TWI549977B - 分散組成物、硬化性組成物、組成物、透明膜、微透鏡、固態影像感測元件、透明膜的製造方法、微透鏡的製造方法、固態影像感測元件的製造方法 - Google Patents

分散組成物、硬化性組成物、組成物、透明膜、微透鏡、固態影像感測元件、透明膜的製造方法、微透鏡的製造方法、固態影像感測元件的製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI549977B
TWI549977B TW101115969A TW101115969A TWI549977B TW I549977 B TWI549977 B TW I549977B TW 101115969 A TW101115969 A TW 101115969A TW 101115969 A TW101115969 A TW 101115969A TW I549977 B TWI549977 B TW I549977B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
group
composition
mass
acid
repeating unit
Prior art date
Application number
TW101115969A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201245251A (en
Inventor
高桑英希
久保田誠
齋江俊之
室祐繼
嶋田和人
Original Assignee
富士軟片股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2011190180A external-priority patent/JP5898887B2/ja
Priority claimed from JP2011251118A external-priority patent/JP5816535B2/ja
Application filed by 富士軟片股份有限公司 filed Critical 富士軟片股份有限公司
Publication of TW201245251A publication Critical patent/TW201245251A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI549977B publication Critical patent/TWI549977B/zh

Links

Description

分散組成物、硬化性組成物、組成物、透明膜、微透鏡、固態影像感測元件、透明膜的製造方法、微透鏡的製造方法、固態影像感測元件的製造方法
本發明關於一種分散組成物、硬化性組成物、組成物、透明膜、微透鏡、固態影像感測元件、透明膜的製造方法、微透鏡的製造方法以及固態影像感測元件的製造方法。
隨著使用光學互連(interconnection)替代晶片上彩色濾光片之成像光學裝置(諸如電子影印機以及固態影像感測元件)中所用的微透鏡或銅互連,需要形成透明構件之組成物,其具有高折射率且能夠形成微透明膜、透明互連以及類似物。
詳言之,隨著固態影像感測元件之小型化發展,固態影像感測元件中所用之微透鏡需要愈加小型化,且需要具有高折射率以達成更有效之光聚焦。舉例而言,一種能夠使用塗佈二氧化矽之氧化鈦粒子形成高折射率圖案的可光聚合組成物已被揭露(參見例如日本專利申請案早期公開第2009-179678號)。一種使用粒子表面上具有20%或大於20%矽原子之金屬氧化物形成固態影像感測元件的組成物已被揭露,且由此描述,可獲得高折射率以及極佳圖案形成特性(參見例如日本專利申請案早期公開第2008-185683號)。詳言之,近來,隨著解析度變得更高,像素尺寸相應地減小,且由此必須更有效地收集光。因此,需要具有更高折射率之微透鏡。為了在一個製造製程中產生更多元 件,應增大所用晶圓之尺寸。
作為使用氧化鈦粒子形成高折射率透明塗層的組成物,日本專利申請案早期公開第H8-110401號之實例3中揭露含有氧化鈦、界面活性劑以及黏合劑聚合物之組成物。
然而,若晶圓尺寸增大,則為獲得微透鏡而形成之膜具有以下問題:藉由自晶圓切割而獲得之多個固態影像感測元件晶片中可能存在效能差異,因為晶圓之中心部分與周邊部分之間的膜厚度的差異增加。
本發明已考慮上述情形而進行,且本發明之第一目的為提供一種在製成硬化性組成物時具有極佳分散穩定性且亦具有極高折射率的分散組成物,所述硬化性組成物即使在於大尺寸晶圓上塗覆組成物時亦能夠形成在中心部分與周邊部分之間具有小膜厚度差異的膜;以及使用其之硬化性組成物、透明膜、微透鏡以及固態影像感測元件。
上述專利文獻中所述之形成高折射率材料之組成物在組成物塗覆之後塗層面之形狀隨時間發生顯著變化,且由此具有以下問題:例如,在使膜在塗覆後於室溫下靜置24小時時,膜表面上產生非均勻部分。此膜表面上產生非均勻部分據推測是歸因於金屬氧化物與黏合劑聚合物之相容性較差而致使凝集物產生。
當藉由使用上述專利文獻中所述之形成高折射率材料之組成物進行蝕刻來製造微透鏡時,本發明者之研究發現以下問題。亦即,為形成微透鏡,當在由上述組成物形 成之高折射率材料上塗覆抗蝕劑,隨後進行圖案曝光以及顯影時,由顯影溶液移除抗蝕劑之表面(亦即,下層之高折射率材料曝露之表面)與顯影溶液接觸且受顯影溶液影響,且高折射率材料之折射率降低,從而導致可能不會獲得具有高折射率(此為所需效能)之微透鏡的問題。
本發明亦已考慮上述情形而進行,且本發明之第二目的為提供一種具有高折射率且亦具有在塗覆組成物之後塗層面之形狀隨時間變化較小之特性的組成物,所述組成物能夠形成在顯影處理後折射率下降較小之膜;以及使用其之透明膜、微透鏡、固態影像感測元件、透明膜的製造方法、微透鏡的製造方法以及固態影像感測元件的製造方法。
用以解決本發明之第一問題的特定方式如下。
<1>一種分散組成物,包括:一次粒徑(primary particle diamter)為1奈米至100奈米之金屬氧化物粒子(A-1);具有接枝鏈之接枝共聚物(B-1),其中所述接枝鏈中除氫原子以外之原子數為40至10,000;以及溶劑(C-1),其中所述金屬氧化物粒子(A-1)之含量以所述分散組成物之總固體含量計為50質量%至90質量%,且所述接枝共聚物(B-1)具有以所述接枝共聚物(B-1)之總質量計25質量%至90質量%之量的具有酸基之結構單元。
<2>如以上<1>所述之分散組成物, 其中所述接枝共聚物(B-1)之酸值為70毫克KOH/公克至350毫克KOH/公克。
<3>如以上<1>或<2>所述之分散組成物,其中所述接枝共聚物(B-1)中之所述接枝鏈為至少一種由聚酯結構、聚醚結構以及聚(甲基)丙烯酸結構組成之族群中選出的結構。
<4>如以上<1>至<3>中任一項所述之分散組成物,其中所述接枝共聚物(B-1)為含有由以下式(1)至式(4)中之至少一者表示之結構單元的接枝共聚物: 在式(1)至式(4)中,X1、X2、X3、X4以及X5各獨立地表示氫原子或單價有機基團;W1、W2、W3以及W4各獨立地表示氧原子或NH;R表示氫原子或單價有機基團,且所述共聚物中可存在具有不同結構之R;R'表示分支鏈或直鏈伸烷基,且所述共聚物中可存在 具有不同結構之R';Y1、Y2、Y3以及Y4各獨立地表示二價鍵聯基團;Z1、Z2、Z3以及Z4各獨立地表示氫原子或單價取代基;j以及k各獨立地表示2至8之整數;且n、m、p以及q各表示1至500之整數。
<5>如以上<1>至<4>中任一項所述之分散組成物,其中所述接枝共聚物(B-1)為含有以所述接枝共聚物(B-1)之總質量計在10質量%至75質量%範圍內的具有所述接枝鏈之結構單元的接枝共聚物。
<6>如以上<1>至<5>中任一項所述之分散組成物,其中所述具有酸基之結構單元中之所述酸基為至少一種由羧酸基、磺酸基以及磷酸基組成之族群中選出的基團。
<7>一種硬化性組成物,包括:如以上<1>至<6>中任一項所述之分散組成物,其中所述分散組成物更含有可聚合化合物(D-1)以及聚合起始劑(E-1)。
<8>如以上<7>所述之硬化性組成物,更包括:黏合劑聚合物(F-1)。
<9>如以上<7>或<8>所述之硬化性組成物,其中所述聚合起始劑(E-1)為肟類(oxime-based)聚合起始劑。
<10>如以上<7>至<9>中任一項所述之硬化性組成物,其用於形成微透鏡。
<11>如以上<7>至<9>中任一項所述之硬化性組成物,其用於形成彩色濾光片(color filter)之底塗(undercoat)膜。
<12>一種透明膜,其藉由使用如以上<7>至<11>中任一項所述之硬化性組成物形成。
<13>一種微透鏡,其藉由使用由如以上<10>所述之硬化性組成物獲得之透明膜形成。
<14>如以上<13>所述之微透鏡,其藉由乾式蝕刻所述透明膜形成。
<15>一種固態影像感測元件,包括:如以上<12>所述之透明膜以及如以上<13>或<14>所述之微透鏡中之至少一者。
用以解決本發明之第二問題的特定方式如下。
[1]一種組成物,包括:作為金屬氧化物粒子(A-2)之氧化鈦粒子或氧化鋯粒子;含有衍生自(甲基)丙烯酸苯甲酯之重複單元的黏合劑聚合物(F-2);以及界面活性劑(G-2),其中所述界面活性劑(G-2)之含量以所述組成物之總固體含量計為0.0010質量%至3.0質量%。
[2]如以上[1]所述之組成物,其中所述界面活性劑(G-2)為氟類界面活性劑或非離子性界面活性劑。
[3]如以上[1]或[2]所述之組成物,其中所述界面活性劑(G-2)之含量以所述組成物之總固體含量計為0.50質量%至3.0質量%。
[4]如以上[1]至[3]中任一項所述之組成物,包括:作為所述金屬氧化物粒子(A-2)之氧化鈦粒子。
[5]如以上[1]至[4]中任一項所述之組成物,其中所述黏合劑聚合物(F-2)更含有衍生自(甲基)丙烯酸酯之重複單元。
[6]如以上[1]至[5]中任一項所述之組成物,其中所述黏合劑聚合物(F-2)具有環氧乙烷(ethylene oxide)基。
[7]如以上[1]至[6]中任一項所述之組成物,其中所述黏合劑聚合物(F-2)更含有衍生自(甲基)丙烯酸烷酯且具有環氧乙烷基之重複單元與衍生自(甲基)丙烯酸異丁酯之重複單元。
[8]如以上[1]至[7]中任一項所述之組成物,其用於形成微透鏡。
[9]一種透明膜,其藉由使用如以上[1]至[8]中任一項所述之組成物形成。
[10]一種微透鏡,其藉由使用如以上[9]所述之透明膜形成。
[11]如以上[10]所述之微透鏡,其藉由乾式蝕刻所述透明膜形成。
[12]一種固態影像感測元件,包括: 如以上[10]或[11]所述之微透鏡。
[13]一種製造透明膜之方法,包括:將如[1]至[8]中任一項所述之組成物塗覆於晶圓上;加熱所述組成物之後續第一加熱製程;以及在高於所述第一加熱製程中之加熱溫度的溫度下加熱所述組成物之後續第二加熱製程。
[14]一種製造微透鏡之方法,包括:對如以上[9]所述之透明膜進行後烘烤處理以使所述透明膜成形的製程;以及乾式蝕刻所述透明膜之製程。
[15]一種製造固態影像感測元件之方法,包括:在固態影像感測元件之至少具有光電二極體、遮光膜以及元件保護膜之基板上形成紅色像素、藍色像素以及綠色像素的製程;塗覆如以上[1]至[8]中任一項所述之組成物且進行加熱之製程;形成抗蝕劑圖案之製程;藉由進行後烘烤處理使所述形成之抗蝕劑圖案成形為透鏡型形狀的製程;以及進行乾式蝕刻之製程。
用以解決本發明之第一問題的本發明(下文在一些情況下稱作第一發明)之分散組成物含有具有接枝鏈之接枝共聚物(B-1)作為分散劑,在所述接枝鏈中,除氫原子以外之原子數在40至10,000之範圍內。因此,舉例而言, 接枝鏈可充當空間排斥(sterically repulsive)基團以展現極佳分散性,從而使作為高折射率粒子之金屬氧化物粒子均勻分散。即使在室溫以及類似條件下長期儲存分散組成物時,接枝鏈亦可與溶劑相互作用而長期抑制金屬氧化物粒子沈澱。在由分散組成物(更特定言之,例如硬化性組成物)形成塗層膜時,接枝鏈可充當空間排斥基團以防止金屬氧化物粒子聚集,且由此,即使增加金屬氧化物粒子之含量,分散穩定性亦不易減弱。亦即,本發明分散組成物可用於達成極佳分散穩定性且獲得具有極高折射率之膜。
當使用接枝共聚物(B-1)(尤其包括由作為較佳態樣之式(1)至式(5)中之任一者表示之結構單元的接枝共聚物)構成分散組成物,且使用分散組成物構成硬化性組成物時,由硬化性組成物獲得之塗層膜的膜厚度均勻性極佳,且因而,即使在塗覆於大尺寸晶圓上時,亦可獲得晶圓之中心部分與周邊部分之間具有小膜厚度差異的膜(例如彩色濾光片之底塗膜或形成微透鏡之膜以及類似膜)。據推測,這是因為例如在塗層膜中本發明接枝共聚物(B-1)之接枝鏈與溶劑彼此展現極佳相互作用。
當用以解決本發明之第二問題的本發明(下文在一些情況下稱作第二發明)之組成物中不存在特定量之界面活性劑時,在塗覆後藉由乾燥移除溶劑,且由此,與黏合劑聚合物緊密接觸之金屬氧化物粒子的相容性變得不穩定而造成與金屬氧化物粒子凝集以及類似問題,隨著時間的推 移,從而導致其表面形狀劣化。然而,在金屬氧化物粒子與黏合劑聚合物之間併入特定量之界面活性劑以改良相容性,且因而,據估計塗覆組成物之後塗層面之形狀隨時間的變化可減小。
當藉由使用本發明組成物進行蝕刻來製造微透鏡時,即使在由顯影溶液移除抗蝕劑之表面(亦即下層之高折射率材料曝露之表面)藉由在由本發明組成物形成之高折射率材料上塗覆抗蝕劑,隨後進行圖案曝光且使抗蝕劑顯影而與顯影溶液接觸的情況下,若本發明組成物中不存在特定量之界面活性劑,則上述僅具有金屬氧化物粒子以及黏合劑聚合物之表面上產生非均勻部分,且由此,顯影溶液進入其間之間隙中,從而有時造成折射率降低。然而,若存在特定量之界面活性劑,則推測界面活性劑進入間隙中以防止表面產生可能存在之不均勻性且防止顯影溶液進入間隙中,從而提供折射率下降較小之膜。
亦即,本發明組成物可用於獲得具有高折射率、塗覆組成物之後塗層面之形狀隨時間變化較小且在顯影處理後折射率下降較小的膜。
下文將詳細描述本發明第一發明之分散組成物以及第二發明之組成物。
與此同時,在本說明書中陳述基團(原子團)時,任何未描述經取代以及未經取代之表述皆包括具有取代基之 基團(原子團)以及無取代基之基團(原子團)。舉例而言,「烷基」包括無取代基之烷基(未經取代之烷基)以及具有取代基之烷基(經取代之烷基)。
可基於本發明之代表性例示性實施例進行下述構成要素之說明,但本發明並不限於此種例示性實施例。在本說明書中,使用「至」表示之數值範圍,表示包括「至」之前以及之後作為下限以及上限描述之數值的範圍。
在本說明書中,「(甲基)丙烯酸酯」表示丙烯酸酯以及甲基丙烯酸酯,「(甲基)丙烯醯基」表示丙烯醯基以及甲基丙烯醯基,且「甲基(丙烯醯基)」表示丙烯醯基以及甲基丙烯醯基。在本說明書中,「單體(monomeric body)」與「單體(monomer)」彼此相同。在本發明中,單體有別於寡聚物以及聚合物,且單體是指質量平均分子量為2,000或小於2,000之化合物。在本說明書中,可聚合化合物是指具有可聚合基團之化合物,且可為單體或聚合物。可聚合基團是指參與聚合反應之基團。
在本發明中,除非另外規定,否則「折射率」是指對於波長為500奈米之光的折射率。
首先將描述本發明之第一發明。
<分散組成物>
本發明第一發明之分散組成物為含有以下成份之分散組成物:一次粒徑為1奈米至100奈米之金屬氧化物粒子(A-1);具有接枝鏈之接枝共聚物(B-1),在所述接枝鏈中,除氫原子以外之原子數在40至10,000之範圍內; 以及溶劑(C-1),其中金屬氧化物粒子(A-1)之含量以分散組成物之總固體含量計為50質量%至90質量%。(在本說明書中,質量比等於重量比。)
由於具有所述組態,可提供一種在製成下述硬化性組成物時具有極佳分散穩定性且亦具有極高折射率的分散組成物,所述硬化性組成物即使在大尺寸晶圓上塗覆組成物時亦能夠形成在中心部分與周邊部分之間具有小膜厚度差異的膜(以透明膜作為其代表)。
(A-1)金屬氧化物粒子
在本發明中,金屬氧化物粒子為具有高折射率之無機粒子,且金屬氧化物粒子之實例包括二氧化鈦(TiO2)粒子、二氧化鋯(ZrO2)粒子以及二氧化矽(SiO2)粒子,但其中,二氧化鈦粒子(下文在一些情況下簡稱為「二氧化鈦」)較佳。
在本發明中,金屬氧化物粒子不受特別限制,只要所述粒子具有1奈米至100奈米之一次粒徑即可,且例如可適當地選自市售金屬氧化物粒子。
金屬氧化物粒子之一次粒徑為1奈米至100奈米,較佳為1奈米至80奈米,且尤其較佳為1奈米至50奈米。若金屬氧化物粒子之一次粒徑超過100奈米,則存在一些可能降低折射率以及透射率的情況。當直徑小於1奈米時,存在一些可能因凝集而降低分散性或分散穩定性的情況。
在本發明中,金屬氧化物粒子之一次粒徑是以金屬氧 化物粒子之平均粒徑來獲得。在本發明中,金屬氧化物粒子之平均粒徑是指使用動態光散射法,對藉由用丙二醇單甲醚乙酸酯80倍稀釋包括金屬氧化物粒子之混合溶液或分散液體而獲得之稀溶液進行量測所獲得的值。
此量測以藉由使用麥奇克(MICROTRAC)UPA-EX150(日機裝株式會社(NIKKISO Co.,Ltd.)製造)進行量測而獲得的數目平均粒徑計算。
在本發明中,金屬氧化物粒子之折射率無特別限制,但出於獲得高折射率之觀點,較佳為1.75至2.70,且更佳為1.90至2.70。
金屬氧化物粒子之比表面積較佳為10平方公尺/公克至400平方公尺/公克,更佳為20平方公尺/公克至200平方公尺/公克,且最佳為30平方公尺/公克至150平方公尺/公克。
對金屬氧化物粒子之形狀並無特別限制。舉例而言,形狀可為穀粒(rice-grain)形、球形、立方體(cubic)形、紡錘(spindle)形或不定形。
在本發明中,金屬氧化物粒子可用有機化合物進行表面處理。用於表面處理之有機化合物的實例包括多元醇(polyol)、烷醇胺(alkanolamine)、硬脂酸(steric acid)、矽烷偶合劑以及鈦酸酯(titanate)偶合劑。其中,矽烷偶合劑較佳。
表面處理可用一種表面處理劑單獨進行或用兩種或多於兩種表面處理劑組合進行。
金屬氧化物粒子之表面亦較佳覆蓋有氧化物,諸如氧化鋁、氧化矽以及氧化鋯。從而進一步增強耐候性。
作為本發明之金屬氧化物粒子,較佳可使用那些市售產品。
二氧化鈦粒子之市售產品的實例包括TTO系列(TTO-51(A)、TTO-51(C)以及類似物)、TTO-S以及TTO-V系列(TTO-S-1、TTO-S-2、TTO-V-3以及類似物)(石原產業株式會社(ISHIHARA SANGYO KAISHA,LTD.)製造)、MT系列(MT-01、MT-05以及類似物)(TAYCA株式會社(TAYCA CORP.)製造)以及類似物。
二氧化鋯粒子之市售產品的實例包括UEP(第一稀元素化學工業株式會社(Daiichi Kigenso Kagaku Kogyo Ltd.)製造)、PCS(日本電工株式會社(NIPPON DENKO CO.,LTD.))、JS-01、JS-03以及JS-04(日本電工株式會社(NIPPON DENKO CO.,LTD.))、UEP-100(第一稀元素化學工業株式會社(Daiichi Kigenso Kagaku Kogyo Ltd.)製造)以及類似物。
二氧化矽粒子之市售產品的實例包括OG502-31(科萊恩公司(Clariant Co.)製造)以及類似物。
在本發明中,金屬氧化物粒子可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。
當構成本發明分散組成物(或下述硬化性組成物)以獲得極高折射率時,以分散組成物(或下述硬化性組成物)之總固體含量計,組成物中金屬氧化物粒子之含量為50 質量%至90質量%,更佳為52質量%至85質量%,且最佳為55質量%至80質量%。
如上所述,近來,隨著解析度變得更高,像素尺寸極小,且需要折射率高得多的微透鏡來更有效地收集光。當金屬氧化物粒子之含量以分散組成物之總固體含量計小於50質量%時,難以獲得此種微透鏡。
當金屬氧化物粒子之含量以分散組成物(或下述硬化性組成物)之總固體含量計大於90質量%時,因為難以使得足夠量之接枝共聚物(B-1)存在以及類似原因,分散性以及分散穩定性容易減弱。當在大尺寸(例如12吋)晶圓上塗覆分散組成物(硬化性組成物)時,難以形成在晶圓之中心部分與周邊部分之間具有小膜厚度差異的膜。
(B-1)接枝共聚物
本發明分散組成物包括接枝共聚物(下文在一些情況下稱作「特定樹脂」)。本發明接枝共聚物具有接枝鏈,在所述接枝鏈中,除氫原子以外之原子數在40至10,000之範圍內。在此種情況下,接枝鏈表示自共聚物主鏈之源點(自主鏈分支之基團中之結合於主鏈的原子)至自主鏈分支之基團之末端的鏈。在分散組成物中,特定樹脂為分散樹脂,其賦予金屬氧化物粒子分散性,且隨著時間推移,因接枝鏈而對溶劑具有親和性,使得金屬氧化物粒子之分散性以及分散穩定性極佳。當特定樹脂製成分散組成物時,接枝鏈與溶劑展現極佳相互作用。由此認為可抑制塗層膜之膜厚度均勻性劣化。
本發明所用之接枝共聚物(B-1)之每個接枝鏈中除氫原子以外之原子數為40至10,000,每個接枝鏈中除氫原子以外之原子數更佳為100至500,且每個接枝鏈中除氫原子以外之原子數甚至更佳為150至260。
當每個接枝鏈中除氫原子以外之原子數少於40時,因為接枝鏈較短,故空間排斥效應降低,且由此分散性或分散穩定性可能劣化。當在大尺寸(例如12吋)晶圓上塗覆分散組成物(硬化性組成物)時,難以形成在晶圓之中心部分與周邊部分之間具有小膜厚度差異的膜。與此同時,當每個接枝鏈中除氫原子以外之原子數多於10,000時,接枝鏈較長,且由此對金屬氧化物粒子之吸附力可能下降,從而造成分散性或分散穩定性降低。
與此同時,每個接枝鏈中除氫原子以外之原子數是指自結合於構成主鏈之聚合物鏈的源點的原子至自主鏈分支之分支聚合物的末端的鏈中所包含的除氫原子以外之原子數。當接枝共聚物中包括兩種或多於兩種接枝鏈時,至少一種接枝鏈中除氫原子以外之原子數足以滿足要求。
作為接枝鏈之聚合物結構,可使用聚(甲基)丙烯酸結構、聚酯結構、聚胺基甲酸酯結構、聚脲結構、聚醯胺結構、聚醚結構以及類似結構。然而,為改良接枝鏈與溶劑之相互作用且相應地增強分散性或分散穩定性,包括聚(甲基)丙烯酸結構、聚酯結構或聚醚結構之接枝鏈較佳,且包括聚酯結構或聚醚結構之接枝鏈更佳。
較佳的是,接枝共聚物具有具接枝鏈之結構單元(重 複單元),且接枝共聚物可例如藉由基於典型方法使具有聚合物結構作為接枝鏈之大單體聚合而獲得。大單體之結構不受特別限制,只要大單體具有能夠與聚合物主鏈部分反應之取代基且亦具有滿足本發明要求之接枝鏈即可。然而,較佳可適當地使用具有反應性雙鍵基團之大單體。
與此同時,具有接枝鏈之結構單元可為不對應於下述具有酸基之結構單元的結構單元以及對應於具有酸基之結構單元的結構單元。
適用於合成特定樹脂之市售大單體的實例包括AA-6(東亞合成株式會社(TOAGOSEI Co.,Ltd.)製造)、AA-10(東亞合成株式會社(TOAGOSEI Co.,Ltd.)製造)、AB-6(東亞合成株式會社(TOAGOSEI Co.,Ltd.)製造)、AS-6(東亞合成株式會社(TOAGOSEI Co.,Ltd.)製造)、AN-6(東亞合成株式會社(TOAGOSEI Co.,Ltd.)製造)、AW-6(東亞合成株式會社(TOAGOSEI Co.,Ltd.)製造)、AA-714(東亞合成株式會社(TOAGOSEI Co.,Ltd.)製造)、AY-707(東亞合成株式會社(TOAGOSEI Co.,Ltd.)製造)、AY-714(東亞合成株式會社(TOAGOSEI Co.,Ltd.)製造)、AK-5(東亞合成株式會社(TOAGOSEI Co.,Ltd.)製造)、AK-30(東亞合成株式會社(TOAGOSEI Co.,Ltd.)製造)、AK-32(東亞合成株式會社(TOAGOSEI Co.,Ltd.)製造)、布萊莫(BLEMMER)PP-100(日油株式會社(NOF Corporation)製造)、布萊莫PP-500(日油株式會社(NOF Corporation)製造)、布萊莫PP-800(日油株式會社(NOF Corporation) 製造)、布萊莫PP-1000(日油株式會社(NOF Corporation)製造)、布萊莫55-PET-800(日油株式會社(NOF Corporation)製造)、布萊莫PME-4000(日油株式會社(NOF Corporation)製造)、布萊莫PSE-400(日油株式會社(NOF Corporation)製造)、布萊莫PSE-1300(日油株式會社(NOF Corporation)製造)、布萊莫43PAPE-600B(日油株式會社(NOF Corporation)製造)以及類似物。其中,AA-6(東亞合成株式會社(TOAGOSEI Co.,Ltd.)製造)、AA-10(東亞合成株式會社(TOAGOSEI Co.,Ltd.)製造)、AB-6(東亞合成株式會社(TOAGOSEI Co.,Ltd.)製造)、AS-6(東亞合成株式會社(TOAGOSEI Co.,Ltd.)製造)、AN-6(東亞合成株式會社(TOAGOSEI Co.,Ltd.)製造)、布萊莫PME-4000(日油株式會社(NOF Corporation)製造)、布萊莫PME-400(日油株式會社(NOF Corporation)製造)、布萊莫PME-100(日油株式會社(NOF Corporation)製造)、布萊莫PME-200(日油株式會社(NOF Corporation)製造)、布萊莫PME-1000(日油株式會社(NOF Corporation)製造)以及類似物較佳。
