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公開番号2025093994
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-24
出願番号2025034920,2023062859
出願日2025-03-05,2023-04-07
発明の名称レンズ製造用感放射線性組成物、表示素子、表示装置、固体撮像素子及び撮像装置
出願人JSR株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G03F 7/027 20060101AFI20250617BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】低温の加熱による流動化によってレンズ形状を形成でき、かつ耐熱性が高く高屈折率なレンズを得ることができるレンズ製造用感放射線性組成物を提供すること。
【解決手段】基材上に感放射線性組成物を塗布して塗膜を形成する工程と、塗膜の一部に放射線を照射する工程と、放射線が照射された塗膜を現像して基材上にパターンを形成する工程と、パターンを100℃以下で加熱してレンズを形成する工程とを含むレンズの製造方法に使用される、サーマルフロー方式によるレンズ製造用感放射線性組成物であって、(A)成分:式(1)で表される化合物、(B)成分:光重合開始剤、及び、(C)成分:重合性炭素-炭素不飽和結合を有する化合物であり、3官能以上の(メタ)アクリル酸エステルを含む化合物(ただし、(A)成分を除く。)を含有する、サーマルフロー方式によるレンズ製造用感放射線性組成物とする。
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特許請求の範囲【請求項１】
基材上に感放射線性組成物を塗布して塗膜を形成する工程と、
前記塗膜の一部に放射線を照射する工程と、
放射線が照射された塗膜を現像して前記基材上にパターンを形成する工程と、
前記パターンを１００℃以下で加熱してレンズを形成する工程と、
を含むレンズの製造方法に使用される、サーマルフロー方式によるレンズ製造用感放射線性組成物であって、
（Ａ）成分：下記式（１）で表される化合物、
（Ｂ）成分：光重合開始剤、及び、
（Ｃ）成分：重合性炭素－炭素不飽和結合を有する化合物であり、３官能以上の（メタ）アクリル酸エステルを含む化合物（ただし、前記（Ａ）成分を除く。）
を含有する、サーマルフロー方式によるレンズ製造用感放射線性組成物。
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2025093994000028.jpg
28
170
（式（１）中、Ａｒ
１
及びＡｒ
２
は、それぞれ独立して芳香環基である。Ｒ
１
及びＲ
２
は、それぞれ独立して１価の置換基であるか、又はＲ
１
とＲ
２
とが互いに合わせられてＡｒ
１
及びＡｒ
２
と共に構成される縮合環構造を表す。前記縮合環構造は、２個の芳香環が単結合、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＲ
８
－、メチレン基又はエチレン基により連結された構造を有する。Ｒ
８
は、水素原子又は炭素数１～３のアルキル基である。Ｒ
３
及びＲ
４
は、それぞれ独立して１価の置換基である。Ｘ
１
及びＸ
２
は、それぞれ独立して、下記式（１ｘ）で表される基である。ｍ１及びｍ２は、それぞれ独立して０～６の整数である。ｋ１及びｋ２は、それぞれ独立して０～４の整数である。ｎ１及びｎ２は、それぞれ独立して１～６の整数である。式中にＲ
１
～Ｒ
４
、Ｘ
１
、Ｘ
２
が複数存在する場合、複数のＲ
１
～Ｒ
４
、Ｘ
１
、Ｘ
２
は同一又は異なる。）
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2025093994000029.jpg
19
170
（式（１ｘ）中、Ｒ
５
は炭素数２～４のアルカンジイル基である。Ｒ
６
は、水素原子又はメチル基である。Ｙ
１
は、水素原子又は「－Ｃ（＝Ｏ）－Ｒ
７
－ＣＯＯＨ」で表される基である。Ｒ
７
は炭素数１以上の２価の有機基である。ただし、式（１）で表される化合物が有するＹ
１
のうち１個以上は、「－Ｃ（＝Ｏ）－Ｒ
７
－ＣＯＯＨ」で表される基である。ｐは０～４の整数である。ｐが２以上の場合、複数のＲ
５
は同一又は異なる。）
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記（Ｃ）成分の含有量が、前記（Ａ）成分の１００質量部に対して、５質量部以上１００質量部以下である、請求項１に記載のレンズ製造用感放射線性組成物。
【請求項３】
前記（Ｃ）成分は、１分子内における重合性炭素－炭素不飽和結合の数が１個又は２個である化合物（Ｃ１）を、前記（Ｃ）成分の合計量に対して５０質量％以上含む、請求項１に記載のレンズ製造用感放射線性組成物。
【請求項４】
上記Ｒ
７
は、硫黄原子、窒素原子及びリン原子よりなる群から選択される１種以上のヘテロ原子を有する基であるか、又は単環式芳香族炭化水素環、縮合多環式芳香族炭化水素環若しくは脂肪族炭化水素環を有する基である、請求項１に記載のレンズ製造用感放射線性組成物。
【請求項５】
上記Ｒ
７
は、下記式（ｙ－１）、式（ｙ－２）、式（ｙ－３）又は式（ｙ－４）で表される、請求項１に記載のレンズ製造用感放射線性組成物。
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2025093994000030.jpg
27
169
（式（ｙ－１）中、Ａｒ
３
は、（ｒ＋２）価の単環式芳香族炭化水素環基、縮合多環式芳香族炭化水素環基、窒素含有複素環基、硫黄含有複素環基又は脂肪族炭化水素環基である。Ｒ
１０
は１価の置換基である。ｒは０～５の整数である。ｒが２以上の場合、複数のＲ
１０
は同一又は異なる。式（ｙ－２）中、Ａｒ
４
及びＡｒ
５
は、それぞれ独立して窒素含有複素環基又は硫黄含有複素環基である。式（ｙ－３）中、Ｒ
