルシリケート53A、エチルシリケート40若しくはエチルシリケート48(以上、何れもコルコート(株)製)などのシリケート化合物が挙げられる。
 シランカップリング剤としては、下地の基板との密着性及び硬化膜の耐薬品性向上の観点から、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、1-ナフチルトリメトキシシラン、2-ナフチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、3-[(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシ]プロピルトリメトキシシラン、3-[(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシ]プロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-(4-アミノフェニル)プロピルトリメトキシシラン、1-[4-(3-トリメトキシシリルプロピル)フェニル]尿素、1-(3-トリメトキシシリルプロピル)尿素、1-(3-トリエトキシシリルプロピル)尿素、3-トリメトキシシリル-N-(1,3-ジメチルブチリデン)プロピルアミン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチルブチリデン)プロピルアミン、3-イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、1,3,5-トリス(3-トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌル酸、1,3,5-トリス(3-トリエトキシシリルプロピル)イソシアヌル酸、N-t-ブチル-2-(3-トリメトキシシリルプロピル)コハク酸イミド若しくはN-t-ブチル-2-(3-トリエトキシシリルプロピル)コハク酸イミドなどの三官能オルガノシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ-n-プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ-n-ブトキシシラン若しくはテトラアセトキシシランなどの四官能オルガノシラン又はメチルシリケート51(扶桑化学工業(株)製)、Mシリケート51、シリケート40若しくはシリケート45(以上、何れも多摩化学工業(株)製)、メチルシリケート51、メチルシリケート53A、エチルシリケート40若しくはエチルシリケート48(以上、何れもコルコート(株)製)などのシリケート化合物が好ましい。
 本発明のネガ感光性樹脂組成物に占めるシランカップリング剤の含有量は、(A)アルカリ可溶性樹脂及び(D)ラジカル重合性化合物の合計を100質量部とした場合において、0.01質量部以上が好ましく、0.1質量部以上がより好ましく、0.5質量部以上がさらに好ましく、1.0質量部以上が特に好ましい。含有量が上記範囲内であると、下地の基板との密着性及び硬化膜の耐薬品性を向上させることができる。一方、含有量は、15質量部以下が好ましく、13質量部以下がより好ましく、10質量部以下がさらに好ましく、8質量部以下が特に好ましい。含有量が上記範囲内であると、現像後の解像度を向上させることができる。
 <界面活性剤>
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、さらに、界面活性剤を含有しても構わない。界面活性剤とは、親水性の構造及び疎水性の構造を有する化合物をいう。界面活性剤を適量含有させることで、樹脂組成物の表面張力を任意に調整することができ、塗布時のレベリング性が向上し、塗膜の膜厚均一性を向上させることができる。
 界面活性剤としては、フッ素樹脂系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、ポリオキシアルキレンエーテル系界面活性剤又はアクリル樹脂系界面活性剤が好ましい。
 フッ素樹脂系界面活性剤としては、例えば、1,1,2,2-テトラフルオロオクチル(1,1,2,2-テトラフルオロプロピル)エーテル、1,1,2,2-テトラフルオロオクチルヘキシルエーテル、オクタエチレングリコールビス(1,1,2,2-テトラフルオロブチル)エーテル、ヘキサエチレングリコール(1,1,2,2,3,3-ヘキサフルオロペンチル)エーテル、オクタプロピレングリコールビス(1,1,2,2-テトラフルオロブチル)エーテル、ヘキサプロピレングリコールビス(1,1,2,2,3,3-ヘキサフルオロペンチル)エーテル、パーフルオロドデシルスルホン酸ナトリウム、1,1,2,2,8,8,9,9,10,10-デカフルオロドデカン、1,1,2,2,3,3-ヘキサフルオロデカン、N-[3-(パーフルオロオクタンスルホンアミド)プロピル]-N,N’-ジメチル-N-カルボキシメチレンアンモニウムベタイン、パーフルオロアルキルスルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル-N-エチルスルホニルグリシン塩又はリン酸ビス(N-パーフルオロオクチルスルホニル-N-エチルアミノエチル)が挙げられる。また、モノパーフルオロアルキルエチルリン酸エステルなどの末端、主鎖及び側鎖のいずれかの部位にフルオロアルキル基又はフルオロアルキレン鎖を有する化合物が挙げられる。
 そのような化合物としては、例えば、“メガファック”(登録商標)F-142D、同F-172、同F-173、同F-183、同F-444、同F-445、同F-470、同F-475、同F-477、同F-555、同F-558若しくは同F-559(以上、何れも大日本インキ化学工業(株)製)、“エフトップ”(登録商標)EF301、同303若しくは同352(以上、何れも三菱マテリアル電子化成(株)製)、“フロラード”(登録商標)FC-430若しくは同FC-431(以上、何れも住友スリーエム(株)製)、“アサヒガード”(登録商標)AG710(旭硝子(株)製)、“サーフロン”(登録商標)S-382、同SC-101、同SC-102、同SC-103、同SC-104、同SC-105若しくは同SC-106(以上、何れもAGCセイミケミカル(株)製)、BM-1000若しくはBM-1100(以上、何れも裕商(株)製)又は“フタージェント”(登録商標)710FM若しくは同730LM(以上、何れも(株)ネオス製)が挙げられる。
 シリコーン系界面活性剤しては、例えば、SH28PA、SH7PA、SH21PA、SH30PA若しくはST94PA(以上、何れも東レ・ダウコーニング(株)製)又は“BYK”(登録商標)-301、同-306、同-307、同-331、同-333、同-337若しくは同-345(以上、何れもビックケミー・ジャパン(株)製)が挙げられる。
 ポリオキシアルキレンエーテル系界面活性剤としては、“フタージェント”(登録商標)212M、同209F、同208G、同240G、同212P、同220P、同228P、同NBX-15、同FTX-218若しくは同DFX-218(以上、何れも(株)ネオス製)が挙げられる。
 アクリル樹脂系界面活性剤としては、“BYK”(登録商標)-350、同-352、同-354、同-355、同-356、同-358N、同-361N、同-392、同-394若しくは同-399(以上、何れもビックケミー・ジャパン(株)製)が挙げられる。
 本発明のネガ感光性樹脂組成物に占める界面活性剤の含有比率は、ネガ型感光性樹脂組成物全体の、0.001質量%以上が好ましく、0.005質量%以上がより好ましく、0.010質量部以上がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、塗布時のレベリング性を向上させることができる。一方、含有比率は、1.0質量%以下が好ましく、0.5質量%以下がより好ましく、0.03質量%以下がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、塗布時のレベリング性を向上させることができる。
 <溶剤>
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、さらに、溶剤を含有することが好ましい。溶剤とは、樹脂組成物中に含有させる各種樹脂及び各種添加剤を溶解させることができる化合物をいう。溶剤を含有させることで、樹脂組成物中に含有させる各種樹脂及び各種添加剤を均一に溶解させ、硬化膜の透過率を向上させることができる。また、樹脂組成物の粘度を任意に調整することができ、基板上に所望の膜厚で成膜することができる。加えて、樹脂組成物の表面張力又は塗布時の乾燥速度などを任意に調整することができ、塗布時のレベリング性及び塗膜の膜厚均一性を向上させることができる。
 溶剤としては、各種樹脂及び各種添加剤の溶解性の観点から、アルコール性水酸基を有する化合物、カルボニル基を有する化合物又はエーテル結合を3つ以上有する化合物が好ましい。加えて、大気圧下の沸点が、110~250℃である化合物がより好ましい。沸点を110℃以上とすることで、塗布時に適度に溶剤が揮発して塗膜の乾燥が進行するため、塗布ムラを抑制し、膜厚均一性を向上させることができる。一方、沸点を250℃以下とすることで、塗膜中に残存する溶剤量を低減することができる。そのため、熱硬化時の膜収縮量を低減させることができ、硬化膜の平坦性を高め、膜厚均一性を向上させることができる。
 アルコール性水酸基を有し、かつ大気圧下の沸点が110~250℃である化合物としては、例えば、ヒドロキシアセトン、4-ヒドロキシ-2-ブタノン、3-ヒドロキシ-3-メチル-2-ブタノン、4-ヒドロキシ-3-メチル-2-ブタノン、5-ヒドロキシ-2-ペンタノン、4-ヒドロキシ-2-ペンタノン、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン(別名:ジアセトンアルコール)、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸n-プロピル、乳酸n-ブチル、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオン酸メチル、2-ヒドロキシ-3-メチルブタン酸メチル、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、エチレングリコールモノ-n-プロピルエーテル、エチレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ-n-プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ-t-ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ-n-プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ-n-プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、3-メトキシ-1-ブタノール、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、テトラヒドロフルフリルアルコール、n-ブタノール又はn-ペンタノールが挙げられる。塗布時のレベリング性の観点から、ジアセトンアルコール、乳酸エチル、エチ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、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、3-メトキシ-1-ブタノール、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール又はテトラヒドロフルフリルアルコールが好ましい。