本發明所用之特定樹脂較佳包括至少一種由以下式(1)至式(4)中之任一者表示之結構單元作為具有接枝鏈之結構單元,且更佳包括至少一種由下式(1A)、下式(2A)、下式(3)以及下式(4)中之任一者表示之結構單元。
在式(1)至式(4)中,X1、X2、X3、X4以及X5各獨立地表示氫原子或單價有機基團。出於限制合成之觀點,氫原子或具有1至12個碳原子之烷基較佳,氫原子或甲基更佳,且甲基尤其較佳。
在式(1)至式(4)中,W1、W2、W3以及W4各獨立地表示氧原子或NH,且尤其較佳表示氧原子。
在式(3)中,R'表示分支鏈或直鏈伸烷基(較佳具有1至10個碳原子且更佳具有2或3個碳原子),且出於分散穩定性之觀點,由-CH2-CH(CH3)-表示之基團或由-CH(CH3)-CH2-表示之基團較佳。
作為式(3)中之R',可在特定樹脂中混合並使用兩種或多於兩種彼此具有不同結構之R'。
在式(1)至式(4)中,Y1、Y2、Y3以及Y4各獨立地表示二價鍵聯基團,且結構不受特別限制。特定言之,其實例包括以下(Y-1)至(Y-21)之鍵聯基團以及類似基團。在以下結構中,A以及B各分別表示鍵結於式(1) 至式(4)中之左端基之鍵以及鍵結於式(1)至式(4)中之右端基之鍵。在以下結構中,出於合成簡易性,更佳使用(Y-2)以及(Y-13)。
在式(1)至式(4)中,Z1、Z2、Z3以及Z4各獨立地表示氫原子或單價取代基。取代基之結構不受特別限制,但其特定實例包括烷基、羥基、烷氧基、芳氧基或雜芳氧基、烷基硫醚基、芳基硫醚基或雜芳基硫醚基、胺基以及類似基團。其中,尤其出於改良分散性之觀點,所述基團較佳具有空間排斥效應,且作為由Z1至Z3表示之單價取代基,各基團較佳獨立地為具有5至24個碳原子之烷基或具有5至24個碳原子之烷氧基,且其中,各基團尤其較佳獨立地為具有具5至24個碳原子之分支鏈烷基的烷氧基或具有具5至24個碳原子之環狀烷基的烷氧基。由Z4表示之單價取代基較佳為具有5至24個碳原子之烷基,且其中,各基團較佳獨立地為具有5至24個碳原子之分支鏈烷基或具有5至24個碳原子之環狀烷基。
在式(1)至式(4)中,n、m、p以及q各為1至500之整數。
在式(1)以及式(2)中,j以及k各獨立地為2至8之整數。在式(1)以及式(2)中,出於分散穩定性之觀點,j以及k較佳為4至6之整數且最佳為5。
在式(4)中,R表示氫原子或單價有機基團,且其結構不受特別限制,但其實例較佳包括氫原子、烷基、芳基以及雜芳基,且更佳為氫原子以及烷基。當R為烷基時,烷基較佳為具有1至20個碳原子之直鏈烷基、具有3至20個碳原子之分支鏈烷基或具有5至20個碳原子之環狀烷基,更佳為具有1至20個碳原子之直鏈烷基,且尤其較 佳為具有1個至6個碳原子之直鏈烷基。
作為式(4)中之R,可在特定樹脂中混合並使用兩種或多於兩種彼此具有不同結構之R。
作為由式(1)表示之結構單元,出於分散穩定性之觀點,由以下式(1A)或式(2A)表示之結構單元更佳。
在式(1A)中,X1、Y1、Z1以及n與式(1)中之X1、Y1、Z1以及n相同,且其較佳範圍亦彼此相同。
在式(2A)中,X2、Y2、Z2以及m與式(2)中之X2、Y2、Z2以及m相同,且甚至較佳範圍亦彼此相同。
特定樹脂更佳具有由式(1A)表示之結構單元。
特定樹脂可具有一種具有接枝鏈之結構單元或多種結構單元。
在本發明所用之特定樹脂中,以特定樹脂之總質量計,所包含之具有接枝鏈之結構單元(重複單元)較佳在10質量%至75質量%之範圍內,更佳在12質量%至50質量%之範圍內,且尤其較佳在15質量%至40質量%之範圍內。當結構單元之含量在這些範圍內時,金屬氧化物粒子之分散性或分散穩定性較高,且因此,藉由使用分散組成物形成之塗層膜的膜厚度均勻性極佳。本發明所用之特定 樹脂可為兩種或多於兩種結構彼此不同之接枝共聚物的組合。
本發明之特定樹脂為具有含酸基之結構單元(重複單元)之聚合物,且以特定樹脂之總質量計含酸基之結構單元之含量為25質量%至90質量%。以特定樹脂之總質量計,含酸基之結構單元的含量更佳為50質量%至80質量%,且最佳為60質量%至75質量%。
當具有酸基之結構單元的含量以特定樹脂之總質量計小於25質量%時,本發明特定樹脂對金屬氧化物粒子之吸附性變得不足,從而造成分散穩定性劣化。當在大尺寸(例如12吋)晶圓上塗覆分散組成物(硬化性組成物)時,難以形成在晶圓之中心部分與周邊部分之間具有小膜厚度差異的膜。
當具有酸基之結構單元的含量以特定樹脂之總質量計大於90質量%時,引入特定樹脂中之接枝鏈的量不足,從而造成分散穩定性劣化。同樣,難以形成在晶圓之中心部分與周邊部分之間具有小膜厚度差異的膜。
因為具有酸基之結構單元的含量在所述範圍內,故特定樹脂之酸值可適當地控制在以下較佳範圍內。
酸基可充當能夠與金屬氧化物粒子形成相互作用的除接枝鏈以外的官能基。
酸基之實例包括羧酸基、磺酸基、磷酸基、酚羥基以及類似基團,且出於對金屬氧化物粒子之吸附力、分散性以及分散穩定性的觀點,選自羧酸基、磺酸基以及磷酸基 之至少一者較佳,且羧酸基尤其較佳。
酸基結構較佳為酸基與樹脂結構之主鏈由5個原子或多於5個原子隔開的結構。作為酸基,結合於芳族環之羧酸最佳。
酸基可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。
特定樹脂之酸值較佳在70毫克KOH/公克至350毫克KOH/公克之範圍內,更佳在80毫克KOH/公克至300毫克KOH/公克之範圍內,且甚至更佳在100毫克KOH/公克至250毫克KOH/公克之範圍內。即使在大尺寸(例如12吋)晶圓上塗覆分散組成物時,亦可藉由將酸值調整至上述範圍而更確定地獲得在晶圓之中心部分與周邊部分之間具有小膜厚度差異的膜。
在本發明中,可例如由特定樹脂中酸基之平均含量來計算特定樹脂之酸值。具有所要酸值之樹脂可藉由改變構成特定樹脂的含有酸基之單體單元的含量而獲得。
特定樹脂可更含有具有能夠與金屬氧化物粒子形成相互作用的除接枝鏈以及酸基以外之官能基的結構單元(重複單元)。具有能夠與其他金屬氧化物粒子相互作用之官能基的結構單元之結構不受特別限制,但其實例包括具有鹼性基團之結構單元、具有配位基之結構單元、具有具反應性之基團的結構單元以及類似結構單元。
鹼性基團之實例包括一級胺基、二級胺基、三級胺基、含有N原子之雜環、醯胺基以及類似基團。對金屬氧 化物粒子具有良好吸附力且具有高分散性以及分散穩定性之三級胺基尤其較佳。鹼性基團可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。
本發明之特定樹脂可能含有或可能不含具有鹼性基團之結構單元(重複單元),但當特定樹脂含有具有鹼性基團之結構單元時,以特定樹脂之總質量計,具有鹼性基團之結構單元的含量為0.1質量%至50質量%且尤其較佳為0.1質量%至30質量%。
配位基或具有反應性之基團的實例包括乙醯基乙醯氧基、三烷氧基矽烷基、異氰酸酯基、酸酐殘基、酸氯化物殘基以及類似基團。對金屬氧化物粒子具有良好吸附力且具有高分散性以及分散穩定性之乙醯基乙醯氧基尤其較佳。配位基或具有反應性之基團可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。
本發明之特定樹脂可能含有或可能不含具有配位基或具反應性之基團的結構單元(重複單元),但當特定樹脂含有具有配位基或具反應性之基團的結構單元時,以特定樹脂之總質量計,具有配位基或具反應性之基團的結構單元的含量為0.1質量%至50質量%且尤其較佳為0.1質量%至30質量%。
本發明之特定樹脂可具有至少一種由以下通式(i)至通式(iii)中之任一者表示之單體所獲得的重複單元,作為具有能夠與金屬氧化物粒子形成相互作用之官能基的結構單元,其不同於具有接枝鏈之結構單元以及具有酸基之 結構單元。
在式(i)至式(iii)中,R1、R2以及R3各獨立地表示氫原子、鹵素原子(例如氟、氯、溴以及類似基團)或具有1至6個碳原子之烷基(例如甲基、乙基、丙基以及類似基團)。
R1、R2以及R3更佳為氫原子或具有1至3個碳原子之烷基,且最佳為氫原子或甲基。R2以及R3尤其較佳為氫原子。
X表示氧原子(-O-)或亞胺基(-NH-),且較佳表示氧原子。
L為單鍵或二價鍵聯基團。二價鍵聯基團之實例包括二價脂族基(例如伸烷基、經取代之伸烷基、伸烯基、經取代之伸烯基、伸炔基以及經取代之伸炔基)、二價芳族基 (例如伸芳基以及經取代之伸芳基)、二價雜環基,以及這些基團與氧原子(-O-)、硫原子(-S-)、亞胺基(-NH-)、經取代之亞胺基(-NR31-,其中R31為脂族基、芳族基或雜環基)或羰基(-CO-)之組合。
二價脂族基可具有環狀結構或分支鏈結構。脂族基較佳具有1至20個碳原子,更佳具有1至15個碳原子,且甚至更佳具有1至10個碳原子。脂族基較佳為飽和脂族基而非不飽和脂族基。脂族基可具有取代基。取代基之實例包括鹵素原子、羥基、芳族基以及雜環基。
二價芳族基較佳具有6至20個碳原子,更佳具有6至15個碳原子,且最佳具有6至10個碳原子。芳族基可具有取代基。取代基之實例包括鹵素原子、羥基、脂族基、芳族基以及雜環基。
二價雜環基較佳具有5員環或6員環作為其雜環。雜環可與另一雜環、脂族環或芳族環縮合。雜環基可具有取代基。取代基之實例包括鹵素原子、羥基、側氧基(=O)、硫酮基(=S)、亞胺基(=NH)、經取代之亞胺基(=N-R32,其中R32為脂族基、芳族基或雜環基)、脂族基、芳族基以及雜環基。
L較佳為單鍵、伸烷基或包括氧基伸烷基結構之二價鍵聯基團。氧基伸烷基結構更佳為氧基伸乙基結構或氧基伸丙基結構。L可包括聚氧基伸烷基結構,其中兩個或多於兩個氧基伸烷基結構重複出現。作為聚氧基伸烷基結構,聚氧基伸乙基結構或聚氧基伸丙基結構較佳。聚氧基 伸乙基結構由-(OCH2CH2)n-表示,其中n較佳為2或大於2之整數,且更佳為2至10之整數。
在式(i)至式(iii)中,Z表示能夠與金屬氧化物粒子形成相互作用之官能基,較佳為上述酸基、鹼性基團或具有反應性之基團,更佳為羧酸基或三級胺基,且甚至更佳為羧酸基。Y表示次甲基或氮原子。
在式(iii)中,R4、R5以及R6各獨立地表示氫原子、鹵素原子(例如氟、氯、溴以及類似基團)或具有1至6個碳原子之烷基(例如甲基、乙基、丙基以及類似基團)、Z或-L-Z。此處,L以及Z與上述者相同。R4、R5以及R6各較佳為氫原子或具有1至3個碳原子之烷基,且更佳為氫原子。
在本發明中,由通式(i)表示之單體較佳為如下化合物,其中R1、R2以及R3各為氫原子或甲基,L為伸烷基或包含氧基伸烷基結構之二價鍵聯基團,X為氧原子或亞胺基,且Z為羧酸基。
由通式(ii)表示之單體較佳為如下化合物,其中R1為氫原子或甲基,L為伸烷基,Z為羧酸基,且Y為次甲基(methine group)。由通式(iii)表示之單體較佳為如下化合物,其中R4、R5以及R6各為氫原子或甲基,且Z為羧酸基。
由式(i)至式(iii)表示之代表性化合物的實例包括甲基丙烯酸、丁烯酸、異丁烯酸;分子中具有可加成聚合雙鍵以及羥基之化合物(例如甲基丙烯酸2-羥基乙酯)與 丁二酸酐的反應產物、分子中具有可加成聚合雙鍵以及羥基之化合物與鄰苯二甲酸酐的反應產物、分子中具有可加成聚合雙鍵以及羥基之化合物與四羥基鄰苯二甲酸酐的反應產物、分子中具有可加成聚合雙鍵以及羥基之化合物與偏苯三酸酐的反應產物、分子中具有可加成聚合雙鍵以及羥基之化合物與苯均四酸酐的反應產物;丙烯酸、丙烯酸二聚體、丙烯酸寡聚物、順丁烯二酸、衣康酸(itaconic acid)、反丁烯二酸、4-乙烯基苯甲酸、乙烯基苯酚、4-羥基苯基甲基丙烯醯胺以及類似物。
出於改良各種效能(諸如影像強度)之目的,除了具有接枝鏈之結構單元、具有酸基之結構單元以及不同於這些結構單元的具有能夠與金屬氧化物粒子形成相互作用之官能基的結構單元以外,本發明之具有金屬氧化物粒子之分散組成物中所包含的特定樹脂亦可包含具有其他各種官能基之其他結構單元作為衍生自共聚合組分之結構單元,例如具有對分散液中所用之分散介質具有親和性之官能基的結構單元以及類似結構單元,只要不削弱本發明之作用即可。
可與本發明之特定樹脂共聚合之共聚合組分的實例包含選自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺以及類似物之可自由基聚合化合物。
特定言之,可自由基聚合化合物之實例包含丙烯酸酯,諸如丙烯酸烷酯(烷基較佳具有1至20個碳原子)(特 定言之,例如丙烯酸苯甲酯、丙烯酸4-聯苯酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸第二丁酯、丙烯酸第三丁酯、丙烯酸4-第三丁基苯酯、丙烯酸4-氯苯酯、丙烯酸五氯苯酯、丙烯酸4-氰基苯甲酯、丙烯酸氰基甲酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸庚酯、丙烯酸己酯、丙烯酸異冰片烷酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸3,5-二甲基金剛烷酯、丙烯酸2-萘酯、丙烯酸新戊酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸苯乙酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸甲苯酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸四氫糠酯、丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸3-羥基丙酯、丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯酸4-羥基丁酯、丙烯酸5-羥基戊酯、丙烯酸烯丙酯、丙烯酸2-烯丙氧基乙酯、丙烯酸炔丙酯以及類似物);
甲基丙烯酸酯,諸如甲基丙烯酸烷酯(烷基較佳具有1至20個碳原子)(例如甲基丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸4-聯苯酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸第二丁酯、甲基丙烯酸第三丁酯、甲基丙烯酸4-第三丁基苯酯、甲基丙烯酸4-氯苯酯、甲基丙烯酸五氯苯酯、甲基丙烯酸4-氰基苯酯、甲基丙烯酸氰基甲酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸2-乙氧基乙酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸庚酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸異冰片烷酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸3,5-二甲基金剛烷酯、甲基丙烯酸2-萘酯、甲基丙烯酸新戊酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸苯乙酯、甲基丙烯 酸苯酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸甲苯酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸四氫糠酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸3-羥基丙酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯、甲基丙烯酸4-羥基丁酯、甲基丙烯酸5-羥基戊酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸2-烯丙氧基乙酯、甲基丙烯酸炔丙酯、甲基丙烯酸2-二乙基胺基乙酯、甲基丙烯酸2-二甲基胺基酯以及類似物);苯乙烯,諸如苯乙烯以及烷基苯乙烯(例如甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、二乙基苯乙烯、異丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、己基苯乙烯、環己基苯乙烯、癸基苯乙烯、苯甲基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、三氟甲基苯乙烯、乙氧基甲基苯乙烯、乙醯氧基甲基苯乙烯以及類似物)、烷氧基苯乙烯(例如甲氧基苯乙烯、4-甲氧基-3-甲基苯乙烯、二甲氧基苯乙烯以及類似物)、鹵化苯乙烯(例如氯苯乙烯、二氯苯乙烯、三氯苯乙烯、四氯苯乙烯、五氯苯乙烯、溴苯乙烯、二溴苯乙烯、碘苯乙烯、氟苯乙烯、三氟苯乙烯、2-溴-4-三氟甲基苯乙烯、4-氟-3-三氟甲基苯乙烯以及類似物);丙烯腈、甲基丙烯腈以及類似物。
在這些可自由基聚合化合物中,適合使用甲基丙烯酸酯、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺以及苯乙烯。尤其適合使用之化合物的實例包含甲基丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸第三丁酯、甲基丙烯酸4-第三丁基苯酯、甲基丙烯酸五氯苯酯、甲基丙烯酸4-氰基苯酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸 乙酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸異冰片烷酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸3,5-二甲基金剛烷酯、甲基丙烯酸2-萘酯、甲基丙烯酸新戊酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸四氫糠酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸3-羥基丙酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯;
丙烯醯胺、N-甲基丙烯醯胺、N-異丙基丙烯醯胺、嗎啉基丙烯醯胺、哌啶基丙烯醯胺、N-第三丁基丙烯醯胺、N-環己基丙烯醯胺、N-苯基丙烯醯胺、N-萘基丙烯醯胺、N-羥基甲基丙烯醯胺、N-羥基乙基丙烯醯胺、N-烯丙基丙烯醯胺、4-羥基苯基丙烯醯胺、2-羥基苯基丙烯醯胺、N,N-二甲基丙烯醯胺、N,N-二異丙基丙烯醯胺、N,N-二第三丁基丙烯醯胺、N,N-二環己基丙烯醯胺、N,N-苯基丙烯醯胺、N,N-二羥基乙基丙烯醯胺、N,N-二烯丙基丙烯醯胺;
甲基丙烯醯胺、N-甲基甲基丙烯醯胺、N-異丙基甲基丙烯醯胺、嗎啉基甲基丙烯醯胺、哌啶基甲基丙烯醯胺、N-第三丁基甲基丙烯醯胺、N-環己基甲基丙烯醯胺、N-苯基甲基丙烯醯胺、N-萘基甲基丙烯醯胺、N-羥基甲基甲基丙烯醯胺、N-羥基乙基甲基丙烯醯胺、N-烯丙基甲基丙烯醯胺、4-羥基苯基甲基丙烯醯胺、2-羥基苯基甲基丙烯醯胺、N,N-二甲基甲基丙烯醯胺、N,N-二異丙基甲基丙烯醯胺、N,N-二第三丁基甲基丙烯醯胺、N,N-二環己基甲基丙烯醯胺、N,N-苯基甲基丙烯醯胺、N,N-二羥基乙基甲基丙烯醯胺、N,N-二烯丙基甲基丙烯醯胺; 苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、異丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、環己基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、三氟甲基苯乙烯、乙氧基甲基苯乙烯、乙醯氧基甲基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、4-甲氧基-3-甲基苯乙烯、氯苯乙烯、二氯苯乙烯、三氯苯乙烯、四氯苯乙烯、五氯苯乙烯、溴苯乙烯、二溴苯乙烯、碘苯乙烯、氟苯乙烯、三氟苯乙烯、2-溴-4-三氟甲基苯乙烯以及4-氟-3-三氟甲基苯乙烯。
可自由基聚合化合物可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。特定樹脂可能含有或可能不含上述可自由基聚合化合物。然而,當樹脂含有所述化合物時,以特定樹脂之總質量計,對應於可自由基聚合化合物之結構單元的含量為0.1質量%至50質量%,且尤其較佳為0.1質量%至30質量%。
本發明之特定樹脂可由相關技術中已知方法合成。合成中所用之溶劑的實例包含二氯乙烯、環己酮、甲基乙基酮、丙酮、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙酸2-甲氧基乙酯、1-甲氧基-2-丙醇、乙酸1-甲氧基-2-丙酯、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、二甲亞碸、甲苯、乙酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯以及類似物。這些溶劑可單獨混合或混合其中兩者或多於兩者。
本發明特定樹脂之特定實例包含以下例示性化合物1至例示性化合物34,但本發明並不限於此。在以下例示性化合物中,各結構單元所附加之數值(主鏈重複單元所附 加之數值)表示結構單元之含量[質量%:描述為(重量%)]。側鏈之重複位點所附加之數值表示重複位點之重複數。
本發明之特定樹脂之重量平均分子量(由GPC方法量測之聚苯乙烯轉換值)較佳為5,000至300,000,更佳為 7,000至100,000,且尤其較佳為10,000至50,000。
在本發明之分散組成物中,特定樹脂可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。
出於分散性以及分散穩定性之觀點,以本發明之分散組成物(或下述硬化性組成物)之總固體含量計,特定樹脂之含量較佳在10質量%至50質量%之範圍內,更佳在11質量%至40質量%之範圍內,且甚至更佳在12質量%至30質量%之範圍內。
-其他分散樹脂-
出於控制金屬氧化物粒子之分散性的目的以及類似目的,本發明分散組成物可含有除特定樹脂以外之分散樹脂(下文在一些情況下稱作「其他分散樹脂」)。
可用於本發明之其他分散樹脂的實例包含聚合物分散劑[例如聚醯胺胺(polyamideamine)以及其鹽、聚羧酸以及其鹽、高分子量不飽和酸酯、經改質聚胺基甲酸酯、經改質聚酯、經改質聚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸酯共聚物以及萘磺酸-福馬林(formalin)縮合物]、聚氧基伸乙基烷基磷酸酯、聚氧基伸乙基烷基胺、烷醇胺、顏料衍生物以及類似物。
其他分散樹脂亦可根據其結構分為線性聚合物、末端經改質聚合物、接枝型聚合物以及嵌段型聚合物。
其他分散樹脂黏著於金屬氧化物粒子且視需要黏著於與特定樹脂組合使用之顏料的表面,且用以防止再凝 集。相應地,所述樹脂之較佳結構的實例包含末端經改質聚合物、接枝型聚合物以及嵌段型聚合物,其各具有錨定於金屬氧化物粒子表面之錨定部分(anchor moiety)。
與此同時,其他分散樹脂具有對金屬氧化物粒子表面進行改質之作用,從而促進分散樹脂的吸附。
其他分散樹脂之特定實例包含「迪斯畢克(Disperbyk)-101(聚醯胺胺磷酸酯)、迪斯畢克-107(羧酸酯)、迪斯畢克-110(含有酸基之共聚物)、迪斯畢克-130(聚醯胺)、迪斯畢克-161、迪斯畢克-162、迪斯畢克-163、迪斯畢克-164、迪斯畢克-165、迪斯畢克-166以及迪斯畢克-170(聚合共聚物)」、「畢克(BYK)-P104以及畢克-P105(高分子量不飽和聚羧酸)」(畢克化學股份有限公司(BYK Chemie GmbH)製造)、「埃弗卡(EFKA)4047、埃弗卡4050、埃弗卡4010、埃弗卡4165(聚胺基甲酸酯類)、埃弗卡4330、埃弗卡4340(嵌段共聚物)、埃弗卡4400、埃弗卡4402(經改質聚丙烯酸酯)、埃弗卡5010(聚酯醯胺)、埃弗卡5765(高分子量聚羧酸鹽)、埃弗卡6220(脂肪酸聚酯)、埃弗卡6745(酞菁衍生物)、埃弗卡6750(偶氮顏料衍生物)」(埃弗卡公司(EFKA)製造);「味之素(AJISPER)PB821、味之素PB822」(味之素精細化學株式會社(Ajinomoto Fine-Techno Co.,Inc.)製造)、「富勞倫(FLOWLEN)TG-710(胺基甲酸酯寡聚物)」、「泊里富勞(Polyflow)第50E號、泊里富勞第300號(丙烯酸共聚物)」(共榮社化學株式會社(KYOEISHA CHEMICAL Co.,Ltd.) 製造)、「迪斯帕隆(Disparlon)KS-860、迪斯帕隆873SN、迪斯帕隆874、迪斯帕隆第2150號(脂族多價羧酸)、迪斯帕隆第7004號(聚醚酯)、迪斯帕隆DA-703-50、迪斯帕隆DA-705、迪斯帕隆DA-725」(楠本化成株式會社(Kusumoto Chemicals Ltd.)製造)、戴莫(DEMOL)RN、戴莫N(萘磺酸-福馬林聚縮物)、「MS、C、SN-B(芳族磺酸-福馬林聚縮物)」、「赫莫吉諾(HOMOGENOL)L-18(聚合聚羧酸)」、「艾牧金(EMULGEN)920、艾牧金930、艾牧金935、艾牧金985(聚氧基伸乙基壬基苯醚)」、「乙醯胺(ACETAMIN)86(硬脂胺乙酸酯)(花王公司(Kao Corporation)製造)、「索斯帕思(Solsperse)5000(酞菁衍生物)、索斯帕思22000(偶氮顏料衍生物)、索斯帕思13240(聚酯胺)、索斯帕思3000、索斯帕思17000、索斯帕思27000(末端具有官能部分之聚合物)、索斯帕思24000、索斯帕思28000、索斯帕思32000、索斯帕思38500(接枝型聚合物)」(路博潤公司(The Lubrizol Corporation)製造)、「尼科爾(NIKKOL)T106(聚氧基伸乙基脫水山梨糖醇單油酸酯)以及MYS-IEX(聚氧基伸乙基單硬脂酸酯)」(日光化學株式會社(Nikko Chemicals Co.,Ltd.)製造)以及類似物。
