WO2022085433A1 - 表示装置および表示装置の製造方法 - Google Patents

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WO2022085433A1
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cured film
resin
display device
light emitting
film
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PCT/JP2021/036788
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橋本啓華
増田有希
荘司優
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東レ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a display device such as an LED display and a method for manufacturing the same.
  • LEDs Light Emitting Diodes
  • LED displays that make up displays by arranging them, especially mini LED displays whose size of the LED that is the light source has been reduced from the conventional 1 mm to 100 to 700 ⁇ m, and micro LED displays that have been miniaturized to 100 ⁇ m or less are attracting attention and research. Development is being actively carried out.
  • mini LED displays and micro LED displays are high contrast, high-speed responsiveness, low power consumption, wide viewing angle, etc., only for wearable display applications such as conventional TVs, smartphones, and smart watches. However, it is expected to be widely applied to new applications with high future potential such as signage, AR, VR, and transparent displays capable of displaying spatial images.
  • micro LED display devices have been proposed for practical use and high performance.
  • a form in which a micro LED and a micro driver chip are arranged on the micro LED (see Patent Document 2) has been proposed.
  • a flattening film is formed on a growth substrate integrally formed with a light emitting element main body provided with an electrode pad, the flattening film on the electrode pad is removed to expose the electrode pad, and the electrode pad is connected to the electrode pad.
  • the outer electrode pad is formed on the flattening film, and the outer electrode pad is arranged so as to face the circuit side electrode portion with respect to the circuit board on which the circuit side electrode portion is formed.
  • a form in which the electrode portion on the circuit side is electrically connected has been proposed.
  • the LED display device described in the above document has a problem that the wiring is not sufficiently concealed by a peripheral insulating film for wiring insulation, a protective film, a partition wall, etc., and the design is deteriorated.
  • the present invention has the following configuration.
  • a display device having at least a metal wiring, a cured film, and a plurality of light emitting elements, wherein the light emitting element is provided with a pair of electrode terminals on one of the surfaces, and the pair of electrode terminals is in the cured film.
  • the plurality of the metal wirings are connected to the plurality of the metal wirings extending to the surface, and the plurality of the metal wirings are configured to maintain electrical insulation by the cured film, and the cured film has a resin composition containing the resin (A).
  • a display device which is a film obtained by curing an object and has a light transmittance of 0.1% or more and 95% or less at a wavelength of 450 nm at a thickness reference of 1 ⁇ m of the cured film.
  • a method for manufacturing a display device comprising a step (D5) of forming the metal wiring in at least a part of the surface of the film and in the opening pattern of the cured film.
  • E6 a method for manufacturing a display device having.
  • the display device of the present invention has high wiring concealment and can provide a display device with high design.
  • FIG. 1 It is a front sectional view which shows another aspect of the display device of this invention in the form which provided the conductive film. It is sectional drawing of the manufacturing process of another example of the display device of this invention in the form which provided the conductive film. It is sectional drawing of the manufacturing process of another example of the display device of this invention in the form which provided the conductive film.
  • the display device of the present invention is a display device having at least a metal wiring, a cured film, and a plurality of light emitting elements.
  • the light emitting element is provided with a pair of electrode terminals on one of the surfaces, and the pair of electrode terminals is
  • the plurality of the metal wirings are connected to the plurality of the metal wirings extending in the cured film, and the plurality of the metal wirings are configured to maintain electrical insulation by the cured film, and the cured film is a resin (A). It is a film obtained by curing a resin composition containing the above, and the transmittance of light having a wavelength of 450 nm at a thickness reference of 1 ⁇ m of the cured film is 0.1% or more and 95% or less.
  • FIG. 1 will be described as an example of one aspect of the display device of the present invention.
  • a plurality of light emitting elements 2 are arranged on a facing substrate 5, and a cured film 3 is arranged on the light emitting element 2.
  • the term “on the light emitting element” may be not only on the surface of the light emitting element but also on the support substrate or the upper side of the light emitting element.
  • a configuration in which a plurality of cured films 3 are further laminated on a cured film 3 arranged so as to be in contact with at least a part of the light emitting element 2 and a total of three layers are laminated is illustrated.
  • the cured film 3 may be a single layer.
  • the light emitting element 2 is provided with a pair of electrode terminals 6 on a surface opposite to the surface in contact with the facing substrate 5, and each electrode terminal 6 is connected to a metal wiring 4 extending in the cured film 3. If the plurality of metal wirings 4 extending in the cured film 3 are covered with the cured film 3, the cured film 3 also functions as an insulating film, so that the structure maintains electrical insulation. It has become.
  • the fact that the metal wiring is configured to maintain the electrical insulation means that the portion of the metal wiring that requires the electrical insulation is covered with the cured film obtained by curing the resin composition containing the resin (A). ..
  • the light emitting element 2 is electrically connected to the drive element 8 attached to the light emitting element drive board 7 provided at a position facing the facing substrate 5 through the metal wirings 4 and 4c, so that the light emitting element 2 can be connected to the light emitting element 2.
  • the light emission can be controlled.
  • the light emitting element drive substrate 7 is electrically connected to the metal wiring 4 via, for example, a solder bump 10.
  • the barrier metal 9 may be arranged.
  • the metal wiring 4c in the figure may penetrate the light emitting element drive substrate 7 and be connected to the drive element 8.
  • the cured film 3 is a film obtained by curing a resin composition containing the resin (A) described later, and the transmittance of light at a wavelength of 450 nm at a thickness reference of 1 ⁇ m of the cured film 3 is 0.1% or more and 95% or less. It is important to be. As a result, the cured film 3 conceals the metal wiring 4, making it difficult for the metal wiring 4 to be visually recognized from the outside, and improving the design.
  • the cured film 3 is a film obtained by curing a resin composition containing the resin (A) described later, and the transmittance of light at a wavelength of 450 nm at a thickness reference of 5 ⁇ m of the cured film 3 is 0.1% or more and 79% or less. It is preferable to have. As a result, the cured film 3 conceals the metal wiring 4, making it difficult for the metal wiring 4 to be visually recognized from the outside, and improving the design.
  • the cured film 3 is a film obtained by curing a resin composition containing the resin (A) described later, and the transmittance of light at a wavelength of 450 nm at a thickness reference of 1 ⁇ m of the cured film 3 is 0.1% or more and 25% or less. It is preferable to have. As a result, the cured film 3 conceals the metal wiring 4, making it difficult for the metal wiring 4 to be visually recognized from the outside, and can improve the design. Further, the visibility can be improved by reducing the external light reflection and improving the contrast. ..
  • the light transmittance of the cured film 3 at a wavelength of 450 nm at a thickness reference of 1 ⁇ m is less than 0.1%, there is a concern that problems such as deterioration of the sensitivity and resolution of the resin film before curing may occur. If the light transmittance exceeds 95%, the concealment property is lowered, and there is a concern that problems such as the metal wiring being visible from the outside may occur.
  • the cured film of the display device may be peeled off for measurement, or the conditions of the method for evaluating the light transmittance of the cured film described later.
  • the light transmittance of the cured film prepared in 1 may be measured. Further, when forming a plurality of cured films, any of the cured films may be used for measurement.
  • the material of the metal wiring 4 is not particularly limited, and known materials can be used. Examples thereof include gold, silver, copper, aluminum, nickel, titanium, molybdenum and alloys containing these, and copper is preferable.
  • the metal wiring 4 may include an electrode.
  • the metal wiring may be a conductive film.
  • the conductive film is not particularly limited, and contains, for example, a compound containing an oxide of at least one element such as indium, gallium, zinc, tin, titanium, and niobium as a main component, an organic substance, and conductive particles.
  • a compound containing an oxide of at least one element such as indium, gallium, zinc, tin, titanium, and niobium as a main component, an organic substance, and conductive particles.
  • examples thereof include a photosensitive conductive paste, but other known ones may be used.
  • Specific examples of the compound containing an oxide of at least one element such as indium, gallium, zinc, tin, titanium, and niob as a main component include indium tin oxide (ITZO) and indium gallium zinc oxide.
  • ITZO InGaZnO
  • zinc oxide ZnO
  • IZO indium zinc oxide
  • IGO indium gallium oxide
  • ITO indium tin oxide
  • InO indium tin
  • These conductive films are used, for example, wet plating such as electroless plating and electrolytic plating, CVD chemical vapor deposition (CVD) such as thermal CVD, plasma CVD, and laser CVD, and dry plating methods such as vacuum vapor deposition, sputtering, and ion plating.
  • CVD chemical vapor deposition
  • dry plating methods such as vacuum vapor deposition, sputtering, and ion plating.
  • the metal foil can be formed by bonding the metal foil to the substrate and then performing etching.
  • the organic substance examples include epoxy resin, phenoxy resin, acrylic copolymer, epoxy carboxylate compound and the like. Two or more of these may be contained. Further, an organic substance having a urethane bond may be contained. By containing an organic substance having a urethane bond, the flexibility of wiring can be improved. Further, the organic substance preferably exhibits photosensitivity, and a fine wiring pattern can be easily formed by photolithography. Photosensitivity is exhibited by containing, for example, a photopolymerization initiator and a component having an unsaturated double bond.
  • Conductive particles refer to particles composed of a substance having an electrical resistivity of 10-5 ⁇ ⁇ m or less.
  • Examples of the material constituting the conductive particles include silver, gold, copper, platinum, lead, tin, nickel, aluminum, tungsten, molybdenum, chromium, titanium, indium, alloys of these metals, and carbon particles.
  • the conductive film also includes electrodes.
  • An example of the display device using the conductive film is shown in FIGS. 23 and 24.
  • the cured film 21 arranged so as to be in contact with at least a part of the light emitting element 2 may be composed of a resin composition containing (A) a resin or a cured film obtained by curing a resin sheet, and may also contain (A) a resin. It may be composed of a material other than the cured film obtained by curing the resin composition or the resin sheet, or known materials such as epoxy resin, silicone resin, and fluororesin may be used.
  • the light emitting element drive substrate 7 includes a substrate having an element having a drive function and the like, and it is preferable that the drive element 8 is connected to the substrate.
  • the light emitting element drive substrate 7 is not particularly limited, and known ones can be used.
  • a glass substrate, a sapphire substrate, a printed wiring board, a TFT array substrate, ceramics and the like can be mentioned.
  • the total thickness of the cured film is preferably 5 to 100 ⁇ m.
  • the overall thickness of the cured film is 5 to 100 ⁇ m, the light transmittance of the cured film 3 is low, so that the cured film 3 conceals the metal wiring 4 and makes it difficult to see the metal wiring 4 from the outside. It can enhance the sex. Further, it is possible to reduce the height of the display device itself having a light emitting element, suppress wiring defects such as short circuit of wiring due to shortening of wiring distance, suppress reduction of loss, and improve high-speed response. In addition, visibility can be improved by reducing external light reflection and improving contrast.
  • the total thickness of the cured film means the thickness of the entire continuous layer of the cured film in which at least a part of one cured film is in contact with the other cured film.
  • the total thickness is preferably 7 to 70 ⁇ m, more preferably 8 to 60 ⁇ m. If it is less than 5 ⁇ m, the protection of the metal wiring is insufficient, so there is a concern about wiring defects such as short-circuiting of the wiring. Inconveniences may occur in terms of suppressing wiring defects such as short-circuiting of wiring due to shortening the distance, suppressing loss reduction, and improving high-speed response.
  • the number of cured films is 2 or more and 10 or less.
  • the cured film is preferably one layer or more, and by further using two or more layers, the number of metal wirings that can be connected to the light emitting element can be increased. It can be arranged, and 10 layers or less are preferable from the viewpoint of suppressing wiring defects such as short circuit of wiring due to shortening of package height and shortening of wiring distance, reducing loss, and improving high-speed response.
  • the cured film is provided with an opening pattern penetrating in the thickness direction, and the metal wiring is arranged at least in the opening pattern, and the metal wiring formed at a position in contact with the light emitting element.
  • the longest length of the bottom surface is preferably 2 to 20 ⁇ m.
  • FIG. 2 shows a front enlarged cross-sectional view (upper part) of the designated area A in FIG. 1 and a bottom view (lower part) excluding the light emitting element of the designated area A.
  • the cured film 3 is provided on the light emitting element 2.
  • the cured film 3 is provided with an opening pattern 12, and a diagram showing a metal wiring 4 formed in the opening pattern 12.
  • the bottom surface portion 13 of the metal wiring 4 extends into the cured film 3 to a position where the light emitting element 2 and the electrode terminal 6 of the light emitting element 2 are in contact with each other, and shows the form of the metal wiring 4 at the contact point. ing.
  • the bottom surface portion 13 of the metal wiring 4 extending to the cured film 3 with the light emitting element 2 removed is viewed from below. Yes, the bottom surface portion 13 is shown.
  • the bottom surface portion 13 of the metal wiring 4 extending to the cured film 3 with the light emitting element 2 removed is viewed from below. Yes, the bottom surface portion 13 is shown.
  • the shape of the bottom surface portion 13 may differ depending on the product and the form of the light emitting element.
  • the diameter is defined as the longest length 14, and in the case of an elliptical shape, the long diameter is defined as the longest length 14, such as a rectangle.
  • the longest diagonal line connecting the vertices of the corners is defined as the longest length 14.
  • the bottom surface portion 13 in the bottom surface view (lower portion) excluding the light emitting element of the designated region A in FIG. 2 shows an example of a circular shape.
  • a minute light emitting element can be applied, and a plurality of light emitting elements can be mounted at high density, and a display device having a wide range of sizes and high resolution light emitting elements can be obtained. Since it becomes possible to form finer metal wiring, the number of wirings that can be formed in a unit area increases, the thickness of the entire cured film can be reduced, and the light transmittance of the cured film 3 is low. The cured film 3 conceals the metal wiring 4, making it difficult for the metal wiring 4 to be visually recognized from the outside, and can enhance the design.
  • the display device itself having a light emitting element suppress wiring defects such as short circuit of wiring due to shortening of wiring distance, suppress reduction of loss, and improve high-speed response.
  • visibility can be improved by reducing external light reflection and improving contrast.
  • the longest length of the bottom surface of the metal wiring is preferably 2 to 15 ⁇ m, more preferably 2 to 10 ⁇ m, still more preferably 2 to. It is 5 ⁇ m. If it is less than 2 ⁇ m, poor connection with the light emitting element 2 may occur, and if it exceeds 20 ⁇ m, it may be harmful to the application of a minute light emitting element or high-density mounting.
  • the longest length of the bottom surface portion of the metal wiring formed at a position close to the light emitting element may be 2 to 20 ⁇ m.
  • a minute light emitting element can be applied, and a plurality of light emitting elements can be mounted at high density, and a display device having a wide range of sizes and high resolution light emitting elements can be obtained. Since it becomes possible to form finer metal wiring, the number of wirings that can be formed in a unit area increases, the thickness of the entire cured film can be reduced, and the light transmittance of the cured film 3 is low. The cured film 3 conceals the metal wiring 4, making it difficult for the metal wiring 4 to be visually recognized from the outside, and can enhance the design.
  • the display device itself having a light emitting element suppress wiring defects such as short circuit of wiring due to shortening of wiring distance, suppress reduction of loss, and improve high-speed response.
  • visibility can be improved by reducing external light reflection and improving contrast.
  • the longest length of the bottom surface of the metal wiring is preferably 2 to 15 ⁇ m, more preferably 2 to 10 ⁇ m, still more preferably 2 to. It is 5 ⁇ m. If it is less than 2 ⁇ m, poor connection with the light emitting element 2 may occur, and if it exceeds 20 ⁇ m, it may be harmful to the application of a minute light emitting element or high-density mounting.
  • the thickness of the cured film is preferably 1.1 times or more and 4.0 times or less with respect to the thickness of the metal wiring.
  • the thickness of the metal wiring refers to the thickness of the metal wiring 4a arranged on the surface of the cured film 3 in the front enlarged cross-sectional view (upper portion) of the designated area A in FIG. 2, and is in the cured film 3.
  • the thickness of the metal wiring 4b extending in the opening pattern penetrating in the thickness direction of the metal wiring 4b is not included.
  • the thickness of the metal wiring is preferably 0.1 to 10 ⁇ m, more preferably 3 to 10 ⁇ m.
  • the thickness of the cured film refers to the thickness of the cured film 3a coated with the metal wiring 4a, as described in the front enlarged cross-sectional view (upper portion) of the designated area A in FIG.
  • This also acts as a protective film for appropriate metal wiring, and it is possible to obtain a highly reliable cured film that suppresses wiring defects such as short circuits in the wiring.
  • the thickness of the metal wiring may be the same or different for each layer. When they are different, as an example, in FIG. 1, it is preferable that the thickness of the metal wiring close to the bump 10 is thicker than the thickness of the metal wiring close to the light emitting element 2. As a result, wiring defects can be suppressed when the light emitting element drive substrate 7 is connected using the bump 10, and a highly reliable display device can be obtained.
  • the cured film covers a surface other than the light extraction surface of the light emitting element.
  • FIG. 3 shows an enlarged cross-sectional view of the upper surface of the designated area B in FIG. 1 (upper portion), a cross-sectional view (middle portion) excluding wiring on a plane orthogonal to the front surface of the designated area B, and a designated area B.
  • the bottom view (lower part) excluding the facing substrate of is shown.
  • the light emitting element 2 is covered with the cured film 3, is connected to the electrode terminal 6 of the light emitting element, and extends in the cured film 3.
  • Wiring 4 is shown from the top.
  • the periphery of the light emitting element 2 is covered with the cured film 3, but one surface of the light emitting element 2 is covered with the cured film 3. It shows that it is not.
  • the light emitting element 2 can be protected from an external impact by covering the entire side surface and the upper surface portion of the light emitting element 2 with the cured film 3. Further, it is preferable because the step generated by the arrangement of the light emitting element 2 can be flattened and the bonding with the facing substrate 5 becomes easy.
  • the cured film 3 that covers the surface of the light emitting element 2 other than the light extraction surface has the above-mentioned concealing property, which makes it difficult for the metal wiring 4 to be visually recognized from the outside and enhances the design.
  • a partition wall having a thickness equal to or greater than the thickness of the light emitting element between the plurality of light emitting elements.
  • the thickness of the partition wall is preferably larger than the thickness of each light emitting element, and specifically, 5 ⁇ m to 120 ⁇ m is preferable.
  • the partition wall may be composed of a cured film obtained by curing a resin composition containing (A) resin, or may be composed of a material other than the resin composition containing (A) resin, and may be composed of an epoxy resin, (meth).
  • Known materials such as acrylic polymers, polyurethanes, polyesters, polyolefins, and polysiloxanes may be used. By using these materials, it is possible to form a partition wall having excellent adhesion.
  • a light-shielding portion may be provided on the side surface of the partition wall or the partition wall itself.
  • the light-shielding portion is a portion containing, for example, a black pigment.
  • the light emitted from the light emitting element in the direction of the partition wall can be reflected to improve the light extraction efficiency, and a reflection portion may be provided on the side surface of the partition wall in order to improve the brightness.
  • the reflective portion is a portion containing, for example, a white pigment.
  • a partition wall having a thickness equal to or larger than the thickness of the light emitting element between the plurality of light emitting elements in the cured film covering the light emitting element is exemplified.
  • the partition wall shown in FIG. 11 may be made of a material other than the resin composition containing (A) resin, and known materials such as epoxy resin, (meth) acrylic polymer, polyurethane, polyester, polyolefin, and polysiloxane are used. You may. By using these materials, it is possible to form a partition wall having excellent adhesion.
  • a partition wall By arranging a partition wall, it can be used as a mark when transferring the light emitting element after that, and it can also be used as a photo spacer, so that the efficiency at the time of transferring the light emitting element can be improved, which is preferable. Further, in order to suppress light leakage from the light emitting element and color mixing between pixels and improve the contrast, a light-shielding portion may be provided on the side surface of the partition wall or the partition wall itself.
  • the light-shielding portion is a portion containing, for example, a black pigment.
  • the light emitted from the light emitting element in the direction of the partition wall can be reflected to improve the light extraction efficiency, and a reflection portion may be provided on the side surface of the partition wall in order to improve the brightness.
  • the reflective portion is a portion containing, for example, a white pigment.
  • a light diffusion layer may be provided around a light emitting element, a cured film, or a metal wiring.
  • the light emitting element is preferably an LED having a side length of 5 ⁇ m or more and 700 ⁇ m or less, and further preferably the light emitting element is an LED having a side length of 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the LED is composed of a PN junction in which a P-type semiconductor and an N-type semiconductor are bonded, and when a forward voltage is applied to the LED, electrons and holes move in the chip and a current flows. At that time, an energy difference is generated by the combination of electrons and holes, and the surplus energy is converted into light energy and emits light.
  • the wavelength of the light emitted from the LED differs depending on the compounds constituting the semiconductor such as GaN, GaAs, InGaAlP, and GaP, and the difference in the wavelength determines the emission color.
  • white is generally displayed by mixing two or more different colors of light, but in the case of LED, color reproducibility is greatly improved by mixing the three primary colors of red, green, and blue. It is possible to display a more natural white color.
  • the shape of the LED examples include a cannonball type, a chip type, and a polygonal body type, but the chip type and the polygonal type are preferable from the viewpoint of LED miniaturization. Further, it is preferable that the length of one side of the LED is 5 ⁇ m or more and 700 ⁇ m or less because a plurality of chips can be arranged, and it is more preferable that the length of one side of the LED is 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • a pick-and-place method and a mass transfer method have been proposed as a method of mounting on a substrate such as a light emitting element drive substrate 7 in which a cured film 3 of an LED is arranged, but the method is not limited thereto.
  • a method of arranging and mounting a single type of LED such as an ultraviolet LED on a substrate can be mentioned.
  • LEDs that emit red, green, and blue, respectively, may be used, or LEDs that emit red, green, and blue may be stacked in the vertical direction.
  • the latter method can facilitate the array mounting of LEDs.
  • a wavelength conversion material such as a quantum dot can be used to create red, green, and blue sub-pixels for full-color display.
  • a known wavelength conversion material can be used.
  • an LED that emits blue light when using an LED that emits blue light, first, an LED array board in which only LEDs that emit blue light are arranged and mounted is manufactured, and then blue light is used at positions corresponding to red and green subpixels. It is preferable to arrange a wavelength conversion layer that excites and converts the wavelength into red or green to emit light. This makes it possible to form red, green, and blue subpixels using only LEDs that emit blue light.
  • an ultraviolet LED that emits ultraviolet light first, an LED array substrate in which only the ultraviolet LED is arranged and mounted is manufactured, and the position corresponding to the red, green, and blue subpixels is excited by the ultraviolet light. It is preferable to arrange a wavelength conversion layer that converts the wavelength into red, green, and blue and emits light. As a result, it is possible to suppress the difference in the radiation angle of light depending on the color of the subpixel described above.
  • a known wavelength conversion layer can be used, and a color filter or the like may be used if necessary.
  • Examples of the facing substrate in the present invention include a glass plate, a resin plate, a resin film, and the like.
  • a glass plate non-alkali glass is preferable.
  • the material of the resin plate and the resin film polyester, (meth) acrylic polymer, transparent polyimide, polyether sulfone and the like are preferable.
  • the thickness of the glass plate and the resin plate is preferably 1 mm or less, preferably 0.8 mm or less.
  • the thickness of the resin film is preferably 100 ⁇ m or less.
  • the display device of the present invention includes a driving element, and the light emitting element is electrically connected to the driving element through a metal wiring extending in the cured film. Since the display device includes a driving element and the light emitting element is electrically connected to the driving element through a metal wiring extending in the cured film, a plurality of light emitting elements can be individually switched and driven. Examples of the driving element include a driver IC, and a plurality of driver ICs may be used for one LED or one unit of LED consisting of red, blue, and green for each function.
  • the drive element 8 it is preferable to arrange the drive element 8 on the facing substrate 5 in the vicinity of the light emitting element 2 in the cured film 3 as a configuration mode of the arrangement of the drive element. Further, as shown in FIG. 6, it is also preferable to arrange the drive element 8 in the cured film 3 at a position above the light emitting element 2. This makes it possible to suppress wiring defects such as short-circuiting of wiring due to a short wiring distance, suppress reduction in loss, and improve high-speed response.
  • the driving element and the substrate are further provided, the driving element is connected to the light emitting element through the metal wiring, and at least a part of the metal wiring extends to the side surface of the substrate. It has a drive element and a substrate, the drive element is connected to the light emitting element through a metal wiring, and at least a part of the metal wiring extends to the side surface of the substrate to individually switch and drive a plurality of light emitting elements. At the same time, the height of the display device itself can be reduced and the high-speed response can be improved, and the display device can be made smaller and narrower.
  • the substrate is not particularly limited as in the light emitting element drive substrate 7, and a known substrate can be used.
  • a glass substrate, a sapphire substrate, a printed wiring board, a TFT array substrate, ceramics and the like can be mentioned.
  • the metal wiring extending at least in part on the side surface of the substrate can be composed of, for example, gold, silver, copper, aluminum, nickel, titanium, tungsten, aluminum, tin, chromium, or an alloy containing these.
  • the metal wiring extending on the side surface of the substrate is, for example, wet plating such as electrolytic plating, electrolytic plating, etc., CVD chemical vapor deposition (CVD) such as thermal CVD, plasma CVD, laser CVD, vacuum vapor deposition, sputtering, etc. It can be formed by a dry plating method such as ion plating, or a method in which a metal foil is bonded to a substrate and then etched. Further, a groove may be arranged on the side surface of the substrate. In this case, since the adjacent metal wirings are surely separated from each other by the groove, a short circuit between the metal wirings can be suppressed.
  • the groove for arranging the side conductor wire can be formed by a cutting method, an etching method, a laser processing method, or the like.
  • a configuration mode of the metal wiring for example, a configuration in which the metal wiring is arranged as shown in 4c of FIGS. 1 and 4 is preferable.
  • the metal wiring may be a conductive film.
  • the conductive film examples include a compound containing an oxide of at least one element such as indium, gallium, zinc, tin, titanium, and niobium as a main component, a photosensitive conductive paste containing an organic substance, and conductive particles.
  • a compound containing an oxide of at least one element such as indium, gallium, zinc, tin, titanium, and niobium as a main component
  • a photosensitive conductive paste containing an organic substance examples of the conductive film.
  • other known substances may be used.
  • the compound containing an oxide of at least one element such as indium, gallium, zinc, tin, titanium, and niob as a main component include indium tin oxide (ITZO) and indium gallium zinc oxide.
  • ITZO indium tin oxide
  • IGZO InGaZnO
  • zinc oxide ZnO
  • indium zinc oxide IZO
  • IGO indium gallium oxide
  • ITO indium tin oxide
  • InO indium tin oxide
  • These conductive films are used, for example, wet plating such as electroless plating and electrolytic plating, CVD chemical vapor deposition (CVD) such as thermal CVD, plasma CVD, and laser CVD, and dry plating methods such as vacuum vapor deposition, sputtering, and ion plating.
  • CVD chemical vapor deposition
  • dry plating methods such as vacuum vapor deposition, sputtering, and ion plating.
  • the metal foil can be formed by bonding the metal foil to the substrate and then performing etching.
  • the content of the conductive particles is preferably 60 to 90% by mass. Since the conductive layer contains an organic substance, it is possible to suppress disconnection on a curved surface or a bent portion and improve conductivity. When the content of the conductive particles is less than 60% by mass, the contact probability between the conductive particles is low, and the conductivity is lowered. In addition, the conductive particles are likely to be separated from each other at the bent portion of the wiring.
  • the content of the conductive particles is preferably 70% by mass or more. On the other hand, if the content of the conductive particles exceeds 90% by mass, it becomes difficult to form a wiring pattern and disconnection is likely to occur at the bent portion.
  • the content of the conductive particles is preferably 80% by mass or less.
  • the organic substance examples include an epoxy resin, a phenoxy resin, an acrylic copolymer, an epoxy carboxylate compound, and the like. Two or more of these may be contained. Further, an organic substance having a urethane bond may be contained. By containing an organic substance having a urethane bond, the flexibility of wiring can be improved. Further, the organic substance preferably exhibits photosensitivity, and a fine wiring pattern can be easily formed by photolithography. Photosensitivity is exhibited by containing, for example, a photopolymerization initiator and a component having an unsaturated double bond.
  • the conductive particles in the present invention refer to particles composed of a substance having an electrical resistivity of 10-5 ⁇ ⁇ m or less.
  • the material constituting the conductive particles include silver, gold, copper, platinum, lead, tin, nickel, aluminum, tungsten, molybdenum, chromium, titanium, indium, alloys of these metals, and carbon particles.
  • the average particle size of the conductive particles is preferably 0.005 to 2 ⁇ m.
  • the average particle size is the average particle size of the large-diameter particles when two or more kinds of conductive particles are contained.
  • the average particle size of the conductive particles is more preferably 0.01 ⁇ m or more.
  • the average particle diameter of the conductive particles is 2 ⁇ m or less, it becomes easy to form a desired wiring pattern.
  • the average particle size of the conductive particles is more preferably 1.5 ⁇ m or less.
  • the thickness of the conductive film is preferably 2 to 10 ⁇ m. When the thickness of the conductive film is 2 ⁇ m or more, it is possible to further suppress the disconnection at the bent portion and further improve the conductivity.
  • the thickness of the conductive film is more preferably 4 ⁇ m or more. On the other hand, when the thickness of the conductive film is 10 ⁇ m or less, the wiring pattern can be formed more easily in the manufacturing process.
  • the thickness of the conductive film is more preferably 8 ⁇ m or less.
  • a configuration mode of the conductive film for example, a configuration in which the conductive film is arranged as shown in FIGS. 12 to 15 is preferable.
  • a light-shielding layer between the plurality of light emitting elements.
  • a light-shielding layer between the plurality of light-emitting elements, it is possible to suppress light leakage from the light-emitting elements and color mixing between the pixels without significantly impairing the light extraction efficiency, and to improve the contrast.
  • the light-shielding layer may be composed of a cured film obtained by curing a resin composition containing (A) resin and (E) a coloring material, or may be composed of a material other than the resin composition containing (A) resin.
  • a resin composition containing (A) resin and (E) a coloring material may be composed of a material other than the resin composition containing (A) resin.
  • known materials such as epoxy resin, (meth) acrylic polymer, polyurethane, polyester, polyolefin, and polysiloxane may be used.
  • a black pigment may be used, for example, black organic pigments such as carbon black, perylene black, and aniline black, graphite, and titanium, copper, iron, manganese, cobalt, chromium, nickel, and zinc.
  • Metal fine particles such as calcium and silver, metal oxides, composite oxides, metal sulfides, metal nitrides, and inorganic pigments such as metal acid nitrides. Further, a red pigment and a blue pigment, and if necessary, a yellow pigment and other pigments may be combined to obtain black. Further, a dye may be used. Two or more kinds of coloring materials may be contained.
  • Photosensitivity may be imparted to the resin composition containing the resin (A) and the coloring material (E), or the photosensitive agent (B) described later may be used.
  • a method for producing a resin composition containing (A) resin and (E) coloring material for example, (A) resin, (E) coloring material, and if necessary, a dispersant and an organic solvent are contained using a disperser. It is preferable to disperse the resin solution to prepare a colorant dispersion having a high concentration of the colorant, and further add (A) a resin and other components such as a photosensitizer if necessary, and stir. Filtration may be performed if necessary.
  • Examples of the disperser include a ball mill, a bead mill, a sand grinder, a three-roll mill, a high-speed impact mill, and the like.
  • a bead mill is preferable for improving dispersion efficiency and fine dispersion.
  • Examples of the bead mill include a coball mill, a basket mill, a pin mill, a dyno mill and the like.
  • Examples of beads used in the bead mill include titania beads, zirconia beads, and zircon beads.
  • the bead diameter of the bead mill is preferably 0.03 to 1.0 mm.
  • the resin composition containing the resin (A) and the coloring material (E) can be coated on various substrates, dried, and then heat-treated to obtain a light-shielding layer.
  • a light-shielding layer patterned by the development and heat treatment described later can be obtained after exposure by irradiating with a chemical beam described later.
  • the thickness of the light-shielding layer is preferably 0.1 to 5 ⁇ m.
  • the thickness of the light-shielding layer is more preferably 0.5 ⁇ m or more.
  • the thickness of the wiring is 5 ⁇ m or less, light leakage from the light emitting element and color mixing between the pixels can be suppressed and the contrast can be improved without significantly impairing the light extraction efficiency.
  • the thickness of the light-shielding layer is more preferably 4 ⁇ m or less.
  • the light-shielding layer has a colored film formed on a non-alkali glass having a thickness of 0.7 mm so as to have a film thickness of 1.0 ⁇ m, and the reflected chromaticity values (a *, b *) obtained by measuring the chromaticity from the glass surface are determined. It is preferable that -0.5 ⁇ a * ⁇ 1.0 and -1.0 ⁇ b * ⁇ 0.5, -0.5 ⁇ a * ⁇ 0.5 and -1.0 ⁇ b * ⁇ 0. It is preferably .4.
  • b * is generally a negative value, and since it is a bluish color tone, b * is a negative value as the decorative film used in the display device. Is preferable.
  • the reflected chromaticity (L *, a *, b *) of the colored film is measured by a spectrocolorimeter (CM-2600d; Konica Minolta Co., Ltd.) calibrated with a white calibration plate (CM-A145; manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.).
  • CM-2600d Konica Minolta Co., Ltd.
  • CM-A145 white calibration plate
  • SCI total reflected chromaticity
  • the light-shielding layer 27 may be in contact with or separated from the light-emitting element 2.
  • the cured film obtained by curing the resin composition containing the resin (A) has a light transmittance of 0.1% or more and 95% or less at a wavelength of 450 nm at a thickness standard of 1 ⁇ m.
  • the transmittance of light at a wavelength of 450 nm at a thickness reference of 5 ⁇ m of the cured film is 0.1% or more and 79% or less. As a result, it is difficult to visually recognize the metal wiring from the outside, and the design can be improved.
  • the transmittance of light at a wavelength of 450 nm at a wavelength standard of 1 ⁇ m of the cured film is 0.1% or more and 25% or less. This makes it difficult for the metal wiring to be visually recognized from the outside and enhances the design, and further, the visibility can be enhanced by reducing the reflection of external light and improving the contrast.
  • the light transmittance at a wavelength of 450 nm at a wavelength of 450 nm based on the thickness standard of the cured film is less than 0.1%, there is a concern that problems such as deterioration of the sensitivity and resolution of the resin film before curing may occur. If the light transmittance exceeds 95%, the concealment property is lowered, and there is a concern that problems such as the metal wiring being visible from the outside may occur.
  • the resin preferably has high heat resistance, and specifically, it is preferable that the resin does not deteriorate much at the time of heat treatment or at a high temperature of 160 ° C. or higher after the heat treatment.
  • a cured film is preferable because it reduces the amount of outgas, which is one of the excellent characteristics as a cured film used as a display device, for example, an insulating film, a protective film, and a partition wall.
  • the resin (A) preferably has a high light transmittance at the exposure wavelength before curing from the viewpoint of forming a desired aperture pattern by exposure and development.
  • a high light transmittance at the exposure wavelength before curing from the viewpoint of forming a desired aperture pattern by exposure and development.
  • the resin (A) is not particularly limited, but is preferably an alkali-soluble resin from the viewpoint of reducing the environmental load.
  • Alkali-soluble means that a solution in which a resin is dissolved in ⁇ -butyrolactone is applied onto a silicon wafer and prebaked at 120 ° C. for 4 minutes to form a prebaked film having a film thickness of 10 ⁇ m ⁇ 0.5 ⁇ m.
  • the film thickness reduction when rinsing with pure water is determined.
  • a prebake film having a dissolution rate of 50 nm / min or more is defined as being alkaline-soluble.
  • the resin (A) preferably contains one or more resins selected from the group consisting of polyimide, polyimide precursor, polybenzoxazole, polybenzoxazole precursor and copolymers thereof.
  • the resin (A) may contain these resins alone, or may contain a plurality of resins in combination.
  • the polyimide is not particularly limited as long as it has an imide ring.
  • the polyimide precursor is not particularly limited as long as it has a structure that becomes a polyimide having an imide ring by dehydration closing, and can contain a polyamic acid, a polyamic acid ester, or the like.
  • the polybenzoxazole is not particularly limited as long as it has an oxazole ring.
  • the polybenzoxazole precursor is not particularly limited as long as it has a structure that becomes a polybenzoxazole having a benzoxazole ring by dehydration closing, and can contain a polyhydroxyamide or the like.
  • the polyimide has a structural unit represented by the general formula (1)
  • the polyimide precursor and the polybenzoxazole precursor have the structural unit represented by the following general formula (2)
  • the polybenzoxazole has a general formula ( It has a structural unit represented by 3). Two or more of these may be contained, and the structural unit represented by the general formula (1), the structural unit represented by the general formula (2), and the structural unit represented by the general formula (3) are copolymerized. May contain the resin.
  • V represents a 4- to 10-valent organic group having 4 to 40 carbon atoms
  • W represents a 2- to 8-valent organic group having 4 to 40 carbon atoms
  • a and b represent integers of 0 to 6, respectively.
  • R 1 and R 2 represent a group selected from the group consisting of a hydroxyl group, a carboxy group, a sulfonic acid group and a thiol group, and the plurality of R 1 and R 2 may be the same or different, respectively.
  • X and Y each independently represent a 2- to 8-valent organic group having 4 to 40 carbon atoms.