９
は１価の炭化水素基である。複数のＲ
９
は同一又は異なる。式（ｙ－４）中、Ｒ
１１
及びＲ
１２
は、それぞれ独立してアルカンジイル基である。ｔは１～３の整数である。ｔが２又は３の場合、複数のＲ
１１
は同一又は異なる。「＊」は結合手を表す。）
【請求項６】
前記（Ｃ）成分は、分子量６００未満の化合物である、請求項１に記載のレンズ製造用感放射線性組成物。
【請求項７】
前記（Ａ）成分は、上記式（１）中のＡｒ
１
及びＡｒ
２
が縮合多環式芳香族炭化水素環を有するか、又はＲ
１
とＲ
２
とが互いに合わせられてＡｒ
１
及びＡｒ
２
と共に構成される縮合環構造を有する、請求項１に記載のレンズ製造用感放射線性組成物。
【請求項８】
（Ｄ）成分：分子量が２，０００以上１００，０００以下の重合体
を更に含有する、請求項１に記載のレンズ製造用感放射線性組成物。
【請求項９】
前記（Ｄ）成分の含有量が、前記（Ａ）成分の１００質量部に対して５０質量部以下である、請求項８に記載のレンズ製造用感放射線性組成物。
【請求項１０】
請求項１～９のいずれか一項に記載のレンズ製造用感放射線性組成物を用いて作製されたレンズを備える、表示素子。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ製造用感放射線性組成物、表示素子、表示装置、固体撮像素子及び撮像装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ－ＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）イメージセンサや、ＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサといった各種イメージセンサは、カメラ等の撮像装置における固体撮像素子として用いられている。固体撮像素子には、受光素子（フォトダイオード）に光を集めてセンサ感度を向上させるために微小な集光レンズ（以下、「マイクロレンズ」ともいう）が規則的に並べて配置されている。また、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）素子や液晶表示素子等の各種表示素子において、光取り出し効率の向上や視野角調整を目的に、各画素に対し光出射側にマイクロレンズを設けた構造も採用されている。有機ＥＬ表示装置等の自発光ディスプレイにおいて、高屈折材料によりマイクロレンズを形成することにより、輝度向上や視野角調整を図ることが試みられている。
【０００３】
マイクロレンズを形成する方法の１つとしては、サーマルフロー方式が知られている（例えば、特許文献１参照）。サーマルフロー方式は、感放射線性組成物を用いて、マイクロレンズの配置に対応するパターンを受光素子や発光素子の上部に形成した後、感放射線性組成物により形成されたパターンに対し加熱処理を行うことによってパターンに流動化を生じさせ、これにより半球状のマイクロレンズアレイを形成する方法である。
【０００４】
また従来、有機ＥＬ素子や液晶表示素子において、感放射線性組成物を基材上に塗布し、露光及び現像の処理によりパターンを形成した後、加熱処理を行うことにより高屈折率の平坦化膜を形成することが行われている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２０－１０１６５９号公報
特開２０１７－１０７０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
マイクロレンズや平坦化膜等の高屈折率材を形成する方法としては、金属酸化物等の高屈折率フィラーを用いる方法が知られている。しかしながら、金属酸化物を用いる方法は、高屈折率材の製造プロセスでは製造ラインの洗浄が煩雑になり、装置が汚染しやすいといったデメリットがある。また、高屈折率フィラーを含む材料の場合、露光及び現像後のパターンは熱による流動が起こりにくく、サーマルフロー方式によりマイクロレンズを形成することが困難である。
【０００７】
また、金属酸化物等の高屈折率フィラーを用いずに、感光性樹脂層からなるパターンを熱処理により流動化させてレンズ形状にする方法が提案されている。しかしながら、感光性樹脂層のサーマルフローによりマイクロレンズを形成する場合、サーマルフローの際に１５０℃以上の高温プロセスが必要になる等、低温であることが要求されるプロセスに適合しないことが懸念される。特に有機ＥＬ素子において、光取り出し効率向上や視野角調整を目的に各画素に対し光出射側にマイクロレンズを設ける場合、有機ＥＬ素子の製造工程では、有機発光材料が熱により劣化しやすいことを考慮し、マイクロレンズを低温（例えば１００℃以下）で形成可能であることが求められる。また、有機ＥＬ素子用の平坦化膜において、露光・現像処理後のパターンに対し、低温での加熱により流動化を生じさせることができれば、有機発光材料の熱保護を図りつつ、平坦化度が高い硬化膜を形成可能といえる。
【０００８】
その一方で、露光・現像後のパターンを低温で加熱すると硬化が十分でなく、得られる高屈折材（すなわちレンズや平坦化膜）の耐熱性が低いことが懸念される。有機ＥＬ素子や液晶表示素子の製造プロセスを考慮すると、露光・現像後のパターンに対し、低温の加熱によって適切な熱流動を生じさせつつ、最終的に得られる硬化物は十分な耐熱性を有していることが求められる。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、低温の加熱によって流動化を生じさせることができ、かつ耐熱性が高く高屈折率な硬化物を得ることができるレンズ製造用感放射線性組成物を提供することを一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、以下のレンズの製造方法、感放射線性組成物、表示素子、表示装置、固体撮像素子、撮像装置及び化合物が提供される。
（【００１１】以降は省略されています）

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