 カルボニル基を有し、かつ大気圧下の沸点が110~250℃である化合物としては、例えば、酢酸n-ブチル、酢酸イソブチル、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メチル、エトキシ酢酸エチル、3-メトキシ-n-ブチルアセテート、3-メチル-3-メトキシ-n-ブチルアセテート、3-メチル-3-メトキシ-n-ブチルプロピオネート、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、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ブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノ-n-ブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、シクロヘキサノールアセテート、プロピレングリコールジアセテート、1,3-ブタンジオールジアセテート、1,4-ブタンジオールジアセテート、メチルn-ブチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、2-ヘプタノン、アセチルアセトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、δ-バレロラクトン、炭酸プロピレン、N-メチル-2-ピロリドン、N,N’-ジメチルホルムアミド、N,N’-ジメチルアセトアミド又は1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノンが挙げられる。塗布時のレベリング性の観点から、3-メトキシ-n-ブチルアセテート、3-メチル-3-n-ブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート又はγ-ブチロラクトンが好ましい。
 エーテル結合を3つ以上有し、かつ大気圧下の沸点が110~250℃である化合物としては、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、ジエチレングリコールジ-n-プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチル-n-プロピルエーテル、ジプロピレングリコールエチルメチルエーテル又はジプロピレングリコールジ-n-プロピルエーテルが挙げられる。塗布時のレベリング性の観点から、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エチルメチルエーテル又はジプロピレングリコールジメチルエーテルが好ましい。
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物に占める溶剤の含有比率は、塗布方法などに応じて適宜調整可能である。例えば、スピンコーティングにより塗膜を形成する場合、ネガ型感光性樹脂組成物全体の、50~95質量%の範囲内とすることが一般的である。
 (C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料を含有させる場合、溶剤としては、カルボニル基又はエステル結合を有する溶剤が好ましい。カルボニル基又はエステル結合を有する溶剤を含有させることで、(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料又は分散染料の分散安定性を向上させることができる。分散安定性の観点から、溶剤としては、アセテート結合を有する溶剤がより好ましい。アセテート結合を有する溶剤を含有させることで、(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料の分散安定性を向上させることができる。
 アセテート結合を有する溶剤としては、例えば、酢酸n-ブチル、酢酸イソブチル、3-メトキシ-n-ブチルアセテート、3-メチル-3-メトキシ-n-ブチルアセテート、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、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ブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノ-n-ブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、シクロヘキサノールアセテート、プロピレングリコールジアセテート、1,3-ブタンジオールジアセテート又は1,4-ブタンジオールジアセテートが挙げられる。
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物において、溶剤に占める、カルボニル基又はエステル結合を有する溶剤の含有比率は、30~100質量%の範囲内が好ましく、50~100質量%の範囲内がより好ましく、70~100質量%の範囲内がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料の分散安定性を向上させることができる。
 <その他の添加剤>
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、さらに、他の樹脂又はそれらの前駆体を含有しても構わない。他の樹脂又はそれらの前駆体としては、例えば、ポリアミド、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂、ノボラック樹脂、ウレア樹脂若しくはポリウレタン又はそれらの前駆体が挙げられる。
 <本発明のネガ型感光性樹脂組成物の製造方法>
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物の、代表的な製造方法について説明する。例えば、(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料が(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料を含有する場合、(A)アルカリ可溶性樹脂の溶液に(B)0を超えるアミン価を有する分散剤を加え、分散機を用いて、この混合溶液に(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料を分散させ、顔料分散液を調製する。次に、この顔料分散液に、(D)ラジカル重合性化合物、(E)光重合開始剤、その他の添加剤及び任意の溶剤を加え、20分~3時間撹拌して均一な溶液とする。撹拌後、得られた溶液をろ過することで、本発明のネガ型感光性樹脂組成物が得られる。
 分散機としては、例えば、ボールミル、ビーズミル、サンドグラインダー、3本ロールミル又は高速度衝撃ミルが挙げられる。分散効率化及び微分散化の観点から、ビーズミルが好ましい。ビーズミルとしては、例えば、コボールミル、バスケットミル、ピンミル又はダイノーミルが挙げられる。ビーズミルのビーズとしては、例えば、チタニアビーズ、ジルコニアビーズ又はジルコンビーズが挙げられる。ビーズミルのビーズ径としては、0.01~6mmが好ましく、0.015~5mmがより好ましく、0.03~3mmがさらに好ましい。(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料の一次粒子径及び一次粒子が凝集して形成された二次粒子の粒子径が、数百nm以下の場合、0.015~0.1mmの微小なビーズが好ましい。この場合、微小なビーズと顔料分散液と、を分離することが可能な、遠心分離方式によるセパレータを備えるビーズミルが好ましい。一方、(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料が、数百nm以上の粗大な粒子を含む場合、分散効率化の観点から、0.1~6mmのビーズが好ましい。
 <光学濃度>
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物から得られる硬化膜の光学濃度は、0.3以上であると、外光反射を抑制することができるため、好ましい。さらに、硬化膜の光学濃度が5.0位内であることで、現像後のパターン加工性を損ねることなく、十分に外光からの反射を抑制し、コントラストや視認性を向上させることができるため、好ましい。上記範囲にあることで、硬化膜の遮光性が高く、外光反射を十分に防ぎ、コントラストや視認性を向上させることができるためである。4.0を超えると、遮光性が高くなりすぎるため、フォトリソグラフィーにより膜が十分に硬化することが困難である。
 <本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いたプロセス>
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物から得られる硬化膜は、有機ELディスプレイの画素分割層、カラーフィルタ、カラーフィルタのブラックマトリックス、液晶ディスプレイのブラックカラムスペーサー、半導体のゲート絶縁膜、半導体の層間絶縁膜、金属配線用保護膜、金属配線用絶縁膜又はTFT用平坦化膜など、発光素子や表示素子などの素子から構成される用途に好適に用いることができる。それらのなかでも、有機ELディスプレイや液晶ディスプレイなどの、TFT用平坦化膜および絶縁膜のいずれかに用いるのが好ましく、両方に使用すればさらに外光反射を防ぐことができるのでさらに好ましい。絶縁膜は、さらに画素分割層であることが、コントラスト向上の観点から好ましい。
 <有機ELディスプレイの製造プロセス>
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いたプロセスとして、該組成物の硬化膜を有機ELディスプレイの遮光性の画素分割層として用いたプロセスを例に、図1に示して説明する。まず、(1)ガラス基板1上に、薄膜トランジスタ(以下、「TFT」)2を形成し、TFT平坦化膜用の感光性材料を成膜し、フォトリソグラフィーによってパターン加工した後、熱硬化させてTFT平坦化用の硬化膜3を形成する。次に、(2)マグネシウムと銀の合金をスパッタにより成膜し、フォトレジストを用いてエッチングによりパターン加工し、第1電極として反射電極4を形成する。その後、(3)本発明のネガ型感光性樹脂組成物を塗布及びプリベークして、プリベーク膜5aを形成する。次いで、(4)所望のパターンを有するマスク6を介して、活性化学線7を照射する。次に、(5)現像してパターン加工をした後、必要に応じてブリーチング露光及びミドルベークし、熱硬化させることで、遮光性の画素分割層として、所望のパターンを有する硬化パターン5bを形成する。その後、(6)EL発光材料を、マスクを介した蒸着によって成膜してEL発光層8を形成し、ITOをスパッタにより成膜し、フォトレジストを用いてエッチングによりパターン加工し、第2電極として透明電極9を形成する。次に(7)平坦化膜用の感光性材料を成膜し、フォトリソグラフィーによってパターン加工した後、熱硬化させて平坦化用の硬化膜10を形成し、その後、カバーガラス11を接合させることで、本発明のネガ型感光性樹脂組成物を遮光性の画素分割層に有する有機ELディスプレイを得る。