  • R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.
  • c and d represent integers of 0 to 4, respectively, and e and f represent integers of 0 to 2, respectively.
  • T and U each independently represent a 2- to 8-valent organic group having 4 to 40 carbon atoms.
  • the general formula (1) is preferably a + b> 0. Further, it is preferable that the general formula (2) has c + d + e + f> 0.
  • the general formula (2) in the case of the polyimide precursor, it is preferable that X and Y in the general formula (2) have an aromatic group. Further, X in the general formula (2) has an aromatic group, e> 2, has a carboxy group or a carboxyester group at the ortho position of the aromatic amide group, and is imide by dehydration closing. It has a structure that forms a ring.
  • X in the general formula (2) has an aromatic group, d> 0, and a hydroxyl group is added to the ortho position of the aromatic amide group. It has a structure that forms a benzoxazole ring by dehydrating and closing the ring.
  • the number of repetitions n of the structural unit represented by the general formula (1), the general formula (2) or the general formula (3) is preferably 5 to 100,000, preferably 10 to 100, It is more preferably 000.
  • the resin (A) may have other structural units in addition to the structural units represented by the general formula (1), the general formula (2), or the general formula (3).
  • other structural units include, but are not limited to, a cardo structure and a siloxane structure.
  • the structural unit represented by the general formula (1) or the general formula (2) is the main structural unit.
  • the main structural unit means that the total number of structural units has 50 mol% or more of the structural units represented by the general formula (1), the general formula (2) or the general formula (3), and 70 mol% or more. It is more preferable to have.
  • V- (R 1 ) a in the general formula (2), (OH) c -X- (COOR 3 ) e and T in the general formula (3) are residual acids.
  • V is a tetravalent to 10-valent organic group having 4 to 40 carbon atoms, and among them, an organic group having 4 to 40 carbon atoms containing an aromatic ring or a cyclic aliphatic group is preferable.
  • X and T are divalent to 8-valent organic groups having 4 to 40 carbon atoms, and among them, an aromatic ring or an aliphatic group-containing organic group having 4 to 40 carbon atoms is preferable.
  • Examples of the acid component constituting the acid residue include terephthalic acid, isophthalic acid, diphenyl ether dicarboxylic acid, bis (carboxyphenyl) hexafluoropropane, biphenyldicarboxylic acid, benzophenone dicarboxylic acid, triphenyldicarboxylic acid, and sverin.
  • 2,3,3', 4'-biphenyltetracarboxylic acid 2,2', 3,3'-biphenyltetracarboxylic acid, 3,3', 4,4'-diphenylethertetracarboxylic acid, 3,3' , 4,4'-benzophenonetetracarboxylic acid, 2,2', 3,3'-benzophenonetetracarboxylic acid, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane, 2,2-bis (2, 3-dicarboxyphenyl) Propane, 1,1-bis (3,4-dicarboxyphenyl) ethane, 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) ethane, bis (3,4-dicarboxyphenyl) Methan, bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic acid,
  • R 17 represents an oxygen atom, C (CF 3 ) 2 , or C (CH 3 ) 2 .
  • R 18 and R 19 represent a hydrogen atom or a hydroxyl group.
  • acids can be used as they are or as acid anhydrides, halides and active esters.
  • W- (R 2 ) b in the general formula (1), (OH) d -Y- (COOR 4 ) f in the general formula (2), and U in the general formula (3) are diamine residues. Represents a group.
  • W, Y and U are 2- to 8-valent organic groups having 4 to 40 carbon atoms, and among them, an organic group having 4 to 40 carbon atoms containing an aromatic ring or a cyclic aliphatic group is preferable.
  • diamine constituting the residue of the diamine include bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) sulfone, and bis (3-amino-).
  • R 20 represents an oxygen atom, C (CF 3 ) 2 , or C (CH 3 ) 2 .
  • R 21 to R 24 independently represent a hydrogen atom or a hydroxyl group, respectively.
  • At least one diamine having the structure shown below from the viewpoint of improving the alkali developability, the resin (A), and the permeability of the cured film thereof.
  • R 20 represents an oxygen atom, C (CF 3 ) 2 , or C (CH 3 ) 2 .
  • R 21 to R 22 independently represent a hydrogen atom or a hydroxyl group, respectively.
  • diamines can be used as diamines or as trimethylsilylated diamines, diisocyanate compounds obtained by reacting diamines with phosgene.
  • the resin (A) preferably contains a group selected from an alkylene group and an alkylene ether group. These groups may contain an aliphatic ring. As the group selected from the alkylene group and the alkylene ether group, the group represented by the general formula (4) is particularly preferable.
  • R 5 to R 8 independently represent an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms.
  • R 9 to R 16 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the structures shown in parentheses are different.
  • g, h, and i each independently represent an integer of 0 to 35, and g + h + i> 0.
  • Examples of the group represented by the general formula (4) include an ethylene oxide group, a propylene oxide group, a butylene oxide group, and the like, which may be linear, branched, or cyclic.
  • the resin (A) has a group selected from an alkylene group and an alkylene ether group, the mechanical properties of the resin (A) and its cured film, particularly the elongation, are improved, and the light at 450 nm before and after curing is further improved.
  • the transmittance can be improved.
  • the resin (A) preferably contains a group selected from the alkylene group and the alkylene ether group in W in the general formula (1) or Y in the general formula (2). This makes it possible to improve the mechanical properties of the resin (A) and its cured film, especially the elongation, and further improve the light transmittance at 450 nm before and after curing, and to heat the cured film of the resin composition at a low temperature. High chemical resistance by promoting ring closure during treatment, high adhesion to substrate metal, and resistance to constant temperature and humidity test (HAST) can be obtained.
  • HAST constant temperature and humidity test
  • diamine containing a group selected from the alkylene group and the alkylene ether group include ethylenediamine, 1,3-diaminopropane, 2-methyl-1,3-propanediamine, 1,4-diaminobutane, 1, 5-Diaminopentane, 2-methyl-1,5-diaminopentane, 1,6-diaminohexane, 1,7-diaminoheptane, 1,8-diaminooctane, 1,9-diaminononane, 1,10-diaminodecane, 1,11-diaminoundecane, 1,12-diaminododecane, 1,2-cyclohexanediamine, 1,3-cyclohexanediamine, 1,4-cyclohexanediamine, 1,2-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,3- Bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (amino
  • -S-, -SO-, -SO 2- -NH-, -NCH 3- , -N (CH 2 CH 3 )-, -N (CH 2 CH 2 CH 3 ) -, -N (CH (CH 3 ) 2 )-,-COO-, -CONH-, -OCONH-, -NHCONH- and the like may be included.
  • the diamine residue containing a group selected from the alkylene group and the alkylene ether group is preferably contained in an amount of 5 mol% or more, more preferably 10 mol% or more, in the total diamine residue. Further, the total diamine residue is preferably contained in an amount of 40 mol% or less, more preferably 30 mol% or less.
  • Diamine residues having an aliphatic polysiloxane structure may be copolymerized as long as the heat resistance is not reduced. Adhesion to the substrate can be improved by copolymerizing diamine residues having an aliphatic polysiloxane structure.
  • the diamine component 1 to 15 mol% copolymerized with bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, bis (p-aminophenyl) octamethylpentasiloxane, etc. in all diamine residues, etc. Can be mentioned. Copolymerization within this range is preferable in terms of improving the adhesiveness with a substrate such as a silicon wafer and not reducing the solubility in an alkaline solution.
  • the content of the terminal encapsulant such as monoamine, acid anhydride, acid chloride, and monocarboxylic acid is 2 to 25 mol% with respect to 100 mol% of the total of the acid component and the amine component constituting the resin (A). Is preferable.
  • the resin (A) preferably has a weight average molecular weight of 10,000 or more and 100,000 or less.
  • the weight average molecular weight is 10,000 or more, the mechanical properties of the cured film after curing can be improved. More preferably, the weight average molecular weight is 20,000 or more.
  • the weight average molecular weight is 100,000 or less, the developability with various developing solutions can be improved, and if the weight average molecular weight is 50,000 or less, the developability with an alkaline solution can be improved. It is preferable because it can be done.
  • the weight average molecular weight (Mw) can be confirmed by using GPC (gel permeation chromatography).
  • the developing solvent can be measured as N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter, may be abbreviated as NMP) and determined in terms of polystyrene.
  • the content of the resin (A) is preferably 3 to 55% by mass, more preferably 5 to 40% by mass, out of 100% by mass of all the components including the solvent. Within the above range, the viscosity can be set to an appropriate level for spin coating or slit coating.
  • a phenol resin a polymer containing a radically polymerizable monomer having an alkali-soluble group as a monomer unit, for example, a siloxane polymer such as polyhydroxystyrene or acrylic, a cyclic olefin polymer, or a cardo resin may be used.
  • siloxane polymer such as polyhydroxystyrene or acrylic
  • a cyclic olefin polymer such as polyhydroxystyrene or acrylic
  • a cyclic olefin polymer such as polyhydroxystyrene or acrylic
  • a cyclic olefin polymer such as polyhydroxystyrene or acrylic
  • a cyclic olefin polymer such as polyhydroxystyrene or acrylic
  • a cyclic olefin polymer such as polyhydroxystyrene or acrylic
  • a cyclic olefin polymer such as polyhydroxystyrene or acrylic
  • phenol resin a total aromatic phenol resin composed of a phenol compound and an aromatic aldehyde compound is preferable from the viewpoint of reducing the transmittance.
  • the resin composition containing (A) resin preferably contains (B) a photosensitive agent (hereinafter, may be referred to as a component (B)).
  • the resin composition containing (A) the resin further contains (B) the photosensitive agent, because it can impart photosensitivity to the resin composition and form a fine opening pattern.
  • the photosensitizer is a compound whose chemical structure changes in response to ultraviolet rays, and examples thereof include a photoacid generator, a photobase generator, and a photopolymerization initiator.
  • a photoacid generator is used as the component (B)
  • acid is generated in the light-irradiated portion of the photosensitive resin composition, and the solubility of the light-irradiated portion in the alkaline developing solution is increased, so that the light-irradiated portion is dissolved. It is possible to obtain a positive pattern.
  • the cured film obtained by curing the resin composition containing the resin (A) has a light transmittance of 0.1% or more and 95% or less at a wavelength of 450 nm at a thickness standard of 1 ⁇ m.
  • the cured film has the above-mentioned concealing property, it is difficult to visually recognize the metal wiring from the outside, and the design can be improved.
  • the light transmittance is less than 0.1%, there is a concern that problems such as deterioration of the sensitivity and resolution of the resin film before curing may occur. If the light transmittance exceeds 95%, the concealment property is lowered, and there is a concern that problems such as the metal wiring being visible from the outside may occur.
  • the photosensitive agent itself has a low light transmittance at a wavelength of 450 nm, and the structural change is small due to heat treatment, or (B) the photosensitive agent (B).
  • the resin composition containing (A) resin is preferably positive-type photosensitive. Further, the resin composition containing (A) resin and (B) photosensitive agent preferably has positive photosensitive property.
  • the photoacid generator is preferable from the viewpoint of concealing property, high sensitivity and microfabrication.
  • the photoacid generator include quinonediazide compounds, sulfonium salts, phosphonium salts, diazonium salts, iodonium salts and the like. Further, a sensitizer or the like can be included as needed.
  • the quinone diazide compound a compound in which a sulfonic acid of naphthoquinone diazide is bonded to a compound having a phenolic hydroxyl group with an ester is preferable.
  • the compound having a phenolic hydroxyl group used here known compounds may be used, and those in which 4-naphthoquinonediazide sulfonic acid or 5-naphthoquinone diazidosulfonic acid is introduced by an ester bond are exemplified as preferable compounds. However, other compounds can also be used.
  • the quinone diazide compound substituted by 50 mol% or more is substituted with quinonediazide.
  • the affinity of the quinone diazide compound with respect to the alkaline aqueous solution is lowered.
  • the solubility of the unexposed portion of the resin composition in the alkaline aqueous solution is greatly reduced.
  • the quinonediazidosulfonyl group is changed to indenecarboxylic acid by exposure, and a large dissolution rate of the photosensitive resin composition of the exposed portion in an alkaline aqueous solution can be obtained. That is, as a result, the dissolution rate ratio between the exposed portion and the unexposed portion of the composition can be increased, and a pattern can be obtained with high resolution.
  • a resin composition having a positive photosensitive property that is sensitive to i-line (365 nm), h-line (405 nm), g-line (436 nm) of a general mercury lamp and broadband including them You can get things.
  • the (B) photosensitive agent may be contained alone or in combination of two or more, and a highly sensitive resin composition can be obtained.
  • quinone diazide examples include 5-naphthoquinone diazidosulfonyl group, 4-naphthoquinone diazidosulfonyl group, and those containing 4-naphthoquinone diazidosulfonyl group and 5-naphthoquinone diazidosulfonyl group in the same molecule.
  • Examples of the naphthoquinone diazidosulfonyl ester compound include 5-naphthoquinone diazidosulfonyl ester compound (B-1) and 4-naphthoquinone diazidosulfonyl ester compound (B-2), but the present invention includes the (B-2) compound. Is preferable.
  • (B-2) The compound absorbs a large amount of the i-line region of a mercury lamp and is suitable for i-line exposure. Further, since the light transmittance at 450 nm can be lowered by coloring by decomposing the (B-2) compound or reacting with the resin (A) during curing, the light transmittance after the heat treatment can be reduced. Is preferable.
  • the photosensitive agent is a single component of the (B-2) compound alone or mixed with other components
  • the (B-2) compound is contained in an amount of 46% by mass or more.
  • the content ratio of the (B-2) compound is the total amount of the photosensitizer (B-1) compound + (B-2) compound.
  • it is preferably 46% by mass or more and 100% by mass or less.
  • the quinonediazide compound can be synthesized by a known method by an esterification reaction between a compound having a phenolic hydroxyl group and a quinonediazide sulfonic acid compound.
  • the resolution, sensitivity, and residual film ratio are further improved by using the quinone diazide compound.
  • the molecular weight of the photosensitive agent is preferably 300 or more, more preferably 350 or more, preferably 3,000 or less, more preferably 3,000 or less, from the viewpoint of heat resistance, mechanical properties and adhesiveness of the film obtained by heat treatment. It is 1,500 or less.
  • the sulfonium salt, the phosphonium salt and the diazonium salt are preferable because they appropriately stabilize the acid component generated by the exposure.
  • the sulfonium salt is preferable.
  • the content of the (B) photosensitive agent is preferably 0.1 part by mass or more and 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the (A) resin.
  • the photosensitive property can be imparted while maintaining the heat resistance, chemical resistance and mechanical properties of the film after the heat treatment. ..
  • the content of the (B) photosensitive agent is more preferably 1 part by mass or more and further preferably 3 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the component (A). Further, 100 parts by mass or less is more preferable, and 80 parts by mass or less is further preferable. When the amount is 1 part by mass or more and 100 parts by mass or less, the photosensitivity can be imparted while maintaining the heat resistance, chemical resistance and mechanical properties of the film after the heat treatment.
  • the content of the (B) photosensitizer is more preferably 0.1 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the (A) resin. 1 part by mass or more is more preferable, and 3 parts by mass or more is particularly preferable. Further, 100 parts by mass or less is more preferable, 80 parts by mass or less is further preferable, and 50 parts by mass or less is particularly preferable.
  • the amount is 0.1 part by mass or more and 100 parts by mass or less, the photosensitivity can be imparted while maintaining the heat resistance, chemical resistance and mechanical properties of the film after the heat treatment.
  • photobase generator When a photobase generator is contained as the photosensitive agent, specific examples of the photobase generator include an amide compound and an ammonium salt.
  • Examples of the amide compound include 2-nitrophenylmethyl-4-methacryloyloxypiperidine-1-carboxylate, 9-anthrylmethyl-N, N-dimethylcarbamate, 1- (anthraquinone-2yl) ethylimidazole carboxylate, and the like.
  • (E) -1- [3- (2-Hydroxyphenyl) -2-propenoyl] piperidine and the like can be mentioned.
  • ammonium salt examples include 1,2-diisopropyl-3- (bisdimethylamino) methylene) guanididium 2- (3-benzoylphenyl) propionate, (Z)- ⁇ [bis (dimethylamino) methylidene] amino ⁇ -N. -Cyclohexylamino) metaniminium tetrakis (3-fluorophenyl) borate, 1,2-dicyclohexyl-4,4,5,5-tetramethylbiguanidium n-butyltriphenylborate and the like.
  • the content of the (B) photosensitive agent in the resin composition is preferably 0.1 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the (A) resin, and is 0. 5.5 parts by mass or more is more preferable, 0.7 parts by mass or more is further preferable, and 1 part by mass or more is particularly preferable.
  • the content is within the above range, the sensitivity at the time of exposure can be improved.
  • 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.
  • the resolution after development can be improved.
  • the photopolymerization initiator may be, for example, a benzyl ketal-based photopolymerization initiator, an ⁇ -hydroxyketone-based photopolymerization initiator, or an ⁇ -aminoketone-based photopolymerization initiator.
  • Agent acylphosphine oxide-based photopolymerization initiator, oxime ester-based photopolymerization initiator, aclysine-based photopolymerization initiator, benzophenone-based photopolymerization initiator, acetophenone-based photopolymerization initiator, aromatic ketoester-based photopolymerization initiator or scent.
  • Acid ester-based photopolymerization initiators and titanosen-based photopolymerization initiators are preferable, and known ones may be used, or a plurality of known ones may be used. Among these, from the viewpoint of improving sensitivity during exposure, ⁇ -hydroxyketone-based photopolymerization initiator, ⁇ -aminoketone-based photopolymerization initiator, acylphosphine oxide-based photopolymerization initiator, oxime ester-based photopolymerization initiator, and acridin A based photopolymerization initiator or a benzophenone-based photopolymerization initiator is more preferable, and an ⁇ -aminoketone-based photopolymerization initiator, an acylphosphine oxide-based photopolymerization initiator, and an oxime ester-based photopolymerization initiator are further preferable.
  • the content of the (B) photosensitive agent in the resin composition is preferably 0.1 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the (A) resin, and is 0. 5.5 parts by mass or more is more preferable, 0.7 parts by mass or more is further preferable, and 1 part by mass or more is particularly preferable.
  • the content is within the above range, the sensitivity at the time of exposure can be improved.
  • 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.
  • the resolution after development can be improved.
  • the resin composition containing the (A) resin further contains (C) a colorant, and the (C-1) colorant has a maximum absorption in the range of (C-1) wavelength of 400 nm or more and 490 nm or less. It is preferable to contain a colorant having a color (hereinafter, may be referred to as a component (C) or a component (C-1)).
  • Colorants include thermochromic compounds, dyes, pigments and the like. Of these, from the viewpoint of heat resistance, sensitivity and resolution, it is preferable to use any one or more of dyes and organic pigments, and dyes are more preferable. It was
  • the component (C) contains the component (C-1)
  • the amount of light that absorbs and transmits light in the wavelength range of 400 nm or more and 490 nm or less is suppressed, and the wavelength of 450 nm at a thickness reference of 1 ⁇ m in the cured film according to the present invention.
  • the light transmittance of the above can be 0.1% or more and 95% or less, and the cured film has a concealing property, which makes it difficult to see the metal wiring from the outside and enhances the design.
  • the component (C-1) is preferably a colorant having an absorption maximum in a wavelength range of 420 nm or more and 480 nm or less, more preferably a wavelength of 430 nm or more and 470 nm or less.
  • the component (C-1) has a characteristic of transmitting light having a wavelength of 350 nm to 390 nm, which is a part of the exposure wavelength, both sensitivity and resolution with respect to the exposure wavelength can be achieved.
  • the transmittance of light having a wavelength of 350 nm to 390 nm is preferably 40% or more, more preferably 70% or more. ..
  • the component (C-1) may be contained in at least one kind.
  • a method using one kind of thermochromic compound or one kind of dye or organic pigment, or two or more kinds of thermochromic compounds, dyes or organic pigments examples thereof include a method of using a mixture of one or more thermochromic compounds, one or more dyes, and one or more organic pigments in combination.
  • Examples of the (C-1) component include yellow dyes and orange dyes.
  • Examples of the type of dye include oil-soluble dyes, disperse dyes, reactive dyes, acid dyes and direct dyes.
  • Examples of the skeleton structure of the dye used as the component (C-1) include, but are not limited to, anthraquinone-based, methine-based, quinoline-based, and perinone-based. Moreover, each of these dyes may be used alone or as a metal-containing complex salt system. Specifically, Sumilan, Lanyl dye (manufactured by Sumitomo Chemical Industry Co., Ltd.), Orasol, Organet, Filamid, Irgaspece dye (manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.), Zapon, Neozapon, Neptune, Acidol dye (BASF).
  • Sumilan Lanyl dye (manufactured by Sumitomo Chemical Industry Co., Ltd.), Orasol, Organet, Filamid, Irgaspece dye (manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.), Zapon, Neozapon, Neptune, Acidol dye (BA
  • the pigment used as the component (C-1) is preferably a pigment having high heat resistance from the viewpoint of fading during curing. Specific examples thereof are Pigment Yellow 83, as an example of a yellow pigment. 117, 129, 138, 139, 150, 180 and the like can be mentioned. Examples of orange pigments include Pigment Orange 38, 43, 64, 71, 72 and the like.
  • the content of the component (C-1) is preferably 0.1 to 100 parts by mass, more preferably 0.2 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin (A). By setting the content of the component (C-1) to 0.1 parts by mass or more, light of the corresponding wavelength can be absorbed. Further, by setting the amount to 100 parts by mass or less, it is possible to achieve both the transmittance, sensitivity and resolution of light.
  • the resin composition containing (A) a resin further contains (C) a colorant, and the (C) colorant has an absorption maximum in the range of (C-2) wavelength 490 nm and 580 nm or less. It is preferable to contain a colorant having a colorant.
  • the resin composition containing (A) a resin further contains (C) a colorant, and the (C) colorant has an absorption maximum in the range of (C-3) wavelength 580 nm and 800 nm or less.
  • the component (C), together with the component (C-1) has an absorption maximum in the range of (C-2) wavelength exceeding 490 nm and 580 nm or less. It is preferable to contain a colorant and a colorant having an absorption maximum in the range of (C-3) wavelength 580 nm and more and 800 nm or less.
  • the blackening improves the external light reflection and the contrast, so that it is visible.
  • the (C-2) component and the (C-3) component which can enhance the properties, have high solvent solubility, heat resistance, and high transparency at a wavelength of 350 nm to 390 nm, similarly to the component (C-1). It is preferable to use any one or more of a dye and an organic pigment, and a dye is more preferable.
  • a dye is more preferable.
  • Examples of the skeleton structure of the dye that can be preferably used as the component (C-2) and the component (C-3) include, but are not limited to, triphenylmethane-based and anthraquinone-based.
  • each of these dyes may be used alone or as a metal-containing complex salt system.
  • Sumilan Lanyl dye (manufactured by Sumitomo Chemical Industry Co., Ltd.), Orasol, Organet, Filamid, Irgaspece dye (manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.), Zapon, Neozapon, Neptune, Acidol dye (BASF).
  • organic pigment that can be preferably used as the component (C-2) are indicated by a color index (CI) number.
  • examples of the red pigment include Pigment Red 48: 1, 122, 168, 177, 202, 206, 207, 209, 224, 242, 254 and the like can be mentioned.
  • Examples of the purple pigment that can be preferably used as the component (C-2) include Pigment Violet 19, 23, 29, 32, 33, 36, 37, 38 and the like.
  • blue pigment that can be preferably used as the component (C-3) include Pigment Blue 15 (15: 3, 15: 4, 15: 6, etc.), 21, 22, 60, 64 and the like.
  • Examples of green pigments that can be preferably used as the C-3 component include Pigment Green 7, 10, 36, 47, 58, and the like. Pigments other than these can also be used. Also, as above, if necessary. You may use the one which has been surface-treated.
  • the contents of the component (C-2) and the component (C-3) are preferably 0.1 to 100 parts by mass, more preferably 0.2 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin (A). ..
  • the contents of the component (C-1) are preferably 0.1 to 100 parts by mass, more preferably 0.2 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin (A). ..
  • the content of the component (C-1) By setting the content of the component (C-1) to 0.1 parts by mass or more, light of the corresponding wavelength can be absorbed. Further, by setting the amount to 100 parts by mass or less, it is possible to achieve both the transmittance, sensitivity and resolution of light.
  • the dyes used as the component (C-1), the component (C-2) and the component (C-3) are soluble in the organic solvent that dissolves the resin (A) from the viewpoint of storage stability and fading during curing.
  • a dye that is compatible with the resin and has high heat resistance is preferable.
  • the organic solvent referred to here is, for example, N-methyl-2-pyrrolidone, ⁇ -butyrolactone, ⁇ -valerolactone, ⁇ -valerolactone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, 1, Polar aproton solvents such as 3-dimethyl-2-imidazolidinone, N, N'-dimethylpropylene urea, N, N-dimethylisobutyric acid amide, methoxy-N, N-dimethylpropionamide, tetrahydrofuran, dioxane, propylene Ethers such as glycol monomethyl ether and propylene glycol monoethyl ether, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and diisobutyl ketone, ethyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, propyl acetate, propy
  • the organic pigment may be one that has been subjected to surface treatment such as rosin treatment, acid group treatment, and basic group treatment. In some cases, it can be used together with a dispersant.
  • the dispersant include cationic, anionic, nonionic, amphoteric, silicone-based, and fluorine-based surfactants.
  • the resin composition containing the (A) resin further contains (C) a colorant, and the (C) colorant is a (C-4) black colorant (hereinafter, (C-4) component. It may be referred to as).
  • the transmittance of light having a wavelength of 450 nm at a thickness reference of 1 ⁇ m in the cured film according to the present invention can be set to 0.1% or more and 95% or less. Since the cured film has a concealing property, it is difficult to visually recognize the metal wiring from the outside, the design can be enhanced, and the visibility can be enhanced by reducing the external light reflection and improving the contrast.
  • the component (C-4) may be contained at least one kind, for example, a method using one kind of inorganic black pigment, an organic black pigment or a black dye, and two or more kinds of inorganic black pigments, an organic black pigment or a black dye. Examples thereof include methods used in combination.
  • the inorganic black pigment examples include, but are not limited to, an inorganic black pigment having a titanium atom, an inorganic black pigment having a zirconium atom, amorphous carbon black, and carbon black.
  • Amorphous carbon black here refers to amorphous carbon black particles.
  • simply carbon black refers to crystalline carbon black particles that are generally well known for use as colorants.
  • the inorganic black pigment having a titanium atom is titanium nitride represented by TiN, titanium oxynitride represented by TiNxOy (0 ⁇ x ⁇ 2.0, 0.1 ⁇ y ⁇ 2.0), and represented by TiC. It means one or more of titanium carbide, a solid solution of titanium nitride and titanium carbide, a composite oxide of titanium and a metal other than titanium, or a composite nitride. Among them, titanium nitride or titanium oxynitride is preferable because it has a high light-shielding property in the visible light region and has a high exposure light transmittance in the exposure process, and titanium nitride is more preferable because it has a low dielectric constant. preferable.
  • a vapor phase reaction can be mentioned as a method for producing titanium nitride.
  • titanium nitride synthesized by the thermal plasma method is preferable because particles having a small primary particle diameter and a sharp particle size distribution can be easily obtained.
  • the inorganic black pigment having a titanium atom in order to avoid an increase in the dielectric constant, it is preferable that the content of titanium dioxide represented by TiO 2 , which is an inorganic white pigment as an impurity, is small, and it is more preferable not to contain it. ..
  • the inorganic black pigment having a zirconium atom is zirconium nitride represented by Zr 3 N 4 , zirconium nitride represented by ZrN, and ZrOxNy (0 ⁇ x ⁇ 2.0, 0.1 ⁇ y ⁇ 2.0). It means any one or more of zirconium nitride represented, a composite oxide of zirconium and a metal other than zirconium, or a composite nitride. Of these, zirconium nitride represented by ZrN is preferable because the exposure light transmittance in the exposure step is high and the dielectric constant is low.
  • a gas phase reaction can be mentioned, and among them, zirconium nitride synthesized by the thermal plasma method is preferable because particles having a small primary particle diameter and a sharp particle size distribution can be easily obtained.
  • zirconium nitride synthesized by the thermal plasma method is preferable because particles having a small primary particle diameter and a sharp particle size distribution can be easily obtained.
  • the inorganic black pigment having a zirconium atom in order to avoid an increase in the dielectric constant, the smaller the content of zirconium dioxide represented by ZrO 2 , which is an inorganic white pigment, is preferable, and it is more preferable not to contain it. ..
  • the inorganic black pigment having a titanium atom and the inorganic black pigment having a zirconium atom may be subjected to surface treatment in order to modify the surface of the pigment, if necessary.
  • a surface treatment method for example, a method of introducing an organic group containing a silicon atom as a surface modifying group by a silane coupling agent treatment, a coating material such as silica, a metal oxide and / or an organic resin, and a part of the pigment surface.
  • a method of covering all of them may be mentioned, and a plurality of surface treatments may be combined. By applying these surface treatments, the long-term storage stability of the resin composition in the present invention may be improved.
  • the inorganic black pigment having a zirconium atom and the inorganic black pigment having a titanium atom may form one primary particle as a solid solution containing both.
  • Amorphous carbon black means amorphous carbon black composed of a diamond structure (SP 3 structure) and a graphite structure (SP 2 structure). It corresponds to carbon classified as so-called diamond-like carbon (DLC).
  • Amorphous carbon black has higher insulating properties than carbon black having crystallinity, which will be described later, and can be suitably used as a coloring material without surface treatment.
  • the carbon source is vaporized, the vaporized carbon vapor is cooled and re-solidified, then once formed into flakes, and then subjected to a dry pulverization treatment to be atomized.
  • amorphous carbon black contains a large amount of SP3 structure , the light-shielding property of visible light and near-infrared ray is low, but the insulating property can be improved.
  • the insulating property is low, but the light blocking property of visible light and near infrared light can be improved. That is, those characteristics peculiar to pigments can be controlled by synthetic conditions.
  • amorphous carbon black having an SP 3 structure content of 30 to 70 atom% with respect to the total of the SP 3 structure and the SP 2 structure can be preferably used. Further, the ratio of the SP 3 structure and the SP 2 structure can be analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy.
  • the total amount of the above-mentioned inorganic black pigment having a titanium atom, the inorganic black pigment having a zirconia atom, and amorphous carbon is 5. 0% by weight or more is preferable. Further, in order to avoid an excessive increase in the dielectric constant, it is preferably 35.0% by weight or less in the total solid content in the photosensitive composition.
  • total solid content as used herein means a component obtained by removing the solvent component from the photosensitive composition.
  • Examples of carbon black include furnace black, thermal black, channel black, acetylene black, ketjen black, and lamp black, which are classified according to the manufacturing method. Among them, carbon black has excellent dispersibility, and the acidity of the pigment surface and the fine particle size are fine. Furness black produced by the furnace method is preferable because it is industrially easy to control the formation. Above all, from the viewpoint of improving the insulating property, it is preferable that the structure length in which the particles are strongly connected in a bead shape, which is peculiar to carbon black, is short, and further, the organic group is surface-modified or coated with a highly insulating covering material. It is more preferable.
  • TPK-1227 is a carbon black whose surface is modified with an acidic functional group containing a sulfur atom, and the pigment surface is coated with silica.
  • the carbon black “TPX-1409” (all of which are manufactured by CABOT) can be mentioned.
  • the total amount of carbon black is preferably 5.0% by weight or more in the total solid content of the resin composition in the present invention in order to further improve the near-infrared ray blocking property. Further, in order to avoid an excessive increase in the dielectric constant, it is preferably 10.0% by weight or less in the total solid content in the resin composition.
  • a plurality of types may be mixed and used so that the cured film has desired optical characteristics. For example, by adjusting the color of zirconium nitride, which exhibits a strong purple-black color, and amorphous carbon, which exhibits a strong yellowish black color, the reflected color of the cured film is made neutral black with low saturation. be able to.
  • the average primary particle size of the inorganic black pigment is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more, from the viewpoint of improving dispersibility and storage stability after dispersion. On the other hand, 150 nm or less is preferable, and 100 nm or less is more preferable, from the viewpoint that high flexibility can be obtained.
  • the average primary particle size referred to here means a number average value of the primary particle size calculated by a particle size measuring method using an image analysis type particle size distribution measuring device. A transmission electron microscope (TEM) can be used for taking an image, and the average primary particle size can be calculated under the condition of a magnification of 50,000 times.
  • TEM transmission electron microscope
  • the average value of the major axis and the minor axis is taken as the primary particle diameter.
  • Mac-View an image analysis type particle size distribution software manufactured by Mountech, is used.
  • a dry pulverization treatment may be performed.
  • a hammer mill, a ball mill, or the like can be used.
  • Organic black pigments refer to benzodifuranone-based black pigments, perylene-based black pigments, azo-based black pigments, and their isomers.
  • the isomer here also includes a tautomer.
  • the isomer may be contained as a mixture of a plurality of pigment powders, or may be contained as a mixed crystal in forming one primary particle.
  • organic pigments have extremely poor light-shielding properties in the near-infrared region, but have the advantage of having a low dielectric constant. Therefore, in the resin composition containing the resin (A) in the present invention, an increase in the dielectric constant is avoided. However, it can be effectively used as a component for imparting light-shielding property only to the visible light region.
  • benzodifuranone-based black pigment examples include, but are not limited to, BASF's “Irgaphor®” Black S0100. Further, the dispersibility can be improved by partially mixing a benzodifuranone-based black pigment having a substituent such as SO 3H , SO 3- or COOH as a dispersion aid and performing a wet dispersion treatment.
  • the color index (CI) number indicates C.I. I. Pigment Blacks 31 and 32 may be mentioned, and examples thereof include, but are not limited to, FK4280 manufactured by BASF.
  • the resin composition containing the resin (A) in the present invention can further contain a dispersant.
  • the dispersant means a substance having both a pigment-affinity group having a chemical bond or an adsorptive action on the pigment surface and a polymer chain or group having a pro-solvent property.
  • As the mechanism of action of the dispersant in addition to the acid-base interaction, hydrogen bonding, van-der-Wals force, etc. are involved in a complex manner, and when the pigment dispersion liquid described later is prepared.
  • the wettability of the surface of the organic pigment to the dispersion medium is enhanced, and the steric repulsion effect and / or the electrostatic repulsion effect between the organic pigments due to the polymer chain is enhanced to promote the miniaturization of the pigment. Moreover, it has the effect of enhancing dispersion stability. Flexibility can be further improved by promoting miniaturization and improving dispersion stability.
  • a dispersant having a basic adsorbent group As the dispersant, a dispersant having a basic adsorbent group, a dispersant having an acidic group, and a nonionic dispersant can be preferably used.
  • the dispersant having a basic adsorbent include DisperBYK-142, 145, 164, 167, 182, 187, 2001, 2008, 2009, 2010, 2013, 2020, 2025, 9076, 9077, BYK-LP N6919, BYK-LP N21116, BYK-JET9152 (all manufactured by Big Chemie), "Solspirse (registered trademark)" 9000, 11200, 13650, 20000, 24000, 24000SC, 24000GR, 32000, 32500, 32550, 326000, 33000, 34750 , 35100, 35200, 37500, 39000, 56000, 76500 (all manufactured by Lubrizol), Efka-PX4310, 4320, 4710 (all manufactured by
  • dispersant having an acidic group examples include “Tegodispers (registered trademark)” 655 (manufactured by Evonik Industries), DisperBYK-102, 118, 174, 2096 (all manufactured by Big Chemie), and nonion.
  • system dispersant examples include “SOLSPERSE (registered trademark)” 54000 (manufactured by Lubrizol) and “Tegodispers (registered trademark)” 650, 652, 740W (all of which are manufactured by Evonik).
  • these dispersants may be used alone or in combination of two or more so as to obtain the average dispersed particle size described later.
  • the content of the dispersant is preferably 10 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the total amount of the pigment in order to sufficiently disaggregate in the wet media dispersion treatment described later and to suppress reaggregation after the dispersion treatment. 20 parts by weight or more is more preferable. On the other hand, in order to sufficiently secure the content of the constituent components other than the dispersant, 100 parts by weight or less is preferable, and 60 parts by weight or less is more preferable.
  • the resin composition containing the resin (A) contains, if necessary, a thermal cross-linking agent, a radically polymerizable compound, an antioxidant, a solvent, a compound having a phenolic hydroxyl group, an adhesion improver, an adhesion improver, and the like. It may contain a surfactant.
  • the resin (A) and, if necessary, a photosensitizer, a colorant, a heat crosslinker, a radically polymerizable compound, an antioxidant, a solvent, a compound having a phenolic hydroxyl group, an adhesion improver, and the like.
  • a resin composition can be obtained by mixing and dissolving an adhesion improver, a surfactant and the like.
  • Examples of the melting method include known methods such as heating and stirring.
  • the viscosity of the resin composition is preferably 2 to 5,000 mPa ⁇ s.
  • the solid content concentration By adjusting the solid content concentration so that the viscosity is 2 mPa ⁇ s or more, it becomes easy to obtain a desired film thickness.
  • the viscosity is 5,000 mPa ⁇ s or less, it becomes easy to obtain a highly uniform resin film.
  • a resin composition having such a viscosity can be easily obtained, for example, by setting the solid content concentration to 5 to 60% by mass.