這些其他分散樹脂可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。
本發明分散組成物(或下述硬化性組成物)可能含有或可能不含其他分散樹脂,但當組成物含有其他分散樹脂 時,以本發明分散組成物(或下述硬化性組成物)之總固體含量計,其他分散樹脂之含量較佳在1質量%至20質量%之範圍內,且更佳在1質量%至10質量%之範圍內。
(C-1)溶劑
本發明分散組成物包含溶劑,且溶劑可藉由使用多種有機溶劑進行組態。
可用於本文中之有機溶劑的實例包含丙酮、甲基乙基酮、環己烷、乙酸乙酯、二氯乙烯、四氫呋喃、甲苯、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇二甲醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、乙醯基丙酮、環己酮、二丙酮醇、乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇乙醚乙酸酯、乙二醇單異丙醚、乙二醇單丁醚乙酸酯、3-甲氧基丙醇、甲氧基甲氧基乙醇、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、乙酸3-甲氧基丙酯、N,N-二甲基甲醯胺、二甲亞碸、γ-丁內酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯以及類似物。
這些溶劑可單獨使用或組合使用。本發明分散組成物中固體內含物之濃度較佳為2質量%至60質量%。
製備本發明分散組成物之方法不受特別限制,且可應用製備分散組成物之常用方法。舉例而言,可藉由混合金屬氧化物粒子、接枝共聚物以及溶劑,且使用循環型分散元件(珠磨機)以及類似物對混合物進行分散處理來進行製備。
<硬化性組成物>
本發明之分散性組成物較佳為如下硬化性組成物,其經構成而使本發明之分散組成物包含可聚合化合物(D-1)以及聚合起始劑(E-1),且必要時包含其他組分。
因此,本發明之「硬化性組成物」為一種類型之「分散組成物」,且由此,如上所述,以硬化性組成物之總固體含量計,金屬氧化物粒子之含量為50質量%至90質量%,更佳為52質量%至85質量%,且最佳為55質量%至80質量%。
分散組成物可製成硬化性組成物而形成具有極佳分散性以及分散穩定性、極高折射率,且即使在大尺寸晶圓上塗覆硬化性組成物時中心部分與周邊部分之間亦具有小膜厚度差異的膜(透明膜作為代表)。
本發明亦關於一種藉由使用本發明硬化性組成物形成之透明膜。
由硬化性組成物獲得之硬化膜(由硬化性組成物形成且隨後進行硬化反應之膜)的折射率較佳為1.72至2.60,且更佳為1.80至2.60。
硬化膜之折射率為1.72至2.60的物理特性可由任何方式達成,只要硬化性組成物含有本發明之分散組成物、可聚合化合物(D-1)以及聚合起始劑(E-1)即可,但物理特性宜例如藉由控制可聚合組成物(D-1)或可另外添加之黏合劑聚合物(F-1)的種類以及含量,或使硬化性組成物中含有金屬氧化物粒子(A-1)且同時控制金屬氧化物粒子之種類以及含量來達成。
詳言之,上述物理特性可藉由使用作為上述較佳實例之金屬氧化物粒子而較容易地達成。
本發明組成物較佳為透明組成物,且更特定言之,當由組成物形成膜厚度為1.0微米之硬化膜時,所述組成物為如下組成物,其中在400奈米至700奈米之整個波長區中,沿硬化膜厚度方向之光透射率為90%或大於90%。
亦即,本發明透明膜是指如下膜,其中在400奈米至700奈米之整個波長區中,在1.0微米之膜厚度下,關於膜厚度方向之光透射率為90%或大於90%。
此光透射率之物理特性可由任何方式達成,只要硬化性組成物含有本發明的分散組成物、可聚合化合物(D-1)以及聚合起始劑(E-1)即可,且宜藉由控制可聚合化合物(D-1)或可另外添加之黏合劑聚合物(F-1)的種類以及含量來達成。光透射率之物理特性宜甚至藉由控制金屬氧化物粒子(A-1)之粒徑或接枝共聚物(B-1)之種類以及添加量來達成。
對於本發明硬化性組成物以及透明膜,在400奈米至700奈米之整個波長區中光透射率為90%或大於90%為展現所需特徵之重要因素,尤其,微透鏡或彩色濾光片之底塗膜為重要因素。
在400奈米至700奈米之整個波長區中,光透射率較佳為95%或大於95%,更佳為99%或大於99%,且最佳為100%。
考慮以上所述,本發明硬化性組成物實質上不含著色 劑(以組成物之總固體含量計,著色劑之含量較佳為0質量%)。
(D-1)可聚合化合物
本發明之可聚合化合物(D-1)為具有至少一個烯系不飽和雙鍵之可加成聚合化合物,且選自具有至少一個且較佳兩個或多於兩個末端烯系不飽和鍵之化合物。所述化合物在技術領域中廣泛知曉,且這些化合物可用於本發明中而不受任何特別限制。
這些化合物具有如下化學形式,諸如單體、預聚物(亦即二聚體、三聚體以及寡聚物或其混合物)以及其共聚物。單體以及其共聚物之實例包含不飽和羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丁烯酸、異丁烯酸、順丁烯二酸以及類似物)以及其酯以及醯胺,且較佳使用不飽和羧酸與脂族多元醇化合物之酯以及不飽和羧酸與脂族多價胺化合物之醯胺。適合使用具有親核取代基(諸如羥基、胺基以及巰基)之不飽和羧酸酯或不飽和羧酸醯胺與單官能或多官能異氰酸酯或環氧化物的加成反應產物、不飽和羧酸酯或不飽和羧酸醯胺與單官能或多官能羧酸的脫水縮合反應產物以及類似物。亦適合使用具有親電子取代基(諸如異氰酸酯基以及環氧基)之不飽和羧酸酯或不飽和羧酸醯胺與單官能或多官能醇、胺或硫醇的加成反應產物;以及具有可脫離取代基(諸如鹵素基團以及甲苯磺醯氧基)之不飽和羧酸酯或不飽和羧酸醯胺與單官能或多官能醇、胺或硫醇的取代反應產物。作為另一實例,亦可使用藉由用不 飽和膦酸、苯乙烯、乙烯醚以及類似物替代不飽和羧酸而獲得的化合物之族群。
脂族多元醇化合物與不飽和羧酸之酯的單體的特定實例包含丙烯酸酯,例如乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(丙烯醯氧基丙基)醚、三羥甲基乙烷三丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、1,4-環己二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇二丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、山梨糖醇三丙烯酸酯、山梨糖醇四丙烯酸酯、山梨糖醇五丙烯酸酯、山梨糖醇六丙烯酸酯、三(丙烯醯氧基乙基)異氰尿酸酯、聚酯丙烯酸酯寡聚物、經異氰尿酸EO改質之三丙烯酸酯以及類似物。
甲基丙烯酸酯之實例包含丁二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羥乙基乙烷三甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、己二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇二甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、山梨糖醇三甲基丙烯酸酯、山梨糖醇四甲基丙烯酸酯、雙[對(3-甲基丙烯醯氧基-2-羥基丙氧基)苯基]二甲基甲烷、雙[對 (甲基丙烯醯氧基乙氧基)苯基]二甲基甲烷以及類似物。
衣康酸酯之實例包含乙二醇二衣康酸酯、丙二醇二衣康酸酯、1,3-丁二醇二衣康酸酯、1,4-丁二醇二衣康酸酯、丁二醇二衣康酸酯、季戊四醇二衣康酸酯以及山梨糖醇四衣康酸酯以及類似物。
丁烯酸酯之實例包含乙二醇二丁烯酸酯、丁二醇二丁烯酸酯、季戊四醇二丁烯酸酯、山梨糖醇四丁烯酸酯以及類似物。異丁烯酸酯之實例包含乙二醇二異丁烯酸酯、季戊四醇二異丁烯酸酯、山梨糖醇四異丁烯酸酯以及類似物。
順丁烯二酸酯之實例包含乙二醇二順丁烯二酸酯、三乙二醇二順丁烯二酸酯、季戊四醇二順丁烯二酸酯、山梨糖醇四順丁烯二酸酯以及類似物。
舉例而言,日本專利公開案第S51-47334號以及日本專利申請案早期公開第S57-196231號中所述之脂族醇類之酯、日本專利申請案早期公開第S59-5240號、第S59-5241號以及第H2-226149號中所述之具有芳族骨架之酯以及日本專利申請案早期公開第H1-165613號中所述之含有胺基之酯以及類似物亦適用作其他酯之實例。上述酯單體可以混合物形式使用。
脂族多價胺化合物與不飽和羧酸之醯胺的單體的特定實例包含亞甲基雙丙烯醯胺、亞甲基雙甲基丙烯醯胺、1,6-六亞甲基雙丙烯醯胺、1,6-六亞甲基雙甲基丙烯醯胺、二伸乙基三胺三丙烯醯胺、亞二甲苯基雙丙烯醯胺、亞二甲苯基雙甲基丙烯醯胺以及類似物。
其他較佳之醯胺類之單體的實例包含日本專利公開案第S54-21726號中所述之具有伸環己基結構之單體。
藉由使用異氰酸酯與羥基之加成反應而製備的胺基甲酸酯類可加成聚合化合物亦適合,且其特定實例包含分子中含有兩個或多於兩個可聚合乙烯基之乙烯基胺基甲酸酯化合物,其藉由如日本專利公開案第S48-41708號所述,使由下式(V)表示之含有羥基之乙烯系單體與分子中具有兩個或多於兩個異氰酸酯基之聚異氰酸酯化合物加成而獲得。
在式(V)中,R7以及R8各獨立地表示氫原子或甲基。
H2C=C(R7)COOCH2CH(R8)OH (V)
日本專利申請案早期公開第S51-37193號、日本專利公開案第H2-32293號以及第H2-16765號中所述之丙烯酸胺基甲酸酯或日本專利公開案第S58-49860號、第S56-17654號、第S62-39417號以及第S62-39418號中所述之具有環氧乙烷類骨架的胺基甲酸酯化合物亦適合。具有極佳感光速度之硬化性組成物可藉由使用日本專利申請案早期公開第S63-277653號、第S63-260909號以及第H1-105238號中所述的分子中具有胺基結構或硫醚結構之可聚合化合物獲得。
可聚合化合物之其他實例包含多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,諸如日本專利申請案早期公開第S48-64183 號以及日本專利公開案第S49-43191號以及第S52-30490號中所述之聚酯丙烯酸酯;以及藉由使環氧樹脂與(甲基)丙烯酸反應而獲得的環氧丙烯酸酯。其實例亦包含日本專利公開案第S46-43946號、第H1-40337號以及第H1-40336號中所述之特定不飽和化合物、日本專利申請案早期公開第H2-25493號中所述之乙烯基膦酸化合物以及類似物。在一些情況下,適合使用日本專利申請案早期公開第S61-22048號中所述之含有全氟烷基之結構。可使用日本接著學會志(Journal of the Adhesion Society of Japan),第20卷,第7期,第300頁至第308頁(1984)中所述之光硬化性單體或寡聚物。
對於這些可聚合化合物,使用方法之細節(諸如化合物之結構、單獨使用或組合使用以及添加量)可視情況根據硬化性化合物之最終效能設計來確定。舉例而言,出於以下觀點選擇方法。
出於敏感性(sensitivity)之觀點,每一個分子具有高含量之不飽和基團的結構較佳,且在許多情況下,雙官能度或更高官能度較佳。為增強硬化膜之強度,三官能度或更高官能度為理想的。可有效使用藉由組合使用具有不同官能度及/或不同可聚合基團之化合物(例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、基於苯乙烯之化合物以及基於乙烯醚之化合物)控制敏感性與強度之方法。
可聚合化合物之選擇以及使用方法對於其與硬化性組成物中所含之其他組分(例如聚合起始劑、金屬氧化物 粒子以及類似物)的相容性、以及分散性而言亦為重要因素。舉例而言,可藉由使用具有低純度之化合物或藉由使用兩種或多於兩種其他組分之組合來提高相容性。在一些情況下,出於改良與硬表面(諸如基板)之黏著性的目的,可選擇特定結構。
以硬化性組成物之總固體含量計,(D-1)可聚合化合物之含量較佳在1質量%至50質量%之範圍內,更佳在3質量%至40質量%之範圍內,且甚至更佳在5質量%至30質量%之範圍內。
在所述範圍內之含量較佳,這是因為硬化性極佳且折射率不會劣化。
(E-1)聚合起始劑
本發明所用之聚合起始劑(E-1)為起始且促進(D-1)可聚合化合物聚合之化合物,且聚合起始劑(E-1)較佳直至45℃仍為穩定的,但極佳在高溫加熱期間能夠起始聚合。聚合起始劑可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。
(E-1)聚合起始劑之實例包含有機鹵化物化合物、噁二唑化合物、羰基化合物、縮酮(ketal)化合物、安息香化合物、吖啶化合物、有機過氧化物化合物、偶氮化合物、香豆素(coumarin)化合物、疊氮化物(azide)化合物、茂金屬(metallocene)化合物、六芳基聯咪唑化合物、有機硼酸化合物、二磺酸化合物、肟化合物、鎓鹽化合物以及醯基膦(氧化物)化合物。
有機鹵化物化合物之特定實例包含「日本化學會志(Bull Chem.Soc Japan)」,42,2924(1969),若林(Wakabayashi)等人;美國專利第3,905,815號;日本專利公開案第S46-4605號;日本專利申請案早期公開第S48-36281號、第S55-32070號、第S60-239736號、第S61-169835號、第S61-169837號、第S62-58241號、第S62-212401號、第S63-70243號以及第S63-298339號;以及「雜環化學雜誌(Journal of Heterocyclic Chemistry),1(第3期),(1970)」,M.P.哈特(M.P.Hutt)中所述之化合物,且尤其包含經三鹵甲基取代之噁唑化合物以及均三嗪(s-triazine)化合物。
作為均三嗪化合物,至少一個經單鹵素、二鹵素或三鹵素取代之甲基與均三嗪環偶合的均三嗪衍生物較適合,且均三嗪化合物之特定實例包含2,4,6-三(單氯甲基)-均三嗪、2,4,6-三(二氯甲基)-均三嗪、2,4,6-三(三氯甲基)-均三嗪、2-甲基-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-正丙基-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-(α,α,β-三氯乙基)-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-苯基-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-(對甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-(3,4-環氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-(對氯苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-[1-(對甲氧基苯基)-2,4-丁二烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-苯乙烯基-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-(對甲氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-(對異丙氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-(對甲苯基)-4,6-雙(三氯 甲基)-均三嗪、2-(4-萘氧基萘基)-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-苯硫基-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-苯甲硫基-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2,4,6-三(二溴甲基)-均三嗪、2,4,6-三(三溴甲基)-均三嗪、2-甲基-4,6-雙(三溴甲基)-均三嗪、2-甲氧基-4,6-雙(三溴甲基)-均三嗪以及類似物。
噁二唑化合物之實例包含2-三氯甲基-5-苯乙烯基-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(氰基苯乙烯基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(萘甲醯-1-基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(4-苯乙烯基)苯乙烯基-1,3,4-噁二唑以及類似物。
羰基化合物之實例包含二苯甲酮;二苯甲酮衍生物,諸如米希勒氏酮(Michler's ketone)、2-甲基二苯甲酮、3-甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、2-氯二苯甲酮以及4-溴二苯甲酮、2-羧基二苯甲酮;苯乙酮衍生物,諸如2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、1-羥基環己基苯基酮、α-羥基-2-甲基苯基丙酮、1-羥基-1-甲基乙基-(對異丙基苯基)酮、1-羥基-1-(對十二烷基苯基)酮、2-甲基-(4'-(甲硫基)苯基)-2-嗎啉基-1-丙酮、2-(二甲基胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]-1-丁酮、1,1,1-三氯甲基-(對丁基苯基)酮以及2-苯甲基-2-二甲基胺基-4-嗎啉基苯丁酮;噻噸酮(thioxanthone)衍生物,諸如噻噸酮、2-乙基噻噸酮、2-異丙基噻噸酮、2-氯噻噸酮、2,4-二甲基噻噸酮以及2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二異丙基噻噸酮;苯甲酸酯衍生物,諸如對二甲基胺基苯甲酸乙酯或對二乙基胺基苯甲酸乙酯。
縮酮化合物之實例包含苯甲基甲基縮酮、苯甲基-β-甲氧基乙基乙基縮醛以及類似物。
安息香化合物之實例包含間安息香異丙醚、安息香異丁醚、安息香甲醚、鄰苯甲醯基苯甲酸甲酯以及類似物。
吖啶化合物之實例包含9-苯基吖啶、1,7-雙(9-吖啶基)庚烷以及類似物。
有機過氧化物化合物之實例包含三甲基環己酮過氧化物、乙醯基丙酮過氧化物、1,1-雙(第三丁基過氧基)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙(第三丁基過氧基)環己烷、2,2-雙(第三丁基過氧基)丁烷、第三丁基氫過氧化物、異丙苯氫過氧化物、二異丙基苯氫過氧化物、2,5-二甲基己烷-2,5-二氫過氧化物、1,1,3,3-四甲基丁基氫過氧化物、第三丁基異丙苯基過氧化物、二異丙苯基過氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(第三丁基過氧基)己烷、2,5-氧環己酮過氧化物(2,5-oxanoyl peroxide)、丁二酸過氧化物、苯甲醯基過氧化物、2,4-二氯苯甲醯基過氧化物、過氧基二碳酸二異丙酯、過氧基二碳酸二-2-乙基己酯、過氧基二碳酸二-2-乙氧基乙酯、過氧基碳酸二甲氧基異丙酯、過氧基二碳酸二(3-甲基-3-甲氧基丁酯)、過氧基乙酸第三丁酯、過氧基特戊酸第三丁酯、過氧基新癸酸第三丁酯、過氧基辛酸第三丁酯、過氧基月桂酸第三丁酯、3,3',4,4'-四(第三丁基過氧基羰基)二苯甲酮、3,3',4,4'-四(第三己基過氧基羰基)二苯甲酮、3,3',4,4'-四(對異丙基異丙苯基過氧基羰基)二苯甲酮、羰基-二(第三丁基過氧基二氫二鄰苯二甲酸酯)、羰基-二(第三己基過氧基二 氫二鄰苯二甲酸酯)以及類似物。
偶氮化合物之實例包含日本專利申請案早期公開第H8-108621號中所述之偶氮化合物。
香豆素化合物之實例包含3-甲基-5-胺基-((均三嗪-2-基)胺基)-3-苯基香豆素、3-氯-5-二乙基胺基-((均三嗪-2-基)胺基)-3-苯基香豆素、3-丁基-5-二甲基胺基-((均三嗪-2-基)胺基)-3-苯基香豆素以及類似物。
疊氮化物化合物之實例包含美國專利第2,848,328號、第2,852,379號以及第2,940,853號中所述之有機疊氮化物化合物、2,6-雙(4-疊氮基苯亞甲基)-4-乙基環己酮(BAC-E)以及類似物。
茂金屬化合物之實例包含日本專利申請案早期公開第S59-152396號、第S61-151197號、第S63-41484號、第H2-249號、第H2-4705號以及第H5-83588號中所述之各種二茂鈦化合物,且其特定實例包含二環戊二烯基-Ti-雙苯基、二環戊二烯基-Ti-雙-2,6-二氟苯基-1-基、二環戊二烯基-Ti-雙-2,4-二氟苯基-1-基、二環戊二烯基-Ti-雙-2,4,6-三氟苯基-1-基、二環戊二烯基-Ti-雙-2,3,5,6-四氟苯基-1-基、二環戊二烯基-Ti-雙-2,3,4,5,6-五氟苯基-1-基、二甲基環戊二烯基-Ti-雙-2,6-二氟苯基-1-基、二甲基環戊二烯基-Ti-雙-2,4,6-三氟苯基-1-基、二甲基環戊二烯基-Ti-雙-2,3,5,6-四氟苯基-1-基、二甲基環戊二烯基-Ti-雙-2,3,4,5,6-五氟苯基-1-基、日本專利申請案早期公開第H1-304453號以及第H1-152109號中所述之鐵-芳烴錯合物,以及類似 物。
作為聯咪唑化合物,例如,六芳基聯咪唑化合物(咯吩二聚體化合物)以及類似物較佳。
六芳基聯咪唑化合物之實例包含日本專利公開案第S45-37377號以及第S44-86516號中所述之咯吩二聚體以及日本專利公開案第H6-29285號、美國專利第3,479,185號、第4,311,783號以及第4,622,286號中所述之各種化合物以及類似物,且其特定實例包含2,2'-雙(鄰氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(鄰溴苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(鄰,對-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(鄰氯苯基)-4,4',5,5'-四(間甲氧基苯基)聯咪唑、2,2'-雙(鄰,鄰'-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(鄰硝基苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(鄰甲基苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(鄰三氟苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑以及類似物。
有機硼酸酯化合物之實例包含日本專利申請案早期公開第S62-143044號、第S62-150242號、第H9-188685號、第H9-188686號、第H9-188710號、第2000-131837號以及第2002-107916號、日本專利第2764769號以及日本專利申請案早期公開第2001-16539號以及「98年輻射硬化會議錄(Rad Tech'98.Proceeding),芝加哥(Chicago),1998年4月19日-22日」,昆茲(Kunz),馬丁(Martin)所述之有機硼酸酯;日本專利申請案早期公開第H6-157623號、第H6-175564號以及第H6-175561號中所 述之有機硼鋶錯合物或有機硼氧鋶錯合物;日本專利申請案早期公開第H6-175554號以及第H6-175553號中所述之有機硼錪錯合物;日本專利申請案早期公開第H9-188710號中所述之有機硼鏻錯合物;日本專利申請案早期公開第H6-348011號、第H7-128785號、第H7-140589號、第H7-306527號、第H7-292014號中所述之有機硼過渡金屬配位錯合物,以及類似物。
