CN101784917A - 光屏蔽膜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光屏蔽性和耐热性优异的光屏蔽膜、所述膜的制备方法和包含所述膜的透镜单元。本发明涉及一种包含有机树脂和黑材的光屏蔽膜,其中所述有机树脂是可固化树脂的固化产物或具有150℃以上的玻璃化转变温度的热塑性树脂。本发明还涉及包含有机树脂和黑材的光屏蔽膜的制备方法,其中所述制备方法包括通过转移法形成光屏蔽膜的粗糙表面的表面粗糙度形成步骤。此外,本发明涉及包含光屏蔽膜和透镜的透镜单元,其中所述透镜单元具有耐回流焊性。

Description

光屏蔽膜
技术领域
本发明涉及光屏蔽膜和包含所述光屏蔽膜的透镜单元。更具体而言,本发明涉及安装于透镜单元上的光屏蔽膜,所述光屏蔽膜可用于光学应用、光学装置应用或显示装置应用或者用作机械部件、电学和电子部件等。本发明还涉及包含这类膜的透镜单元。
背景技术
光屏蔽膜可用作机械部件、电学和电子部件以及汽车部件等。这些光屏蔽膜被安装于特别优选用作光学构件等的透镜单元上。例如,在如数码相机和移动电话用相机等照相机模块中,光屏蔽膜被用来抑制透镜单元内光学噪声的产生和传播。目前已将下述膜用作这种光屏蔽膜:将炭黑与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)混合以形成黑膜(black film),然后通过在膜表面形成粗糙度而为黑膜提供光屏蔽性。
近来已将光学构件等的尺寸减小。例如,将数码相机模块安装在便携式电话上。因此,越来越需要减小光学构件的尺寸、厚度和重量。同时,对于用于数码相机模块等中的光屏蔽膜或对于具有透镜等的透镜单元而言,也需要减小尺寸、厚度和重量。此外,对于光屏蔽膜或透镜单元而言,除了减小尺寸、厚度和重量以外还需要降低成本。因此,树脂透镜被越来越多地用来代替玻璃透镜。此外,越来越多地采用了如PMMA、PC和聚环烯烃等塑料透镜代替无机玻璃。在这类塑料透镜技术领域中,如果制备出具有优异耐热性的可回流焊(reflowable)塑料透镜以便进一步降低成本,同时各种构件具有更加改善的耐热性,则可预期树脂透镜将越来越多地被用来代替玻璃透镜。然而尚无由可回流焊材料制成的这类光屏蔽膜等。
日本专利第3731033号公报在第1页和第2页公开了作为耐热性优异的光屏蔽膜的下述光屏蔽膜和作为所述光屏蔽膜的基材的聚酰亚胺树脂。所述光屏蔽膜包含其中含有黑色细颗粒和平均粒径为0.5μm~20μm的硅树脂或含氟树脂的光屏蔽层。用玻璃化转变温度(Tg)为40℃以上的粘合剂树脂在如PET等基材膜的至少一个表面上制备所述光屏蔽层。然而,即使是这种膜,当用在具有耐回流焊性的照相机模块(具体而言,可回流焊相机模块)中时,其仍在耐热性、对光学噪声的光屏蔽性和价格上具有改善空间。即,需要满足下述条件的膜:具有40℃~150℃的Tg作为粘合剂树脂的耐热性并进一步改善耐热性;改善对光学噪声的光屏蔽性,尽管所述膜包含耐热性优异的合成树脂颗粒并因此其黑度不足;和改善成本性能,这是因为所述膜包含昂贵的硅树脂或含氟树脂的合成树脂颗粒。
公开了以下制备方法作为光屏蔽膜制备方法。日本特开第Hei-01-12503号公报在第1页和第2页公开了对包含炭黑的聚酯膜进行喷砂处理的方法作为对膜表面提供粗糙度的方法。日本特开第2003-147275号公报在第1~3页公开了通过用粘合剂树脂将有机填料(粗糙剂)结合至黑膜表面从而在黑基材膜表面上形成因细颗粒造成的粗糙度的方法。日本特开第2003-266580号公报在第1~3页公开了通过用粘合剂树脂将有机填料和黑色细颗粒结合至透明基材膜表面从而形成因细颗粒造成的粗糙度的方法。然而,有关光屏蔽膜的制备方法的这些技术不足以改善目前在光学领域已被改进的功能和附加值。针对制备具有优异光屏蔽性和耐回流焊性并且使更高附加值的光学设备(例如,尺寸缩小的透镜单元)成为可能的光屏蔽膜而言,仍然还有改善的余地。
发明内容
本发明待解决的问题
鉴于本领域的上述状态进行本发明。本发明提供了光屏蔽性和耐热性优异的光屏蔽膜、所述膜的制备方法和包含所述膜的透镜单元。
解决所述问题的方案
本发明人进行了有关光屏蔽膜的各种研究。本发明人注意到,当前所用的树脂是如聚对苯二甲酸乙二醇酯等具有低玻璃化转变温度的热塑性树脂。本发明人接着发现,如果将具有高玻璃化转变温度的热塑性树脂或可固化树脂用作光屏蔽膜的原料,则所制得的光屏蔽膜可应用于可回流焊相机模块,并且这种光屏蔽膜是可以自动安装的廉价膜。此外,本发明人还发现,如果使用特定的有机树脂,则可将黑材(black material,例如,黑色细颗粒)作为分散基质均匀分散或溶解于有机树脂中,从而可以制备具有足够优异的光屏蔽性的黑色光屏蔽膜。此外,本发明人还发现了以下现象。具有高耐热性的热塑性树脂的溶剂溶解性不足。因此,通常将黑材熔化并捏合,从而分散在这类热塑性树脂中。在该方法中,难以使黑材均匀分散。相反,在本发明中,黑材作为基质分散体被均匀分散于具有高耐热性的树脂中。即,本发明人发现,可以获得具有耐热性的光屏蔽膜(耐热性光屏蔽膜),所述光屏蔽膜具有在可回流焊相机模块的制备过程中特别需要的耐热性并且具有优异的光屏蔽特性。结果,上述问题得到极好地解决。此外,本发明人发现,如果对光屏蔽膜的表面提供粗糙度,则光屏蔽膜显示出更优异的光屏蔽性,并由此抑制了如果膜具有光滑表面会产生的反射光。另外,本发明人发现了容易地为光屏蔽膜表面提供粗糙度的方法,并且可以根据这种方法廉价且持续地制备具有优异光屏蔽性的膜。此外,本发明人发现,这类膜可以优选用于光学应用、光电装置应用、显示装置应用中,或者用作机械部件、电学和电子部件等,并且这类光屏蔽膜在如照相机等光学装置中充当光屏蔽构件,从而抑制了透镜单元内部的光学噪声的产生和传播。结果,完成了本发明。
即,本发明涉及包含有机树脂和黑材的光屏蔽膜,其中所述有机树脂是可固化树脂的固化产物或具有150℃以上的玻璃化转变温度(下文也称作“Tg”)的热塑性树脂。
本发明还涉及包含有机树脂和黑材的光屏蔽膜,其中所述有机树脂是选自由聚酰亚胺树脂、环氧树脂、氟化芳香聚合物、聚醚酮树脂和聚萘二甲酸乙二醇酯树脂组成的组中的至少一种树脂。
本发明涉及包含有机树脂和黑材的光屏蔽膜的制备方法,其中所述制备方法包括形成光屏蔽膜的粗糙表面的表面粗糙度形成步骤。
此外,本发明涉及包含光屏蔽膜和透镜的透镜单元,其中所述透镜单元具有耐回流焊性。
以下对本发明进行更详细地说明。
本发明涉及包含有机树脂和黑材的光屏蔽膜。这种光屏蔽膜(也称“光屏蔽膜”)具有例如通过散射或吸收具有期望波长的光来将所述光屏蔽的功能。如果将这种光屏蔽膜安装在例如透镜单元上,则所述光屏蔽膜具有对光电转换传感器接收的可见光区、紫外光区或红外光区中的光进行屏蔽的功能。此外,光屏蔽膜抑制透镜单元内部的光学噪声的产生和传播并消除产生的光学噪声。
光屏蔽膜中包含的上述有机树脂包括可固化树脂的固化产物或Tg为150℃以上的热塑性树脂。有机树脂的使用使得能够廉价地制备耐热性优异的光屏蔽膜。此外,由于有机树脂的使用,所述光屏蔽膜获得了耐回流焊性。作为这种有机树脂,优选的是与包含于光屏蔽膜中的黑材具有优异的相容性并且其中均匀分散有所述黑材的有机树脂。本发明的光屏蔽膜可以包含其它成分,只要其包含有机树脂和黑材即可。含有固化或成形前的有机树脂原料和必要时的其它成分的组合物也被称作树脂组合物。含有树脂组合物和黑材的组合物也被称作光屏蔽树脂组合物。有机树脂原料可以是作为固化产物的原料的可固化树脂,也可以是例如热塑性树脂。在本说明书中,“可固化树脂的固化产物”是指可固化树脂的固化或半固化产物。作为优选实施方式,可以例举出具有通过可固化树脂的交联形成的交联结构的固化产物。
光屏蔽树脂组合物中的上述有机树脂原料可以与构成光屏蔽膜的有机树脂相同或为所述有机树脂的前体或单体。
构成光屏蔽膜的上述有机树脂是Tg为150℃以上的热塑性树脂,有机树脂原料是(1)与所述有机树脂相同的树脂,或(2)例如所述有机树脂的前体或单体。作为有机树脂原料(1),可以例举出聚醚醚酮(PEEK)等。此外,如果有机树脂是聚酰亚胺,则可以例举出聚酰胺酸、作为聚酰胺酸的原料的二胺化合物(优选为芳香二胺化合物)和四羧酸二酐(优选为芳香四羧酸二酐)等作为有机树脂原料(2)。
如果构成光屏蔽膜的上述有机树脂是可固化树脂的固化产物,则有机树脂原料与所述有机树脂不同,且其为所述有机树脂的前体或单体。例如,如果有机树脂原料是作为可固化树脂的环氧树脂,则可以例举出以下实施方式。如果构成光屏蔽膜的上述有机树脂是可阳离子固化的环氧树脂,则可以例举出多官能环氧化合物作为有机树脂原料。如果光屏蔽树脂组合物除如多官能环氧化合物等有机树脂原料以外还包含如酸酐、多胺和多酚等固化剂,则这些固化剂也是有机树脂原料。作为树脂组合物的优选实施方式,还可以例举出其中光屏蔽树脂组合物含有阳离子固化催化剂的实施方式。
上述可固化树脂的实例包括通过紫外光照射固化的树脂(紫外固化树脂)、通过热固化的树脂(热固化树脂)、通过电子束固化的树脂(电子束固化树脂)和通过光固化的树脂(光固化树脂)。固化前的可固化树脂的分子量不受特别限制。可以使用具有高分子量的树脂或分子量与单体分子量相等的树脂。含有可固化树脂的有机树脂原料的实施方式包括以下实施方式:(1)有机树脂原料是液体或固体可固化树脂;(2)有机树脂原料含有液体或固体可固化树脂和分子量低于所述可固化树脂的分子量的可固化化合物或(非可固化)溶剂等;和(3)有机树脂原料含有液体或固体的非可固化树脂和分子量低于所述非可固化树脂的分子量的可固化化合物。作为其中有机树脂原料含有液体或固体的非可固化树脂和分子量低于所述非可固化树脂的分子量的可固化化合物的上述实施方式(3),可以例举出其中有机树脂原料包含如PMMA和(甲基)丙烯酸酯单体等丙烯酸类树脂的低聚体成分的实施方式。
上述可固化树脂的优选实例包括含有至少一个环氧基的化合物、多酚化合物和具有可聚合的不饱和键的化合物。这些化合物可以单独使用或以其两种或多种的混合物使用。其中,优选的是含有至少一个环氧基的化合物。含有至少一个环氧基的化合物能显示出与无机玻璃的耐热性相当的耐热性并且能展示出如优异的成形性和加工性等优异特性。下面例举可以被优选用作本发明的可固化树脂的含有至少一个环氧基的化合物、多酚化合物和具有可聚合的不饱和键的化合物的实例。
上述环氧基是具有环氧环的有机基团。如缩水甘油基等含有环氧环的有机基团包括环氧基。因此,含有环氧基的化合物包括含有缩水甘油基的化合物。其中含有至少一个环氧基的化合物是含有至少一个缩水甘油基的化合物的实施方式也是优选实施方式之一。此外,所述化合物可以含有多个环氧基。不同于缩水甘油基中所含环氧基的环氧基可以与缩水甘油基共存于所述化合物中。
此外,可将环氧树脂原料和聚酰亚胺树脂原料等优选用作所述可固化树脂。优选环氧树脂,因为它是具有高Tg的耐热性树脂并且其光学特性(特别是透光率)具有较低的波长依赖性。优选聚酰亚胺树脂,因为它是具有150℃以上的Tg的耐热性树脂。如环氧树脂和聚酰亚胺树脂等可固化树脂的固化产物的Tg是指固化后的固化产物的Tg。通过使上述可固化树脂固化而制备的固化产物的Tg不受特别限制,但就耐热性而言优选为100℃以上。所述Tg更优选为120℃以上且再更优选为150℃以上。
对于聚酰亚胺树脂而言,可例举出两个实施方式:聚酰亚胺树脂为可固化树脂的固化产物;和聚酰亚胺树脂为热塑性树脂。聚酰亚胺树脂可以适当地用作可固化树脂或热塑性树脂。下文对聚酰亚胺树脂进行说明。作为优选用作构成光屏蔽膜的有机树脂的聚酰亚胺树脂,可以例举出即使通过在400℃以下加热也不熔化的聚酰亚胺树脂和通过在400℃以下加热而熔化的聚酰亚胺树脂。在本说明书中,前一种聚酰亚胺树脂(即使通过在400℃以下加热也不熔化的聚酰亚胺树脂)被称为可固化树脂的固化产物,而后一种聚酰亚胺树脂(通过在400℃以下加热而熔化的聚酰亚胺树脂)被称作热塑性树脂。在对聚酰亚胺树脂进行说明时,可固化树脂或可固化树脂的固化产物的原料是指前一种聚酰胺树脂(通过在400℃以下加热而不熔化的聚酰胺树脂)的原料,而热塑性树脂的原料是指后一种热塑性聚酰亚胺树脂的原料。
在本说明书中,“耐热性树脂”是指热塑性树脂和/或可固化树脂的固化产物。耐热性树脂优选具有高Tg,更优选具有100℃以上的Tg、120℃以上的Tg和150℃以上的Tg。
上述具有150℃以上的Tg的热塑性树脂的优选实例包括氟化芳香聚合物、聚醚酮树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂、聚酰亚胺树脂。在本说明书中,“氟化芳香聚合物”不包括氟化芳香聚醚酮树脂。
由于氟化芳香聚合物、聚酰亚胺树脂、聚醚酮树脂和聚萘二甲酸乙二醇酯树脂具有高Tg并且能优选用于可回流焊工艺中,因此它们被优选用作上述具有150℃以上的Tg的热塑性树脂。更优选的是氟化芳香聚合物、聚酰亚胺树脂和聚醚酮树脂。进而更优选的是聚醚酮树脂和聚酰亚胺树脂。
优选将含有芳香环的芳香聚醚酮树脂和部分氟化或完全氟化的聚醚酮树脂作为上述聚醚酮树脂。更优选氟化聚醚酮树脂,进而更优选其中芳香环被部分或完全氟化的氟化芳香聚醚酮树脂。如果使用作为溶剂可溶性原料的氟化聚醚酮树脂,则能获得具有优异耐热性的光屏蔽膜。
上述氟化芳香聚醚酮树脂优选为具有至少一种以下组成单元的聚合物:
Figure GPA00001009092500071
式中R表示由下列式表示的至少一个基团:
更优选的是具有至少一种上述组成单元作为重复单元的聚合物。进而更优选具有包含上述基团(1)的组成单元(I)作为重复单元的聚合物和具有包含上述基团(2)的组成单元(II)作为重复单元的聚合物。
对于上述氟化聚醚酮树脂的分子量而言,所述氟化聚醚酮树脂的数均分子量优选为10000~200000,更优选为20000~150000,进而更优选为30000~120000。
上述数均分子量通过GPC(凝胶渗透色谱)在苯乙烯等价基础上测定。GPC测定在以下条件下进行。
型号:TOSOH公司产品,HLC-8120GPC
柱:G-5000HXL+GMHXL-L
展开溶剂:THF
流速:1ml/分钟
标准:使用标准聚苯乙烯
如上所述,可以将选自聚酰亚胺树脂、环氧树脂、氟化芳香聚合物、聚醚酮树脂和聚萘二甲酸乙二醇酯树脂的一种或多种不同的树脂优选用作上述有机树脂。因此,本发明包括包含有机树脂和黑色细颗粒的光屏蔽膜,其中所述有机树脂是选自由聚酰亚胺树脂、环氧树脂、氟化芳香聚合物、聚醚酮树脂和聚萘二甲酸乙二醇酯树脂组成的组中的至少一种树脂。
上述热塑性树脂具有150℃以上的Tg。具有150℃以上的Tg的热塑性树脂在耐热性和柔性方面都较优异。如果热塑性树脂的Tg低于150℃,则所述树脂的耐热性不足以用于可回流焊工艺并因而可能并不优选用于各种应用。所述Tg更优选为180℃以上,进而更优选为190℃以上,特别优选为200℃以上,且最优选为230℃以上。例如,如果将所述光屏蔽膜安装在透镜模块上,则所述透镜模块暴露于元件形成步骤等中的高温。在此情况下,如果所述膜具有处于上述范围内的高Tg,则可抑制所述膜在进行所述元件形成步骤的温度下变形。此外,如果包含本发明的光屏蔽膜的透镜单元具有耐回流焊性,则所述透镜单元可在回流焊步骤中自动安装。结果,可以进一步降低生产成本。优选的是,光屏蔽膜具有230℃以上的Tg以便具有高至足以用于回流焊步骤的耐热性。换言之,本发明的优选实施方式包括其中将本发明的光屏蔽膜用于能进行回流焊工艺的透镜单元中的实施方式。
上述热塑性树脂的数均分子量为10000~200000,且优选为20000~150000。所述数均分子量进而更优选为30000~120000。如果热塑性树脂的数均分子量小于10000,则这类树脂可能没有优异的耐热性。如果其数均分子量为200000以上,则聚合物可能凝胶化。
上述光屏蔽膜优选具有20以下的光泽度。如果所述光屏蔽膜的光泽度大于20,则该膜可能无法充分地屏蔽光。因此,如果将这类膜用于例如透镜单元中,则会产生噪声,从而导致缺陷。所述光泽度更优选为10以下,进而更优选为5以下。上述光泽度使用NIPPON DENSHOKUINDUSTRIES CO.,LTD.的产品VG-2000于60°的测定角(θ)进行测定。
本发明的光屏蔽膜包含黑材。上述黑材为本发明的光屏蔽膜提供了光屏蔽性。可以采用各种黑材。相对于100重量%的黑材和有机树脂的总量,上述光屏蔽膜中的黑材的含量优选为1重量%~50重量%。如果所述含量低于1重量%,则所述膜的光屏蔽性可能不足。如果所述含量高于50重量%,则光屏蔽层形成用组合物(光屏蔽树脂组合物)将因其过高的粘度而难以操作。此外,使用这类组合物制备的膜可能断裂。所述含量更优选为3重量%~40重量%,进而更优选为5重量%~30重量%。优选的是将黑材分散或溶解于有机树脂中。如果所述黑材没有分散或溶解于有机树脂中,则光屏蔽膜可能未被均匀黑化,从而可能造成光屏蔽性不足。换言之,优选使用通过将黑材分散或溶解于有机树脂原料(树脂粘合剂)中而制备的光屏蔽树脂组合物作为原料来获得本发明的光屏蔽膜。