  • the solid content concentration means a component other than the solvent.
  • the obtained resin composition is filtered using a filtration filter to remove dust and particles.
  • the material of the filtration filter includes polypropylene (PP), polyethylene (PE), nylon (NY), polytetrafluoroethylene (PTFE) and the like, but polyethylene and nylon are preferable.
  • a resin sheet When forming a cured film obtained by curing a resin composition containing (A) resin, a resin sheet may be formed from the resin composition containing (A) resin and then cured to form a film. good.
  • the resin sheet refers to a sheet formed on a base material using the above resin composition. Specifically, it refers to a resin sheet obtained by applying a resin composition to a base material and drying it.
  • a film such as polyethylene terephthalate (PET) can be used as the base material on which the resin composition is applied.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the method for manufacturing a display device of the present invention is a method for manufacturing a display device having at least a metal wiring, a cured film, and a plurality of light emitting elements, wherein the light emitting element is arranged on a support substrate (D1), the support substrate.
  • the step (D2) of forming a resin film made of a resin composition containing (A) resin on the upper surface and the light emitting element the resin film was exposed to and developed to penetrate a plurality of the resin film.
  • FIG. 7 shows a cross-sectional view of a manufacturing process of an example of a display device having a plurality of light emitting elements of the present invention.
  • the resin film refers to a film obtained by applying (A) a resin composition containing a resin to a substrate or laminating a resin sheet and drying the film.
  • the cured film refers to a resin film or a film obtained by curing a resin sheet.
  • the step (D1) is a step of arranging the light emitting element 2 having the pair of electrode terminals 6 on the support substrate 18.
  • the support substrate may be a glass substrate, a silicon substrate, ceramics, gallium arsenide, an organic circuit board, an inorganic circuit board, or a substrate on which the constituent materials of the circuit are arranged, but the support substrate is not limited thereto.
  • a temporary bonding material may be arranged on a glass substrate or a silicon substrate.
  • a TFT array substrate may be used.
  • the support substrate may be removed in the middle of the process, or another opposed substrate may be arranged after the removal.
  • the resin composition containing the resin (A) or the resin composition containing the resin (A) is formed on the support substrate 18 and the light emitting element 2.
  • This is a step of applying or laminating a sheet to form a resin film 19.
  • the term “on the support substrate and on the light emitting element” may be defined not only on the surface of the support substrate or the surface of the light emitting element but also on the upper side of the support substrate or the light emitting element, and the resin (A) is placed on the cured film, the metal wiring, and the partition wall.
  • a resin composition containing (A) or a resin sheet formed from a resin composition containing (A) resin may be applied or laminated to form a resin film.
  • a coating method there are a spin coat method, a slit coat method, a dip coat method, a spray coat method, a printing method and the like.
  • the coating film thickness varies depending on the coating method, the solid content concentration of the composition, the viscosity, and the like, but is usually applied so that the film thickness after drying is 0.1 to 150 ⁇ m.
  • the support substrate to which the resin composition containing (A) resin is applied may be pretreated with the above-mentioned adhesion improving agent in advance.
  • a solution in which the adhesion improver is dissolved in a solvent such as isopropanol, ethanol, methanol, water, tetrahydrofuran, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, ethyl lactate, and diethyl adipate in an amount of 0.5 to 20% by mass is used.
  • a method of treating the substrate surface by a method such as spin coating, slit die coating, bar coating, dip coating, spray coating, and steam treatment.
  • a vacuum drying treatment may be performed, if necessary.
  • the reaction between the substrate and the adhesion improver may be allowed to proceed by heat treatment at 50 ° C to 280 ° C.
  • the coating film of the resin composition containing (A) resin is dried to obtain a resin film 19. Drying is preferably carried out in the range of 50 ° C. to 140 ° C. for 1 minute to several hours using an oven, a hot plate, infrared rays or the like.
  • the resin sheet when used, if the resin sheet has a protective film, it is peeled off, the resin sheet and the support substrate are opposed to each other, and the resin sheet and the support substrate are bonded by thermocompression bonding (the resin sheet and the support substrate are opposed to each other and heated. Bonding by crimping may be described as laminating a resin sheet on a support substrate). Next, the resin sheet laminated on the support substrate is dried in the same manner as in obtaining the resin film to form the resin film 19.
  • the resin sheet can be obtained by applying (A) a resin composition containing a resin onto a support film made of polyethylene terephthalate or the like, which is a peelable substrate, and drying the resin composition.
  • Thermocompression bonding can be performed by hot pressing treatment, hot laminating treatment, hot vacuum laminating treatment, etc.
  • the bonding temperature is preferably 40 ° C. or higher from the viewpoint of adhesion to the substrate and embedding property. Further, when the resin sheet has photosensitive property, the bonding temperature is preferably 140 ° C. or lower in order to prevent the resin sheet from being cured at the time of bonding and the resolution of pattern formation in the exposure / developing process from being lowered.
  • the step (D3) is a step of forming a penetrating opening pattern 12 corresponding to the form of the metal wiring 4 on the resin film 19 by using a photolithography step.
  • Irradiate chemical rays through a mask having a desired pattern on a photosensitive resin film Irradiate chemical rays through a mask having a desired pattern on a photosensitive resin film.
  • Chemical rays used for exposure include ultraviolet rays, visible rays, electron beams, X-rays, etc., but in the present invention, g-rays (436 nm), h-rays (405 nm), or i-rays (365 nm), which are common exposure wavelengths, are used. , Is preferably used.
  • the photoresist is formed after the resin film is formed, and then the above-mentioned chemical beam is irradiated.
  • the developing solution includes tetramethylammonium, diethanolamine, diethylaminoethanol, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, triethylamine, diethylamine, methylamine, dimethylamine, dimethylaminoethyl acetate, dimethylaminoethanol, and dimethylaminoethyl.
  • An aqueous solution of an alkaline compound such as methacrylate, cyclohexylamine, ethylenediamine and hexamethylenediamine is preferable.
  • these alkaline aqueous solutions may be mixed with polar solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, ⁇ -butyrolactone and dimethylacrylamide, methanol, ethanol, etc.
  • Alcohols such as isopropanol, esters such as ethyl lactate and propylene glycol monomethyl ether acetate, and ketones such as cyclopentanone, cyclohexanone, isobutyl ketone and methyl isobutyl ketone may be added in one or more.
  • alcohols such as ethanol and isopropyl alcohol, and esters such as ethyl lactate and propylene glycol monomethyl ether acetate may be added to water for rinsing.
  • the transmittance of light having a wavelength of 450 nm at a thickness reference of 5 ⁇ m is 0.1% or more and 95% or less. This is a step of forming the film 3.
  • the step (D4) may be a step of forming the cured film 3 in which the transmittance of light having a wavelength of 450 nm at a thickness reference of 5 ⁇ m is 0.1% or more and 79% or less by curing the resin film 19.
  • the step (D7) may be a step of forming the cured film 3 in which the transmittance of light having a wavelength of 450 nm at a thickness reference of 1 ⁇ m is 0.1% or more and 25% or less by curing the resin film 19. It was
  • the resin film 19 is heated to proceed with a ring closure reaction and a thermal cross-linking reaction to obtain a cured film 3.
  • the cured film 3 is improved in heat resistance and chemical resistance by cross-linking between (A) resins or (B) a photosensitive agent, a heat-crosslinking agent, or the like.
  • This heat treatment may be carried out by raising the temperature stepwise, or may be carried out while raising the temperature continuously.
  • the heat treatment is preferably carried out for 5 minutes to 5 hours. As an example, there is an example in which heat treatment is performed at 110 ° C. for 30 minutes and then heat treatment is further performed at 230 ° C. for 60 minutes.
  • the heat treatment conditions are preferably 140 ° C. or higher and 400 ° C. or lower.
  • the heat treatment conditions are preferably 140 ° C. or higher, more preferably 160 ° C. or higher, in order to promote the thermal crosslinking reaction. Further, in order to provide an excellent cured film and improve the reliability of the display device, the heat treatment conditions are preferably 300 ° C. or lower, more preferably 250 ° C. or lower.
  • the time of heating it may be treated in an air atmosphere, or in order to suppress fading of the component (C), it may be treated in an atmosphere having a low oxygen concentration.
  • the oxygen concentration is preferably 1000 ppm or less, more preferably 300 ppm or less, still more preferably 100 ppm or less.
  • the cured film thus obtained has an opening pattern, and it is preferable that the angle of the inclined side in the cross section of the opening pattern is 40 ° or more and 85 ° or less.
  • the angle of the cross-sectional shape of the opening is 40 ° or more, a plurality of light emitting elements can be efficiently arranged, and high definition can be achieved.
  • the angle of the cross-sectional shape of the opening is more preferably 50 ° or more.
  • the angle of the cross-sectional shape of the opening is 85 ° or less, it is possible to suppress wiring defects such as short circuit of wiring.
  • the angle of the cross-sectional shape of the opening is more preferably 80 ° or less.
  • FIG. 17 shows a front sectional view of the opening pattern of the cured film.
  • the angle of the inclined side 28 is 29 with respect to the opening pattern formed in the cured film 3.
  • the inclined side is a straight line connecting the opening pattern at the position 31 which is halved in the thickness direction of the cured film 3 and the opening pattern at the bottom.
  • a barrier metal such as titanium is sputtered on the cured film 3, and a copper seed (seed layer) is sputtered on the barrier metal. Formed by.
  • the step (D5) comprises forming a photoresist layer (not shown) and then making copper or the like for electrically connecting to the pair of electrode terminals 6 of the light emitting element 2.
  • This is a step of forming the metal wiring 4 on the opening pattern 12 of the cured film 3 and a part of the surface of the cured film 3 by a plating method or the like. After that, unnecessary photoresist, seed layer and barrier metal are removed. As a result, the cured film 3 conceals the metal wiring 4, making it difficult for the metal wiring 4 to be visually recognized from the outside, and improving the design. Furthermore, visibility can be improved by reducing external light reflection and improving contrast.
  • the step (D2), the step (D3), the step (D6) and the step (D5) are repeated a plurality of times, and the curing having the metal wiring in the cured film is performed. It is preferable to have a step of forming a plurality of layers of the film.
  • the cured film 3 and the metal wiring 4 can be repeatedly repeated in the same manner to form the cured film 3 composed of two or more layers.
  • a plurality of light emitting elements can be arranged by forming a plurality of cured films having metal wiring in the cured film, and wiring defects such as a short circuit of wiring due to a short package and a short wiring distance can be arranged. It is possible to suppress the noise, reduce the loss, and improve the high-speed response.
  • the barrier metal 9 is formed in the opening pattern 12 of the cured film 3 by a sputtering method to form the solder bump 10.
  • the barrier metal 9 may or may not be present.
  • the solder bump 10 is electrically connected to, for example, a light emitting element drive board 7 having a drive element such as a driver IC.
  • a plurality of drive elements 8 may be used for one light emitting element 2 or one unit of light emitting element 2 composed of red, blue, and green for each function. For example, in the vicinity of the light emitting element during the process of FIG. A plurality of drive elements may be arranged. In that case, the driving element is electrically connected to the light emitting element 2 via the metal wiring 4 extending in the cured film 3.
  • the support substrate 18 is electrically connected to the light emitting element drive substrate 7 having the drive element 8 such as a driver IC via the solder bump 10, the support substrate 18 is peeled off, and the facing substrate 5 is attached to an adhesive or the like.
  • the metal wiring 4 may include an electrode.
  • the cured film 3 conceals the metal wiring 4, making it difficult for the metal wiring 4 to be visually recognized from the outside, and improving the design. Furthermore, visibility can be improved by reducing external light reflection and improving contrast.
  • the metal wiring 4 may be a conductive film 26.
  • FIG. 25 shows a process in which the conductive film 26 is used instead of the metal wiring 4.
  • the method for manufacturing a display device of the present invention preferably includes a step (D8) of providing a partition wall having a thickness equal to or greater than the thickness of the light emitting element before the step (D1).
  • FIG. 18 shows an example of the process (D8).
  • FIG. 18a is a step (D8) of providing a partition wall 15 having a thickness equal to or greater than the thickness of the light emitting element 2 on the support substrate, and FIG. 18b below shows a plurality of partition walls having a thickness equal to or greater than the thickness of the light emitting element 2.
  • the step (D1) for providing the light emitting element 2 is shown.
  • FIG. 18c is a step of arranging the resin film 19 in the same manner as in the step (D2) shown in FIG. 7b with the partition wall 15 provided. The following steps proceed as shown in FIG.
  • (A) resin may be used, or known materials such as epoxy resin, (meth) acrylic polymer, polyurethane, polyester, polyolefin, and polysiloxane may be used. Further, a light-shielding portion or a reflective portion may be provided.
  • the driving element is connected to a light emitting element through a metal wiring, and at least a part of the metal wiring.
  • the driving element is connected to a light emitting element through a metal wiring, and at least a part of the metal wiring.
  • a step (D9) extending to the side surface of the substrate.
  • FIG. 7h shows a step (D9) of having a drive element and a substrate, and the drive element is connected to the light emitting element through metal wiring.
  • the drive element is connected to the light emitting element 2 through the metal wiring 4 and 4c, and a part of the metal wiring 4c extends to the side surface of the light emitting element drive substrate 7. If the light emitting element drive substrate 7 has a through electrode, it may be connected to the drive element 8 through the through electrode.
  • the metal wiring 4c can be made of, for example, gold, silver, copper, aluminum, nickel, titanium, tungsten, aluminum, tin, chromium, or an alloy containing these. If the board or the light emitting element drive board 7 already has wiring, the wiring may be used.
  • the corresponding metal wiring may be a conductive film (D10).
  • FIG. 19 shows an example of the process (D10).
  • the drive element is connected to the light emitting element 2 through the metal wiring 4 and the conductive film 26, and a part of the conductive film 26 extends to the side surface of the light emitting element drive substrate 7.
  • Examples of the conductive film 26 include compounds containing oxides of at least one element such as indium, gallium, zinc, tin, titanium, and niobium as main components, and photosensitive conductive pastes containing organic substances and conductive particles. preferable.
  • the method for manufacturing a display device of the present invention further preferably includes a step (D11) of having a light-shielding layer between the plurality of light emitting elements.
  • a step (D11) of having a light-shielding layer between the plurality of light emitting elements An example of the step (D11) is shown in FIG. FIG. 20a shows a step (D11) of providing a light shielding layer 27 between a plurality of light emitting elements 2.
  • the light-shielding layer 27 may be formed before the light-emitting element 2 is formed, or may be formed after the light-emitting element 2 is formed.
  • the light-shielding layer 27 may be composed of a cured film obtained by curing a resin composition containing (A) resin and (E) a coloring material, or may be composed of a material other than the resin composition containing (A) resin. Also, known materials such as epoxy resin, (meth) acrylic polymer, polyurethane, polyester, polyolefin, and polysiloxane may be used.
  • a black pigment may be used, for example, black organic pigments such as carbon black, perylene black, and aniline black, graphite, and titanium, copper, iron, manganese, cobalt, chromium, nickel, and zinc.
  • Metal fine particles such as calcium and silver, metal oxides, composite oxides, metal sulfides, metal nitrides, and inorganic pigments such as metal acid nitrides. Further, red pigments and blue pigments, and if necessary, yellow pigments and other pigments may be combined to obtain black color. Further, a dye may be used. Two or more kinds of coloring materials may be contained.
  • Photosensitivity may be imparted to the resin composition containing the resin (A) and the coloring material (E), or the photosensitive agent (B) described later may be used.
  • a photolithography step may be used if the light-shielding layer is photosensitive, and if the light-shielding layer is not photosensitive, a photolithography step or an etching step is used after forming a photoresist on the light-shielding layer.
  • the etching step may be used with a mask.
  • the heat treatment may be performed in air, in a nitrogen atmosphere, or in a vacuum state.
  • the heating temperature is preferably 100 to 300 ° C., and the heating time is preferably 0.25 to 5 hours.
  • the heating temperature may be changed continuously or stepwise.
  • the method for manufacturing a display device of the present invention is a method for manufacturing a display device having at least a metal wiring, a cured film, and a plurality of light emitting elements, and is a step (E1) of arranging a metal pad on a support substrate, on the support substrate.
  • FIG. 8 shows a cross-sectional view of the manufacturing process of another embodiment of the display device 1 of the present invention. Where it overlaps with the process of FIG. 7, specifically, since FIGS. 8b to 8 overlap with FIGS. 7b to f, the description thereof is omitted.
  • the step (E1) is a step of arranging the metal pad 17 on the support substrate 18 as shown in FIG. 8a.
  • metal pads examples include copper and alnium.
  • the resin composition or the resin sheet containing the resin (A) is applied or laminated on the support substrate 18 and the metal pad 17 to form the resin film 19. It is a process to do.
  • the term “on the support substrate and on the metal pad” may be defined not only on the surface of the support substrate or the surface of the metal pad but also on the upper side of the support substrate or the metal pad, and the resin (A) is on the cured film, the metal wiring, and the partition wall.
  • a resin composition containing (A) or a resin sheet formed from a resin composition containing (A) resin may be applied or laminated to form a resin film.
  • the step (E3) is a step of forming a plurality of penetrating opening patterns 12 in the resin film 19 by using a photolithography step as shown in FIG. 8c.
  • the cured film has a light transmittance of 0.1% or more and 95% or less at a wavelength of 450 nm at a thickness reference of 1 ⁇ m by curing the resin film 19. It is a step of forming 3. Further, the step (E4) may be a step of forming the cured film 3 in which the transmittance of light having a wavelength of 450 nm at a thickness reference of 5 ⁇ m is 0.1% or more and 79% or less by curing the resin film 19. The step (E8) may be a step of forming the cured film 3 in which the transmittance of light having a wavelength of 450 nm at a thickness reference of 1 ⁇ m is 0.1% or more and 25% or less by curing the resin film 19.
  • a barrier metal such as titanium is sputtered on the cured film 3, and a copper seed (seed layer) is sputtered on the barrier metal. Formed by.
  • the metal wiring 4 made of copper or the like is cured with the opening pattern 12 of the cured film 3 by a plating method or the like. This is a step of forming on the surface of a part of the film 3. After that, unnecessary photoresist, seed layer and barrier metal are removed.
  • the step (E2), the step (E3), the step (E10) and the step (E5) are repeated a plurality of times, and the curing having the metal wiring in the cured film is performed. It is preferable to have a step of forming a plurality of layers of the film.
  • the cured film 3 and the metal wiring 4 can be repeatedly repeated in the same manner to form the cured film 3 composed of two or more layers as shown in FIG. 8e.
  • the step (E6) is a step of arranging the light emitting element 2 on the cured film 3 so as to maintain an electrical connection with the metal wiring 4.
  • the metal wiring 4 of the electrode terminal 6 of the light emitting element 2 may be directly connected, or may be connected via, for example, a solder ball.
  • a resin composition containing (A) resin is applied, or a resin sheet composed of (A) resin-containing resin composition is laminated to form a resin film composed of the resin composition, and the cured film 21 is cured. It is preferable to form the cured film 21. Further, it may be composed of a material other than the resin composition containing (A) resin, and known materials such as epoxy resin, silicone resin, and fluororesin may be used.
  • Curing conditions vary depending on the type of resin, but examples thereof include 80 ° C to 230 ° C, 15 minutes to 5 hours, and the like.
  • the facing substrate 5 is attached to the cured film 21 using an adhesive or the like. Further, the support substrate 18 is peeled off to form a barrier metal 9 and a bump 10, and the support substrate 18 is electrically connected to a light emitting element drive substrate 7 to which a drive element 8 such as a driver IC is added via the solder bump 10.
  • a drive element 8 such as a driver IC
  • the drive element 8 is electrically connected to the light emitting element 2 via the metal wiring 4 extending in the cured film 3, thereby obtaining a display device 1 having a plurality of light emitting elements 2.
  • the metal wiring 4 may include an electrode.
  • the cured film 3 conceals the metal wiring 4, making it difficult for the metal wiring 4 to be visually recognized from the outside, and improving the design. Furthermore, visibility can be improved by reducing external light reflection and improving contrast.
  • the metal wiring 4 may be a conductive film 26.
  • FIG. 26 shows a process in which the conductive film 26 is used instead of the metal wiring 4.
  • the method for manufacturing a display device of the present invention preferably includes, after the step (E5), a step (E9) of providing a partition wall having a thickness equal to or greater than the thickness of the light emitting element.
  • FIG. 9 shows an example of the process (E9).
  • FIG. 9f shows a step (E9) of providing the partition wall 15 after forming a plurality of layers of the cured film 3 shown in FIG. 8e.
  • a light emitting element 2 is provided between the partition walls 15, and then, as shown in FIG. 9h, the facing substrate 5 is attached to the upper part of the partition wall 15 and the light emitting element 2, and the support substrate 18 is peeled off.
  • the barrier metal 9 and the bump 10 are formed, and the bump 10 is electrically connected to the light emitting element drive substrate 7 having the drive element 8 such as a driver IC via the solder bump 10.
  • the method for manufacturing a display device of the present invention further includes a driving element and a substrate after the step (E7), the driving element is connected to a light emitting element through a metal wiring, and at least a part of the metal wiring is. , It is preferable to have a step (E11) extending to the side surface of the substrate.
  • FIG. 8 shows an example of the process (E11).
  • FIG. 8h shows a step (E11) of having a drive element and a substrate, and the drive element is connected to the light emitting element through metal wiring.
  • the drive element is connected to the light emitting element 2 through the metal wiring 4 and 4c, and a part of the metal wiring 4c extends to the side surface of the light emitting element drive substrate 7. If the light emitting element drive substrate 7 has a through electrode, it may be connected to the drive element 8 through the through electrode.
  • the metal wiring 4c can be made of, for example, gold, silver, copper, aluminum, nickel, titanium, tungsten, aluminum, tin, chromium, or an alloy containing these. If the board or the light emitting element drive board 7 already has wiring, the wiring may be used.
  • the metal wiring may be a conductive film (E12).
  • An example of the step (E12) is shown in FIG. In FIG. 21h, the drive element is connected to the light emitting element 2 through the metal wiring 4 and the conductive layer 26, and a part of the metal wiring 4c and the conductive film 26 extends to the side surface of the light emitting element drive substrate 7.
  • Examples of the conductive film 26 include compounds containing oxides of at least one element such as indium, gallium, zinc, tin, titanium, and niobium as main components, and photosensitive conductive pastes containing organic substances and conductive particles. preferable.
  • the method for manufacturing a display device of the present invention is a method for manufacturing a display device having at least wiring, a cured film, and a plurality of light emitting elements, and a resin film made of a resin composition containing (A) resin is formed on a substrate or the like.
  • step (F3) of forming the cured film having a light transmittance of 450 nm of 0.1% or more and 95% or less at least a part of the surface of the cured film and a part of the opening pattern of the cured film. It has a step of forming the wiring (F4) and a step of arranging the light emitting element on the cured film so as to maintain an electrical connection with the wiring (F5).
  • FIG. 22 shows a cross-sectional view of the manufacturing process of another embodiment of the display device 1 of the present invention.
  • the step (F1) is a step of forming a resin film made of the resin composition containing the resin (A) on a substrate or the like, as shown in FIG. 22a.
  • a resin film containing (A) a resin composition or a resin sheet containing (A) a resin may be applied or laminated to form a resin film.
  • FIG. 22a shows, as an example, a TFT array substrate in which a TFT 22, an insulating film 23, and a metal wiring 4 are arranged on a glass substrate.
  • the metal wiring 4 examples include gold, silver, copper, aluminum, nickel, titanium, molybdenum, and alloys containing these.
  • the insulating film 24 is not particularly limited, and examples thereof include a silicon oxide film, a silicon nitride film, and an insulating film made of an organic substance.
  • the step (F2) is a step of forming a plurality of penetrating opening patterns in the resin film by using a photolithography step as shown in FIG. 22a.
  • the cured film 3 has a light transmittance of 0.1% or more and 95% or less at a wavelength of 450 nm at a thickness reference of 1 ⁇ m by curing the resin film. Is the process of forming.
  • the step (F4) is a step of forming wiring on at least a part of the surface of the cured film and a part of the opening pattern of the cured film.
  • the photoresist layer for example, the wiring 24 is formed on the surface of a part of the cured film 3 by a sputtering method or the like. After that, unnecessary photoresist is removed.
  • the wiring includes metal wiring, compounds containing oxides of at least one element such as indium, gallium, zinc, tin, titanium, and niobium as main components, organic substances, and photosensitive conductive pastes containing conductive particles.
  • compounds containing oxides of at least one element such as indium, gallium, zinc, tin, titanium, and niobium as main components, organic substances, and photosensitive conductive pastes containing conductive particles.
  • other known substances may be used.
  • the step (F1), the step (F2), the step (F3) and the step (F4) are repeated a plurality of times, and the cured film having the wiring in the cured film. It is preferable to have a step of forming a plurality of layers.
  • the cured film 3 can be formed of two or more layers by repeating the same method again.
  • the step (F5) is a step of arranging the light emitting element 2 on the cured film 3 so as to maintain an electrical connection with the wiring 24.
  • the electrode terminal 6 of the light emitting element 2 and the wiring 24 may be directly connected, or may be connected via, for example, a solder ball.
  • partition wall 15 may be formed before or after arranging the light emitting element 2.
  • the opposing substrates 5 are bonded together using an adhesive or the like.
  • a plurality of driving elements 8 such as a driver IC are formed by forming the conductive film 26 and are electrically connected to the light emitting element 2 via the metal wiring 4 and the wiring 24 extending in the cured film 3.
  • a display device 1 having the light emitting element 2 of the above is obtained.
  • the wiring 24 also includes an electrode.
  • the electrical insulation of the wiring can be ensured by the cured film, and by extending the wiring in the cured film, the pair of electrode terminals of the light emitting element and the driving element are electrically connected to emit light.
  • the operation can be controlled.
  • the cured film conceals the metal wiring, making it difficult to see the metal wiring from the outside, and improving the design. Furthermore, visibility can be improved by reducing external light reflection and improving contrast.
  • the display device of the present invention is suitably used for various display devices such as LED displays and various lamps for automobiles.
  • the cured film made of the display device and the resin composition used in the display device in the examples was evaluated by the following method.
  • the temperature was raised to 230 ° C., which is the heating temperature, at 3.5 ° C./min, and then heat treatment was performed at the heating temperature after the temperature rise for 1 hour, and the coating film was dried and heat-treated to obtain a cured film. ..
  • the film thickness of the coating film after pre-baking and development was measured using the optical interference type film thickness measuring device Lambda Ace STM-602 manufactured by Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. with a refractive index of 1.629 and cured. The film thickness was measured at a refractive index of 1.629.
  • the transmittance at a wavelength of 450 nm was measured using a double beam spectrophotometer U-2910 (manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.).
  • the film thickness of the heat-resistant resin film after the heat treatment was not 5 ⁇ m
  • the film thickness of the measured transmission spectrum was converted into a value of 5 ⁇ m according to Lambert's law.
  • a varnish is prepared and applied and prebaked on an 8-inch silicon wafer by a spin coating method using a coating and developing device ACT-8 (manufactured by Tokyo Electron Limited) so that the film thickness after heat treatment is 5 ⁇ m. This was performed to prepare a pre-baked film. Pre-baking was performed at 120 ° C. for 3 minutes. Then, they were exposed with an i-line stepper (NSR-2205i14 manufactured by Nikon Corporation) at an exposure amount of 50 to 1000 mJ / cm 2 respectively. The size of the circular pattern used for exposure is 5 to 30 ⁇ m.
  • TMAH tetramethylammonium
  • the temperature was raised from 50 ° C. to 3.5 ° C./min at an oxygen concentration of 20 ppm or less under a nitrogen stream using the Inert Oven CLH-21CD-S (manufactured by Koyo Thermo System Co., Ltd.) to 100 ° C. Subsequently, heat treatment was performed at 100 ° C. for 30 minutes. Then, the temperature was raised to 230 ° C. at 3.5 ° C./min, and then heat treatment was performed for 1 hour to cure the pattern-forming film to obtain a cured film.
  • CLH-21CD-S manufactured by Koyo Thermo System Co., Ltd.
  • the wafer After taking out the wafer when the temperature became 50 ° C. or lower, the wafer was cut and a circular pattern cross-sectional shape of 5 to 30 ⁇ m was observed and measured using a scanning electron microscope S-4800 (manufactured by Hitachi High-Tech).
  • the angle of the inclined side was determined by connecting the opening pattern at the position halved in the thickness direction of the cured film and the opening pattern at the bottom with a straight line as the inclined side.
  • the angle of the inclined side is 50 ° or more and 80 ° or less, it is level A, if it is 40 ° or more and less than 50 ° or more than 80 ° and 85 ° or less, it is level B, and if it is less than 40 ° or larger than 85 °. It was evaluated as level C.
  • imidazole dodecanoate (7.4 g, 0.023 mol), 1,1'-(4,4'-oxybenzoyl) imidazole (hereinafter referred to as PBOM) (8.1 g, 0.023 mol).
  • PBOM 1,1'-(4,4'-oxybenzoyl) imidazole
  • SiDA 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane
  • SiDA 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane
  • ODPA 4,4'-oxydiphthalic acid anhydride
  • NA 5-norbornen-2,3-dicarboxylic acid anhydride
  • a resin (A-6) having a skeletal structure in which two cyclic structures were bonded to the constituent quaternary carbon atoms was obtained.
  • reaction solution was poured into 3 L of water to obtain a white precipitate. This precipitate was collected by filtration, washed twice with water, washed once with isopropanol, and then dried in a vacuum dryer at 50 ° C. for 72 hours to obtain a polyimide precursor (A-9).
  • GMA glycidyl methacrylate
  • the obtained reaction solution was purified with methanol to remove unreacted impurities, and further vacuum dried for 24 hours.
  • a resin (A-12) of / 5/15 was obtained.
  • the acid value of the obtained resin (A-10) was 103 mgKOH / g.
  • the obtained 17.50 g resin solution, 44.02 g of silver particles having an average particle diameter of 1.0 ⁇ m, and 0.28 g of carbon black having an average particle diameter of 0.05 ⁇ m are mixed, and a three-roller mill “EXAKT M” is used.
  • EXAKT M three-roller mill
  • -50 (manufactured by EXAKT) was kneaded to obtain 61.8 g of the photosensitive conductive paste 1.
  • the average particle size of the silver particles and carbon black was determined by observing each particle using an electron microscope (SEM) at a magnification of 10000 times and a viewing width of 12 ⁇ m, and 40 silver particles and carbon black randomly selected. For the primary particles, the maximum width of each was measured and the number average value of them was calculated.
  • SEM electron microscope
  • LPN-2111625 g and PGMEA661 g were charged into a tank and stirred with a homomixer for 20 minutes to obtain a predispersion solution.
  • KBM5103 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • PGMEA 10% by weight solution of silicone-based surfactant "BYK (registered trademark)" 333 (manufactured by Big Chemie) as a surfactant 456.
  • the surface element composition of carbon black (CB-Bk1) having a sulfonic acid group modified on the surface by the method described in JP-A-2008-517330 is as follows: (C: 88%, O: 7%, Na: 3%, S: 2%), and as for the state of the S element, 90% of the S2p peak components belong to CS and SS, and 10% belong to SO and SOx.
  • the BET value was 54 m2 / g.
  • a pre-dispersion solution was supplied to an Ultra Apex Mill (manufactured by Kotobuki Kogyo) equipped with a centrifuge separator filled with 70% of 05 mm ⁇ zirconia beads (YTZ balls manufactured by Nikkato), dispersed at a rotation speed of 8 m / s for 2 hours, and solidified.
  • Preparation Example 7 Preparation of Pigment Dispersion Liquid 2 (C-4-2)> C.I., an organic blue pigment.
  • I. Pigment Blue 60 (average primary particle diameter 60 nm)
  • C.I. I. Pigment Red 190 (average primary particle diameter 55 nm)
  • organic yellow pigment C.I. I. Pigment Yellow 192 (average primary particle diameter 40 nm) was used to prepare each pigment dispersion in the same procedure as in Preparation Example 1.
  • C.I. I. Pigment Blue 60 has an average dispersed particle size of 162 nm
  • C.I. I. Pigment Red 190 has an average dispersed particle size of 110 nm
  • the average dispersed particle size of Pigment Yellow 192 was 90 nm. 400.0 g of an organic blue pigment dispersion, 300.0 g of an organic red pigment dispersion, and 300.0 g of an organic yellow pigment dispersion are mixed and stirred for 10 minutes to obtain a pseudo black pigment dispersion 2 (C- 4-2) was prepared.
  • Table 1 shows a compounding formulation of a resin composition composed of (A) resin, (B) photosensitive agent (C) colorant and the like.
  • the resin composition 1-21 was prepared using the solvents shown in Table 1 so as to have a solid content concentration of 40% by mass.
  • the resin composition used in Examples in Tables 2-1 and 2-2 the light transmittance (%) at a wavelength of 450 nm at a thickness reference of 5 ⁇ m of the cured film of the resin composition, and the overall thickness of the cured film. ( ⁇ m), the number of layers of the cured film, the shape and length of the opening pattern processed by the cured film, and the angle of the inclined side of the opening pattern are shown.
  • the metal wiring is concealed by the cured film in the display device and the maximum length of the opening pattern is 2 ⁇ m or less is level A, and the metal wiring is concealed by the cured film in the display device.
  • Level B is the maximum length of the opening pattern of 5 ⁇ m or less
  • level C is the display device whose metal wiring is concealed by the cured film
  • the maximum length of the opening pattern is 20 ⁇ m or less.
  • the metal wiring is concealed and the maximum length of the opening pattern is larger than 20 ⁇ m as Level D, and the display device in which the metal wiring can be clearly visually confirmed by the cured film is designated as Level E.
  • the one with an inclined side angle of 55 ° or more and 80 ° or less is level A
  • the one with an inclination side angle of 40 ° or more and less than 55 ° or more than 80 ° and 85 ° or less is level B, less than 40 ° or 85 °. Larger ones were rated as level C.
  • a glass substrate was used as the support substrate 18.
  • a temporary bonding material made of polyimide was placed on the glass substrate, and LED2, which is a light emitting element, was placed on the support substrate 18 (corresponding to step (D1)).
  • the thickness of the LED 2 was 7 ⁇ m, the length of one side was 30 ⁇ m, and the length of the other side was 50 ⁇ m.
  • the resin composition 1 shown in Table 1 was applied onto the support substrate 18 and the light emitting element 2 so as to be 10 ⁇ m after the heat treatment to form a resin film 19 (step). Corresponds to (D2)).
  • i-line (365 nm) was irradiated through a mask having a desired pattern on the resin film 19.
  • the exposed resin film 19 was developed with a 2.38 mass% tetramethylammonium (TMAH) aqueous solution to form a plurality of opening patterns 12 penetrating in the thickness direction of the resin film 19 (step (D3). ) Equivalent).
  • TMAH tetramethylammonium
  • the shape of the opening pattern was circular, and the longest length of the bottom surface in the smallest region of the opening pattern was 2 ⁇ m in diameter.
  • the resin film 19 was heat-treated at 110 ° C. for 30 minutes in an atmosphere having an oxygen concentration of 100 ppm or less, and then further heat-treated at 230 ° C. for 60 minutes to be cured to form a cured film 3 having a thickness of 10 ⁇ m (step (step (step). Equivalent to D4)).
  • the resin film 19 is cured as it is to become a cured film 3.
  • a titanium barrier metal was sputtered onto the cured film 3, and a copper seed layer was further formed on the hardened film 3 by a sputtering method. Then, after forming the photoresist layer, a metal wiring 4 made of copper electrically connected to the LED 2 is formed on the opening pattern 12 of the cured film 3 and a part of the surface of the cured film 3 by a plating method. After that, the photoresist, the seed layer, and the barrier metal were removed (corresponding to step (D5)). The thickness of the metal wiring 4a formed on the surface of a part of the cured film 3 was 5 ⁇ m.
  • the step (D2), the step (D3), the step (D4) and the step (D5) were repeated twice to form three layers of the cured film 3.
  • the thickness of the entire three-layer cured film 3 was 30 ⁇ m.
  • the barrier metal 9 was formed in the opening pattern 12 of the cured film 3 by a sputtering method to form the solder bump 10.
  • the solder is reflowed at 260 ° C. for 1 minute, electrically connected to the light emitting element drive substrate 7 having the driver IC which is the drive element 8d via the solder bump 10, and then supported.
  • the substrate 18 was peeled off, and the facing substrate 5 was bonded to each other using an adhesive or the like to obtain a display device 1 having a plurality of LEDs 2.
  • Example 2 The resin composition 1 of Example 1 was changed to a resin sheet made of the resin composition 2, and the same method as in Example 1 was performed except that the resin film 19 was formed by laminating to obtain a display device 2.
  • Examples 3 to 14 The same method as in Example 1 was carried out except that the resin composition 1 of Example 1 was changed to the resin compositions 3 to 14, and display devices 3 to 14 were obtained.
  • Example 15 For Example 1, the resin composition 1 was applied onto the support substrate 18 and the light emitting element 2 so as to be 20 ⁇ m after the heat treatment to form the resin film 19. As a result, the same method as in Example 1 was performed except that the thickness of the entire three-layer cured film 3 was 40 ⁇ m, and a display device 15 was obtained.
  • Example 16 An embodiment of the display device of the present invention will be described with reference to the cross-sectional view of the manufacturing process shown in FIG.