 <液晶ディスプレイの製造プロセス>
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いた別のプロセスとして、該組成物の硬化膜を液晶ディスプレイのブラックカラムスペーサー(以下、「BCS」)及びカラーフィルタのブラックマトリックス(以下、「BM」)として用いたプロセスを例に、図2に示して説明する。まず、(1)ガラス基板12上に、バックライトユニット(以下、「BLU」)13を形成し、BLUを有するガラス基板14を得る。
 また、(2)別のガラス基板15上に、TFT16を形成し、TFT平坦化膜用の感光性材料を成膜し、フォトリソグラフィーによってパターン加工した後、熱硬化させてTFT平坦化用の硬化膜17を形成する。次に、(3)ITOをスパッタにより成膜し、フォトレジストを用いてエッチングによりパターン加工し、透明電極18を形成し、その上に平坦化膜19及び配向膜20を形成する。その後、(4)本発明のネガ型感光性樹脂組成物を塗布及びプリベークして、プリベーク膜21aを形成する。次いで、(5)所望のパターンを有するマスク22を介して、活性化学線23を照射する。次に、(6)現像してパターン加工をした後、必要に応じてブリーチング露光及びミドルベークし、熱硬化させることで、遮光性のBCSとして所望のパターンを有する硬化パターン21bを形成し、BCSを有するガラス基板24を得る。次いで、(7)前記ガラス基板14と該ガラス基板24と、を接合させることで、BLU及びBCSを有するガラス基板25を得る。
 さらに、(8)別のガラス基板26上に、赤色、緑色、青色の三色のカラーフィルタ27を形成する。次に、(9)上記と同様の方法で、本発明のネガ型感光性樹脂組成物から、遮光性のBMとして所望のパターンを有する硬化パターン28を形成する。その後、(10)平坦化用の感光性材料を成膜し、フォトリソグラフィーによってパターン加工した後、熱硬化させて平坦化用の硬化膜29を形成し、その上に配向膜30を形成することで、カラーフィルタ基板31を得る。次いで、(11)前記ガラス基板25と該カラーフィルタ基板31と、を接合させることで、(12)BLU、BCS及びBMを有するガラス基板32を得る。次に、(13)液晶を注入して液晶層33を形成することで、本発明のネガ型感光性樹脂組成物をBCS及びBMに有する液晶ディスプレイを得る。
 以上のように、本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いた、有機ELディスプレイの製造方法によれば、パターン加工され、ポリイミド及び/又はポリベンゾオキサゾールを含有する、高耐熱性かつ遮光性の硬化膜を得ることが可能であるため、有機ELディスプレイの製造における歩留まり向上、性能向上及び信頼性向上に繋がる。
 また、従来のポリイミド前駆体としてポリアミド酸を含有する、非感光性の着色樹脂組成物を用いたプロセスは、非常に煩雑であった。例えば、所望のパターンを有する遮光性の硬化パターンを得る場合、まず、基板上に、非感光性の着色樹脂組成物を成膜する。次に、着色樹脂組成物の膜上に、フォトレジストを成膜する。さらに、フォトリソグラフィーでパターン加工する際、アルカリ現像時にフォトレジストと下層の着色樹脂組成物を同時にパターン加工する。その後、フォトレジストを除去し、熱硬化させることで、所望のパターンを有する遮光性の硬化パターンが得られる。すなわち、着色樹脂組成物の膜をパターン加工するためにフォトレジストを用いる必要があり、工程数が多いプロセスとなる。さらに、フォトレジストと下層の着色樹脂組成物を同時にパターン加工するため、フォトレジストと着色樹脂組成物の溶解速度を制御することも求められる。
 一方、本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いたプロセスによれば、樹脂組成物が感光性であるため、フォトリソグラフィーにより直接パターン加工可能であり、フォトレジストが不要である点で優れている。従って、従来のプロセスと比較して、工程数を削減することができるため、生産性の向上、プロセスタイム短縮及びタクトタイム短縮が可能となる。
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物から得られる硬化膜は、EL発光層を有する表示装置、液晶層を有する表示装置、並びに、EL発光層及び液晶層を有する表示装置の絶縁膜として好適である。該表示装置としては、例えば、有機ELディスプレイ又は液晶ディスプレイが挙げられる。
 <本発明のネガ型感光性樹脂組成物から得られる硬化膜を用いた表示装置>
 また、本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、高解像度かつ低テーパーのパターン形状を得ることができ、高耐熱性に優れた硬化膜を得ることが可能である。そのため、有機ELディスプレイの画素分割層等の絶縁膜など、高耐熱性及び低テーパーのパターン形状が要求される用途に好適である。特に、熱分解による脱ガスに起因した素子の不良又は特性低下や、高テーパーのパターン形状による電極配線の断線など、耐熱性及びパターン形状に起因する問題が想定される用途において、本発明のネガ型感光性樹脂組成物の硬化膜を用いることで、上記の問題が発生しない、高信頼性の素子を製造することが可能となる。さらに、硬化膜は遮光性に優れるため、電極配線の可視化防止又は外光反射の低減が可能となり、画像表示におけるコントラストを向上させることができる。従って、本発明のネガ型感光性樹脂組成物から得られる硬化膜を、有機ELディスプレイの画素分割層として用いることで、発光素子の光取り出し側に、偏光板及び1/4波長板を形成することなく、コントラストを向上させることができる。
 従来の有機ELディスプレイの場合、外光反射の低減のため、発光素子の光取り出し側に、偏光板、1/4波長板又は反射防止層などを形成する。しかしながら、発光素子から出力された光は、1/4波長板によって位相が変えられ、偏光板によって一部遮断され、透過した偏光のみが外部へと出力されるため、有機ELディスプレイの輝度が低下する。
 一方、本発明のネガ型感光性樹脂組成物から得られる硬化膜を用いた、有機ELディスプレイによれば、偏光板及び1/4波長板を用いないため、有機ELディスプレイの輝度を向上させることができる。
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物から得られる硬化膜を用いた、有機ELディスプレイの場合、偏光板及び1/4波長板を有しないため、発光素子から出力された光は偏光板又は、1/4波長板によって位相が変えられることがなく、一部遮断されることもない。該組成物から得られる硬化膜を用いた表示装置が、液晶層を有しない場合、該表示装置から出力される光は無偏光であり、発光素子から出力された光の位相のまま外部へと出力される。一方、該組成物から得られる硬化膜を用いた表示装置が、液晶層を有する場合、該表示装置から出力される光は、該液晶層から出力される偏光であり、発光素子から出力された光が液晶層で変えられた位相のまま外部へと出力される。
 <本発明のネガ型感光性樹脂組成物から得られる硬化膜を用いたフレキシブル有機ELディスプレイ>
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いたプロセスとして、該組成物の硬化膜を、フレキシブル有機ELディスプレイの遮光性の画素分割層として用いたプロセスを例に、図3に示して説明する。まず、(1)ガラス基板34上に、ポリイミド(以下、「PI」)フィルム基板35を仮固定する。次に、(2)PIフィルム基板上に、酸化物TFT36を形成し、TFT平坦化膜用の感光性材料を成膜し、フォトリソグラフィーによってパターン加工した後、熱硬化させてTFT平坦化用の硬化膜37を形成する。その後、(3)マグネシウムと銀の合金をスパッタにより成膜し、フォトレジストを用いてエッチングによりパターン加工し、第1電極として反射電極38を形成する。次に、(4)本発明のネガ型感光性樹脂組成物を塗布及びプリベークして、プリベーク膜39aを形成する。次いで、(5)所望のパターンを有するマスク40を介して、活性化学線41を照射する。その後、(6)現像してパターン加工をした後、必要に応じてブリーチング露光及びミドルベークし、熱硬化させることで、フレキシブル及び遮光性の画素分割層として、所望のパターンを有する硬化パターン39bを形成する。次に、(7)EL発光材料を、マスクを介した蒸着によって成膜してEL発光層42を形成し、ITOをスパッタにより成膜し、フォトレジストを用いてエッチングによりパターン加工し、第2電極として透明電極43を形成する。その後、(8)平坦化膜用の感光性材料を成膜し、フォトリソグラフィーによってパターン加工した後、熱硬化させて平坦化用の硬化膜44を形成する。次に、(9)別のガラス基板45に仮固定されたポリエチレンテレフタレート(以下、「PET」)フィルム基板46を接合する。その後、(10)前記PIフィルム基板35から前記ガラス基板34を剥離し、該PETフィルム基板46から該ガラス基板45を剥離することで、本発明のネガ型感光性樹脂組成物をフレキシブル及び遮光性の画素分割層に有する、フレキシブル有機ELディスプレイを得る。
 以上のように、本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いた、フレキシブル有機ELディスプレイの製造方法によれば、パターン加工され、ポリイミド及び/又はポリベンゾオキサゾールを含有する、高耐熱性かつ遮光性の硬化膜を得ることが可能であるため、フレキシブル有機ELディスプレイの製造における歩留まり向上、性能向上及び信頼性向上に繋がる。
 また、本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、高解像度かつ低テーパーのパターン形状を得ることができ、フレキシブル性を有する硬化膜を得ることが可能である。そのため、該硬化膜をフレキシブル基板上の積層構造として有することができ、フレキシブル有機ELディスプレイの画素分割層等の絶縁膜など、フレキシブル性及び低テーパーのパターン形状が要求される用途に好適である。さらに、硬化膜は高耐熱性を有するため、熱分解による脱ガスに起因した素子の不良又は特性低下や、高テーパーのパターン形状による電極配線の断線など、耐熱性及びパターン形状に起因する問題が想定される用途において、本発明のネガ型感光性樹脂組成物の硬化膜を用いることで、上記の問題が発生しない、高信頼性の素子を製造することが可能となる。
 フレキシブル基板としては、炭素原子を主成分として含有する基板であることが好ましい。炭素原子を主成分として含有することで、前記基板にフレキシブル性を付与することができる。また、本発明のネガ型感光性樹脂組成物から得られる硬化膜の主成分も炭素原子であるため、下地の基板となる、フレキシブル基板に対する硬化膜の相互作用を高め、基板との密着性を向上させることができる。さらに、下地の基板に追従する、硬化膜のフレキシブル性を向上させることができる。