以下材料可被优选用作上述黑材。以下黑色细颗粒。如炭黑和石墨等碳细颗粒;无机黑色细颗粒,例如,如钛黑等金属氧化物黑色细颗粒;如苯胺黑等黑色有机细颗粒(有机黑色细颗粒)。蒽醌、靛蓝类、重氮黑色有机染料。除上述钛黑以外,上述无机黑色细颗粒(无机黑材)的优选实例包括:磁铁矿;氧化铜(I)(氧化亚铜);含有铜和铬作为主要金属成分的复合氧化物黑色细颗粒;含有铜和锰作为主要金属成分的复合氧化物黑色细颗粒;含有铜、铁和锰作为主要金属成分的复合氧化物黑色细颗粒;以及含有钴、铬和铁作为主要金属成分的复合氧化物黑色细颗粒。
在上述黑材当中,优选将细颗粒作为黑材。可以使用各种黑色细颗粒。在这些黑色细颗粒当中,就优异的耐热性而言,优选碳细颗粒和无机黑色细颗粒。就在可见光区域的优异光屏蔽性能而言,优选如碳细颗粒等碳材料。更优选的是炭黑,这是由于炭黑是超细颗粒且在有机树脂中的分散性优异,因此能使光屏蔽膜均匀黑化。除了优异的耐热性以外,优选炭黑的原因还在于其强黑色和廉价性。
黑色细颗粒的一次粒径优选为1μm以下。所述一次粒径优选为0.1μm以下。此外,优选的是,黑色细颗粒几乎不发生二次聚集。此外,如果将黑色细颗粒分散于有机树脂中,则优选将黑色细颗粒分散至具有1μm以下的粒径。分散于有机树脂中的黑色细颗粒的粒径更优选为0.5μm以下,进而更优选为0.1μm以下。在黑色细颗粒分散于有机树脂中的情况下,黑色细颗粒的粒径越小,树脂组合物的色调(黑色)就越均匀。如果所分散的黑色细颗粒的粒径为1μm以下,则不会产生因黑色细颗粒的粗颗粒造成的缺陷。因此,当对光屏蔽膜表面提供粗糙性时,这类光屏蔽膜具有优异的加工性。
如果上述黑色细颗粒是炭黑,则可以采用邻苯二甲酸二丁酯吸收量作为分散性指数。吸油量优选为300ml/100g以下。因此,本发明的优选实施方式包括这样的光屏蔽膜:其中黑色细颗粒包含吸油量为300ml/100g以下的炭黑。如果吸油量大于300ml/100g,则炭黑的分散性降低,因此光屏蔽膜的色调(黑色)可能不够均匀。此外,形成了炭黑粗颗粒,因此当对所述膜表面提供粗糙性时,所述膜表现出的加工性可能不足。上述吸油量更优选为250ml/100g以下,进而更优选为200ml/100g以下。上述吸油量显示出炭黑自身(粉末态炭黑)的特征并且显示出炭黑在分散至有机树脂等中之前的特征。聚集的炭黑显示出较高的吸油量,而分散的炭黑显示出较低的吸油量。当炭黑更加分散时,膜具有更均匀的色调。因此,优选的是,吸油量更小。因而光屏蔽膜优选具有其中将黑色细颗粒分散的实施方式。换言之,优选使用含有分散于有机树脂原料(树脂粘合剂)中的黑色细颗粒的光屏蔽树脂组合物作为原料来获得本发明的光屏蔽膜。含有黑材的光屏蔽膜的实施方式不受特别限制。例如,在本发明的光屏蔽膜(光屏蔽层)和光屏蔽树脂组合物中也包括这样的实施方式:在光屏蔽膜(光屏蔽层)或光屏蔽树脂组合物中含有作为颗粒的下述黑材(含黑材的颗粒)等,其中将上述黑材分散于如树脂等另一成分中或将上述黑材与所述另一成分复合。构成含黑材的颗粒的优选树脂不受特别限制。可以例举出作为构成光屏蔽膜的优选有机树脂的上述树脂。此外,作为具体实施方式,优选的是,含黑材的颗粒含有与光屏蔽膜中包含的有机树脂相同种类的树脂或具有与光屏蔽膜中包含的有机树脂的折射率相等的折射率的有机树脂作为树脂成分。
制造上述光屏蔽树脂组合物的方法(即将黑材(优选为黑色细颗粒)分散或溶解于树脂粘合剂(有机树脂原材料)中的方式(方法))不受特别限制。可以优选使用各种方法。例如,如果树脂粘合剂具有溶剂溶解性,则可根据黑色细颗粒和有机树脂适当选择并采用以下各种方法。将黑材混合并分散或溶解于通过将有机树脂原料溶解到溶剂中而制备的树脂粘合剂溶液中的方法;将树脂粘合剂溶解于分散有黑材的液体中的方法;将黑材混合并分散或溶解于其中树脂粘合剂被分散为细颗粒的分散体中的方法;以及熔融并捏合树脂粘合剂与黑色细颗粒的混合物的方法。其中,优选的是将黑材混合并分散或溶解于通过将溶剂可溶性有机树脂原料溶解于溶剂中而制备的树脂粘合剂溶液中的方法。如果使用溶剂可溶性有机树脂原料,则易于将黑材均匀地分散或溶解于包含有机树脂原料和溶剂的混合物(例如,有机树脂原料的溶液)中。因此,获得了包含均匀分散或溶解的黑材的光屏蔽树脂组合物,且结果能获得包含均匀分散的黑材的优异光屏蔽膜。因而,包含使用溶剂可溶性有机树脂原料制备的有机树脂的光屏蔽膜是本发明的优选实施方式之一。
根据树脂种类适当选择上述溶剂。溶剂的实例包括:如甲基乙基酮(2-丁酮)、甲基异丁基酮(4-甲基-2-戊酮)和环己酮等酮;如PGMEA(2-乙酰氧基-1-甲氧基丙烷)、乙二醇单正丁基醚、乙二醇单乙醚和乙二醇乙醚乙酸酯等乙二醇衍生物(醚化合物、酯化合物和醚酯化合物等);如N,N-二甲基乙酰胺等酰胺;如乙酸乙酯、乙酸丙酯和乙酸丁酯等酯;如N-甲基吡咯烷酮(具体地,例如,1-甲基-2-吡咯烷酮)等吡咯烷酮;如甲苯和二甲苯等芳香烃;如环己烷和庚烷等脂肪烃;和如乙醚和丁醚等醚。
上述溶剂的更优选实例包括甲基乙基酮(2-丁酮)、甲基异丁基酮(4-甲基-2-戊酮)、环己酮、PGMEA(2-乙酰氧基-1-甲氧基丙烷)、N,N-二甲基乙酰胺、乙酸乙酯和1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。如果上述有机树脂原料与有机树脂相同(例如,有机树脂为热塑性树脂),则特别优选这些溶剂。
此外,如果上述有机树脂原料是作为聚酰亚胺树脂原料的聚酰胺酸或作为聚酰胺酸原料的芳香二胺化合物和芳香四酸二酐,则更优选N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、芳香烃及其混合物。如果上述有机树脂原料是作为环氧树脂原料的多官能环氧化合物或多官能环氧化合物和固化剂,则更优选酮、芳香烃、乙二醇衍生物或其混合物。
在上述有机树脂原料中,上述溶剂可溶性有机树脂原料的优选实例包括:作为各种环氧树脂的原料的溶剂可溶性可固化树脂,如环氧化合物;以及溶剂可溶性热塑性树脂,如溶剂可溶性聚醚酮树脂和溶剂可溶性聚酰亚胺树脂。另外,在那些有机树脂原料中,如果有机树脂材料是作为各种环氧树脂的原料的溶剂可溶性可固化树脂(如环氧化合物),则构成本发明的光屏蔽膜的有机树脂在组成上与有机树脂原料不同。如果有机树脂原料是溶剂可溶性热塑性树脂,则构成本发明的光屏蔽膜的有机树脂在组成上与有机树脂原料相同或不同。在本发明书中,“有机树脂与有机树脂原料相同”是指有机树脂与有机树脂原料在组成上相同,而“有机树脂与有机树脂原料不同”是指有机树脂与有机树脂原料在组成上不同。
如果有机树脂原料与构成光屏蔽膜的有机树脂相同,则就耐热性、光学特性和溶剂溶解性等而言,更优选溶剂可溶性聚醚酮树脂和溶剂可溶性聚酰亚胺树脂。进而更优选聚醚酮树脂和聚酰亚胺树脂以及这些树脂的原料,这是因为炭黑在这些树脂中显示出优异的分散性。作为上述聚醚酮树脂,优选氟化聚醚酮树脂。更优选氟化芳香聚醚酮树脂。如果使用氟化芳香聚醚酮树脂,则炭黑在这种树脂中显示出优异的分散性。
上述有机树脂原料优选为聚酰胺酸或环氧化合物。作为所述聚酰胺酸,优选通过使芳香二胺与芳香四酸二酐反应(缩合)而获得的低聚物或聚合物。通过将聚酰胺酸溶解于如N-甲基吡咯烷酮等溶剂中而制备的溶液可作为聚酰亚胺清漆而商购获得。将该清漆涂布并加热,从而使溶剂挥发。此外,继续加热或在高温进行加热,从而使所述清漆酰亚胺化而成为聚酰亚胺。
可以例如通过在阳离子固化催化剂共存时对多官能环氧化合物进行阳离子固化或使用如酸酐和聚胺等固化剂对多官能环氧化合物进行固化来将上述溶剂可溶性环氧化合物转化为固化产物(环氧树脂固化产物)。在任何情况下,优选的实施方式是通过将光屏蔽树脂组合物涂布、干燥并加热(聚酰亚胺化、固化)来获得光屏蔽膜的实施方式,所述光屏蔽树脂组合物通过将黑材分散或溶解于聚酰胺酸溶液或环氧化合物溶液(阳离子固化催化剂或固化剂)中来制备。
相对于100重量份的有机树脂原料,上述溶剂的用量优选为150重量份以上、1900重量份以下。所述溶剂的用量更优选为200重量份以上、1400重量份以下。
本发明的有机树脂包括上述可固化树脂的固化产物或具有150℃的Tg的热塑性树脂。这种有机树脂可以包括具有150℃以上的Tg的耐热性树脂(也称作“树脂A”)或具有低于150℃的Tg的可固化树脂的固化产物(也称作“树脂B”)。因此,本发明的优选实施方式也包括包含有机树脂和黑材的光屏蔽膜,其中所述有机树脂包括具有150℃以上的Tg的热塑性树脂和具有低于150℃的Tg的可固化树脂的固化产物。作为具有150℃以上的Tg的耐热性树脂的优选实施方式,优选具有150℃以上的Tg的热塑性树脂和/或具有150℃以上的Tg的可固化树脂的固化产物。
上述树脂A可以为具有150℃以上的高Tg的热塑性树脂或具有150℃以上的高Tg的可固化树脂的固化产物。树脂A的Tg为150℃以上。所述Tg的优选范围等与具有150℃以上的Tg的热塑性树脂中的相同。具有150℃以上的Tg的耐热性树脂(树脂A)的优选实例包括环氧树脂、氟化芳香聚合物、聚醚酮树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂和聚酰亚胺树脂。其中,优选环氧树脂、聚醚酮树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂和聚酰亚胺树脂,这是因为它们具有优异的光学特性,特别是无色性。作为聚醚酮树脂,优选氟化聚醚酮树脂。优选聚酰亚胺树脂和聚醚酮树脂,这是因为它们具有优异的耐热性,特别是Tg。
上述树脂B的材料不受特别限制,只要上述可固化树脂的固化产物具有低于150℃的Tg即可。可以获得柔性和耐热性优异的树脂。作为具有低于150℃的Tg的可固化树脂的固化产物(树脂B),优选例如环氧树脂和不饱和聚酯树脂。更优选环氧树脂。
由于上述配置,上述光屏蔽膜具有优异的耐热性。可以基于当膜在高温受热时膜形状的变化来评估光屏蔽膜的耐热性。对于膜形状的变化而言,优选的是,加热前和加热后相比维度变化(在表面平面的长和宽方向以及厚度方向上的维度变化)较小。优选的是,所述膜具有优异的形状保持性。如果光屏蔽膜具有优异的形状保持性(耐热性),则具体而言加热前和于200℃加热1分钟后相比所述膜在各个维度的变化(维度变化)均为10%以下。可以适当地选择用于进行维度变化测定的样品的尺寸。在该试验中,采用了长40.0mm×宽10.00mm×厚35μm~80μm的样品。如果膜显示出10%以下的维度变化,则这种光屏蔽膜能在上述应用中一般采用的条件下充分展示出特性。例如,所述光屏蔽膜能抑制透镜单元内部的光学噪声的产生和扩散。所述维度变化更优选为5%以下,进而更优选为3%以下,且特别优选为1%以下。
可以在更苛刻的条件下测定上述维度变化。加热温度优选为250℃。此外,加热时间优选为2分钟,更优选为5分钟,进而更优选为10分钟。更为优选的是在这种苛刻条件下显示出处于上述范围内的维度变化的光屏蔽膜。
对于维度变化而言,更优选的是,加热前与在260℃加热2分钟后相比,所述膜在各个维度均显示出10%以下的变化(维度变化)。优选在空气氛围下进行所述测定。换言之,优选的是,加热前与在空气中于260℃加热2分钟后相比光屏蔽膜在长度、宽度和厚度上都显示出10%以下的维度变化。当于260℃加热2分钟而光屏蔽膜显示出较小(10%以下)的维度变化时,所述光屏蔽膜用于透镜单元时这类膜能充分耐受回流焊步骤。在这种情况下,维度变化更优选为5%以下,进而更优选为3%以下,且特别优选为1%以下。
优选的是,光屏蔽膜的至少一个表面具有粗糙结构。这类具有粗糙结构的膜具有粗糙表面、能避免光反射并能屏蔽光。因而,光屏蔽膜的至少一个表面所具有的粗糙结构可有效地将光屏蔽膜的光泽度控制在20以下,并进而控制在上述更优选的光泽度范围内。
对于上述光屏蔽膜的粗糙结构而言,所述膜具有粗糙至足以使入射光散射而不发生镜面反射的表面。此外,优选的是,所述表面的粗糙度大至足以使所屏蔽的光被散射。例如,如果将光屏蔽膜用于透镜单元中,则可以有效地使可见光区、紫外区和红外区的光散射。在这种情况下,所述膜的线粗糙度(line roughness)Ra(算术平均偏差,JIS 1994)优选为0.3μm以上。Ra更优选为0.5μm以上,进而更优选为1.0μm以上,且特别优选为2.0μm以上。
膜的最大高度Ry优选为5μm以上。Ry更优选为10μm以上,进而更优选为15μm以上,特别优选为20μm以上。粗糙度十点高度Rz优选为5μm以上。Rz更优选为10μm以上,进而更优选为15μm以上,且最优选为20μm以上。局部峰的平均间距S优选为10μm以下。S更优选为5μm以下,进而更优选为3μm以下,特别优选为2μm以下,且最优选为1μm以下。
如图1所示,如下计算上述算术平均偏差Ra。从粗糙度轮廓f中截取一部分,该部分在平均线m所延伸的方向上伸展了参考长度(l)。该部分如图所示,图中X轴沿与平均线m相同的方向延伸而Y轴在垂直于X轴的方向上。当粗糙度轮廓f由y=f(x)表示时,由下式计算Ra。所计算的Ra以微米(μm)表达。
R a = 1 l ∫ 0 l | f ( x ) | dx
在式中,l表示参考长度。在图1中,竖线所示区域显示了由粗糙度轮廓f和平均线m所围绕的区域(在线X=0或X=1与粗糙度轮廓f相交的区域中,由粗糙度轮廓f、平均线m和线X=0或X=1所围绕的区域)。在图1中,斜线所示区域的面积与竖线所示区域的总面积相同。在这种情况下,斜线所示区域由线X=0、X=1、Y=Ra和Y=0围绕。
如下计算上述最大高度Ry。如图2所示,从粗糙度轮廓f中截取一部分,该部分在平均线m所延伸的方向上伸展了参考长度(l)。在该部分中,在与粗糙度轮廓相交的方向上测定峰线和谷线之间的间距。该测定值以微米(μm)表达。
如下计算上述粗糙度十点高度Rz。如图3所示,从粗糙度轮廓f中截取一部分,该部分在平均线m所延伸的方向上伸展了参考长度(l)。在该部分中,在垂直于平均线m的方向上测定最高峰至第五高峰的高度(Yp)的绝对值的平均值。此外,在该部分中类似地测定最低谷至第五低谷的高度(Yv)的绝对值的平均值。Rz是这两个平均值的总和,以微米(μm)表达。
换言之,由下式计算Rz:
Rz=(|Yp1+Yp2+Yp3+Yp4+Yp5|+|Yv1+Yv2+Yv3+Yv4+Yv5|)/5
在式中,Yp1+Yp2+Yp3+Yp4+Yp5表示在基于参考长度(l)截取的部分中最高峰至第五高峰的高度的总和,而Yv1+Yv2+Yv3+Yv4+Yv5表示在基于参考长度(l)截取的部分中最低谷至第五低谷的高度的总和。
如下计算上述局部峰的平均间距(S)。如图4所示,从粗糙度轮廓f中截取一部分,该部分在平均线m所延伸的方向上伸展了参考长度(l)。在该部分中,测定相邻两峰之间的平均线m的长度(称作局部峰间距)。局部峰间距的算术平均值以毫米(mm)表达。然而,在本说明书中,该间距过窄,故以微米表达(μm)。即由下式计算局部峰的平均间距(S)。
S = 1 n Σ i = 1 n S i
式中,Si表示局部峰间距,n表示参考长度内的局部峰间距的数目。
上述粗糙结构不受特别限制,只要表面具有上述粗糙结构即可。优选的是,光屏蔽膜具有这种粗糙结构而不含除黑色细颗粒以外的其它细颗粒。如果除黑色细颗粒以外还含有其它细颗粒的光屏蔽膜具有粗糙结构,则白色或浅色细颗粒通常作为细颗粒而包含在内。因此,外部光被存在于光屏蔽膜表面附近的细颗粒反射,结果光屏蔽膜的光屏蔽性可能不足。特别是为了产生耐热性优异的光屏蔽膜,所用的细颗粒需要耐热性。然而,如球形二氧化硅和硅树脂颗粒等具有耐热性的颗粒是白色的。使用这些白色(或浅色)细颗粒抑制了膜的黑化,膜可能不具有优异的光屏蔽性。因此,需要添加大量的黑色细颗粒,而这是不利的,因为在表面上均匀形成了表面粗糙度。如果使用细颗粒形成粗糙度,则需要具有均匀的粒径分布的颗粒以均匀地形成粗糙度,这导致成本增加。
优选的是,光屏蔽膜的至少一个表面具有粗糙结构。更优选的是,光屏蔽膜的两个表面都具有粗糙结构。如果光屏蔽膜的两个表面都具有粗糙结构,则能充分展示上述效果。
本发明的光屏蔽膜不受特别限制,只要其包含光屏蔽层(也称作黑层)即可,所述光屏蔽层包含有机树脂,所述有机树脂包括可固化树脂的固化产物或具有150℃以上的Tg的热塑性树脂。如果需要,光屏蔽膜还可以包含其它成分。如果光屏蔽层是强度不足的薄膜,则光屏蔽膜优选包含具有充足强度的基材。光屏蔽膜的优选实施方式包括:(1)其中光屏蔽膜是包含基材和光屏蔽层(形成于基材的一个表面上)的多层膜的实施方式;(2)其中光屏蔽膜是包含基材和光屏蔽层(各自形成于两个表面上)的多层膜的实施方式;和(3)其中光屏蔽膜是由光屏蔽层构成的单层膜的实施方式。图5显示了这些实施方式的示意图。图5(a)显示了实施方式(1)。图5(b)显示了实施方式(2)。图5(c-1)和(c-2)显示了实施方式(3)。本发明的光屏蔽膜可以适当包含具有其它功能的层。
根据实施方式(1)和(2),光屏蔽膜的强度可以因基材而获得。因此,可将光屏蔽层减薄。如果光屏蔽层较薄,则可以获得以下优点:当涂布光屏蔽树脂组合物时能容易地控制膜厚;通过短时间的干燥能使组合物中所含的溶剂挥发或除去;且能够容易地获得其中缺陷的产生得以抑制的光屏蔽层,所述缺陷降低了光屏蔽性能且在膜中产生(如溶剂挥发时产生的泡沫)。
根据实施方式(1)和(2)(其中光屏蔽膜是包含基材和光屏蔽层的多层膜),光屏蔽层的厚度优选为5μm以上,更优选为10μm以上。光屏蔽层的厚度上限优选为80μm以下,更优选为50μm以下,进而更优选为30μm以下。此外,特别优选的范围是10μm~30μm。