  • an electrode pad 18 made of copper was arranged on the support substrate 18 (corresponding to step (E1)).
  • the thickness of the electrode pad was 0.2 ⁇ m.
  • the resin composition 2 shown in Table 1 was applied onto the support substrate 18 and the metal pad 17 so as to be 10 ⁇ m after the heat treatment to form a resin film 19 (step). Equivalent to (E2)).
  • a plurality of opening patterns 12 were formed on the resin film 19 under the same conditions as the photolithography step shown in Example 1 (corresponding to step (E3)).
  • the resin film 19 was cured under the same conditions as in Example 1 to form a cured film 3 having a thickness of 10 ⁇ m (corresponding to step (E4)).
  • a barrier metal such as titanium is sputtered on the cured film 3, and a copper seed (seed layer) is sputtered on the barrier metal. Formed in.
  • a metal wiring 4 made of copper was formed on the opening pattern 12 of the cured film 3 and a part of the surface of the cured film 3 by a plating method (). Equivalent to step (E5)). The thickness of the metal wiring 4 formed on the surface of a part of the cured film 3 was 5 ⁇ m. Then, the photoresist, the seed layer and the barrier metal were removed.
  • the step (E2), the step (E3), the step (E4) and the step (E5) were repeated twice to form three layers of the cured film 3 having the metal wiring 4 in the cured film as shown in FIG. 8e. ..
  • the total thickness of the three-layer cured film 3 was 30 ⁇ m.
  • the LED 2 was arranged on the cured film 3 so as to maintain the electrical connection with the metal wiring 4 (corresponding to the step (E6)).
  • the thickness of LED 2 was 7 ⁇ m.
  • a resin film 19 made of the resin composition 2 was formed on the light emitting element 2 and cured by heat treatment to form a cured film 21.
  • the cured film 3 was formed by heat-treating at 110 ° C. for 30 minutes and then heat-treating at 230 ° C. for 60 minutes in an atmosphere having an oxygen concentration of 100 ppm or less.
  • the support substrate 18 is peeled off, the light emitting element drive substrate 7 having the driver IC which is the drive element 8 is electrically connected via the solder bump 10, and the LED 2 is also connected.
  • the facing substrate 5 By laminating the facing substrate 5 with an adhesive or the like, a display device 16 having a plurality of LEDs 2 was obtained.
  • Example 17 The same method as in Example 15 was carried out except that the resin composition 2 of Example 15 was changed to the resin composition 10, and a display device 17 was obtained.
  • Example 18 In Example 16, except that the cured film 21 formed on the light emitting element 2 was heat-treated at 150 ° C. for 60 minutes using T693 / R4000 Series (manufactured by Nagase ChemteX Corporation) to form the cured film 21. The same method as in Example 16 was carried out to obtain a display device 18.
  • Example 19 As shown in FIG. 9f, after forming a plurality of layers of the cured film 3 shown in FIG. 8e by the same method as in Example 15, the partition wall 15 is used between and around the LEDs 2 to be arranged later. (Step (E9) After that, a plurality of LEDs 2 are arranged as shown in FIG. 9g, the support substrate 18 is peeled off as shown in FIG. 9h, and a light emitting element having a driver IC which is a driving element 8 is provided via a solder bump 10. By electrically connecting the drive substrate 7 and bonding the facing substrate 5 to the LED 2 using an adhesive or the like, a display device 19 having a plurality of LEDs 2 was obtained. The thickness of the LED 2 was 7 ⁇ m, and the thickness of the partition wall was 10 ⁇ m.
  • Example 20 As shown in FIG. 18a, a partition wall 15 was formed on the support substrate 18 (corresponding to step D8). Next, as shown in FIG. 18b, the LED 2 was formed between the partition walls 15 (step (corresponding to D1)). Other than that, the display device 22 was manufactured in the same process as in Example 3. The thickness of the LED 2 was 7 ⁇ m, and the thickness of the partition wall 15 was 10 ⁇ m.
  • an acrylic resin containing a known white pigment was used for the partition wall 15.
  • Example 21 The resin composition 1 of Example 1 was changed to the resin composition 17, a photoresist was formed before exposure, and the photoresist was removed after development in the same manner as in Example 1 to obtain a display device 23. rice field.
  • Example 22 The same method as in Example 1 was carried out except that the resin composition 1 of Example 1 was changed to the resin composition 18, and a display device 24 was obtained.
  • Example 23 The resin composition 1 of Example 1 was changed to the resin composition 19, and the exposed resin film 19 was developed in the same manner as in Example 1 except that it was developed with cyclopentanone to obtain a display device 25. rice field.
  • Example 24 to 25 The resin composition 1 of Example 1 was changed to the resin compositions 20 to 21, and the resin composition 1 shown in Table 1 was applied onto the support substrate 18 and the light emitting element 2 so as to be 8 ⁇ m after the heat treatment. , A resin film 19 was formed (corresponding to step (D2)).
  • i-line (365 nm) was irradiated through a mask having a desired pattern on the resin film 19.
  • the exposed resin film 19 was developed with a 2.38 mass% tetramethylammonium (TMAH) aqueous solution to form a plurality of opening patterns 12 penetrating in the thickness direction of the resin film 19 (step (D3). ) Equivalent).
  • TMAH tetramethylammonium
  • the resin film 19 was heat-treated at 110 ° C. for 30 minutes in an atmosphere having an oxygen concentration of 100 ppm or less, and then further heat-treated at 230 ° C. for 60 minutes to be cured to form a cured film 3 having a thickness of 10 ⁇ m (step (step (step). Equivalent to D4)).
  • the resin film 19 is cured as it is to become a cured film 3.
  • a titanium barrier metal was sputtered onto the cured film 3, and a copper seed layer was further formed on the hardened film 3 by a sputtering method. Then, after forming the photoresist layer, a metal wiring 4 made of copper electrically connected to the LED 2 is formed on the opening pattern 12 of the cured film 3 and a part of the surface of the cured film 3 by a plating method. After that, the photoresist, the seed layer, and the barrier metal were removed (corresponding to step (D5)). The thickness of the metal wiring 4a formed on the surface of a part of the cured film 3 was 2 ⁇ m.
  • the step (D2), the step (D3), the step (D4) and the step (D5) were repeated twice to form three layers of the cured film 3.
  • the cured film 3 of the second layer and the third layer was formed so as to be 4 ⁇ m after the heat treatment.
  • the thickness of the entire three-layer cured film 3 was 16 ⁇ m.
  • the same method as in Example 1 was carried out to obtain display devices 26 to 27.
  • Example 26 The same method as in Example 16 was carried out except that the resin composition 2 of Example 16 was changed to the resin composition 18, and a display device 28 was obtained.
  • Example 27 The resin composition 2 of Example 16 was changed to the resin composition 19, and the exposed resin film 19 was developed in the same manner as in Example 16 except that it was developed with cyclopentanone to obtain a display device 25. rice field.
  • Examples 28 to 29 The resin composition 2 of Example 16 is changed to the resin compositions 20 to 21, and as shown in FIG. 8b, the resin compositions 20 to 21 are heat-treated on the support substrate 18 and the metal pad 17 to be 4 ⁇ m. To form the resin film 19 (corresponding to step (E2)).
  • a plurality of opening patterns 12 were formed on the resin film 19 under the same conditions as the photolithography step shown in Example 1 (corresponding to step (E3)).
  • the resin film 19 was cured under the same conditions as in Example 1 to form a cured film 3 having a thickness of 4 ⁇ m (corresponding to step (E4)).
  • a barrier metal such as titanium is sputtered on the cured film 3, and a copper seed (seed layer) is sputtered on the barrier metal. Formed in.
  • a metal wiring 4 made of copper was formed on the opening pattern 12 of the cured film 3 and a part of the surface of the cured film 3 by a plating method (. Equivalent to step (E5)).
  • the thickness of the metal wiring 4 formed on the surface of a part of the cured film 3 was 2 ⁇ m. Then, the photoresist, the seed layer, and the barrier metal were removed.
  • the step (E2), the step (E3), the step (E4) and the step (E5) were repeated twice to form three layers of the cured film 3 having the metal wiring 4 in the cured film as shown in FIG. 8e. ..
  • the total thickness of the three-layer cured film 3 was 12 ⁇ m.
  • the same method as in Example 16 was carried out to obtain display devices 30 to 31.
  • Example 30 In Example 3, as shown in FIG. 7h, a groove is formed on the side surface of the light emitting element drive substrate 7 by laser processing, titanium and copper are formed in this order by sputtering, and then copper is formed by a plating method to form a metal wiring 4c. (Equivalent to step D9). Other than that, the same method as in Example 3 was carried out to obtain a display device 32.
  • Example 31 In Example 16, as shown in FIG. 8h, a groove is formed on the side surface of the light emitting element drive substrate 7 by laser processing, titanium and copper are formed in this order by sputtering, and then copper is formed by a plating method to form a metal wiring 4c. (Equivalent to step E11). Other than that, the same method as in Example 16 was carried out to obtain a display device 33.
  • Example 32 On the side surface of the light emitting element drive substrate 7 of Example 30, the conductive film 26 was used as shown in FIG. 19h, and the photosensitive conductive paste 1 of Preparation Example 1 was used as the conductive film 26 (corresponding to step D10). Other than that, the same method as in Example 30 was carried out to obtain a display device 34.
  • the production of the conductive film 26 is as follows.
  • the photosensitive conductive paste 1 was applied onto a mold release PET film having a release agent coated on a PET film having a thickness of 16 ⁇ m so that the dried film had a thickness of 6.0 ⁇ m, and the obtained coating film was applied. It was dried in a drying oven at 100 ° C. for 10 minutes. Then, after exposure with an exposure amount of 350 mJ / cm 2 using an exposure machine equipped with an ultra-high pressure mercury lamp, spray development was performed at a pressure of 0.1 MPa for 30 seconds using a 0.1 mass% sodium carbonate aqueous solution as a developer. And got a pattern. Then, the obtained pattern was cured in a drying oven at 140 ° C.
  • the transfer sample is attached to both sides so that a part of the wiring is arranged on the glass end having the R chamfered portion, the glass side surface portion is pressed against a hot plate at 130 ° C. for 30 seconds, and then using a hot roll laminator. The balance was transferred under the conditions of 130 ° C. and 1.0 m / min.
  • Example 33 On the side surface of the light emitting element drive substrate 7 of Example 31, the conductive film 26 was used as shown in FIG. 19h, and the photosensitive conductive paste 1 described in Example 32 was used as the conductive film 26 (corresponding to step E12). Other than that, the same method as in Example 31 was carried out to obtain a display device 35.
  • Example 34 A printed wiring board was used as the light emitting element drive board 7 of the thirtieth embodiment, and the same method as in the thirty-third embodiment was used except that the drive element 8 and the metal wiring 4 were connected through the wiring and bumps in the printed wiring board, and the display device 36 was used.
  • Example 35 A printed wiring board was used as the light emitting element drive board 7 of Example 31, and the same method as in Example 31 was used except that the drive element 8 and the metal wiring 4 were connected through the wiring and bumps in the printed wiring board, and the display device 37 was used.
  • Example 36 As shown in FIG. 20a, a light-shielding layer 27 was formed on the support substrate 18 (corresponding to step D11). Next, as shown in FIG. 20a, the LED 2 was formed between the light-shielding layers 27 (step (corresponding to D1)). Other than that, the display device 38 was manufactured in the same process as in Example 3.
  • the production of the light-shielding layer 27 is as follows.
  • ⁇ Preparation of light-shielding layer 27> The colored resin composition 1 was applied to the support substrate 18 so as to be 1 ⁇ m after heat treatment, and the coating film was heated and dried on a hot plate at 100 ° C. for 2 minutes. The dried film was exposed to ultraviolet rays at an exposure amount of 200 mJ / cm 2 using an exposure machine equipped with an ultrahigh pressure mercury lamp. Next, a patterned film was obtained by developing with an alkaline developer of 0.045 wt% potassium hydroxide aqueous solution and then washing with pure water. The obtained pattern film was post-baked in a hot air oven at 230 ° C. for 30 minutes to obtain a light-shielding layer.
  • Example 37 The display device 39 was manufactured in the same process as in Example 36 except that the light-shielding layer 27 of Example 36 was changed to the colored resin composition 2 to form the light-shielding layer 27.
  • Example 38 In FIG. 7f, except that the thickness of the metal wiring 4a in contact with the bump 10 is 10 ⁇ m, the thickness of the cured film 3 formed on the surface of a part of the metal wiring 4a is 15 ⁇ m, and the thickness of the entire cured film 3 is 35 ⁇ m.
  • the display device 40 was obtained in the same process as in Example 3.
  • FIG. 8b is the same as in Example 16 except that the thickness of the metal pad 18 is 10 ⁇ m, the thickness of the cured film 3 formed on the surface of a part of the metal pad is 15 ⁇ m, and the thickness of the entire cured film 3 is 35 ⁇ m.
  • the display device 41 was obtained in various steps.
  • Example 40 An embodiment of the display device of the present invention will be described with reference to the cross-sectional view of the manufacturing process of FIG. 22.
  • a TFT array substrate is used as the light emitting element driving substrate 7, and the resin composition 2 shown in Table 1 is applied onto the light emitting element driving substrate 7 so as to be 3 ⁇ m after heat treatment, and the resin is applied.
  • a film 19 was formed (corresponding to step (F1)).
  • the thickness of the metal wiring 4 was 1 ⁇ m.
  • the resin film 19 was cured under the same conditions as in Example 3 to form a cured film 3 having a thickness of 3 ⁇ m (corresponding to step (F3)).
  • FIG. 22b it is a step of forming the wiring or the conductive film on at least a part of the surface of the cured film and a part of the opening pattern of the cured film.
  • a photoresist layer (not shown)
  • ITO was formed as wiring 24 on the surface of a part of the cured film 3 by a sputtering method. Then, unnecessary photoresist was removed. (Equivalent to process (F4)).
  • the thickness of ITO was 0.1 ⁇ m.
  • a partition wall 15 was formed on the cured film 3 or.
  • the LED 2 was formed between the partition walls 15 (step (corresponding to F5)).
  • the thickness of the LED 2 was 7 ⁇ m, and the thickness of the partition wall 15 was 8 ⁇ m.
  • an acrylic resin containing a known white pigment was used for the partition wall 15
  • the opposing substrates 5 were bonded together using an adhesive. Further, as the conductive film 26, the conductive film 26 using the photosensitive conductive paste 1 of Preparation Example 1 is formed, and the driving element 8 such as the driver IC is formed through the conductive film 26 with the metal wiring 4 and the wiring 24 extending in the cured film 3. By electrically connecting to the light emitting element 2 via the above, a display device 42 having a plurality of LEDs 2 was obtained.
  • Examplementation 41-42 The same method as in Example 40 was carried out except that the resin composition 2 of Example 40 was changed to the resin compositions 13 and 21, and display devices 43 to 44 were obtained.
  • the cured film 3 hides the metal wiring 4 and makes it difficult for the metal wiring 4 to be visually recognized from the outside to improve the design. I was able to increase it. Moreover, since the thickness of the cured film is smaller than that of the conventional flexible substrate, it is possible to suppress wiring defects such as short circuit of wiring due to shorter package height and shorter wiring distance, reduce loss, and improve high-speed response. there were. Further, since the display devices 1 to 13 and 15 to 19 can be finely processed, a minute light emitting element can be applied, and a high density mounting of the light emitting element is possible.
  • a cured film made of a resin composition can be applied as the partition wall 15, and by forming the partition wall, it becomes easy to bond the facing substrates.
  • the cured film 3 of the display devices 13, 24 to 25, 30 to 31, 43 to 44 is black, the cured film 3 hides the metal wiring 4 and makes it difficult to see the metal wiring 4 from the outside. In addition to improving the visibility, the visibility was improved by reducing the reflection of external light and improving the contrast.
  • the display devices 1 to 19, 22 to 35, and 38 to 44 at least a part of the metal wiring or the conductive film extends to the side surface of the substrate, so that the display device itself has a low profile and high-speed response. It was possible to improve the display device and to make the display device smaller and narrower.
  • the display devices 38 and 39 form a light-shielding layer between the plurality of light-emitting elements to suppress light leakage from the light-emitting elements and color mixing between the pixels without significantly impairing the light extraction efficiency, thereby achieving contrast. It was possible to improve. Since the display devices 37 and 38 have a thicker metal wiring close to the bump 10 than the thickness of the metal wiring close to the LED 2, it is possible to suppress wiring defects when connecting the light emitting element drive substrate 7 using the bump 10, and the reliability is high. It was possible to obtain a high-quality display device.
  • Example 1 (Comparative Examples 1 and 2) The same method as in Example 1 was carried out except that the resin composition 1 of Example 1 was changed to the resin compositions 15 to 16, and display devices 20 to 21 were obtained.
  • the display devices 20 to 21 have sufficiently high light transmittance of the cured film 3, the concealing property of the cured film 3 with respect to the metal wiring 4 is insufficient, and the metal wiring 4 can be visually recognized from the outside.
  • Display device 2 Light emitting element 3 Hardened film 4, 4c Metal wiring 4a Thickness of metal wiring arranged on the surface of the hardened film 4b Of metal wiring extending in an opening pattern penetrating in the thickness direction in the hardened film Thickness 5 Opposing substrate 6 Electrode terminal 7 Light emitting element Drive substrate 8 Drive element 9 Barrier metal 10 Solder bump 11a Designated area A 11b Designated area B 12 Aperture pattern 13 Bottom part of metal wiring 4 14 Maximum length of bottom part 15 Partition 16 External board 17 Metal pad 18 Support board 19 Resin film 20 Overall thickness of hardened film 21 Hardened film 22 TFT 23 TFT insulation layer 24 Wiring 25 Contact hole 26 Conductive film 27 Light-shielding layer 28 Inclined side 29 Angle of inclined side 30 Thickness of cured film 3 31 Thickness of effect film 3 1/2 position