 フレキシブル基板中の炭素原子含有比率は、20質量%以上が好ましく、25質量%以上がより好ましく、30質量%以上がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、下地の基板との密着性及び硬化膜のフレキシブル性を向上させることができる。一方、含有比率は、100質量%以下が好ましく、95質量%以下がより好ましく、90質量%以下がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、下地の基板との密着性及び硬化膜のフレキシブル性を向上させることができる。
 <成膜する工程>
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いた、表示装置の製造方法は、(1)基板上に、前記樹脂組成物を成膜する工程、を有する。
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物を成膜する方法としては、例えば、基板上に、前記樹脂組成物を塗布して成膜する方法、又は、基板上に、前記樹脂組成物をパターン状に塗布して成膜する方法が挙げられる。
 基板としては、例えば、ガラス上に、インジウム、スズ、亜鉛、アルミニウム及びガリウムから選ばれる一種類以上を有する酸化物、金属(モリブデン、銀、銅、アルミニウム、クロム若しくはチタンなど)若しくはCNT(Carbon Nano Tube)が、電極若しくは配線として形成された基板などが用いられる。
 インジウム、スズ、亜鉛、アルミニウム及びガリウムから選ばれる一種類以上を有する酸化物としては、例えば、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化アルミニウム亜鉛(AZO)、酸化インジウムガリウム亜鉛(IGZO)又は酸化亜鉛(ZnO)が挙げられる。
 <基板上に、本発明のネガ型感光性樹脂組成物を塗布する方法>
 基板上に、本発明のネガ型感光性樹脂組成物を塗布する方法としては、例えば、マイクログラビアコーティング、スピンコーティング、ディップコーティング、カーテンフローコーティング、ロールコーティング、スプレーコーティング又はスリットコーティングが挙げられる。塗布膜厚は、塗布方法、樹脂組成物の固形分濃度や粘度などによって異なるが、通常は塗布及びプリベーク後の膜厚が0.1~30μmになるように塗布する。
 基板上に、本発明のネガ型感光性樹脂組成物を塗布した後、プリベークすることが好ましい。プリベークは、オーブン、ホットプレート、赤外線、フラッシュアニール装置又はレーザーアニール装置などを使用することができる。プリベーク温度としては、50~150℃が好ましい。プリベーク時間としては、30秒~数時間が好ましい。80℃で2分間プリベークした後、120℃で2分間プリベークするなど、二段又はそれ以上の多段でプリベークしても構わない。
 <基板上に、本発明のネガ型感光性樹脂組成物をパターン状に塗布する方法>
 基板上に、本発明のネガ型感光性樹脂組成物をパターン状に塗布する方法としては、例えば、凸版印刷、凹版印刷、孔版印刷、平版印刷、スクリーン印刷、インクジェット印刷、オフセット印刷又はレーザー印刷が挙げられる。塗布膜厚は、塗布方法、本発明の感光性樹脂組成物の固形分濃度や粘度などによって異なるが、通常は塗布及びプリベーク後の膜厚が0.1~30μmになるように塗布する。
 基板上に、本発明のネガ型感光性樹脂組成物をパターン状に塗布した後、プリベークすることが好ましい。プリベークは、オーブン、ホットプレート、赤外線、フラッシュアニール装置又はレーザーアニール装置などを使用することができる。プリベーク温度としては、50~150℃が好ましい。プリベーク時間としては、30秒~数時間が好ましい。80℃で2分間プリベークした後、120℃で2分間プリベークするなど、二段又はそれ以上の多段でプリベークしても構わない。
 <フォトリソグラフィーによりパターンを形成する工程>
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いた、表示装置の製造方法は、(2)前記樹脂組成物にフォトマスクを介して活性化学線を照射した後、アルカリ溶液を用いて前記組成物のパターンを形成する工程、を有する。
 基板上に成膜した、本発明のネガ型感光性樹脂組成物をパターン加工する方法としては、例えば、フォトリソグラフィーにより直接パターン加工する方法又はエッチングによりパターン加工する方法が挙げられる。工程数の削減による生産性の向上及びプロセスタイム短縮の観点から、フォトリソグラフィーにより直接パターン加工する方法が好ましい。
 基板上に、本発明のネガ型感光性樹脂組成物を塗布及びプリベークして成膜した後、ステッパー、ミラープロジェクションマスクアライナー(MPA)又はパラレルライトマスクアライナー(PLA)などの露光機を用いて露光する。露光時に照射する活性化学線としては、例えば、紫外線、可視光線、電子線、X線、KrF(波長248nm)レーザー又はArF(波長193nm)レーザーなどが挙げられる。水銀灯のj線(波長313nm)、i線(波長365nm)、h線(波長405nm)又はg線(波長436nm)を用いることが好ましい。また露光量は通常100~40,000J/m(10~4,000mJ/cm)程度(i線照度計の値)であり、必要に応じて所望のパターンを有するマスクを介して露光することができる。
 露光後、露光後ベークをしても構わない。露光後ベークを行うことによって、現像後の解像度向上又は現像条件の許容幅増大などの効果が期待できる。露光後ベ-クは、オーブン、ホットプレート、赤外線、フラッシュアニール装置又はレーザーアニール装置などを使用することができる。露光後ベーク温度としては、50~180℃が好ましく、60~150℃がより好ましい。露光後ベーク時間は、10秒~数時間が好ましい。露光後ベーク時間が上記範囲内であると、反応が良好に進行し、現像時間を短くできる場合がある。
 露光後、自動現像装置などを用いて現像する。本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、ネガ型の感光性を有するため、現像後、未露光部が現像液で除去され、レリーフ・パターンを得ることができる。
 現像液としては、アルカリ現像液が一般的に用いられる。アルカリ現像液としては、例えば、有機系のアルカリ溶液又はアルカリ性を示す化合物の水溶液が好ましく、環境面の観点から、アルカリ性を示す化合物の水溶液すなわちアルカリ水溶液がより好ましい。
 有機系のアルカリ溶液又はアルカリ性を示す化合物としては、例えば、2-アミノエタノール、2-(ジメチルアミノ)エタノール、2-(ジエチルアミノ)エタノール、ジエタノールアミン、メチルアミン、エチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、酢酸(2-ジメチルアミノ)エチル、(メタ)アクリル酸(2-ジメチルアミノ)エチル、シクロヘキシルアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、アンモニア、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、炭酸ナトリウム又は炭酸カリウムが挙げられる。
 現像液としては、有機溶媒を用いても構わない。有機溶媒としては、例えば、前述の溶剤、酢酸エチル、ピルビン酸エチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、N-メチル-2-ピロリドン、ジメチルスルホキシド又はヘキサメチルホスホルトリアミドが挙げられる。
 現像液としては、上記の有機溶媒と、本発明のネガ型感光性樹脂組成物に対する貧溶媒の、両方を含有する混合溶液を用いても構わない。本発明のネガ型感光性樹脂組成物に対する貧溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、トルエン又はキシレンが挙げられる。
 現像する方法としては、例えば、露光後の膜に、上記の現像液をそのまま塗布する、上記の現像液を霧状にして放射する、露光後の膜を上記の現像液中に浸漬する又は露光後の膜を上記の現像液中に浸漬後に超音波を照射するなどの方法が挙げられる。露光後の膜は、現像液に5秒~10分間接触させることが好ましい。
 現像後、得られたレリーフ・パターンを、リンス液で洗浄することが好ましい。リンス液としては、現像液としてアルカリ水溶液を用いた場合、水が好ましい。
 リンス液としては、例えば、エタノール若しくはイソプロピルアルコールなどのアルコール類の水溶液、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル類の水溶液又は炭酸ガス、塩酸若しくは酢酸などの酸性を示す化合物の水溶液を用いても構わない。
 リンス液としては、有機溶媒を用いても構わない。有機溶媒としては、現像液との親和性の観点から、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、乳酸エチル、ピルビン酸エチル、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、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又は2-ヘプタノンが好ましい。
 フォトリソグラフィー、エッチング又はパターン状に塗布して成膜から選ばれる一種類以上の方法で、本発明のネガ型感光性樹脂組成物のパターンを得た後、ブリーチング露光をしても構わない。ブリーチング露光をすることで、熱硬化後のパターン形状を任意に制御することができる。また、硬化膜の透明性を向上させることができる。
 ブリーチング露光は、ステッパー、ミラープロジェクションマスクアライナー(MPA)又はパラレルライトマスクアライナー(PLA)などの露光機を使用することができる。ブリーチング露光時に照射する活性化学線としては、例えば、紫外線、可視光線、電子線、X線、KrF(波長248nm)レーザー又はArF(波長193nm)レーザーなどが挙げられる。水銀灯のj線(波長313nm)、i線(波長365nm)、h線(波長405nm)又はg線(波長436nm)を用いることが好ましい。また露光量は通常500~500,000J/m(50~50,000mJ/cm)程度(i線照度計の値)であり、必要に応じて所望のパターンを有するマスクを介して露光することができる。
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物のパターンを得た後、ミドルベークをしても構わない。ミドルベークを行うことで、熱硬化後の解像度が向上するとともに、熱硬化後のパターン形状を任意に制御することができる。ミドルベークは、オーブン、ホットプレート、赤外線、フラッシュアニール装置又はレーザーアニール装置などを使用することができる。ミドルベーク温度としては、50~250℃が好ましく、70~220℃がより好ましい。ミドルベーク時間としては、10秒~数時間が好ましい。100℃で5分間ミドルベークした後、150℃で5分間プリベークするなど、二段又はそれ以上の多段でミドルベークしても構わない。
 <熱硬化させて硬化パターンを得る工程>