根据其中光屏蔽层(3)为单层的实施方式(其中光屏蔽层单独构成光屏蔽膜的实施方式),由于易于进行膜的后处理且机械强度优异,因此光屏蔽层的厚度优选为20μm以上且更优选为30μm以上,但这取决于光屏蔽层的有机树脂。考虑到充足的光屏蔽性能和对亟需变薄的透镜单元的应用,光屏蔽层的厚度上限优选为200μm以下且更优选为100μm以下,但这取决于光屏蔽层的材料。光屏蔽层的厚度的特别优选的范围是30μm~80μm。
上述光屏蔽层的厚度优选为1μm~1000μm,但这取决于如下所述的光屏蔽膜的实施方式和所述膜的应用。上述光屏蔽层的厚度更优选为10μm~200μm,且更优选为20μm~100μm。光屏蔽层的厚度是通过用千分尺测定光屏蔽层厚度而获得的厚度。如果上述光屏蔽层的厚度为1μm~1000μm,则可使本发明的光屏蔽膜变薄。如果光屏蔽膜被用于例如光学构件中,则可以缩短光路。结果,可以使该光学构件(照相机模块等)变薄。
如果上述光屏蔽膜含有除光屏蔽层以外的其它层,则与形成有上述层(除光屏蔽层以外的其它层)的表面相对的光屏蔽层表面优选具有粗糙结构。换言之,优选的是,在上述光屏蔽膜中光屏蔽层的至少一个表面具有粗糙结构。如果光屏蔽层具有粗糙结构,则光反射被抑制,由此光屏蔽膜具有足够优异的光屏蔽性。更特别地,光屏蔽层的两个表面都具有粗糙结构。如果,光屏蔽层没有形成于光屏蔽膜表面上,则优选光屏蔽层和形成于光屏蔽膜上的层均具有粗糙结构。
因而,本发明的优选实施方式也包括这样的光屏蔽膜:其中有机树脂包括可固化树脂的固化产物或具有150℃的Tg的热塑性树脂(具有150℃的Tg的耐热性树脂或具有低于150℃的Tg的可固化树脂),且所述光屏蔽膜包含通过将黑材分散或溶解于有机树脂原料中而制备的光屏蔽层(黑层),并且所述光屏蔽层的至少一个表面具有粗糙性。
在光屏蔽膜包含基材的情形中,光屏蔽层和基材在上述光屏蔽膜中的设置不受特别限制,这是因为无论两者中哪一个被设置于光的进入表面上都能展示本发明的作用和效果。然而,优选其中将光屏蔽层设置在光进入表面上的实施方式以避免反射。
可以根据应用来适当选择上述光屏蔽膜的形状。如果将光屏蔽膜安装在透镜单元上,则将光屏蔽膜贴附于边缘以便固定透镜。结果能够有效抑制光在除光路以外的其它路径中透射和反射,从而能够减少光学噪声。换言之,如图6中所示意,在透镜单元中,优选将光屏蔽膜(特别是光屏蔽层)贴附于边缘以便固定透镜。即,对于透镜单元中透镜与光屏蔽膜(特别是光屏蔽层)之间的位置关系而言,优选将透镜和光屏蔽膜(特别是光屏蔽层)以这样的方式设置:透镜单元的横截面如图7中的示意图所示。因此,优选的是,当从入射光方向观察透镜单元时,光屏蔽膜的光屏蔽层具有如图8中示意性显示的平面形状(环形)。在环中心不形成任何物体,或在环中心可以形成透射可见光的透明膜或透镜。优选的是,在环中心不形成任何物体。
光屏蔽膜优选具有单层结构。换言之,优选其中光屏蔽层单独构成光屏蔽膜的实施方式。根据这类实施方式,可以形成具有较小厚度的光屏蔽膜。因此,如果将这类膜用于光学应用(透镜单元),则可以缩短光路,且因此能减小透镜单元的尺寸和厚度。图5(c)是具有单层结构的光屏蔽膜的示意图。图5(c-1)是其中一个表面具有粗糙结构的实施方式。图5(c-1)是其中两个表面都具有粗糙结构的实施方式。
如果通过下述方法生产本发明的光屏蔽膜,则可以连续生产具有单层结构且具有至少一个具有粗糙结构的表面的光屏蔽膜。此外,可以廉价地生产较小(轻量级)且具有高品质的光屏蔽膜。
上述光屏蔽膜的厚度优选为小于1000μm。所述厚度通过用千分尺测定光屏蔽膜的厚度而获得。上述光屏蔽膜的厚度更优选为200μm~10μm,进而更优选为100μm~20μm。如果上述光屏蔽膜的厚度例如小于1000μm,则由于能将光路缩短故而能减小包含这类光屏蔽膜的光学构件的尺寸。
如果本发明的光屏蔽膜具有基材(如图5a和5b所示),则光屏蔽膜具有充分的强度。构成上述基材的材料可以使用任何有机材料、无机材料、有机-无机复合材料和金属材料。可以使用其中的一种或多种物质。由于易于操作而优选上述有机材料(例如,热塑性树脂组合物和可固化树脂组合物)。由于优异的热膨胀系数而优选无机材料(例如,玻璃)。由于既易于操作又具有优异的热膨胀系数而优选有机-无机复合材料。可以优选使用这些材料中的任何材料。然而,优选具有耐回流焊性的材料。
优选具有耐回流焊性的材料作为构成光屏蔽膜的上述基材的材料。具体而言,所述材料优选包括选自由(1)氟化芳香聚合物、(2)多环芳香聚合物、(3)聚酰亚胺树脂、(4)含氟聚合物化合物、(5)玻璃膜和(6)聚醚酮树脂组成的组中的至少一种物质。因此,本发明的优选实施方式包括这样的光屏蔽膜:其中使用选自由氟化芳香聚合物、多环芳香聚合物、聚酰亚胺树脂、含氟聚合物化合物、玻璃膜和聚醚酮树脂组成的组中的至少一种材料形成所述光屏蔽膜。
任何上述材料都可优选用作上述基材。对于用于基材的上述材料而言,可以将两种以上所述材料混合或堆叠。其中,由于能够展示出归因于所用材料的多种特性,因而可优选使用具有由两种以上所述材料组成的多层结构的基材。例如,在需要将光屏蔽膜减薄以具有小于100μm的厚度的照相机模块应用中,问题在于减小厚度(例如,30μm~100μm)往往会使如玻璃等无机材料破裂。因此,如果基材是由有机材料和/或有机-无机复合材料组成的多层,则当将光屏蔽层堆叠在基材上时不会造成基材的变形或断裂。因此,在光学构件中优选使用这类具有多层结构的基材。更优选的是其中将有机树脂形成于玻璃薄膜的一个或两个表面上的实施方式。特别优选的是其中将有机树脂形成于玻璃薄膜的两个表面上的实施方式。可以将有机物堆叠在光屏蔽层上以防止断裂。
可以根据光屏蔽层的厚度来适当选择上述基材的厚度。例如,如果使用玻璃作为基材,则玻璃的厚度优选为30μm~500μm,更优选为大于100μm。如果将树脂用作基材,则优选厚度小于100μm的聚酰亚胺膜(kapton)等,但也可优选使用厚度约小于100μm的聚酰亚胺薄片。
优选的是,基材具有耐热性。更优选的是,基材是耐热性树脂膜(包含耐热性树脂的膜)。对于基材的耐热温度而言,基材的10%分解温度为200℃以上,更优选为250℃以上,进而更优选为300℃以上,最优选为350℃以上。基材的Tg优选为80℃以上,更优选为150℃以上,进而更优选为200℃以上,最优选为250℃以上。由于这类具有耐回流焊性的基材,因而能优选地自动安装具有这类基材的光屏蔽膜。
本发明的光屏蔽膜不受特别限制,只要其包含光屏蔽层即可。优选的是,光屏蔽膜在必要时包含其它成分。如果光屏蔽膜包含具有另一种功能的层,例如,如果包含有红外截止层(IR-cut layer),则通常在基材上沉积并堆叠低折射率材料和高折射率材料(例如,无机氧化物)。如果在沉积期间进行加热,则基材需要具有对沉积期间的加热的耐热性。因此,由于能容易地形成红外截止层,因而优选使用具有耐回流焊性的材料作为基材。另外,当形成除光屏蔽层以外的功能层时,基材可能需要足够的耐热性。例如,如果通过沉积形成红外截止层(无机多层膜,一种反射或屏蔽红外光的膜),则通常在数百度以上的温度进行沉积。因此,基材(基体用材料)需要具有耐热性。于是,使用具有足够的耐热性的基材使得能够通过各种方法形成各种红外屏蔽材料。
在本说明书中,“耐热性”是指对热的高抗性。例如,优选的是,如有机树脂等材料满足高Tg和高分解温度(优选为高10%分解温度)中的至少一者。优选的是,基材、光屏蔽膜和透镜单元各自均满足优异的形状保持性、低维度变化和高分解温度(优选为较高的10%分解温度)中的至少一者。
“耐回流焊性”是指在进行回流焊步骤时对温度的充分抗性。与“耐热性”相似,例如,优选的是,如有机树脂等材料满足高Tg和高分解温度(优选为高10%分解温度)中的至少一者。优选的是,基材、光屏蔽膜和透镜单元各自均满足优异的形状保持性和高分解温度(优选为较高的10%分解温度)中的至少一者。优选的是,Tg、分解温度和形状保持性等分别满足上述特性。
本发明的光屏蔽膜不受特别限制,只要其为如上所述的包含有机树脂和黑材的光屏蔽膜即可,其中所述有机树脂包括可固化树脂的固化产物或具有150℃以上的玻璃化转变温度的热塑性树脂。所述光屏蔽膜通过将包含黑材和有机树脂原料的光屏蔽树脂组合物成型为膜来制备。例如,通过以如熔融挤出法等公知的涂布方法或膜形成方法将光屏蔽树脂组合物成型为膜来制备光屏蔽膜。可以根据有机树脂的种类和物理性质等来适当地选择膜的生产方法。
光屏蔽膜优选具有其中至少一个膜表面、优选为两个膜表面具有粗糙性以抑制光屏蔽膜反射光的实施方式。优选将包括表面粗糙度形成步骤的下列方法作为具有粗糙表面的光屏蔽膜的生产方法。即本发明是包含有机树脂和黑材的光屏蔽膜的生产方法,其中所述生产方法包括通过转移法生产具有粗糙表面的光屏蔽膜的表面粗糙度形成步骤。使用这种生产方法使得可以精细地且以可重现的方式形成粗糙度。结果,可以精确控制如尺寸和深度等粗糙度的实施方式。即能形成平整性优异且具有因均匀且精细地形成的粗糙度而获得的粗糙性的表面。换言之,包含有机树脂和黑材的光屏蔽膜的生产方法是包括通过转移法生产具有粗糙表面的光屏蔽膜的步骤(表面粗糙度形成步骤)的光屏蔽膜生产方法。即,例如,在表面粗糙度形成步骤中,将作为光屏蔽膜原料的光屏蔽树脂组合物成型为膜,并同时形成粗糙度或将粗糙度转移至已成型为膜的光屏蔽树脂组合物,只要光屏蔽膜表面上的粗糙度通过转移法形成即可。粗糙度的形成方式和步骤顺序等不受特别限制。下面将对表面粗糙度形成步骤进行更详细地说明。
上述表面粗糙度形成步骤是使用转移层(也称作粗糙层、粗糙度转移用基材、转移材料)生产具有粗糙表面的光屏蔽膜的步骤,所述转移层具有为光屏蔽膜表面提供的粗糙度。具体而言,优选使包含有机树脂原料和黑材的光屏蔽树脂组合物(光屏蔽层形成组合物)与上述转移层接触,从而为其提供粗糙度。在这种情况下,优选使未凝固或固化或者没有完全凝固或固化的光屏蔽树脂组合物与上述转移层相接触,并在必要时进行干燥、凝固和固化,结果形成粗糙度。
上述光屏蔽树脂组合物包含有机树脂原料和黑材。优选将黑材均匀分散或溶解于光屏蔽树脂组合物中。优选的是,有机树脂原料和黑材如上所述。具体而言,有机树脂原料优选为溶剂可溶性有机树脂原料并且包含溶剂。即光屏蔽树脂组合物优选包含有机树脂原料、黑材和溶剂。如果光屏蔽树脂组合物包含溶剂,则可以允许其中黑材被均匀分散或溶解在所述组合物中的实施方式。在这种情况下,优选将黑材分散或溶解于其中细分散或溶解了有机树脂原料(耐热性树脂粘合剂原料)的溶液(例如,将黑色细颗粒均匀分散以具有精细粒径)中,并将如此制备的光屏蔽树脂组合物涂布以形成光屏蔽层(黑层)。根据这种方式,光屏蔽层被均匀黑化并且能展示出优异的光屏蔽性。
优选的是,上述光屏蔽树脂组合物中的黑材的含量与上述相同。即在总量为100重量%的黑材和有机树脂原料(固体含量)中,黑材含量优选为1重量%~50重量%,更优选为1重量%~40重量%,进而更优选为1重量%~30重量%。此外,总量优选为3重量%~40重量%,更优选为5重量%~30重量%。
在100重量%的光屏蔽树脂组合物中,上述光屏蔽树脂组合物中的固体含量(黑色细颗粒和有机树脂原料的总量)优选为5重量%~40重量%。如果固体含量低于5重量%,则所述组合物包含过多溶剂,因此需要更长时间来干燥膜。此外,组合物中会产生聚集等,而这可能使膜的厚度特性劣化。如果固体含量大于40重量%,则所述组合物的粘度过高,因此可能无法涂布为膜。固体含量更优选为10重量%~35重量%,进而更优选为15重量%~30重量%。
作为上述光屏蔽树脂组合物中所包含的溶剂,优选使用上述溶剂。其中,优选环己酮、2-乙酰氧基-1-甲氧基丙烷(PGMEA)、乙酸乙酯、N,N-二甲基乙酰胺、甲基乙基酮(MEK)、甲基异丁基酮(MIBK)和1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。更优选环己酮、MIBK、PGMEA、MEK和乙酸乙酯。上述光屏蔽树脂组合物的粘度优选为1cp(厘泊)~1000000cp。所述粘度更优选为50cp~500000cp。
优选的是,在上述光屏蔽膜生产方法中,表面粗糙度形成步骤与涂布步骤同时进行和/或在涂布步骤之后接连进行。因而,如果表面粗糙度形成步骤与涂布步骤同时进行和/或在涂布步骤之后接连进行,则可以以一步工艺形成粗糙表面,所述一步工艺中表面粗糙度形成步骤与涂布步骤同时进行和/或在涂布步骤之后接连进行。因此,这种方法的优点在于可以简化或省略生产步骤,缩短生产时间并因此以低成本生产所述膜。涂布步骤是指涂敷光屏蔽树脂组合物的步骤。如果表面粗糙度形成步骤与涂布步骤同时进行,则优选使涂敷光屏蔽树脂组合物的步骤与表面粗糙度形成步骤至少部分地同时进行。这种情况的实例包括:涂敷光屏蔽树脂组合物的步骤与表面粗糙度形成步骤同时进行的情况(粗糙度与涂层同时形成);和在完成涂敷光屏蔽树脂组合物的步骤之前,对已涂布的光屏蔽树脂组合物进行表面粗糙度形成步骤的情况。如果表面粗糙度形成步骤在涂布步骤之后接连进行,则涂布步骤与表面粗糙度形成步骤在基本连续的步骤中进行。在这种情况下,优选在完成涂布步骤后立即进行表面粗糙度形成步骤。表面粗糙度形成步骤的开始可以略晚于涂布步骤的完成。例如,涂布步骤完成后,可以在开始表面粗糙度形成步骤之前保持或干燥所涂布的光屏蔽树脂组合物。换言之,如果表面粗糙度形成步骤在涂布步骤之后接连进行,则优选在涂布步骤与表面粗糙度形成步骤之间不存在除以下步骤外的其它步骤:在下一步骤开始前保持光屏蔽树脂组合物的步骤,和将涂布的光屏蔽树脂组合物干燥的步骤。
在上述表面粗糙度形成步骤中,优选的是使光屏蔽树脂组合物与转移层接触,从而为其提供粗糙度。可以根据光屏蔽树脂组合物中所包含的成分或所述组合物的特性来适当选择具体的方法。例如,可以使用以下转移法。
转移法(1):通过将光屏蔽树脂组合物涂覆于转移层(例如,具有粗糙表面的基材)上来制备具有粗糙度的组合物涂覆层(膜),然后使组合物涂覆层(膜)干燥并凝固或者固化或反应(例如,与聚酰胺酸反应以成为聚酰亚胺)(该方法也被称作基材模具转移法)。在这种情况下,通常在粗糙度形成后将成型的光屏蔽树脂组合物层(膜)与转移层分开。优选将毛玻璃或粗糙膜(具有粗糙表面的PET等)作为转移层。
转移法(2):预先将光屏蔽树脂组合物形成为膜,并将所述膜转变为化学中间态或组成中间态或者半干燥态、半固化态、非反应态或半反应态,其后,使该膜与转移层接触,从而形成具有粗糙性的膜表面。在这种情况下,优选将毛玻璃、粗糙膜(具有粗糙表面的PET)和粗糙辊中的任何一种作为转移层。
转移法(2’):预先将光屏蔽树脂组合物形成为膜,并将所述膜转变为化学终态或组成终态,然后完全干燥、凝固、固化或反应,并使该膜与转移层接触。在这种情况下,优选将毛玻璃和粗糙膜(具有粗糙表面的PET等)作为转移层。如果有机树脂是热塑性树脂(聚酰亚胺和PEEK等),则根据转移法(2’),优选的是通过将转移层压向树脂而使树脂与转移层在加热下接触(通过粗糙辊处理、加热夹在毛玻璃之间的树脂等),由此形成粗糙度。
换言之,如转移法(2)和(2’)中,例举出了下述方法作为优选转移法:预先将光屏蔽树脂组合物形成为膜并使该膜与转移层接触,从而为该膜提供粗糙度。
上述转移法(1)是在光屏蔽树脂组合物层(膜)干燥和凝固之前或与其同时或者在光屏蔽树脂组合物层(膜)固化和反应之前或与其同时形成粗糙度的方法。
作为上述转移法(1),优选以下情况:有机树脂是具有150以上的Tg的热塑性树脂;有机树脂原料是溶剂可溶性有机树脂原料且光屏蔽树脂组合物是通过将有机树脂原料溶解于溶剂中而制备的组合物。前一种情况(在光屏蔽膜树脂组合物干燥和凝固之前或与其同时形成粗糙度)的优选实施方式包括其中有机树脂原料是具有150℃以上的Tg的热塑性树脂的实施方式。后一种情况(在光屏蔽树脂组合物固化和反应之前或与其同时形成粗糙度)的优选实施方式包括其中有机树脂原料是如聚酰胺酸等可固化树脂(前体)或具有150℃以上的Tg的热塑性树脂前体的实施方式;和其中有机树脂原料是如多官能环氧化合物等可固化树脂的实施方式。其中,由于易操作而优选的是,光屏蔽树脂组合物是包含溶剂可溶性有机树脂原料的组合物。例如,如果有机树脂原料是可固化树脂,则可优选采用这些实施方式。在获得热固性聚酰亚胺和获得热塑性聚酰亚胺这两种情况中,都可优选使用聚酰胺酸。因而,与以下转移法(2)和(2’)不同的是,在转移法(1)中也优选使用液体组合物。即,如转移法(1)中所进行,优选实施方式包括这样的实施方式:其中表面粗糙度形成步骤包括在转移层上形成由光屏蔽树脂组合物制成的涂布膜的步骤。
作为上述转移法(1)中的粗糙度形成方法,可以使用如溶剂浇铸法、旋涂法、棒涂法、辊涂法、凹版涂布法和刮刀涂布法等公知的涂布方法。