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Abstract

LEDディスプレイ装置は周辺の配線絶縁用絶縁膜や保護膜、隔壁などによる配線隠蔽が不十分で、意匠性が低下する課題を解決する。少なくとも金属配線、硬化膜及び複数の発光素子を有する表示装置であって、前記発光素子はいずれか一方の面に一対の電極端子を具備し、前記一対の電極端子は前記硬化膜中に延在する複数本の前記金属配線と接続し、複数本の前記金属配線は、前記硬化膜により電気的絶縁性を保持する構成であり、前記硬化膜は、(A)樹脂を含む樹脂組成物を硬化した膜であり、前記硬化膜の厚み基準5μmでの波長450nmの光の透過率が、0.1%以上79%以下である、表示装置である。

Description

表示装置および表示装置の製造方法
 本発明は、LEDディスプレイ等の表示装置およびその製造方法に関する。
 近年、ディスプレイのさらなる高性能化の観点から、液晶、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイに続く新たなディスプレイ技術として発光ダイオード(Light Emitting Diode、以後LEDと呼称する場合がある。)を画素数と同じだけ並べることでディスプレイを構成するLEDディスプレイ、特に光源となるLEDのサイズを従来の1mm程度から、100~700μmとしたミニLEDディスプレイ、100μm以下まで小型化したマイクロLEDディスプレイが注目を集めており、研究開発が盛んに行われている。ミニLEDディスプレイ、マイクロLEDディスプレイの主な特長としては、高コントラスト、高速応答性、低消費電力、広視野角などが挙げられ、従来のテレビやスマートフォン、スマートウォッチをはじめとしたウエアラブルディスプレイ用途だけでなく、サイネージやAR、VR、さらには空間映像が表示可能な透明ディスプレイといった将来性が高い新たな用途などへの幅広い展開が期待されている。
 LEDディスプレイ装置について実用化や高性能化に向けて様々な形態が提案されており、多層フレキシブル回路基板にマイクロLEDを配置した形態(特許文献1参照)、ディスプレイ基板にバンク層およびトレース線を設け、その上にマイクロLEDおよびマイクロドライバチップを配置した形態(特許文献2参照)が提案されている。また、電極パッドを備える発光素子本体が一体に形成された成長用基板の上に平坦化膜を形成し、電極パッド上の平坦化膜を除去して電極パッドを露出させ、電極パッドに接続される、外側電極パッドを前記平坦化膜上に形成し、回路側電極部が形成された回路基板に対して、外側電極パッドが回路側電極部と対向するように配置させて前外部電極パッドと回路側電極部とを電気的に接続した形態(特許文献3参照)、などが提案されている。
特開2019-153812号公報 特開2020-52404号公報 特開2020-68313号公報
 しかし、上記の文献に記載のLEDディスプレイ装置は周辺の配線絶縁用絶縁膜や保護膜、隔壁などによる配線隠蔽が不十分で、意匠性が低下する課題があった。
 上記課題を解決するため、本発明は次の構成を有する。
 [1]少なくとも金属配線、硬化膜及び複数の発光素子を有する表示装置であって、前記発光素子はいずれか一方の面に一対の電極端子を具備し、前記一対の電極端子は前記硬化膜中に延在する複数本の前記金属配線と接続し、複数本の前記金属配線は、前記硬化膜により電気的絶縁性を保持する構成であり、前記硬化膜は、(A)樹脂を含む樹脂組成物を硬化した膜であり、前記硬化膜の厚み基準1μmでの波長450nmの光の透過率が、0.1%以上95%以下である、表示装置。
 [2]少なくとも金属配線、硬化膜及び複数の発光素子を有する表示装置の製造方法であって、支持基板上に前記発光素子を配置する工程(D1)、前記支持基板上および前記発光素子上に、(A)樹脂を含む樹脂組成物からなる樹脂膜を形成する工程(D2)、前記樹脂膜に対して露光、現像することにより、前記樹脂膜に複数の貫通した開口パターンを形成する工程(D3)、前記樹脂膜を硬化させ、厚み基準1μmでの波長450nmの光の透過率が、0.1%以上95%以下である前記硬化膜を形成する工程(D6)、および、前記硬化膜の表面の少なくとも一部及び前記硬化膜の前記開口パターンに前記金属配線を形成する工程(D5)、を有する表示装置の製造方法。
 [3]少なくとも金属配線、硬化膜及び複数の発光素子を有する表示装置の製造方法であって、支持基板上に金属パッドを配置する工程(E1)、前記支持基板上および前記金属パッド上に、(A)樹脂を含む樹脂組成物からなる樹脂膜を形成する工程(E2)、前記樹脂膜に対して露光、現像することにより、前記樹脂膜に複数の貫通した開口パターンを形成する工程(E3)、前記樹脂膜を硬化させ、厚み基準1μmでの波長450nmの光の透過率が、0.1%以上95%以下である前記硬化膜を形成する工程(E10)、前記硬化膜の表面の少なくとも一部及び前記硬化膜の前記開口パターンに前記金属配線を形成する工程(E5)、および、前記金属配線と電気的接続を保持するようにして前記硬化膜上に前記発光素子を配する工程(E6)、を有する表示装置の製造方法。
 本発明の表示装置は配線隠蔽性が高くなり、意匠性が高い表示装置を提供することができる。
本発明の表示装置の一態様を示す正面断面図である。 指定領域Aの正面拡大断面図(上部分)および指定領域Aの発光素子を除いた底面図(下部分)である。 指定領域Bの上面拡大断面図(上部分)、指定領域Bの正面に対して直交した面での配線を除いた断面図(中部分)および指定領域Bの対向基板を除いた底面図(下部分)である。 隔壁を設けた形態の本発明の表示装置の一態様を示す正面断面図である。 硬化膜中に駆動素子を配した構成の本発明の表示装置の一態様の正面断面図である。 硬化膜中に駆動素子を配した別の構成の本発明の表示装置の一態様の正面断面図である。 本発明の表示装置の一態様の作製工程断面図である。 本発明の表示装置の別の一例の作製工程断面図である。 隔壁を設けた形態の別の一例の本発明の表示装置の作製工程断面図である。 本発明の表示装置の別の一態様を示す正面断面図である。 硬化膜中に隔壁を設けた形態の本発明の表示装置の一態様を示す正面断面図である。 導電膜を設けた形態の本発明の表示装置の一態様を示す正面断面図である。 導電膜を設けた形態の本発明の表示装置の別の一態様を示す正面断面図である。 導電膜を設けた形態の本発明の表示装置の別の一態様を示す正面断面図である。 導電膜を設けた形態の本発明の表示装置の別の一態様を示す正面断面図である。 遮光層を設けた形態の本発明の表示装置の一態様を示す正面断面図である。 硬化膜の開口パターンの正面断面図である。 隔壁を設けた形態の本発明の表示装置の一態様の作製工程断面図である。 導電膜を設けた形態の本発明の表示装置の一態様の作製工程断面図である。 遮光層を設けた形態の本発明の表示装置の一態様の作製工程断面図である。 導電膜を設けた形態の別の一例の本発明の表示装置の作製工程断面図である。 本発明の表示装置の別の一例の作製工程断面図である。 導電膜を設けた形態の本発明の表示装置の別の一態様を示す正面断面図である。 導電膜を設けた形態の本発明の表示装置の別の一態様を示す正面断面図である。 導電膜を設けた形態の本発明の表示装置の別の一例の作製工程断面図である。 導電膜を設けた形態の本発明の表示装置の別の一例の作製工程断面図である。
 以下、本発明の表示装置の好適な実施の形態を具体的に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、目的や用途に応じて種々に変更して実施することができる。
 本発明の表示装置は、少なくとも金属配線、硬化膜及び複数の発光素子を有する表示装置であって、前記発光素子はいずれか一方の面に一対の電極端子を具備し、前記一対の電極端子は前記硬化膜中に延在する複数本の前記金属配線と接続し、複数本の前記金属配線は、前記硬化膜により電気的絶縁性を保持する構成であり、前記硬化膜は、(A)樹脂を含む樹脂組成物を硬化した膜であり、前記硬化膜の厚み基準1μmでの波長450nmの光の透過率が、0.1%以上95%以下である。
 本発明の表示装置について、図1を一態様の例として説明する。
 図1において、表示装置1は、対向基板5上に複数の発光素子2を配し、発光素子2上に硬化膜3を配する。発光素子上とは、発光素子の表面のみならず、支持基板や発光素子の上側にあればよい。図1に示す態様では、発光素子2の少なくとも一部と接するように配した硬化膜3の上にさらに複数の硬化膜3を積層し合計して3層積層する構成を例示しているが、硬化膜3は単層であってもよい。発光素子2は対向基板5と接する面とは反対の面に一対の電極端子6を具備し、それぞれの電極端子6が硬化膜3中に延在する金属配線4と接続されている。なお、硬化膜3中に延在する複数本の金属配線4は、硬化膜3により覆われていれば、硬化膜3は、絶縁膜としても機能するため、電気的絶縁性を保持する構成となっている。金属配線が電気的絶縁性を保持する構成となっているとは、(A)樹脂を含む樹脂組成物を硬化した硬化膜によって金属配線の電気的絶縁性が必要な部分が覆われること意味する。さらに発光素子2が、対向基板5に対して対向した位置に設けられた発光素子駆動基板7に付加された駆動素子8と、金属配線4や4cを通じて電気的に接続されて、発光素子2の発光を制御させることができる。また、発光素子駆動基板7は、例えばはんだバンプ10を介して金属配線4と電気的に接続されている。さらに金属配線4などの金属の拡散を防止するため、バリアメタル9を配してもよい。なお、以後図中金属配線4cは発光素子駆動基板7を貫通して駆動素子8と接続してもよい。
 前記硬化膜3は後述する(A)樹脂を含む樹脂組成物を硬化した膜であり、その硬化膜3の厚み基準1μmでの波長450nmにおける光の透過率が0.1%以上95%以下であることが重要である。これにより、硬化膜3が金属配線4を隠蔽し、金属配線4を外部から視認しづらくして意匠性を高めることができる。
 前記硬化膜3は後述する(A)樹脂を含む樹脂組成物を硬化した膜であり、その硬化膜3の厚み基準5μmでの波長450nmにおける光の透過率が0.1%以上79%以下であることが好ましい。これにより、硬化膜3が金属配線4を隠蔽し、金属配線4を外部から視認しづらくして意匠性を高めることができる。
 前記硬化膜3は後述する(A)樹脂を含む樹脂組成物を硬化した膜であり、その硬化膜3の厚み基準1μmでの波長450nmにおける光の透過率が0.1%以上25%以下であることが好ましい。これにより、硬化膜3が金属配線4を隠蔽し、金属配線4を外部から視認しづらくして意匠性を高めることができ、さらに外光反射低減やコントラスト向上により、視認性を高めることができる。
 硬化膜3の厚み基準1μmでの波長450nmにおける光の透過率が0.1%未満となると、硬化前の樹脂膜の感度や解像度が低下するなどの不具合が生じる懸念がある。光の透過率が95%を超えると隠蔽性が低下し、金属配線が外部から視認されるなどの不具合が生じる懸念がある。
 硬化膜の厚み基準1μmでの波長450nmにおける光の透過率の測定については、表示装置の硬化膜を剥離して測定してもよいし、後述する硬化膜の光の透過率の評価方法の条件で作製した硬化膜の光の透過率を測定してもよい。また、硬化膜を複数層形成する場合、いずれの硬化膜を用いて測定してもよい。
 金属配線4の材料としては、特に限定されず、公知のものが使用できる。例えば、金や銀、銅、アルミニウム、ニッケル、チタン、モリブデンやこれらを含む合金などが挙げられ、銅が好ましい。なお、金属配線4は電極を包含してもよい。
 本発明の表示装置において、該金属配線は、導電膜であってもよい。
 導電膜としては、特に限定されず、例えば、インジウム、ガリウム、亜鉛、スズ、チタン、およびニオブなどのうちの少なくとも1種の元素の酸化物を主成分として含む化合物や有機物および導電性粒子を含有する感光性導電ペーストなどが挙げられるが、その他公知のものが使用してもよい。インジウム、ガリウム、亜鉛、スズ、チタン、およびニオブなどのうちの少なくとも1種の元素の酸化物を主成分として含む化合物としては、具体的には、酸化インジウム錫亜鉛(ITZO),酸化インジウムガリウム亜鉛(IGZO: InGaZnO),酸化亜鉛(ZnO),酸化インジウム亜鉛(IZO),酸化インジウムガリウム(IGO),酸化インジウム錫(ITO)および酸化インジウム(InO)などが挙げられる。
 これらの導電膜は、例えば無電解めっき、電解めっき等などの湿式めっき、熱CVD、プラズマCVD、レーザーCVDなどのCVD化学蒸着法(CVD)、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングなどの乾式めっき法、金属箔を基板に結合した後、エッチングを行う方法などにより形成することができる。
 有機物および導電性粒子を含有する感光性導電ペーストについて、有機物としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル系共重合体、エポキシカルボキシレート化合物等が挙げられる。これらを2種以上含有してもよい。またウレタン結合を有する有機物を含有してもよい。ウレタン結合を有する有機物を含有することで、配線の柔軟性を向上させることができる。また、有機物は、感光性を示すことが好ましく、フォトリソグラフィにより容易に微細な配線パターンを形成することができる。感光性は、例えば光重合開始剤、不飽和二重結合を有する成分を含有させることにより発現する。
 導電性粒子とは、電気抵抗率が10-5Ω・m以下の物質で構成される粒子を指す。導電性粒子を構成する材料としては、例えば、銀、金、銅、白金、鉛、スズ、ニッケル、アルミニウム、タングステン、モリブデン、クロム、チタン、インジウムやこれら金属の合金、カーボン粒子が挙げられる。
 なお、導電膜は電極も包含する。導電膜を用いた表示装置としては、一例を図23、図24に示す。
 本発明の表示装置の別実施態様として、図10に示すように、図1の表示装置に対し、発光素子2の少なくとも一部と接するように配した硬化膜21を設けた構成を例示している。発光素子2の少なくとも一部と接するように配した硬化膜21は、(A)樹脂を含む樹脂組成物または樹脂シートを硬化した硬化膜から構成されていてもよく、また(A)樹脂を含む樹脂組成物または樹脂シートを硬化した硬化膜以外の材料から構成されてもよく、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂など公知のものを使用してもよい。
 本発明において、発光素子駆動基板7は、駆動機能を有する素子などを有する基板などが挙げられ、駆動素子8が接続されていることが好ましい。
 発光素子駆動基板7としては特に限定されず、公知のものが使用できる。例えば、ガラス基板、サファイヤ基板、プリント配線板、TFTアレイ基板、セラミックスなどが挙げられる。
 本発明において、硬化膜の全体の厚みが5~100μmであることが好ましい。
 硬化膜の全体の厚みが5~100μmであることにより、硬化膜3の光の透過率が低いため、硬化膜3が金属配線4を隠蔽し、金属配線4を外部から視認しづらくして意匠性を高めることができる。さらに発光素子を有する表示装置自体の低背化、配線短距離化による配線の短絡など配線不良の抑制や低損失化の抑制、高速応答性の向上が可能になる。その他にも、外光反射低減やコントラスト向上により、視認性を高めることができる。
 硬化膜の全体の厚みとは、一の硬化膜の少なくとも一部が他の硬化膜に接する連続した硬化膜の層全体の厚みをいう。例えば前述の図1のように硬化膜3を複数積層した場合は、図1の20で示した領域が硬化膜の層全体の厚みである。全体の厚みは好ましくは7~70μm、より好ましくは8~60μmである。5μm未満であると金属配線の保護が不十分なため、配線の短絡など配線不良の懸念があり、100μmを超えると光取り出し効率が不足する懸念があるとともに、表示装置自体の低背化、配線短距離化による配線の短絡など配線不良の抑制や低損失化の抑制、高速応答性の向上という点で不都合を生じる場合がある。
 硬化膜を複数積層する場合、硬化膜の層数が2層以上10層以下であることが好ましい。
硬化膜は複数の発光素子を配置する観点から、1層以上が好ましく、さらに2層以上とすることで、発光素子と接続可能な金属配線数を増加させることができるため、複数の発光素子を配置することができ、また、パッケージ低背化や配線短距離化による配線の短絡など配線不良の抑制や低損失化、高速応答性の向上の観点から10層以下が好ましい。
 本発明において、硬化膜には厚さ方向に貫通する開口パターンが設けられ、少なくとも前記開口パターンに前記金属配線を配する構成であり、前記発光素子と接した位置に形成される前記金属配線の底面部の最長長さが2~20μmであることが好ましい。
 図2に、図1の指定領域Aの正面拡大断面図(上部分)および指定領域Aの発光素子を除いた底面図(下部分)を示す。図2の指定領域Aの拡大正面断面図(上部分)においては、硬化膜3が発光素子2上に設けられている。硬化膜3には開口パターン12が設けられており、その開口パターン12に金属配線4を形成した図を示している。金属配線4の底面部13は、発光素子2、発光素子2の電極端子6と接した位置まで金属配線4は硬化膜3中に延在し、接した地点での金属配線4の形態を示している。
 図2の指定領域Aの発光素子を除いた底面図(下部分)においては、発光素子2を取り去った状態で硬化膜3に延在した金属配線4の底面部13を下方から見た図であり、底面部13を示している。図2の指定領域Aの発光素子を除いた底面図(下部分)においては、発光素子2を取り去った状態で硬化膜3に延在した金属配線4の底面部13を下方から見た図であり、底面部13を示している。底面部13の形状は製品や発光素子の形態により異なる場合があり、円形状の場合は直径を最長長さ14と定義し、楕円形状の場合は長径を最長長さ14と定義し、長方形等の多角形の場合は角部の頂点同士を結んだ際の最長の対角線を最長長さ14と定義する。なお、図2の指定領域Aの発光素子を除いた底面図(下部分)での底面部13は円形状の例を示している。
 本構成により、微小な発光素子が適用可能であり、また複数の発光素子の高密度実装が可能となり、幅広いサイズで高解像度な発光素子を有する表示装置を得ることができる。さらに微細な金属配線を形成することが可能になり、単位面積中で形成できる配線数が増加するため硬化膜全体の厚みを小さくすることができ、硬化膜3の光の透過率が低いため、硬化膜3が金属配線4を隠蔽し、金属配線4を外部から視認しづらくして意匠性を高めることができる。さらに発光素子を有する表示装置自体の低背化、配線短距離化による配線の短絡など配線不良の抑制や低損失化の抑制、高速応答性の向上が可能になる。その他にも、外光反射低減やコントラスト向上により、視認性を高めることができる。
 微小な発光素子を適用する、また発光素子の高密度実装化の観点から、金属配線の底面部の最長長さは、好ましくは2~15μm、より好ましくは2~10μm、さらに好ましくは、2~5μmである。2μm未満であると発光素子2との接続不良を生じる場合があり、20μmを超えると微小な発光素子の適用や高密度実装化に弊害となる場合がある。
 本発明において、発光素子と近接した位置に形成される金属配線の底面部の最長長さが2~20μmであってもよい。
 本構成により、微小な発光素子が適用可能であり、また複数の発光素子の高密度実装が可能となり、幅広いサイズで高解像度な発光素子を有する表示装置を得ることができる。さらに微細な金属配線を形成することが可能になり、単位面積中で形成できる配線数が増加するため硬化膜全体の厚みを小さくすることができ、硬化膜3の光の透過率が低いため、硬化膜3が金属配線4を隠蔽し、金属配線4を外部から視認しづらくして意匠性を高めることができる。さらに発光素子を有する表示装置自体の低背化、配線短距離化による配線の短絡など配線不良の抑制や低損失化の抑制、高速応答性の向上が可能になる。その他にも、外光反射低減やコントラスト向上により、視認性を高めることができる。
 微小な発光素子を適用する、また発光素子の高密度実装化の観点から、金属配線の底面部の最長長さは、好ましくは2~15μm、より好ましくは2~10μm、さらに好ましくは、2~5μmである。2μm未満であると発光素子2との接続不良を生じる場合があり、20μmを超えると微小な発光素子の適用や高密度実装化に弊害となる場合がある。
 硬化膜の厚みは金属配線の厚みに対して、1.1倍以上4.0倍以下が好ましい。
 金属配線の厚みとは、図2の指定領域Aの正面拡大断面図(上部分)で説明すると、硬化膜3の表面に配されている金属配線4aの厚みを指しており、硬化膜3中の厚さ方向に貫通する開口パターンに延在している金属配線4bの厚みは含んでいない。金属配線の厚みは0.1~10μmが好ましく、3~10μmがより好ましい。金属配線の厚みを0.1~10μmとすることで、発光素子を有する表示装置自体の低背化、配線短距離化による配線の短絡など配線不良の抑制や低損失化の抑制、高速応答性の向上が可能になる。さらに、3~10μmとすることで、配線抵抗を低減することができ、消費電力の抑制や輝度向上に寄与することができる。
 硬化膜の厚みとは、図2の指定領域Aの正面拡大断面図(上部分)で説明すると、金属配線4aを被覆した硬化膜3aの厚みを指している。
 これにより、適切な金属配線に対する保護膜としても作用し、配線の短絡など配線不良を抑制した信頼性に優れた硬化膜を得ることができる。
 金属配線の厚みは各層で同じであっても、異なっていてもよい。異なっている場合、一例として、図1において、発光素子2に近い金属配線の厚みに比べ、バンプ10に近い金属配線の厚みが厚いことが好ましい。それにより、バンプ10を用いた発光素子駆動基板7の接続時に配線不良を抑制でき、信頼性の高い表示装置を得ることができる。
 本発明において、前記硬化膜が前記発光素子の光取り出し面以外の面を覆う構成であることが好ましい。
 一例として、図3に、図1の指定領域Bの上面拡大断面図(上部分)、指定領域Bの正面に対して直交した面での配線を除いた断面図(中部分)および指定領域Bの対向基板を除いた底面図(下部分)を示す。
 図3の指定領域Bの上面拡大断面図(上部分)においては、発光素子2は硬化膜3に覆われており、発光素子の電極端子6と接続し、硬化膜3中に延在する金属配線4が上面から示されている。
 図3の正面に対して直交した面での配線を除いた断面図(中部分)においては、発光素子2の周囲が硬化膜3に覆われていることが示されている。
 図3の指定領域Bの対向基板を除いた底面図(下部分)においては、発光素子2の周囲が硬化膜3に覆われているものの、発光素子2の1面は硬化膜3に覆われていないことを示している。
 図1および図3に示すように、発光素子2の側面全部と上面部を硬化膜3で覆う態様とすることにより、発光素子2を外部からの衝撃から保護することができる。また、発光素子2の配置により生じる段差を平坦化することができ、また、対向基板5との貼り合わせが容易になるため好ましい。
 発光素子2の光取り出し面以外の面を覆う硬化膜3は、前述した隠蔽性を有することにより、金属配線4を外部から視認しづらくし、意匠性を高めることができる。
 本発明において、複数の前記発光素子の間に、前記発光素子の厚み以上の厚みを有する隔壁を有することが好ましい。
 図4に示すように、発光素子2を有する表示装置1の画素数に応じた繰り返しパターン、すなわち各発光素子2間またはその周囲に、隔壁15を有することが好ましい。この構成により、対向基板5との貼り合わせが容易になるため好ましい。
 隔壁の厚みは、各発光素子の厚みよりも大きいことが好ましく、具体的には、5μm~120μmが好ましい。
 隔壁は、(A)樹脂を含む樹脂組成物を硬化した硬化膜から構成されていてもよく、また(A)樹脂を含む樹脂組成物以外の材料から構成されてもよく、エポキシ樹脂、(メタ)アクリルポリマ、ポリウレタン、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリシロキサンなど公知のものを使用してもよい。これらの材料を使用することで、密着性の優れた隔壁を形成することができる。
発光素子からの光漏れや各画素間の混色を抑制し、コントラストを向上させるために、隔壁の側面もしくは隔壁自体に遮光部を設けてもよい。遮光部は例えば黒色顔料などが含まれる部分である。
さらに、発光素子から隔壁方向に発光した光を反射して光の取り出し効率を高めることができ、輝度を向上させるために隔壁の側面に反射部を設けてもよい。反射部は例えば白色顔料などが含まれる部分である。
 複数の前記発光素子の間に、前記発光素子の厚み以上の厚みを有する隔壁を、発光素子を覆う前記硬化膜中に配することが好ましい。
隔壁を設ける別実施態様として、図11に示すように、発光素子2を覆う硬化膜3中に発光素子2の間またはその周囲に隔壁15を設けた構成を例示している。
図11で示した隔壁は、(A)樹脂を含む樹脂組成物以外の材料から構成されてもよく、エポキシ樹脂、(メタ)アクリルポリマ、ポリウレタン、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリシロキサンなど公知のものを使用してもよい。これらの材料を使用することで、密着性の優れた隔壁を形成することができる。
 隔壁を配することにより、その後の発光素子を転写する際の目印とすることができること、フォトスペーサーとしても用いることができるため、発光素子転写時の効率を上げることができるため、好ましい。さらに、発光素子からの光漏れや各画素間の混色を抑制し、コントラストを向上させるために、隔壁の側面もしくは隔壁自体に遮光部を設けてもよい。遮光部は例えば黒色顔料などが含まれる部分である。
 発光素子から隔壁方向に発光した光を反射して光の取り出し効率を高めることができ、輝度を向上させるために隔壁の側面に反射部を設けてもよい。反射部は例えば白色顔料などが含まれる部分である。
 本発明において、発光素子や硬化膜あるいは金属配線の周囲に光拡散層を設けてもよい。
 本発明において、前記発光素子が1辺の長さが5μm以上700μm以下のLEDであることが好ましく、発光素子が1辺の長さが5μm以上100μm以下のLEDであることがさらに好ましい。
 LEDは、P型半導体とN型半導体が接合されたPN接合により構成され、LEDに順方向の電圧をかけると、チップ内を電子と正孔が移動し、電流が流れる。その際、電子と正孔が結合することによってエネルギー差が生じ、余剰エネルギーが光エネルギーに変換され、発光する。LEDから放出される光の波長は、GaN、GaAs、InGaAlP、GaPなど半導体を構成する化合物によって異なり、この波長の違いが発光色を決定する。また、白色は、2種類以上の色の異なる光を混ぜることによって表示することが一般的であるが、LEDの場合、赤、緑、青の3原色を混色することにより色の再現性が大幅に改善され、より自然な白色を表示することが可能となる。
 LEDは形状として砲弾型やチップ型、多角体型などが挙げられるが、LED微小化の観点からチップ型や多角形型が好ましい。また、LEDの1辺の長さが5μm以上700μm以下であることで、複数のチップを配置できるため好ましく、LEDの1辺の長さが5μm以上100μm以下であることがさらに好ましい。
 LEDの硬化膜3を配した発光素子駆動基板7などの基板への実装方法については、例えばピックアンドプレース法やマストランスファー法などが提案されているが、これらに限定しない。
 LEDの基板への実装については、例えば、赤色、緑色、青色に発光するLEDを、マトリクス状に基板の所定の位置へ配列して実装する方法や、赤色や青色に発光するLEDまたは紫外線を発光する紫外LEDなどの単一種のLEDを、基板へ配列して実装する方法などが挙げられる。前者の方法は、それぞれ赤色、緑色、青色に発光するLEDを用いてもよく、赤色、緑色、青色に発光するLEDを縦方向にスタックしたようなものを用いてもよい。後者の方法は、LEDの配列実装を容易にすることができる。この場合、量子ドット等の波長変換材料を利用して、赤色、緑色、青色のサブピクセルを作り、フルカラー表示とすることができる。
 波長変換材料としては公知のものを使用することができる。
 例えば、青色に発光するLEDを用いる場合、まず、青色に発光するLEDのみを配列して実装したLEDアレイ基板を作製し、次に赤色と緑色のサブピクセルに相当する位置に、青色の光により励起して赤色や緑色に波長変換して発光する波長変換層を配列することが好ましい。これにより、青色に発光するLEDのみを使用して、赤色、緑色、青色のサブピクセルを形成することが可能となる。
 一方、紫外光を放出する紫外LEDを用いる場合、まず、紫外LEDのみを配列して実装したLEDアレイ基板を作製し、赤色、緑色、青色のサブピクセルに相当する位置に、紫外光により励起して赤色、緑色、青色に波長変換して発光する波長変換層を配列することが好ましい。これにより、前述したサブピクセルの色による光の放射角度の違いを抑制することができる。
 波長変換層としては公知のものを使用することができ、また必要に応じてカラーフィルター等を使用してもよい。
 本発明における対向基板としては、例えば、ガラス板、樹脂板、樹脂フィルムなどが挙げられる。ガラス板の材質としては、無アルカリガラスが好ましい。樹脂板および樹脂フィルムの材質としては、ポリエステル、(メタ)アクリルポリマ、透明ポリイミド、ポリエーテルスルフォン等が好ましい。ガラス板および樹脂板の厚みは、1mm以下が好ましく、0.8mm以下が好ましい。樹脂フィルムの厚みは、100μm以下が好ましい。
 本発明の表示装置は駆動素子を具備し、発光素子が駆動素子と硬化膜中に延在する金属配線を通じて電気的に接続されていることが好ましい。表示装置が駆動素子を具備し、発光素子が駆動素子と硬化膜中に延在する金属配線を通じて電気的に接続されていることで、複数の発光素子を個別にスイッチング駆動することができる。駆動素子としてはドライバーICなどが挙げられ、ドライバーICは機能別に1個のLEDまたは赤、青、緑からなる1ユニットのLEDに対して複数個使用してもよい。
 駆動素子の配置の構成態様として図5に示すように、硬化膜3中に駆動素子8を対向基板5上に発光素子2の近傍に配置する構成が好ましい。また、図6に示すように、駆動素子8を発光素子2の上方の位置で、硬化膜3中に配置する構成も好ましい。
これにより、配線短距離化による配線の短絡など配線不良の抑制や低損失化の抑制、高速応答性の向上が可能になる。
 本発明において、さらに、駆動素子及び基板を有し、前記駆動素子は金属配線を通じて発光素子に接続され、さらに前記金属配線の少なくとも一部は、前記基板の側面に延在することが好ましい。駆動素子及び基板を有し、駆動素子は金属配線を通じて発光素子に接続され、さらに金属配線の少なくとも一部は、基板の側面に延在することで、複数の発光素子を個別にスイッチング駆動することができるとともに、表示装置自体の低背化や高速応答性が向上し、さらに表示装置をより小型化、狭額縁化することができる。
 基板としては発光素子駆動基板7と同様に特に限定されず、公知のものが使用できる。例えば、ガラス基板、サファイヤ基板、プリント配線板、TFTアレイ基板、セラミックスなどが挙げられる。少なくとも一部は基板の側面に延在する金属配線は、例えば金や銀、銅、アルミニウム、ニッケル、チタン、タングステン、アルミニウム、スズ、クロム、またはこれらを含む合金などで構成することができる。また、基板の側面に延在する金属配線は、例えば、無電解めっき、電解めっき等などの湿式めっき、熱CVD、プラズマCVD、レーザーCVDなどのCVD化学蒸着法(CVD)、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングなどの乾式めっき法、金属箔を基板に結合した後、エッチングを行う方法などにより形成することができる。また、基板の側面に溝が配置されていてもよい。この場合、溝によって隣接する金属配線同士が確実に分離されるので、金属配線同士の間の短絡を抑えることができる。側面導体線を配置するための溝は、切削加工法、エッチング法、レーザー加工法などによって形成することができる。
 金属配線の構成態様としては例えば図1や図4の4cに示すように配置する構成が好ましい。
 本発明において、該金属配線は導電膜であってもよい。
 導電膜としては例えば、インジウム、ガリウム、亜鉛、スズ、チタン、およびニオブなどのうちの少なくとも1種の元素の酸化物を主成分として含む化合物や有機物および導電性粒子を含有する感光性導電ペーストなどが挙げられるが、その他公知のものが使用してもよい。
 インジウム、ガリウム、亜鉛、スズ、チタン、およびニオブなどのうちの少なくとも1種の元素の酸化物を主成分として含む化合物としては、具体的には、酸化インジウム錫亜鉛(ITZO),酸化インジウムガリウム亜鉛(IGZO: InGaZnO),酸化亜鉛(ZnO),酸化インジウム亜鉛(IZO),酸化インジウムガリウム(IGO),酸化インジウム錫(ITO)および酸化インジウム(InO)などが挙げられる。
 これらの導電膜は、例えば無電解めっき、電解めっき等などの湿式めっき、熱CVD、プラズマCVD、レーザーCVDなどのCVD化学蒸着法(CVD)、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングなどの乾式めっき法、金属箔を基板に結合した後、エッチングを行う方法などにより形成することができる。
 有機物および導電性粒子を含有する感光性導電ペーストにおいて、導電性粒子の含有量が60~90質量%であることが好ましい。導電層が有機物を含有することにより、曲面や屈曲部において断線を抑制し、導電性を向上させることができる。導電性粒子の含有量が60質量%未満であると、導電性粒子同士の接触確率が低くなり、導電性が低下する。また、配線の屈曲部において、導電性粒子同士が乖離しやすくなる。導電性粒子の含有量は好ましくは70質量%以上である。一方、導電性粒子の含有量が90質量%を超えると、配線パターンを形成することが困難になるとともに、屈曲部において断線が生じやすくなる。導電性粒子の含有量は好ましくは80質量%以下である。
 有機物としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル系共重合体、エポキシカルボキシレート化合物等が挙げられる。これらを2種以上含有してもよい。またウレタン結合を有する有機物を含有しても構わない。ウレタン結合を有する有機物を含有することで、配線の柔軟性を向上させることができる。また、有機物は、感光性を示すことが好ましく、フォトリソグラフィにより容易に微細な配線パターンを形成することができる。感光性は、例えば光重合開始剤、不飽和二重結合を有する成分を含有させることにより発現する。
 本発明における導電性粒子とは、電気抵抗率が10-5Ω・m以下の物質で構成される粒子を指す。導電性粒子を構成する材料としては、例えば、銀、金、銅、白金、鉛、スズ、ニッケル、アルミニウム、タングステン、モリブデン、クロム、チタン、インジウムやこれら金属の合金、カーボン粒子が挙げられる。また、導電性粒子を2種以上含有することが好ましい。導電性粒子を2種以上含有することにより、後述する熱処理工程において、同種の導電性粒子同士が焼結して体積収縮することを抑制し、結果として導電膜全体としての体積収縮が抑制され、屈曲性を向上させることができる。
 導電性粒子の平均粒子径は0.005~2μmであることが好ましい。ここでの平均粒子径とは、2種以上の導電性粒子を含有する場合は、大径粒子の平均粒子径とする。導電性粒子の平均粒子径が0.005μm以上であると、導電性粒子間の相互作用を適度に抑え、導電性粒子の分散状態をより安定に保つことができる。導電性粒子の平均粒子径はより好ましくは0.01μm以上である。一方、導電性粒子の平均粒子径が2μm以下であると、所望の配線パターンを形成しやすくなる。導電性粒子の平均粒子径はより好ましくは1.5μm以下である。
 導電膜の厚さは2~10μmであることが好ましい。導電膜の厚さが2μm以上であると、屈曲部における断線をより抑制し、導電性をより向上させることができる。導電膜の厚さはより好ましくは4μm以上である。一方、導電膜の厚さが10μm以下であると、製造工程において配線パターンをより容易に形成することができる。導電膜の厚さはより好ましくは8μm以下である。
 導電膜の構成態様としては例えば図12~図15の26に示すように配置する構成が好ましい。
 本発明において、さらに、複数の発光素子の間に、遮光層を有することが好ましい。複数の発光素子の間に、遮光層を有することで、光取り出し効率を大きく損なうことなく、発光素子からの光漏れや各画素間の混色を抑制し、コントラストを向上させることができる。
 遮光層は、(A)樹脂および(E)着色材を含む樹脂組成物を硬化した硬化膜から構成されていてもよく、また(A)樹脂を含む樹脂組成物以外の材料から構成されてもよく、エポキシ樹脂、(メタ)アクリルポリマ、ポリウレタン、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリシロキサンなど公知のものを使用してもよい。(E)着色材としては、黒色顔料を用いてもよく、例えば、カーボンブラック、ペリレンブラック、アニリンブラック等の黒色有機顔料、グラファイト、およびチタン、銅、鉄、マンガン、コバルト、クロム、ニッケル、亜鉛、カルシウム、銀等の金属微粒子、金属酸化物、複合酸化物、金属硫化物、金属窒化物、金属酸窒化物等の無機顔料が挙げられる。また、赤色顔料および青色顔料や必要に応じて黄色顔料やその他の顔料を組み合わせて黒色としてもよい。また染料を用いてもよい。着色材は2種以上含有してもよい。
 (A)樹脂および(E)着色材を含む樹脂組成物に感光性を付与してもよく、後述の(B)感光剤を用いてもよい。
 (A)樹脂および(E)着色材を含む樹脂組成物の製造方法としては、例えば、分散機を用いて(A)樹脂、(E)着色材、必要に応じて分散剤および有機溶剤を含有する樹脂溶液を分散させて、着色材濃度の高い着色材分散液を調製し、さらに(A)樹脂や、必要に応じて感光剤などの他の成分を添加して撹拌する方法が好ましい。必要に応じて濾過を行ってもよい。
 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、高速度衝撃ミルなどが挙げられる。これらの中でも、分散効率化および微分散化のため、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、ダイノーミルなどが挙げられる。ビーズミルに用いるビーズとしては、例えば、チタニアビーズ、ジルコニアビーズ、ジルコンビーズが挙げられる。ビーズミルのビーズ径は、0.03~1.0mmが好ましい。(E)着色材の一次粒子径および一次粒子が凝集して形成された二次粒子の粒子径が小さい場合には、径が0.03~0.10mmの微小なビーズを用いることが好ましい。この場合には、微小なビーズと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ーを備えるビーズミルが好ましい。一方で、サブミクロン程度の粗大な粒子を含む着色材を分散させる場合には、十分な粉砕力を得るために、径が0.10mm以上のビーズを用いることが好ましい。
 (A)樹脂および(E)着色材を含む樹脂組成物は、各種基板に塗布、乾燥後、加熱処理により、遮光層を得ることができる。感光性を有する場合は、後述の化学線を照射して露光後、後述の現像および加熱処理によりパターニングされた遮光層を得ることができる。
 遮光層の厚みは0.1~5μmであることが好ましい。遮光層の厚みが0.1μm以上であると、発光素子からの光漏れや各画素間の混色を抑制し、コントラストを向上させることができる。遮光層の厚みはより好ましくは0.5μm以上である。一方、配線の厚さが5μm以下であると、光取り出し効率を大きく損なうことなく、発光素子からの光漏れや各画素間の混色を抑制し、コントラストを向上させることができる。遮光層の厚みはより好ましくは4μm以下である。
 遮光層は厚み0.7mmの無アルカリガラス上に膜厚1.0μmとなるように着色膜を形成し、ガラス面からの色度を測定した反射色度値(a*、b*)が、-0.5≦a*≦1.0かつ-1.0≦b*≦0.5となることが好ましく、-0.5≦a*≦0.5かつ-1.0≦b*≦0.4となることが好ましい。反射色度は着色膜に映り込んだ像の色調の指標となり、(a*、b*)=(0.0、0.0)に近いほど、無彩色な反射色調と言える。一方、液晶表示装置や有機ELディスプレイの黒表示の反射色調は一般的にb*が負の値となり、青みの色調であるため、表示装置に用いられる加飾膜としてはb*が負の値となることが好ましい。
 着色膜の反射色度(L*,a*,b* )は、白色校正板(CM-A145;コニカミノルタ(株)製)で校正した分光測色計(CM-2600d;コニカミノルタ(株)製)を用い、標準光源D65(色温度6504K) 、視野角2°(CIE1976)、大気圧下、20℃の測定条件下で透明基材から入射させた光に対する全反射色度(SCI)を測定することで得られる。
 遮光層の構成態様としては例えば図16の27に示すように配置する構成が好ましい。遮光層27は発光素子2と接してもよく、離れていてもよい。
 本発明において、(A)樹脂を含む樹脂組成物を硬化した硬化膜について、厚み基準1μmでの波長450nmにおける光の透過率が0.1%以上95%以下である。これにより、前述した隠蔽性を有することにより、金属配線を外部から視認しづらくし、意匠性を高めることができる。
 硬化膜の厚み基準5μmでの波長450nmにおける光の透過率が0.1%以上79%以下であることが好ましい。これにより、金属配線を外部から視認しづらくし、意匠性を高めることができる。
 硬化膜の厚み基準1μmでの波長450nmにおける光の透過率が0.1%以上25%以下であることが好ましい。これにより、金属配線を外部から視認しづらくし、意匠性を高めることができ、さらに外光反射低減やコントラスト向上により、視認性を高めることができる。
 硬化膜の厚み基準1μmでの波長450nmにおける光の透過率が0.1%未満となると、硬化前の樹脂膜の感度や解像度が低下するなどの不具合が生じる懸念がある。光の透過率が95%を超えると隠蔽性が低下し、金属配線が外部から視認されるなどの不具合が生じる懸念がある。
 (A)樹脂は耐熱性が高いものが好ましく、具体的には熱処理時や熱処理後の160℃以上の高温下において樹脂劣化が少ないものが好ましい。そのような硬化膜は表示装置として用いられる硬化膜、例えば絶縁膜、保護膜および隔壁などとして優れた特性の1つである、アウトガス量が少なくなるため好ましい。
 (A)樹脂は露光、現像により所望の開口パターンを形成する観点から、硬化前は露光波長における光の透過率が高いものが好ましい。
そのような特性を得るためには、例えば樹脂の芳香環由来の共役鎖を短くするか、分子内や分子間の電荷移動を小さくすることが好ましい。
 金属配線の保護のため、厚み10μm以上の厚膜でも加工性が優れることが好ましい。
(A)樹脂は特に限定されないが、環境負荷低減の観点からアルカリ可溶性樹脂であることが好ましい。アルカリ可溶性とは、γ-ブチロラクトンに樹脂を溶解した溶液をシリコンウエハ上に塗布し、120℃で4分間プリベークを行って膜厚10μm±0.5μmのプリベーク膜を形成する。次に、該プリベーク膜を23±1℃の2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に1分間浸漬した後、純水でリンス処理したときの膜厚減少を求める。上記プリベーク膜の溶解速度が50nm/分以上であるものについてアルカリ可溶性であると定義する。
 前記(A)樹脂は、ポリイミド、ポリイミド前駆体、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾオキサゾール前駆体およびそれらの共重合体からなる群より選択される1種以上の樹脂を含有することが好ましい。前記(A)樹脂は、これらの樹脂を単独で含有してもよく、また複数の樹脂を組み合わせて含有してもよい。
 ポリイミド、ポリイミド前駆体、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾオキサゾール前駆体について説明する。
 ポリイミドはイミド環を有するものであれば、特に限定されない。またポリイミド前駆体は、脱水閉環することによりイミド環を有するポリイミドとなる構造を有していれば、特に限定されず、ポリアミド酸やポリアミド酸エステルなどを含有することができる。ポリベンゾオキサゾールはオキサゾール環を有するものであれば、特に限定されない。ポリベンゾオキサゾール前駆体は、脱水閉環することによりベンゾオキサゾール環を有するポリベンゾオキサゾールとなる構造を有していれば、特に限定されず、ポリヒドロキシアミドなどを含有することができる。