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いた、表示装置の製造方法は、(3)前記組成物のパターンを加熱して、前記組成物の硬化パターンを得る工程、を有する。
 基板上に成膜した、本発明のネガ型感光性樹脂組成物のパターンの熱硬化は、オーブン、ホットプレート、赤外線、フラッシュアニール装置又はレーザーアニール装置などを使用することができる。本発明のネガ型感光性樹脂組成物のパターンを加熱して熱硬化させることで、硬化膜の耐熱性を向上させることができるとともに、低テーパーのパターン形状を得ることができる。
 熱硬化温度としては、150℃以上が好ましく、200℃以上がより好ましく、250℃以上がさらに好ましい。熱硬化温度が上記範囲内であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができるとともに、熱硬化後のパターン形状をより低テーパー化させることができる。一方、タクトタイム短縮の観点から、熱硬化温度は、500℃以下が好ましく、450℃以下がより好ましく、400℃以下がさらに好ましい。
 熱硬化時間としては、1分以上が好ましく、5分以上がより好ましく、10分以上がさらに好ましく、30分以上が特に好ましい。熱硬化時間が上記範囲内であると、熱硬化後のパターン形状をより低テーパー化させることができる。一方、タクトタイム短縮の観点から、熱硬化時間は、300分以下が好ましく、250分以下がより好ましく、200分以下がさらに好ましく、150分以下が特に好ましい。150℃で30分間熱硬化させた後、250℃で30分間熱硬化させるなど、二段又はそれ以上の多段で熱硬化させても構わない。
 <透明電極又は反射電極をパターン加工する工程>
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いた、表示装置の製造方法は、透明電極又は反射電極をパターン加工する工程、を有しても構わない。
 透明電極又は反射電極をパターン加工する工程としては、例えば、エッチングによりパターン加工する方法が挙げられる。
 基板上の積層構造として、透明電極又は反射電極を形成した後、該電極上に、上記と同様の方法でフォトレジストを塗布して成膜する。塗布した後、上記と同様の方法で、プリベークすることが好ましい。
 透明電極又は反射電極上に、フォトレジストを塗布及びプリベークした後、上記と同様の方法で露光及び現像することで、フォトリソグラフィーにより、該電極上に、フォトレジストのパターンを形成することができる。
 現像後、得られたパターンを熱硬化させることが好ましい。熱硬化させることで、フォトレジストの硬化膜の耐薬品性及びドライエッチング耐性が向上し、フォトレジストのパターンをエッチングマスクとして好適に用いることができる。熱硬化は、オーブン、ホットプレート、赤外線、フラッシュアニール装置又はレーザーアニール装置などを使用することができる。熱硬化温度としては、70~200℃が好ましい。熱硬化時間としては、30秒~数時間が好ましい。
 現像及び熱硬化後、フォトレジストのパターンをエッチングマスクとして、前記パターン下層の、透明電極又は反射電極を、エッチングによってパターン加工する。
 エッチングする方法としては、例えば、エッチング液を用いるウェットエッチング又はエッチングガスを用いるドライエッチングが挙げられる。エッチング液としては、酸性若しくはアルカリ性のエッチング液又は有機溶媒を用いることが好ましい。
 <ウェットエッチングによりパターン加工する方法>
 酸性のエッチング液としては、例えば、フッ化水素酸、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、亜リン酸、酢酸又はシュウ酸などの酸性を示す化合物の溶液など、公知のものを用いることができる。
 アルカリ性のエッチング液としては、有機系のアルカリ溶液又はアルカリ性を示す化合物の水溶液が好ましい。
 有機系のアルカリ溶液又はアルカリ性を示す化合物としては、例えば、2-アミノエタノール、2-(ジエチルアミノ)エタノール、ジエタノールアミン、トリエチルアミン、アンモニア、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム又は炭酸カリウムなど、公知のものを用いることができる。
 有機溶媒としては、例えば、前述の溶剤、ジエチレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、3-メトキシプロピオン酸エチル、N-メチル-2-ピロリドン又はイソプロピルアルコールなど、公知のものを用いることができる。
 エッチング液としては、アルカリ性のエッチング液と、有機溶媒の、両方を含有する混合溶液を用いても構わない。
 ウェットエッチングの方法としては、例えば、本発明の感光性樹脂組成物の塗膜上にフォトレジストのパターンを形成した基板に、上記のエッチング液をそのまま塗布する若しくは上記のエッチング液を霧状にして放射する、本発明の感光性樹脂組成物の塗膜上にフォトレジストのパターンを形成した基板を、上記のエッチング液中に浸漬する、又は本発明の感光性樹脂組成物の塗膜上にフォトレジストのパターンを形成した基板を、上記のエッチング液中に浸漬後に超音波を照射するなどの方法が挙げられる。
 ウェットエッチング後、ウェットエッチングによってパターン加工した透明電極又は反射電極を、リンス液で洗浄することが好ましい。
 リンス液としては、例えば、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール又は乳酸エチルなど、公知のものを用いることができる。エッチング液として、酸性のエッチング液又はアルカリ性を示す化合物の水溶液を用いた場合、リンス液としては、水を含有するものが好ましい。
 <ドライエッチングによりパターン加工する方法>
 エッチングガスとしては、例えば、フルオロメタン、ジフルオロメタン、トリフルオロメタン、テトラフルオロメタン、クロロフルオロメタン、クロロジフルオロメタン、クロロトリフルオロメタン、ジクロロフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、六フッ化硫黄、二フッ化キセノン、酸素、オゾン、アルゴン又はフッ素が挙げられる。
 ドライエッチングの方法としては、例えば、透明電極又は反射電極上にフォトレジストのパターンを形成した基板に、上記のエッチングガスを暴露させる反応性ガスエッチング、透明電極又は反射電極上にフォトレジストのパターンを形成した基板に、電磁波によってイオン化若しくはラジカル化させたエッチングガスを暴露させるプラズマエッチング、又は透明電極又は反射電極上にフォトレジストのパターンを形成した基板に、電磁波によってイオン化若しくはラジカル化させたエッチングガスを、バイアスを印加して加速させて衝突させる反応性イオンエッチングなどが挙げられる。
 エッチング後、透明電極又は反射電極上に残存するフォトレジストを除去することで、透明電極又は反射電極のパターンが得られる。
 <フォトレジストの除去>
 フォトレジストを除去する方法としては、例えば、レジスト剥離液を用いる除去又はアッシングによる除去が挙げられる。レジスト剥離液としては、酸性若しくはアルカリ性のレジスト剥離液又は有機溶媒を用いることが好ましく、公知のものを用いることができる。酸性のレジスト剥離液としては、例えば、酸性溶液又は酸性溶液と酸化剤の混合溶液が挙げられ、公知のものを用いることができる。フォトレジストの除去性の観点から、酸性溶液と酸化剤の混合溶液が好ましい。
 アッシングによる除去に用いられるガスとしては、酸素、オゾン、アルゴン、フッ素又は塩素から選ばれる一種類以上を成分として含有するガスが挙げられる。フォトレジストの除去性の観点から、酸素又はオゾンを成分として含有するガスが好ましい。
 本発明のネガ型感光性樹脂組成物によれば、高解像度かつ低テーパーのパターン形状を得ることが可能であり、耐熱性及び遮光性に優れた硬化膜を得ることが可能で、アルカリ現像可能な塗液を調製することが可能となる。
 また、本発明のネガ型感光性樹脂組成物によれば、有機ELディスプレイの画素分割層、カラーフィルタ、カラーフィルタのブラックマトリックス、液晶ディスプレイのブラックカラムスペーサー、半導体のゲート絶縁膜、半導体の層間絶縁膜、金属配線用保護膜、金属配線用絶縁膜又はTFT用平坦化膜などの用途に好適に用いられる硬化膜を得ることが可能となる。特に、遮光性に優れるため、有機ELディスプレイの遮光性を有する画素分割層、カラーフィルタのブラックマトリックス又は液晶ディスプレイのブラックカラムスペーサーとして好適である。加えて、該硬化膜を前記の用途として具備する素子及び表示装置を得ることが可能となる。
 さらに、本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いた、表示装置の製造方法によれば、パターン加工され、ポリイミド及び/又はポリベンゾオキサゾールを含有する、高耐熱性かつ遮光性の硬化膜を得ることが可能であるため、有機ELディスプレイの製造における歩留まり向上、性能向上及び信頼性向上に繋がる。加えて、従来のポリイミド前駆体としてポリアミド酸を含有する、非感光性の着色樹脂組成物を用いる方法と比較して、フォトレジストを用いず、フォトリソグラフィーにより直接パターン加工可能な点で優れている。従って、従来のプロセスと比較して、工程数を削減することができるため、生産性の向上、プロセスタイム短縮及びタクトタイム短縮が可能となる。
 以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの範囲に限定されるものではない。なお、用いた化合物のうち略語を使用しているものについて、名称を以下に示す。
4,4’-DAE:4,4’-ジアミノジフェニルエーテル
4-MOP:4-メトキシフェノール
6FDA:3-(3,4-ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物;4,4’-ヘキサフルオロプロパン-2,2-ジイル-ビス(1,2-フタル酸無水物)
6FDAc:2,2-(3,4-ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン;4,4’-ヘキサフルオロプロパン-2,2-ジイル-ビス(1,2-フタル酸)
AcrTMS:3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン
AIBN:2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)
BAHF: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
BAPF:9,9-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)フルオレン
BFE:1,2-ビス(4-ホルミルフェニル)エタン
BGEF:9,9-ビス[4-(2-グリシドキシエトキシ)フェニル]フルオレン
BGPF:9,9-ビス(4-グリシドキシフェニル)フルオレン
BHEF:9,9-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン
BHPF:9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン
Bis-A-AF:2,2-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン
Bk-S0084:“PALIOGEN”(登録商標) BLACK S0084(BASF製;一次粒子径50~100nmのペリレン系黒色顔料)
Bk-S0100CF:“IRGAPHOR”(登録商標) BLACK S0100CF(BASF製;一次粒子径40~80nmのベンゾフラノン系黒色顔料)
Bk-TH-807:“NUBIAN”(登録商標) BLACK TH-807(オリエント化学工業(株)製;アジン系黒色染料)
BnMA:メタクリル酸ベンジル
BSAA:3’-ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパン二無水物
BZAc:安息香酸
cyEpoTMS:2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン
DBA:ジベンジルアミン
D.BYK-167:“DISPERBYK”(登録商標)-167(ビックケミー・ジャパン(株)製;アミン価を有する分散剤)
D.Y.201:C.I.ディスパースイエロー201
DETX-S:“KAYACURE”(登録商標) DETX-S(日本化薬(株)製;2,4-ジエチルチオキサントン)
DFA:N,N-ジメチルホルムアミドジメチルアセタール
DMeDMS:ジメチルシメトキシシラン
DMF:N,N-ジメチルホルムアミド
DPHA:“KAYARAD”(登録商標) DPHA(日本化薬(株)製;ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)
ED-900:“JEFFAMINE”(登録商標) ED-900(HUNTSMAN製;オキシアルキレン構造を有するジアミン)
GMA:メタクリル酸グリシジル
HCl:塩酸
HFHA:N,N’-ビス[5,5’-ヘキサフルオロプロパン-2,2-ジイル-ビス(2-ヒドロキシフェニル)]ビス(3-アミノ安息香酸アミド)
ICl:一塩化ヨウ素
IGZO:酸化インジウムガリウム亜鉛
ITO:酸化インジウムスズ
KOH:水酸化カリウム
KI:ヨウ化カリウム
MAA:メタクリル酸
MAP:3-アミノフェノール;メタアミノフェノール
MBA:3-メトキシ-n-ブチルアセテート
MeTMS:メチルトリメトキシシラン
MgAg:マグネシウム銀
MT-PE1:“カレンズMT”-PE1(昭和電工(株)製;ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート))
NA:5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物;ナジック酸無水物
NapTMS:1-ナフチルトリメトキシシラン
Na:チオ硫酸ナトリウム
NCI-831:“アデカアークルズ”(登録商標)NCI-831((株)ADEKA製;1-(9-エチル-6-ニトロ-9H-カルバゾール-3-イル)-1-[2-メチル-4-(1-メトキシプロパン-2-イルオキシ)フェニル]メタノン-1-(O-アセチル)オキシム)
NMP:N-メチル-2-ピロリドン
ODPA:ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物;オキシジフタル酸二無水物
ODPAc:ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エーテル;オキシジフタル酸
P.B.15:6:C.I.ピグメントブルー15:6
P.R.254:C.I.ピグメントレッド254
P.Y.139:C.I.ピグメントイエロー139
PA-5600:“NUBIAN”(登録商標) BLUE PA-5600(オリエント化学工業(株)製;青色染料)
PET:ポリエチレンテレフタレート
PGDA:プロピレングリコールジアセテート
PGMEA:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
PHA:フタル酸無水物
PhTMS:フェニルトリメトキシシラン
PI:ポリイミド
S-20000:“SOLSPERSE”(登録商標) 20000(Lubrizol製;ポリエーテル系分散剤)
SiDA:1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン
S.B.63:C.I.ソルベントブルー63
S.R.18:C.I.ソルベントレッド18
STR:スチレン
TCDM:メタクリル酸トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-イル;ジメチロール-トリシクロデカンジメタアクリレート
TFEMA:メタクリル酸(2,2,2-トリフルオロ)エチル
TFMB:2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-ジアミノビフェニル
TFPrTMS:3,3,3-トリフルオロプロピルトリメトキシシラン
THF:テトラヒドロフラン
TMOS:テトラメトキシシラン
TMSSucA:3-トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物
TPK-1227:スルホン酸基を導入する表面処理がされたカーボンブラック(CABOT製)
TrisP-PA:1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1-[4-[1-(4-ヒドロキシフェニル)-1-メチルエチル]フェニル]エタン(本州化学工業(株)製)。
 合成例(A)
 三口フラスコに、BAHFを18.31g(0.05mol)、プロピレンオキシドを17.4g(0.3mol)、アセトンを100mL秤量して溶解させた。ここに、アセトン10mLに塩化3-ニトロベンゾイルを20.41g(0.11mol)溶かした溶液を滴下した。滴下終了後、-15℃で4時間反応させ、その後室温に戻した。析出した白色固体をろ取し、50℃で真空乾燥させた。得られた固体30gを、300mLのステンレスオートクレーブに入れ、2-メトキシエタノール250mLに分散させ、5%パラジウム-炭素を2g加えた。ここに水素を風船で導入して、室温で2時間反応させた。2時間後、風船がこれ以上しぼまないことを確認した。反応終了後、ろ過して触媒であるパラジウム化合物を除去し、減圧留去させて濃縮し、下記構造のヒドロキシ基含有ジアミン化合物(HFHA)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
 合成例(B)0を超える ナフトキノンジアジド構造を有する化合物(QD-1)の合成
 乾燥窒素気流下、三口フラスコに、TrisP-PAを21.23g(0.05mol)、5-ナフトキノンジアジドスルホン酸クロリドを37.62g(0.14mol)秤量し、1,4-ジオキサン450gに溶解させて室温にした。ここに、1,4-ジオキサン50gとトリエチルアミン15.58g(0.154mol)の混合溶液を、系内が35℃以上にならないように撹拌しながら滴下した。滴下終了後、混合溶液を30℃で2時間撹拌した。撹拌後、析出したトリエチルアミン塩をろ過によって除去した後、ろ液を水に投入して撹拌し、析出した固体沈殿をろ過して得た。得られた固体を減圧乾燥によって乾燥させ、下記構造のナフトキノンジアジド構造を有する化合物(QD-1)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 合成例1 ポリイミド(PI-1)の合成
 乾燥窒素気流下、三口フラスコに、BAHFを31.13g(0.085mol;全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に対して77.3mol%)、SiDAを6.21g(0.0050mol;全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に対して4.5mol%)、末端封止剤として、MAPを2.18g(0.020mol;全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に対して9.5mol%)、NMPを150.00g秤量して溶解させた。ここに、NMP50.00gにODPAを31.02g(0.10mol;全カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位に対して100mol%)溶かした溶液を添加し、20℃で1時間撹拌し、次いで50℃で4時間撹拌した。その後、キシレン15gを添加し、水をキシレンとともに共沸しながら、150℃で5時間撹拌した。反応終了後、反応溶液を水3Lに投入し、析出した固体沈殿をろ過して得た。得られた固体を水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で24時間乾燥し、ポリイミド(PI-1)を得た。
 合成例2~11 ポリイミド(PI-2)~ポリイミド(PI-11)の合成
 表1に記載の比率にて、合成例1と同様に重合をして、ポリイミド(PI-2)~ポリイミド(PI-11)を得た。
 合成例12 ポリベンゾオキサゾール(PBO-1)の合成
 トルエンを満たしたディーンスターク水分離器及び冷却管を付けた500mL丸底フラスコに、BAHFを34.79g(0.095mol;全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に対して95.0mol%)、SiDAを1.24g(0.0050mol;全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に対して5.0mol%)、NMPを75.00g秤量して、溶解させた。ここに、NMP25.00gに、BFEを19.06g(0.080mol;全カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位に対し66.7mol%)、末端封止剤として、NAを6.57g(0.040mol;全カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位に対し33.3mol%)溶かした溶液を添加し、20℃で1時間撹拌し、次いで50℃で1時間撹拌した。その後、窒素雰囲気下、200℃以上で10時間加熱撹拌し、脱水反応を行った。反応終了後、反応溶液を水3Lに投入し、析出した固体沈殿をろ過して得た。得られた固体を水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で24時間乾燥し、水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で24時間乾燥し、ポリベンゾオキサゾール(PBO-1)を得た。
 合成例13及び14 ポリベンゾオキサゾール(PBO-2)及びポリベンゾオキサゾール(PBO-3)の合成
 表2に記載の比率にて、合成例12と同様に重合をして、ポリベンゾオキサゾール(PBO-2)及びポリベンゾオキサゾール(PBO-3)を得た。
 合成例15 ポリイミド前駆体(PIP-1)の合成