上述转移法(2)是如下方法:其中预先将光屏蔽树脂组合物形成为膜,并将所述膜转化为化学中间态或组成中间态或者半干燥态、半固化态、非反应态或半反应态,其后,使该膜与转移层接触,从而为该膜提供粗糙度。因此,在粗糙度形成工序中不必进行干燥和凝固或固化步骤。根据转移法(2),形成粗糙度,然后将涂覆膜干燥并凝固或固化,作为选择,可以在形成粗糙度的同时进行干燥和凝固或固化。优选的是,在形成粗糙度的同时进行干燥和凝固或固化以便更精确地将转移层的粗糙度转移至所述膜。在转移法(2)中,条件“预先将光屏蔽树脂组合物半干燥和半固化”是指待进行转移法(2)的光屏蔽树脂组合物已准备好通过与转移层接触而获得粗糙度。如果有机树脂是可固化树脂,则所述组合物优选为处在半干燥或半固化状态。如果有机树脂是热塑性树脂,则所述组合物的形状不受特别限制,只要其具有高至足以在加热下形成粗糙度的强度即可。例如,优选将所述组合物成型为如滤光器等所需形状。
在上述转移法(2)中,当预先将光屏蔽树脂组合物半干燥和半固化时,将所述组合物涂覆于基材上然后半干燥或半固化。使用粗糙辊作为转移层的使得能够连续进行涂布。
如果光屏蔽树脂组合物半干燥或半固化,则优选使用上述转移法(2),例如,在以下情况下:有机树脂原料是可固化树脂;和有机树脂原料是具有150℃以上的Tg的热塑性树脂。在转移法(2)中,优选将辊转移法和图案转移法作为粗糙度形成方法。
转移法(2’)是如下方法:预先将光屏蔽树脂组合物形成为膜,并将所述膜转化为化学终态或组成终态(使所述膜完全干燥、凝固、固化或反应),并使该膜与转移层接触。因此,在粗糙度形成过程中不需要干燥和凝固步骤或固化步骤。与转移法(2)相似,在转移法(2’)中,优选将辊转移法和图案转移法作为粗糙度形成方法。
本发明的优选实施方式包括:其中表面粗糙度形成步骤包括如转移法(2)中使由光屏蔽树脂组合物制成的膜与转移层接触的步骤的实施方式;和其中表面粗糙度形成步骤包括如转移法(2’)中使光屏蔽膜(已干燥、凝固、固化或反应的膜)与转移层接触的步骤的实施方式。
此外优选的是,上述表面粗糙度形成步骤具有其中适当组合并使用转移法(1)、(2)和(2’)中的两者以上(也称为转移法(3))的实施方式。作为转移法(3),优选其中将转移法(1)与转移法(2)或(2’)组合的实施方式。如果将转移法(1)与转移法(2)或(2’)组合,则通过转移法(1)形成所述膜的一个粗糙表面,并通过转移法(2)或(2’)形成所述膜的另一粗糙表面。结果,可以将光屏蔽膜的两个表面都形成为粗糙表面。转移法(1)和转移法(2)或(2’)同时和/或相继进行,结果同时和/或相继形成光屏蔽膜的两个粗糙表面。因此,本发明的优选实施方式包括上述光屏蔽膜的生产方法,其中在表面粗糙度形成步骤中,光屏蔽膜的一个粗糙表面和光屏蔽膜的另一粗糙表面同时和/或相继形成。如果在表面粗糙度形成步骤中,同时制备光屏蔽膜的两个粗糙表面,则优选的是一个粗糙表面和另一粗糙表面至少部分同时形成。
如果在上述转移法(3)中,转移法(1)和转移法(2)或(2’)相继进行,则优选的是其中进行一种转移法并立即进行另一种转移法的实施方式。然而,也可以进行一种转移法,一定时间后再进行另一种转移法。可以根据所用的材料等来适当确定该时间间隔。如果光屏蔽膜的两个粗糙表面相继形成,则可以优选使用在常用生产方法中采用的时间间隔。
如果上述转移法(1)和转移法(2)或(2’)相继进行,则优选其中进行转移法(1)然后进行转移法(2)或(2’)的实施方式。如果有机树脂是例如可固化树脂,则通过转移法(1)形成光屏蔽膜的一个粗糙表面,同时将光屏蔽树脂组合物转化为半干燥和半固化状态或完全干燥和凝固或固化的状态,并可随即通过转移法(2)或(2’)形成光屏蔽膜的另一个粗糙表面。如果有机树脂是热塑性树脂,则通过转移法(1)形成光屏蔽膜的一个粗糙表面,同时将光屏蔽树脂组合物干燥和凝固,并随即再进行加热以通过转移法(2)或(2’)形成光屏蔽膜的另一个粗糙表面。通过这种方法获得的光屏蔽膜显示出比仅通过转移法(1)制备的光屏蔽膜更小的维度变化和更优异的耐热性。因此,本发明的优选实施方式也是其中根据转移法(3)进行表面粗糙度形成步骤的实施方式。
在上述表面粗糙度形成步骤中,将光屏蔽树脂组合物成型(干燥并凝固或固化)为膜,然后通过喷砂处理形成粗糙表面(也称作转移法(4))。如果将光屏蔽树脂组合物成型为膜,则优选的是将光屏蔽树脂组合物涂覆于上述基材上然后干燥并凝固或固化。
可以根据光屏蔽树脂组合物和所生成的光屏蔽膜等来适当地选择和使用上述转移法(1)~(4)中的一种或多种。根据转移法(1)~(3),可以稳定地形成均匀且精细的粗糙度,因此粗糙度的尺寸和实施方式的可控性优异(尺寸和实施方式不发生改变),进而不仅为所述膜提供了优异的平整性还提供了粗糙性。在上述两点中,优选转移法(1)~(3)。更优选转移法(3)。
根据上述转移法(1)~(4),可以在表面粗糙度形成步骤中将基材和/或转移层(粗糙度给予层)与光屏蔽树脂组合物整合。这些基材和/或转移层可以构成光屏蔽膜的一部分或被除去。通常将转移层除去(分离),并在必要时将基材除去。在上述转移法(1)或(3)中,在除去基材后能获得具有粗糙表面且为由光屏蔽层构成的单层的光屏蔽膜。因此,根据转移法(1)或(3),即使采用涂布法也能获得具有受控粗糙度的单层膜。
上述基材可以被优选用作上述基材。由于在形成粗糙度后将基材与光屏蔽膜分离,因而优选的是基材具有优异的脱模性。此外还优选的是,将光屏蔽树脂组合物涂覆于光滑基材上,并将所述组合物从半干燥态转化为干燥态、从半凝固态转化为凝固态、从半固化态转化为固化态或从前体状态转化为有机树脂状态,然后将所获膜与基材分离,接着通过转移法(2)、(2’)或(4)形成光屏蔽膜的粗糙表面。在这种情况下,由于可以容易地获得具有低光泽度的膜,故优选对未与基材接触的所获膜表面进行上述表面粗糙度形成步骤。根据通过将光屏蔽组合物涂覆于光滑基材上所获得的上述膜,与基材接触的表面具有高光泽度,而未与基材接触的表面具有比上述与基材接触的表面更低的光泽度,这可能是由于溶剂挥发之故。因此,如果采用转移法(2)、(2’)或(4),则由于易于获得具有低光泽度(20以下)的光屏蔽膜,因此优选对未与基材接触的表面进行转移处理。当然,优选的是对两个表面都进行转移处理。
用于上述转移层(转移构件)的材料的优选实例包括:毛玻璃;和粗糙膜(经粗糙处理的聚合物膜),如经粗糙处理的PET膜(粗糙PET膜)、经粗糙处理的PP膜和粗糙PC膜。这些材料可以优选用于上述转移法(1)~(3)中,特别是转移法(1)和(3)中。优选的是,转移层具有优异的脱模性,这是因为通常将它与光屏蔽膜分离。
对于粗糙膜的粗糙度特性而言,优选的是,Ra为1.0μm以上,Ry为10μm以上,Rz为10μm以上,而S为3μm以下。更优选的是,Ra为1.5μm以上,Ry为20μm以上,Rz为15μm以上,而S为2μm以下。
如板转移层、粗糙转移层和粗糙辊转移层等各种实施方式中的转移层都可用作上述转移层。特别是在上述转移法(2)中,优选使用粗糙辊转移层。通过辊涂为辊表面提供了粗糙度,从而可以连续生产膜,导致了生产成本的降低。
优选的是,上述转移层的粗糙度的实施方式与上述光屏蔽膜的粗糙度的实施方式相同。
优选通过本发明的上述生产方法生产光屏蔽膜。因而,本发明的优选实施方式包括通过上述生产方法生产的光屏蔽膜。
参考附图叙述了本发明的光屏蔽膜的一个优选实施方式。优选使用转移法(3)作为转移方法。优选使用粗糙辊作为转移层。该实施方式在图9中示意性显示。粗糙辊涂布的使用使得光屏蔽膜的两个表面都能形成粗糙表面。将光屏蔽树脂组合物涂覆于转移层11上,在涂覆的组合物半干燥或半固化的同时形成与转移层11接触的一个粗糙表面(必要时通过将辊9压向所述表面而形成粗糙表面)。在维持半干燥或半固化态的同时,使光屏蔽树脂组合物与粗糙辊转移层10接触,由此形成另一粗糙表面,然后将转移层11分离。结果,可以连续生产其中两个表面均为粗糙表面的具有单层结构的光屏蔽膜。
本发明还涉及包含光屏蔽膜和透镜的透镜单元,其中所述透镜单元具有耐回流焊性。本发明的透镜单元可用于光学应用或光学装置应用中,且可进而用于显示装置应用中,或用作机械部件、电学和电子部件等。
在上述透镜单元中,光屏蔽膜是抑制光学噪声在透镜单元内部的产生和传播并除去所产生的光学噪声的膜。优选将上述光屏蔽膜作为上述透镜单元中的光屏蔽膜。即,光屏蔽膜中所包含的有机树脂优选包括可固化树脂的固化材料或具有150℃以上的Tg的热塑性树脂。如果有机树脂是上述树脂,则能获得具有耐回流焊性的光屏蔽膜并且这种膜可以优选被用于具有耐回流焊性的透镜单元中。光屏蔽膜的其它优选实例和优选实施方式如上所述。上述透镜单元包含光屏蔽膜和透镜。可以根据透镜单元的应用等适当确定光屏蔽膜和透镜的数目,只要透镜单元包含各一个即可。透镜单元可以包含多个膜和透镜。在本说明书中,“具有耐回流焊性的透镜单元”是包含至少具有优异的形状保持性的光屏蔽膜的透镜单元。作为优选实施方式,与上述光屏蔽膜的形状保持性相似,可例举出其中加热前与在200℃加热1分钟后相比光屏蔽膜的各个维度的变化(维度变化)为10%以下的实施方式。此外,更优选的是其中加热前与在260℃加热2分钟后相比光屏蔽膜的各个维度的变化(维度变化)为10%以下的实施方式。在任何条件下,所述维度变化更优选为5%以下,进而更优选为3%以下,特别优选为1%以下。
在上述透镜单元中,透镜由可透射波长在可见光区的光的可成形材料制成。可以使用任何有机材料、无机材料以及有机无机复合材料作为透镜用材料。可以使用其中的一种材料或多种不同材料。作为上述有机材料,优选具有优异加工性的有机材料(例如,热塑性树脂组合物和可固化树脂组合物)。作为上述无机材料,优选具有优异的透明性和热膨胀系数的无机材料(例如,玻璃)。作为上述有机-无机复合材料,优选具有两者特性的有机-无机复合材料(例如,有机-无机复合树脂组合物)。可以优选使用由任何所述材料制成的透镜,但优选具有耐回流焊性的材料(耐热材料)。
因此,本发明的优选实施方式包括其中构成透镜单元的光屏蔽膜和透镜具有耐回流焊性的实施方式。如果光屏蔽膜和透镜各自具有足够的耐热性,则能自动安装透镜单元,这导致安装成本的极大降低。因此,这种透镜单元可以优选用于如照相机模块等光学应用中。因而,本发明的光屏蔽膜优选用于照相机模块中所用的成像透镜单元中。特别是在经历回流焊步骤的照相机模块中所用的成像透镜单元中,可以优选使用所述光屏蔽膜。换言之,优选的是,上述透镜单元是照相机模块中所用的成像透镜单元。特别优选的是,上述透镜单元是经历回流焊步骤的照相机模块中所用的成像透镜单元。
下面对用作上述透镜用材料的优选有机材料进行具体说明。由于优异的无色透明性和耐热性,例举出以下材料。可固化树脂的固化产物:通过将下述可固化树脂组合物固化而制备的材料,所述可固化树脂组合物包含主要含具有至少一个环氧基的化合物(含环氧基化合物)的树脂(原料);和通过将下述可固化树脂组合物固化而制备的材料,所述可固化树脂组合物包含主要含具有可聚合不饱和键的化合物的树脂(原料)。具有150℃以上的Tg的热塑性树脂:通过将包含主要含酚醛树脂的树脂(原料)的可固化树脂组合物固化而制备的材料;通过将包含主要含硅树脂的树脂(原料)的可固化树脂组合物固化而制备的材料;有机硅热塑性树脂;聚环烯烃树脂;和聚碳酸酯树脂。可以使用如热固化或通过活性能量射线照射而固化等公知的固化方式。除上述主要化合物以外,可固化树脂组合物还包含如固化催化剂、固化促进剂和固化剂等公知材料,这些材料各自用于促进固化。对于上述主要化合物而言,相对于树脂(原料)的总量,可固化树脂组合物含有70重量%以上的上述主要化合物。
特别优选通过将下述可固化树脂组合物固化而制备的材料作为上述材料,所述可固化树脂组合物包含主要含含环氧基的化合物的树脂(原料)。可以将与上述光屏蔽膜用光屏蔽树脂组合物中的含环氧基的化合物和具有可聚合不饱和键的化合物相似的化合物的实施方式应用于含环氧基的化合物和具有可聚合不饱和键的化合物。
优选将上述优选有机材料作为上述有机-无机复合材料的有机材料成分。
优选可通过使可固化树脂组合物固化来获得透镜。可以对使用可固化树脂组合物获得的透镜廉价地进行不能对无机材料(例如,玻璃)进行的复杂工艺。此外,这种透镜具有用热塑性树脂组合物获得的透镜所无法获得的耐热性。可以优选对这种透镜进行如加工(成型)和安装在透镜单元上等工业生产步骤,因此能有效进行生产步骤。因而,使用可固化树脂组合物具有上述优点。另外,优选通过使可固化树脂组合物固化来获得上述透镜,此外可固化树脂组合物优选包含含有至少一个环氧基的化合物作为有机树脂成分。此外,更优选的是,可固化树脂组合物还是含无机成分的有机-无机复合树脂组合物。
在本发明中,如上所述,优选可通过使可固化树脂组合物固化来获得透镜。因而,本发明的优选实施方式还包括包含光屏蔽膜和透镜的透镜单元,其中所述透镜单元具有耐回流焊性,且所述透镜可通过使可固化树脂组合物固化而获得。其中,优选通过将下述可固化树脂组合物进行阳离子固化而制备的透镜,所述可固化树脂组合物包含含环氧基的化合物作为主要树脂原料和如热固性固化剂等阳离子固化催化剂。
可以将在作为光屏蔽膜中所包含的有机树脂原料所例举的以下含环氧基的化合物中所涉及的化合物优选用作上述含至少一个环氧基的化合物。其中,优选以下树脂:表双缩水甘油醚环氧树脂(epibis glycidyl etherepoxy resin);酚醛芳烷基缩水甘油醚环氧树脂;芳香族结晶环氧树脂;脂肪族缩水甘油醚环氧树脂;具有环氧环己烷骨架的环氧树脂;缩水甘油酯环氧树脂;和含叔胺的缩水甘油醚环氧树脂。可以使用含如热塑性树脂等不可固化成分和低分子量可固化化合物的可固化树脂。对于透镜所用的上述可固化树脂组合物(热固性环氧树脂组合物)的使用实施方式而言,优选使用在以下光屏蔽膜中提到的实施方式。特别优选其中使用热潜在性固化催化剂的实施方式。可固化树脂组合物被用于透镜应用中。优选的是,可固化树脂组合物不含包含在用于形成光屏蔽膜的可固化树脂组合物中的黑色细颗粒。
优选的是,上述有机-无机复合树脂组合物包含有机树脂和无机细颗粒或有机聚硅氧烷。优选有机树脂的以下实施方式。其中如果使用具有高阿贝数(Abbe number)的有机树脂则所述有机树脂的阿贝数为45以上的实施方式,其中有机树脂是可固化树脂的实施方式、其中有机树脂包含脂环族环氧化合物的实施方式,和其中有机树脂的分子量为700以上的实施方式。优选无机细颗粒的以下实施方式。其中通过湿法获得无机细颗粒的实施方式,其中无机细颗粒的平均粒径为400nm以下的实施方式,和其中无机细颗粒在分散于溶液中时在25℃具有3.4~11的pH值的实施方式。作为有机-无机树脂组合物的实施方式,优选其中所述组合物含有10重量%以下的不饱和键的实施方式和其中所述组合物含有柔性成分的实施方式。
透镜的厚度优选为小于1mm。如果透镜具有小于1mm的厚度(反射图像的区域的最大厚度)并且还使用了光屏蔽膜,则可以缩短光路长度并因此能使透镜单元变得更小。透镜厚度更优选为小于800μm,进而更优选为小于500μm。
上述透镜的阿贝数不受特别限制。例如,如果透镜的阿贝数为45以上,则光的散射变少,而分辨率增加。因此,透镜能具有优异的光学特性。如果透镜的阿贝数小于45,则例如可能观察到模糊化(象差的出现),并且无法展示出充分的光学特性。因此,在透镜单元中可能不优选使用这种透镜。上述阿贝数更优选为50以上,进而更优选为55以上,特别优选为58以上,最优选为60以上。
对于构成上述透镜单元的透镜而言,根据所需分辨率控制光学特性(阿贝数和折射率等)和形状(凹形或凸形和曲率等)并使用一个或多个所述透镜。可以使用一个或多个透镜。如果使用一个透镜,则优选使用具有高阿贝数的透镜,这是由于光散射减少而分辨率增加且因此透镜单元能显示出优异的光学特性。如果组合使用两个以上的透镜,则可以采用任何不同组合。例如,优选将具有高阿贝数的透镜和具有低阿贝数的透镜组合使用。
上述透镜单元不受特别限制,只要其包含光屏蔽膜和透镜即可。在一个实施方式中,透镜单元包含如红外截止滤光片、CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器、管筒和粘合剂等其它构件。所述粘合剂用于将如透镜和光屏蔽膜等构件固定至透镜单元。
上述透镜单元的各个组成部分的布置不受特别限制,只要展示出透镜单元的特性即可。优选的是,如上所述,在光屏蔽膜中使光屏蔽层贴附于边缘以固定透镜。对于光屏蔽膜与透镜之间的位置关系而言,可以例举出其中将透镜安置于光进入侧的实施方式和其中将光屏蔽膜安置于光进入侧的实施方式。优选的是,将至少一个光屏蔽膜布置得比透镜更接近于入射光进入侧以吸收由透镜表面反射的光。
对于上述光屏蔽膜的形状而言,优选光屏蔽层为环形且在环中心不形成任何物体。由于如此的布置和形状,可以充分表现出光屏蔽功能。具体而言,如图10(b)所示意性显示,如果透镜单元具有其中心由透明膜形成的光屏蔽膜,则光路长度增加。然而,如图10(a)所示意性显示,如果透镜单元具有空心的光屏蔽膜,则光路长度不增加。透镜单元的尺寸需要缩减,因此所述透镜单元优选具有其中光屏蔽层为环形且在环中心不形成任何物体的实施方式。如果将光屏蔽膜安置于透镜与CMOS传感器之间,则通过减小光屏蔽膜的厚度而减小了光路长度。结果,可以使透镜单元的尺寸缩减并变薄。
对于透镜单元中的光屏蔽膜和透镜的布置而言,如图6所示,优选其中将光屏蔽膜、一个或多个透镜和CMOS传感器依次沿入射光的移动方向安置的实施方式。如果透镜单元包含两个以上的透镜,则更优选其中各个透镜都具有光屏蔽膜的实施方式。如果透镜单元包含多个光屏蔽膜,则能将不必要的光充分屏蔽。可以将光屏蔽膜安置于透镜之间。如果透镜单元包含如下述红外截止滤光片等其它功能层,则优选将这些功能层以充分展示出这些层所带来的效果的方式进行安置。在图6中,将红外截止滤光片安置于最接近CMOS传感器的位置。可以安置红外截止滤光片使其位于光进入的透镜单元表面上。