 ポリイミドは一般式(1)で表される構造単位を有し、ポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体は下記一般式(2)で表される構造単位を有し、ポリベンゾオキサゾールは一般式(3)で表される構造単位を有する。これらを2種以上含有してもよいし、一般式(1)で表される構造単位、一般式(2)で表される構造単位、一般式(3)で表される構造単位を共重合した樹脂を含有してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 一般式(1)中、Vは炭素数4~40の4~10価の有機基、Wは炭素数4~40の2~8価の有機基を表す。aおよびbは、それぞれ0~6の整数を表す。RおよびRは水酸基、カルボキシ基、スルホン酸基およびチオール基からなる群より選ばれる基を表し、複数のRおよびRはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 一般式(2)中、XおよびYは、それぞれ独立に炭素数4~40の2~8価の有機基を表す。RおよびRは、それぞれ独立に水素原子、または炭素数1~20の1価の有機基を表す。cおよびdは、それぞれ0~4の整数、eおよびfは、それぞれ0~2の整数を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 一般式(3)中、TおよびUは、それぞれ独立に炭素数4~40の2~8価の有機基を表す。
 (A)樹脂にアルカリ可溶性を持たせるために、一般式(1)はa+b>0であることが好ましい。また、一般式(2)はc+d+e+f>0であることが好ましい。一般式(2)において、ポリイミド前駆体の場合は、一般式(2)中のX、Yは芳香族基を有することが好ましい。さらには、一般式(2)中のXは芳香族基を有し、e>2であって、芳香族アミド基のオルト位にカルボキシ基またはカルボキシエステル基を有し、脱水閉環することによりイミド環を形成する構造となる。
 一般式(2)において、ポリベンゾオキサゾール前駆体の場合は、一般式(2)中のXは芳香族基を有し、d>0であって、芳香族アミド基のオルト位にヒドロキシル基を有し、脱水閉環することによりベンゾオキサゾール環を形成する構造となる。
 (A)樹脂における、一般式(1)、一般式(2)または一般式(3)で表される構造単位の繰り返し数nは、5~100,000であることが好ましく、10~100,000であることがより好ましい。
 (A)樹脂は、一般式(1)、一般式(2)または一般式(3)で表される構造単位に加えて、他の構造単位を有してもよい。他の構造単位としては、例えば、カルド構造、シロキサン構造などが挙げられるが、これらに限定されない。この場合、一般式(1)または一般式(2)で表される構造単位を、主たる構成単位とすることが好ましい。ここで主たる構成単位とは全構造単位数のうち一般式(1)、一般式(2)または一般式(3)で表される構造単位を50モル%以上有することをいい、70モル%以上有することがより好ましい。
 上記一般式(1)中、V-(R、上記一般式(2)中、(OH)-X-(COORおよび上記一般式(3)中のTは酸の残基を表す。Vは炭素数4~40の4価~10価の有機基であり、なかでも芳香族環または環状脂肪族基を含有する炭素原子数4~40の有機基が好ましい。XおよびTは炭素数4~40の2価~8価の有機基であり、なかでも芳香族環、または脂肪族基を含有する炭素原子数4~40の有機基が好ましい。
 酸の残基を構成する酸成分としては、ジカルボン酸の例としてテレフタル酸、イソフタル酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ビス(カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビフェニルジカルボン酸、ベンゾフェノンジカルボン酸、トリフェニルジカルボン酸、スベリン酸、ドデカフルオロスベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ヘキサデカフルオロセバシン酸、1,9-ノナン二酸、ドデカン二酸、トリデカン二酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、ヘキサデカン二酸、ヘプタデカン二酸、オクタデカン二酸、ノナデカン二酸、エイコサン二酸、ヘンエイコサン二酸、ドコサン二酸、トリコサン二酸、テトラコサン二酸、ペンタコサン二酸、ヘキサコサン二酸、ヘプタコサン二酸、オクタコサン二酸、ノナコサン二酸、トリアコンタン二酸など、トリカルボン酸の例としてトリメリット酸、トリメシン酸、ジフェニルエーテルトリカルボン酸、ビフェニルトリカルボン酸など、テトラカルボン酸の例としてピロメリット酸、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸、2,3,3’,4’-ビフェニルテトラカルボン酸、2,2’,3,3’-ビフェニルテトラカルボン酸、3,3’,4,4’-ジフェニルエーテルテトラカルボン酸、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸、2,2’,3,3’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)プロパン、1,1-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エタン、1,1-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)エタン、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)メタン、ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)メタン、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エーテル、1,2,5,6-ナフタレンテトラカルボン酸、9,9-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン、9,9-ビス{4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル}フルオレン、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸、2,3,5,6-ピリジンテトラカルボン酸、3,4,9,10-ペリレンテトラカルボン酸、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および下記に示した構造の芳香族テトラカルボン酸、ブタンテトラカルボン酸、シクロブタンテトラカルボン酸、1,2,3,4-シクロペンタンテトラカルボン酸などを挙げることができるが、これらに限定されない。これらを2種以上用いてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 式中、R17は酸素原子、C(CF、またはC(CHを表す。R18およびR19は水素原子、または水酸基を表す。
 これらの酸は、そのまま、あるいは酸無水物、ハロゲン化物、活性エステルとして使用できる。
 上記一般式(1)中のW-(R、上記一般式(2)中の(OH)-Y-(COORおよび上記一般式(3)中のUはジアミンの残基を表す。W、YおよびUは炭素数4~40の2~8価の有機基であり、なかでも芳香族環または環状脂肪族基を含有する炭素原子数4~40の有機基が好ましい。
 ジアミンの残基を構成するジアミンの具体的な例としては、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、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)メチレン、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシ)ビフェニル、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)フルオレンなどのヒドロキシル基含有ジアミン、3-スルホン酸-4,4’-ジアミノジフェニルエーテルなどのスルホン酸含有ジアミン、ジメルカプトフェニレンジアミンなどのチオール基含有ジアミン、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、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、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、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、ベンジン、m-フェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、1,5-ナフタレンジアミン、2,6-ナフタレンジアミン、ビス(4-アミノフェノキシフェニル)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(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス{4-(4-アミノフェノキシ)フェニル}エーテル、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ジエチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジエチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’,3,3’-テトラメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’,4,4’-テトラメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-ジアミノビフェニルなどの芳香族ジアミンや、これらの芳香族環の水素原子の一部を、炭素数1~10のアルキル基やフルオロアルキル基、ハロゲン原子などで置換した化合物、2,4-ジアミノ-1,3,5-トリアジン(グアナミン)、2,4-ジアミノ-6-メチル-1,3,5-トリアジン(アセトグアナミン)、2,4-ジアミノ-6-フェニル-1,3,5-トリアジン(ベンゾグアナミン)などの含窒素複素芳香族環を有するジアミン、1,3-ビス(3-アミノプロピル)-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、1,3-ビス(p-アミノフェニル)-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、1,3-ビス(p-アミノフェネチル)-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、1,7-ビス(p-アミノフェニル)-1,1,3,3,5,5,7,7-オクタメチルテトラシロキサンなどのシリコーンジアミン、シクロヘキシルジアミン、メチレンビスシクロヘキシルアミンなどの脂環式ジアミンおよび下記に示した構造のジアミンなどが挙げられる。これらを2種以上用いてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 式中、R20は酸素原子、C(CF、またはC(CHを表す。R21~R24はそれぞれ独立に水素原子、または水酸基を表す。
 その中で、アルカリ現像性や(A)樹脂、その硬化膜の透過率を向上させる観点から以下に示した構造のジアミンを少なくとも1つ以上含有することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 式中、R20は酸素原子、C(CF、またはC(CHを表す。R21~R22はそれぞれ独立に水素原子、または水酸基を表す。
 これらのジアミンは、ジアミンとして、またはジアミンにホスゲンと反応させて得られるジイソシアネート化合物、トリメチルシリル化ジアミンとして使用できる。
 (A)樹脂は、アルキレン基およびアルキレンエーテル基から選ばれた基を含有することが好ましい。これらの基は脂肪族環を含んでいてもよい。アルキレン基およびアルキレンエーテル基から選ばれた基としては、一般式(4)で表される基が特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 一般式(4)中、R~Rはそれぞれ独立に炭素数1~6のアルキレン基を表す。R~R16はそれぞれ独立に水素原子、フッ素原子、または炭素数1~6のアルキル基を表す。ただし、括弧内に表される構造はそれぞれ異なる。g、h、iはそれぞれ独立に0~35の整数を表し、g+h+i>0である。
 一般式(4)で表される基としては、例えばエチレンオキシド基、プロピレンオキシド基、ブチレンオキシド基などが挙げられ、直鎖状、分岐状、および環状のいずれでもよい。
 (A)樹脂が、アルキレン基およびアルキレンエーテル基から選ばれた基を有することにより、(A)樹脂、およびその硬化膜の機械特性、特に伸度を向上させ、さらに硬化前後の450nmにおける光の透過率を向上させることができる。
 (A)樹脂は、前記一般式(1)におけるWまたは一般式(2)におけるYに、前記のアルキレン基およびアルキレンエーテル基から選ばれた基を含有することが好ましい。これにより、(A)樹脂、およびその硬化膜の機械特性、特に伸度を向上させ、さらに硬化前後の450nmにおける光の透過率を向上させることができるとともに、樹脂組成物の硬化膜における低温加熱処理での閉環促進による高耐薬品性、基板金属との高い密着性、恒温恒湿試験(HAST)対する耐性を得ることができる。
 アルキレン基およびアルキレンエーテル基から選ばれた基を含有するジアミンの具体例としては、エチレンジアミン、1,3-ジアミノプロパン、2-メチル-1,3-プロパンジアミン、1,4-ジアミノブタン、1,5-ジアミノペンタン、2-メチル-1,5-ジアミノペンタン、1,6-ジアミノヘキサン、1,7-ジアミノヘプタン、1,8-ジアミノオクタン、1,9-ジアミノノナン、1,10-ジアミノデカン、1,11-ジアミノウンデカン、1,12-ジアミノドデカン、1,2-シクロヘキサンジアミン、1,3-シクロヘキサンジアミン、1,4-シクロヘキサンジアミン、1,2-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、4,4’-メチレンビス(2-メチルシクロヘキシルアミン)、KH-511、ED-600、ED-900、ED-2003、EDR-148、EDR-176、D-200、D-400、D-2000、THF-100、THF-140、THF-170、RE-600、RE-900、RE-2000、RP-405、RP-409、RP-2005、RP-2009、RT-1000、HE-1000、HT-1100、HT-1700、(以上商品名、HUNTSMAN(株)製)などが挙げられる。
 また、これらのジアミン中に、-S-、-SO-、-SO-、-NH-、-NCH-、-N(CHCH)-、-N(CHCHCH)-、-N(CH(CH)-、-COO-、-CONH-、-OCONH-、-NHCONH-などの結合を含んでもよい。
 アルキレン基およびアルキレンエーテル基から選ばれた基を含有するジアミン残基は、全ジアミン残基中、5モル%以上含まれることが好ましく、10モル%以上含まれることがより好ましい。また、全ジアミン残基中、40モル%以下含まれることが好ましく、30モル%以下含まれることがより好ましい。上記範囲とすることにより、アルカリ現像液での現像性を高めるとともに、(A)樹脂、およびその硬化膜の機械特性、特に伸度を向上させ、さらに硬化後の450nmにおける光の透過率を向上させることができるとともに、樹脂組成物の硬化膜における低温加熱処理での閉環促進による高耐薬品性、金属表面との高い密着性、恒温恒湿試験(HAST)に対する耐性を得ることができる。
 耐熱性を低下させない範囲で、脂肪族ポリシロキサン構造を有するジアミン残基を共重合してもよい。脂肪族ポリシロキサン構造を有するジアミン残基を共重合することで基板との接着性を向上させることができる。具体的には、ジアミン成分として、ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、ビス(p-アミノフェニル)オクタメチルペンタシロキサンなどを全ジアミン残基中の1~15モル%共重合したものなどが挙げられる。この範囲で共重合させることが、シリコンウエハなどの基板との接着性向上の点、および、アルカリ溶液へ溶解性を低下させない点で好ましい。
 (A)樹脂の末端を、酸性基を有するモノアミン、酸無水物、酸クロリド、モノカルボン酸により封止することで、主鎖末端に酸性基を有する樹脂を得ることができる。酸性基を有するモノアミン、酸無水物、酸クロリド、モノカルボン酸としては公知のものを使用してもよく、複数使用してもよい。
 上記モノアミン、酸無水物、酸クロリド、モノカルボン酸などの末端封止剤の含有量は、(A)樹脂を構成する酸成分およびアミン成分の総和100モル%に対して、2~25モル%が好ましい。
 (A)樹脂は、重量平均分子量が10,000以上100,000以下であることが好ましい。重量平均分子量が10,000以上であれば、硬化後の硬化膜の機械特性を向上させることができる。より好ましくは重量平均分子量が20,000以上である。一方、重量平均分子量が100,000以下であれば、各種現像液による現像性を向上させることができ、さらに重量平均分子量が50,000以下であれば、アルカリ溶液による現像性を向上させることができるため好ましい。
 重量平均分子量(Mw)は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)を用いて確認できる。例えば展開溶剤をN-メチル-2-ピロリドン(以下、NMPと省略する場合がある)として測定し、ポリスチレン換算で求めることができる。
 (A)樹脂の含有量は溶剤を含む全含有成分100質量%のうち、3~55質量%とすることが好ましく、5~40質量%とすることがさらに好ましい。前記範囲とすることで、スピン塗布またはスリット塗布を行う上で適切な粘度とすることができる。
 その他に、フェノール樹脂、アルカリ可溶性基を有するラジカル重合性モノマーをモノマー単位として含む重合体、例えばポリヒドロキシスチレンやアクリル等、シロキサンポリマー、環状オレフィン重合体、およびカルド樹脂などを用いてもよい。これらの樹脂公知のものを使用してもよく、また単独で用いてもよく、複数の樹脂を組み合わせて用いてもよい。
 なお、フェノール樹脂は透過率を低下させる観点から、フェノール化合物と芳香族アルデヒド化合物からなる全芳香族フェノール樹脂が好ましい。
 本発明において、(A)樹脂を含む樹脂組成物は、(B)感光剤(以下、(B)成分と呼称する場合がある)を含有することが好ましい。
 (A)樹脂を含む樹脂組成物がさらに、(B)感光剤を含有することで、樹脂組成物に感光性を付与し、微細な開口パターンを形成することができるので好ましい。
 (B)感光剤は、紫外線に感応して化学構造が変化する化合物であり、例えば、光酸発生剤、光塩基発生剤、光重合開始剤などを挙げることができる。(B)成分として光酸発生剤を用いた場合は、感光性樹脂組成物の光照射部に酸が発生し、光照射部のアルカリ現像液に対する溶解性が増大するため、光照射部が溶解するポジ型のパターンを得ることができる。
 (B)感光剤として光塩基発生剤を含有する場合は、樹脂組成物の光照射部に塩基が発生し、光照射部のアルカリ現像液に対する溶解性が低下するため、光照射部が不溶化するネガ型のパターンを得ることができる。
 (B)感光剤として光重合開始剤を含有する場合は、樹脂組成物の光照射部にラジカルが発生してラジカル重合が進行し、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。
 本発明において、(A)樹脂を含む樹脂組成物を硬化した硬化膜について、厚み基準1μmでの波長450nmにおける光の透過率が0.1%以上95%以下である。これにより、硬化膜が前述した隠蔽性を有することにより、金属配線を外部から視認しづらくし、意匠性を高めることができる。光の透過率が0.1%未満となると、硬化前の樹脂膜の感度や解像度が低下するなどの不具合が生じる懸念がある。光の透過率が95%を超えると隠蔽性が低下し、金属配線が外部から視認されるなどの不具合が生じる懸念がある。
 そのような特性を得るためには、(B)感光剤は(B)感光剤自体が波長450nmにおける光の透過率が低く、加熱処理により構造変化が少ないものや、(B)感光剤と(A)樹脂や熱架橋剤等との反応生成物の光の透過率が低いもの、(B)感光剤の分解生成物自身もしくは分解性生成物由来の反応生成物の光の透過率が低いものが好ましい。
 微細加工性の観点から、(A)樹脂を含む樹脂組成物は、ポジ型感光性を有することが好ましい。さらに、(A)樹脂および(B)感光剤を含む樹脂組成物は、ポジ型感光性を有することが好ましい。
 上記した(B)感光剤の中で、隠遮性や高感度で微細加工性の観点から、光酸発生剤が好ましい。光酸発生剤としては、キノンジアジド化合物、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、ヨードニウム塩などが挙げられる。さらに増感剤などを必要に応じて含むことができる。
 キノンジアジド化合物としては、フェノール性水酸基を有した化合物にナフトキノンジアジドのスルホン酸がエステルで結合した化合物が好ましい。ここで用いられるフェノール性水酸基を有する化合物としては、公知のものを使用してもよく、それらに4-ナフトキノンジアジドスルホン酸あるいは5-ナフトキノンジアジドスルホン酸をエステル結合で導入したものが好ましいものとして例示することができるが、これ以外の化合物を使用することもできる。
 フェノール性水酸基を有した化合物の官能基全体の50モル%以上がキノンジアジドで置換されていることが好ましい。50モル%以上置換されているキノンジアジド化合物を使用することで、キノンジアジド化合物のアルカリ水溶液に対する親和性が低下する。その結果、未露光部の樹脂組成物のアルカリ水溶液に対する溶解性は大きく低下する。さらに、露光によりキノンジアジドスルホニル基がインデンカルボン酸に変化し、露光部の感光性樹脂組成物のアルカリ水溶液に対する大きな溶解速度を得ることができる。すなわち、結果として組成物の露光部と未露光部の溶解速度比を大きくして、高い解像度でパターンを得ることができる。
 このようなキノンジアジド化合物を含有することで、一般的な水銀灯のi線(365nm)、h線(405nm)、g線(436nm)やそれらを含むブロードバンドに感光するポジ型の感光性を有する樹脂組成物を得ることができる。また、(B)感光剤は1種のみ含有しても、2種以上組み合わせて含有してもよく、高感度な樹脂組成物を得ることができる。
 キノンジアジドとしては、5-ナフトキノンジアジドスルホニル基、4-ナフトキノンジアジドスルホニル基、同一分子中に4-ナフトキノンジアジドスルホニル基および5-ナフトキノンジアジドスルホニル基を含むものなどが挙げられる。
 ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物としては5-ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物(B-1)および4-ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物(B-2)などが挙げられるが、本発明においては(B-2)化合物を含むことが好ましい。(B-2)化合物は水銀灯のi線領域の吸収が大きく、i線露光に適している。また、硬化時に(B-2)化合物の分解や(A)樹脂などと反応することにより着色することで、450nmにおける光の透過率を下げることができるため、加熱処理後の光透過率の観点から好ましい。感光剤は(B-2)化合物のみの単独成分である場合か、または他の成分との混合である場合は、(B-2)化合物が46質量%以上含まれることが好ましい。(B-1)化合物と(B-2)化合物の混合物である場合、(B-2)化合物の含有比率としては全感光剤量である(B-1)化合物+(B-2)化合物に対し、46質量%以上100質量%以下であることが好ましい。この含有比率とすることにより、光の透過率の低い硬化膜を得ることができる。
 キノンジアジド化合物は、フェノール性水酸基を有する化合物と、キノンジアジドスルホン酸化合物とのエステル化反応によって、公知の方法により合成することができる。キノンジアジド化合物を使用することで解像度、感度、残膜率がより向上する。
 (B)感光剤の分子量は、熱処理により得られる膜の耐熱性、機械特性および接着性の点から、好ましくは300以上、より好ましくは350以上であり、好ましくは3,000以下、より好ましくは1,500以下である。
 (B)感光剤のうち、スルホニウム塩、ホスホニウム塩およびジアゾニウム塩は、露光によって発生した酸成分を適度に安定化させるため好ましい。中でもスルホニウム塩が好ましい。
 (B)感光剤の含有量は、(A)樹脂100質量部に対して0.1質量部以上100質量部以下が好ましい。(B)感光剤の含有量が0.1質量部以上100質量部以下であれば、熱処理後の膜の耐熱性、耐薬品性および機械特性を維持しつつ、感光性を付与することができる。
 (B)感光剤がキノンジアジド化合物を含有する場合、(B)感光剤の含有量は、(A)成分100質量部に対して、1質量部以上がより好ましく、3質量部以上がさらに好ましい。また、100質量部以下がより好ましく、80質量部以下がさらに好ましい。1質量部以上100質量部以下であれば、熱処理後の膜の耐熱性、耐薬品性および機械特性を維持しつつ、感光性を付与することができる。
 (B)感光剤がスルホニウム塩、ホスホニウム塩またはジアゾニウム塩を含有する場合、(B)感光剤の含有量は、(A)樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上がより好ましく、1質量部以上がさらに好ましく、3質量部以上が特に好ましい。また、100質量部以下がより好ましく、80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。0.1質量部以上100質量部以下であれば、熱処理後の膜の耐熱性、耐薬品性および機械特性を維持しつつ、感光性を付与することができる。
 (B)感光剤として光塩基発生剤を含有する場合、光塩基発生剤として、具体的には、アミド化合物、アンモニウム塩などが挙げられる。
 アミド化合物としては、例えば、2-ニトロフェニルメチル-4-メタクリロイルオキシピペリジン-1-カルボキシラート、9-アントリルメチル-N,N-ジメチルカルバメート、1-(アントラキノン-2イル)エチルイミダゾールカルボキシラート、(E)-1-[3-(2-ヒドロキシフェニル)-2-プロペノイル]ピペリジンなどが挙げられる。
 アンモニウム塩としては、例えば、1,2-ジイソプロピル-3-(ビスジメチルアミノ)メチレン)グアニジウム2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオナート、(Z)-{[ビス(ジメチルアミノ)メチリデン]アミノ}-N-シクロヘキシルアミノ)メタニミニウムテトラキス(3-フルオロフェニル)ボラート、1,2-ジシクロヘキシル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジウムn-ブチルトリフェニルボラートなどが挙げられる。
 (B)感光剤として光塩基発生剤を含有する場合、樹脂組成物における(B)感光剤の含有量は、(A)樹脂100質量部に対して、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。
 (B)感光剤として、光重合開始剤を含有する場合、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、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または安息香酸エステル系光重合開始剤、チタノセン系光重合開始剤が好ましく、それぞれ公知のものを使用してもよく、複数使用してもよい。この中で、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また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。
 (B)感光剤として光重合開始剤を含有する場合、樹脂組成物における(B)感光剤の含有量は、(A)樹脂100質量部に対して、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。
 本発明において、前記(A)樹脂を含む前記樹脂組成物がさらに、(C)着色剤を含有し、前記(C)着色剤が、(C-1)波長400nm以上490nm以下の範囲に吸収極大を持つ着色剤(以下、(C)成分、(C-1)成分と呼称する場合がある)を含有することが好ましい。
 (C)着色剤とは、熱発色性化合物、染料、または顔料などが挙げられる。このうち、耐熱性や感度や解像度の観点から、染料および有機顔料のいずれか1種以上を使用することが好ましく、染料がより好ましい。 
 (C)成分が(C-1)成分を含有することで、波長400nm以上490nm以下の範囲の光を吸収して透過する光量を抑え、本発明に係る硬化膜における厚み基準1μmでの波長450nmの光の透過率が0.1%以上95%以下とすることができ、硬化膜が隠蔽性を有することにより、金属配線を外部から視認しづらくし、意匠性を高めることができる。
 好ましくは、(C-1)成分は、好ましくはが波長420nm以上480nm以下の範囲、より好ましくは波長430nm以上470nm以下の範囲に吸収極大を持つ着色剤である。
 (C-1)成分が、露光波長の一部である波長350nm~390nmの光を透過する特性を有することにより露光波長に対する感度及び解像度を両立することができる。具体的には、(C-1)着色剤と溶媒からなる濃度10-5mol/Lの化合物溶液において、波長350nm~390nmの光の透過率は40%以上が好ましく、70%以上がより好ましい。
 (C-1)成分は少なくとも1種類以上含有すればよく、例えば、1種の熱発色性化合物や1種の染料または有機顔料を用いる方法、2種以上の熱発色性化合物や染料または有機顔料を混合して用いる方法、1種以上の熱発色性化合物と1種以上の染料と1種以上の有機顔料を組み合わせて用いる方法等が挙げられる。
 (C-1)成分は、例えば黄色染料や橙色染料などが挙げられる。染料の種類として例えば、油溶性染料、分散染料、反応性染料、酸性染料もしくは直接染料等が挙げられる。
 (C-1)成分として用いる染料の骨格構造としては、例えばアントラキノン系、メチン系、キノリン系、ペリノン系などが挙げられるがこれらに限定されない。またこれら各染料は単独でも含金属錯塩系として用いてもよい。具体的には、Sumilan、Lanyl染料(住友化学工業(株)製) 、Orasol、Oracet、Filamid、Irgasperse染料(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製)、 Zapon、 Neozapon、Neptune、Acidol染料(BASF(株)製)、Kayaset、Kayakalan染料(日本化薬(株)製)、Valifast Colors染料(オリエント化学工業(株)製)、Savinyl、Sandoplast、Polysynthren、Lanasyn染料(クラリアントジャパン(株)製)、Aizen Spilon染料(保土谷化学工業(株)製)、機能性色素(山田化学工業(株)製)、Plast Color染料、Oil Color染料(有本化学工業(株)製)等をそれぞれ適用することができるが、それらに限定されるものではない。これらの染料は単独または混合することで用いることができる。
 (C-1)成分として用いる顔料は、硬化時の退色の観点から耐熱性の高い顔料が好ましく、具体例をカラーインデックス(CI)ナンバーで示すと、黄色顔料の例としては、ピグメントイエロー83、117、129、138、139、150、180などが挙げられる。橙色顔料の例としてはピグメントオレンジ38、43、64、71、72などが挙げられる。また、(C-1)成分の含有量は、(A)樹脂100質量部に対して、0.1~100質量部が好ましく、さらに0.2~50質量部が好ましい。(C-1)成分の含有量が0.1質量部以上とすることで、対応する波長の光を吸収させることができる。また、100質量部以下とすることで、光の透過率および感度、解像度を両立することができる。
 本発明において、(A)樹脂を含む樹脂組成物がさらに、(C)着色剤を含有し、前記(C)着色剤が、(C-2)波長490nm超えて580nm以下の範囲に吸収極大を持つ着色剤を含有することが好ましい。
 本発明において、(A)樹脂を含む樹脂組成物がさらに、(C)着色剤を含有し、前記(C)着色剤が、(C-3)波長580nm超えて800nm以下の範囲に吸収極大を持つ着色剤を含有することが好ましい
 また、本発明において、(C)成分が、(C-1)成分とともに、さらに、(C-2)波長490nmを超えて580nm以下の範囲に吸収極大を持つ着色剤および(C-3)波長580nm超えて800nm以下の範囲に吸収極大を持つ着色剤を含有することが好ましい。
 (C-1)成分に加えて、(C-2)成分および(C-3)成分を含有することで、隠蔽性に加えて、黒色化により外光反射低減やコントラストが向上するため、視認性を高めることができ、好ましい
 (C-2)成分及び(C-3)成分は、(C-1)成分と同様に溶剤溶解性や耐熱性、350nm~390nmの波長の透過性が高いことが好ましく、染料および有機顔料のいずれか1種以上を使用することが好ましく、染料がより好ましい。これにより、(C-1)成分および(C-2)成分、(C-3)成分を混合することによる黒色化の他、樹脂膜において、高感度、高解像度化できるため、好ましい。
 (C-2)成分及び(C-3)成分として好ましく使用できる染料の骨格構造としては、例えばトリフェニルメタン系、アントラキノン系などが挙げられるがこれらに限定されない。またこれら各染料は単独でも含金属錯塩系として用いてもよい。具体的には、Sumilan、Lanyl染料(住友化学工業(株)製) 、Orasol、Oracet、Filamid、Irgasperse染料(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製)、 Zapon、 Neozapon、Neptune、Acidol染料(BASF(株)製)、Kayaset、Kayakalan染料(日本化薬(株)製)、Valifast Colors染料(オリエント化学工業(株)製)、Savinyl、Sandoplast、Polysynthren、Lanasyn染料(クラリアントジャパン(株)製)、Aizen Spilon染料(保土谷化学工業(株)製)、機能性色素(山田化学工業(株)製)、Plast Color染料、Oil Color染料(有本化学工業(株)製)等をそれぞれ適用することができるが、それらに限定されるものではない。これらの染料は単独または混合することで用いることができる。
 (C-2)成分として好ましく使用できる有機顔料としては具体例をカラーインデックス(CI)ナンバーで示すと、赤色顔料の例としては、ピグメントレッド48:1、122、168、177、202、206、207、209、224、242、254などが挙げられる。(C-2)成分として好ましく使用できる紫色顔料の例としては、ピグメントバイオレット19、23、29、32、33、36、37、38などが挙げられる。(C-3)成分として好ましく使用できる青色顔料の例としてはピグメントブルー15(15:3、15:4、15:6など)、21、22、60、64などが挙げられる。(C-3成分として好ましく使用できる緑色顔料の例としてはピグメントグリーン7、10、36、47、58などが挙げられる。また、これら以外の顔料を用いることもできる。また上記と同様必要に応じて、表面処理を施されているものを使用してもよい。
 (C-2)成分、(C-3)成分の含有量は、それぞれ(A)樹脂100質量部に対して、0.1~100質量部が好ましく、さらに0.2~50質量部が好ましい。(C-1)成分の含有量が0.1質量部以上とすることで、対応する波長の光を吸収させることができる。また、100質量部以下とすることで、光の透過率および感度、解像度を両立することができる。
 また、(C-1)成分、(C-2)成分および(C-3)成分として用いられる染料は保存安定性、硬化時の退色の観点から(A)樹脂を溶解する有機溶剤に可溶でかつ樹脂と相溶し、耐熱性の高い染料が好ましい。ここでいう有機溶剤は、例えば、N-メチル-2-ピロリドン、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、δ-バレロラクトン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、N,N’-ジメチルプロピレン尿素、N,N‐ジメチルイソ酪酸アミド、メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミドなどの極性の非プロトン性溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン、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などのエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、ジイソブチルケトンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸プロピル、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-メチル-3-メトキシブチルアセテートなどのエステル類、乳酸エチル、乳酸メチル、ジアセトンアルコール、3-メチル-3-メトキシブタノールなどのアルコール類、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類等が挙げられる。また、耐熱性は、酸素濃度100ppm以下の雰囲気下で250℃1時間での加熱前後で吸収スペクトルの変化が見られないものが好ましい。
 有機顔料は、必要に応じて、ロジン処理、酸性基処理、塩基性基処理などの表面処理が施されているものを使用してもよい。また、場合により分散剤とともに使用することができる。分散剤は、例えば、カチオン系、アニオン系、非イオン系、両性、シリコーン系、フッ素系の界面活性剤を挙げることができる。
 本発明において、前記(A)樹脂を含む前記樹脂組成物がさらに、(C)着色剤を含有し、(C)着色剤が(C-4)黒色着色剤(以下、(C-4)成分と呼称する場合がある)を含有することが好ましい。
 (C)成分が(C-4)成分を含有することで、本発明に係る硬化膜における厚み基準1μmでの波長450nmの光の透過率が0.1%以上95%以下とすることができ、硬化膜が隠蔽性を有することにより、金属配線を外部から視認しづらくし、意匠性を高めることができ、さらに外光反射低減やコントラスト向上により、視認性を高めることができる。
 (C-4)成分は少なくとも1種類以上含有すればよく、例えば、1種の無機黒色顔料、有機黒色顔料または黒色染料を用いる方法、2種以上の無機黒色顔料、有機黒色顔料または黒色染料を組み合わせて用いる方法等が挙げられる。
 無機黒色顔料としては、例えば、チタン原子を有する無機黒色顔料、ジルコニウム原子を有する無機黒色顔料、アモルファスカーボンブラック、カーボンブラックなどが挙げられるが、これらに限定しない。ここでいうアモルファスカーボンブラックとは、非晶性カーボンブラック粒子のことをいう。一方で、単にカーボンブラックとは、一般的に着色剤用途としてよく知られた、結晶性を有するカーボンブラック粒子のことをいう。
 チタン原子を有する無機黒色顔料とは、TiNで表される窒化チタン、TiNxOy(0<x<2.0、0.1<y<2.0)で表される酸窒化チタン、TiCで表される炭化チタン、窒化チタンと炭化チタンの固溶体、チタンとチタン以外の金属との複合酸化物または複合窒化物のいずれか一種以上を意味する。中でも、可視光領域の遮光性が高いことに加えて、露光工程における露光光透過率が高い点で、窒化チタンおよび酸窒化チタンのいずれかが好ましく、誘電率が低い点から、窒化チタンがより好ましい。窒化チタンの製法としては気相反応が挙げられ、中でも、一次粒子径が小さく粒度分布がシャープな粒子を得やすいことから、熱プラズマ法で合成された窒化チタンが好ましい。また、チタン原子を有する無機黒色顔料は、誘電率の上昇を回避するため、不純物として無機白色顔料である、TiOで表される二酸化チタンの含有量は少ないほど好ましく、含有しないことがより好ましい。
 ジルコニウム原子を有する無機黒色顔料とは、Zrで表される窒化ジルコニウム、ZrNで表される窒化ジルコニウム、ZrOxNy(0<x<2.0,0.1<y<2.0)で表される酸窒化ジルコニウム、ジルコニウムとジルコニウム以外の金属との複合酸化物または複合窒化物のいずれか一種以上を意味する。中でも、露光工程における露光光透過率が高く、誘電率が低いことから、ZrNで表される窒化ジルコニウムが好ましい。製法としては気相反応が挙げられ、中でも、一次粒子径が小さく粒度分布がシャープな粒子を得やすいことから、熱プラズマ法で合成された窒化ジルコニウムが好ましい。また、ジルコニウム原子を有する無機黒色顔料は、誘電率の上昇を回避するため、不純物として無機白色顔料である、ZrOで表される二酸化ジルコニウムの含有量は少ないほど好ましく、含有しないことがより好ましい。
 チタン原子を有する無機黒色顔料およびジルコニウム原子を有する無機黒色顔料は、必要に応じて顔料表面を改質するため表面処理を施しても良い。表面処理の方法としては、例えば、シランカップリング剤処理によりケイ素原子を含む有機基を表面修飾基として導入する方法、シリカ、金属酸化物および/または有機樹脂などの被覆材で顔料表面の一部または全てを被覆する方法などが挙げられ、複数の表面処理を組み合わせても良い。これら表面処理を施すことにより、本発明における樹脂組成物の長期貯蔵安定性を向上できる場合がある。なお、ジルコニウム原子を有する無機黒色顔料と、チタン原子を有する無機黒色顔料は、両方を含む固溶体として1つの一次粒子を構成していても良い。
 アモルファスカーボンブラックとは、ダイヤモンド構造(SP構造)とグラファイト構造(SP構造)とから成る非晶性カーボンブラックを意味する。いわゆる、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)に分類される炭素に相当する。アモルファスカーボンブラックは、後述する結晶性を有するカーボンブラックと比べて、絶縁性が高く、表面処理を施すことなく着色材として好適に用いることができる。製法としては、炭素源を気化させ、気化させた炭素蒸気を冷却し再凝固させた後に一旦フレーク状とし、乾式粉砕処理を施して微粒化したものが好ましい。アモルファスカーボンブラックの構造は、SP構造を多く含む場合、可視光線および近赤外線の遮光性が低い反面、絶縁性を向上できる。一方、SP構造多く含む場合は、絶縁性が低い反面、可視光線および近赤外線の遮光性を向上できる。すなわち、合成条件により顔料固有のそれら特性を制御することができる。中でも、本発明における感光性組成物には、SP構造およびSP構造の合計に対して、SP構造の含有量が30~70atom%であるアモルファスカーボンブラックを好ましく用いることができる。また、SP構造およびSP構造の割合は、X線光電子分光法により解析することができる。
 以上のチタン原子を有する無機黒色顔料、ジルコニア原子を有する無機黒色顔料およびアモルファスカーボンの合計量は、近赤外線遮光性をより向上させる上で、本発明における感光性組成物の全固形分中5.0重量%以上が好ましい。また、誘電率の過度な上昇を回避する上で、感光性組成物中の全固形分中35.0重量%以下が好ましい。ここでいう全固形分とは、感光性組成物から溶剤分を除いた成分を意味する。
 カーボンブラックとしては、その製法から分類されるファーネスブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ランプブラックが挙げられ、中でも、分散性に優れ、顔料表面の酸性度や粒子径の微細化の制御が工業的に容易である点から、ファーネス法で製造されたファーネスブラックが好ましい。中でも、絶縁性向上の観点から、カーボンブラック特有の強固に粒子が数珠状に連結したストラクチャー長が短いほど好ましく、さらに、有機基が表面修飾されたものや、または高絶縁性の被覆材で被覆されたものがより好ましい。そのような表面改質型カーボンブラックとしては、市販品を用いてもよく、例えば、硫黄原子を含む酸性官能基が表面修飾されたカーボンブラックである“TPK-1227”、顔料表面がシリカで被覆されたカーボンブラックである“TPX-1409”(以上、いずれもCABOT社製)が挙げられる。
 カーボンブラックの合計量は、近赤外線遮光性をより向上させる上で、本発明における樹脂組成物の全固形分中5.0重量%以上が好ましい。また、誘電率の過度な上昇を回避する上で、樹脂組成物中の全固形分中10.0重量%以下が好ましい。