 乾燥窒素気流下、三口フラスコに、ODPAを31.02g(0.10mol;全カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位に対して100mol%)、NMPを150g秤量して溶解させた。ここに、NMP50gにBAHFを25.64g(0.070mol;全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に対して56.0mol%)、SiDAを6.21g(0.0050mol;全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に対して4.0mol%)溶かした溶液を添加し、20℃で1時間撹拌し、次いで50℃で2時間撹拌した。次に、末端封止剤として、NMP15gにMAPを5.46g(0.050mol;全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に対して40.0mol%)溶かした溶液を添加し、50℃で2時間撹拌した。その後、NMP15gにDFAを23.83g(0.20mol)を溶かした溶液を10分かけて滴下した。滴下終了後、50℃で3時間撹拌した。反応終了後、反応溶液を室温に冷却した後、反応溶液を水3Lに投入し、析出した固体沈殿をろ過して得た。得られた固体を水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で24時間乾燥し、ポリイミド前駆体(PIP-1)を得た。
 合成例16~25 ポリイミド前駆体(PIP-2)~ポリイミド前駆体(PIP-11)の合成
 表3に記載の比率にて、合成例15と同様に重合をして、ポリイミド前駆体(PIP-2)~ポリイミド前駆体(PIP-11)を得た。
 合成例26 ポリベンゾオキサゾール前駆体(PBOP-1)の合成
 トルエンを満たしたディーンスターク水分離器及び冷却管を付けた500mL丸底フラスコに、BAHFを34.79g(0.095mol;全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に対して95.0mol%)、SiDAを1.24g(0.0050mol;全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に対して5.0mol%)、NMPを70.00g秤量して、溶解させた。ここに、NMP20.00gに、BFEを19.06g(0.080mol;全カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位に対し66.7mol%)溶かした溶液を添加し、20℃で1時間撹拌し、次いで50℃で2時間撹拌した。次に、末端封止剤として、NMP10gにNAを6.57g(0.040mol;全カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位に対し33.3mol%)溶かした溶液を添加し、50℃で2時間撹拌した。その後、窒素雰囲気下、100℃で2時間撹拌した。反応終了後、反応溶液を水3Lに投入し、析出した固体沈殿をろ過して得た。得られた固体を水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で24時間乾燥し、水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で24時間乾燥し、ポリベンゾオキサゾール前駆体(PBOP-1)を得た。
 合成例27及び28 ポリベンゾオキサゾール前駆体(PBOP-2)及びポリベンゾオキサゾール前駆体(PBOP-3)の合成
 表4に記載の比率にて、合成例12と同様に重合をして、ポリベンゾオキサゾール前駆体(PBOP-2)及びポリベンゾオキサゾール前駆体(PBOP-3)を得た。
 合成例1~28の組成を、まとめて表1~表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000032
 合成例46 分散剤(DP1-1)の合成
 丸底フラスコにJEFFAMINE(登録商標)M-2005(Huntsman製)50g、GIPE(東京化成製)7g、PMA-P(NHネオケム製)51gを加え、80℃で2時間加熱撹拌した。得られた生成物は、Mw=2200、アミン価26mgKOH/gであった。
 合成例47 分散剤(DP1-2)の合成
 丸底フラスコにJEFFAMINE(登録商標)M-2007(Huntsman製)50g、GIPE(東京化成製)7g、PMA-P(NHネオケム製)51gを加え、80℃で2時間加熱撹拌した。得られた生成物は、Mw=2000、アミン価29であった。
 合成例48 分散剤(DP1-3)の合成
 丸底フラスコにJEFFAMINE(登録商標)D-4000(Huntsman製)50g、GIPE(東京化成製)14g、PMA-P(NHネオケム製)51gを加え、80℃で2時間加熱撹拌した。得られた生成物は、Mw=4300、アミン価13であった。
 合成例49 分散剤(DP1-4)の合成
丸底フラスコにJEFFAMINE(登録商標)EDR-148(Huntsman製)7g、GIPE(東京化成製)23g、PMA-P(NHネオケム製)30gを加え、80℃で2時間加熱撹拌した。得られた生成物は、Mw=3800、アミン価15であった。
 調製例1 顔料分散液(Bk-1)の調製
 樹脂として、合成例1で得られた、ポリイミド(PI-1)の30質量%のMBA溶液を184.0g、溶剤として、MBAを653.2g、顔料として、Bk-S0100CF82.8g、分散剤としてDP1-1gを秤量して混合し、高速分散機(ホモディスパー 2.5型;プライミクス(株)製)を用いて20分撹拌し、予備分散液を得た。顔料分散用のセラミックビーズとして、0.10mmφのジルコニア粉砕ボール(トレセラム;東レ(株)製)が75%充填された遠心分離セパレータを具備するウルトラアペックスミル(UAM-015;寿工業(株)製)に、得られた予備分散液を供給し、ローター周速8.0m/sで3時間処理して、固形分濃度15質量%、顔料/樹脂/分散剤=60/30/10(質量比)の顔料分散液(Bk-1)を得た。得られた顔料分散液中の顔料の数平均粒子径は50nmであった。
 なお、(DP2-1)としてBYK-9076(アミン価44mgKOH/g、酸価38mgKOH/g)、(DP2-2)として、”DISPERBYK”(登録商標)-2164(アミン価14mgKOH/g)を使用した。
 表5に記載の比率にて、調製例1と同様に顔料分散をして、顔料分散液(Bk-2)~顔料分散液(BK-14)、顔料分散液(Bk-15)~顔料分散液(BK-19)を得た。
 調製例1~調製例19の組成を、まとめて表5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000033
 (1)樹脂の重量平均分子量
 GPC分析装置(HLC-8220;東ソー(株)製)を用い、流動層としてTHF又はNMP又はクロロホルムを用いて、「JIS K7252-3:2008」に基づき、常温付近での方法により、ポリスチレン換算の重量平均分子量を測定して求めた。
 (2)樹脂のアルカリ溶解速度
 樹脂をγ-ブチロラクトンに溶解した溶液を、Siウェハ上にスピンコーター(MS-A100;ミカサ(株)製)を用いて任意の回転数でスピンコーティングにより塗布した後、ホットプレート(SCW-636;大日本スクリーン製造(株)製)を用いて120℃で4分間プリベークし、膜厚10.0μm±0.5μmのプリベーク膜を作製した。
 作製したプリベーク膜を、フォトリソ用小型現像装置(AC3000;滝沢産業(株)製)を用いて、2.38質量%TMAH水溶液で60秒間現像し、水で30秒間リンスした後の膜厚減少値をアルカリ溶解速度(単位はnm/min)として、以下の式に従って算出した。
 膜厚減少値=現像前の膜厚値-現像後の膜厚値。
 (3)酸価
 電位差自動滴定装置(AT-510;京都電子工業(株)製)を用い、滴定試薬として0.1mol/LのNaOH/エタノール溶液、滴定溶剤としてキシレン/DMF=1/1(質量比)を用いて、「JIS K2501:2003」に基づき、電位差滴定法により、酸価(単位はmgKOH/g)を測定して求めた。
 (4)アミン価
 電位差自動滴定装置(AT-510;京都電子工業(株)製)を用い、滴定試薬として0.1mol/LのHCl水溶液、滴定溶剤としてTHFを用いて、「JIS K2501:2003」の「7.電位差滴定法(酸価)」に基づき、電位差滴定法により、アミン価(単位はmgKOH/g)を測定して求めた。
 (5)二重結合当量
 電位差自動滴定装置(AT-510;京都電子工業(株)製)を用い、ヨウ素供給源としてICl溶液(ICl=7.9g、I=8.9g、AcOH=1,000mLの混合溶液)、未反応ヨウ素の捕捉水溶液として100g/LのKI水溶液、滴定試薬として0.1mol/LのNa水溶液を用いて、「JIS K0070:1992」の「6.よう素価」に基づき、ウィイス法により、樹脂のヨウ素価を測定した。測定したヨウ素価(単位はgI/100g)の値から、二重結合当量(単位はg/mol)を算出した。
 (6)分散液の保存安定性評価
 得られた顔料分散液の粘度を、E型粘度計(R115型;東機産業製)を用いて測定した。また、顔料分散液を遮光ガラス容器に充填し、密閉状態で23℃にて14日間静置した後、E型粘度計(東機産業製)を用いて再度粘度を測定した。そして、調製直後の粘度に対する14日間保存後の粘度の経時粘度変化率を算出し、以下のように算出した。
[経時粘度変化率(%)]=[経時粘度]/[初期粘度]×100。
 (7)顔料の数平均粒子径測定
 ゼータ電位・粒子径・分子量測定装置(ゼータサイザーナノZS;シスメックス(株)製)を用い、希釈溶媒としてPGMEAを用いて、顔料分散液を1.0×10-5~40体積%の濃度に希釈し、プリズムカプラー(モデル2010;METRICON社製)による測定により得られたPGMEAおよび測定対象の屈折率を1.1および1.8に設定して、波長633nmのレーザー光を照射して顔料分散液中の顔料の数平均粒子径を測定した。
 (8)基板の前処理
 ITOをスパッタにより成膜したガラス基板(ジオマテック(株)製;以下、「ITO基板」)は、前処理をせずに使用した。Siウェハ((株)エレクトロニクス エンド マテリアルズ コーポレーション製)は、ホットプレート(HP-1SA;アズワン(株)製)を用いて、130℃で2分間加熱して脱水ベーク処理をして使用した。ポリイミドフィルムである“Kapton”(登録商標)-150EN-C(東レ・デュポン(株)製;以下、「PIフィルム基板」)は、前処理をせずに使用した。ポリエチレンテレフタレートフィルムであるルミラー(登録商標)U34(東レ(株)製;以下、「PETフィルム基板」)は、前処理をせずに使用した。
 (9)膜厚測定表面粗さ・輪郭形状測定機(SURFCOM1400D;(株)東京精密)を用いて、測定倍率を10,000倍、測定長さを1.0mm、測定速度を0.30mm/sとして、プリベーク後、現像後及び熱硬化後の膜厚を測定した。
 (10)感度
 下記、実施例1記載の方法で、両面アライメント片面露光装置(マスクアライナー PEM-6M;ユニオン光学(株)製)を用いて、感度測定用のグレースケールマスク(MDRM MODEL 4000-5-FS;Opto-Line International製)を介して、超高圧水銀灯のi線(波長365nm)、h線(波長405nm)及びg線(波長436nm)でパターニング露光した後、フォトリソ用小型現像装置(AC3000;滝沢産業(株)製)を用いて現像し、組成物の現像後膜を作製した。