二碸化合物之實例包含日本專利申請案早期公開第S61-166544號以及第2002-328465號中所述之化合物以及類似物。
出於硬化性、隨時間之穩定性以及後加熱時不易變色之觀點,肟化合物作為本發明所用之(E-1)聚合起始劑較佳。
肟化合物之實例包含英國化學會志:柏爾金匯刊第二輯(J.C.S.Perkin II),(1979)1653-1660,英國化學會志:柏爾金匯刊第二輯(J.C.S.Perkin II),(1979)156-162,光聚合物科學與技術雜誌(Journal of Photopolymer Science and Technology),(1995)202-232以及日本專利申請案早期公開第2000-66385號中所述之化合物;日本專利申請案早期公開第2000-80068號以及日本專利申請國家公開案第2004-534797號中所述之化合物,以及類似物。
出於敏感性以及隨時間之穩定性的觀點,由以下通式(a)表示之化合物作為本發明所用之肟化合物更佳。
在式(a)中,R以及X各獨立地表示單價取代基,A表示二價有機基團,且Ar表示芳基。n為0至5之整數。當存在多個X時,各X可與所有其他X相同或不同。
由式(a)中之R表示之單價取代基的實例較佳包含如下所示之單價非金屬原子團。
由式(a)中之R表示之單價非金屬原子團的實例包含可具有取代基之烷基、可具有取代基之芳基、可具有取代基之烯基、可具有取代基之炔基、可具有取代基之烷基亞磺醯基、可具有取代基之芳基亞磺醯基、可具有取代基之烷基磺醯基、可具有取代基之芳基磺醯基、可具有取代基之醯基、可具有取代基之烷氧基羰基、可具有取代基之芳氧基羰基、可具有取代基之膦醯基、可具有取代基之雜環基、可具有取代基之烷硫基羰基、可具有取代基之芳硫基羰基、可具有取代基之二烷基胺基羰基、可具有取代基之二烷基胺基硫羰基以及類似原子團。
作為可具有取代基之烷基,具有1至30個碳原子之烷基較佳,且其實例包含甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十八烷基、異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基、1-乙基戊基、環戊基、環己基、三氟甲基、2-乙基己基、苯甲醯甲基、1-萘甲醯基甲基、2-萘甲醯基甲基、4-甲基硫基(methylsulfanyl)苯甲醯甲基、 4-苯基硫基苯甲醯甲基、4-二甲基胺基苯甲醯甲基、4-氰基苯甲醯甲基、4-甲基苯甲醯甲基、2-甲基苯甲醯甲基、3-氟苯甲醯甲基、3-三氟甲基苯甲醯甲基、3-硝基苯甲醯甲基以及類似基團。
作為可具有取代基之芳基,具有6至30個碳原子之芳基較佳,且其實例包含苯基、聯苯基、1-萘基、2-萘基、9-蒽基、9-菲基、1-芘基、5-稠四苯基(5-naphthacenyl group)、1-茚基、2-薁基(2-azulenyl group)、9-茀基、聯三苯基(terphenyl group)、聯四苯基(quarter phenyl group)、鄰甲苯基、間甲苯基以及對甲苯基、二甲苯基、鄰異丙苯基、間異丙苯基以及對異丙苯基、2,4,6-三甲苯基(mesityl group)、并環戊二烯基(pentalenyl group)、聯萘基(biphenylenyl group)、聯三萘基(ternaphthalenyl group)、聯四萘基(quarter naththalenyl group)、并環庚三烯基(heptalenyl group)、伸聯苯基(biphenylenyl group)、二環戊二烯并苯基(indacenyl group)、茀蒽基(fluoranthenyl)、苊基(acenaphthylenyl group)、乙烯合蒽基(aceanthrylenyl group)、丙烯合萘基(phenalenyl group)、茀基、蒽基、聯蒽基(bianthracenyl group)、聯三蒽基(teranthracenyl group)、聯四蒽基(quarter anthracenyl group)、蒽醌基、菲基、伸聯三苯基(triphenylenyl group)、芘基、屈基(chrysenyl group)、稠四苯基(naphthacenyl group)、七曜烯基(pleiadenyl group)、苉基(picenyl group)、苝基(perylenyl group)、聯五苯基(pentaphenyl group)、稠五苯基(pentacenyl group)、伸聯四苯基(tetraphenylenyl group)、聯六苯基(hexaphenyl group)、稠六苯基(hexacenyl group)、茹基(rubicenyl group)、蔻基(coronenyl group)、伸聯三萘基(trinaphthylenyl group)、聯七苯基(heptaphenyl group)、稠七苯基(heptacenyl group)、苒基(pyranthrenyl group)、莪基(ovalenyl group)以及類似基團。
作為可具有取代基之烯基,具有2至10個碳原子之烯基較佳,且其實例包含乙烯基、烯丙基、苯乙烯基以及類似基團。
作為可具有取代基之炔基,具有2至10個碳原子之炔基較佳,且其實例包含乙炔基、丙炔基、炔丙基以及類似基團。
作為可具有取代基之烷基亞磺醯基,具有1至20個碳原子之烷基亞磺醯基較佳,且其實例包含甲基亞磺醯基、乙基亞磺醯基、丙基亞磺醯基、異丙基亞磺醯基、丁基亞磺醯基、己基亞磺醯基、環己基亞磺醯基、辛基亞磺醯基、2-乙基己基亞磺醯基、癸醯基亞磺醯基、十二醯基亞磺醯基、十八醯基亞磺醯基、氰基甲基亞磺醯基、甲氧基甲基亞磺醯基以及類似基團。
作為可具有取代基之芳基亞磺醯基,具有6至30個碳原子之芳基亞磺醯基較佳,且其實例包含苯基亞磺醯基、1-萘基亞磺醯基、2-萘基亞磺醯基、2-氯苯基亞磺醯基、2-甲基苯基亞磺醯基、2-甲氧基苯基亞磺醯基、2-丁 氧基苯基亞磺醯基、3-氯苯基亞磺醯基、3-三氟甲基苯基亞磺醯基、3-氰基苯基亞磺醯基、3-硝基苯基亞磺醯基、4-氟苯基亞磺醯基、4-氰基苯基亞磺醯基、4-甲氧基苯基亞磺醯基、4-甲基硫基苯基亞磺醯基、4-苯基硫基苯基亞磺醯基、4-二甲基胺基苯基亞磺醯基以及類似基團。
作為可具有取代基之烷基磺醯基,具有1至20個碳原子之烷基磺醯基較佳,且其實例包含甲基磺醯基、乙基磺醯基、丙基磺醯基、異丙基磺醯基、丁基磺醯基、己基磺醯基、環己基磺醯基、辛基磺醯基、2-乙基己基磺醯基、癸醯基磺醯基、十二醯基磺醯基、十八醯基磺醯基、氰基甲基磺醯基、甲氧基甲基磺醯基、全氟烷基磺醯基以及類似基團。
作為可具有取代基之芳基磺醯基,具有6至30個碳原子之芳基磺醯基較佳,且其實例包含苯基磺醯基、1-萘基磺醯基、2-萘基磺醯基、2-氯苯基磺醯基、2-甲基苯基磺醯基、2-甲氧基苯基磺醯基、2-丁氧基苯基磺醯基、3-氯苯基磺醯基、3-三氟甲基苯基磺醯基、3-氰基苯基磺醯基、3-硝基苯基磺醯基、4-氟苯基磺醯基、4-氰基苯基磺醯基、4-甲氧基苯基磺醯基、4-甲基硫基苯基磺醯基、4-苯基硫基苯基磺醯基、4-二甲基胺基苯基磺醯基以及類似基團。
作為可具有取代基之醯基,具有2至20個碳原子之醯基較佳,且其實例包含乙醯基、丙醯基、丁醯基、三氟甲基羰基、戊醯基、苯甲醯基、1-萘甲醯基、2-萘甲醯基、 4-甲基硫基苯甲醯基、4-苯基硫基苯甲醯基、4-二甲基胺基苯甲醯基、4-二乙基胺基苯甲醯基、2-氯苯甲醯基、2-甲基苯甲醯基、2-甲氧基苯甲醯基、2-丁氧基苯甲醯基、3-氯苯甲醯基、3-三氟甲基苯甲醯基、3-氰基苯甲醯基、3-硝基苯甲醯基、4-氟苯甲醯基、4-氰基苯甲醯基、4-甲氧基苯甲醯基以及類似基團。
作為可具有取代基之烷氧基羰基,具有2至20個碳原子之烷氧基羰基較佳,且其實例包含甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、丁氧基羰基、己氧基羰基、辛氧基羰基、癸氧基羰基、十八烷氧基羰基、三氟甲氧基羰基以及類似基團。
可具有取代基之芳氧基羰基的實例包含苯氧基羰基、1-萘氧基羰基、2-萘氧基羰基、4-甲基硫基苯氧基羰基、4-苯基硫基苯氧基羰基、4-二甲基胺基苯氧基羰基、4-二乙基胺基苯氧基羰基、2-氯苯氧基羰基、2-甲基苯氧基羰基、2-甲氧基苯氧基羰基、2-丁氧基苯氧基羰基、3-氯苯氧基羰基、3-三氟甲基苯氧基羰基、3-氰基苯氧基羰基、3-硝基苯氧基羰基、4-氟苯氧基羰基、4-氰基苯氧基羰基、4-甲氧基苯氧基羰基以及類似基團。
作為可具有取代基之膦醯基,具有2至50個總碳原子之膦醯基較佳,且其實例包含二甲基膦醯基、二乙基膦醯基、二丙基膦醯基、二苯基膦醯基、二甲氧基膦醯基、二乙氧基膦醯基、二苯甲醯基膦醯基、雙(2,4,6-三甲基苯基)膦醯基以及類似基團。
作為可具有取代基之雜環基,含有氮原子、氧原子、硫原子以及磷原子之芳族或脂族雜環較佳。其實例包含噻吩基、苯并[b]噻吩基、萘并[2,3-b]噻吩基、噻噁基、呋喃基、哌喃基、異苯并呋喃基、苯并哌喃基、呫噸基、啡噁噻基、2H-吡咯基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、噠嗪基、吲哚嗪基、異吲哚基、3H-吲哚基、吲哚基、1H-吲唑基、嘌呤基、4H-喹嗪基、異喹啉基、喹啉基、呔嗪基、萘啶基、喹喏啉基、喹唑啉基、噌啉基、喋啶基、4aH-咔唑基、咔唑基、β-咔啉基、啡啶基、吖啶基、呸啶基、啡啉基、啡嗪基、啡呻嗪基、異噻唑基、啡噻嗪基、異噁唑基、呋呫基、啡噁嗪基、異苯并二氫哌喃基、苯并二氫哌喃基、吡咯啶基、吡咯啉基、咪唑啶基、咪唑啉基、吡唑啶基、吡唑啉基、哌啶基、哌嗪基、吲哚啉基、異吲哚啉基、奎寧環基、嗎啉基、噻噸酮基(thioxantholyl)以及類似基團。
可具有取代基之烷硫基羰基的實例包含甲硫基羰基、丙硫基羰基、丁硫基羰基、己硫基羰基、辛硫基羰基、癸硫基羰基、十八烷硫基羰基、三氟甲硫基羰基以及類似基團。
可具有取代基之芳硫基羰基的實例包含1-萘硫基羰基、2-萘硫基羰基、4-甲基硫基苯硫基羰基、4-苯基硫基苯硫基羰基、4-二甲基胺基苯硫基羰基、4-二乙基胺基苯硫基羰基、2-氯苯硫基羰基、2-甲基苯硫基羰基、2-甲氧基苯硫基羰基、2-丁氧基苯硫基羰基、3-氯苯硫基羰基、 3-三氟甲基苯硫基羰基、3-氰基苯硫基羰基、3-硝基苯硫基羰基、4-氟苯硫基羰基、4-氰基苯硫基羰基、4-甲氧基苯硫基羰基以及類似基團。
可具有取代基之二烷基胺基羰基的實例包含二甲基胺基羰基、二乙基胺基羰基、二丙基胺基羰基、二丁基胺基羰基以及類似基團。
可具有取代基之二烷基胺基硫羰基的實例包含二甲基胺基硫羰基、二丙基胺基硫羰基、二丁基胺基硫羰基以及類似基團。
其中,出於增強敏感性之觀點,式(a)中之R更佳為醯基,且特定言之,乙醯基(acetyl group)、乙醯基(ethyloyl group)、丙醯基、苯甲醯基以及甲苯基較佳。
由式(a)中之A表示之二價有機基團的實例包含可具有取代基之具有1至12個碳原子之伸烷基、可具有取代基之伸環己基以及可具有取代基之伸炔基。
可引入這些基團中之取代基的實例包含鹵素基團,諸如氟原子、氯原子、溴原子以及碘原子;烷氧基,諸如甲氧基、乙氧基以及第三丁氧基;芳氧基,諸如苯氧基以及對甲苯氧基;烷氧基羰基,諸如甲氧基羰基、丁氧基羰基以及苯氧基羰基;醯氧基,諸如乙醯氧基、丙醯氧基以及苯甲醯氧基;醯基,諸如乙醯基、苯甲醯基、異丁醯基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基以及甲氧草醯基(methoxalyl group);烷基硫基,諸如甲基硫基以及第三丁基硫基;芳基硫基,諸如苯基硫基以及對甲苯基硫基;烷基胺基,諸 如甲基胺基以及環己基胺基;二烷基胺基,諸如二甲基胺基、二乙基胺基、嗎啉基以及哌啶基;芳基胺基,諸如苯基胺基以及對甲苯基胺基;烷基,諸如甲基、乙基、第三丁基以及十二烷基;芳基,諸如苯基、對甲苯基、二甲苯基、異丙苯基、萘基、蒽基以及菲基;以及其他基團,諸如羥基、羧基、甲醯基、巰基、磺基、甲磺醯基、對甲苯磺醯基、胺基、硝基、氰基、三氟甲基、三氯甲基、三甲基矽烷基、次膦酸基、膦酸基、三甲基銨基、二甲基鋶基以及三苯基苯甲醯甲基鏻基。
其中,出於增強敏感性以抑制隨著加熱時間推移而變色之觀點,式(a)中之A較佳為未經取代之伸烷基、經烷基(例如甲基、乙基、第三丁基以及十二烷基)取代之伸烷基、經烯基(例如乙烯基以及烯丙基)取代之伸烷基,以及經芳基(例如苯基、對甲苯基、二甲苯基、異丙苯基、萘基、蒽基、菲基以及苯乙烯基)取代之伸烷基。
由式(a)中之Ar表示之芳基較佳為具有6至30個碳原子之芳基且可具有取代基。
其特定實例包含苯基、聯苯基、1-萘基、2-萘基、9-蒽基、9-菲基、1-芘基、5-稠四苯基、1-茚基、2-薁基、9-茀基、聯三苯基、聯四苯基、鄰甲苯基、間甲苯基以及對甲苯基、二甲苯基、鄰異丙苯基、間異丙苯基以及對異丙苯基、2,4,6-三甲苯基、并環戊二烯基、聯萘基、聯三萘基、聯四萘基、并環庚三烯基、伸聯苯基、二環戊二烯并苯基、茀蒽基、苊基、乙烯合蒽基、丙烯合萘基、茀基、蒽基、 聯蒽基、聯三蒽基、聯四蒽基、蒽醌基、菲基、伸聯三苯基、芘基、屈基、稠四苯基、七曜烯基、苉基、苝基、聯五苯基、稠五苯基、伸聯四苯基、聯六苯基、稠六苯基、茹基、蔻基、伸聯三萘基、聯七苯基、稠七苯基、苒基、莪基以及類似基團。其中,出於增強敏感性以抑制隨著加熱時間推移而變色之觀點,經取代或未經取代之苯基較佳。
當苯基具有取代基時,取代基之實例包含鹵素基團,諸如氟原子、氯原子、溴原子以及碘原子;烷氧基,諸如甲氧基、乙氧基以及第三丁氧基;芳氧基,諸如苯氧基以及對甲苯氧基;烷硫基,諸如甲硫基、乙硫基以及第三丁硫基;芳硫基,諸如苯硫基以及對甲苯硫基;烷氧基羰基,諸如甲氧基羰基、丁氧基羰基以及苯氧基羰基;醯氧基,諸如乙醯氧基、丙醯氧基以及苯甲醯氧基;醯基,諸如乙醯基、苯甲醯基、異丁醯基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基以及甲氧草醯基;烷基硫基,諸如甲基硫基以及第三丁基硫基;芳基硫基,諸如苯基硫基以及對甲苯基硫基;烷基胺基,諸如甲基胺基以及環己基胺基;二烷基胺基,諸如二甲基胺基、二乙基胺基、嗎啉基以及哌啶基;芳基胺基,諸如苯基胺基以及對甲苯基胺基;烷基,諸如乙基、第三丁基以及十二烷基;以及羥基、羧基、甲醯基、巰基、磺基、甲磺醯基、對甲苯磺醯基、胺基、硝基、氰基、三氟甲基、三氯甲基、三甲基矽烷基、次膦酸基、膦酸基、三甲基銨基、二甲基鋶基、三苯基苯甲醯甲基鏻基以及類似基團。
在式(a)中,出於敏感性之觀點,由Ar以及與Ar相鄰之S形成的「SAr」結構較佳為以下所示之任何結構。
由式(a)中之X表示之單價取代基的實例包含可具有取代基之烷基、可具有取代基之芳基、可具有取代基之烯基、可具有取代基之炔基、可具有取代基之烷氧基、可具有取代基之芳氧基、可具有取代基之烷硫基、可具有取代基之芳硫基、可具有取代基之醯氧基、可具有取代基之 烷基硫基、可具有取代基之芳基硫基、可具有取代基之烷基亞磺醯基、可具有取代基之芳基亞磺醯基、可具有取代基之烷基磺醯基、可具有取代基之芳基磺醯基、可具有取代基之醯基、可具有取代基之烷氧基羰基、可具有取代基之胺甲醯基、可具有取代基之胺磺醯基、可具有取代基之胺基、可具有取代基之膦醯基、可具有取代基之雜環基、鹵素基團以及類似基團。
作為可具有取代基之烷基,具有1至30個碳原子之烷基較佳,且其實例包含甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十八烷基、異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基、1-乙基戊基、環戊基、環己基、三氟甲基、2-乙基己基、苯甲醯甲基、1-萘甲醯基甲基、2-萘甲醯基甲基、4-甲基硫基苯甲醯甲基、4-苯基硫基苯甲醯甲基、4-二甲基胺基苯甲醯甲基、4-氰基苯甲醯甲基、4-甲基苯甲醯甲基、2-甲基苯甲醯甲基、3-氟苯甲醯甲基、3-三氟甲基苯甲醯甲基、3-硝基苯甲醯甲基以及類似基團。
作為可具有取代基之芳基,具有6至30個碳原子之芳基較佳,且其實例包含苯基、聯苯基、1-萘基、2-萘基、9-蒽基、9-菲基、1-芘基、5-稠四苯基、1-茚基、2-薁基、9-茀基、聯三苯基、聯四苯基、鄰甲苯基、間甲苯基以及對甲苯基、二甲苯基、鄰異丙苯基、間異丙苯基以及對異丙苯基、2,4,6-三甲苯基、并環戊二烯基、聯萘基、聯三萘基、聯四萘基、并環庚三烯基、伸聯苯基、二環戊二烯并苯基、茀蒽基、苊基、乙烯合蒽基、丙烯合萘基、茀基、 蒽基、聯蒽基、聯三蒽基、聯四蒽基、蒽醌基、菲基、伸聯三苯基、芘基、屈基、稠四苯基、七曜烯基、苉基、苝基、聯五苯基、稠五苯基、伸聯四苯基、聯六苯基、稠六苯基、茹基、蔻基、伸聯三萘基、聯七苯基、稠七苯基、苒基、莪基以及類似基團。
作為可具有取代基之烯基,具有2至10個碳原子之烯基較佳,且其實例包含乙烯基、烯丙基、苯乙烯基以及類似基團。
作為可具有取代基之炔基,具有2至10個碳原子之炔基較佳,且其實例包含乙炔基、丙炔基、炔丙基以及類似基團。
作為可具有取代基之烷氧基,具有1至30個碳原子之烷氧基較佳,且其實例包含甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、戊氧基、異戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、2-乙基己氧基、癸氧基、十二烷氧基、十八烷氧基、乙氧基羰基甲基、2-乙基己氧基羰基甲氧基、胺基羰基甲氧基、N,N-二丁基胺基羰基甲氧基、N-甲基胺基羰基甲氧基、N-乙基胺基羰基甲氧基、N-辛基胺基羰基甲氧基、N-甲基-N-苯甲基胺基羰基甲氧基、苯甲氧基、氰基甲氧基以及類似基團。
作為可具有取代基之芳氧基,具有6至30個碳原子之芳氧基較佳,且其實例包含苯氧基、1-萘氧基、2-萘氧基、2-氯苯氧基、2-甲基苯氧基、2-甲氧基苯氧基、2-丁氧基苯氧基、3-氯苯氧基、3-三氟甲基苯氧基、3-氰基苯氧 基、3-硝基苯氧基、4-氟苯氧基、4-氰基苯氧基、4-甲氧基苯氧基、4-二甲基胺基苯氧基、4-甲基硫基苯氧基、4-苯基硫基苯氧基以及類似基團。
作為可具有取代基之烷硫基,具有1至30個碳原子之硫基烷氧基較佳,且其實例包含甲硫基、乙硫基、丙硫基、異丙硫基、丁硫基、異丁硫基、第二丁硫基、第三丁硫基、戊硫基、異戊硫基、己硫基、庚硫基、辛硫基、2-乙基己硫基、癸硫基、十二烷硫基、十八烷硫基、苯甲硫基以及類似基團。
作為可具有取代基之芳硫基,具有6至30個碳原子之芳硫基較佳,且其實例包含苯硫基、1-萘硫基、2-萘硫基、2-氯苯硫基、2-甲基苯硫基、2-甲氧基苯硫基、2-丁氧基苯硫基、3-氯苯硫基、3-三氟甲基苯硫基、3-氰基苯硫基、3-硝基苯硫基、4-氟苯硫基、4-氰基苯硫基、4-甲氧基苯硫基、4-二甲基胺基苯硫基、4-甲基硫基苯硫基、4-苯基硫基苯硫基以及類似基團。
作為可具有取代基之醯氧基,具有2至20個碳原子之醯氧基較佳,且其實例包含乙醯氧基、丙醯氧基、丁醯氧基、戊醯氧基、三氟甲基羰氧基、苯甲醯氧基、1-萘基羰氧基、2-萘基羰氧基以及類似基團。
作為可具有取代基之烷基硫基(alkylsulfanyl),具有1至20個碳原子之烷基硫基較佳,且其實例包含甲基硫基、乙基硫基、丙基硫基、異丙基硫基、丁基硫基、己基硫基、環己基硫基、辛基硫基、2-乙基己基硫基、癸醯基 硫基、十二醯基硫基、十八醯基硫基、氰基甲基硫基、甲氧基甲基硫基以及類似基團。
作為可具有取代基之芳基硫基(arylsulfanyl),具有6至30個碳原子之芳基硫基較佳,且其實例包含苯基硫基、1-萘基硫基、2-萘基硫基、2-氯苯基硫基、2-甲基苯基硫基、2-甲氧基苯基硫基、2-丁氧基苯基硫基、3-氯苯基硫基、3-三氟甲基苯基硫基、3-氰基苯基硫基、3-硝基苯基硫基、4-氟苯基硫基、4-氰基苯基硫基、4-甲氧基苯基硫基、4-甲基硫基苯基硫基、4-苯基硫基苯基硫基、4-二甲基胺基苯基硫基以及類似基團。
作為可具有取代基之烷基亞磺醯基,具有1至20個碳原子之烷基亞磺醯基較佳,且其實例包含甲基亞磺醯基、乙基亞磺醯基、丙基亞磺醯基、異丙基亞磺醯基、丁基亞磺醯基、己基亞磺醯基、環己基亞磺醯基、辛基亞磺醯基、2-乙基己基亞磺醯基、癸醯基亞磺醯基、十二醯基亞磺醯基、十八醯基亞磺醯基、氰基甲基亞磺醯基、甲氧基甲基亞磺醯基以及類似基團。
作為可具有取代基之芳基亞磺醯基,具有6至30個碳原子之芳基亞磺醯基較佳,且其實例包含苯基亞磺醯基、1-萘基亞磺醯基、2-萘基亞磺醯基、2-氯苯基亞磺醯基、2-甲基苯基亞磺醯基、2-甲氧基苯基亞磺醯基、2-丁氧基苯基亞磺醯基、3-氯苯基亞磺醯基、3-三氟甲基苯基亞磺醯基、3-氰基苯基亞磺醯基、3-硝基苯基亞磺醯基、4-氟苯基亞磺醯基、4-氰基苯基亞磺醯基、4-甲氧基苯基 亞磺醯基、4-甲基硫基苯基亞磺醯基、4-苯基硫基苯基亞磺醯基、4-二甲基胺基苯基亞磺醯基以及類似基團。
作為可具有取代基之烷基磺醯基,具有1至20個碳原子之烷基磺醯基較佳,且其實例包含甲基磺醯基、乙基磺醯基、丙基磺醯基、異丙基磺醯基、丁基磺醯基、己基磺醯基、環己基磺醯基、辛基磺醯基、2-乙基己基磺醯基、癸醯基磺醯基、十二醯基磺醯基、十八醯基磺醯基、氰基甲基磺醯基、甲氧基甲基磺醯基以及類似基團。
作為可具有取代基之芳基磺醯基,具有6至30個碳原子之芳基磺醯基較佳,且其實例包含苯基磺醯基、1-萘基磺醯基、2-萘基磺醯基、2-氯苯基磺醯基、2-甲基苯基磺醯基、2-甲氧基苯基磺醯基、2-丁氧基苯基磺醯基、3-氯苯基磺醯基、3-三氟甲基苯基磺醯基、3-氰基苯基磺醯基、3-硝基苯基磺醯基、4-氟苯基磺醯基、4-氰基苯基磺醯基、4-甲氧基苯基磺醯基、4-甲基硫基苯基磺醯基、4-苯基硫基苯基磺醯基、4-二甲基胺基苯基磺醯基以及類似基團。
作為可具有取代基之醯基,具有2至20個碳原子之醯基較佳,且其實例包含乙醯基、丙醯基、丁醯基、三氟甲基羰基、戊醯基、苯甲醯基、1-萘甲醯基、2-萘甲醯基、4-甲基硫基苯甲醯基、4-苯基硫基苯甲醯基、4-二甲基胺基苯甲醯基、4-二乙基胺基苯甲醯基、2-氯苯甲醯基、2-甲基苯甲醯基、2-甲氧基苯甲醯基、2-丁氧基苯甲醯基、3-氯苯甲醯基、3-三氟甲基苯甲醯基、3-氰基苯甲醯基、 3-硝基苯甲醯基、4-氟苯甲醯基、4-氰基苯甲醯基、4-甲氧基苯甲醯基以及類似基團。
作為可具有取代基之烷氧基羰基,具有2至20個碳原子之烷氧基羰基較佳,且其實例包含甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、丁氧基羰基、己氧基羰基、辛氧基羰基、癸氧基羰基、十八烷氧基羰基、苯氧基羰基、三氟甲氧基羰基、1-萘氧基羰基、2-萘氧基羰基、4-甲基硫基苯氧基羰基、4-苯基硫基苯氧基羰基、4-二甲基胺基苯氧基羰基、4-二乙基胺基苯氧基羰基、2-氯苯氧基羰基、2-甲基苯氧基羰基、2-甲氧基苯氧基羰基、2-丁氧基苯氧基羰基、3-氯苯氧基羰基、3-三氟甲基苯氧基羰基、3-氰基苯氧基羰基、3-硝基苯氧基羰基、4-氟苯氧基羰基、4-氰基苯氧基羰基、4-甲氧基苯氧基羰基以及類似基團。
作為可具有取代基之胺甲醯基,具有1至30個總碳原子之胺甲醯基較佳,且其實例包含N-甲基胺甲醯基、N-乙基胺甲醯基、N-丙基胺甲醯基、N-丁基胺甲醯基、N-己基胺甲醯基、N-環己基胺甲醯基、N-辛基胺甲醯基、N-癸基胺甲醯基、N-十八烷基胺甲醯基、N-苯基胺甲醯基、N-2-甲基苯基胺甲醯基、N-2-氯苯基胺甲醯基、N-2-異丙氧基苯基胺甲醯基、N-2-(2-乙基己基)苯基胺甲醯基、N-3-氯苯基胺甲醯基、N-3-硝基苯基胺甲醯基、N-3-氰基苯基胺甲醯基、N-4-甲氧基苯基胺甲醯基、N-4-氰基苯基胺甲醯基、N-4-甲基硫基苯基胺甲醯基、N-4-苯基硫基苯基胺甲醯基、N-甲基-N-苯基胺甲醯基、N,N-二甲基胺甲醯基、N,N- 二丁基胺甲醯基、N,N-二苯基胺甲醯基以及類似基團。
作為可具有取代基之胺磺醯(sulfamoyl)基,具有0至30個總碳原子之胺磺醯基較佳,且其實例包含胺磺醯基、N-烷基胺磺醯基、N-芳基胺磺醯基、N,N-二烷基胺磺醯基、N,N-二芳基胺磺醯基、N-烷基-N-芳基胺磺醯基以及類似基團。其更特定實例包含N-甲基胺磺醯基、N-乙基胺磺醯基、N-丙基胺磺醯基、N-丁基胺磺醯基、N-己基胺磺醯基、N-環己基胺磺醯基、N-辛基胺磺醯基、N-2-乙基己基胺磺醯基、N-癸基胺磺醯基、N-十八烷基胺磺醯基、N-苯基胺磺醯基、N-2-甲基苯基胺磺醯基、N-2-氯苯基胺磺醯基、N-2-甲氧基苯基胺磺醯基、N-2-異丙氧基苯基胺磺醯基、N-3-氯苯基胺磺醯基、N-3-硝基苯基胺磺醯基、N-3-氰基苯基胺磺醯基、N-4-甲氧基苯基胺磺醯基、N-4-氰基苯基胺磺醯基、N-4-二甲基胺基苯基胺磺醯基、N-4-甲基硫基苯基胺磺醯基、N-4-苯基硫基苯基胺磺醯基、N-甲基-N-苯基胺磺醯基、N,N-二甲基胺磺醯基、N,N-二丁基胺磺醯基、N,N-二苯基胺磺醯基以及類似基團。