 硬化膜が所望の光学特性を有するよう複数種を混合して用いても良い。例えば、紫味の強い黒色を呈する窒化ジルコニウムと、黄味の強い黒色を呈するアモルファスカーボンとを用いて調色することにより、硬化膜の反射色を、彩度が低く抑えられたニュートラルブラックとすることができる。
 無機黒色顔料の平均一次粒子径は、分散性および分散後の貯蔵安定性を向上する観点から、5nm以上が好ましく、10nm以上がより好ましい。一方で、高い屈曲性を得ることができる点から、150nm以下が好ましく、100nm以下がより好ましい。ここでいう平均一次粒子径とは、画像解析式粒度分布測定装置を用いた粒度測定法により算出した、一次粒子径の数平均値を意味する。画像の撮影には、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いることができ、倍率50,000倍の条件で、平均一次粒子径を算出することができる。(C-4)成分が球状でない場合は、その長径と短径の平均値を一次粒子径とする。画像解析には、マウンテック社製画像解析式粒度分布ソフトウェアMac-Viewを用いる。平均一次粒子径を小径化させる、あるいは粗大分を摩砕して粒度分布をシャープなものとする必要がある場合、乾式粉砕処理を行っても良い。乾式粉砕処理には、例えば、ハンマーミル、ボールミルなどを用いることができる。また、顔料の硬度が過度に高いなどの理由から乾式粉砕処理で限界がある場合は、解砕することなく粗大分を分級処理で除去することが望ましい。
 有機黒色顔料としては、ベンゾジフラノン系黒色顔料、ペリレン系黒色顔料、アゾ系黒色顔料およびそれらの異性体のことをいう。ここでいう異性体とは、互変異性体をも含む。異性体は、複数の顔料粉末の混合物として含まれていてもよく、1つの一次粒子を構成する上で混晶として含まれていてもよい。なお、概して有機顔料は、近赤外領域における遮光性には極めて乏しい反面、誘電率が低い利点があるため、本発明における(A)樹脂を含む樹脂組成物においては、誘電率の上昇を回避していながら可視光領域のみに遮光性を付与するための成分として効果的に用いることができる。
 ベンゾジフラノン系黒色顔料としては、例えば、BASF製“Irgaphor(登録商標)”Black S0100などが挙げられるが、それらに限定されるものではない。また、SOH、SO-またはCOOHなどの置換基を有するベンゾジフラノン系黒色顔料を分散助剤として一部混合して湿式分散処理を行うことで分散性を高めることができる。
 ペリレン系黒色顔料としては、カラーインデックス(CI)ナンバーで示すと、C.I.ピグメントブラック31、32が挙げられ、例えば、BASF製FK4280などが挙げられるが、それらに限定されるものではない。
 本発明における(A)樹脂を含む樹脂組成物は、さらに、分散剤を含有することができる。分散剤とは、顔料表面への化学的結合または吸着作用を有する顔料親和性基と、親溶媒性を有する高分子鎖または基とを併せ持つものを意味する。分散剤の作用機構としては、酸-塩基相互作用の他、水素結合、ファン・デル・ワールス(Van-der-Waals)力などが複合的に関与し、後述する顔料分散液を作製する際に行う湿式メディア分散処理において、有機顔料表面の分散媒への湿潤性を高め、高分子鎖による有機顔料同士の立体反発効果および/または静電反発効果を高めることにより、顔料の微細化を促進し、かつ分散安定性を高める効果を奏する。微細化の促進および分散安定性の向上により、屈曲性をさらに向上することができる。
 分散剤としては、塩基性吸着基を有する分散剤、酸性基を有する分散剤、ノニオン系分散剤を好ましく用いることができる。塩基性吸着基を有する分散剤としては、例えば、DisperBYK-142、145、164、167、182、187、2001、2008、2009、2010、2013、2020、2025、9076、9077、BYK-LP N6919、BYK-LP N21116、BYK-JET9152(以上、いずれもビックケミー社製)、“Solsperse(登録商標)”9000、11200、13650、20000、24000、24000SC、24000GR、32000、32500、32550、326000、33000、34750、35100、35200、37500、39000、56000、76500(以上、いずれもルーブリゾール社製)、Efka-PX4310、4320、4710(以上、いずれもBASF社製)が挙げられる。酸性基を有する分散剤としては、例えば、“Tego dispers(登録商標)”655(エボニック社製)、DisperBYK-102、118、174、2096(以上、いずれもビックケミー社製)、が挙げられ、ノニオン系分散剤としては、例えば、“SOLSPERSE(登録商標)”54000(ルーブリゾール社製)、“Tego dispers(登録商標)”650、652、740W(以上、いずれもエボニック社製)が挙げられる。顔料固有の表面特性や平均一次粒子径を考慮して、後述の平均分散粒子径が得られるよう、適宜これらの分散剤を単独であるいは複数種を混合して用いてもよい。
 分散剤の含有量は、後述の湿式メディア分散処理における十分な解凝集性と、分散処理後の再凝集を抑制する上で、顔料の合計量100重量部に対して10重量部以上が好ましく、20重量部以上がより好ましい。一方、分散剤以外の構成成分の含有量を十分に確保する上で、100重量部以下が好ましく、60重量部以下がより好ましい。
 (A)樹脂を含む樹脂組成物は、必要に応じてその他の成分として、熱架橋剤、ラジカル重合性化合物、酸化防止剤、溶剤、フェノール性水酸基を有する化合物、密着改良剤、接着改良剤、界面活性剤を含有してもよい。
 次に、本発明における樹脂組成物の製造方法について説明する。例えば、前記(A)樹脂と、必要により、(B)感光剤、(C)着色剤、熱架橋剤、ラジカル重合性化合物、酸化防止剤、溶剤、フェノール性水酸基を有する化合物、密着改良剤、接着改良剤、界面活性剤などを混合して溶解させることにより、樹脂組成物を得ることができる。
 溶解方法としては、加熱や撹拌など公知の方法が挙げられる。
 樹脂組成物の粘度は、2~5,000mPa・sが好ましい。粘度が2mPa・s以上となるように固形分濃度を調整することにより、所望の膜厚を得ることが容易になる。一方粘度が5,000mPa・s以下であれば、均一性の高い樹脂膜を得ることが容易になる。このような粘度を有する樹脂組成物は、例えば固形分濃度を5~60質量%にすることで容易に得ることができる。ここで、固形分濃度とは溶剤以外の成分を言う。
 得られた樹脂組成物は、濾過フィルターを用いて濾過し、ゴミや粒子を除去することが好ましい。濾過フィルターの材質には、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ナイロン(NY)、ポリテトラフルオロエチエレン(PTFE)などがあるが、ポリエチレンやナイロンが好ましい。
 (A)樹脂を含む樹脂組成物を硬化した硬化膜を形成する際には、(A)樹脂を含む樹脂組成物から樹脂シートを形成してから、樹脂シート硬化させて膜を形成してもよい。
 樹脂シートは上記樹脂組成物を用いて基材に形成したシートをいう。具体的には、基材に樹脂組成物を塗布し、乾燥して得られた樹脂シートをいう。
 樹脂組成物を塗布する基材にはポリエチレンテレフタレート(PET)などのフィルムを用いることができる。樹脂シートをシリコンウエハなどの基板に貼り合わせて用いる際に、基材を剥離除去する必要がある場合は、表面にシリコーン樹脂などの離型剤がコーティングされている基材を用いると、容易に樹脂シートと基材を剥離できるため好ましい。
 次に、表示装置の製造方法について説明する。
 本発明の表示装置の製造方法は、少なくとも金属配線、硬化膜及び複数の発光素子を有する表示装置の製造方法であって、支持基板上に前記発光素子を配置する工程(D1)、前記支持基板上および前記発光素子上に、(A)樹脂を含む樹脂組成物からなる樹脂膜を形成する工程(D2)、前記樹脂膜に対して露光、現像することにより、前記樹脂膜に複数の貫通した開口パターンを形成する工程(D3)、前記樹脂膜を硬化させ、厚み基準1μmでの波長450nmの光の透過率が、0.1%以上95%以下である前記硬化膜を形成する工程(D6)、および、前記硬化膜の表面の少なくとも一部及び前記硬化膜の前記開口パターンに前記金属配線を形成する工程(D5)、を有する。
 図7に本発明の、複数の発光素子を有する表示装置の一例の作製工程断面図を示す。
 以下、樹脂膜とは(A)樹脂を含む樹脂組成物を基板に塗布もしくは樹脂シートをラミネートし、乾燥して得られた膜をいう。また、硬化膜は樹脂膜、もしくは樹脂シートを硬化して得られた膜をいう。
 図7aにおいて、工程(D1)は、支持基板18上に一対の電極端子6を有する発光素子2を配置する工程である。支持基板はガラス基板、シリコン基板、セラミックス類、ガリウムヒ素、有機回路基板、無機回路基板、またはこれらの基板に回路の構成材料が配置されたものなどが用いられるが、これらに限定されない。などが挙げられ、ガラス基板やシリコン基板上には仮貼り材料が配置されていてもよい。またTFTアレイ基板を使用してもよい。また支持基板は工程の途中で除去してもよく、また除去後別の対向基板を配置してもよい。
 次に、工程(D2)は、図7bに示すように支持基板18上および発光素子2上に、(A)樹脂を含む樹脂組成物または(A)樹脂を含む樹脂組成物から形成された樹脂シートを、塗布またはラミネートして樹脂膜19を形成する工程である。
 なお、支持基板上および発光素子上とは、支持基板の表面や発光素子の表面のみならず、支持基板や発光素子の上側にあればよく、硬化膜や金属配線、隔壁上に(A)樹脂を含む樹脂組成物または(A)樹脂を含む樹脂組成物から形成された樹脂シートを、塗布またはラミネートして樹脂膜を形成してもよい。
 塗布方法としては、スピンコート法、スリットコート法、ディップコート法、スプレーコート法、印刷法などの方法がある。また、塗布膜厚は、塗布手法、組成物の固形分濃度、粘度などによって異なるが、通常、乾燥後の膜厚が0.1~150μmになるように塗布される。
 塗布に先立ち、(A)樹脂を含む樹脂組成物を塗布する支持基板を予め前述した密着改良剤で前処理してもよい。例えば、密着改良剤をイソプロパノール、エタノール、メタノール、水、テトラヒドロフラン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチル、アジピン酸ジエチルなどの溶剤に0.5~20質量%溶解させた溶液を用いて、スピンコート、スリットダイコート、バーコート、ディップコート、スプレーコート、蒸気処理などの方法で基板表面を処理する方法が挙げられる。基板表面を処理した後、必要に応じて、減圧乾燥処理を施してもよい。また、その後50℃~280℃の熱処理により基板と密着改良剤との反応を進行させてもよい。
 次に、(A)樹脂を含む樹脂組成物の塗布膜を乾燥して、樹脂膜19を得る。乾燥はオーブン、ホットプレート、赤外線などを使用し、50℃~140℃の範囲で1分~数時間行うことが好ましい。
 一方、前記樹脂シートを用いる場合、前記樹脂シートに保護フィルムを有する場合にはこれを剥離し、樹脂シートと支持基板を対向させ、熱圧着により貼り合わせる(樹脂シートと支持基板を対向させ、熱圧着により貼り合わせることを、樹脂シートを支持基板にラミネートすると記す場合もある)。次に、支持基板にラミネートした樹脂シートを、上記樹脂膜を得る際と同様に乾燥して、樹脂膜19を形成する。樹脂シートは、(A)樹脂を含む樹脂組成物を剥離性基板であるポリエチレンテレフタラート等により構成される支持フィルム上に塗布、乾燥させて得ることができる。
 熱圧着は、熱プレス処理、熱ラミネート処理、熱真空ラミネート処理等によって行うことができる。貼り合わせ温度は、基板への密着性、埋め込み性の点から40℃以上が好ましい。また、樹脂シートが感光性を有する場合、貼り合わせ時に樹脂シートが硬化し、露光・現像工程におけるパターン形成の解像度が低下することを防ぐために、貼り合わせ温度は140℃以下が好ましい。
 次に、工程(D3)は、図7cに示すように、樹脂膜19に対して、フォトリソ工程を用いて、金属配線4の形態に対応した貫通した開口パターン12を形成する工程である。
 (A)樹脂を含む樹脂組成物または樹脂シートは微細加工可能なため、発光素子の高密度配置が可能である。
 感光性を有する樹脂膜上に所望のパターンを有するマスクを通して化学線を照射する。露光に用いられる化学線としては紫外線、可視光線、電子線、X線などがあるが、本発明では一般的な露光波長であるg線(436nm)、h線(405nm)またはi線(365nm)、を用いることが好ましい。感光性を有さない樹脂膜においては、樹脂膜形成後にフォトレジストを形成した後、前記の化学線を照射する。
 露光された感光性を有する樹脂膜19を現像する。現像液としては、テトラメチルアンモニウム、ジエタノールアミン、ジエチルアミノエタノール、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、トリエチルアミン、ジエチルアミン、メチルアミン、ジメチルアミン、酢酸ジメチルアミノエチル、ジメチルアミノエタノール、ジメチルアミノエチルメタクリレート、シクロヘキシルアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどのアルカリ性を示す化合物の水溶液が好ましい。また場合によっては、これらのアルカリ水溶液にN-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、γ-ブチロラクトン、ジメチルアクリルアミドなどの極性溶剤、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル類、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、イソブチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類などを1種または2種以上添加してもよい。現像後は水にてリンス処理をすることが一般的である。ここでもエタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル類などを水に加えてリンス処理をしてもよい。
 次に、工程(D6)は、図7cに示すように、樹脂膜19を硬化させることにより、厚み基準5μmでの波長450nmの光の透過率が、0.1%以上95%以下である硬化膜3を形成する工程である。
 また、樹脂膜19を硬化させることにより、厚み基準5μmでの波長450nmの光の透過率が、0.1%以上79%以下である硬化膜3を形成する工程(D4)であってもよく、樹脂膜19を硬化させることにより、厚み基準1μmでの波長450nmの光の透過率が、0.1%以上25%以下である硬化膜3を形成する工程(D7)であってもよい。   
 
 樹脂膜19を加熱して閉環反応や熱架橋反応を進行させ、硬化膜3を得る。硬化膜3は、(A)樹脂同士、または(B)感光剤や熱架橋剤などとの架橋によって、耐熱性および耐薬品性が向上する。この加熱処理は、段階的に昇温して行ってもよいし、連続的に昇温しながら行ってもよい。加熱処理は5分間~5時間実施することが好ましい。一例としては、110℃で30分加熱処理した後、さらに230℃60分熱処理する例が挙げられる。加熱処理条件としては、140℃以上400℃以下が好ましい。加熱処理条件は、熱架橋反応を進行させるため、140℃以上が好ましく、160℃以上がより好ましい。また優れた硬化膜を提供するため、表示装置の信頼性を向上させるため、加熱処理条件は300℃以下が好ましく、250℃以下がより好ましい。
 加熱時は空気雰囲気で処理されてもよく、また(C)成分の退色を抑制するため、酸素濃度が低い雰囲気で処理されてもよい。酸素濃度としては1000ppm以下が好ましく、300ppm以下がより好ましく、100ppm以下がさらに好ましい。
 このようにして得られた硬化膜は、開口パターンを有し、該開口パターン断面における傾斜辺の角度が40°以上85°以下であることが好ましい。開口部の断面形状の角度が40°以上であると、複数の発光素子を効率的に配置することができ、高精細化が可能となる。開口部の断面形状の角度はより好ましくは50°以上である。一方、開口部の断面形状の角度が85°以下であると、配線の短絡など配線不良の抑制を図ることができる。開口部の断面形状の角度はより好ましくは80°以下である。
 図17に硬化膜の開口パターンの正面断面図を示す。図17において硬化膜3に形成した開口パターンについて傾斜辺28の角度が29である。なお、傾斜辺は硬化膜3の厚み方向において1/2とした位置31での開口パターンと底部の開口パターンを直線で結んだものとした。
 続いて、図7cにおいて、硬化膜3と金属配線4との密着性を向上させるため、硬化膜3上にチタンなどのバリアメタルをスパッタリングし、さらにその上に銅シード(シード層)をスパッタリング法で形成する。
 次に、工程(D5)は、図7dに示すように、フォトレジスト層(図示せず)を形成した後、発光素子2の一対の電極端子6と電気的に接続させるための銅などからなる金属配線4をめっき法等により硬化膜3の開口パターン12および硬化膜3の一部の表面上に形成する工程である。その後、不要なフォトレジストおよびシード層、バリアメタルを除去する。
これにより、硬化膜3が金属配線4を隠蔽し、金属配線4を外部から視認しづらくして意匠性を高めることができる。さらに外光反射低減やコントラスト向上により、視認性を高めることができる。
 本発明の表示装置の製造方法は、前記工程(D2)、前記工程(D3)、前記工程(D6)および前記工程(D5)を複数回繰り返し行い、硬化膜中に前記金属配線を有する前記硬化膜を複数層形成する工程を有することが好ましい。
 図7e~fに示すように硬化膜3および金属配線4は再度同様の方法で繰り返し実施することで2層以上からなる硬化膜3を形成することができる。
 これにより、硬化膜中に金属配線を有する硬化膜を複数層とすることで、複数の発光素子を配置することができ、また、パッケージ低背化や配線短距離化による配線の短絡など配線不良の抑制や低損失化、高速応答性の向上を図ることができる。
 その後、図7gに示すように、硬化膜3の開口パターン12にバリアメタル9をスパッタリング法で形成し、はんだバンプ10を形成する。なお、バリアメタル9は有していても、有していなくてもよい。はんだバンプ10は、例えばドライバーICなど駆動素子を有する発光素子駆動基板7などに電気的に接続される。
 駆動素子8は機能別に1個の発光素子2または赤、青、緑からなる1ユニットの発光素子2に対して複数個使用してもよく、例えば図7の工程中に発光素子の近傍等に複数個駆動素子を配置してもよい。その場合、駆動素子は硬化膜3中に延在した金属配線4を介して発光素子2と電気的に接続されている。
 その後、図7hに示すように、はんだバンプ10を介してドライバーICなど駆動素子8を有する発光素子駆動基板7に電気的に接続させ、支持基板18を剥離し、対向基板5を、接着剤等を用いて貼り合わせることにより、複数の発光素子2を有する表示装置1を得る。なお、金属配線4は電極を包含してもよい。
 これにより、硬化膜3が金属配線4を隠蔽し、金属配線4を外部から視認しづらくして意匠性を高めることができる。さらに外光反射低減やコントラスト向上により、視認性を高めることができる。
 金属配線4は導電膜26であってもよい。図25は金属配線4の代わりに導電膜26を使用した工程を示している。
 本発明の表示装置の製造方法は、前記工程(D1)の前に、前記発光素子の厚み以上の厚みを有する隔壁を設ける工程(D8)を有することが好ましい。
 工程(D8)の一例を図18に示す。図18aは支持基板上に発光素子2の厚み以上の厚みを有する隔壁15を設ける工程(D8)であり、次の図18bは、発光素子2の厚み以上の厚みを有する隔壁の間に複数の発光素子2を設ける工程(D1)を示す。図18cは隔壁15を設けた状態のまま、図7bに示す工程(D2)と同様で樹脂膜19を配する工程である。以下の工程は図7に示した通りに進められる。隔壁としては(A)樹脂を用いてもよく、またエポキシ樹脂、(メタ)アクリルポリマ、ポリウレタン、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリシロキサンなど公知のものを用いてもよい。また遮光部や反射部を設けてもよい。
 本発明の表示装置の製造方法においては、前記工程(D5)の後、さらに、駆動素子及び基板を有し、前記駆動素子は金属配線を通じて発光素子に接続され、さらに前記金属配線の少なくとも一部は、前記基板の側面に延在する工程(D9)を有することが好ましい。
工程(D9)の一例を図7に示す。図7hは駆動素子及び基板を有し、駆動素子は金属配線を通じて発光素子に接続される工程(D9)を示す。図7hのように金属配線4や4cを通じて駆動素子が発光素子2に接続されており、また金属配線4cの一部は発光素子駆動基板7の側面に延在している。なお、発光素子駆動基板7に貫通電極がある場合、その貫通電極を通じて駆動素子8と接続してもよい。
 これにより、表示装置自体の低背化や高速応答性が向上し、さらに表示装置をより小型化、狭額縁化することができる。
 金属配線4cは、例えば金や銀、銅、アルミニウム、ニッケル、チタン、タングステン、アルミニウム、スズ、クロム、またはこれらを含む合金などで構成することができる。基板または発光素子駆動基板7に既に配線がある場合は、その配線を使用してもよい。
 本発明の表示装置の製造方法において、該当金属配線は導電膜であってもよい(D10)。
 工程(D10)の一例を図19に示す。図19hは金属配線4や導電膜26を通じて駆動素子が発光素子2に接続されており、また導電膜26の一部は発光素子駆動基板7の側面に延在している。
 これにより、表示装置自体の低背化や高速応答性が向上し、さらに表示装置をより小型化、狭額縁化することができる。
 導電膜26としてはインジウム、ガリウム、亜鉛、スズ、チタン、およびニオブなどのうちの少なくとも1種の元素の酸化物を主成分として含む化合物や有機物および導電性粒子を含有する感光性導電ペーストなどが好ましい。
 本発明の表示装置の製造方法は、さらに、複数の前記発光素子の間に、遮光層を有する工程(D11)を有することが好ましい。
工程(D11)の一例を図20に示す。図20aは複数の発光素子2の間に遮光層27を設ける工程(D11)を示す。また、遮光層27は発光素子2を形成する前に形成してもよく、発光素子2を形成した後形成してもよい。
 遮光層27は、(A)樹脂および(E)着色材を含む樹脂組成物を硬化した硬化膜から構成されていてもよく、また(A)樹脂を含む樹脂組成物以外の材料から構成されてもよく、エポキシ樹脂、(メタ)アクリルポリマ、ポリウレタン、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリシロキサンなど公知のものを使用してもよい。(E)着色材としては、黒色顔料を用いてもよく、例えば、カーボンブラック、ペリレンブラック、アニリンブラック等の黒色有機顔料、グラファイト、およびチタン、銅、鉄、マンガン、コバルト、クロム、ニッケル、亜鉛、カルシウム、銀等の金属微粒子、金属酸化物、複合酸化物、金属硫化物、金属窒化物、金属酸窒化物等の無機顔料が挙げられる。また、赤色顔料および青色顔料や必要に応じて黄色顔料やその他の顔料を組み合わせて黒色としてもよい。また染料を用いてもよい。着色材は2種以上含有してもよい。
 (A)樹脂および(E)着色材を含む樹脂組成物に感光性を付与してもよく、後述の(B)感光剤を用いてもよい。
 遮光層の形成方法としては、感光性を有する場合はフォトリソ工程を使用してもよく、感光性を有さない場合は、遮光層上にフォトレジストを形成した後に、フォトリソ工程もしくはエッチング工程を使用してもよく、マスクを用いてエッチング工程を使用してもよい。得られたパターンを加熱処理(ポストベーク)することにより、パターニングされた着色膜を得ることができる。加熱処理は、空気中、窒素雰囲気下、および真空状態のいずれで行ってもよい。加熱温度は100~300℃が好ましく、加熱時間は0.25~5時間が好ましい。加熱温度を連続的に変化させてもよいし、段階的に変化させてもよい。
 本発明の表示装置の製造方法は、少なくとも金属配線、硬化膜及び複数の発光素子を有する表示装置の製造方法であって、支持基板上に金属パッドを配置する工程(E1)、前記支持基板上および前記金属パッド上に、(A)樹脂を含む樹脂組成物からなる樹脂膜を形成する工程(E2)、前記樹脂膜に対して露光、現像することにより、前記樹脂膜に複数の貫通した開口パターン形成する工程(E3)、前記樹脂膜を硬化させ、厚み基準1μmでの波長450nmの光の透過率が、0.1%以上95%以下である前記硬化膜を形成する工程(E10)、前記硬化膜の表面の少なくとも一部及び前記硬化膜の前記開口パターンに前記金属配線を形成する工程(E5)、および、前記金属配線と電気的接続を保持するようにして前記硬化膜上に前記発光素子を配する工程(E6)、を有する。
 図8に本発明の表示装置1の別の実施態様の作製工程断面図を示す。図7の工程と重複するところ、具体的には図8b~eは図7b~fと重複しているため、説明を省略している。
 工程(E1)は、図8aに示すように、支持基板18上に金属パッド17を配置する工程である。
 金属パッドとしては銅やアルニウムなどが挙げられる。
 次に、工程(E2)は、図8bに示すように、支持基板18上および金属パッド17上に、(A)樹脂を含む樹脂組成物または樹脂シートを塗布またはラミネートして樹脂膜19を形成する工程である。
 なお、支持基板上および金属パッド上とは、支持基板の表面や金属パッドの表面のみならず、支持基板や金属パッドの上側にあればよく、硬化膜や金属配線、隔壁上に(A)樹脂を含む樹脂組成物または(A)樹脂を含む樹脂組成物から形成された樹脂シートを、塗布またはラミネートして樹脂膜を形成してもよい。
 次に、工程(E3)は、図8cに示すように、フォトリソ工程を用いて、樹脂膜19に複数の貫通した開口パターン12を形成する工程である。
 次に、工程(E10)は、図8cに示すように、樹脂膜19を硬化させることにより厚み基準1μmでの波長450nmの光の透過率が、0.1%以上95%以下である硬化膜3を形成する工程である。
また、樹脂膜19を硬化させることにより、厚み基準5μmでの波長450nmの光の透過率が、0.1%以上79%以下である硬化膜3を形成する工程(E4)であってもよく、樹脂膜19を硬化させることにより、厚み基準1μmでの波長450nmの光の透過率が、0.1%以上25%以下である硬化膜3を形成する工程(E8)であってもよい。
 続いて、図8cにおいて、硬化膜3と金属配線4との密着性を向上させるため、硬化膜3上にチタンなどのバリアメタルをスパッタリングし、さらにその上に銅シード(シード層)をスパッタリング法で形成する。
 次に、工程(E5)は、図8dに示すように、フォトレジスト層(図示せず)を形成した後、銅などからなる金属配線4をめっき法等により硬化膜3の開口パターン12および硬化膜3の一部の表面上に形成する工程である。その後、不要なフォトレジストおよびシード層、バリアメタルを除去する。
 本発明の表示装置の製造方法は、前記工程(E2)、前記工程(E3)、前記工程(E10)および前記工程(E5)を複数回繰り返し行い、硬化膜中に前記金属配線を有する前記硬化膜を複数層形成する工程を有することが好ましい。
 図8b~dに示すように、硬化膜3および金属配線4は再度同様の方法で繰り返し実施することで図8eに示すように2層以上からなる硬化膜3を形成することができる。
 次に、工程(E6)は、図8fに示すように、金属配線4と電気的接続を保持するようにして硬化膜3上に発光素子2を配する工程である。発光素子2の電極端子6の金属配線4は直接接続してもよく、例えば、はんだボールなどを介してもよい。
また、図8gに示すように、硬化膜3および発光素子2上に硬化膜21を形成する工程(E7)を有することが好ましい。硬化膜21としては、(A)樹脂を含む樹脂組成物を塗布、または(A)樹脂を含む樹脂組成物から構成される樹脂シートをラミネートして樹脂組成物からなる樹脂膜を形成し、硬化して硬化膜21を形成することが好ましい。また(A)樹脂を含む樹脂組成物以外の材料から構成されてもよく、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂など公知のものを使用してもよい。
 硬化条件は、樹脂の種類により異なるが、例えば80℃~230℃、15分~5時間などが挙げられる。
 これは、発光素子上に硬化膜を形成することで、発光素子の保護や平坦化を目的としている。
 その後、図8hに示すように、硬化膜21に対して、接着剤等を用いて対向基板5を貼り合わせる。また、支持基板18を剥離し、バリアメタル9とバンプ10を形成し、はんだバンプ10を介してドライバーICなど駆動素子8を付加した発光素子駆動基板7に電気的に接続される。
 駆動素子8は硬化膜3中に延在した金属配線4を介して発光素子2と電気的に接続することにより、複数の発光素子2を有する表示装置1を得る。なお、金属配線4は電極を包含してもよい。
 これにより、硬化膜3が金属配線4を隠蔽し、金属配線4を外部から視認しづらくして意匠性を高めることができる。さらに外光反射低減やコントラスト向上により、視認性を高めることができる。
 金属配線4は導電膜26であってもよい。図26は金属配線4の代わりに導電膜26を使用した工程を示している。
 本発明の表示装置の製造方法は、前記工程(E5)の後、前記発光素子の厚み以上の厚みを有する隔壁を設ける工程(E9)を有することが好ましい。
 工程(E9)の一例を図9に示す。図9fは図8eに示す硬化膜3を複数層形成した後に、隔壁15を設ける工程(E9)を示す。その後、図9gに示すように隔壁15の間に発光素子2を設け、次に、図9hに示すように隔壁15と発光素子2の上部に対向基板5を貼り合わせるとともに、支持基板18を剥離し、バリアメタル9とバンプ10を形成し、はんだバンプ10を介してドライバーICなど駆動素子8を有する発光素子駆動基板7に電気的に接続される。
 本発明の表示装置の製造方法は、前記工程(E7)の後、さらに、駆動素子及び基板を有し、前記駆動素子は金属配線を通じて発光素子に接続され、さらに前記金属配線の少なくとも一部は、前記基板の側面に延在する工程(E11)を有することが好ましい。
 工程(E11)の一例を図8に示す。図8hは駆動素子及び基板を有し、駆動素子は金属配線を通じて発光素子に接続される工程(E11)を示す。図8hのように金属配線4や4cを通じて駆動素子が発光素子2に接続されており、また金属配線4cの一部は発光素子駆動基板7の側面に延在している。なお、発光素子駆動基板7に貫通電極がある場合、その貫通電極を通じて駆動素子8と接続してもよい。
 これにより、表示装置自体の低背化や高速応答性が向上し、さらに表示装置をより小型化、狭額縁化することができる。
 金属配線4cは、例えば金や銀、銅、アルミニウム、ニッケル、チタン、タングステン、アルミニウム、スズ、クロム、またはこれらを含む合金などで構成することができる。基板または発光素子駆動基板7に既に配線がある場合は、その配線を使用してもよい。
 表示装置の製造方法において、該金属配線は導電膜であってもよい(E12)。
工程(E12)の一例を図21に示す。図21hは金属配線4や導電層26を通じて駆動素子が発光素子2に接続されており、また金属配線4cや導電膜26の一部は発光素子駆動基板7の側面に延在している。
 これにより、表示装置自体の低背化や高速応答性が向上し、さらに表示装置をより小型化、狭額縁化することができる。
 導電膜26としてはインジウム、ガリウム、亜鉛、スズ、チタン、およびニオブなどのうちの少なくとも1種の元素の酸化物を主成分として含む化合物有機物および導電性粒子を含有する感光性導電ペーストなどが好ましい。
 本発明の表示装置の製造方法は、少なくとも配線、硬化膜及び複数の発光素子を有する表示装置の製造方法であって、基板などの上に(A)樹脂を含む樹脂組成物からなる樹脂膜を形成する工程(F1)、前記樹脂膜に対して露光、現像することにより、前記樹脂膜に複数の貫通した開口パターン形成する工程(F2)、前記樹脂膜を硬化させ、厚み基準1μmでの波長450nmの光の透過率が、0.1%以上95%以下である前記硬化膜を形成する工程(F3)、前記硬化膜の表面の少なくとも一部及び前記硬化膜の前記開口パターンの一部に前記配線を形成する工程(F4)、前記配線と電気的接続を保持するようにして前記硬化膜上に前記発光素子を配する工程(F5)、を有する。
 図22に本発明の表示装置1の別の実施態様の作製工程断面図を示す。
 工程(F1)は、図22aに示すように、基板などの上に(A)樹脂を含む樹脂組成物からなる樹脂膜を形成する工程である。(A)樹脂を含む樹脂組成物または(A)樹脂を含む樹脂組成物から形成された樹脂シートを、塗布またはラミネートして樹脂膜を形成してもよい。
 基板としては発光素子駆動基板7を用いることができる。図22aにガラス基板上にTFT22、絶縁膜23、金属配線4を配したTFTアレイ基板を1例として示す。
 金属配線4としては、例えば、金や銀、銅、アルミニウム、ニッケル、チタン、モリブデンやこれらを含む合金などが挙げられる。絶縁膜24としては、特に限定しないが、例えばシリコン酸化膜やシリコン窒化膜、有機物からなる絶縁膜などが挙げられる。
 次に、工程(F2)は、図22aに示すように、フォトリソ工程を用いて、樹脂膜に複数の貫通した開口パターンを形成する工程である。
 次に、工程(F3)は、図22aに示すように、樹脂膜を硬化させることにより厚み基準1μmでの波長450nmの光の透過率が、0.1%以上95%以下である硬化膜3を形成する工程である。
 次に、工程(F4)は、図22bに示すように、硬化膜の表面の少なくとも一部及び前記硬化膜の前記開口パターンの一部に配線を形成する工程である。フォトレジスト層(図示せず)を形成した後、例えば、配線24をスパッタリング法等により硬化膜3の一部の表面上に形成する工程である。その後、不要なフォトレジストを除去する。
 配線としては、金属配線やインジウム、ガリウム、亜鉛、スズ、チタン、およびニオブなどのうちの少なくとも1種の元素の酸化物を主成分として含む化合物や有機物および導電性粒子を含有する感光性導電ペーストなどが挙げられるが、その他公知のものを使用してもよい。
 本発明の表示装置の製造方法は、前記工程(F1)、前記工程(F2)、前記工程(F3)および前記工程(F4)を複数回繰り返し行い、硬化膜中に前記配線を有する前記硬化膜を複数層形成する工程を有することが好ましい。
 硬化膜3は再度同様の方法で繰り返し実施することで図22cに示すように2層以上からなる硬化膜3を形成することができる。
 次に、工程(F5)は、図22dに示すように、配線24と電気的接続を保持するようにして硬化膜3上に発光素子2を配する工程である。発光素子2の電極端子6と配線24は直接接続してもよく、例えば、はんだボールなどを介してもよい。
 また、発光素子2を配する前、もしくは後に隔壁15を形成してもよい。
 その後、図22eに示すように、接着剤等を用いて対向基板5を貼り合わせる。また、導電膜26を形成し、導電膜26を通じてドライバーICなど駆動素子8は硬化膜3中に延在した金属配線4や配線24を介して発光素子2と電気的に接続することにより、複数の発光素子2を有する表示装置1を得る。なお、配線24は電極も包含する。
 これにより、硬化膜により配線の電気的絶縁性を確保することが出来、硬化膜中に配線を延在させることにより、発光素子の一対の電極端子と駆動素子を電気的に接続させることにより発光動作を制御させることが出来る。また、硬化膜が金属配線を隠蔽し、金属配線を外部から視認しづらくして意匠性を高めることができる。さらに外光反射低減やコントラスト向上により、視認性を高めることができる。
 本発明の表示装置は各種LEDディスプレイ等表示装置や車載用の各種ランプ等に好適に用いられる。
 以下、実施例等をあげて本発明を説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
なお、実施例中の表示装置や表示装置に用いた樹脂組成物からなる硬化膜の評価は以下の方法により行った。
 <硬化膜の光の透過率の評価方法>
 5cm角ガラス基板上に樹脂組成物からなるワニスを加熱処理後の膜厚が5.0μmとなるようにスピンコート塗布し、120℃で3分間プリベークした。その後、光洋サーモシステム(株)製高温クリーンオーブンCLH-21CD-Sを用いて、窒素気流下において酸素濃度100ppm以下で50℃から3.5℃/分で、110℃まで昇温し、続けて110℃で30分加熱処理を行った。その後3.5℃/分で、加熱温度である230℃まで昇温し、続けて昇温後の加熱温度で1時間加熱処理を行ない、塗布膜を乾燥、加熱処理させて硬化膜を得た。なお、プリベーク後および現像後の塗布膜の膜厚は、大日本スクリーン製造(株)製光干渉式膜厚測定装置ラムダエースSTM-602を使用し、屈折率を1.629として測定し、硬化膜の膜厚は屈折率1.629で測定した。
 このようにして得られた硬化膜について、ダブルビーム分光光度計U-2910((株)日立ハイテクサイエンス製)を用いて、波長450nmの透過率を測定した。また、加熱処理後の耐熱性樹脂膜の膜厚が5μmでなかった場合は、ランベルトの法則に従い、測定した透過スペクトルの膜厚を5μmに換算した値とした。
 <硬化膜による金属配線の隠蔽性の評価方法>
 下記実施例、比較例に記載の表示装置を用いて硬化膜による金属配線の隠蔽性を評価した。測定には顕微鏡を用いた。顕微鏡にて金属が隠蔽されているか目視にて評価した。表示装置のうち硬化膜により金属配線が隠蔽されたものを良好として2、表示装置のうち硬化膜により金属配線が目視で明確に確認できたものを不良として1、とした。
 <樹脂組成物からなる硬化膜の開口パターン形状評価>
 ワニスを作製して8インチのシリコンウエハ上に、加熱処理後の膜厚が5μmとなるよう、塗布現像装置ACT-8(東京エレクトロン(株)製)を用いてスピンコート法で塗布およびプリベークを行い、プリベーク膜を作製した。プリベークは120℃で3分間行った。その後、i線ステッパー((株)ニコン製、NSR-2205i14)を用いてそれぞれ50~1000mJ/cmの露光量にて露光した。露光に用いた円形パターンのサイズは5~30μmである。露光後、2.38質量%のテトラメチルアンモニウム(TMAH)水溶液(多摩化学工業製)を用いて、現像前後の未露光部の膜厚変化が1.0~1.5μmとなるような条件で現像し、次いで純水でリンスし、振り切り乾燥をし、パターン形成膜を得た。もしくはシクロペンタノンを用いて現像し、振り切り乾燥をし、パターン形成膜を得た。非感光性材料の場合は、露光前にフォトレジストを形成した後、露光、現像を行い、現像後にフォトレジストを除去した。なお、プリベーク後および現像後の膜厚は、大日本スクリーン製造(株)製光干渉式膜厚測定装置ラムダエースSTM-602を使用し、屈折率を1.629として測定した。
 現像後、イナートオーブンCLH-21CD-S(光洋サーモシステム(株)製)を用いて、窒素気流下において酸素濃度20ppm以下で50℃から3.5℃/分で、100℃まで昇温し、続けて100℃で30分加熱処理を行った。その後3.5℃/分で、230℃まで昇温し、続けて、1時間加熱処理を行ない、パターン形成膜を硬化させて硬化膜を得た。
 温度が50℃以下になったところでウエハを取り出した後、ウエハを割断し、5~30μmの円形パターン断面形状を走査型電子顕微鏡S-4800(日立ハイテク製)を用いて観察、測定した。なお、硬化膜の厚み方向において1/2とした位置での開口パターンと底部の開口パターンを直線で結んだものを傾斜辺として傾斜辺の角度を求めた。
 その結果、傾斜辺の角度が50°以上80°以下のものをレベルA、40°以上50°未満または80°より大きく85°以下のものをレベルB、40°未満または85°より大きいものをレベルCと評価した。
 <合成例1 ヒドロキシル基含有ジアミン化合物の合成>
 2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン(セントラル硝子(株)製、以下、BAHFとする)18.3g(0.05モル)をアセトン100mLおよびプロピレンオキシド(東京化成(株)製)17.4g(0.3モル)に溶解させ、-15℃に冷却した。ここに3-ニトロベンゾイルクロリド(東京化成(株)製)20.4g(0.11モル)をアセトン100mLに溶解させた溶液を滴下した。滴下終了後、-15℃で4時間撹拌し、その後室温に戻した。析出した白色固体をろ別し、50℃で真空乾燥した。
 得られた白色固体30gを300mLのステンレスオートクレーブに入れ、メチルセルソルブ250mLに分散させ、5%パラジウム-炭素(和光純薬(株)製)を2g加えた。ここに水素を風船で導入して、還元反応を室温で行った。約2時間後、風船がこれ以上しぼまないことを確認して反応を終了させた。反応終了後、濾過して触媒であるパラジウム化合物を除き、ロータリーエバポレーターで濃縮し、下記式で表されるヒドロキシル基含有ジアミン化合物を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 <合成例2 ポリベンゾオキサゾール前駆体(A-1)の合成>
 乾燥窒素気流下、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル(以下、4,4’-DAEとする)1.5g(0.0075モル)、BAHF12.8g(0.035モル)、RT-1000(HUNTSMAN(株)製)5.0g(0.0050モル)をNMP100gに溶解させた。ここに、ドデカン酸ジイミダゾール(7.4g、0.023モル)、1,1’-(4,4’-オキシベンゾイル)ジイミダゾール(以下、PBOMとする)(8.1g、0.023モル)をNMP25gとともに加えて、85℃で3時間反応させた。次に、1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン(以下、SiDAとする)0.6g(0.0025モル)、4,4’-オキシジフタル酸無水物(以下、ODPAとする)0.8g(0.0025モル)、5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物(以下、NAとする)0.8g(0.0050モル)をNMP25gとともに加えて、85℃で1時間反応させた。反応終了後、室温まで冷却し、酢酸13.2g(0.25モル)をNMP25gとともに加えて、室温で1時間攪拌した。攪拌終了後、溶液を水1.5Lに投入して白色沈殿を得た。この沈殿を濾過で集めて、水で3回洗浄した後、50℃の通風乾燥機で3日間乾燥し、ポリベンゾオキサゾール前駆体(A-1)の粉末を得た。
 <合成例3 ポリベンゾオキサゾール前駆体(A-2)の合成>
 乾燥窒素気流下、BAHF27.5g、(0.075モル)をNMP257gに溶解させた。ここに、PBOM17.2g(0.048モル)をNMP20gとともに加えて、85℃で3時間反応させた。続いて、RT-1000(HUNTSMAN(株)製)20.0g(0.02モル)、SiDA1.2g(0.005モル)、PBOM14.3g(0.04モル)をNMP50gとともに加えて、85℃で1時間反応させた。さらに、末端封止剤として、5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物3.9g(0.024モル)をNMP10gとともに加えて、85℃で30分反応させた。反応終了後、室温まで冷却し、酢酸52.8g(0.50モル)をNMP87gとともに加えて、室温で1時間撹拌した。撹拌終了後、溶液を水3Lに投入して白色沈殿を得た。この沈殿を濾過で集めて、水で3回洗浄した後、50℃の通風乾燥機で3日間乾燥し、ポリベンゾオキサゾール前駆体(A-2)の粉末を得た。
 <合成例4 ポリイミド前駆体(A-3)の合成>
 乾燥窒素気流下、合成例1で得られたヒドロキシル基含有ジアミン51.9g(0.086モル)およびSiDA1.0g(0.004モル)をNMP200gに溶解した。ここにODPA31.0g(0.10モル)を加え、40℃で2時間撹拌した。そして末端封止剤として3-アミノフェノール(東京化成工業(株)製)1.1g(0.01モル)をNMP10gとともに加えて、40℃で1時間反応させた。その後、ジメチルホルアミドジメチルアセタール(三菱レーヨン(株)製、以下、DFAとする)7.1g(0.06モル)をNMP5gで希釈した溶液を滴下した。滴下後、40℃で2時間撹拌を続けた。撹拌終了後、溶液を水2Lに投入して、ポリマー固体の沈殿をろ過で集めた。さらに水2Lで3回洗浄を行い、集めたポリマー固体を50℃の真空乾燥機で72時間乾燥し、ポリイミド前駆体(A-3)を得た。
 <合成例5 ポリイミド前駆体(A-4)の合成>