对于本发明的透镜单元的尺寸而言,优选透镜单元较小,因为这样的小透镜单元可以优选用于各种应用中。上述透镜单元的厚度优选为50mm以下。具有如此厚度的透镜单元可以被优选用于如照相机模块等各种光学构件中。透镜单元的厚度更优选为30mm以下,进而优选为10mm以下。
如果使用其中心由透明膜形成的光屏蔽膜,则由于透镜和CMOS传感器之间的光屏蔽膜更薄,因而上述透镜单元的长度可以更小。具体而言,照相机模块包含光屏蔽膜、透镜和CMOS传感器。图6和10各自示意性地显示了照相机模块的一个实例。电子期刊第81届技术研讨会的文献中参考了这些图。如果将照相机模块中的光屏蔽膜如图10(b)所示安置,则焦距增加且后焦点延伸。结果,模块变大。如图10(b)所示,如果将光屏蔽膜安置于光进入表面上且处在透镜与CMOS传感器之间,且将光选择性透射滤光片的厚度限定为t而折射率n约为1.5,则后焦点延长约t/3,从而所述模块变大。然而,如果使光屏蔽膜的厚度减小且将焦距减小,则可以使模块的尺寸缩小。因此,优选的是,1/10英寸的光学构件的光路长度是不包含光屏蔽膜的光学构件的120%以下。所述光路长度优选为110%以下,进而更优选为105%以下。
下面对用于形成本发明的光屏蔽膜的光屏蔽树脂组合物和作为用于形成构成光屏蔽膜的有机树脂的原料的树脂组合物(固化或成型前包含有机树脂原料和其它成分的组合物)进行更详细的说明。如上所述,本发明的光屏蔽膜中所包含的有机树脂是可固化树脂的固化产物或具有150℃以上的Tg的热塑性树脂。具体而言,可以优选使用上述有机树脂。作为形成固化产物的可固化树脂,优选含有至少一个环氧基的化合物、多酚化合物、具有可聚合不饱和键的化合物和聚酰亚胺树脂等。下面对这些化合物进行更详细的说明。聚酰亚胺树脂也可用作形成固化产物的可固化树脂或具有150℃以上的Tg的热塑性树脂。
如果本发明的光屏蔽膜中所包含的有机树脂是具有150℃以上的Tg的热塑性树脂,则所述有机树脂可以与有机树脂原料相同。可以使用上述有机树脂。如果有机树脂是如环氧树脂和聚酰亚胺树脂等可固化树脂的固化产物,则可以将适于各种树脂的可固化树脂用作有机树脂原料。
以下对能优选用作本发明的光屏蔽树脂组合物中包含的有机树脂原料的含有至少一个环氧基的化合物进行说明。
优选将以下化合物等作为上述含有至少一个环氧基的化合物。通过表卤代醇与如双酚A、双酚F、双酚S和芴双酚等双酚的缩合反应获得的表双缩水甘油醚环氧树脂,和通过将上述如双酚A、双酚F、双酚S和芴双酚等双酚进一步添加到所述表双缩水甘油醚环氧树脂中而获得的高分子量表双缩水甘油醚环氧树脂;通过表卤代醇与多酚的缩合反应获得的酚醛芳烷基缩水甘油醚环氧树脂,所述多酚通过如苯酚、甲酚、二甲苯酚、萘酚、间苯二酚、邻苯二酚、双酚A、双酚F、双酚S和芴双酚等酚与甲醛、乙醛、丙醛、苯甲醛、羟基苯甲醛、水杨醛、二环戊二烯、萜烯、香豆素、对苯二甲基二甲醚、二氯对二甲苯或二羟甲基联苯的缩合反应而获得;通过表卤代醇与四甲基双酚、四甲基双酚F、对苯二酚和萘二酚等的缩合反应而获得的芳香族结晶环氧树脂,和通过将上述双酚、四甲基双酚、四甲基双酚F、对苯二酚和萘二酚等进一步添加到所述芳香族结晶环氧树脂中而获得的高分子量芳香族结晶环氧树脂;通过表卤代醇与上述双酚、如四甲基双酚、四甲基双酚F、对苯二酚和萘二酚等具有氢化芳香骨架的脂环族二醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、PEG600、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇、PPG、甘油、二甘油、四甘油、聚甘油、三羟甲基丙烷及其聚合物、季戊四醇及其聚合物、如葡萄糖、果糖、乳糖和麦芽糖等单糖/多糖的缩合反应而获得的脂环族缩水甘油醚环氧树脂;如(3,4-环氧环己烷)甲基-3’,4’-环氧环己基甲酸酯等具有环氧环己烷骨架的环氧树脂;通过表卤代醇与四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸或苯甲酸的缩合反应而获得的缩水甘油酯环氧树脂;以及室温下为固体形式的含有叔胺的缩水甘油醚环氧树脂,该树脂通过表卤代醇与乙内酰脲、氰尿酸、三聚氰胺或苯代三聚氰胺的缩合反应而获得。其中,更优选使用上述脂环族缩水甘油醚环氧树脂和具有环氧环己烷骨架的环氧树脂,从而抑制由光照引起的外观劣化。
上述含有至少一个环氧基的化合物优选为具有柔性的化合物。如果有机树脂原料包含这种具有柔性的化合物,则这种原料在例如加工和成型步骤中在操作方面非常优异。当被成型为膜等时,特别优选使用这种含有具有柔性的含环氧基化合物的原料。具体而言,优选以下化合物作为具有柔性的含环氧基的化合物。具有由-[-(CH2)n-O-]m-表示的氧代亚烷基骨架的化合物(n表示2以上的整数;m表示1以上的整数;优选的是,n为2~12的整数,m为1~1000的整数;更优选的是,n为3~6的整数,m为1~20的整数);如氢化双酚环氧树脂等高分子量环氧树脂(JapanEpoxy Resins Co.,Ltd.的产品,YL-7170,环氧当量:1000,一种固体氢化环氧树脂);含有氧代亚丁基作为氧代亚烷基骨架的环氧树脂(JapanEpoxy Resins Co.,Ltd.的产品,YL-7217,环氧当量437,一种液体环氧树脂(10℃以上),和Japan Epoxy Resins Co.,Ltd.的产品YED-216D);苯氧基树脂(例如,Japan Epoxy Resins Co.,Ltd.的产品YX-8100BX和YX6954BX等);脂环族固体环氧树脂(DAICEL INDUSTRIES,LTD.的产品,EHPE-3150)和脂环族液体环氧树脂(DAICEL INDUSTRIES,LTD.的产品,CELLOXIDE 2081)。其中,更优选在末端、侧链或主链骨架上含有环氧基的化合物。因而,本发明的优选实施方式包括其中含有至少一个环氧基的化合物具有柔性的实施方式。
在本发明中,可以使用含有如热塑性树脂等不可固化成分和低分子量可固化化合物的可固化树脂。热塑性树脂的实例包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)、由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯组成的ABS树脂、氯乙烯树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、聚酰胺树脂、缩醛树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯醚、聚酯和聚酰亚胺。作为上述可固化化合物,使用适当地选自所例举的多酚化合物、具有可聚合不饱和键的化合物、聚酰亚胺树脂和含有至少一个环氧基的化合物的化合物。
优选的是,如果作为本发明的树脂组合物,有机树脂原料含有至少一个环氧基,则使用热潜在性阳离子产生剂通过阳离子固化来制备有机树脂。换言之,本发明的优选实施方式包括阳离子可固化树脂组合物,其中有机树脂原料含有至少一个环氧基且所述树脂组合物包含热潜在性阳离子产生剂。热潜在性阳离子产生剂也称为阳离子聚合引发剂。包含于树脂组合物中的这种热潜在性阳离子产生剂在固化温度展示出作为固化剂的实质作用。即使使用在室温促进固化的有机树脂原料,使用这种热潜在性阳离子产生剂也能避免室温固化的进行。结果,可以容易地操控固化反应。此外,由于上述热潜在性阳离子产生剂的使用,由树脂组合物获得的固化产物(有机树脂、光屏蔽层)具有极大改善的耐湿性并且即使在苛刻的使用环境中仍能保持由树脂组合物赋予的优异光学特性。因此,这种固化产物可以优选用于各种应用中。通常,包含于树脂组合物或固化产物中的具有高折射率的水分导致浑浊和黑度的降低。然而,如果使用阳离子可固化树脂组合物,则能展示出优异的耐湿性,这会抑制所述浑浊和黑度的降低。因此,可以将这种阳离子可固化树脂组合物优选用于光屏蔽膜和如透镜等光学应用中。特别是在如车载相机和递送服务用条形码识读器等应用中,由于长期紫外照射或暴露于夏季高温下而可能造成变黄或强度的劣化。由于空气或水分受紫外线照射或暴露于热量中并且这种协同效应产生氧自由基,因此产生了这些现象。改善的耐湿性抑制树脂组合物的固化产物吸收水分,因而可以抑制因紫外线照射或热暴露的协同效应导致的氧自由基的产生。因此,树脂组合物的固化产物展示出优异的长期耐热性而不会变黄或降低强度。
上述热潜在性阳离子产生剂优选由下式(1)表示
(R1 bR2 cR3 dR4 eZ)+m(MXn)-m  (1)
式中,Z表示选自由S、Se、Te、P、As、Sb、Bi、O、N和卤族元素组成的组中的至少一种元素;R1、R2、R3和R4相同或不同并且各自表示有机基团;b、c、d和e为0或正数,且b、c、d和e的总和等于Z的价数;阳离子(R1 bR2 cR3 dR4 eZ)+m表示鎓盐;M表示金属元素或类金属元素,它是卤化物络合物的中心原子且为选自由B、P、As、Al、Ca、In、Ti、Zn、Sc、V、Cr、Mn和Co组成的组中的至少一种元素;X表示卤族元素;m是卤化物络合物离子的净正电荷;而n是卤化物络合物离子中卤族元素的数目。
上式(1)中的阴离子(MXn)-m的具体实例包括四氟硼酸根(BF4 -)、六氟磷酸根(PF6 -)、六氟锑酸根(SbF6 -)、六氟砷酸根(AsF6 -)和六氯锑酸根(SbCl6 -)。
此外,可以使用由式MXn(OH)-表示的阴离子。其它阴离子的实例包括高氯酸根离子(ClO4 -)、三氟甲基亚硫酸根离子(CF3SO3 -)、氟化磺酸根离子(FSO3 -)、甲苯磺酸根离子和三硝基苯磺酸根离子。
上述热潜在性阳离子产生剂的具体商品包括:如AMERICURE系列(American Can Corp.产品)、ULTRASET系列(ADEKA Corp.产品)和WPAG系列(Wako Pure Chemical Industries,Ltd.产品)等重氮鎓盐;如UVE系列(General Electric Co.产品)、FC系列(3M产品)、UV9310C(GE ToshibaSilicones Co.,Ltd.产品)、Photoinitiator 2074(Rhone-Poulenc Inc.产品)和WPI系列(Wako Pure Chemical Industries,Ltd.产品)等碘鎓盐;如CYRACURE系列(Union Carbide Corp.产品)、UVI系列(General Electric Co.产品)、FC系列(3M产品)、CD系列(Satomer Co.,Inc.产品)、optomer SP系列和optomer CP系列(ADEKA Corp.产品)、San-Aid SI系列(SANSHINCHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.产品)、CI系列(NIPPON SODA CO.,LTD.产品)、WPAG系列(Wako Pure Chemical Industries,Ltd.产品)和CPI系列(SAN-APRO Ltd.产品)等硫鎓盐。
除热潜在性阳离子产生剂以外的其它固化剂的实例包括:如甲基四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、均苯四甲酸酐和甲基纳迪克酸酐等酸酐;如苯酚酚醛树脂、甲酚酚醛树脂、双酚A酚醛树脂、双环戊二烯酚树脂、苯酚芳烷基树脂和萜烯酚树脂等各种酚类树脂;如通过各种酚与如羟基苯甲醛、巴豆醛和乙二醛等各种醛的缩合反应而获得的多酚树脂等各种酚类树脂;BF3络合物、硫鎓盐和咪唑。可以使用其中一种或多种物质。此外,优选实施方式包括其中用下述多酚化合物来固化上述含至少一个环氧基的化合物的实施方式。
可以使用固化促进剂来固化上述包含含有至少一个环氧基的化合物的树脂组合物。这种固化促进剂的实例包括如三苯基膦、三丁基十六烷基溴化鏻、三丁基膦和三(二甲氧基苯基)膦等有机磷化合物。可以使用其中一种或多种物质。
上述固化温度优选为70℃~200℃,更优选为80℃~150℃。固化时间优选为1小时~15小时,更优选为5小时~10小时。
如果优选用于本发明的光屏蔽膜中的有机树脂是聚酰亚胺树脂,则所述聚酰亚胺树脂是热固性聚酰亚胺树脂的固化产物或热塑性聚酰亚胺树脂。用于这些树脂的原料不受特别限制,只要所述原料含有酰亚胺环即可。如果制备本发明的光屏蔽膜,则考虑到生产性、产品成本和耐热性时优选热固性聚酰亚胺树脂,更优选热固性芳香聚酰亚胺。
作为上述聚酰亚胺树脂的原料,优选聚酰胺酸以及作为聚酰胺酸的原料的二胺和四羧酸二酐,等等。优选芳香聚酰胺酸以及芳香二胺和四羧酸二酐。也优选将脂环族聚酰亚胺树脂作为聚酰亚胺树脂。优选将二胺和脂环族四羧酸二酐用作脂环族聚酰亚胺的原料。
上述聚酰胺酸不受特别限制,只要它能通过加热等变为聚酰亚胺即可。可以使用各种聚酰胺酸。例如,可以例举出具有由下式表示的组成单元(3)的常见聚酰胺酸。
Figure GPA00001009092500401
式中,R5表示含有至少两个碳原子的三价或四价有机基团;R6是含有至少两个碳原子的二价有机基团;而r为数字1或2。
就耐热性而言,R5优选含有环烃、芳香环或芳香杂环。更优选的是,R5是含有环烃、芳香环或芳香杂环且含有6~30个碳原子的三价或四价基团。R5不受特别限制,可以使用各种有机基团。R5的实例包括苯基、联苯基、三联苯基、萘基、苝基、二苯醚基、二苯砜基、二苯基丙烷基、二苯甲酮基、联苯基三氟丙烷基、环丁基和环戊基。
就耐热性而言,R6优选含有环烃、芳香环或芳香杂环。更优选的是,R6是含有环烃、芳香环或芳香杂环且含有6~30个碳原子的二价基团。R6不受特别限制,可以使用各种有机基团。R6的实例包括苯基、联苯基、三联苯基、萘基、苝基、二苯醚基、二苯砜基、二苯基丙烷基、二苯甲酮基、联苯基三氟丙烷基、二苯基甲烷基和二环己基甲烷基。
在上述具有组成单元(3)作为主要组分的聚酰胺酸中,R5和R6各自可以由一种化合物或两种以上的不同化合物组成。
作为上述具有组成单元(3)作为主要组分的聚酰胺酸,优选用一种或多种羧酸二酐和一种或多种二胺生成的聚酰胺酸(聚酰亚胺前体)。所述一种或多种羧酸二酐选自由均苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐、3,3’,4,4’-联苯基三氟丙烷四甲酸二酐、3,3’,4,4’-联苯基砜四甲酸二酐和2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酐组成的组。所述一种或多种二胺选自由对亚苯基二胺、3,3’-二氨基二苯醚、4,4’-二氨基二苯醚、3,4’-二氨基二苯醚、3,3’-二氨基二苯砜、4,4’-二氨基二苯砜、4,4’-二氨基二环己基甲烷和4,4’-二氨基二苯基甲烷组成的组。聚酰胺酸不受此限制,且可以使用除所例举的羧酸二酐和二胺以外的其它化合物来生成聚酰胺酸。将四羧酸二酐和二胺选择性组合并使其在溶剂中与彼此反应,从而可以生成上述聚酰胺酸。
热固性聚酰亚胺的原料优选为芳香二胺。
上述芳香二胺的具体实例包括对亚苯基二胺(PPD)、间亚苯基二胺(MPDA)、2,5-二氨基甲苯、2,6-二氨基甲苯、4,4’-二氨基联苯、3,3’-二甲基-4,4’-联苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-联苯、2,2-二(三氟甲基)-4,4’-二氨基联苯、4,4’-二(3-氨基苯氧基)联苯、3,3’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基甲烷(MDA)、2,2-二(4-氨基苯基)丙烷、3,3’-二氨基二苯砜(33DDS)、4,4’-二氨基二苯砜(44DDS)、3,3’-二氨基二苯基硫醚、4,4’-二氨基二苯基硫醚、3,3’-二氨基二苯醚、3,4’-二氨基二苯醚(34ODA)、4,4’-二氨基二苯醚(ODA)、1,5-二氨基萘、4,4’-二氨基二苯基二乙基硅烷、4,4’-二氨基二苯基硅烷、4,4’-二氨基二苯基乙基氧化膦、1,3-二(3-氨基苯氧基)苯(133APB)、1,3-二(4-氨基苯氧基)苯(134APB)、1,4-二(4-氨基苯氧基)苯、二[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜(BAPSM)、二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜(BAPS)、2,2-二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)、2,2-二(3-氨基苯基)1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-二(4-氨基苯基)1,1,1,3,3,3-六氟丙烷以及9,9-二(4-氨基苯基)芴、3,3’-二氯联苯胺、1,5-二氨基萘、3,3’-二甲基-4,4’-联苯基二胺、联苯胺、3,3’-二甲基联苯胺、3,3’-二甲氧基联苯胺、4,4’-二氨基二苯基丙烷、2,4-二(β-氨基叔丁基)甲苯、二(对-β-氨基叔丁基苯基)醚、二(对-β-甲基-δ-氨基苯基)苯、二对(1,1-二甲基-5-氨基戊基)苯、1-异丙基-2,4-间亚苯基二胺、间亚二甲苯基二胺和对亚二甲苯基二胺。其中,二胺的优选实例包括对亚苯基二胺(PPD)、间亚苯基二胺(MPDA)、4,4’-二氨基二苯基甲烷(MDA)、3,3’-二氨基二苯砜(33DDS)、4,4’-二氨基二苯砜(44DDS)、3,4’-二氨基二苯醚(34ODA)、4,4’-二氨基二苯醚(ODA)、1,3-二(3-氨基苯氧基)苯(133APB)、1,3-二(4-氨基苯氧基)苯(134APB)、二[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜(BAPSM)、二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜(BAPS)和2,2-二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)。