作為可具有取代基之胺基,具有0至50個總碳原子之胺基較佳,且其實例包含-NH2、N-烷基胺基、N-芳基胺基、N-醯基胺基、N-磺醯基胺基、N,N-二烷基胺基、N,N-二芳基胺基、N-烷基-N-芳基胺基、N,N-二磺醯基胺基以及類似基團。其更特定實例包含N-甲基胺基、N-乙基胺基、N-丙基胺基、N-異丙基胺基、N-丁基胺基、N-第三丁基胺基、N-己基胺基、N-環己基胺基、N-辛基胺基、N-2-乙基 己基胺基、N-癸基胺基、N-十八烷基胺基、N-苯甲基胺基、N-苯基胺基、N-2-甲基苯基胺基、N-2-氯苯基胺基、N-2-甲氧基苯基胺基、N-2-異丙氧基苯基胺基、N-2-(2-乙基己基)苯基胺基、N-3-氯苯基胺基、N-3-硝基苯基胺基、N-3-氰基苯基胺基、N-3-三氟甲基苯基胺基、N-4-甲氧基苯基胺基、N-4-氰基苯基胺基、N-4-三氟甲基苯基胺基、N-4-甲基硫基苯基胺基、N-4-苯基硫基苯基胺基、N-4-二甲基胺基苯基胺基、N-甲基-N-苯基胺基、N,N-二甲基胺基、N,N-二乙基胺基、N,N-二丁基胺基、N,N-二苯基胺基、N,N-二乙醯基胺基、N,N-二苯甲醯基胺基、N,N-(二丁基羰基)胺基、N,N-(二甲基磺醯基)胺基、N,N-(二乙基磺醯基)胺基、N,N-(二丁基磺醯基)胺基、N,N-(二苯基磺醯基)胺基、嗎啉基、3,5-二甲基嗎啉基、咔唑基以及類似基團。
作為可具有取代基之膦醯基,具有2至50個總碳原子之膦醯基較佳,且其實例包含二甲基膦醯基、二乙基膦醯基、二丙基膦醯基、二苯基膦醯基、二甲氧基膦醯基、二乙氧基膦醯基、二苯甲醯基膦醯基、雙(2,4,6-三甲基苯基)膦醯基以及類似基團。
作為可具有取代基之雜環基,含有氮原子、氧原子、硫原子以及磷原子之芳族或脂族雜環較佳。其實例包含噻吩基、苯并[b]噻吩基、萘并[2,3-b]噻吩基、噻嗯基、呋喃基、哌喃基、異苯并呋喃基、苯并哌喃基、呫噸基、啡噁噻基、2H-吡咯基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、噠嗪基、吲哚嗪基、異吲哚基、3H-吲 哚基、吲哚基、1H-吲唑基、嘌呤基、4H-喹嗪基、異喹啉基、喹啉基、呔嗪基、萘啶基、喹喏啉基、喹唑啉基、噌啉基、喋啶基、4aH-咔唑基、咔唑基、β-咔啉基、啡啶基、吖啶基、呸啶基、啡啉基、啡嗪基、啡呻嗪基、異噻唑基、啡噻嗪基、異噁唑基、呋呫基、啡噁嗪基、異苯并二氫哌喃基、苯并二氫哌喃基、吡咯啶基、吡咯啉基、咪唑啶基、咪唑啉基、吡唑啶基、吡唑啉基、哌啶基、哌嗪基、吲哚啉基、異吲哚啉基、奎寧環基、嗎啉基、噻噸酮基以及類似基團。
鹵素基團之實例包含氟原子、氯原子、溴原子、碘原子以及類似基團。
可具有取代基之烷基、可具有取代基之芳基、可具有取代基之烯基、可具有取代基之炔基、可具有取代基之烷氧基、可具有取代基之芳氧基、可具有取代基之烷硫基、可具有取代基之芳硫基、可具有取代基之醯氧基、可具有取代基之烷基硫基、可具有取代基之芳基硫基、可具有取代基之烷基亞磺醯基、可具有取代基之芳基亞磺醯基、可具有取代基之烷基磺醯基、可具有取代基之芳基磺醯基、可具有取代基之醯基、可具有取代基之烷氧基羰基、可具有取代基之胺甲醯基、可具有取代基之胺磺醯基、可具有取代基之胺基以及可具有取代基之雜環基可經上述另一取代基取代。
所述取代基之實例包含鹵素基團,諸如氟原子、氯原子、溴原子以及碘原子;烷氧基,諸如甲氧基、乙氧基以 及第三丁氧基;芳氧基,諸如苯氧基以及對甲苯氧基;烷氧基羰基,諸如甲氧基羰基、丁氧基羰基以及苯氧基羰基;醯氧基,諸如乙醯氧基、丙醯氧基以及苯甲醯氧基;醯基,諸如乙醯基、苯甲醯基、異丁醯基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基以及甲氧草醯基;烷基硫基,諸如甲基硫基以及第三丁基硫基;芳基硫基,諸如苯基硫基以及對甲苯基硫基;烷基胺基,諸如甲基胺基以及環己基胺基;二烷基胺基,諸如二甲基胺基、二乙基胺基、嗎啉基以及哌啶基;芳基胺基,諸如苯基胺基以及對甲苯基胺基;烷基,諸如甲基、乙基、第三丁基以及十二烷基;芳基,諸如苯基、對甲苯基、二甲苯基、異丙苯基、萘基、蒽基以及菲基;以及其他基團,諸如羥基、羧基、甲醯基、巰基、磺基、甲磺醯基、對甲苯磺醯基、胺基、硝基、氰基、三氟甲基、三氯甲基、三甲基矽烷基、次膦酸基、膦酸基、三甲基銨基、二甲基鋶基以及三苯基苯甲醯甲基鏻基。
其中,出於提高於溶劑中之溶解度以及提高長波長區中之吸收效率的觀點,式(a)中之X較佳為可具有取代基之烷基、可具有取代基之芳基、可具有取代基之烯基、可具有取代基之炔基、可具有取代基之烷氧基、可具有取代基之芳氧基、可具有取代基之烷硫基、可具有取代基之芳硫基以及可具有取代基之胺基。
在式(a)中,n表示0至5之整數,且較佳為0至2之整數。
下文將展示肟化合物之特定實例,但本發明並不限於 此。
肟化合物藉由加熱而分解且用作起始並促進聚合之熱聚合起始劑。詳言之,由式(a)表示之肟化合物在後加 熱時變色程度低且具有極佳硬化性。
作為肟化合物,可適合使用市售產品,諸如豔佳固(IRGACURE)OXE01以及豔佳固OXE02(皆由巴斯夫公司(BASF Corporation)製造)。
鎓鹽化合物之實例包含S.I.施萊辛格(S.I.Schlesinger),攝影科學與工程(Photogr.Sci.Eng.),18,387(1974)以及T.S.巴爾(T.S.Bal)等人,聚合物(Polymer),21,423(1980)中所述之重氮鎓鹽;美國專利第4,069,055號、日本專利申請案早期公開第H4-365049號中所述之銨鹽以及類似物;美國專利第4,069,055號以及第4,069,056號中所述之鏻鹽;歐洲專利第104,143號、日本專利申請案早期公開第H2-150848號以及第H2-296514號中所述之錪鹽,以及類似物。
可適用於本發明之錪鹽為二芳基錪鹽,且出於穩定性之觀點,錪鹽較佳是經兩個或多於兩個供電子(electron donating)基團(諸如烷基、烷氧基以及芳氧基)取代。
適用於本發明之鋶鹽的實例包含歐洲專利第370,693號、第390,214號、第233,567號、第297,443號以及第297,442號、美國專利第4,933,377號、第4,760,013號、第4,734,444號以及第2,833,827號以及德國專利第2,904,626號、第3,604,580號以及第3,604,581號中所述之鋶鹽,且出於穩定性以及敏感性之觀點,鋶鹽較佳經拉電子基團(electron-drawing)取代。拉電子基團之哈米特值(Hammett value)較佳大於零。拉電子基團之較佳實例包 含鹵素原子、羧酸基團以及類似基團。
鋶鹽之其他較佳實例包含如下鋶鹽,其中三芳基鋶鹽之一個取代基具有香豆素結構或蒽醌結構,從而鋶鹽在300奈米或大於300奈米下具有吸收。鋶鹽之其他較佳實例包含如下鋶鹽,其中三芳基鋶鹽之取代基中具有烯丙氧基或芳硫基,從而鋶鹽在300奈米或大於300奈米下具有吸收。
鎓鹽之實例包含如下鎓鹽,諸如J.V.克里維諾(J.V.Crivello)等人,大分子(Macromolecules),10(6),1307(1977)以及J.V.克里維諾(J.V.Crivello)等人,聚合物科學會志聚合物化學版(J.Polymer Sci.,Polymer Chem.Ed.),17,1047(1979)中所述之硒鎓鹽(selenonium),以及C.S.維恩(C.S.Wen)等人,亞洲輻射硬化會議錄(Teh,Proc.Conf.Rad.Curing ASIA),第478頁,東京(Tokyo),10月(1988)中所述之鉮鹽(arsonium)。
醯基膦(氧化物)化合物之實例包含豔佳固819、達羅固(DAROCURE)4265、達羅固TPO以及類似物,其由巴斯夫公司(BASF Corporation)製造。
出於硬化性之觀點,本發明硬化性組成物中所用之(E-1)聚合起始劑較佳為由以下組成之族群中選出的化合物:三鹵甲基三嗪化合物、苯甲基二甲基縮酮化合物、α-羥基酮化合物、α-胺基酮化合物、醯基膦化合物、氧化膦化合物、茂金屬化合物、肟化合物、三烯丙基咪唑二聚體、鎓化合物、苯并噻唑化合物、二苯甲酮化合物、苯乙酮化 合物以及其衍生物、環戊二烯-苯-鐵錯合物以及其鹽、鹵甲基噁二唑化合物以及3-芳基經取代之香豆素化合物。
三鹵甲基三嗪化合物、α-胺基酮化合物、醯基膦化合物、氧化膦化合物、肟化合物、三烯丙基咪唑二聚體、鎓化合物、二苯甲酮化合物以及苯乙酮化合物更佳,且至少一種由三鹵甲基三嗪化合物、α-胺基酮化合物、肟化合物、三烯丙基咪唑二聚體以及二苯甲酮化合物組成之族群中選出的化合物最佳。
詳言之,當在欲製成微透鏡之固態影像感測元件的彩色濾光片上形成本發明硬化性組成物時,組成物在後加熱時變色程度低且亦具有極佳硬化性,因此,最佳使用肟化合物作為(E-1)聚合起始劑。
本發明硬化性組成物中所含之(E-1)聚合起始劑的含量(在兩者或多於兩者之情況下為總含量)以硬化性組成物之總固體含量計較佳為0.1質量%至10質量%,更佳為0.3質量%至8質量%,且甚至更佳為0.5質量%至5質量%。在這些範圍內,可獲得良好硬化性。
必要時,本發明硬化性組成物可更含有下文詳細描述之任意組分。下文將描述硬化性組成物可含有之任意組分。
[聚合抑制劑]
在本發明中,為防止在製備或儲存硬化性組成物期間具有可聚合烯系不飽和雙鍵之化合物發生不必要的聚合,較佳添加聚合抑制劑。
可用於本發明之聚合抑制劑的實例包括含酚羥基之 化合物、N-氧化物化合物、哌啶-1-氧基自由基化合物、吡咯啶-1-氧基自由基化合物、N-亞硝基苯基羥胺、重氮鎓化合物、陽離子性染料、含硫基之化合物、含硝基之化合物、過渡金屬化合物(諸如FeCl3或CuCl2)。
更佳態樣如下。
含酚羥基之化合物較佳為由以下組成之族群中選出的化合物:氫醌、對甲氧基苯酚、二第三丁基對甲酚、連苯三酚、第三丁基兒茶酚、苯醌、4,4-硫雙(3-甲基-6-第三丁基苯酚)、2,2'-亞甲基雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、酚樹脂以及甲酚樹脂。
N-氧化物化合物較佳為由以下組成之族群中選出的化合物:5,5-二甲基-1-吡咯啉N-氧化物、4-甲基嗎啉N-氧化物、吡啶N-氧化物、4-硝基吡啶N-氧化物、3-羥基吡啶N-氧化物、吡啶甲酸N-氧化物、菸鹼酸N-氧化物以及異菸鹼酸N-氧化物。
哌啶-1-氧基自由基化合物較佳為由以下組成之族群中選出的化合物:哌啶-1-氧基自由基、2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基、4-側氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基、4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基、4-乙醯胺-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基、4-順丁烯二醯亞胺-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基以及4-膦醯氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基。
吡咯啶-1-氧基自由基化合物較佳為3-羧吡氧基(3-carboxyproxyl)自由基(3-羧基-2,2,5,5-四甲基吡咯啶-1- 氧基自由基)。
N-亞硝基苯基羥胺較佳為由N-亞硝基苯基羥胺鈰(I)鹽以及N-亞硝基苯基羥胺鋁鹽組成之族群中選出的化合物。
重氮鎓化合物較佳為由4-重氮苯基二甲基胺硫酸氫鹽、4-重氮二苯基胺四氟硼酸鹽以及3-甲氧基-4-重氮二苯基胺六氟磷酸鹽組成之族群中選出的化合物。
可用於本發明之適合的聚合抑制劑說明如下,但本發明並不限於此。與此同時,酚聚合抑制劑包含以下例示性化合物(P-1)至例示性化合物(P-24)。
胺聚合抑制劑包含以下例示性化合物(N-1)至例示性化合物(N-7)。
硫類聚合抑制劑包含以下例示性化合物(S-1)至例示性化合物(S-5)。
(S-1)(C18H37OCOCH2CH2)2S
(S-2)(C12H25OCOCH2CH2)2S
(S-3)(C13H27OCOCH2CH2)2S
(S-4)(C14H29OCOCH2CH2)2S
(S-5)(CH2OCOCH2CH2SC12H26)4C
亞磷酸酯基類聚合抑制劑包含以下例示性化合物(R-1)至例示性化合物(R-5)。
以下各化合物亦可作為適合聚合抑制劑使用。
在上述例示性化合物中,聚合抑制劑之較佳實例包含含酚羥基之化合物,諸如氫醌、對甲氧基苯酚、二第三丁基對甲酚、連苯三酚、第三丁基兒茶酚、苯醌、4,4-硫雙(3-甲基-6-第三丁基苯酚)以及2,2'-亞甲基-雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚);哌啶-1-氧基自由基化合物或哌啶-1-氧基自由基化合物,諸如2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基、4-側氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基、4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基、4-乙醯胺-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基、4-順丁烯二醯亞胺-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基以及4-膦醯氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基;或N-亞硝基苯基羥胺化合物,諸如N-亞硝基苯基羥胺鈰(I)鹽以及N-亞硝基苯基羥胺鋁鹽,更佳實例包含哌啶-1-氧基 自由基化合物,諸如2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基、4-側氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基、4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基、4-乙醯胺-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基、4-順丁烯二醯亞胺-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基以及4-膦醯氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基;或N-亞硝基苯基羥胺化合物,諸如N-亞硝基苯基羥胺鈰(I)鹽以及N-亞硝基苯基羥胺鋁鹽,且其甚至更佳實例包含N-亞硝基苯基羥胺化合物,諸如N-亞硝基苯基羥胺鈰(I)鹽以及N-亞硝基苯基羥胺鋁鹽。
以100質量份(E-1)聚合起始劑計,所添加之聚合抑制劑的量較佳為0.01質量份至10質量份,更佳為0.01質量份至8質量份,且最佳為0.05質量份至5質量份。
藉由將用量設定於上述範圍內,可充分抑制非影像區中之硬化反應且促進影像區中之硬化反應,且由此,影像成形性以及敏感性變得較好。
[黏合劑聚合物(F-1)]
出於改良塗層膜特性之觀點以及類似方面,本發明硬化性組成物較佳更含有黏合劑聚合物(F-1)。
作為黏合劑聚合物(F-1),較佳使用線性有機聚合物。作為線性有機聚合物,可任意使用任何已知聚合物。為能夠進行水顯影或弱鹼性水顯影,較佳選擇可溶於水或弱鹼性水或於水或弱鹼性水中可膨脹之線性有機聚合物。線性有機聚合物根據用途不僅可選擇性地用作成膜劑,而且可用作水、弱鹼性水或有機溶劑顯影劑。舉例而言,當 使用水溶性有機聚合物時,可進行水顯影。所述線性有機聚合物之實例包含側鏈中具有羧酸基之自由基聚合物,例如日本專利申請案早期公開第S59-44615號、日本專利公開案第S54-34327號、第S58-12577號以及第S54-25957號、日本專利申請案早期公開第S54-92723號、第S59-53836號以及第S59-71048號中所述之聚合物,亦即,藉由具有羧基之單體均聚合或共聚合形成的樹脂,藉由使具有酸酐之單體均聚合或共聚合所形成之酸酐單元水解、半酯化或半醯胺化形成的樹脂,藉由用不飽和單羧酸以及酸酐對環氧樹脂進行改質而形成的環氧丙烯酸酯,以及類似物。具有羧基之單體的實例包含丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丁烯酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、4-羧基苯乙烯以及類似單體,且具有酸酐之單體的實例包含無水順丁烯二酸以及類似單體。
黏合劑聚合物(F-1)也包括側鏈中類似地具有羧酸基之酸性纖維素衍生物。藉由使環狀酸酐與具有羥基之聚合物加成以及類似方法形成之聚合物亦適用。
在本發明中,當使用共聚物作為黏合劑聚合物(F-1)時,可使用除上述單體以外之單體作為共聚合之化合物。其他單體之實例包含以下(1)至(12)中所述之化合物。
(1)具有脂族羥基之丙烯酸酯以及甲基丙烯酸酯,諸如丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯酸3-羥基丙酯、丙烯酸4-羥基丁酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯、甲基丙烯酸3-羥基丙酯以及甲基丙烯 酸4-羥基丁酯。
(2)丙烯酸烷酯,諸如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸苯甲酯、丙烯酸2-氯乙酯、丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸3,4-環氧基環己酯、丙烯酸乙烯酯、丙烯酸2-苯基乙烯酯、丙烯酸1-丙烯酯、丙烯酸烯丙酯、丙烯酸2-烯丙氧基乙酯以及丙烯酸炔丙酯。
(3)甲基丙烯酸烷酯,諸如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸2-氯乙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基甲基丙烯酸3,4-環氧基環己酯、甲基丙烯酸乙烯酯、甲基丙烯酸2-苯基乙烯酯、甲基丙烯酸1-丙烯酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸2-烯丙氧基乙酯以及甲基丙烯酸炔丙酯。
(4)丙烯醯胺或甲基丙烯醯胺,諸如丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、N-羥甲基丙烯醯胺、N-乙基丙烯醯胺、N-己基甲基丙烯醯胺、N-環己基丙烯醯胺、N-羥基乙基丙烯醯胺、N-苯基丙烯醯胺、N-硝基苯基丙烯醯胺、N-乙基-N-苯基丙烯醯胺、乙烯基丙烯醯胺、乙烯基甲基丙烯醯胺、N,N-二烯丙基丙烯醯胺、N,N-二烯丙基甲基丙烯醯胺、烯丙基丙烯醯胺以及烯丙基甲基丙烯醯胺。
(5)乙烯醚,諸如乙基乙烯醚、2-氯乙基乙烯醚、羥 基乙基乙烯醚、丙基乙烯醚、丁基乙烯醚、辛基乙烯醚以及苯基乙烯醚。
(6)乙烯酯,諸如乙酸乙烯酯、氯乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯以及苯甲酸乙烯酯。
(7)苯乙烯,諸如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、對乙醯氧基苯乙烯以及類似物。
(8)乙烯基酮,諸如甲基乙烯基酮、乙基乙烯基酮、丙基乙烯基酮以及苯基乙烯基酮。
(9)烯烴,諸如乙烯、丙烯、異丁烯、丁二烯以及異戊二烯。
(10)N-乙烯基吡咯啶酮、丙烯腈、甲基丙烯腈以及類似物。
(11)不飽和醯亞胺,諸如順丁烯二醯亞胺、N-丙烯醯基丙烯醯胺、N-乙醯基甲基丙烯醯胺、N-丙醯基甲基丙烯醯胺以及N-(對氯苯甲醯基)甲基丙烯醯胺。
(12)雜原子鍵結於α位之甲基丙烯酸單體。舉例而言,可包含日本專利申請案早期公開第2002-309057號以及第2003-311569號中所述之化合物以及類似物。
在黏合劑聚合物(F-1)中,亦較佳包含藉由使以下通式(ED)所表示之化合物(下文在一些情況下稱作「醚二聚體」)聚合而形成的重複單元。
(在式(ED)中,R1以及R2各獨立地表示氫原子或可具有取代基之具有1至25個碳原子之烴基)
因此,本發明硬化性組成物可形成具有極佳耐熱性以及極佳透明度之硬化塗層膜。在表示醚二聚體之通式(ED)中,由R1以及R2表示的可具有取代基之具有1至25個碳原子之烴基不受特別限制,但其實例包含直鏈或分支鏈烷基,諸如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第三丁基、第三戊基、硬脂基、月桂基以及2-乙基己基;芳基,諸如苯基;環脂族基,諸如環己基、第三丁基環己基、二環戊二烯基、三環癸基、異冰片烷基、金剛烷基以及2-甲基-2-金剛烷基;經烷氧基取代之烷基,諸如1-甲氧基乙基、1-乙氧基乙基以及類似基團;經芳基取代之烷基,諸如苯甲基;以及類似基團。其中,尤其,出於耐熱性之觀點,不易因酸或熱而解吸附之一級或二級碳取代基較佳,諸如甲基、乙基、環己基以及苯甲基。
醚二聚體之特定實例包含2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二甲酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二乙酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(正丙酯)、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(異丙酯)、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(正丁酯)、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二 (異丁酯)、2,2'-[氧基雙(亞甲基)雙-2-丙烯酸二(第三丁酯)、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(第三戊酯)、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(硬脂酯)、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(月桂酯)、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(2-乙基己酯)、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(1-甲氧基乙酯)、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(1-乙氧基乙酯)、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二苯甲酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸聯苯酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二環己酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(第三丁基環己酯)、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(二環戊二烯酯)、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(三環癸酯)、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(異冰片烷酯)、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二金剛烷酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(2-甲基-2-金剛烷酯)以及類似物。其中,尤其,2,2'-[氧基雙(亞甲基)雙-2-丙烯酸二甲酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二乙酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二環己酯以及2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二苯甲酯較佳。這些醚二聚體可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。衍生自由以上通式(ED)表示之化合物的結構可與其他單體共聚合。