 FPD検査顕微鏡(MX-61L;オリンパス(株)製)を用いて、作製した現像後膜の解像パターンを観察し、20μmのライン・アンド・スペースパターンを1対1の幅に形成する露光量(i線照度計の値)を感度とした。
 (11)有機EL表示装置の作製方法
 図4に、使用した基板の概略図を示す。まず、38×46mmの無アルカリガラス基板47に、スパッタ法により、ITO透明導電膜10nmを基板全面に形成し、第2電極48としてエッチングした。また、第2電極を取り出すため補助電極49も同時に形成した。得られた基板を “セミコクリーン”(登録商標)56(フルウチ化学(株)製)で10分間超音波洗浄し、超純水で洗浄した。次に、この基板上に、組成物2を上記の方法で塗布及びプリベークし、所定のパターンを有するフォトマスクを介してパターンニング露光、現像及びリンスした後、熱硬化させた。以上の方法で、幅70μm及び長さ260μmの開口部が、幅方向にピッチ155μm及び長さ方向にピッチ465μmで配置され、それぞれの開口部が第1電極を露出せしめる形状の絶縁膜50を、基板有効エリアに限定して形成した。なお、この開口部が、最終的に有機EL表示装置の発光画素となる。また、基板有効エリアは、16mm四方であり、絶縁膜50の厚さは、約1.0μmで形成した。
 次に、第1電極、補助電極及び絶縁膜を形成した基板を用いて、有機EL表示装置の作製を行った。前処理として、窒素プラズマ処理を行った後、真空蒸着法により、発光層を含む有機EL層51を形成した。なお、蒸着時の真空度は、1×10-3Pa以下であり、蒸着中は蒸着源に対して基板を回転させた。まず、正孔注入層として、化合物(HT-1)を10nm、正孔輸送層として、化合物(HT-2)を50nm蒸着した。次に、発光層に、ホスト材料として、化合物(GH-1)とドーパント材料として、化合物(GD-1)を、ドープ濃度が10%になるように40nmの厚さに蒸着した。その後、電子輸送材料として、化合物(ET-1)と化合物(LiQ)を、体積比1:1で40nmの厚さに積層した。有機EL層で用いた化合物の構造を以下に示す。
 (12)光学濃度
 顔料分散液(Bk-1)を、無アルカリガラス基板(AN100)上にスピンナー(1H-DS;ミカサ(株)社製)で塗布し、塗布膜を100℃で2分間乾燥した後、230℃30分間ポストベークして、膜厚が1.0μmの塗布膜を形成した。この塗布膜を光学濃度計(361TVisual;X-Rite社製)を用いて、塗布膜の入射光及び透過光の強度をそれぞれ測定し、以下の式(X)より遮光性OD値を算出した。
OD値 = log10(I/I) ・・・ 式(X)
:入射光強度
I:透過光強度。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
 次に、化合物(LiQ)を2nm蒸着した後、MgAgを体積比10:1で10nm蒸着して第2電極52とした。その後、低湿窒素雰囲気下、エポキシ樹脂系接着剤を用いて、キャップ状ガラス板を接着することで封止をし、1枚の基板上に5mm四方の有機EL表示装置を4つ作製した。なお、ここでいう膜厚は、水晶発振式膜厚モニター表示値である。
 (13)発光特性評価
 上記の方法で作製した有機EL表示装置を、10mA/cmで直流駆動にて発光させ、非発光領域や輝度ムラがないかを観察した。作製した有機EL表示装置を、耐久性試験として、80℃で500時間保持した。耐久性試験後、有機EL表示装置を、10mA/cmで直流駆動にて発光させ、発光特性に変化がないかを観察した。
 [実施例1]
 黄色灯下、NCI-831を0.256g秤量し、MBAを10.186g添加し、撹拌して溶解させた。次に、合成例1で得られたポリイミド(PI-1)の30質量%のMBA溶液を0.300g、DPHAの80質量%のMBA溶液を1.422g添加して撹拌し、均一溶液として調合液を得た。次に、調製例1で得られた顔料分散液(Bk-1)を12.968g秤量し、ここに、上記で得られた調合液を12.032g添加して撹拌し、均一溶液とした。その後、得られた溶液を0.45μmφのフィルターでろ過し、組成物1を調製した。組成物1の保存安定性評価を行った。
 調製した組成物1を、ITO基板上にスピンコーター(MS-A100;ミカサ(株)製)を用いて任意の回転数でスピンコーティングにより塗布した後、ホットプレート(SCW-636;大日本スクリーン製造(株)製)を用いて100℃で120秒間プリベークし、膜厚約2.0μmのプリベーク膜を作製した。
 作製したプリベーク膜を、両面アライメント片面露光装置(マスクアライナー PEM-6M;ユニオン光学(株)製)を用いて、感度測定用のグレースケールマスク(MDRM MODEL 4000-5-FS;Opto-Line International製)を介して、超高圧水銀灯のi線(波長365nm)、h線(波長405nm)及びg線(波長436nm)でパターニング露光した。露光後、フォトリソ用小型現像装置(AC3000;滝沢産業(株)製)を用いて、2.38質量%TMAH水溶液で55秒間現像し、水で30秒間リンスした。
 現像後、高温イナートガスオーブン(INH-9CD-S;光洋サーモシステム(株)製)を用いて、230℃で熱硬化させ、膜厚約1.6μmの硬化膜を作製した。熱硬化条件は、窒素雰囲気下、230℃で60分間熱硬化させた。
 [実施例2~3,8~13、参考例1~4、比較例1~6]
 実施例1と同様に、分散液及び(A)アルカリ可溶性樹脂を表6に記載のとおり変更した以外は実施例1と同様に組成物2~19を調製し、保存安定性評価を行った。得られた各組成物を用いて、実施例1と同様に、基板上に組成物を成膜し、現像時の残渣評価(目視)、及び硬化膜の感度評価、有機EL表示装置の発光特性評価を行った。また、各組成物の顔料分散液の数平均粒子径、光学濃度を測定した。それらの評価結果を、まとめて表6に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000035
1   ガラス基板
2   TFT
3   TFT平坦化用の硬化膜
4   反射電極
5a  プリベーク膜
5b  硬化パターン
6   マスク
7   活性化学線
8   EL発光層
9   透明電極
10  平坦化用の硬化膜
11  カバーガラス
34  ガラス基板
35  PIフィルム基板
36  酸化物TFT
37  TFT平坦化用の硬化膜
38  反射電極
39a プリベーク膜
39b 硬化パターン
40  マスク
41  活性化学線
42  EL発光層
43  透明電極
44  平坦化用の硬化膜
45  ガラス基板
46  PETフィルム基板
47  無アルカリガラス基板
48  第1電極
49  補助電極
50  絶縁膜
51  有機EL層
52  第2電極
53  無アルカリガラス基板
54  ソース電極
55  ドレイン電極
56  反射電極
57  酸化物半導体層
58  ビアホール
59  画素領域
60  ゲート絶縁層
61  ゲート電極
62  TFT保護層/画素分割層
63  有機EL発光層
64  透明画素電極
65  封止膜
66  無アルカリガラス基板
 

Claims (11)

  1. (A)アルカリ可溶性樹脂、
    (B)0を超えるアミン価を有する分散剤、
    (C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料、
    (D)ラジカル重合性化合物、及び
    (E)光重合開始剤
    を含有するネガ型感光性樹脂組成物であって、前記(A)アルカリ可溶性樹脂が、
    (A1)ポリイミド、(A2)ポリイミド前駆体、(A3)ポリベンゾオキサゾールおよび(A4)ポリベンゾオキサゾール前駆体
    からなる群より選択される1種類以上を含み、
    かつ、前記(B)0を超えるアミン価を有する分散剤が、
    (B1)一般式(2)で表される繰り返し単位及び一般式(3)で表される繰り返し単位を含む分散剤と、
    (B2)アミン価が15~60mgKOH/gのアクリルブロックコポリマーである分散剤及び/または(B3)ウレタン結合を有する分散剤と、
    を含む、ネガ型感光性樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (一般式(2)中、Rはアルキレン基を表す。R及びRはそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基またはヒドロキシル基を表す。xは0~20の整数を表す。ただし、xが0のときはR、Rの少なくともいずれかがアルキル基である。mは1~100の整数を表す。一般式(3)中、nは1~100の整数を表す。)
  2. 前記(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料が、下記一般式(1)で表される化合物である、請求項1に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (一般式(1)中、R101、R102はそれぞれ独立して、水素、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基又はフッ素原子を1~20個有する炭素数1~10のアルキル基を表す。R104~R107、R109~R112はそれぞれ独立して、水素、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基、カルボキシ基、スルホン酸基、アミノ基又はニトロ基を表す。R103、R108はそれぞれ独立して、水素、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~15のアリール基を表す。)
  3. 前記一般式(2)におけるmが10~30の整数、前記一般式(3)におけるnが5~15の整数であって、かつ前記m及びnがm≧nの関係を満たす、請求項1または2に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
  4. 前記(B1)分散剤100質量部に対し、(B2)分散剤および(B3)分散剤の総量が10~100質量部である、請求項1~3のいずれかに記載のネガ型感光性樹脂組成物。
  5. 前記(A)アルカリ可溶性樹脂が、(A1)ポリイミドである、請求項1~4のいずれかに記載のネガ型感光性樹脂組成物。
  6. 前記(C)アミド構造を有するベンゾフラノン系有機顔料の含有量が固形分中5~70質量%である、請求項1~5のいずれかに記載のネガ型感光性樹脂組成物。
  7. 請求項1~6のいずれかに記載のネガ型感光性樹脂組成物の硬化物からなる硬化膜。
  8. 膜厚1μm当たりの光学濃度が、0.3~4.0である、請求項7に記載の硬化膜。
  9. 請求項7または8に記載の硬化膜を具備する素子。
  10. 請求項9に記載の素子を具備する表示装置。
  11. 発光素子内に請求項7または8に記載の硬化膜からなる平坦化膜及び/または請求項7または8に記載の硬化膜からなる第1電極上の絶縁膜を具備する、有機ELディスプレイ。
     
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