可以使用除芳香二胺以外的其它二胺。除芳香二胺以外的其它二胺的实例包括二(对氨基环己基)甲烷、六亚甲基二胺、七亚甲基二胺、八亚甲基二胺、九亚甲基二胺、十亚甲基二胺、二氨基丙基四甲撑(diaminopropyltetramethylene)以及3-甲基七亚甲基二胺、4,4-二甲基七亚甲基二胺、2,11-二氨基十二烷、1,2-二-3-氨基丙氧基乙烷、2,2-二甲基亚丙基二胺、3-甲氧基七亚甲基二胺、2,5-二甲基七亚甲基二胺、5-甲基九亚甲基二胺、2,17-二氨基二十烷(eicosadecane)、1,4-二氨基环己烷、1,10-二氨基-1,10-二甲基癸烷、1,12-二氨基十八烷、哌嗪、H2N(CH2)3O(CH2)2OCH2NH2、H2N(CH2)3S(CH2)3NH2和H2N(CH2)3N(CH2)2(CH2)3NH2
优选芳香四羧酸二酐作为上述热固性聚酰亚胺树脂的原料四羧酸二酐。芳香四羧酸二酐的具体实例包括均苯四甲酸二酐(PMDA)、1,2,5,6-萘四甲酸二酐、1,4,5,8-萘四甲酸二酐、2,3,6,7-萘四甲酸二酐、2,2’,3,3’-联苯四甲酸二酐、2,3,3’,4’-联苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐(BPDA)、2,2’,3,3’-二苯甲酮四甲酸二酐、2,3,3’,4’-二苯甲酮四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA)、二(3,4-二羧基苯基)砜二酐、二(2,3-二羧基苯基)甲烷二酐、二(3,4-二羧基苯基)甲烷二酐、1,1-二(2,3-二羧基苯基)乙烷二酐、1,1-二(3,4-二羧基苯基)乙烷二酐、2,2-二[3,4-(二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐(BPADA)、4,4’-(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸酐、氧代二邻苯二甲酸酐(ODPA)、二(3,4-二羧基苯基)砜二酐、二(3,4-二羧基苯基)亚砜二酐、硫代二邻苯二甲酸二酐、3,4,9,10-苝四甲酸二酐、2,3,6,7-蒽四甲酸二酐、1,2,7,8-菲四甲酸二酐、9,9-二(3,4-二羧基苯基)芴二酐和9,9-二[4-(3,4’-二羧基苯氧基)苯基]芴二酐。其中,四羧酸二酐的优选实例包括均苯四甲酸二酐(PMDA)、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐(BPDA)、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA)、2,2-二[3,4-(二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐(BPADA)、氧代二邻苯二甲酸酐(ODPA)、2,3,3’,4-联苯四甲酸二酐、2,2’-二(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、苝-3,4,9,10-四甲酸二酐、二(3,4-二羧基苯基)醚二酐和乙烯四甲酸二酐。这些芳香四羧酸二酐可以与如甲醇和乙醇等醇反应以形成酯化合物。这些芳香二胺、芳香四羧酸和芳香四羧酸的酸酐可以单独使用或混合使用。此外,可以制备多种聚酰亚胺前体溶液,也可以将这些聚酰亚胺前体溶液混合使用。
可以例举出以下化合物作为上述芳香四羧酸(或芳香四羧酸二酐)与芳香二胺反应时所用的有机极性溶剂。N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、N-甲基己内酰胺、六甲基磷酸三酰胺、1,2-二甲氧基乙烷、二甘醇二甲醚和三甘醇二甲醚。其中,优选的溶剂为N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)和N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。这些溶剂可以单独使用或作为混合物使用,或与其它溶剂(例如,如甲苯和二甲苯等芳香烃)组合使用。
以下对热塑性聚酰亚胺树脂进行说明。
优选可通过含二胺成分和四羧酸二酐成分的原料组合物的缩聚反应获得的热塑性聚酰亚胺树脂作为热塑性聚酰亚胺树脂。热塑性聚酰亚胺树脂优选具有100℃~300℃的玻璃化转变温度Tg。
用作热塑性聚酰亚胺树脂原料的二胺不受特别限制,可以如上所述使用4,4’-二(3-氨基苯氧基)联苯等。除非会牺牲本发明的效果,否则可以使用各种原料。以下将对能用作热塑性聚酰亚胺树脂原料的二胺进行举例说明。
能用作热塑性聚酰亚胺树脂原料的二胺的实例包括:间亚苯基二胺、邻亚苯基二胺、对亚苯基二胺、间氨基苯甲胺、对氨基苯甲胺、4,4’-二氨基二苯醚、3,3’-二氨基二苯醚、3,4’-二氨基二苯醚、二(3-氨基苯基)硫醚、二(4-氨基苯基)硫醚、(3-氨基苯基)(4-氨基苯基)硫醚、二(3-氨基苯基)亚砜、二(4-氨基苯基)亚砜、(3-氨基苯基)(4-氨基苯基)亚砜、二(3-氨基苯基)砜、二(4-氨基苯基)砜、(3-氨基苯基)(4-氨基苯基)砜、3,3’-二氨基二苯甲酮、4,4’-二氨基二苯甲酮、3,4’-二氨基二苯甲酮、3,3’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基甲烷、3,4’-二氨基二苯基甲烷、二[4-(3-氨基苯氧基)苯基]甲烷、二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]甲烷、1,1-二[4-(3-氨基苯氧基)苯基]乙烷、1,2-二[4-(3-氨基苯氧基)苯基]乙烷、1,1-二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]乙烷、1,2-二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]乙烷、2,2-二[4-(3-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-二[4-(3-氨基苯氧基)苯基]丁烷、2,2-二[3-(3-氨基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、1,3-二(3-氨基苯氧基)苯、1,3-二(4-氨基苯氧基)苯、1,4-二(3-氨基苯氧基)苯、1,4-二(4-氨基苯氧基)苯、4,4’-二(4-氨基苯氧基)联苯、二[4-(3-氨基苯氧基)苯基]酮、二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]酮、二[4-(3-氨基苯氧基)苯基]硫醚、二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]硫醚、二[4-(3-氨基苯氧基)苯基]亚砜、二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]亚砜、二[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜、二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、二[4-(3-氨基苯氧基)苯基]醚、二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]醚、1,4-二[4-(3-氨基苯氧基)苯甲酰基]苯、1,3-二[4-(3-氨基苯氧基)苯甲酰基]苯、4,4’-二[3-(4-氨基苯氧基)苯甲酰基]二苯醚、4,4’-二[3-(3-氨基苯氧基)苯甲酰基]二苯醚、4,4’-二[4-(4-氨基-α,α-二甲基苄基)苯氧基]二苯甲酮、4,4’-二[4-(4-氨基-α,α-二甲基苄基)苯氧基]二苯砜、二[4-{4-(4-氨基苯氧基)苯氧基}苯基]砜、1,4-二[4-(4-氨基苯氧基)苯氧基-α,α-二甲基苄基]苯、1,3-二[4-(4-氨基苯氧基)苯氧基-α,α-二甲基苄基]苯、1,3-二[4-(4-氨基-6-三氟甲基苯氧基)-α,α,-二甲基苄基]苯、1,3-二[4-(4-氨基-6-氟苯氧基)-α,α-二甲基苄基]苯、1,3-二[4-(4-氨基-6-甲基苯氧基)-α,α-二甲基苄基]苯、1,3-二[4-(4-氨基-6-氰基苯氧基)-α,α-二甲基苄基]苯、3,3’-二氨基-4,4’-二苯氧基二苯甲酮、4,4’-二氨基-5,5’-二苯氧基二苯甲酮、3,4’-二氨基-4,5’-二苯氧基二苯甲酮、3,3’-二氨基-4-苯氧基二苯甲酮、4,4’-二氨基-5-苯氧基二苯甲酮、3,4’-二氨基-4-苯氧基二苯甲酮、3,4’-二氨基-5’-苯氧基二苯甲酮、3,3’-二氨基-4,4’-二联苯氧基二苯甲酮、4,4’-二氨基-5,5’-二联苯氧基二苯甲酮、3,4’-二氨基-4,5’-二联苯氧基二苯甲酮、3,3’-二氨基-4-联苯氧基二苯甲酮、4,4’-二氨基-5-联苯氧基二苯甲酮、3,4’-二氨基-4-联苯氧基二苯甲酮、3,4’-二氨基-5’-联苯氧基二苯甲酮、1,3-二(3-氨基-4-苯氧基苯甲酰基)苯、1,4-二(3-氨基-4-苯氧基苯甲酰基)苯、1,3-二(4-氨基-5-苯氧基苯甲酰基)苯、1,4-二(4-氨基-5-苯氧基苯甲酰基)苯、1,3-二(3-氨基-4-联苯氧基苯甲酰基)苯、1,4-二(3-氨基-4-联苯氧基苯甲酰基)苯、1,3-二(4-氨基-5-联苯氧基苯甲酰基)苯、1,4-二(4-氨基-5-联苯氧基苯甲酰基)苯、2,6-二[4-(4-氨基-α,α-二甲基苄基)苯氧基]苯甲腈、6,6’-二(2-氨基苯氧基)-3,3,3’,3’-四甲基1,1’-螺二茚满、6,6’-二(3-氨基苯氧基)-3,3,3’,3’-四甲基-1,1’-螺二茚满、4,4’-二(3-氨基苯氧基)联苯、1,3-二(3-(3-氨基苯氧基)苯氧基)苯、二(3-(3-氨基苯氧基)苯基)醚、二(3-(3-(3-氨基苯氧基)苯氧基)苯基)醚、二(4-(3-氨基苯氧基)苯基)砜、1,3-二(4-(4-氨基苯氧基)-α,α-二甲基苄基)苯、2,2-二(4-氨基苯氧基苯基)丙烷、1,3-二(1-(4-(4-氨基苯氧基)苯基)-1-甲基乙基)苯、1,4-二(1-(4-(4-氨基苯氧基)苯基)-1-甲基乙基)苯、1,4-二(1-(4-(3-氨基苯氧基)苯基)-1-甲基乙基)苯、2,2-二(3-(3-氨基苯氧基)苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷和2,2-二(3-(4-氨基苯氧基)苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷。更优选使用选自由1,3-二(3-氨基苯氧基)苯、4,4’-二(3-氨基苯氧基)联苯和1,3-二(3-(3-氨基苯氧基)苯氧基)苯组成的组中的至少一种二胺。进而更优选的二胺为1,3-二(3-氨基苯氧基)苯和1,3-二(3-(3-氨基苯氧基)苯氧基)苯。它们可以单独使用或以两种以上的这些物质的混合物使用。
上述用作热塑性聚酰亚胺原料的四羧酸二酐不受特别限制,只要其能够产生热塑性聚酰亚胺即可。例如,可以使用以下四羧酸二酐。
3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐、均苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐、氧代-4,4′-二邻苯二甲酸二酐、2,2-二[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐、乙二醇二偏苯三甲酸二酐、2,2-二(3,4-二羧基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷二酐、2,2’,3,3’-二苯甲酮四甲酸二酐、1,2-二(3,4-二羧基苯甲酰基)苯二酐、1,3-二(3,4-二羧基苯甲酰基)苯二酐、1,4-二(3,4-二羧基苯甲酰基)苯二酐、2,2’-二((3,4-二羧基)苯氧基)二苯甲酮二酐、2,3’-二((3,4-二羧基)苯氧基)二苯甲酮二酐、2,4’-二((3,4-二羧基)苯氧基)二苯甲酮二酐、3,3’-二((3,4-二羧基)苯氧基)二苯甲酮二酐、3,4’-二((3,4-二羧基)苯氧基)二苯甲酮二酐和4,4’-二((3,4-二羧基)苯氧基)二苯甲酮二酐。
使用上述原料可以生成上述热塑性聚酰亚胺。热塑性聚酰亚胺原料不受特别限制,只要生成热塑性聚酰亚胺树脂即可。可以使用各种化合物。优选实施方式包括其中热塑性聚酰亚胺树脂具有由下式表示的组成单元的实施方式。
Figure GPA00001009092500461
用于生成该热塑性聚酰亚胺树脂的原料单体的实例包括:通过4,4’-二(3-氨基苯氧基)联苯、均苯四甲酸二酐的水解制备的开环化合物或其至少一部分;和通过邻苯二甲酸酐的水解制备的开环化合物或其至少一部分。
除了芳香聚酰亚胺树脂以外,脂环族聚酰亚胺树脂也可被用作上述聚酰亚胺树脂。用于产生脂环族聚酰亚胺树脂的原料不受特别限制。例如,可以将以下脂环族四羧酸二酐用作原料。脂环族四羧酸二酐的优选实例包括由下式表示的单环脂环族四羧酸二酐:
由下式表示的具有双环结构的脂环族四羧酸二酐(式中,Me表示甲基):
Figure GPA00001009092500472
和由下式表示的具有含有三个以上环的多环脂肪族结构的四羧酸二酐:
Figure GPA00001009092500481
上述热塑性聚酰亚胺树脂可以通过公知方法生成。例如,可以通过将上述四羧酸二酐成分与上述二胺成分以特定比例在溶剂中混合而获得原料组合物,所述溶剂例如为N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲亚砜(DMSO)、硫酸二甲酯、环丁砜、丁内酯、甲酚、苯酚、卤代苯酚、环己烷、二氧六环、四氢呋喃、二甘醇二甲醚和三甘醇二甲醚。所获得的原料组合物在0℃~100℃的温度进行反应,从而形成热塑性聚酰亚胺前体的溶液。例如,可例举出聚酰胺酸作为聚酰亚胺前体。通过在200℃~500℃的高温氛围中加热该溶液获得酰亚胺化产物。结果,可以获得热塑性聚酰亚胺溶液。
热塑性聚酰亚胺的原料中所包含的二胺成分与四羧酸二酐成分的摩尔比(四羧酸二酐成分/二胺成分)优选为0.75~1.25,更优选为0.90~1.10,特别优选为1.00~0.97。如果所述摩尔比在该范围内,则可以容易地对反应进行控制并且所生成的热塑性聚酰亚胺在受热时显示出优异的流动性。热塑性聚酰亚胺前体溶液中所含的原料组合物中的二胺成分和四羧酸二酐成分的总含量优选为5重量%~20重量%。
下文例举出具有可聚合不饱和键的化合物作为本发明的有机树脂原料的一个优选实施方式。
上述具有可聚合不饱和键的化合物只要其具有可聚合不饱和键即已足够。这种具有可聚合不饱和键的化合物优选为含有选自由(甲基)丙烯酰基、乙烯基、富马酸基和马来酰亚胺基组成的组中的至少一个基团的化合物。换言之,优选的是,具有可聚合不饱和键的化合物是选自由含(甲基)丙烯酰基的化合物、含乙烯基的化合物、含富马酸基的化合物和含马来酰亚胺基的化合物组成的组中的至少一种化合物。在本发明中,(甲基)丙烯酰基是指丙烯酰基或甲基丙烯酰基。如果化合物含有丙烯酰基,则该丙烯酰基含有乙烯基。然而,在这种情况下,不将所述化合物视为既含丙烯酰基又含乙烯基的化合物,而是视为含丙烯酰基的化合物。富马酸基是指具有富马酸基结构(即富马酸酯结构)的基团。
