【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及正型感光性树脂组合物、由该树脂组合物获得的固化膜、微透镜及其制作方法。
技术介绍
1、在ccd图像传感器、cmos图像传感器等摄像元件、或液晶显示器、有机el显示器等显示元件中，为了提高性能而经常使用被称为微透镜的微小的透镜。例如，在上述图像传感器设置微透镜具有使聚光率提高而提高传感器灵敏度的效果。
2、作为微透镜的制作方法之一，已知回蚀法(例如，专利文献1)。即，通过在滤色器上形成微透镜用树脂层，在该树脂层上涂布正型抗蚀剂，将该抗蚀剂的一部分曝光和显影，根据需要加热从而形成透镜图案，将该透镜图案作为蚀刻掩模进行回蚀，从而将该透镜图案形状转印于微透镜用树脂层而制作微透镜。
3、另一方面，从制造成本减少的观点考虑，提出了将上述正型抗蚀剂直接作为透镜而利用的方法。在该情况下，需要兼具作为抗蚀剂的特性与作为微透镜的特性，因此要求不仅能够进行正型图案形成，而且所形成的微透镜具有优异的透明性和耐化学品性的、感光性树脂组合物。这里，微透镜的形状根据元件的设计而不同，可以要求棱柱、圆柱、棱锥台、圆锥台和球缺等各种形状。在制作球缺形状的微透镜的情况下，已知在形成了棱柱或棱锥台等图案后使其回流(通过加热而流动化。也称为熔体流动或热流动。)的方法。
4、例如，在专利文献2中提出了包含碱溶性共聚物和含有醌重氮基的化合物的感光性树脂组合物。通过使用该组合物，从而可以在通过曝光和显影而形成了树脂图案后，通过加热使酚性羟基与环氧基交联而获得微透镜。
5、然而近年来，由于使用了有机器件、柔性器件等
6、因此在专利文献3和专利文献4中，提出了除了碱溶性聚合物、醌重氮化合物以外，还包含光产酸剂的放射线敏感性树脂组合物。通过使用该组合物，从而在通过曝光和显影而形成了树脂图案后，进行再次曝光从而可以在树脂图案内部产生强酸，使阳离子聚合进行，因此能够进行工艺的低温化。然而，该组合物可能通过ped而曝光部的膜物性(灵敏度特性、图案形成特性等)变化。这里，所谓ped，是postexposure delay(曝光后延迟)的意思，是表示从曝光工序到下个工序(显影工序等)的间隔的概念。在使用大型装置而制作微透镜的情况下，由于晶片的输送等需要时间，因此从实用性的观点考虑通常需要能够容许至少2小时以上的ped那样的高ped稳定性(ped耐性)的材料。如果根据这样的背景，则专利文献3和专利文献4所记载那样的包含碱溶性树脂、醌重氮化合物和光产酸剂的感光性树脂组合物虽然在可以通过低温工艺而制作微透镜方面具有优势性，但是缺乏ped稳定性(ped耐性)，此外由ped引起的曝光部的膜物性变化的原因不清楚，因此期望ped稳定性(ped耐性)的改善和由ped引起的膜物性变化的原因查明。
7、此外在专利文献4中，记载了在抑制未曝光部的膜物性变化的目的下，防止在曝光部产生了的酸向未曝光部扩散的酸扩散控制剂。例如，专利文献5所记载的化学放大正型抗蚀剂可以添加碱作为酸扩散控制剂。然而上述酸扩散控制剂与防止曝光部的膜物性变化的物质不同。
8、现有技术文献
9、专利文献
10、专利文献1：日本特开平1-10666号公报
11、专利文献2：日本特开2007-33518号公报
12、专利文献3：日本特开2009-75329号公报
13、专利文献4：日本特开2020-101659号公报
14、专利文献5：国际公开2007/007176号
技术实现思路
1、专利技术所要解决的课题
2、本专利技术是基于上述情况而提出的，其目的是提供能够进行正型图案形成，即使为150℃以下的低温工艺也可以形成具有所希望的形状的微透镜，所形成的微透镜具有优异的透明性和耐化学品性，同时可以抑制由ped[post exposure delay(曝光后延迟)]引起的曝光部的膜物性变化的正型感光性树脂组合物。
3、用于解决课题的手段
4、本专利技术人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现了称为ped稳定性(ped耐性)改进剂的添加剂。即，明确了在含有碱溶性树脂、醌重氮化合物和光产酸剂的正型感光性树脂组合物中，使由ped引起的曝光部的膜物性变化的原因为曝光部中的阳离子聚合反应，查明了通过添加阻碍曝光部中的阳离子聚合的引发反应或生长反应那样的成分能够提高ped稳定性(ped耐性)，从而完成了本专利技术。
5、本专利技术的第一方案是一种正型感光性树脂组合物，其包含下述(a)成分、下述(b)成分、下述(c)成分和下述(d)成分、或包含下述(a’)成分、下述(b)成分、下述(c)成分、下述(d)成分和下述(e)成分，进一步包含溶剂。
6、(a)成分：具有酸交联性基的碱溶性树脂
7、(a’)成分：不具有酸交联性基的碱溶性树脂
8、(b)成分：醌重氮化合物
9、(c)成分：光产酸剂
10、(d)成分：ped稳定性改进剂
11、(e)成分：分子中具有至少2个酸交联性基的化合物
12、上述(a)成分和上述(a’)成分例如为具有羧基的碱溶性树脂。
13、上述(a)成分和上述(a’)成分例如为具有酚性羟基的碱溶性树脂。
14、上述(a)成分和上述(a’)成分例如为具有下述式(1)所示的结构单元的碱溶性树脂。
15、
16、(式中，r0表示氢原子或甲基，x表示-o-基或-nh-基，r1表示单键或碳原子数1或2的亚烷基，r2表示甲基，a表示1或2，b表示0～2的整数。)
17、在上述式(1)所示的结构单元中x例如表示-nh-基。
18、上述酸交联性基例如为包含环氧环或氧杂环丁烷环的官能团。
19、上述(a)成分和上述(a’)成分的聚苯乙烯换算重均分子量例如为1,000～100,000。