其中,日本專利申請案早期公開第2000-187322號以及第2002-62698號中所述之側鏈中具有烯丙基或乙烯酯基以及羧基之(甲基)丙烯酸樹脂、側鏈中具有雙鍵之鹼溶性樹脂,或日本專利申請案早期公開第2001-242612號中 所述之側鏈中具有醯胺基之鹼溶性樹脂由於膜強度、敏感性以及顯影性的平衡極佳而為適合的。
日本專利公開案第H7-12004號、第H7-120041號、第H7-120042號、第H8-12424號以及第S63-287944號、日本專利申請案早期公開第S63-287947號、第S63-287947號以及第H1-271741號中所述之具有酸基的胺基甲酸酯類黏合劑聚合物以及類似物,或日本專利申請案早期公開第2002-107918號中所述之側鏈中具有酸基以及雙鍵的胺基甲酸酯類黏合劑聚合物具有極佳強度,且因此,出於膜強度之觀點為有利的。
歐洲專利第993966號、歐洲專利第1204000號、日本專利申請案早期公開第2001-318463號中所述之具有酸基的經縮醛改質之聚乙烯醇類黏合劑聚合物以及類似物具有極佳膜強度,且因此為適合的。
聚乙烯基吡咯啶酮、聚氧化乙烯以及類似物適用作水溶性線性有機聚合物。醇溶性耐綸(nylon)、2,2-雙(4-羥基苯基)-丙烷與表氯醇之聚醚以及類似物亦適用於增強硬化膜之強度。
可用於本發明硬化性組成物中之黏合劑聚合物(F-1)的重量平均分子量(由GPC方法量測之聚苯乙烯轉換值)較佳為5,000或大於5,000,且更佳在10,000至300,000之範圍內,且其數目平均分子量較佳為1,000或大於1,000,且更佳在2,000至250,000之範圍內。其多分散度(重量平均分子量/數目平均分子量)較佳為1或大於1,且更佳 在1.1至10之範圍內。
黏合劑聚合物可為無規聚合物、嵌段聚合物、接枝聚合物以及類似物中之任一者。
可用於本發明之黏合劑聚合物(F-1)可由相關技術中已知之方法合成。合成中所用溶劑的實例包含四氫呋喃、二氯乙烯、環己酮、甲基乙基酮、丙酮、甲醇、乙醇、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙酸2-甲氧基乙酯、二乙二醇二甲醚、1-甲氧基-2-丙醇、乙酸1-甲氧基-2-丙酯、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、甲苯、乙酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、二甲亞碸、水以及類似物。這些黏著劑可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。
用於合成可用於本發明硬化性組成物中之黏合劑聚合物(F-1)的自由基聚合起始劑的實例包含相關技術中已知之化合物,諸如偶氮起始劑以及過氧化物起始劑。
在本發明硬化性組成物中,黏合劑聚合物(F-1)可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。
本發明硬化性組成物可能含有或可能不含黏合劑聚合物(F-1),但當組成物含有黏合劑聚合物(F-1)時,以硬化性組成物之總固體含量計,黏合劑聚合物(F-1)之含量較佳為1質量%至40質量%,更佳為3質量%至30質量%,且甚至更佳為4質量%至20質量%。
[界面活性劑(G-1)]
出於改良本發明硬化性組成物之塗佈性的觀點,可向 其中添加多種界面活性劑(G-1)。可使用多種界面活性劑作為界面活性劑(G-1),諸如氟類界面活性劑、非離子性界面活性劑、陽離子性界面活性劑、陰離子性界面活性劑以及矽類界面活性劑。
詳言之,當本發明硬化性組成物含有氟類界面活性劑且因此製成塗佈溶液時,可進一步改良液體特徵(尤其流動性),由此進一步改良塗層厚度之均勻性或保液性(liquid saving)。
亦即,當藉由塗佈包括感光性透明組成物(含氟類界面活性劑)的塗佈溶液以形成膜時,藉由降低欲塗佈表面與塗佈溶液之間的界面張力來改良對欲塗佈表面之濕潤性,從而改良對欲塗佈表面之塗佈性。因此,其有效之處在於,即使在用少量液體形成具有數微米厚度之薄膜時,亦可較適宜地形成具有較小厚度不均勻性之均勻厚度膜。
氟類界面活性劑中氟的含量(%)宜為3質量%至40質量%,更佳為5質量%至30質量%,且尤其較佳為7質量%至25質量%。出於塗層膜之厚度均勻性以及保液性的觀點,氟含量(%)處於上述範圍內之氟類界面活性劑為有效的,且在硬化性組成物中亦展現良好溶解度。
氟類界面活性劑的實例包含梅格範斯(MEGAFAC)F171、梅格範斯F172、梅格範斯F173、梅格範斯F176、梅格範斯F177、梅格範斯F141、梅格範斯F142、梅格範斯F143、梅格範斯F144、梅格範斯R30、梅格範斯F437、梅格範斯F475、梅格範斯F479、梅格範斯F482、梅格範 斯F554、梅格範斯F780以及梅格範斯F781(皆由大日本油墨化學工業株式會社(DIC corporation)製造);弗洛拉(Fluorad)FC430、弗洛拉FC431以及弗洛拉FC171(皆由住友3M株式會社(Sumitomo 3M Limited)製造);舍弗隆(Surflon)S-382、舍弗隆SC-101、舍弗隆SC-103、舍弗隆SC-104、舍弗隆SC-105、舍弗隆SC-1068、舍弗隆SC-381、舍弗隆SC-383、舍弗隆SC393以及舍弗隆KH-40(皆由朝日玻璃株式會社(ASAHI GLASS CO.LTD.)製造),以及類似物。
非離子性界面活性劑之特定實例包含甘油、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷以及其乙氧基化物、丙氧基化物(例如丙氧基化甘油、乙氧基化甘油以及類似物)、聚氧基伸乙基月桂醚、聚氧基伸乙基硬脂醚、聚氧基伸乙基油醚、聚氧基伸乙基辛基苯醚、聚氧基伸乙基壬基苯醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、脫水山梨糖醇脂肪酸酯(普洛尼克(Pluronic)L10、普洛尼克L31、普洛尼克L61、普洛尼克L62、普洛尼克10R5、普洛尼克17R2、普洛尼克25R2,以及特曲尼克(Tetronic)304、特曲尼克701、特曲尼克704、特曲尼克901、特曲尼克904、特曲尼克150R1(巴斯夫公司(BASF Corporation)製造),索斯帕思(SOLSPERSE)20000(路博潤公司(The Lubrizol Corporation)製造),以及舍菲隆(Surfynol)465(日信化學工業株式會社(Nissin Chemical Industry Co.,Ltd.)製造))以及類似物。
陽離子性界面活性劑之特定實例包含酞菁衍生物(產品名稱:埃弗卡-745,森下仁丹株式會社(Morishita & Co.,Ltd.)製造);有機矽氧烷聚合物KP341(信越化學工業株式會社(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.)製造);基於(甲基)丙烯酸之共聚物泊里富勞第75號、泊里富勞第90號以及泊里富勞第95號(共榮社化學株式會社(KYOEISHA CHEMICAL Co.,Ltd.)製造);W001(裕商株式會社(YUSHO CO.,LTD.)製造),以及類似物。
陰離子性界面活性劑之特定實例包含W004、W005、W017(裕商株式會社(YUSHO CO.,LTD.)製造)以及類似物。
矽類界面活性劑的實例包含「特雷矽力康(Toray silicone)DC3PA」、「特雷矽力康SH7PA」、「特雷矽力康DC11PA」、「特雷矽力康SH21PA」、「特雷矽力康SH28PA」、「特雷矽力康SH29PA」、「特雷矽力康SH30PA」以及「特雷矽力康SH8400」(道康寧特雷有限公司(Dow Corning Toray Co.,Ltd.)製造);「TSF-4440」、「TSF-4300」、「TSF-4445」、「TSF-4460」以及「TSF-4452」(邁圖高新材料公司(Momentive Performance Materials Inc.)製造);「KP341」、「KF6001」以及「KF6002」(信越矽力康株式會社(Shin-Etsu Silicone Co.,Ltd.)製造);「畢克307」、「畢克323」以及畢克330(畢克化學股份有限公司(BYK Chemie GmbH)製造),以及類似物。
界面活性劑(G-1)可單獨使用或以其中兩者或多於 兩者之組合形式使用。
硬化性組成物可能含有或可能不含界面活性劑(G-1),但當組成物含有界面活性劑時,以硬化性組成物之總質量計,所添加之界面活性劑的量較佳為0.001質量%至2.0質量%,且更佳為0.005質量%至1.0質量%。
[UV吸收劑]
本發明硬化性組成物可含有UV吸收劑。作為UV吸收劑,由以下通式(I)表示之化合物尤其較佳,其為共軛二烯化合物。
在通式(I)中,R1以及R2各獨立地表示氫原子、具有1至20個碳原子之烷基或具有6至20個碳原子之芳基,且R1與R2可彼此相同或不同,但決不同時表示氫原子。
由R1以及R2表示之具有1至20個碳原子之烷基的實例包含甲基、乙基、丙基、正丁基、正己基、環己基、正癸基、正十二烷基、正十八烷基、二十烷基、甲氧基乙基、乙氧基丙基、2-乙基己基、羥基乙基、氯丙基、N,N-二乙基胺基丙基、氰基乙基、苯乙基、苯甲基、對第三丁基苯乙基、對第三辛基苯氧基乙基、3-(2,4-二第三戊基苯氧基)丙基、乙氧基羰基甲基、2-(2-羥基乙氧基)乙基、2-呋喃基乙基以及類似基團,且甲基、乙基、丙基、正丁基以及正 己基較佳。
由R1以及R2表示之烷基可具有取代基,且具有取代基之烷基的取代基之實例包含烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、醯氧基、鹵素原子、醯基胺基、醯基、烷硫基、芳硫基、羥基、氰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、經取代之胺甲醯基、經取代之胺磺醯基、硝基、經取代之胺基、烷基磺醯基、芳基磺醯基以及類似基團。
由R1以及R2表示之具有6至20個碳原子之芳基可為單環或縮合環狀環,且可為具有取代基之經取代芳基以及未經取代之芳基中的任一者。其實例包含苯基、1-萘基、2-萘基、蒽基、菲基、茚基、苊丁烯基(acenabutenyl group)、茀基以及類似基團。具有取代基之經取代芳基的取代基之實例包含烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、醯氧基、鹵素原子、醯基胺基、醯基、烷硫基、芳硫基、羥基、氰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、經取代之胺甲醯基、經取代之胺磺醯基、硝基、經取代之胺基、烷基磺醯基、芳基磺醯基以及類似基團。其中,經取代或未經取代之苯基、1-萘基以及2-萘基較佳。
R1以及R2可與R1以及R2所鍵結之氮原子一起形成環狀胺基。環狀胺基之實例包含哌啶基、嗎啉基、吡咯啶基、六氫氮呯基、哌嗪基以及類似基團。
其中,R1以及R2各較佳為具有1至8個碳原子之低碳烷基(例如甲基、乙基、異丙基、丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、第三戊基、己基、辛基、2-乙基己基、第 三辛基以及類似基團),或經取代或未經取代之苯基(例如甲苯基、苯基、茴香基(anisyl)、2,4,6-三甲苯基、氯苯基、2,4-二第三戊基苯基以及類似基團)。亦較佳的是,R1與R2彼此鍵結,形成含有由式中之N表示之氮原子的環(例如哌啶環、吡咯啶環、嗎啉環以及類似環)。
在通式(I)中,R3以及R4各表示吸電子基團。此處,吸電子基團為哈米特氏取代基常數σp值(下文簡稱為「σp值」)為0.20至1.0之拉電子基團。吸電子基團較佳為σp值為0.30至0.8之拉電子基團。
哈米特氏規則(Hammett's rule)為L.P.哈米特(L.P.Hammett)於1935年提出的定量討論取代基對苯衍生物之反應或平衡所施加之影響的經驗規則,且此規則之有效性現今受到廣泛認可。由哈米特氏規則確定之取代基常數包含σp值以及σm值,且這些值揭露於諸多通用教科書中,其細節描述於以下文獻中,例如J.A.迪安(J.A.Dean)編,「蘭氏化學手冊(Lange's Handbook of Chemistry)」,第12版,1979(麥格勞希爾出版社(McGraw-Hill))或「化學領域(Realms of Chemistry)」,第122期,第96頁至第103頁,1979(南江堂株式會社(Nankodo Co.Ltd.))以及化學評論(Chemical Reviews),第91卷,第165頁至第195頁,1991。本發明不僅限於這些教科書中所述且文獻中已知之值,也不僅限於特定取代基,即使值未獲知於文獻中,只要所述值在基於哈米特氏規則量測時處於所述範圍內,所述值亦明確包含於本發明中。
σp值為0.20至1.0之拉電子基團的特定實例包含醯基、醯氧基、胺甲醯基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、氰基、硝基、二烷基膦醯基、二芳基膦醯基、二芳基膦基、烷基亞磺醯基、芳基亞磺醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、磺醯氧基、醯基硫基、胺磺醯基、硫氰酸酯基、硫羰基、經至少兩個或多於兩個鹵素原子取代之烷基、經至少兩個或多於兩個鹵素原子取代之烷氧基、經至少兩個或多於兩個鹵素原子取代之芳氧基、經至少兩個或多於兩個鹵素原子取代之烷基胺基、經至少兩個或多於兩個鹵素原子取代之烷硫基、經σp值為0.20或大於0.20之另一拉電子基團取代之芳基、雜環基、氯原子、溴原子、偶氮基或硒氰酸酯基。在這些取代基中,能夠更具有取代基之基團可更具有諸如上述取代基的取代基。
其中,R3以及R4各較佳為醯基、胺甲醯基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、氰基、硝基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、磺醯氧基以及胺磺醯基,且尤其較佳為醯基、胺甲醯基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、氰基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、磺醯氧基以及胺磺醯基。
在上述基團中,在本發明中,R3較佳為選自氰基、-COOR5、-CONHR5、-COR5以及-SO2R5之基團,且R4較佳為選自氰基、-COOR6、-CONHR6、-COR6以及-SO2R6之基團。R5以及R6各獨立地表示具有1至20個碳原子之烷基或具有6至20個碳原子之芳基。由R5以及R6表示之具有1至20個碳原子之烷基以及具有6至20個碳原子之 芳基分別具有與R1以及R2相同之含義且具有相同較佳態樣。
R3與R4可彼此鍵結形成環。
R1、R2、R3以及R4中之至少一者可為衍生自經由鍵聯基團鍵結於乙烯基之單體的聚合物形式。可使用與其他單體形成之共聚物。在共聚物之情況下,其他單體之實例包含丙烯酸、α-氯丙烯酸、α-芳丙烯酸(α-aracrylic acid)(例如衍生自丙烯酸(諸如甲基丙烯酸)之酯,較佳為低碳烷酯以及醯胺,例如丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、第三丁基丙烯醯胺、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸辛酯以及甲基丙烯酸月桂酯、亞甲基雙丙烯醯胺以及類似物)、乙烯酯(例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯以及類似物)、丙烯腈、甲基丙烯腈、芳族乙烯系化合物(例如苯乙烯以及其衍生物,例如乙烯基甲苯、二乙烯基苯、乙烯基苯乙酮、磺基苯乙烯、苯乙烯亞磺酸以及類似物)、衣康酸、檸康酸(citraconic acid)、丁烯酸、偏二氯乙烯、乙烯基烷醚(例如乙烯基乙醚以及類似物)、順丁烯二酸酯、N-乙烯基-2-吡咯啶酮、N-乙烯基吡啶、2-乙烯基吡啶以及4-乙烯基吡啶以及類似物。
其中,丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯以及芳族乙烯系化合物尤其較佳。
可組合使用兩種或多於兩種其他單體化合物。舉例而 言,可組合使用丙烯酸正丁酯與二乙烯基苯、苯乙烯與甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯與甲基丙烯酸,以及類似組合。
下文將闡述由以上通式(I)表示之化合物的較佳特定實例[例示性化合物(1)至例示性化合物(14)]。然而,本發明並不限於此。
由通式(I)表示之UV吸收劑可由日本專利公開案第S44-29620號、日本專利申請案早期公開第S53-128333號、第S61-169831號、第S63-53543號、第S63-53544號以及第S63-56651號以及類似案以及WO2009/123109之細則(pamphlet)中所述之方法合成。特定言之,例示性化 合物(1)可由WO2009/123109之細則的第0040段中所述之方法合成。
本發明硬化性組成物可能含有或可能不含UV吸收劑,但當組成物含有UV吸收劑時,以組成物之總固體含量計,UV吸收劑之含量較佳為0.1質量%至10質量%,更佳為0.1質量%至5質量%,且尤其較佳為0.1質量%至3質量%。
[其他添加劑]
為改良硬化膜之物理特性,可將已知添加劑(諸如塑化劑以及增敏劑)添加至硬化性組成物中。
塑化劑之實例包含鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二(十二烷酯)、三乙二醇二辛酸酯、鄰苯二甲酸二甲基乙二醇酯、磷酸三甲苯酯、己二酸二辛酯、癸二酸二丁酯、三乙醯基甘油以及類似物,且當使用黏合劑聚合物時,以可聚合化合物以及黏合劑聚合物之總質量計,可添加10質量%或小於10質量%之量的塑化劑。
<微透鏡>
本發明硬化性組成物可形成透明膜,所述透明膜具有高折射率以及高透射率,且由此,可極其適用於形成例如微透鏡以及微透鏡陣列。
亦即,本發明硬化性組成物較佳用於形成微透鏡。
本發明亦關於藉由使用透明膜形成之微透鏡,所述透明膜藉由使用本發明硬化性組成物形成。
[形成微透鏡之方法]
使用本發明硬化性組成物形成微透鏡的方法不受特別限制,且可應用常用方法。其中,包含至少以下製程之形成方法較佳。
(I-1)藉由使用本發明硬化性組成物在基板(諸如彩色濾光片)上形成塗層膜之製程
(II-1)加熱上述塗層膜以使塗層膜乾燥(或乾燥並硬化),從而獲得高折射率膜(透明膜)之製程
(III-1)加熱後在高折射率膜上形成抗蝕劑塗層膜之製程
(IV-1)藉助於具有適當波長之光源(g射線、i射線以及類似射線)使抗蝕劑塗層膜曝光之製程
(V-1)使曝光後之抗蝕劑塗層膜顯影以形成抗蝕劑圖案之製程
(VI-1)藉助於後加熱使抗蝕劑變為透鏡型之製程
(VII-1)藉助於乾式蝕刻移除抗蝕劑圖案以及上述高折射率膜之一些部分以使高折射率膜成形為透鏡型的製程
下文將描述這些製程。
-(I-1)製程-
在此製程中,在基板(諸如彩色濾光片)上塗佈本發明硬化性組成物,形成塗層膜。
塗佈方法不受特別限制,且可採用適當方法,諸如噴灑法、滾塗法、旋塗法以及棒塗法。
-(II-1)製程-
在此製程中,加熱塗層膜之一較佳實施例可包含預烘 烤以及後烘烤之兩步加熱處理。
預烘烤條件可根據所用各組分之種類或用量以及類似因素而變化,但通常為在60℃至120℃下持續30秒至15分鐘。所形成之塗層膜的膜厚度為預烘烤後之值,且較佳為0.5微米至20微米。在一些情況下可省略預烘烤製程。
隨後,藉由使用加熱裝置(諸如加熱板以及烘箱)加熱(後烘烤)塗層膜而使塗層膜硬化。後烘烤條件通常為在120℃至300℃下持續30秒至60分鐘。與此同時,可藉由在後烘烤製程之前進行曝光而促進硬化。
作為照射用之放射線,可使用紫外線,諸如g射線以及i射線;遠紫外線,諸如KrF準分子雷射以及ArF準分子雷射;X射線,諸如同步放射線;帶電粒子放射線,諸如電子放射線,但其中,紫外線較佳。
曝光量可根據感光性樹脂組成物之構成以及類似因素而適當地選擇,但較佳為50毫焦/平方公分至2,000毫焦/平方公分。
-(III-1)製程-
在此製程中,在高折射率膜上形成抗蝕劑塗層膜。作為抗蝕劑,可使用能夠藉由紫外曝光形成圖案的一般市售抗蝕劑。對於抗蝕劑塗層膜,亦進行(I-1)製程中之預烘烤。
-(IV-1)製程-
在此製程中,使用遮罩使塗層膜曝光成圖案型。作為照射用之放射線,可使用紫外線,諸如g射線以及i射線; 遠紫外線,諸如KrF準分子雷射以及ArF準分子雷射;X射線,諸如同步放射線;帶電粒子放射線,諸如電子放射線,但其中,必需選擇適於各抗蝕劑之感光波長的光。
-(V-1)製程-
在此製程中,由顯影溶液、較佳是鹼性顯影溶液使曝光後之抗蝕劑塗層膜顯影,且藉由移除放射線未照射部分或照射部分而形成具有預定形狀之圖案。
鹼性顯影溶液之實例包含以下之水溶液:氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、矽酸鈉、偏矽酸鈉、氨、乙胺、正丙胺、二乙胺、二乙基胺基乙醇、二正丙胺、三乙胺、甲基二乙胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺、氫氧化四甲銨、氫氧化四乙銨、吡咯、哌啶、1,8-二氮雜雙環[5,4,0]-7-十一烯、1,5-二氮雜雙環[4.3.0]-5-壬烯以及類似物。水溶性有機溶劑(諸如甲醇以及乙醇)、界面活性劑或多種有機溶劑可添加至鹼性顯影溶液中並加以使用。
作為顯影方法,可採用適當方法,諸如黏著法、浸漬法、震盪浸漬法(rocking immersion method)以及噴淋法。與此同時,在由鹼性顯影溶液顯影後,一般例如由流水(running water)洗滌塗層膜。
顯影時間根據感光性樹脂組成物之組成以及顯影溶液之組成而變化,但在室溫下通常為30秒至120秒。
-(VI-1)製程-
在此製程中,由加熱裝置(諸如加熱板以及烘箱)進行後加熱(後烘烤),從而在形成圖案後使抗蝕劑變為透鏡 型。後烘烤條件通常為在120℃至300℃下持續30秒至60分鐘。為了變為透鏡型,可採用包含進行兩次或多於兩次熱處理的分步烘烤法。
-(VII-1)製程-
可由已知方法(例如日本專利申請案早期公開第2010-204154號)進行乾式蝕刻。
以此方式,可形成所要微透鏡。
根據形成微透鏡之本發明方法,可以高產品產率簡單地形成具有極佳特性(例如高折射率以及高透射率)之高清晰度微透鏡以及微透鏡陣列。
<彩色濾光片之底塗膜>
可使用本發明硬化性組成物作為彩色濾光片之底塗膜。本發明硬化性組成物可形成透明且均勻之塗層膜,且由此,所述膜可適用作底塗膜。
亦即,本發明硬化性組成物較佳用於彩色濾光片之底塗層。
底塗膜較佳為以下製程中形成之彩色濾光片的底塗膜。
(I'-1)藉由使用本發明硬化性組成物,於其上形成有元件之基板上形成塗層膜之製程
(II'-1)加熱上述塗層膜以使塗層膜乾燥(或乾燥並硬化),從而獲得透明膜之製程
(III'-1)由已知方法於上述透明膜上形成彩色濾光片之製程
塗層膜以及透明膜之形成可根據<微透鏡>中所述之方法進行。
本發明之微透鏡以及彩色濾光片之底塗膜由本發明硬化性組成物形成且其特性具有極佳平衡,且由此可極其適用於各種OA設備、液晶電視、攜帶型電話、投影儀以及類似物之液晶顯示元件;晶片上彩色濾光片之成像光學裝置,諸如傳真、電子影印機以及固態影像感測元件;光纖連接器,以及類似物。
<固態影像感測元件>
本發明固態影像感測元件包含藉由使用上述本發明硬化性組成物形成之透明膜以及微透鏡中之至少一者。
本發明固態影像感測元件包含具有高折射率以及高透射率之透明膜、以及微透鏡中之至少一者,且由此可降低雜訊且展示極佳色彩再現性。
本發明固態影像感測元件不受特別限制,只要所述元件具有包含藉由使用本發明硬化性組成物形成之透明膜以及微透鏡中之至少一者的構成(constitution),以及充當固態感測元件之構成即可,且其實例包含如下構成,其中構成固態影像感測元件(CCD影像感測器、CMOS影像感測器以及類似物)之光接收區的光接收元件(由多個光電二極體、多晶矽以及類似物組成)設置於基板上,且底塗膜安置於彩色濾光片下;微透鏡設置於彩色濾光片上之構成,以及類似構成。
隨後將描述本發明之第二發明。
<組成物>
本發明第二發明之組成物為含有以下之組成物:作為金屬氧化物粒子(A-2)之氧化鈦粒子或氧化鋯粒子、含有衍生自(甲基)丙烯酸苯甲酯之重複單元的黏合劑聚合物(F-2)以及界面活性劑(G-2),其中界面活性劑(G-2)之含量以組成物之總固體含量計為0.0010質量%至3.0質量%。
在本發明組成物中,作為金屬氧化物粒子(A-2)之氧化鈦粒子或氧化鋯粒子較佳分散於組成物中,且更佳以下述分散組成物形式含於組成物中且分散於其中。
<分散組成物>
較佳含於本發明第二發明之組成物中的分散組成物為含有作為金屬氧化物粒子(A-2)之氧化鈦粒子或氧化鋯粒子、分散樹脂(B-2)以及溶劑(C-2)的分散組成物。
(A-2)作為金屬氧化物粒子之氧化鈦粒子或氧化鋯粒子