如果本发明的有机树脂原料含有多酚化合物,则用固化剂对所述有机树脂原料进行热固化以成为固化产物。可以例举出含有至少两个环氧基的化合物作为上述固化剂。作为上述含有至少两个环氧基的化合物,优选在一个分子中含有平均两个以上环氧基的环氧树脂。以下例举出这类环氧树脂的优选实例。通过表卤代醇与如双酚A、双酚F和双酚S等双酚的缩合反应获得的表双缩水甘油醚环氧树脂;通过表卤代醇与多酚的缩合反应获得的酚醛芳烷基缩水甘油醚环氧树脂,所述多酚通过如苯酚、甲酚、二甲苯酚、间苯二酚、邻苯二酚、双酚A和双酚F等酚与甲醛、乙醛、丙醛、苯甲醛、水杨醛、二环戊二烯、萜烯、香豆素、对苯二甲基二甲醚或二氯对二甲苯的缩合反应而获得;通过表卤代醇与四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸或苯甲酸的缩合反应而获得的缩水甘油醚环氧树脂;通过表卤代醇与氢化双酚或二醇的缩合反应而获得的缩水甘油醚环氧树脂;通过表卤代醇与乙内酰脲或氰尿酸的缩合反应而获得的含氨基的缩水甘油醚环氧树脂;和如联苯环氧树脂(bisphenyl epoxy resin)和萘环氧树脂等芳香多环环氧树脂。此外,还包括通过这些环氧树脂与多元酸和/或双酚的加成反应而得到的在分子中含环氧基的化合物。可以使用这些物质中的一种或多种。
上述多酚化合物与上述环氧树脂固化剂的重量比(多酚化合物/环氧树脂固化剂)优选为30/70以上、70/30以下。如果该重量比小于30/70,则所获固化产物的机械性质等可能下降。如果该重量比大于70/30,则阻燃性可能不足。该重量比更优选为35/65以上、65/35以下。可以将固化促进剂用于上述固化。上述固化促进剂的优选实例包括:如2-甲基咪唑和2-乙基-4-甲基咪唑等咪唑;如2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚、苄基甲基胺、DBU(1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一碳烯)和DCMU(3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲)等胺;和如三丁基膦、三苯基膦和三(二甲氧基苯基)膦等有机磷化合物。
优选的是,除上述有机树脂原料以外,本发明的光屏蔽膜树脂组合物还含有表面调节剂。上述表面调节剂用于改善光屏蔽层的膜均匀性。具体而言,这种表面调节剂可以优选用于抑制空洞或桔皮样表面的产生。优选将具有较高的表面张力降低能力的化合物作为表面调节剂,因为这类化合物显示出较高的抑制空洞产生的效果。此外,优选具有高极性的化合物,因为这类化合物显示出较高的抑制桔皮样表面产生的效果。例如,优选将有机硅表面调节剂(有机硅添加剂)作为表面调节剂。有机硅表面调节剂的实例包括BYK-Chemie-Japan-KK.的产品BYK-300、BYK-301、BYK-302、BYK-306、BYK-307、BYK-310、BYK-315、BYK-320、BYK-322、BYK-323、BYK-325、BYK-330、BYK-331、BYK-333、BYK-337、BYK-341、BYK-344、BYK-345、BYK-346、BYK-347、BYK-348、BYK-349、BYK-370、BYK-375、BYK-377、BYK-378、BYK-UV3500、BYK-UV3510和BYK-UV3570。其中,由于高极性而优选BYK-306、BYK-310、BYK-333、BYK-370和BYK-375。考虑到高的表面张力降低能力,优选BYK-306、BYK-307、BYK-330、BYK-333、BYK-370、BYK-377、BYK-341和BYK-375。考虑到高极性和高的表面张力降低能力,特别优选BYK-306、BYK-333和BYK-375。
除上述黑材、有机树脂原料和表面调节剂等以外,本发明的光屏蔽树脂组合物还可以含有固化促进剂、反应稀释剂、不具有不饱和键的饱和化合物、颜料、染料、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、增塑剂、非反应性化合物、链转移剂、热聚合引发剂、厌氧聚合引发剂、聚合抑制剂、无机或有机填料、如偶联剂等粘附力改善剂、热稳定剂、抗菌剂和抗真菌剂、阻燃剂、消光剂、消泡剂、流平剂、润湿剂和分散剂、抗沉降剂、增稠剂和触变剂、色彩分离抑制剂、乳化剂、防滑擦剂、抗结皮剂、干燥剂、防污剂、抗静电剂和导电剂(静电助剂)。
发明效果
本发明具有上述设置。本发明涉及光屏蔽性和耐热性优异的光屏蔽膜、所述膜的生产方法和包含所述膜的透镜单元。所述透镜单元优选用于光电装置应用、显示装置应用以及如机械部件、电学和电子部件等各种其它应用中。
附图说明
图1是光屏蔽膜的截面图并且显示确定本发明的光屏蔽膜的线粗糙度(Ra)的情况。
图2是光屏蔽膜的截面图并且显示确定本发明的光屏蔽膜的最大高度(Ry)的情况。
图3是光屏蔽膜的截面图并且显示确定本发明的光屏蔽膜的粗糙度十点高度(Rz)的情况。
图4是光屏蔽膜的截面图并且显示确定本发明的光屏蔽膜的局部峰平均间距(S)的情况。
图5是本发明的一个优选实施方式的光屏蔽膜的截面图。
图6是示意性显示本发明的透镜单元的一个优选实施方式的照相机模块的设置的截面图。
图7是本发明的透镜单元的截面图并且显示光屏蔽膜与透镜之间的关系。
图8显示了示意性显示本发明的透镜单元的一个优选实施方式的光屏蔽膜的平面图。
图9是示意性显示本发明的透镜单元的一个优选实施方式的光屏蔽膜的平面图。
图10是显示取决于光屏蔽膜的存在的后焦点的延伸的示意图。
附图标记的说明
1:光屏蔽层
2:基材
3:光屏蔽膜
4:透镜
5:红外截止滤光片
6:管筒
7:传感器透镜
8:边缘
9:辊
10:粗糙辊转移层
11:转移层
f:粗糙度曲线
m:平均线
具体实施方式
下面参考实施例对本发明进行更详细的说明,但本发明不限于这些实施例。除非另外指明,术语“份”和“%“分别表示“重量份”和“重量%”。
合成例1
“FPEK的制备”
在安装有温度计、冷却管、进气管和搅拌器的反应器中装入16.74份BPDE(4,4’-二(2,3,4,5,6-五氟苯甲酰基)二苯醚)、10.5份HF(9,9-二(4-羟基苯基)芴)、4.34份碳酸钾(K2CO3)和90份DMAc(N,N-二甲基乙酰胺)。将该混合物加热至60℃并使反应进行8小时。反应完成后,在用搅拌器搅拌下将该反应溶液加入蒸馏水中。过滤分离沉淀出的反应物。用蒸馏水和甲醇洗涤通过过滤获得的固体物质,然后减压干燥。结果获得聚合物A。反应式如下所示。聚合物A是通过以下反应式所示的反应获得的具有重复单元的氟化芳香聚醚酮树脂。聚合物A具有242℃的Tg和55322的数均分子量(Mn)。
Figure GPA00001009092500531
合成例2
“FPEK的制备”
在安装有温度计、冷却管、进气管和搅拌器的反应器中装入15.15份BPDE(4,4’-二(2,3,4,5,6-五氟苯甲酰基)二苯醚)、9.08份双-HF(Bis-HF,2,2-二(4-羟基苯基)六氟丙烷)、5.97份碳酸钾和90份DMAc(N,N-二甲基乙酰胺)。将该混合物加热至60℃并使反应进行8小时。反应完成后,在用搅拌器搅拌下将该反应溶液加入蒸馏水中。过滤分离沉淀出的反应物。用蒸馏水和甲醇洗涤通过过滤获得的固体物质,然后减压干燥。结果获得聚合物B。反应式如下所示。聚合物B是通过以下反应式所示的反应获得的具有重复单元的氟化芳香聚醚酮树脂。聚合物B具有193℃的Tg和53786的数均分子量(Mn)。
“含黑色细颗粒的聚合物A的制备”
将21.30份上述聚合物A溶解于73.37份环己酮中。向其中添加5.33份炭黑HS-100(DENKI KAGAKU KOGYO K.K.的产品)。用加热型辊式混合器在以下条件下将该混合物捏合。所获得的溶液S-A(含炭黑的聚合物A溶液)具有28.5重量%的固体含量。含炭黑的聚合物A溶液是含有黑色细颗粒和聚合物A的溶液。下述溶液S-C和S-D也是含炭黑的聚合物A溶液。
捏合条件:
辊表面温度  20℃
辊压        1MPa~3MPa
捏合时间    10分钟
“含黑色细颗粒的聚合物B的制备”
将21.30份上述聚合物B溶解于73.37份环己酮中。向其中添加5.33份炭黑HS-100(DENKI KAGAKU KOGYO K.K.的产品)。用加热型辊式混合器在以下条件下将该混合物捏合。所获得的溶液S-B(含炭黑的聚合物B溶液)具有28.7重量%的固体含量。
捏合条件:
辊表面温度    20℃
辊压          1MPa~3MPa
捏合时间      10分钟
“膜的制备”
实施例1~7
将上述溶液S-A(含炭黑的聚合物A溶液)涂布于作为基材的毛玻璃上(Ra=3.575μm,Ry=51.811μm,Rz=36.234μm,S=1.931μm)以形成膜。由此在实施例1中通过溶剂浇铸法获得了厚度为49μm的膜C。在实施例2中,将溶液S-A涂布于Teijin Dupont Films Japan Ltd.生产的厚度为100μm的粗糙PET膜上。由此通过溶剂浇铸法获得了厚度为50μm的膜D。此外,在实施例3中,将溶液S-A涂布于粗糙复合膜上(Ra=0.65μm,Ry=10.678μm,Rz=8.851μm,S=2.211μm)。由此通过溶剂浇铸法获得了厚度为48μm的膜E。此外,在实施例4中,将溶液S-A涂布于粗糙复合膜B上(Ra=0.65μm,Ry=11.344μm,Rz=9.638μm,S=2.136μm)。由此通过溶剂浇铸法获得了厚度为49μm的膜F。
以下对用于制备膜C~F的溶剂浇铸法和制备条件进行说明。将溶液涂布于基材上并在110℃加热12分钟,然后使形成的膜与基材分离。将分离的膜在170℃进一步加热15小时。以这种方式获得各种膜。
此外,将溶S-B(含炭黑的聚合物B溶液)涂布于Teijin Dupont FilmsJapan Ltd.生产的厚度为100μm的粗糙PET膜上。由此通过溶剂浇铸法获得了厚度为51μm的膜G。对于膜G的制备而言,溶剂浇铸法的条件、干燥条件和加热条件与制备膜C~F时所采用的条件相同(将溶剂在110℃加热12分钟,使形成的膜与基材分离并将分离的膜在170℃进一步加热15小时)。
“加热处理”
将膜C和D各自夹在毛玻璃片之间,然后置于加热器上并在260℃加热3分钟。将加热完成后从加热器取出的经加热的膜C定义为膜H(在实施例5中为经热处理的膜)。将加热完成后从加热器取出的经加热的膜D定义为膜I(在实施例6中为经热处理的膜)。
“可固化树脂的固化产物膜的制备”
实施例8
将35.67份EM黑(分散有碳的环氧树脂,Mikuni Color Ltd.的产品)、15.85份YL7217(柔性环氧树脂,Japan Epoxy Resins Co.,Ltd.的产品)、47.56份CELLOXIDE 2021P(脂环族环氧树脂,DICEL CHEMICALINDUSTRIES.,LTD.的产品)和0.92份作为固化促进剂的San-Aid SI-80L(阳离子引发剂,SANSHIN CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.的产品)在以下条件下使用加热型辊式混合器混合并捏合。
捏合条件:
辊表面温度    20℃
辊压          1MPa~3MPa
捏合时间      5分钟
用敷料器将捏合后获得的树脂组合物涂布于Teijin Dupont FilmsJapan Ltd.生产的厚度为100μm的粗糙PET膜上。然后将涂布的组合物在120℃固化7分钟接着将固化膜分离。结果制备了厚度为58μm的膜。在170℃对该膜进行5小时的后固化以进一步固化。结果获得膜J。膜J的Tg为107℃。
分别以下列方式测定各个膜的玻璃化转变温度、数均分子量和溶剂含量。
“玻璃化转变温度”
使用差示扫描量热仪(Seiko Instruments Inc.产品,DSC220C)以20℃/分钟的加热速率测定玻璃化转变温度。
“数均分子量”
在苯乙烯等价基础上通过GPC(凝胶渗透色谱)测定数均分子量。
测定装置:TOSOH CORP.产品,HLC-8120GPC
柱:G-5000HXL+GMHXL-L
展开溶剂:THF
流速:1ml/分钟
校正曲线:使用标准聚苯乙烯。
“膜中溶剂含量”
如下测定各膜中的溶剂含量。即,使用一片膜作为样品,在将温度以5℃/分钟的加热速度从常温升至350℃时用TG-DTA(BRUKER AXSK.K.产品,TG-DTA 2000SA)测定该样品的重量减少量。将该重量减少量定义为溶剂含量。此外,在下列实施例中,通过相同方法测定膜中的溶剂含量。
<光屏蔽膜物理性质评估>
“光泽度测定方法”
使用Nippon Denshoku Industries Co.,Ltd.生产的VG-2000光泽计于60°测定角(θ)测定光泽度。
“线粗糙度测定方法(JIS 1994)”
使用以下装置在测定条件下测定和分析线粗糙度。
测定装置:KEYENCE产品,Color 3D Laser Scanning
显微镜(VK-9700)
测定条件
物镜:20倍
变焦:1.0倍
测定间距(measurement pitch):RPD
测定模式:表面形状
测定区域:平面
测定品质:超高分辨
分析软件:VK-9700/VK-8700
形状分析程序VK-HIAI
分析长度(标准长度l):700μm
“加热测试”
通过将制备的各个膜切割为以下尺寸来制备试样。
试样      40.0mm×10.0mm的膜
测试条件  260℃,2分钟(将试样置于260℃的热空气干燥器中并在2分钟后取出)
在上述条件下将上述试样作为样品进行加热测试。然后测定样品在测试前和测试后的维度变化。表1显示了各个膜的评估结果。
Figure GPA00001009092500581
在表1中,使用CARBON FEATHER X1B(KIMOTO CO.,LTD.产品,Tg为110℃)作为比较例1中的聚酯膜K。在比较例2中,将SOMABLACKFILM SOMAB-H50MDED(SOMAR产品,Tg为110℃)用作聚酯膜L。
“结果”
实施例1~3中的结果显示出光屏蔽膜之间的光泽度差异归因于光屏蔽膜的线粗糙度的差异。换言之,当使用光屏蔽膜时,光屏蔽膜的线粗糙度影响所用的转移构件,具体而言如毛玻璃、粗糙PET膜或粗糙复合膜。所述结果还显示出,如果光屏蔽膜的光泽度降低,则优选的是光屏蔽膜的线粗糙度Ra、Ry和Rz较大而S较小。根据实施例4和5,使用了通过对膜C和D进行加热处理而制备的经加热的膜G和H。结果显示在加热测试前经过一次加热处理的膜G和H的维度变化小于未经加热的膜C和D的维度变化。即经加热的膜在维度变化上更优异。
“不含黑色颗粒的膜的评估”
参考例1~3
光屏蔽膜的形状保持性受光屏蔽膜中所含的有机树脂的特性的影响。对采用不含黑色细颗粒的有机树脂制备的膜的形状保持性进行了评估。
参考例1
将21.30份合成例2中制备的聚合物B溶解于73.37份环己酮中。将该溶液涂布于由Teijin Dupont Film Japan Ltd.生产的厚度为100μm的粗糙PET膜上。由此通过溶剂浇铸法获得厚度为52μm的无色透明膜α。对膜α(长40.0mm×宽10.0mm×厚52μm)进行加热测试。测定膜α的维度变化。加热测试前膜α的维度为长40.0mm×宽10.0mm×厚52μm。加热测试后膜α的维度为长39.6mm×宽9.9mm×厚53μm。
参考例2
将不含黑色细颗粒的聚合物B涂布于5片作为试样的PEN膜(长40.0mm×宽10.0mm,Teonex Q83,Teijin Dupont Film Japan Ltd.产品)上。测定加热测试前后所获得的膜的维度变化。表2显示结果。
参考例3
对聚酰亚胺膜(Neoprim L-3430,MITSUBISHI GAS CHEMICALCOMPANY,INC.产品,Tg为300℃)进行加热测试。测定所述聚酰亚胺膜的维度变化。加热测试前所述聚酰亚胺膜的维度为长40.0mm×宽10.0mm×厚57μm。加热测试后所述聚酰亚胺膜的维度为长40.0mm×宽10.0mm×厚57μm。
表2
Figure GPA00001009092500601
“含黑色细颗粒的聚合物A溶液:溶液S-C的制备”
在安装有温度计、冷却管、进气管和搅拌器的反应器中将19.5份合成例1中获得的上述聚合物A溶解于130.5份甲基异丁基酮(4-甲基-2-戊酮)中。向其中添加4.88份炭黑HS-100(DENKI KAGAKU KOGYO K.K.产品)。在以700rpm旋转搅拌下,将600份2.0mmφ的氧化锆珠添加到混合物中。在以700rpm旋转搅拌下将该混合物加热至70℃。保持该温度的同时进行搅拌3小时。将炭黑分散,所获得溶液具有15.4重量%的固体含量。将所获得的含炭黑和聚合物A的甲基异丁基酮溶液进一步浓缩。结果制备了具有32重量%固体含量的溶液S-C。
“含黑色细颗粒的聚合物A溶液:溶液S-D的制备”
以与溶液S-C中相同的方式制备含炭黑和聚合物A的甲基乙基酮溶液(溶液S-D:固体含量为32重量%),不同之处在于使用甲基乙基酮(2-丁酮)代替了甲基异丁基酮。
实施例9
“使用粗糙PET膜制备膜”