 乾燥窒素気流下、合成例1で得られたヒドロキシル基含有ジアミン41.1g(0.068モル)、プロピレンオキシドおよびテトラメチレンエーテルグリコール構造を含むジアミン(RT-1000、HUNTSMAN(株)製))18.0g(0.018モル)およびSiDA1.0g(0.004モル)をNMP200gに溶解した。ここにODPA31.0g(0.10モル)を加え、40℃で2時間撹拌した。そして末端封止剤として3-アミノフェノール1.1g(0.01モル)をNMP10gとともに加えて、40℃で1時間反応させた。その後、DFA6.0g(0.05モル)をNMP5gで希釈した溶液を滴下した。滴下後、40℃で2時間撹拌を続けた。撹拌終了後、溶液を水2Lに投入して、ポリマー固体の沈殿をろ過で集めた。さらに水2Lで3回洗浄を行い、集めたポリマー固体を50℃の真空乾燥機で72時間乾燥し、ポリイミド前駆体(A-4)を得た。
 <合成例6 ポリイミド(A-5)の合成>
 乾燥窒素気流下、BAHF29.3g(0.08モル)、SiDA1.2g(0.005モル)、末端封止剤として、3-アミノフェノール3.3g(0.03モル)をNMP80gに溶解させた。ここにODPA31.2g(0.1モル)をNMP20gとともに加えて、60℃で1時間反応させ、次いで180℃で4時間撹拌した。撹拌終了後、溶液を水3Lに投入して白色沈殿を得た。この沈殿を濾過で集めて、水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で20時間乾燥し、ポリイミド(A-5)の粉末を得た。
 <合成例7 カルド樹脂(A-6)の合成>
 乾燥窒素気流下、還流冷却器付き四つ口フラスコ中にビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂とアクリル酸との等当量反応物(新日鐵化学社製、製品名「ASF-400」溶液)の50%PGMEA溶液198.53gと、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物39.54g(0.12モル)、コハク酸無水物8.13g(0.08モル)、PGMEA48.12g及びトリフェニルホスフィン0.45gを仕込み、120~125℃に加熱下に1時間撹拌し、更に75~80℃で6時間の加熱撹拌を行い、その後、グリシジルメタクリレート8.6gを投入し、更に80℃で8時間攪拌し、環状構造を構成している4級炭素原子に二つの環状構造が結合した骨格構造を有する樹脂(A-6)を得た。
 <合成例8 フェノール樹脂(A-7)の合成>
 乾燥窒素気流下、m-クレゾール108.1g(1.0モル)、ベンズアルデヒド34.0g(0.32モル)、サリチルアルデヒド90.4g(0.74モル)、エタノール200g及びパラトルエンスルホン酸8.6g(0.05モル)を反応容器に仕込み、65℃還流下で18時間反応させた。反応系を苛性ソーダで中和後、メチルイソブチルケトンと水を添加し、5回分液洗浄を行った。エバポレーターでメチルイソブチルケトンを100℃で減圧留去させ、フェノール樹脂(A-7)を得た。
 <合成例9 感光剤(キノンジアジド化合物)の合成(B-1)>
 乾燥窒素気流下、4,4’-[1-[4-[1-(4-ヒドロキシフェニル-1)-1-メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビスフェノール(本州化学工業(株)製、以下TrisP-PAとする)21.2g(0.05モル)と5-ナフトキノンジアジドスルホン酸クロリド(東洋合成(株)製、NAC-5)26.8g(0.10モル)をγ-ブチロラクトン(以下、GBLとも呼ぶ)450gに室温において溶解させた。ここに、γ-ブチロラクトン50gと混合したトリエチルアミン12.7gを、系内が35℃以上にならないように滴下した。滴下後40℃で2時間撹拌した。トリエチルアミン塩を濾過し、濾液を水に投入した。その後、析出した沈殿を濾過で集め、さらに1%塩酸水1Lで洗浄した。その後、さらに水2Lで2回洗浄した。この沈殿を真空乾燥機で乾燥し、下記式で表されるキノンジアジド化合物(B-1)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 <合成例10 感光剤(キノンジアジド化合物)の合成(B-2)>
 乾燥窒素気流下、TrisP-PA21.2g(0.05モル)と4-ナフトキノンジアジドスルホン酸クロリド(東洋合成(株)製、NAC-5)26.8g(0.10モル)をγ-ブチロラクトン450gに室温において溶解させた。ここに、γ-ブチロラクトン50gと混合したトリエチルアミン12.7gを、系内が35℃以上にならないように滴下した。滴下後40℃で2時間撹拌した。トリエチルアミン塩を濾過し、濾液を水に投入した。その後、析出した沈殿を濾過で集め、さらに1%塩酸水1Lで洗浄した。その後、さらに水2Lで2回洗浄した。この沈殿を真空乾燥機で乾燥し、下記式で表されるキノンジアジド化合物(B-2)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 <合成例11 ポリイミド前駆体(A-8)の合成>
 乾燥窒素気流下、1,4-パラフェニレンジアミン3.2g(0.03モル)および4,4’-DAE12.0g(0.06モル)をNMP200gに溶解した。ここにODPA31.0g(0.10モル)を加え、40℃で2時間撹拌した。そして末端封止剤として3-アミノフェノール(東京化成工業(株)製)1.1g(0.01モル)をNMP10gとともに加えて、40℃で1時間反応させた。その後、DFA7.1g(0.06モル)をNMP5gで希釈した溶液を滴下した。滴下後、40℃で2時間撹拌を続けた。撹拌終了後、溶液を水2Lに投入して、ポリマー固体の沈殿をろ過で集めた。さらに水2Lで3回洗浄を行い、集めたポリマー固体を50℃の真空乾燥機で72時間乾燥し、ポリイミド前駆体(A-8)を得た。
 <合成例12 ポリイミド前駆体(A-9)の合成>
 ODPA155.1g(0.50モル)を2リットル容量のセパラブルフラスコに入れ、2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)134.0g(1.00モル)及びγ―ブチロラクトン400gを加えた。室温下で攪拌しながら、ピリジン79.1gを加えることにより、反応混合物を得た。反応による発熱の終了後、室温まで放冷し、更に16時間静置した。
 次に、氷冷下において、反応混合物に、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)206.3g(1.00モル)をγ-ブチロラクトン180gに溶解した溶液を、攪拌しながら40分かけて加えた。続いて、1,4-パラフェニレンジアミン16.2g(0.15モル)および4,4’-DAE60.1g(0.30モル)をγ-ブチロラクトン350gに懸濁した懸濁液を、攪拌しながら60分かけて加えた。更に室温で2時間攪拌した後、エチルアルコール30mlを加えて1時間攪拌した。その後、γ-ブチロラクトン400gを加えた。反応混合物に生じた沈殿物を、ろ過により取り除き、反応液を得た。
 反応液を水3Lに投入して白色沈殿を得た。この沈殿を濾過で集めて、水で2回洗浄した後、イソプロパノールで1回洗浄した後に50℃の真空乾燥機で72時間乾燥し、ポリイミド前駆体(A-9)を得た。
 <合成例13 アクリル樹脂(A-10)の合成>
 窒素雰囲気の反応容器中に、150gのジメチルアミノメタノール(以下、「DMEA」;東京化成工業(株)製)を仕込み、オイルバスを用いて80℃まで昇温した。これに、20gのエチルアクリレート(以下、「EA」)、40gのメタクリル酸2-エチルヘキシル(以下、「2-EHMA」)、20gのスチレン(以下、「St」)、15gのアクリル酸(以下、「AA」)、0.8gの2,2’-アゾビスイソブチロニトリル及び10gのDMEAからなる混合物を、1時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに80℃、窒素雰囲気下で6時間重合反応を行った。その後、1gのハイドロキノンモノメチルエーテルを添加して、重合反応を停止した。引き続き、5gのグリシジルメタクリレート(以下、「GMA」)、1gのトリエチルベンジルアンモニウムクロライド及び10gのDMEAからなる混合物を、0.5時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに80℃、窒素雰囲気下で2時間付加反応を行った。得られた反応溶液をメタノールで精製して未反応不純物を除去し、さらに24時間真空乾燥し、共重合比率(質量基準):EA/2-EHMA/St/GMA/AA=20/40/20/5/15の樹脂(A-12)を得た。得られた樹脂(A-10)の酸価は103mgKOH/gであった。
 <合成例14 アクリル樹脂(A-11)の合成>
 特許第3120476号明細書の実施例1に記載の方法により、メチルメタクリレート/メタクリル酸/スチレン共重合体(重量比30/40/30)を合成した。得られた共重合体100重量部に対し、グリシジルメタクリレート40重量部を付加させ、精製水で再沈し、濾過および乾燥することにより、重量平均分子量15,000、酸価110mgKOH/gの樹脂(A-11)を得た。
 <調製例1 感光性導電ペースト1の調製>
 100mLクリーンボトルに、樹脂として10.0gの樹脂(A-10)、光重合開始剤として0.50gの“IRGACURE(登録商標)”OXE-01(チバジャパン(株)製)、溶剤として5.0gのDMEA及び不飽和二重結合を有する化合物として2.0gの“ライトアクリレート(登録商標)”BP-4EA(共栄社化学(株)製)を入れ、自転-公転真空ミキサー「あわとり錬太郎ARE-310」((株)シンキー製)を用いて混合して、17.5gの樹脂溶液(固形分71.4質量%)を得た。
 得られた17.50gの樹脂溶液と、44.02gの平均粒子径1.0μmの銀粒子と、0.28gの平均粒子径0.05μmのカーボンブラックを混合し、3本ローラーミル「EXAKT M-50」(EXAKT社製)を用いて混練し、61.8gの感光性導電ペースト1を得た。なお、銀粒子、カーボンブラックの平均粒子径は、電子顕微鏡(SEM)を用いて、倍率10000倍、視野幅12μmで各粒子を観察し、無作為に選択した40個の銀粒子およびカーボンブラックの一次粒子について、それぞれの最大幅を測定し、それらの数平均値を算出した。
 <調製例2 着色材分散液(DC-1)の製造>
 着色材として、熱プラズマ法により製造したジルコニア化合物粒子Zr-1(日清エンジニアリング(株)製)を用いた。Zr-1 200g、アクリルポリマー(P-1)のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)35重量%溶液114g、高分子分散剤として3級アミノ基と4級アンモニウム塩を有する“DISPERBYK(登録商標)”LPN-2111625gおよびPGMEA661gをタンクに仕込み、ホモミキサーで20分撹拌し、予備分散液を得た。0.05mmφジルコニアビーズを75体積%充填した遠心分離セパレーターを具備した寿工業(株)製分散機ウルトラアペックスミルに、得られた予備分散液を供給し、回転速度8m/sで3時間分散を行い、固形分濃度25重量%、着色材/樹脂(重量比)=80/20の着色材分散液(DC-1)を得た。
 <調製例3 感光性着色樹脂組成物1の調製>
 283.1gの着色材分散液(DC-1)に、樹脂(A-11)のPGMEA35重量%溶液を184.4g、多官能モノマーとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬(株)製)を50.1g、光重合開始剤として“Irgacure(登録商標)”907(BASF社製)を7.5gおよび“KAYACURE(登録商標)”DETX-S(日本化薬(株)製)を3.8g、密着改良剤としてKBM5103(信越化学(株)製)を12.0g、界面活性剤としてシリコーン系界面活性剤“BYK(登録商標)”333(ビックケミー社製)のPGMEA10重量%溶液3gを456.1gのPGMEAに溶解した溶液を添加して、全固形分濃度20重量%、着色材/樹脂(重量比)=30/70の感光性着色樹脂組成物1を得た。
 <調製例4 着色材分散液(DC-2)の製造>
 特表2008-517330号公報に記載の方法により、スルホン酸基を表面に修飾したカーボンブラック(CB-Bk1)の表面元素組成としては(C:88%、O:7%、Na:3%、S:2%)であり、S元素の状態としては、S2pピーク成分のうちC-S及びS-Sに帰属される成分が90%、SO及びSOxに帰属される成分は10%であり、BET値は54m2/gであった。
 このカーボンブラックCB-Bk1を(200g)、アクリル樹脂(A-13)のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート40質量%溶液(94g)、高分子分散剤としてビックケミー・ジャパンLPN21116、40質量%溶液(31g)及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(675g)をタンクに仕込み、ホモミキサー(特殊機化製)で1時間撹拌し、予備分散液を得た。その後0 .05mmφジルコニアビーズ(ニッカトー製YTZボール)を70%充填した遠心分離セパレーターを具備したウルトラアペックスミル(寿工業製)に予備分散液を供給し、回転速度8 m/sで2時間分散を行い、固形分濃度25質量% 、顔料/樹脂(質量比)=80/20の着色分散液DC -2を得た。
 <調製例5 感光性着色樹脂組成物2の調製>
 534.8gの着色材分散液(DC-2)に、樹脂(A-13)のPGMEA40質量%溶液を122.1g、多官能モノマーとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬(株)製)を47.3g、光重合開始剤として“アデカクルーズ”NCI-831(ADEKA(株)社製)を11.8g、密着改良剤としてKBM5103(信越化学(株)製)を12.0g、界面活性剤としてシリコーン系界面活性剤“BYK(登録商標)”333(ビックケミー社製)のPGMEA10質量%溶液4gを194.0gのPGMEAに溶解した溶液を添加して、全固形分濃度25質量%、着色材/樹脂(重量比)=45/55の感光性着色樹脂組成物2を得た。
 <調製例6 顔料分散液1(C-4-1)の調製>
 57.7gの“Solsperse(登録商標)”20000(三級アミノ基を分子末端に有するポリエーテル系高分子樹脂分散剤)を、溶剤である750.0gのPGMEAに混合して10分間撹拌した後、192.3gの窒化チタン(平均一次粒子径25nm;表中、「TiN」)を投入して30分間撹拌した後に、横型ビーズミルを用いて湿式メディア分散処理および濾過(PPフィルタ孔径0.8μm)を行い、顔料分散液1(C-4-1)を調製した。なお、顔料分散液1に含有する窒化チタンの平均分散粒子径は85nmであった。
 <調製例7:顔料分散液2(C-4-2)の調製>
 有機青色顔料であるC.I.ピグメントブルー60(平均一次粒子径60nm)、有機赤色顔料であるC.I.ピグメントレッド190(平均一次粒子径55nm)、有機黄色顔料であるC.I.ピグメントイエロー192(平均一次粒子径40nm)を用いて、調製例1と同様の手順で各顔料分散液をそれぞれ調製した。なお、顔料分散液に含有する、C.I.ピグメントブルー60の平均分散粒子径は、162nm、C.I.ピグメントレッド190の平均分散粒子径は、110nm、C.I.ピグメントイエロー192の平均分散粒子径は90nmであった。有機青色顔料分散液400.0g、有機赤色顔料分散液300.0gと、有機黄色顔料分散液300.0gを混合し10分間撹拌して、擬似黒色分散液である、顔料分散液2(C-4-2)を調製した。
 <調製例6 顔料分散液3の調製>
 30.00gの“Solsperse(登録商標)”20000を、850.0gのPGMEAに混合して10分間撹拌した後、有機黒色顔料である、120.0gの上ベンゾジフラノン系顔料(平均一次粒子径50nm;BASF製“Irgaphor(登録商標)”Black S0100を投入して30分間撹拌した後に、横型ビーズミルを用いて、調製例3と同様の手順で顔料分散液3(C-4-3)を調製した。なお、顔料分散液3に含有するベンゾジフラノン系顔料の平均分散粒子径は120nmであった。
 実施例、比較例に用いた(B-3)成分、(C-1)成分、(C-2)成分、(C-3)成分、(F-1)成分、(F-2)成分、その他成分、溶媒を以下に示す。
(B-3)成分:光重合開始剤NCI-831((株)ADEKA製)
(C-1)着色剤:Plast Yellow8070(極大吸収波長:460nm)(有本化学工業(株)製)
(C-2)着色剤:Oil Scarlet5206(極大吸収波長:530nm)(有本化学工業(株)製)
(C-3)着色剤:Plast Blue8540(極大吸収波長:660nm)(有本化学工業(株)製)
その他成分:
ラジカル重合性化合物:
(F-1)成分:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA、共栄社化学(株)製)
熱架橋剤:
(G-1)成分:HMOM-TPHAP(本州化学工業(株)製)
(G-2)成分:YX-4000H(三菱ケミカル(株)製)
溶媒:
GBL:ガンマブチロラクトン
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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 表1に(A)樹脂、(B)感光剤(C)着色剤などから構成される樹脂組成物の配合処方を示す。樹脂組成物1-21は、表1に記載の溶媒を用いて固形分濃度40質量%となるように調製した。また、表2-1、2-2に実施例で使用した樹脂組成物、樹脂組成物の硬化膜の厚み基準5μmでの波長450nmでの光の透過率(%)、硬化膜の全体の厚み(μm)、硬化膜の層数、硬化膜を加工した開口パターンの形状と長さ、開口パターンの傾斜辺の角度を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
 評価レベル(1)について、表示装置のうち硬化膜により金属配線が隠蔽されかつ、開口パターンの最長長さが2μm以下のものをレベルA、表示装置のうち硬化膜により金属配線が隠蔽されかつ、開口パターンの最長長さが5μm以下のものをレベルB、表示装置のうち硬化膜により金属配線が隠蔽されかつ、開口パターンの最長長さが20μm以下のものをレベルC、表示装置のうち硬化膜により金属配線が隠蔽されかつ、開口パターンの最長長さが20μmより大きいものをレベルD、表示装置のうち硬化膜により金属配線が目視で明確に確認できたものをレベルE、とした。
 評価レベル(2)について、傾斜辺の角度が55°以上80°以下のものをレベルA、40°以上55°未満または80°より大きく85°以下のものをレベルB、40°未満または85°より大きいものをレベルCと評価した。
 (実施例1)(図7の構成)
 図7の作製工程断面図に従って本発明の表示装置の実施例を説明する。
 図7aに示すように、支持基板18はガラス基板を使用した。ガラス基板上にはポリイミドからなる仮貼り材料を配置し、支持基板18上に発光素子であるLED2を配置した(工程(D1)に相当)。LED2の厚みは7μm、1辺の長さが30μm、もう1辺の長さが50μmであった。
 次に、図7bに示すように、支持基板18上および発光素子2上に、表1に記載の樹脂組成物1を加熱処理後10μmとなるように塗布し、樹脂膜19を形成した(工程(D2)に相当)。
 次に、図7cに示すように、樹脂膜19上に所望のパターンを有するマスクを通してi線(365nm)を照射した。露光された樹脂膜19を、2.38質量%のテトラメチルアンモニウム(TMAH)水溶液を用いて現像し、樹脂膜19の厚さ方向に貫通する複数の開口パターン12をパターン形成した(工程(D3)に相当)。開口パターンの形状は円形で、開口パターンのうち、最も小さい領域での底面部の最長長さは直径2μmであった。
 次に、樹脂膜19を酸素濃度100ppm以下の雰囲気下で110℃で30分加熱処理した後、さらに230℃60分熱処理して、硬化させることにより厚み10μmの硬化膜3を形成した(工程(D4)に相当)。樹脂膜19はそのまま硬化して硬化膜3となる。
 次に、図7dに示すように、硬化膜3上にチタンのバリアメタルをスパッタリングし、さらにその上に銅のシード層をスパッタリング法で形成した。そのあと、フォトレジスト層を形成した後、めっき法により、LED2と電気的に接続される銅からなる金属配線4を硬化膜3の開口パターン12及び硬化膜3の一部の表面上に形成し、その後、フォトレジストおよびシード層、バリアメタルを除去した(工程(D5)に相当)。硬化膜3の一部の表面上に形成した金属配線4aの厚みは5μmであった。
 その後、図7e~fのように、工程(D2)、工程(D3)、工程(D4)および工程(D5)を2回繰り返し行い硬化膜3を3層形成した。その結果、3層の硬化膜3全体の厚みは30μmであった。
 その後、図7gにおいて硬化膜3の開口パターン12にバリアメタル9をスパッタリング法で形成し、はんだバンプ10を形成した。その後、図7hに示すように、260℃、1分ではんだをリフローさせ、はんだバンプ10を介して駆動素子8dであるドライバーICを有する発光素子駆動基板7に電気的に接続させ、その後、支持基板18を剥離し、対向基板5を、接着剤等を用いて貼り合わせることにより、複数のLED2を有する表示装置1を得た。
 (実施例2)
 実施例1の樹脂組成物1を樹脂組成物2からなる樹脂シートに変更し、ラミネートにより樹脂膜19を形成した以外は実施例1と同様の方法で行い、表示装置2を得た。
 (実施例3~14)
 実施例1の樹脂組成物1を樹脂組成物3~14に変更した以外は実施例1と同様の方法で行い、表示装置3~14を得た。
 (実施例15)
 実施例1について支持基板18上および発光素子2上に、樹脂組成物1を加熱処理後20μmとなるように塗布し、樹脂膜19を形成した。その結果、3層の硬化膜3全体の厚みが40μmとなった以外は実施例1と同様の方法で行い、表示装置15を得た。
 (実施例16)
 図8の作製工程断面図に従って本発明の表示装置の実施例を説明する。
まず、図8aに示すように、支持基板18上に銅からなる電極パッド18を配置した(工程(E1)に相当)。電極パッドの厚みは0.2μmであった。
次に、図8bに示すように、支持基板18上および金属パッド17上に、表1に記載の樹脂組成物2を加熱処理後10μmとなるように塗布し、樹脂膜19を形成した(工程(E2)に相当)。
 次に、図8cに示すように、実施例1に示すフォトリソ工程と同条件により、樹脂膜19に複数の開口パターン12を形成した(工程(E3)に相当)。
 次に、樹脂膜19を実施例1と同条件により硬化させることにより厚み10μmの硬化膜3を形成した(工程(E4)に相当)。
 続いて、図8cにおいて、硬化膜3と金属配線4との密着性を向上させるため、硬化膜3上にチタンなどのバリアメタルをスパッタリングし、さらにその上に銅シード(シード層)をスパッタリング法で形成した。
 次に、図8dに示すように、フォトレジスト層を形成した後、めっき法により、銅からなる金属配線4を硬化膜3の開口パターン12及び硬化膜3の一部の表面上に形成した(工程(E5)に相当)。硬化膜3の一部表面上に形成した金属配線4の厚みは5μmであった。その後、フォトレジストおよびシード層、バリアメタルを除去した。
 その後、工程(E2)、工程(E3)、工程(E4)および工程(E5)を2回繰り返し行い、図8eに示すように硬化膜中に金属配線4を有する硬化膜3を3層形成した。その結果、3層の硬化膜3の全体の厚みは30μmであった。
 次に、図8fに示すように、金属配線4と電気的接続を保持するようにして硬化膜3上にLED2を配置した(工程(E6)に相当)。LED2の厚みは7μmであった。
 次に、図8gに示すように、発光素子2上に樹脂組成物2からなる樹脂膜19を形成し、加熱処理により硬化させ、硬化膜21を形成した。なお、酸素濃度100ppm以下の雰囲気下で、110℃で30分加熱処理した後、さらに230℃60分熱処理して、硬化膜3を形成した。
 次に、図8hに示すように、支持基板18を剥離し、はんだバンプ10を介して駆動素子8であるドライバーICを有する発光素子駆動基板7を電気的に接続し、また、LED2に対して対向基板5を、接着剤等を用いて貼り合わせることにより、複数のLED2を有する表示装置16を得た。
 (実施例17)
 実施例15の樹脂組成物2を樹脂組成物10に変更した以外は実施例15と同様の方法で行い、表示装置17を得た。
 (実施例18)
 実施例16のうち、発光素子2上に形成する硬化膜21としてT693/R4000Series(ナガセケムテックス(株)製)を用いて、150℃60分熱処理して、硬化膜21を形成した以外は実施例16と同様の方法で行い、表示装置18を得た。
 (実施例19)
 図9fに示すように、実施例15と同様な方法で、図8eに示す硬化膜3を複数層形成したあとに、後に配されるLED2間およびその周囲に樹脂組成物2を用いて隔壁15を形成し(工程(E9)
相当)、その後は、図9gに示すように複数のLED2を配置し、図9hに示すように、支持基板18を剥離し、はんだバンプ10を介して駆動素子8であるドライバーICを有する発光素子駆動基板7を電気的に接続し、また、LED2に対して対向基板5を、接着剤等を用いて貼り合わせることにより、複数のLED2を有する表示装置19を得た。なお、LED2の厚みは7μmであり、隔壁の厚みは10μmであった。
 (実施例20)
 図18aに示すように、支持基板18の上に隔壁15を形成した(工程D8に相当)。次に図18bに示すように、隔壁15の間にLED2を形成した(工程(D1に相当))。それ以外は、実施例3と同様な工程で表示装置22を製造した。なお、LED2の厚みは7μmであり、隔壁15の厚みは10μmで形成した。隔壁15は公知の白色顔料を含むアクリル樹脂を用いた。
 (実施例21)
 実施例1の樹脂組成物1を樹脂組成物17に変更し、露光前にフォトレジストを形成し、現像後にフォトレジストを除去した以外は実施例1と同様の方法で行い、表示装置23を得た。
 (実施例22)
 実施例1の樹脂組成物1を樹脂組成物18に変更した以外は実施例1と同様の方法で行い、表示装置24を得た。
 (実施例23)
 実施例1の樹脂組成物1を樹脂組成物19に変更し、露光された樹脂膜19を、シクロペンタノンを用いて現像した以外は実施例1と同様の方法で行い、表示装置25を得た。
 (実施例24~25)
 実施例1の樹脂組成物1を樹脂組成物20~21に変更し、支持基板18上および発光素子2上に、表1に記載の樹脂組成物1を加熱処理後8μmとなるように塗布し、樹脂膜19を形成した(工程(D2)に相当)。
 次に、図7cに示すように、樹脂膜19上に所望のパターンを有するマスクを通してi線(365nm)を照射した。露光された樹脂膜19を、2.38質量%のテトラメチルアンモニウム(TMAH)水溶液を用いて現像し、樹脂膜19の厚さ方向に貫通する複数の開口パターン12をパターン形成した(工程(D3)に相当)。
 次に、樹脂膜19を酸素濃度100ppm以下の雰囲気下で110℃で30分加熱処理した後、さらに230℃60分熱処理して、硬化させることにより厚み10μmの硬化膜3を形成した(工程(D4)に相当)。樹脂膜19はそのまま硬化して硬化膜3となる。
 次に、図7dに示すように、硬化膜3上にチタンのバリアメタルをスパッタリングし、さらにその上に銅のシード層をスパッタリング法で形成した。そのあと、フォトレジスト層を形成した後、めっき法により、LED2と電気的に接続される銅からなる金属配線4を硬化膜3の開口パターン12及び硬化膜3の一部の表面上に形成し、その後、フォトレジストおよびシード層、バリアメタルを除去した(工程(D5)に相当)。硬化膜3の一部の表面上に形成した金属配線4aの厚みは2μmであった。
 その後、図7e~fのように、工程(D2)、工程(D3)、工程(D4)および工程(D5)を2回繰り返し行い硬化膜3を3層形成した。なお、2層目、3層目の硬化膜3は加熱処理後4μmとなるように形成した。その結果、3層の硬化膜3全体の厚みは16μmであった。それ以外は実施例1と同様の方法で行い、表示装置26~27を得た。
 (実施例26)
 実施例16の樹脂組成物2を樹脂組成物18に変更した以外は実施例16と同様の方法で行い、表示装置28を得た。
 (実施例27)
 実施例16の樹脂組成物2を樹脂組成物19に変更し、露光された樹脂膜19を、シクロペンタノンを用いて現像した以外は実施例16と同様の方法で行い、表示装置25を得た。
 (実施例28~29)
 実施例16の樹脂組成物2を樹脂組成物20~21に変更し、図8bに示すように、支持基板18上および金属パッド17上に、樹脂組成物20~21を加熱処理後4μmとなるように塗布し、樹脂膜19を形成した(工程(E2)に相当)。
 次に、図8cに示すように、実施例1に示すフォトリソ工程と同条件により、樹脂膜19に複数の開口パターン12を形成した(工程(E3)に相当)。
 次に、樹脂膜19を実施例1と同条件により硬化させることにより厚み4μmの硬化膜3を形成した(工程(E4)に相当)。
 続いて、図8cにおいて、硬化膜3と金属配線4との密着性を向上させるため、硬化膜3上にチタンなどのバリアメタルをスパッタリングし、さらにその上に銅シード(シード層)をスパッタリング法で形成した。
 次に、図8dに示すように、フォトレジスト層を形成した後、めっき法により、銅からなる金属配線4を硬化膜3の開口パターン12及び硬化膜3の一部の表面上に形成した(工程(E5)に相当)。硬化膜3の一部表面上に形成した金属配線4の厚みは2μmであった。その後、フォトレジストおよびシード層、バリアメタルを除去した。
 その後、工程(E2)、工程(E3)、工程(E4)および工程(E5)を2回繰り返し行い、図8eに示すように硬化膜中に金属配線4を有する硬化膜3を3層形成した。その結果、3層の硬化膜3の全体の厚みは12μmであった。それ以外は実施例16と同様の方法で行い、表示装置30~31を得た。
 (実施例30)
 実施例3において、図7hに示すように発光素子駆動基板7の側面において、レーザー加工により溝を形成し、スパッタリングによってチタン、銅の順に形成した後、めっき法により銅を形成し金属配線4cとした(工程D9に相当)。それ以外は実施例3と同様の方法で行い、表示装置32を得た。
 (実施例31)
 実施例16において、図8hに示すように発光素子駆動基板7の側面において、レーザー加工により溝を形成し、スパッタリングによってチタン、銅の順に形成した後、めっき法により銅を形成し金属配線4cとした(工程E11に相当)。それ以外は実施例16と同様の方法で行い、表示装置33を得た。
 (実施例32)
 実施例30の発光素子駆動基板7の側面において、図19hに示すように導電膜26を用い、導電膜26として調製例1の感光性導電ペースト1を用いた(工程D10に相当)。それ以外は実施例30と同様の方法で行い、表示装置34を得た。導電膜26の作製は以下のとおりである。
 <導電膜26の作製>
 厚さ16μmのPETフィルム上に離型剤が塗布された離型PETフィルム上に、感光性導電ペースト1を乾燥後の膜厚が6.0μmになるように塗布し、得られた塗布膜を100℃の乾燥オーブン内で10分間乾燥した。その後、超高圧水銀ランプを有する露光機を用いて350mJ/cmの露光量で露光した後、現像液として0.1質量%炭酸ナトリウム水溶液を用いて、0.1MPaの圧力で30秒間スプレー現像して、パターンを得た。その後、得られたパターンを30分間、140℃の乾燥オーブン内でキュアして、配線を配した転写用サンプルを得た。得られたパターンのライン幅は50μmであり、ライン長さは90mmであった。転写用サンプルを配線の一部がR面取り部を有するガラス端部に配されるように両面に貼り合わせ、ガラス側面部を130℃のホットプレートに30秒間押し当て、その後ホットロールラミネーターを用いて、130℃、1.0m/分の条件で残部を転写した。
 (実施例33)
 実施例31の発光素子駆動基板7の側面において、図19hに示すように導電膜26を用い、導電膜26として実施例32記載の感光性導電ペースト1を用いた(工程E12に相当)。それ以外は実施例31と同様の方法で行い、表示装置35を得た。
 (実施例34)
 実施例30の発光素子駆動基板7としてプリント配線板を用い、プリント配線板中の配線およびバンプを通じて駆動素子8と金属配線4を接続した以外は実施例30と同様の方法で行い、表示装置36を得た。
 (実施例35)
 実施例31の発光素子駆動基板7としてプリント配線板を用い、プリント配線板中の配線およびバンプを通じて駆動素子8と金属配線4を接続した以外は実施例31と同様の方法で行い、表示装置37を得た。
 (実施例36)
 図20aに示すように、支持基板18の上に遮光層27を形成した(工程D11に相当)。次に図20aに示すように、遮光層27の間にLED2を形成した(工程(D1に相当))。それ以外は、実施例3 と同様な工程で表示装置38を製造した。遮光層27の作製は以下のとおりである。
 <遮光層27の作製>
 着色樹脂組成物1を、支持基板18に加熱処理後1μmとなるように塗布し、塗布膜を100℃のホットプレート上で2分間加熱乾燥した。この乾燥膜に対して、超高圧水銀ランプを有する露光機を用いて、紫外線を200mJ/cmの露光量で露光した。次に、0.045重量%水酸化カリウム水溶液のアルカリ現像液を用いて現像し、続いて純水洗浄することにより、パターン膜を得た。得られたパターン膜を熱風オーブン中230℃で30分間ポストベイクして遮光層を得た。
 (実施例37)
 実施例36の遮光層27を着色樹脂組成物2に変更して遮光層27を形成した以外は、実施例36と同様な工程で表示装置39を製造した。
 (実施例38)
 図7fにおいて、バンプ10と接する金属配線4aの厚みを10μm、金属配線4aの一部の表面上に形成した硬化膜3の厚みを15μmとし、硬化膜3全体の厚みを35μmとした以外は、実施例3と同様な工程で表示装置40を得た。
 (実施例39)
 図8bにおいて、金属パッド18の厚みを10μm、金属パッドの一部の表面上に形成した硬化膜3の厚みを15μmとし、硬化膜3全体の厚みを35μmとした以外は、実施例16と同様な工程で表示装置41を得た。
 (実施例40)
 図22の作製工程断面図に従って本発明の表示装置の実施例を説明する。
図22aに示すように、発光素子駆動基板7として、TFTアレイ基板を用いて、発光素子駆動基板7上に表1に記載の樹脂組成物2を加熱処理後3μmとなるように塗布し、樹脂膜19を形成した(工程(F1)に相当)。なお、金属配線4の厚みは1μmであった。
 次に、実施例2に示すフォトリソ工程と同条件により、樹脂膜19に複数の開口パターン12を形成した(工程(F2)に相当)。
 次に、樹脂膜19を実施例3と同条件により硬化させることにより厚み3μmの硬化膜3を形成した(工程(F3)に相当)。
 次に、図22bに示すように、硬化膜の表面の少なくとも一部及び前記硬化膜の前記開口パターンの一部に前記配線または導電膜を形成する工程である。フォトレジスト層(図示せず)を形成した後、配線24としてITOをスパッタリング法により硬化膜3の一部の表面上に形成した。その後、不要なフォトレジストを除去した。(工程(F4)に相当)。ITOの厚みは0.1μmであった。
 次に、図22cに示すように、工程(F1)、(F2)、(F3)を繰り返して、表1に記載の樹脂組成物3を硬化させることにより厚み3μmの硬化膜3を形成した。
 次に、図22dに示すように、硬化膜3または上に隔壁15を形成した。次に図22dに示すように、隔壁15の間にLED2を形成した(工程(F5に相当))。なお、LED2の厚みは7μmであり、隔壁15の厚みは8μmで形成した。隔壁15は公知の白色顔料を含むアクリル樹脂を用いた。
 その後、図22eに示すように、接着剤を用いて対向基板5を貼り合わせた。また、導電膜26として調製例1の感光性導電ペースト1を用いた導電膜26を形成し、導電膜26を通じてドライバーICなど駆動素子8は硬化膜3中に延在した金属配線4や配線24を介して発光素子2と電気的に接続することにより、複数のLED2を有する表示装置42を得た。
 (実施41~42)
 実施例40の樹脂組成物2を樹脂組成物13、21に変更した以外は実施例40と同様の方法で行い、表示装置43~44を得た。
 その結果、表示装置1~19、22~44は硬化膜3の光透過率が十分低いため、硬化膜3が金属配線4を隠蔽し、金属配線4を外部から視認しづらくして意匠性を高めることができた。かつ、従来のフレキシブル基板に比較して、硬化膜の厚みが小さいため、パッケージ低背化や配線短距離化による配線の短絡など配線不良の抑制や低損失化、高速応答性の向上が可能であった。さらに表示装置1~13、15~19は微細加工が可能なため、微小な発光素子が適用可能であり、また発光素子の高密度実装が可能であった。また、隔壁15としても樹脂組成物からなる硬化膜が適用可能であり、隔壁を形成することで、対向基板の貼り合わせが容易になった。さらに、表示装置13、24~25、30~31、43~44は硬化膜3が黒色のため、硬化膜3が金属配線4を隠蔽し、金属配線4を外部から視認しづらくして意匠性を高める他、外光反射低減やコントラスト向上により、視認性を高めることができた。さらに、表示装置1~19、22~35、38~44は金属配線または導電膜の少なくとも一部は、基板の側面に延在しているため、表示装置自体の低背化や高速応答性が向上し、さらに表示装置をより小型化、狭額縁化することが可能であった。また、表示装置38、39は複数の発光素子の間に遮光層を形成することで、光取り出し効率を大きく損なうことなく、発光素子からの光漏れや各画素間の混色を抑制し、コントラストを向上させることが可能であった。表示装置37、38はLED2に近い金属配線の厚みに比べ、バンプ10に近い金属配線の厚みが厚いことにより、バンプ10を用いた発光素子駆動基板7の接続時に配線不良を抑制でき、信頼性の高い表示装置を得ることが可能であった。
 (比較例1~2)
 実施例1の樹脂組成物1を樹脂組成物15~16に変更した以外は実施例1と同様の方法で行い、表示装置20~21を得た。
 その結果、表示装置20~21は硬化膜3の光の透過率が十分高いため、硬化膜3の金属配線4に対する隠蔽性が不足しており、金属配線4を外部から視認できた。
1 表示装置
2 発光素子
3 硬化膜
4、4c 金属配線
4a 硬化膜の表面に配されている金属配線の厚み
4b 硬化膜中の厚さ方向に貫通する開口パターンに延在している金属配線の厚み
5 対向基板
6 電極端子
7 発光素子駆動基板
8 駆動素子
9 バリアメタル
10 はんだバンプ
11a 指定領域A
11b 指定領域B
12 開口パターン
13 金属配線4の底面部
14 底面部の最長長さ
15 隔壁
16 外部基板
17 金属パッド
18 支持基板
19 樹脂膜
20 硬化膜の全体の厚み
21 硬化膜
22 TFT
23 TFT絶縁層
24 配線
25 コンタクトホール
26 導電膜
27 遮光層
28 傾斜辺
29 傾斜辺の角度
30 硬化膜3の厚み
31 効果膜3の厚み1/2の位置

Claims (23)

  1. 少なくとも金属配線、硬化膜及び複数の発光素子を有する表示装置であって、前記発光素子はいずれか一方の面に一対の電極端子を具備し、前記一対の電極端子は前記硬化膜中に延在する複数本の前記金属配線と接続し、複数本の前記金属配線は、前記硬化膜により電気的絶縁性を保持する構成であり、前記硬化膜は、(A)樹脂を含む樹脂組成物を硬化した膜であり、前記硬化膜の厚み基準1μmでの波長450nmの光の透過率が、0.1%以上95%以下である、表示装置。
  2. 前記硬化膜の厚み基準5μmでの波長450nmの光の透過率が、0.1%以上79%以下である、請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記硬化膜の厚み基準1μmでの波長450nmの光の透過率が、0.1%以上25%以下である、請求項1に記載の表示装置。
  4. 前記硬化膜の全体の厚みが5~100μmである、請求項1~3のいずれかに記載の表示装置。
  5. 前記硬化膜の層数が2層以上10層以下である、請求項1~4のいずれかに記載の表示装置。
  6. 前記硬化膜には厚さ方向に貫通する開口パターンが設けられ、少なくとも前記開口パターンに前記金属配線を配する構成であり、前記発光素子と接した位置に形成される前記金属配線の底面部の最長長さが2~20μmである請求項1~5のいずれかに記載の表示装置。
  7. 前記硬化膜が前記発光素子の光取り出し面以外の面を覆う構成である、請求項1~6のいずれかに記載の表示装置。
  8. 複数の前記発光素子の間に、前記発光素子の厚み以上の厚みを有する隔壁を有する、請求項1~7のいずれかに記載の表示装置。
  9. 前記発光素子が1辺の長さが5μm以上700μm以下のLEDである、請求項1~8のいずれかに記載の表示装置。
  10. さらに、駆動素子及び基板を有し、前記駆動素子は金属配線を通じて発光素子に接続され、さらに前記金属配線の少なくとも一部は、前記基板の側面に延在する、請求項1~9のいずれかに記載の表示装置。
  11. 複数の前記発光素子の間に、遮光層を有する、請求項1~10のいずれかに記載の表示装置。
  12. 前記(A)樹脂が、ポリイミド、ポリイミド前駆体、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾオキサゾール前駆体およびそれらの共重合体からなる群より選択される1種以上の樹脂を含有する、請求項1~11のいずれかに記載の表示装置。
  13. 前記(A)樹脂を含む樹脂組成物がさらに、(B)感光剤を含有する請求項1~12のいずれかに記載の表示装置。
  14. 前記(A)樹脂を含む樹脂組成物がさらに、(C)着色剤を含有し、前記(C)着色剤が、(C-1)波長400nm以上490nm以下の範囲に吸収極大を持つ着色剤を含有する、請求項1~13のいずれかに記載の表示装置。
  15. 前記(A)樹脂を含む樹脂組成物がさらに、(C)着色剤を含有し、前記(C)着色剤が、(C-2)波長490nm超えて580nm以下の範囲に吸収極大を持つ着色剤を含有する、請求項1~14のいずれかに記載の表示装置。
  16. 前記(A)樹脂を含む樹脂組成物がさらに、(C)着色剤を含有し、前記(C)着色剤が、(C-3)波長580nm超えて800nm以下の範囲に吸収極大を持つ着色剤を含有する、請求項1~14のいずれかに記載の表示装置。
  17. 前記(C)着色剤が、前記(C-1)着色剤とともに、さらに、(C-2)波長490nmを超えて580nm以下の範囲に吸収極大を持つ着色剤および(C-3)波長580nm超えて800nm以下の範囲に吸収極大を持つ着色剤を含有する請求項1~14のいずれかに記載の表示装置。
  18. 前記(A)樹脂を含む樹脂組成物がポジ型感光性である、請求項1~17のいずれかに記載の表示装置。
  19. 少なくとも金属配線、硬化膜及び複数の発光素子を有する表示装置の製造方法であって、
    支持基板上に前記発光素子を配置する工程(D1)、
    前記支持基板上および前記発光素子上に、(A)樹脂を含む樹脂組成物からなる樹脂膜を形成する工程(D2)、
    前記樹脂膜に対して露光、現像することにより、前記樹脂膜に複数の貫通した開口パターンを形成する工程(D3)、
    前記樹脂膜を硬化させ、厚み基準1μmでの波長450nmの光の透過率が、0.1%以上95%以下である前記硬化膜を形成する工程(D6)、および、
    前記硬化膜の表面の少なくとも一部及び前記硬化膜の前記開口パターンに前記金属配線を形成する工程(D5)、
    を有する表示装置の製造方法。
  20. 前記工程(D2)、前記工程(D3)、前記工程(D6)および前記工程(D5)を複数回繰り返し行い、硬化膜中に前記金属配線を有する前記硬化膜を複数層形成する工程を有する請求項19に記載の表示装置の製造方法。
  21. 少なくとも金属配線、硬化膜及び複数の発光素子を有する表示装置の製造方法であって、
    支持基板上に金属パッドを配置する工程(E1)、
    前記支持基板上および前記金属パッド上に、(A)樹脂を含む樹脂組成物からなる樹脂膜を形成する工程(E2)、
    前記樹脂膜に対して露光、現像することにより、前記樹脂膜に複数の貫通した開口パターンを形成する工程(E3)、
    前記樹脂膜を硬化させ、厚み基準1μmでの波長450nmの光の透過率が、0.1%以上95%以下である前記硬化膜を形成する工程(E10)、
    前記硬化膜の表面の少なくとも一部及び前記硬化膜の前記開口パターンに前記金属配線を形成する工程(E5)、および、
    前記金属配線と電気的接続を保持するようにして前記硬化膜上に前記発光素子を配する工程(E6)、
    を有する表示装置の製造方法。
  22. 前記工程(E2)、前記工程(E3)、前記工程(E10)および前記工程(E5)を複数回繰り返し行い、硬化膜中に前記金属配線を有する前記硬化膜を複数層形成する工程を有する請求項21に記載の表示装置の製造方法。
  23. 前記工程(E5)の後、前記発光素子の厚み以上の厚みを有する隔壁を設ける工程(E9)を有する、請求項21または22のいずれかに記載の表示装置の製造方法。
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