作為本發明之金屬氧化物粒子(A-2),至少使用氧化鈦粒子或氧化鋯粒子。氧化鈦粒子以及氧化鋯粒子為具有高折射率之無機粒子。氧化鈦粒子之實例包含二氧化鈦(TiO2)粒子,氧化鋯之實例包含二氧化鋯(ZrO2)粒子。其中,本發明組成物較佳至少含有氧化鈦粒子作為金屬氧化物粒子(A-2),此是因為可獲得較高折射率,且更佳含有二氧化鈦粒子(下文在一些情況下簡稱為「二氧化鈦」)。
本發明之氧化鈦粒子以及氧化鋯粒子的一次粒徑較 佳為1奈米至100奈米,且例如,可適當地自市售氧化鈦粒子以及氧化鋯粒子選擇並加以使用。
氧化鈦粒子以及氧化鋯粒子的一次粒徑較佳為1奈米至100奈米,但更佳為1奈米至80奈米,且尤其較佳為1奈米至50奈米。氧化鈦粒子以及氧化鋯粒子之一次粒徑較佳為100奈米或小於100奈米,此是因為可抑制折射率以及透射率下降。一次粒徑較佳為1奈米或大於1奈米,此是因為可抑制因凝集所致之分散性或分散穩定性劣化。
在本發明中,氧化鈦粒子以及氧化鋯粒子之一次粒徑以氧化鈦粒子以及氧化鋯粒子之平均粒徑獲得。在本發明中,氧化鈦粒子以及氧化鋯粒子之平均粒徑是指使用動態光散射法對藉由用丙二醇單甲醚乙酸酯80倍稀釋包含氧化鈦粒子及/或氧化鋯粒子之混合溶液或分散液體而獲得之稀溶液進行量測所獲得的值。
此量測以藉由使用麥奇克UPA-EX150(日機裝株式會社(NIKKISO Co.,Ltd.)製造)進行量測而獲得的數目平均粒徑計算。
在本發明中,氧化鈦粒子以及氧化鋯粒子之折射率不受特別限制,但以上關於金屬氧化物粒子(A-1)之折射率所述之範圍同樣較佳。
對於氧化鈦粒子以及氧化鋯粒子之比表面積,以上關於金屬氧化物粒子(A-1)之比表面積所述之範圍同樣較佳。
氧化鈦粒子以及氧化鋯粒子之形狀不受特別限制。舉 例而言,形狀可為以上關於金屬氧化物粒子(A-1)之形狀所述之形狀。
在本發明中,氧化鈦粒子以及氧化鋯粒子可為用有機化合物進行表面處理之粒子,其如以上關於金屬氧化物粒子(A-1)所述。表面處理之較佳態樣亦與以上關於金屬氧化物粒子(A-1)所述相同。
作為本發明之氧化鈦粒子以及氧化鋯粒子,較佳可使用那些市售產品。市售產品之實例包含與金屬氧化物粒子(A-1)中所例示者相同之各者。
本發明之金屬氧化物粒子(A-2)可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用金屬氧化物粒子,但其中至少一種為上述氧化鈦粒子或氧化鋯粒子。
當兩種或多於兩種金屬氧化物粒子組合用作金屬氧化物粒子(A-2)時,可與上述氧化鈦粒子或氧化鋯粒子組合使用之金屬氧化物粒子不受特別限制,只要不削弱本發明之作用即可,但具有高折射率之無機粒子較佳。其實例包含氧化矽粒子,且氧化矽粒子之實例包含二氧化矽(SiO2)粒子。氧化矽粒子之一次粒徑、折射率、比表面積、形狀以及表面處理的態樣與以上關於氧化鈦粒子以及氧化鋯粒子所述之範圍的態樣相同。
較佳可使用氧化矽粒子市售產品,且二氧化矽粒子之市售產品的實例包含OG502-31(科萊恩公司(Clariant Co.)製造)以及類似物。
在本發明中,以金屬氧化物粒子(A-2)之總質量計, 氧化鈦粒子或氧化鋯粒子較佳為30質量%至100質量%,更佳為60質量%至100質量%,甚至更佳為80質量%至100質量%,且最佳為100質量%(亦即,金屬氧化物粒子(A-2)僅由氧化鈦粒子或氧化鋯粒子組成)。
當構成本發明分散組成物或組成物以獲得極高折射率時,以本發明分散組成物或組成物之總固體含量計,組成物中金屬氧化物粒子(A-2)之含量較佳為10質量%至90質量%,更佳為10質量%至50質量%,甚至更佳為12質量%至40質量%,且尤其較佳為15質量%至35質量%。
與此同時,詳言之,為獲得具有高折射率之微透鏡,以本發明分散組成物或組成物之總固體含量計,組成物中金屬氧化物粒子之含量較佳為50質量%至90質量%,更佳為52質量%至85質量%,且最佳為55質量%至80質量%。
(B-2)分散樹脂
較佳含於本發明組成物中之分散組成物包含分散樹脂。分散樹脂不受特別限制,只要分散樹脂使金屬氧化物粒子(A-2)分散即可,但較佳為具有接枝鏈之共聚物,且更佳為下述接枝共聚物(下文在一些情況下稱作「特定樹脂1」)。接枝共聚物具有除氫原子以外之原子數為40至10,000的接枝鏈。在此種情況下,接枝鏈與上述接枝共聚物(B-1)中之接枝鏈相同,且較佳出於相同原因而使用。
作為較佳用於本發明之分散樹脂(B-2)之接枝共聚物的每個接枝鏈中除氫原子以外之原子數為40至 10,000,每個接枝鏈中除氫原子以外之原子數更佳為100至500,且甚至更佳的是,每個接枝鏈中除氫原子以外之原子數為150至260。
因為每個接枝鏈中除氫原子以外之原子數為40或大於40,此意謂接枝鏈較長,故空間排斥效應增強,且由此分散性或分散穩定性改良,此為較佳的。與此同時,因為每個接枝鏈中除氫原子以外之原子數為10,000或小於10,000,故接枝鏈不會過長,且對金屬氧化物粒子之吸附力下降得到抑制,從而抑制分散性或分散穩定性降低,此為較佳的。
與此同時,每個接枝鏈中除氫原子以外之原子數與接枝共聚物(B-1)中所述相同。
作為接枝鏈之聚合物結構,可使用與以上接枝共聚物(B-1)中所述之結構相同的結構,且其較佳範圍亦相同。
較佳的是,接枝共聚物具有具接枝鏈之結構單元(重複單元),且可例如藉由基於典型方法使具有聚合物結構作為接枝鏈之大單體聚合而獲得。大單體之結構不受特別限制,只要大單體具有能夠與聚合物主鏈部分反應之取代基且亦具有滿足本發明要求之接枝鏈即可。然而,較佳宜使用具有反應性雙鍵基團之大單體。
適用於合成特定樹脂1之市售大單體的實例包含以上接枝共聚物(B-1)中所述之市售大單體。
特定樹脂1較佳包含接枝共聚物(B-1)中至少一種由式(1)至式(4)中之任一者表示的結構單元作為具有 接枝鏈之結構,且更佳包含至少一種由式(1A)、式(2A)、式(3)以及式(4)中之任一者表示的結構單元。
在較佳用於本發明之特定樹脂1中,以特定樹脂1之總質量計,所包含之具有接枝鏈之結構單元(重複單元)較佳在10質量%至80質量%之範圍內,更佳在20質量%至65質量%之範圍內,且尤其較佳在35質量%至60質量%之範圍內。當結構單元之含量在這些範圍內時,金屬氧化物粒子之分散性或分散穩定性較高,且由此進一步改良藉由使用含有分散組成物之組成物形成之塗層膜的膜厚度均勻性。本發明中所用之特定樹脂1可為兩種或多於兩種結構彼此不同之接枝共聚物的組合。
較佳用於本發明之特定樹脂1較佳為如下聚合物,其具有以特定樹脂1之總質量計20質量%至90質量%之量的具有酸基之結構單元(重複單元)。以特定樹脂1之總質量計,具有酸基之結構單元的含量更佳為50質量%至80質量%且最佳為60質量%至75質量%。
當具有酸基之結構單元的含量為20質量%或大於20質量%時,特定樹脂1對金屬氧化物粒子之吸附性變得足夠,且由此改良分散穩定性。當在大尺寸(例如12吋)晶圓上塗覆本發明組成物時,易於形成在晶圓之中心部分與周邊部分之間具有小膜厚度差異的膜。
當具有酸基之結構單元的含量以特定樹脂1之總質量計為90質量%或小於90質量%時,引入特定樹脂1中之接枝鏈的量變得足夠,且由此改良分散穩定性。當在大尺 寸(例如12吋)晶圓上塗覆本發明組成物時,易於形成在晶圓之中心部分與周邊部分之間具有小膜厚度差異的膜。
具有酸基之結構單元的含量在所述範圍內,且由此,特定樹脂1之酸值可適當地控制在以下較佳範圍內。
酸基可充當能夠與金屬氧化物粒子形成相互作用的除接枝鏈以外的官能基。
酸基以及酸基結構與以上接枝共聚物(B-1)中所述之酸基以及酸基結構相同,且其較佳範圍亦相同。
酸基可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。
特定樹脂1之酸值較佳在70毫克KOH/公克至350毫克KOH/公克之範圍內,更佳在80毫克KOH/公克至300毫克KOH/公克之範圍內,且甚至更佳在80毫克KOH/公克至150毫克KOH/公克之範圍內。即使在大尺寸(例如12吋)晶圓上塗覆組成物時,亦可藉由將酸值控制在上述範圍內而確定地獲得在晶圓之中心部分與周邊部分之間具有小膜厚度差異的膜。
特定樹脂1可更含有具有能夠與金屬氧化物粒子形成相互作用的除接枝鏈以及酸基以外之官能基的結構單元(重複單元)。具有能夠與其他金屬氧化物粒子形成相互作用之官能基的結構單元之結構不受特別限制,但其實例包含與以上接枝共聚物(B-1)中所述之結構相同的結構,且其較佳範圍亦相同。
出於改良各種效能(諸如影像強度)之目的,除了具 有接枝鏈之結構單元、具有酸基之結構單元以及不同於這些結構單元的具有能夠與金屬氧化物粒子形成相互作用之官能基的結構單元以外,具有金屬氧化物粒子之分散組成物中較佳包含的特定樹脂1,亦可包含具有其他各種官能基之其他結構單元作為衍生自共聚合組分之結構單元,例如具有對分散液中所用之分散介質具有親和性之官能基的結構單元以及類似結構單元,只要不削弱本發明之作用即可。
可共聚合之共聚合組分的實例包含以上接枝共聚物(B-1)中所述之聚合組分,且其較佳範圍亦相同。
可自由基聚合化合物可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。特定樹脂1可能含有或可能不含上述可自由基聚合化合物。然而,當樹脂含有所述化合物時,以特定樹脂1之總質量計,對應於可自由基聚合化合物之結構單元的含量為0.1質量%至50質量%,且尤其較佳為0.1質量%至30質量%。
特定樹脂1之重量平均分子量(由GPC方法量測之聚苯乙烯轉換值)較佳為5,000至300,000,更佳為7,000至100,000,且尤其較佳為10,000至50,000。
作為分散樹脂(B-2),可使用下述樹脂(下文適當地稱作「特定樹脂2」)。特定樹脂2具有如下重複單元,其具有基團X,基團X含有pKa為14或小於14之官能基;且具有側鏈原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈Y;且亦含有鹼性氮原子。
因為如上下文所述之本發明分散組成物與金屬氧化物粒子(A-2)在氮原子與特定樹脂2中基團X所具有的pKa為14或小於14之官能基處發生相互作用,而且特定樹脂2具有原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈Y,故例如寡聚物鏈或聚合物鏈Y可充當空間排斥基團以展現極佳分散性,從而使金屬氧化物粒子均勻地分散成高折射率粒子。即使在室溫以及類似條件下長期儲存分散組成物時,寡聚物鏈或聚合物鏈Y亦可與溶劑相互作用而長期抑制金屬氧化物粒子沈澱。當由分散組成物(更特定言之,例如硬化性組成物)形成塗層膜時,寡聚物鏈或聚合物鏈Y可充當空間排斥基團以防止金屬氧化物粒子聚集,且由此,即使增加金屬氧化物粒子之含量,分散性或分散穩定性亦不易如上所述般減弱。亦即,本發明分散組成物可用於達成極佳分散性以及分散穩定性且獲得具有極高折射率之膜。
在本文中,鹼性氮原子不受特別限制,只要鹼性氮原子為展示鹼性之氮原子即可,但特定樹脂2較佳含有具有pKb為14或小於14之氮原子的結構,且更佳含有具有pKb為10或小於10之氮原子的結構。
本發明之鹼性強度pKb是指在25℃水溫下之pKb,其為定量表示鹼強度之指標,且與鹼性常數相同。鹼性強度pKb以及下述酸強度pKa具有如下關係:pKb=14-pKa
具有pKa為14或小於14之官能基的基團X與下述特定樹脂2-1上之基團X相同。
特定樹脂2之側鏈中所具有的原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈Y與下述特定樹脂2-1上之原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈Y相同。
特定樹脂2之實例包含含以下重複單元之樹脂:由下式表示之具有含pKa為14或小於14之官能基的基團X的重複單元、由下式表示之具有鹼性氮原子之重複單元以及由下式表示之具有原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈Y的重複單元(自以下重複單元之結構的左側依序對應)。
在所述式中,x、y以及z各表示重複單元之聚合莫耳比,且較佳x為5至50,y為5至60且z為10至90。l表示聚酯鏈之連接數,此為可形成原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈的整數,且較佳為70至2,000。
特定樹脂2較佳為如下樹脂,其具有含氮原子之重複單元,所述氮原子鍵結於具有pKa為14或小於14之官能基的基團X;且具有側鏈原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈Y。
特定樹脂2尤其較佳為樹脂2-1(下文適當地稱作「特定樹脂2-1」),其具有(i)至少一種含有氮原子之重複單 元,其選自聚(低碳伸烷基亞胺)類重複單元、聚烯丙胺類重複單元、聚二烯丙胺類重複單元、間二甲苯二胺-表氯醇聚縮物類重複單元以及聚乙烯胺類重複單元,其中含有pKa為14或小於14之官能基的基團X鍵結於以上氮原子,以及(ii)側鏈原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈Y。
((i)至少一種含有氮原子之重複單元,其選自聚(低碳伸烷基亞胺)類重複單元、聚烯丙胺類重複單元、聚二烯丙胺類重複單元、間二甲苯二胺-表氯醇聚縮物類重複單元以及聚乙烯胺類重複單元)
本發明之特定樹脂2-1具有(i)至少一種含有氮原子之重複單元,其選自聚(低碳伸烷基亞胺)類重複單元、聚烯丙胺類重複單元、聚二烯丙胺類重複單元、間二甲苯二胺-表氯醇聚縮物類重複單元以及聚乙烯胺類重複單元。因此,改良對金屬氧化物粒子(A-2)之表面的吸附力且可降低金屬氧化物粒子之間的相互作用。
聚(低碳伸烷基亞胺)可為鏈狀或網狀形式。
藉由使至少一種含有氮原子之重複單元(i)(選自聚(低碳伸烷基亞胺)類重複單元、聚烯丙胺類重複單元、聚二烯丙胺類重複單元、間二甲苯二胺-表氯醇聚縮物類重複單元以及聚乙烯胺類重複單元)聚合而獲得之主鏈的數目平均分子量,亦即,特定樹脂2-1中除側鏈之寡聚物鏈或聚合物鏈Y部分以外之部分的數目平均分子量較佳為100至10,000,更佳為200至5,000,且最佳為300至2,000。 主鏈部分之數目平均分子量可由藉由核磁共振光譜法量測之端基(terminal group)以及主鏈部分之氫原子整數值的比例測定,或可藉由量測作為原料之含有胺基之寡聚物或聚合物的分子量測定。
含有氮原子之重複單元(i)尤其較佳為聚(低碳伸烷基亞胺)類重複單元或聚烯丙胺類重複單元。與此同時,在本發明中,聚(低碳伸烷基亞胺)中所用之表述「低碳」指示碳原子數為1至5,且低碳伸烷基亞胺表示具有1至5個碳原子之伸烷基亞胺。若指定此結構,則本發明之特定樹脂2-1較佳包含具有由通式(I-1)表示之重複單元以及由通式(I-2)表示之重複單元的結構或具有由通式(II-1)表示之重複單元以及由通式(II-2)表示之重複單元的結構。
(由通式(I-1)表示之重複單元以及由通式(I-2)表示之重複單元)
將詳細描述作為本發明特定樹脂2-1之較佳構成組分的由通式(I-1)表示之重複單元以及由通式(I-2)表示之重複單元。
在通式(I-1)以及通式(I-2)中,
R1以及R2各獨立地表示氫原子、鹵素原子或烷基。各a獨立地表示1至5之整數。*表示重複單元之間的鍵聯部分。
X表示含有pKa為14或小於14之官能基的基團。
Y表示原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈。
除了由通式(I-1)或通式(I-2)表示之重複單元以外,本發明之特定樹脂2-1較佳亦具有由通式(I-3)表示之重複單元作為共聚合組分。當使用樹脂作為金屬氧化物粒子(A-2)之分散劑時,藉由組合使用這些重複單元而進一步改良分散效能。
在通式(I-3)中,*、R1、R2以及a與通式(I-1)相同。
Y'表示原子數為40至10,000之具有陰離子基團的寡聚物鏈或聚合物鏈。
可藉由使具有與胺反應形成鹽之基團的寡聚物或聚合物與主鏈部分中具有一級胺基或二級胺基之樹脂加成而進行反應,來形成由通式(I-3)表示之重複單元。
在通式(I-1)、通式(I-2)以及通式(I-3)中,R1以及R2尤其較佳為氫原子。出於原料可用性之觀點,a較 佳為2。
除了由通式(I-1)、通式(I-2)以及通式(I-3)表示之重複單元以外,本發明之特定樹脂2-1亦可包含低碳伸烷基亞胺作為重複單元。如上所述,低碳伸烷基亞胺表示具有1至5個碳原子之伸烷基亞胺。特定樹脂2-1可能含有或可能不含此種低碳伸烷基亞胺重複單元,但當特定樹脂2-1含有低碳伸烷基亞胺重複單元時,以特定樹脂2-1中所包含之所有重複單元計,所含低碳伸烷基亞胺重複單元之量較佳為1莫耳%至70莫耳%,且最佳為3莫耳%至50莫耳%。與此同時,由X、Y或Y'表示之基團亦可鍵結於此種低碳伸烷基亞胺重複單元中之氮原子。主鏈結構中包含鍵結有由X表示之基團的重複單元與鍵結有Y之重複單元的樹脂亦涵蓋於本發明之特定樹脂2-1中。
由通式(I-1)表示之重複單元為含有氮原子之重複單元,其中含有pKa為14或小於14之官能基的基團X鍵結於所述氮原子,且出於儲存穩定性以及顯影性之觀點,以特定樹脂2-1中所包含之所有重複單元計,所含之含有氮原子之重複單元的量較佳為1莫耳%至80莫耳%,且最佳為3莫耳%至50莫耳%。
由通式(I-2)表示之重複單元為具有原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈的重複單元,且出於儲存穩定性之觀點,以本發明特定樹脂2-1之所有重複單元計,所含重複單元之量較佳為10莫耳%至90莫耳%,且最佳為30莫耳%至70莫耳%。
在評述兩者之含量比時,出於分散穩定性以及親水性與疏水性之平衡的觀點,重複單元(I-1):重複單元(I-2)之莫耳比較佳在10:1至1:100之範圍內,且更佳在1:1至1:10之範圍內。
與此同時,視需要組合使用的由通式(I-3)表示之重複單元為如下重複單元,其中包含原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈的部分結構離子鍵結於主鏈之氮原子,且出於效用之觀點,以特定樹脂2-1之所有重複單元計,所含之量較佳為0.5莫耳%至20莫耳%,且最佳為1莫耳%至10莫耳%。
與此同時,聚合物鏈Y之離子鍵可藉由紅外光譜法或鹼滴定來確認。
(由通式(II-1)表示之重複單元以及由通式(II-2)表示之重複單元)
將詳細描述作為本發明特定樹脂2-1之其他較佳構成組分的由通式(II-1)表示之重複單元以及由通式(II-2)表示之重複單元。
在通式(II-1)以及通式(II-2)中,R3、R4、R5以及R6各獨立地表示氫原子、鹵素原子或烷基。*、X以及Y與通式(I-1)以及通式(I-2)中之*、X以及Y相同。
除了由通式(II-1)表示之重複單元以及由通式(II-2)表示之重複單元以外,特定樹脂2-1較佳亦包含由通式(II-3)表示之重複單元作為共聚合組分。當使用樹脂作為金屬氧化物粒子(A-2)之分散劑時,藉由組合使用這些重複單元而進一步改良分散效能。
在通式(II-3)中,*、R3、R4、R5以及R6與通式(II-1)相同。Y'與通式(I-3)中之Y'相同。
在通式(II-1)、通式(II-2)以及通式(II-3)中,出於原料可用性之觀點,R3、R4、R5以及R6較佳為氫原子。
通式(II-1)為含有氮原子之重複單元,其中含有pKa為14或小於14之官能基的基團X鍵結於所述氮原子,且出於儲存穩定性以及顯影性之觀點,以特定樹脂2-1中所包含之所有重複單元計,所含之含有此種氮原子之重複單 元的量較佳為1莫耳%至80莫耳%,且最佳為3莫耳%至50莫耳%。
通式(II-2)為具有原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈Y的重複單元,且出於儲存穩定性之觀點,以本發明特定樹脂2-1之所有重複單元計,所含重複單元之量較佳為10莫耳%至90莫耳%,且最佳為30莫耳%至70莫耳%。
在評述兩者之含量比時,出於分散穩定性以及親水性與疏水性之平衡的觀點,重複單元(II-1):重複單元(II-2)之莫耳比較佳在10:1至1:100之範圍內,且更佳在1:1至1:10之範圍內。
以特定樹脂2-1之所有重複單元計,所含之視需要組合使用的由通式(II-3)表示之重複單元的量較佳為0.5莫耳%至20莫耳%,且最佳為1莫耳%至10莫耳%。
在本發明之特定樹脂2-1中,詳言之,出於分散性之觀點,最佳包含由通式(I-1)表示之重複單元與由通式(I-2)表示之重複單元。
<含有pKa為14或小於14之官能基的基團X>
X具有在25℃水溫下pKa為14或小於14之官能基。本文所提及之「pKa」如化學手冊(II)(Chemical Handbook(II))(第四修訂版,1993,日本化學學會(The Chemical Society of Japan)編,丸善株式會社(Maruzen Co.,Ltd.))中所定義。
「pKa為14或小於14之官能基」的結構等不受特別 限制,只要其物理特性滿足此條件即可,且其實例包含pKa在上述範圍內之已知官能基,且pKa為12或小於12之官能基尤其較佳,且pKa為11或小於11之基團最佳。特定言之,其實例包含羧酸(pKa約為3至5)、磺酸(pKa約為-3至-2)、-COCH2CO-(pKa約為8至10)、-COCH2CN(pKa約為8至11)、-CONHCO-、酚羥基、-RFCH2OH或-(RF)2CHOH(RF表示全氟烷基,pKa約為9至11)、磺醯胺(pKa約為9至11)以及類似基團,且尤其較佳為羧酸(pKa約為3至5)、磺酸(pKa約為-3至-2)以及-COCH2CO-(pKa約為8至10)。
基團X所具有之官能基的pKa為14或小於14,且由此可與金屬氧化物粒子(A-2)相互作用。
含有pKa為14或小於14之官能基的基團X較佳直接鍵結於含有氮原子之重複單元中的氮原子,但含有氮原子之重複基團的氮原子與基團X可經共價鍵結或經離子鍵結而鍵聯形成鹽。
本發明之含有pKa為14或小於14之官能基的基團X尤其較佳具有由通式(V-1)、通式(V-2)或通式(V-3)表示之結構。
在通式(V-1)以及通式(V-2)中, U表示單鍵或二價鍵聯基團。
d以及e各獨立地表示0或1。
在通式(V-3)中,Q表示醯基或烷氧基羰基。
由U表示之二價鍵聯基團的實例包含伸烷基(更特定言之,例如-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CHMe-、-(CH2)5-、-CH2CH(n-C10H21)-以及類似基團)、含氧伸烷基(更特定言之,例如-CH2OCH2-、-CH2CH2OCH2CH2-以及類似基團)、伸芳基(例如伸苯基、伸甲苯基、伸聯苯基、伸萘基、伸呋喃基、伸吡咯基以及類似基團)、伸烷氧基(例如伸乙氧基、伸丙氧基、伸苯氧基以及類似基團)、伸烯基(例如伸乙烯基)以及類似基團,但尤其較佳為具有1至30個碳原子之伸烷基、具有2至30個碳原子之伸烯基或具有6至20個碳原子之伸芳基,且最佳為具有1至20個碳原子之伸烷基、具有2至20個碳原子之伸烯基或具有6至15個碳原子之伸芳基。出於生產力(productivity)之觀點,d較佳為1,且e較佳為0。
Q表示醯基或烷氧基羰基。作為Q中之醯基,具有1至30個碳原子之醯基(例如甲醯基、乙醯基、正丙醯基、苯甲醯基以及類似基團)較佳,且乙醯基尤其較佳。作為Q中之烷氧基羰基,具有2至30個碳原子之烷氧基羰基(例如甲氧基羰基、乙氧基羰基、正丙氧基羰基以及類似基團)較佳。作為Q,醯基尤其較佳,且出於生產簡易性以及原料可用性(X之前驅體X')之觀點,乙醯基較佳。
本發明之基團X較佳鍵結於含有氮原子之重複單元 的氮原子。因此,顯著改良金屬氧化物粒子(A-2)之分散性以及分散穩定性。
基團X包含pKa為14或小於14之官能基作為其部分結構,且由此充當鹼溶性基團。因此認為,當在硬化性組成物或類似物中使用樹脂以賦予塗層膜能量且使塗層膜部分硬化,且溶解未曝光部分而移除所述部分並形成圖案時,未硬化區於鹼性顯影溶液中之顯影性得到改良,且可獲得分散性、分散穩定性以及顯影性。
X中pKa為14或小於14之官能基的含量不受特別限制,但以1公克本發明特定樹脂2計,較佳為0.01毫莫耳至5毫莫耳,且最佳為0.05毫莫耳至1毫莫耳。在此範圍內,金屬氧化物粒子(A-2)之分散性以及分散穩定性得到改良,且當樹脂用於硬化性組成物中時,未硬化部分之顯影性變得極佳。出於酸值之觀點,當本發明之特定樹脂2用於具有圖案形成特性之硬化性組成物中時,出於顯影性之觀點,所含官能基之量較佳使得特定樹脂2之酸值為5毫克KOH/公克至50毫克KOH/公克。
(原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈Y)
Y之實例包含已知聚合物鏈,諸如聚酯、聚醯胺、聚醯亞胺以及聚(甲基)丙烯酸酯,其可鍵聯於特定樹脂2之主鏈部分。Y與特定樹脂2之鍵聯部分較佳為寡聚物鏈或聚合物鏈Y之末端。