通过以下溶剂浇铸法获得膜M。将上述溶液S-C涂布于Teijin DupontFilms Japan Ltd.生产的作为基材的粗糙PET膜(名称:PSG,厚度为100μm)上。即将上述溶液S-C涂布于基材的粗糙表面并在110℃加热12分钟。使形成的膜与基材分离。将分离的膜进而在170℃加热15小时。结果获得厚度为52μm的膜M。膜M的溶剂含量为1%以下。此外,测量膜M在转移了粗糙度的表面上(与基材接触的表面上)的光泽度和表面线粗糙度,并进行以下加热测试。表3显示结果。
“加热测试”
通过将所制备的各个膜切割为以下尺寸来制备试样。
试样      40.0mm×10.0mm的膜
测试条件  260℃、2分钟(将样品置于260℃的热空气干燥器中并在2分钟后取出)
在上述条件下将上述试样作为样品进行加热测试。然后测定样品在测试前和测试后的维度变化。
实施例10
在实施例10中,在与实施例9相同的条件下通过溶剂浇铸法获得了厚度为49μm的膜N,不同之处在于将SOMER生产的粗糙膜ZTRACETER Z-400.S(厚度为100μm)用作粗糙PET膜。溶剂浇铸法中的干燥和加热条件与实施例9中相同。膜N中的溶剂含量为1%以下。以与实施例9中相同的方式评估膜N。表3显示结果。
实施例11
在与实施例9相同的条件下通过溶剂浇铸法获得厚度为50μm的膜O,不同之处在于使用溶液S-D代替溶液S-C并将SOMER生产的粗糙膜Z TRACETER Z-400.S(厚度为100μm)用作粗糙PET膜。膜O中的溶剂含量为1%以下。以与实施例9中相同的方式评估膜O。表3显示结果。
实施例12
将实施例11中获得的膜O夹在毛玻璃片之间,然后置于加热器上在260℃加热3分钟。将加热完成后从加热器取出的经加热的膜O定义为膜P,其为经热处理的膜。以与实施例9中相同的方式评估膜P。表3显示结果。
表3
Figure GPA00001009092500621
实施例13
“使用PET膜(非粗糙膜)制备膜Q”
将溶液S-C涂布于作为基材的Teijin Dupont Film Japan Ltd.产PET膜(Teijin Tetron Film,类型:GE,厚度为100μm)上,然后在110℃加热12分钟。然后使形成的膜与基材分离。结果获得厚度为52μm的膜Q。涂布以以下方式进行。
所用设备:Hohsen Corp.产品,台式涂布机HSCA-15
涂布厚度:采用400μm厚量规涂布所述溶液以具有400μm的临时涂布厚度(湿厚)。然后用所配备的千分尺将涂布厚度减少50μm。
所获膜Q的溶剂含量为7.9%。评估所获膜Q的膜表面的光泽度。与基材接触的表面的光泽度为90而不与基材接触的表面的光泽度为39。
“使用粗糙辊制备形成了表面粗糙度的膜”
使用粗糙辊为作为原料膜的膜Q提供粗糙度。结果获得形成了表面粗糙度的膜Q-M1~Q-M3。
使用以下装置在以下条件下形成表面粗糙度。用粗糙辊1对不与基材接触的膜Q表面进行处理。将如此获得的膜定义为膜Q-M1。用粗糙辊2对不与基材接触的膜Q表面进行处理。将如此获得的膜定义为膜Q-M2。用粗糙辊2对与基材接触的膜Q表面进行处理。将如此获得的膜定义为膜Q-M3。在175℃的粗糙辊温度对各膜进行粗糙辊处理。所获得的膜Q-M1~Q-M3的评估结果如表4所示。在表4中,粗糙辊处理前的光泽度显示出待给予粗糙辊处理的膜表面的光泽度。经历了粗糙辊处理的膜的光泽度、外观和表面线粗糙度是给予了粗糙辊处理的膜表面的光泽度、外观和表面线粗糙度。
设备:YURI ROLL MACHINE CO.,LTD.产品,电加热型压花机HEM
粗糙辊1:D5(喷砂)Ra=4.2μm,Rz=25.9μm
粗糙辊2:B20(斜线)
图案深度20μm  250线/1英寸
粗糙辊温度:175℃或200℃
压缩负载:5吨
轧膜速度:2m/分钟
实施例14
“使用PET膜(非粗糙膜)制备膜R”
将溶液S-C涂布于作为基材的Teijin Dupont Film Japan Ltd.产PET膜(Teijin Tetron Film,类型:GE,厚度为100μm)上,在130℃加热12分钟然后在150℃加热4分钟。结果获得厚度为52μm的膜R。膜R中的溶剂含量为5.3%。评估膜R表面的光泽度。结果不与基材接触的表面的光泽度为35。
“使用粗糙辊制备形成了表面粗糙度的膜”
使用粗糙辊为作为原料膜的膜R的表面提供粗糙度。结果获得形成了表面粗糙度的膜R-M1和R-M2。
使用与实施例14中相同的装置在相同条件下形成表面粗糙度。用粗糙辊2在175℃的粗糙辊温度对不与基材接触的膜R表面进行处理。将如此获得的膜定义为膜R-M1。用粗糙辊2在200℃的粗糙辊温度对不与基材接触的膜R表面进行处理。将如此获得的膜定义为膜R-M2。表4显示了对所获得的膜R-M1和R-M2的评估结果。在表4中,粗糙辊处理前的光泽度显示出待给予粗糙辊处理的膜表面的光泽度。所获得的膜的光泽度、外观和表面线粗糙度是给予了粗糙辊处理的膜表面的光泽度、外观和表面线粗糙度。
表4
实施例15
“粗糙性提供测试后的加热测试”
将实施例14中所获得的膜R-M1在170℃进一步干燥15小时。将干燥后的膜夹在毛玻璃片之间,然后在加热器上在260℃加热3分钟。结果获得了厚度为53μm的膜S。在所获膜S中,给予了粗糙辊处理的表面具有3.6的光泽度。在以下加热测试之后,所述膜的维度为长40.0mm×宽10.0mm×厚53μm。在加热测试前所述膜的维度为长40.0mm×宽10.0mm×厚53μm。因此,没有观察到维度变化。
实施例16~28
“通过将炭黑分散于聚酰胺酸溶液中制备涂布液”
将作为聚酰亚胺树脂原料的UBE INDUSTRIES,LTD.生产的聚酰亚胺清漆U-varnish A、I.S.T Corp.生产的聚酰亚胺清漆Pyre-ML RC 5057、RC 5097;作为黑材的聚合物接枝炭黑(EPOTONE LY,NIPPONSHOKUBAI Co.,Ltd.生产);和作为表面调节剂的BYK CHEMIE JapanINC.生产的BYK-306、BYK-322、BYK-330、BYK-331、BYK-333和BYK-375以表5所示比例(重量份)混合并通过300目SUS过滤。在真空下于常温对滤液进行1小时消泡。结果获得作为光屏蔽树脂组合物的涂布分散液。混合条件如下所示。
混合器:Awatori Rentaro AR-250,THINKY Co.,Ltd.产品
混合条件:10分钟搅拌,5分钟消泡
“膜的制备”
使用各个涂布分散液制备膜。将各个涂布分散液涂敷于Teijin DupontFilm Japan Ltd.产粗糙PET膜(名称:PSG,厚度为100μm)上然后干燥并烘烤。结果获得膜T~Z和膜AA~AD。在实施例27中,通过将涂布分散液涂敷于Teijin Dupont Film Japan Ltd.产PET膜(Teijin Tetron Film,类型:GE,厚度为100μm,光滑表面)上然后将其干燥并烘烤而获得膜AE。
在实施例28中,通过将涂布分散液涂敷于Teijin Dupont Film JapanLtd.产PET膜(Teijin Tetron Film,类型:GE,厚度为100μm)上然后将其干燥(不烘烤)而获得膜AF。涂布、干燥和烘烤的条件如下所示。
“涂布条件”
所用设备:Hohsen Corp.产品,台式涂布机HSCA-15
涂布厚度:用400μm厚量规涂敷所述溶液以具有400μm的临时涂布厚度。然后,用所配备的千分尺使涂布厚度减小从而使得膜在烘箱中于140℃保持90秒后膜厚为55μm。
烘箱中干燥温度:140℃
烘箱中干燥时间:90秒
干燥条件:将溶液在120℃干燥40分钟,然后与基材分离。然后将分离的膜在150℃加热10分钟接着在200℃加热10分钟。
烘烤条件:280℃,30分钟
所获得的膜的厚度、光泽度和外观以及加热测试的结果如表5所示。
表5
Figure GPA00001009092500661
实施例29
进一步对实施例27中获得的膜AE进行喷砂处理,从而为其提供粗糙性。
设备:ELfotec Ltd.产品,ELP-1TR
磨料:氧化铝(WA)、碳(GC)
制备了膜AE时,在如表6所示条件下对不与基材接触的膜表面进行喷砂处理。所获得的膜AE-S1~AE-S5的评估结果如表6所示。表6所示光泽度为进行了喷砂处理的表面的光泽度。
表6
磨料   空气压(MPa)   喷砂处理次数   膜光泽度 膜外观
  AE-S1   GC-600   0.05   1   3.7   观察到各种尺寸的皱褶、扭曲和空洞
磨料   空气压(MPa)   喷砂处理次数   膜光泽度 膜外观
  AE-S2   GC-600   0.05   3   0.9   观察到各种尺寸的皱褶、扭曲和空洞
  AE-S3   WA-600   0.05   2   1.0   观察到各种尺寸的皱褶、扭曲和空洞
  AE-S4   WA-320   0.05   1   0.4   观察到各种尺寸的皱褶、扭曲和空洞
AE-S5 WA-1200   0.05,0.01 各一次 32 观察到各种尺寸的皱褶和扭曲
实施例30
对实施例27中获得的膜AE进行粗糙辊处理。用粗糙辊2在175℃的粗糙辊温度对不与基材接触的膜AE表面进行一次处理。将如此获得的膜定义为膜AE-M1。用粗糙辊2在200℃的粗糙辊温度对不与基材接触的膜AE表面进行一次处理。将如此获得的膜定义为膜AE-M2。用粗糙辊2在175℃的粗糙辊温度对不与基材接触的膜AE表面进行两次处理。将如此获得的膜定义为膜AE-M3。用粗糙辊2在175℃的粗糙辊温度对不与基材接触的膜AE表面和与基材接触的膜AE表面各自进行一次处理。将如此获得的膜定义为膜AE-M4。
所获得的膜AE-M1~AE-M4的光泽度和外观如表7所示。
加热处理后,膜AE-M2的维度为长40.0mm×宽10.0mm×厚45μm。加热测试前所述膜的维度为长40.0mm×宽10.0mm×厚45μm。没有观察到维度变化。
实施例31
用粗糙辊2在175℃的粗糙辊温度对实施例17中获得的膜U的不与基材接触的表面进行一次处理。结果获得膜U-M1。所获得的膜U-M1的光泽度和外观如表7所示。
实施例32
用粗糙辊2在200℃的粗糙辊温度对实施例28中获得的膜AF的不与基材接触的表面进行一次处理,然后在280℃进行30分钟烘烤处理。结果获得膜AF-M1。所获得的膜AF-M1的光泽度和外观如表7所示。加热测试后,膜AF-M1的维度为长40.0mm×宽10.0mm×厚45μm。加热测试前所述膜的维度为长40.0mm×宽10.0mm×厚45μm。因而没有观察到维度变化。
用分光光度计(Shimadzu Corporation.产品,Shimadzu自记录分光光度计UV-3100)测定在各实施例中所获得的膜(膜C~J、M~Z、Q-M1~Q-M3、R-M1、R-M2、AA~AF、AE-S1~AE-S5、AE-M1~AE-M4)的光谱透射率。结果,各膜对波长为300nm~800nm的光显示出0.1%以下的透射率。甚至相似地对经历了加热测试的膜测定透射率。结果,各膜对波长为300nm~800nm的光均显示出0.1%以下的透射率。
表7
Figure GPA00001009092500681
实施例33
“涂布分散液的制备”
使用以下装置将85.32份UBE INDUSTRIES产聚酰亚胺清漆U-varnish A、14.69份NIPPON SHOKUBAI Co.,Ltd.产EPOTONE LY和0.2份BYK CHEMIE Japan INC.产BYK-306在以下条件下混合。然后通过300目SUS将混合物过滤。在常温真空下将滤液消泡1小时。结果获得含炭黑的聚酰胺酸溶液,并将其用作涂布分散液(光屏蔽膜形成用组合物)。
混合器:Awatori Rentaro AR-250,THINKY Co.,Ltd.产品
混合条件:搅拌10分钟、消泡5分钟
“光屏蔽膜的制备”
三层膜的形成
以以下方式将上述涂布分散液涂覆于作为基材的Toray-Dupont Co.,Ltd.产Kapton膜(V型,厚度为25μm)的两个表面上。结果形成了在各表面都具有光屏蔽层的光屏蔽层。
将Hohsen Corp.产台式涂布机HSCA-15用作涂布机。
“涂布条件”
用400μm厚量规涂覆所述溶液以具有400μm的临时涂布厚度(湿厚)。然后用台式涂布机所配备的千分尺减小400μm的涂布厚度从而使得膜在130℃的烘箱中保持2分钟30秒后膜厚为20μm。在基材的一个表面上形成了由光屏蔽树脂组合物形成的厚度为20μm的半干燥膜1。
然后在所获得的膜的另一个表面(没有涂覆溶液的表面)上,以上述方式形成了由光屏蔽树脂组合物形成的厚度为20μm的半干燥膜2。结果获得了在基材(Kapton膜)的各表面上包含厚度为20μm的半干燥膜的三层膜AG。测定了膜AG的膜1和2的残留溶剂量。膜1(在130℃进行了两次2分钟30秒的干燥)中的残留溶剂量为31重量%。膜2(在130℃进行了一次2分钟30秒的干燥)中的残留溶剂量为35重量%。另外,测定了膜AG的光泽度。膜1表面的光泽度为100。膜2表面的光泽度为97。
“表面粗糙度的形成和烘烤”
使用粗糙辊为膜AG的两个表面(半干燥膜1和2)提供粗糙度。由此制备了膜AG-M1,进而对其在130℃进行10分钟的干燥并在200℃进行10分钟的干燥,并最终在280℃烘烤30分钟。结果获得了在各表面上具有粗糙光屏蔽层(光屏蔽层1和2)的光屏蔽膜AG-M1H。
使用以下装置在以下条件下形成表面粗糙度。
“粗糙处理条件”
设备:YURI ROLL MACHINE CO.,LTD.产品,电加热型压花机HEM
所用辊:粗糙辊2(B20(斜线)图案深度20μm,250线/1英寸)
压缩负载:5吨
轧膜速度:2m/分钟
粗糙辊温度:120℃
粗糙辊处理次数:各表面各一次
“光屏蔽膜评估结果”
对其表面被赋予了粗糙度的膜和经过烘烤的膜评估其光泽度和外观。结果如下所示。
“膜AG-M1的评估结果”
膜1表面的光泽度:6.3
膜2表面的光泽度:5.9
膜外观:在膜1和膜2中均未观察到泡沫。
“膜AG-M1H的评估结果”
膜1表面的光泽度:8.4
膜2表面的光泽度:8.2
膜外观:在膜1和膜2中均未观察到泡沫。
以与实施例1相同的方式对膜AG-M1H进行加热测试。加热测试前膜AG-M1H的维度为长40.0mm×宽10.0mm×厚51μm。加热测试后膜AG-M1H的维度为长40.0mm×宽10.0mm×厚51μm。因而没有观察到维度变化。

Claims (17)

1.一种包含有机树脂和黑材的光屏蔽膜,
其中,所述有机树脂是可固化树脂的固化产物或具有150℃以上的玻璃化转变温度的热塑性树脂。
2.一种包含有机树脂和黑材的光屏蔽膜,
其中,所述有机树脂是选自由聚酰亚胺树脂、环氧树脂、氟化芳香聚合物、聚醚酮树脂和聚萘二甲酸乙二醇酯组成的组中的至少一种树脂。
3.如权利要求1或2所述的光屏蔽膜,
其中,所述光屏蔽膜的至少一个表面的光泽度等于或小于20。
4.如权利要求1~3中任一项所述的光屏蔽膜,
其中,所述有机树脂能使用溶剂可溶性有机树脂原料获得。
5.如权利要求4所述的光屏蔽膜,
其中,所述溶剂可溶性有机树脂原料是聚酰胺酸或环氧化合物。
6.如权利要求1~5中任一项所述的光屏蔽膜,
其中,所述光屏蔽膜的至少一个表面具有粗糙结构。
7.如权利要求1~6中任一项所述的光屏蔽膜,
其中,所述光屏蔽膜的表面的算术平均偏差Ra等于或大于0.3μm。
8.如权利要求1~7中任一项所述的光屏蔽膜,
其中,所述光屏蔽膜具有单层结构。
9.如权利要求1~8中任一项所述的光屏蔽膜,
其中,在空气氛围下于260℃加热2分钟之前和之后,所述光屏蔽膜在长度、宽度和厚度上均显示出10%以下的尺寸变化。
10.如权利要求1~9中任一项所述的光屏蔽膜,
其中,所述光屏蔽膜被用于能经受回流焊工艺的透镜单元中。
11.一种包含有机树脂和黑材的光屏蔽膜的制备方法,
其中,所述制备方法包括通过转移法形成所述光屏蔽膜的粗糙表面的表面粗糙度形成步骤。
12.如权利要求11所述的光屏蔽膜的制备方法,
其中,所述制备方法包括涂敷光屏蔽树脂组合物的涂布步骤,并且
所述表面粗糙度形成步骤与所述涂布步骤同时进行和/或在所述涂布步骤之后进行。
13.如权利要求11或12所述的光屏蔽膜的制备方法,
其中,在所述表面粗糙度形成步骤中,所述光屏蔽膜的一个粗糙表面和所述光屏蔽膜的另一个粗糙表面同时形成和/或相继形成。
14.如权利要求11~13中任一项所述的光屏蔽膜的制备方法,
其中,所述表面粗糙度形成步骤包括在转移层上形成由所述光屏蔽树脂组合物制成的涂布膜的步骤。
15.如权利要求11~14中任一项所述的光屏蔽膜的制备方法,
其中,所述表面粗糙度形成步骤包括使由所述光屏蔽树脂组合物制成的膜与所述转移层接触的步骤。
16.如权利要求11~15中任一项所述的光屏蔽膜的制备方法,
其中,所述表面粗糙度形成步骤包括使所述光屏蔽膜与所述转移层接触的步骤。
17.一种包含权利要求1~10中任一项所述的光屏蔽膜和透镜的透镜单元,
其中,所述透镜单元具有耐回流焊性。
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