20、上述(c)成分例如为非离子性光产酸剂。该非离子性光产酸剂例如为下述式(2)所示的光产酸剂。
21、
22、(式中，r3为碳原子数1～10的烃基或全氟烷基，r4为碳原子数1～8的直链状的烷基或烷氧基、或碳原子数3～8的支链状的烷基或烷氧基。)
23、上述(d)成分例如为光产碱剂或碱性化合物。
24、上述(d)成分例如为胺类。
25、上述(d)成分的含量例如相对于上述(a)成分100质量份为0.1质量份～3质量份。
26、本专利技术的正型感光性树脂组合物可以进一步含有下述(f)成分。
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【技术保护点】
1.一种正型感光性树脂组合物，其包含下述(A)成分、下述(B)成分、下述(C)成分和下述(D)成分、或包含下述(A’)成分、下述(B)成分、下述(C)成分、下述(D)成分和下述(E)成分，进一步包含溶剂，
2.根据权利要求1所述的正型感光性树脂组合物，所述(A)成分和所述(A’)成分为具有羧基的碱溶性树脂。
3.根据权利要求1所述的正型感光性树脂组合物，所述(A)成分和所述(A’)成分为具有酚性羟基的碱溶性树脂。
4.根据权利要求3所述的正型感光性树脂组合物，所述(A)成分和所述(A’)成分为具有下述式(1)所示的结构单元的碱溶性树脂，
5.根据权利要求4所述的正型感光性树脂组合物，在所述式(1)所示的结构单元中X表示-NH-基。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的感光性树脂组合物，所述酸交联性基为包含环氧环或氧杂环丁烷环的官能团。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的正型感光性树脂组合物，所述(A)成分和(A’)成分的聚苯乙烯换算重均分子量为1,000～100,000。
8.根据权利要求1～7
9.根据权利要求8所述的正型感光性树脂组合物，所述非离子性光产酸剂为下述式(2)所示的光产酸剂，
10.根据权利要求1～9中任一项所述的正型感光性树脂组合物，所述(D)成分为光产碱剂或碱性化合物。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的正型感光性树脂组合物，所述(D)成分为胺类。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的正型感光性树脂组合物，所述(D)成分的含量相对于所述(A)成分100质量份为0.1质量份～3质量份。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的正型感光性树脂组合物，其进一步含有下述(F)成分，
14.根据权利要求1～13中任一项所述的正型感光性树脂组合物，其用于制作微透镜。
15.一种固化膜，其由权利要求1～14中任一项所述的正型感光性树脂组合物获得。
16.一种微透镜，其由权利要求1～14中任一项所述的正型感光性树脂组合物制作。
17.一种微透镜的制作方法，其包含下述工序：将权利要求1～14中任一项所述的正型感光性树脂组合物涂布在基材上而形成树脂膜的涂布工序；在所述涂布工序后将树脂膜的至少一部分曝光的第一曝光工序；在所述第一曝光工序后将所述树脂膜的曝光部通过显影液进行除去而形成该树脂膜的未曝光部的图案的显影工序；在所述显影工序后将所述图案进一步曝光的第二曝光工序；以及在所述第二曝光工序后将所述图案在150℃以下的温度下加热的后烘烤工序。
18.根据权利要求17所述的微透镜的制作方法，在所述显影工序后和所述第二曝光工序前，包含下述工序：将所述图案在150℃以下的温度下加热的回流工序。
19.根据权利要求17或18所述的微透镜的制作方法，所述基材为形成有滤色器的基板。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种正型感光性树脂组合物，其包含下述(a)成分、下述(b)成分、下述(c)成分和下述(d)成分、或包含下述(a’)成分、下述(b)成分、下述(c)成分、下述(d)成分和下述(e)成分，进一步包含溶剂，
2.根据权利要求1所述的正型感光性树脂组合物，所述(a)成分和所述(a’)成分为具有羧基的碱溶性树脂。
3.根据权利要求1所述的正型感光性树脂组合物，所述(a)成分和所述(a’)成分为具有酚性羟基的碱溶性树脂。
4.根据权利要求3所述的正型感光性树脂组合物，所述(a)成分和所述(a’)成分为具有下述式(1)所示的结构单元的碱溶性树脂，
5.根据权利要求4所述的正型感光性树脂组合物，在所述式(1)所示的结构单元中x表示-nh-基。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的感光性树脂组合物，所述酸交联性基为包含环氧环或氧杂环丁烷环的官能团。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的正型感光性树脂组合物，所述(a)成分和(a’)成分的聚苯乙烯换算重均分子量为1,000～100,000。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的正型感光性树脂组合物，所述(c)成分为非离子性光产酸剂。
9.根据权利要求8所述的正型感光性树脂组合物，所述非离子性光产酸剂为下述式(2)所示的光产酸剂，
10.根据权利要求1～9中任一项所述的正型感光性树脂组合物，所述(d)成分为光产碱剂或碱性化合物。
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