Y較佳鍵結於至少一種含有氮原子之重複單元的氮原子,所述重複單元選自聚(低碳伸烷基亞胺)類重複單元、 聚烯丙胺類重複單元、聚二烯丙胺類重複單元、間二甲苯二胺-表氯醇聚縮物類重複單元以及聚乙烯胺類重複單元。Y與主鏈部分之間的鍵結模式為共價鍵結、離子鍵結或共價鍵結與離子鍵結之組合,所述主鏈部分為諸如至少一種含有氮原子之重複單元,其選自聚(低碳伸烷基亞胺)類重複單元、聚烯丙胺類重複單元、聚二烯丙胺類重複單元、間二甲苯二胺-表氯醇聚縮物類重複單元以及聚乙烯胺類重複單元。Y與主鏈部分之鍵結模式的比率在共價鍵結:離子鍵結=100:0至0:100、較佳95:5至5:95且最佳90:10至10:90之範圍內。當比率在所述範圍外時,分散性以及分散穩定性劣化且溶劑溶解度亦降低。
Y較佳以醯胺鍵結於或以羧酸根形式離子鍵結於含有氮原子之重複單元的氮原子。
出於分散性、分散穩定性以及顯影性之觀點,寡聚物鏈或聚合物鏈Y之原子數較佳為50至5,000,且更佳為60至3,000。
當每個寡聚物鏈或聚合物鏈Y之原子數少於40時,接枝鏈較短,且由此,空間排斥效應降低,從而使分散性劣化。與此同時,當每個寡聚物鏈或聚合物鏈Y之原子數多於10,000時,寡聚物鏈或聚合物鏈Y過長,且由此對金屬氧化物粒子之吸附力可能下降,從而降低分散性。
Y之數目平均分子量可由以GPC方法獲得之聚苯乙烯轉換值量測。出於分散性、分散穩定性以及顯影性之觀點,Y之數目平均分子量尤其較佳為1,000至50,000,且 最佳為1,000至30,000。
在一個樹脂分子中,較佳兩個或多於兩個且最佳五個或多於五個由Y表示之側鏈結構鍵結於主鏈鍵。
詳言之,Y較佳具有由通式(III-1)表示之結構。
在通式(III-1)中,Z為具有聚酯鏈作為部分結構之聚合物或寡聚物,且表示由以下通式(IV)表示的具有游離羧酸之聚酯中除羧基以外之殘基。
在通式(IV)中,Z與通式(III-1)中之Z相同。
當特定樹脂2-1含有由通式(I-3)或通式(II-3)表示之重複單元時,Y'較佳由通式(III-2)表示。
在通式(III-2)中,Z與通式(III-1)中之Z相同。
一端具有羧基之聚酯(由通式(IV)表示之聚酯)可藉由羧酸與內酯聚縮合(IV-1)、含羥基之羧酸聚縮合(IV-2)、二元醇與二價羧酸(或環狀酸酐)聚縮合(IV-3)以及類似反應獲得。
用於羧酸與內酯之聚縮合反應(IV-1)的羧酸可為脂族羧酸(較佳為具有1至30個碳原子之直鏈或分支鏈羧酸,例如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、正己酸、正辛酸、正癸酸、正十二烷酸、棕櫚酸、2-乙基己酸、環己酸以及類似物)、含羥基之羧酸(較佳為具有1至30個碳原子之直鏈或分支鏈含羥基之羧酸,例如乙醇酸、乳酸、3-羥基丙酸、4-羥基十二烷酸、5-羥基十二烷酸、蓖麻油酸、12-羥基十二烷酸、12-羥基硬脂酸、2,2-雙(羥基甲基)丁酸以及類似物),且尤其較佳為具有6至20個碳原子之直鏈脂族羧酸或具有1至20個碳原子之含羥基之羧酸。這些羧酸可以混合物形式使用。作為內酯,可使用已知內酯,且其實例包含β-丙內酯、β-丁內酯、γ-丁內酯、γ-己內酯、γ-辛內酯、δ-戊內酯、δ-己內酯、δ-辛內酯、ε-己內酯、δ-十二烷內酯、α-甲基-γ-丁內酯以及類似物,且出於反應性以及可用性之觀點,尤其較佳為ε-己內酯。
這些內酯可以其中多種內酯之組合形式使用。
反應時羧酸與內酯之進料莫耳比視所要聚酯鏈之分子量而定,且由此,所述比率可能無法確定為定值,但羧酸:內酯=1:1至1:1,000較佳,且1:3至1:500最佳。
含羥基之羧酸聚縮合(IV-2)中的含羥基之羧酸與 (IV-1)中之含羥基之羧酸相同,且其較佳範圍亦相同。
二元醇與二價羧酸(或環狀酸酐)之聚縮合反應(IV-3)的二元醇可為直鏈或分支鏈脂族二醇(較佳為具有2至30個碳原子之二醇,例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇以及類似物),且尤其較佳為具有2至20個碳原子之脂族二醇。
二價羧酸之實例包含直鏈或分支鏈二價脂族羧酸(較佳為具有1至30個碳原子之二價脂族羧酸,例如丁二酸、順丁烯二酸、己二酸、癸二酸、十二烷二酸、戊二酸、辛二酸、酒石酸、草酸、丙二酸以及類似物),且尤其較佳為具有3至20個碳原子之二價羧酸。亦可使用等效於這些二價羧酸之酸酐(例如無水丁二酸、無水戊二酸以及類似物)。
二價羧酸與二元醇較佳以1:1之莫耳比進料。因此,可向末端引入羧酸。
製備聚酯時之聚縮合較佳藉由添加催化劑進行。催化劑較佳為充當路易斯酸(Lewis acid)之催化劑,且其實例包含Ti化合物(例如Ti(OBu)4、Ti(O-Pr)4以及類似物)、Sn化合物(例如辛酸錫、氧化二丁基錫、月桂酸二丁基錫、羥基丁基氧化單丁基錫、氯化錫以及類似物)、質子酸(例如硫酸、對甲苯磺酸以及類似物),以及類似物。以所有單體之莫耳數計,催化劑之量較佳為0.01莫耳%至10莫耳%,且最佳為0.1莫耳%至5莫耳%。反應溫度較佳為80℃ 至250℃,且最佳為100℃至180℃。反應時間視反應條件而變化,但通常為1小時至24小時。
聚酯之數目平均分子量可由以GPC方法獲得之聚苯乙烯轉換值量測。聚酯之數目平均分子量為1,000至1,000,000,較佳為2,000至100,000,且最佳為3,000至50,000。在此範圍內之分子量可達成分散性與顯影性。
出於生產簡易性之觀點,形成Y中之聚合物鏈的聚酯部分結構較佳為藉由羧酸與內酯聚縮合(IV-1)以及含羥基之羧酸聚縮合(IV-2)而獲得的聚酯。
本發明特定樹脂2之特定態樣[(A-1)至(A-61)]在下文中由樹脂所具有之重複單元的特定結構以及其組合展示,但本發明並不限於此。在以下式中,k、l、m以及n各表示重複單元之聚合莫耳比,k表示1至80,l表示10至90,m表示0至80,n表示0至70,且k+l+m+n=100。p以及q表示聚酯鏈之連接數,且其各獨立地表示5至100,000。R'表示氫原子或烷基羰基。
為合成本發明之特定樹脂2,可由以下方法製備特定樹脂:(1)使具有一級胺基或二級胺基之樹脂、X之前驅體x以及Y之前驅體y反應的方法,(2)使含有X之單體與含有Y之大分子單體聚合的方法或類似方法,且較佳由以下步驟製備特定樹脂:首先合成主鏈中具有一級胺基或二級胺基之樹脂,隨後使樹脂與X之前驅體x以及Y之前驅體y發生反應,以藉由聚合物反應向主鏈中所存在之氮原子引入反應產物。
具有一級胺基或二級胺基之樹脂的實例包含含有一級胺基或二級胺基之寡聚物或聚合物,其構成含有氮原子之主鏈部分,且為例如聚(低碳伸烷基亞胺)、聚烯丙胺、聚二烯丙胺、間二甲苯二胺-表氯醇聚縮物、聚乙烯胺以及類似物。其中,由聚(低碳伸烷基亞胺)或聚烯丙胺組成之寡聚物或聚合物較佳。
具有pKa為14或小於14之官能基的基團X的前驅體x表示可與具有一級胺基或二級胺基之樹脂反應以向主鏈中引入X之化合物。
x之實例包含環狀羧酸酐(具有4至30個碳原子之環狀羧酸酐較佳,且為例如丁二酸酐、戊二酸酐、衣康酸酐、順丁烯二酸酐、烯丙基丁二酸酐、丁基丁二酸酐、正辛基 丁二酸酐、正癸基丁二酸酐、正十二烷基丁二酸酐、正十四烷基丁二酸酐、正二十二烯基丁二酸酐、(2-己烯-1-基)丁二酸酐、(2-甲基丙烯-1-基)丁二酸酐、(2-十二烯-1-基)丁二酸酐、正辛烯基丁二酸酐、(2,7-辛二烯-1-基)丁二酸酐、乙醯基蘋果酸酐、二乙醯基酒石酸酐、氯橋酸酐(het acid anhydride)、環己烷-1,2-二甲酸酐、3-甲基環己烷-1,2-二甲酸酐或4-甲基環己烷-1,2-二甲酸酐、四氟丁二酸酐、3-環己烯-1,2-二甲酸酐或4-環己烯-1,2-二甲酸酐、4-甲基-4-環己烯-1,2-二甲酸酐、鄰苯二甲酸酐、四氯鄰苯二甲酸酐、萘二甲酸酐、萘二甲酸酐、雙環[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四甲酸二酐、苯均四酸二酐、內消旋-丁烷-1,2,3,4-四甲酸二酐、1,2,3,4-環戊烷甲酸二酐以及類似物)、含鹵素原子之羧酸(例如氯乙酸、溴乙酸、碘乙酸、4-氯-正丁酸以及類似物)、磺內酯(例如丙烷磺內酯、1,4-丁烷磺內酯以及類似物)、二烯酮、環狀磺基羧酸酐(例如2-磺基苯甲酸酐以及類似物)、含有-COCH2COCl-之化合物(例如乙基丙二醯氯以及類似物)或氰基乙酸氯化物以及類似物,且出於生產力之觀點,尤其較佳為環狀羧酸酐、磺內酯以及二烯酮。
原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈Y的前驅體y表示可與具有一級胺基或二級胺基之樹脂反應,以引入寡聚物鏈或聚合物鏈Y的化合物。
y較佳為原子數為40至10,000之寡聚物或聚合物,其具有可在末端共價鍵結或離子鍵結於特定樹脂2之氮原 子的基團,且尤其,一端具有游離羧基之原子數為40至10,000之寡聚物或聚合物最佳。
y之實例包含一端具有游離羧酸的由通式(IV)表示之聚酯、一端具有游離羧酸之聚醯胺、一端具有游離羧酸之聚(甲基)丙烯酸類樹脂以及類似物,但尤其一端含有游離羧酸的由通式(IV)表示之聚酯最佳。
y可由已知方法合成,且例如,可例示藉由上述羧酸與內酯聚縮合(IV-1)、含羥基之羧酸聚縮合(IV-2)或二元醇與二價羧酸(或環狀酸酐)聚縮合(IV-3)來製備由通式(IV)表示之一端含有游離羧酸之聚酯的方法。一端含有游離羧酸之聚醯胺可藉由含胺基之羧酸(例如甘胺酸、丙胺酸、β-丙胺酸、2-胺基丁酸以及類似物)自縮合以及類似反應來製備。一端含有游離羧酸之聚(甲基)丙烯酸酯可藉由使(甲基)丙烯酸類單體在含羧基之鏈轉移劑(例如3-巰基丙酸以及類似物)存在下進行自由基聚合來製備。
本發明之特定樹脂2可由以下方法製備:(a)使具有一級胺基或二級胺基之樹脂同時與x以及y反應的方法,(b)使具有一級胺基或二級胺基之樹脂首先與x反應,隨後與y反應的方法,或(c)使具有一級胺基或二級胺基之樹脂首先與y反應,隨後與x反應的方法。詳言之,(c)使具有一級胺基或二級胺基之樹脂首先與y反應,隨後與x反應的方法較佳。
反應溫度可根據條件而適當地選擇,但較佳為20℃至 200℃,且最佳為40℃至150℃。出於生產力之觀點,反應時間較佳為1小時至48小時,且更佳為1小時至24小時。
反應可在溶劑存在下進行。溶劑之實例包含水、亞碸化合物(例如二甲亞碸以及類似物)、酮化合物(例如丙酮、甲基乙基酮、環己酮以及類似物)、酯化合物(例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸乙酯、丙二醇1-單甲醚2-乙酸酯以及類似物)、醚化合物(例如乙醚、二丁醚、四氫呋喃以及類似物)、脂族烴化合物(例如戊烷、己烷以及類似物)、芳族烴化合物(例如甲苯、二甲苯、均三甲苯以及類似物)、二甲苯基化合物(例如乙腈、丙腈以及類似物)、醯胺化合物(例如N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮以及類似物)、羧酸化合物(例如乙酸、丙酸以及類似物)、醇化合物(例如甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、3-甲基丁醇、1-甲氧基-2-丙醇以及類似物)以及鹵素類溶劑(例如氯仿、1,2-二氯乙烷以及類似物)。
當使用溶劑時,以基質(substrate)計,所用溶劑較佳為0.1倍質量(times by mass)至100倍質量,且最佳為0.5倍質量至10倍質量。
本發明之特定樹脂2可由再沈澱方法純化。當使用藉由再沈澱方法移除低分子量組分而獲得的特定樹脂2作為分散劑時,分散效能得到改良。對於再沈澱方法,較佳使用烴類溶劑(諸如己烷)以及醇類溶劑(諸如甲醇)。
如GPC方法所量測,由此獲得之本發明特定樹脂2的重量平均分子量較佳為3,000至100,000,且更佳為5,000 至55,000。上述範圍內之分子量的有利之處在於可達成高顯影性以及高儲存穩定性。本發明特定樹脂2中(i)含有氮原子之重複單元中之氮原子的存在可由諸如酸滴定之方法來確認,且(ii)pKa為14或小於14之官能基的存在以及所述官能基與重複單元之氮原子的鍵結可由諸如鹼滴定、核磁共振光譜法以及紅外光譜法之方法來確認。可由諸如核磁共振光譜法以及GPC方法之方法確認(ii)原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈Y含於側鏈中。
下文將描述本發明特定樹脂2之特定實例以及其分子量。R'表示烷基。
在較佳含於本發明組成物中之分散組成物中,特定樹脂1以及特定樹脂2各自可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。
出於分散性以及分散穩定性之觀點,以較佳含於本發明組成物中之分散組成物或本發明組成物的總固體含量計,分散樹脂(B-2)(例如特定樹脂1或特定樹脂2)之含量較佳在10質量%至50質量%之範圍內,更佳在11質量%至40質量%之範圍內,且甚至更佳在12質量%至30質量%之範圍內
-其他分散樹脂-
出於控制金屬氧化物粒子之分散性的目的以及類似目的,較佳含於本發明組成物中之分散組成物可含有除特 定樹脂以外之分散樹脂(下文在一些情況下稱作「其他分散樹脂」)。除特定樹脂以外之其他分散樹脂的實例包含以上接枝共聚物(B-1)中所述之分散樹脂,且其較佳範圍亦相同。
較佳含於本發明組成物中之分散組成物或本發明組成物可能含有或可能不含其他分散樹脂,但當組成物含有其他分散樹脂時,以分散組成物或本發明組成物之總固體含量計,其他分散樹脂之含量較佳在1質量%至20質量%之範圍內,且更佳在1質量%至10質量%之範圍內。
(C-2)溶劑
較佳含於本發明組成物中之分散組成物包含溶劑,且溶劑可由多種有機溶劑組成。
此處可用之有機溶劑與上述溶劑(C-1)相同。
這些有機溶劑可單獨使用或組合使用。較佳含於本發明組成物中之分散組成物中固體內含物的濃度較佳為2質量%至60質量%。
製備較佳含於本發明組成物中之分散組成物的方法不受特別限制,且可應用製備分散組成物之常用方法。舉例而言,可藉由混合金屬氧化物粒子(A-2)、分散樹脂(B-2)以及溶劑(C-2),且使用循環型分散元件(珠磨機)對混合物進行分散處理來進行製備。
<組成物>
本發明組成物為含有下述者之組成物:含有衍生自(甲基)丙烯酸苯甲酯之重複單元的黏合劑聚合物(F-2),以及 界面活性劑(G-2),以及作為上述金屬氧化物粒子(A-2)之氧化鈦粒子或氧化鋯粒子,且界面活性劑(G-2)之含量以組成物之總固體含量計為0.0010質量%至3.0質量%。
使用此構成,可製備如下組成物,其具有高折射率,且能夠形成在塗覆組成物之後塗層面之形狀隨時間變化較小,且在顯影處理後折射率下降較小的膜(以透明膜作為代表)。
本發明組成物較佳為硬化性組成物。作為硬化性組成物之一態樣,本發明組成物較佳為如下硬化性組成物,其經構成而使本發明組成物更包含可聚合化合物(D-2)以及聚合起始劑(E-2),且必要時包含其他組分。
以此方式,因為本發明之「硬化性組成物」為上述「組成物」的一種類型,故以硬化性組成物之總固體含量計,金屬氧化物粒子之含量與上述組成物或分散組成物中金屬氧化物粒子之含量範圍相同。
可藉由將本發明組成物製成硬化性組成物而較成功地形成具有高折射率、在塗覆組成物之後塗層面之形狀隨時間變化較小且在顯影處理後折射率下降較小的膜(以透明膜作為代表)。
本發明亦關於一種藉由使用本發明組成物或硬化性組成物形成的透明膜。
由本發明組成物或硬化性組成物獲得之膜或硬化膜(由硬化性組成物形成,隨後進行硬化反應之膜)的折射率較佳為1.72至2.60,且更佳為1.80至2.60。
膜或硬化膜之折射率為1.72至2.60的物理特性可由任何方式達成,只要本發明組成物含有金屬氧化物粒子(A-2)、含有衍生自(甲基)丙烯酸苯甲酯之重複單元的黏合劑聚合物(F-2)以及界面活性劑(G-2)(在本發明硬化性組成物中,亦含有可聚合組成物(D-2)以及聚合起始劑(E-2))即可。然而,物理特性宜例如藉由控制可聚合組成物(D-2)或可另外添加之黏合劑聚合物的種類以及含量,或使組成物中含有金屬氧化物粒子(A-2)且同時控制金屬氧化物粒子之種類以及含量來達成。
詳言之,上述物理特性可藉由使用作為上述較佳實例之金屬氧化物粒子而較容易地達成。
本發明組成物較佳為透明組成物,且更特定言之,當由組成物形成膜厚度為1.0微米之膜或硬化膜時,所述組成物為如下組成物,其中在400奈米至700奈米之整個波長區中,沿著膜或硬化膜之厚度方向的光透射率為90%或大於90%。
亦即,本發明透明膜是指如下膜,其中在400奈米至700奈米之整個波長區中,在1.0微米之膜厚度下,沿著膜厚度方向之光透射率為90%或大於90%。
此光透射率之物理特性可由任何方式達成,只要本發明組成物含有金屬氧化物粒子(A-2)、含有衍生自(甲基)丙烯酸苯甲酯之重複單元的黏合劑聚合物(F-2)以及界面活性劑(G-2)(在本發明硬化性組成物中,亦含有可聚合化合物(D-2)以及聚合起始劑(E-2))即可,但宜例如藉 由控制可聚合化合物(D-2)或可另外添加之黏合劑聚合物的種類以及含量來達成。光透射率之物理特性亦宜藉由控制金屬氧化物粒子(A-2)之粒徑或分散樹脂(B-2)之種類以及添加量來達成。
對於本發明組成物以及透明膜,在400奈米至700奈米之整個波長區中光透射率為90%或大於90%為展現尤其微透鏡所需之特徵的重要因素。
在400奈米至700奈米之整個波長區中,光透射率較佳為95%或大於95%,更佳為99%或大於99%,且最佳為100%。
考慮以上所述,本發明組成物實質上不含著色劑(以組成物之總固體含量計,著色劑之含量較佳為0質量%)。
(F-2)含有衍生自(甲基)丙烯酸苯甲酯之重複單元的黏合劑聚合物
本發明組成物包含含有衍生自(甲基)丙烯酸苯甲酯之重複單元的黏合劑聚合物(F-2)。據推測,黏合劑聚合物含有衍生自(甲基)丙烯酸苯甲酯之重複單元以穩定組成物中金屬氧化物粒子之分散狀態,從而有助於展現本發明之作用。
除了衍生自(甲基)丙烯酸苯甲酯之重複單元(下文在一些情況下描述為「BzMA」或「重複單元BzMA」)以外,本發明之黏合劑聚合物(F-2)較佳更含有衍生自(甲基)丙烯酸酯之重複單元(下文在一些情況下描述為「MAA」或「重複單元MAA」),且除上述重複單元以外,黏合劑聚合 物更佳亦含有衍生自(甲基)丙烯酸烷酯之重複單元。由含有這些重複單元之黏合劑聚合物(F-2)較成功地展現本發明之作用。
衍生自(甲基)丙烯酸酯之重複單元(「重複單元MAA」)通常為衍生自(甲基)丙烯酸之重複單元。
衍生自(甲基)丙烯酸烷酯之重複單元中側鏈之烷基較佳具有1至30個碳原子,且更佳具有1至20個碳原子。
衍生自(甲基)丙烯酸烷酯之重複單元的實例包含衍生自(甲基)丙烯酸異丁酯之重複單元(下文在一些情況下描述為「iBuMA」或「重複單元iBuMA」)、衍生自(甲基)丙烯酸羥基乙酯之重複單元(下文在一些情況下描述為「HEMA」或「重複單元HEMA」)、衍生自(甲基)丙烯酸烷酯且含有環氧乙烷基之重複單元(下文在一些情況下描述為「EOA」或「重複單元EOA」)以及類似重複單元,且較佳含有其中至少一種重複單元且更佳含有至少兩種重複單元。
在本文中,衍生自(甲基)丙烯酸烷酯且含有環氧乙烷基之重複單元意謂具有以下結構之重複單元,其中衍生自(甲基)丙烯酸烷酯之重複單元中側鏈之烷基中的一些或所有伸烷基鏈經環氧乙烷基取代。環氧乙烷基較佳由-(C2H4O)n-表示。此處,n表示整數,較佳為2至90之整數,更佳為4至23之整數,且尤其較佳為6至15之整數。
黏合劑聚合物(F-2)較佳具有環氧乙烷基,更佳含有重複單元EOA,且甚至更佳含有重複單元EOA與重複 單元iBuMA。
亦即,本發明之黏合劑聚合物(F-2)尤其較佳含有所有重複單元BzMA、重複單元MAA、重複單元EOA以及重複單元iBuMA,且最佳為僅由所述四個重複單元組成之黏合劑聚合物。
除重複單元BzMA以外亦包含重複單元iBuMA與重複單元EOA作為黏合劑聚合物(F-2)之重複單元為較佳的原因尚不明確,但據推測,可藉由平衡組成物中黏合劑聚合物(F-2)之溶解度以及與金屬氧化物粒子之相容性來進一步增強溶液狀態之均勻性以及當膜製成塗層膜時所述膜的均勻性。
在本發明之黏合劑聚合物(F-2)中,以黏合劑聚合物(F-2)之所有重複單元計,重複單元BzMA之含量較佳在10莫耳%至65莫耳%之範圍內,更佳在10莫耳%至50莫耳%之範圍內,且甚至更佳在20莫耳%至40莫耳%之範圍內。
本發明之黏合劑聚合物(F-2)可能含有或可能不含重複單元MAA,但當黏合劑聚合物含有所述重複單元時,以黏合劑聚合物(F-2)之所有重複單元計,重複單元MAA之含量較佳在1莫耳%至50莫耳%之範圍內,更佳在5莫耳%至40莫耳%之範圍內,且甚至更佳在10莫耳%至35莫耳%之範圍內。
本發明之黏合劑聚合物(F-2)可能含有或可能不含重複單元iBuMA,但當黏合劑聚合物含有所述重複單元 時,以黏合劑聚合物(F-2)之所有重複單元計,重複單元iBuMA之含量較佳在1莫耳%至50莫耳%之範圍內,更佳在10莫耳%至50莫耳%之範圍內,且甚至更佳在20莫耳%至45莫耳%之範圍內。
本發明之黏合劑聚合物(F-2)可能含有或可能不含重複單元HEMA,但當黏合劑聚合物含有所述重複單元時,以黏合劑聚合物(F-2)之所有重複單元計,重複單元HEMA之含量較佳在1莫耳%至40莫耳%之範圍內,更佳在3莫耳%至30莫耳%之範圍內,且甚至更佳在5莫耳%至25莫耳%之範圍內。
本發明之黏合劑聚合物(F-2)可能含有或可能不含重複單元EOA,但當黏合劑聚合物含有所述重複單元時,以黏合劑聚合物(F-2)之所有重複單元計,重複單元EOA之含量較佳在0.5莫耳%至40莫耳%之範圍內,更佳在1莫耳%至25莫耳%之範圍內,且甚至更佳在2莫耳%至15莫耳%之範圍內。
本發明黏合劑聚合物(F-2)之重量平均分子量(由GPC方法量測之聚苯乙烯轉換值)較佳為1,000或大於1,000,更佳為5,000至100,000,且甚至更佳為5,000至50,000。其多分散度(重量平均分子量/數目平均分子量)較佳為1或大於1,且更佳在1.1至10之範圍內。
黏合劑聚合物(F-2)可為無規聚合物、嵌段聚合物、接枝聚合物以及類似物中之任一者。
本發明之黏合劑聚合物(F-2)可由相關技術中已知 之方法合成。合成中所用之溶劑的實例包含四氫呋喃、氯乙烯、環己酮、甲基乙基酮、丙酮、甲醇、乙醇、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙酸2-甲氧基乙酯、二乙二醇二甲醚、1-甲氧基-2-丙醇、乙酸1-甲氧基-2-丙酯、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、甲苯、乙酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、二甲亞碸、水以及類似物。這些溶劑可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。
用於合成本發明組成物中所用之黏合劑聚合物(F-2)的自由基聚合起始劑的實例包含相關技術中已知之化合物,諸如偶氮起始劑以及過氧化物起始劑。
以下展示黏合劑聚合物(F-2)之特定實例以及其重量平均分子量(Mw)以及共聚比(莫耳比),但本發明並不限於此。
在本發明組成物中,黏合劑聚合物(F-2)可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。
在本發明組成物中,以組成物之總固體含量計,黏合劑聚合物(F-2)之含量較佳為1質量%至40質量%,更佳為3質量%至30質量%,且甚至更佳為4質量%至20質量%。
-其他黏合劑聚合物-
本發明組成物可含有除黏合劑聚合物(F-2)以外之黏合劑聚合物。作為除黏合劑聚合物(F-2)以外之黏合劑 聚合物,較佳使用以上黏合劑聚合物(F-1)中所述之黏合劑聚合物(然而,黏合劑聚合物(F-2)除外)。
在本發明組成物中,除黏合劑聚合物(F-2)以外之黏合劑聚合物可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。
本發明組成物可能含有或可能不含除黏合劑聚合物(F-2)以外之黏合劑聚合物,但當組成物含有所述黏合劑聚合物時,以組成物之總固體含量計,除黏合劑聚合物(F-2)以外之黏合劑聚合物的含量較佳為1質量%至40質量%,更佳為3質量%至30質量%,且甚至更佳為4質量%至20質量%。
(G-2)界面活性劑
本發明組成物可含有多種界面活性劑,以組成物之總固體含量計,其在0.0010質量%至3.0質量%之範圍內。當藉由含有0.0010質量%或大於0.0010質量%之量的界面活性劑而形成塗層膜時,界面活性劑均勻地存在於金屬氧化物粒子與黏合劑聚合物之間,且因此,塗層面之形狀隨時間而劣化或蝕刻顯影後折射率下降(即本發明意欲解決的問題)的情形可被防止。當界面活性劑之添加量大於3.0質量%時,塗層面之形狀因界面活性劑自身之排斥性反而會劣化。
可使用多種界面活性劑作為界面活性劑,諸如氟類界面活性劑、非離子性界面活性劑、陽離子性界面活性劑、陰離子性界面活性劑以及矽類界面活性劑。
其中,較佳使用氟類界面活性劑或非離子性界面活性劑,且最佳使用氟類界面活性劑。
詳言之,本發明組成物含有氟類界面活性劑,且因此,當組成物製成塗佈溶液時,可進一步改良液體特徵(尤其流動性),由此進一步改良塗層厚度之均勻性或保液性。
亦即,當藉由使用應用含有氟類界面活性劑之透明組成物的塗佈溶液形成膜時,可藉由降低欲塗佈表面與塗佈溶液之間的界面張力來改良對欲塗佈表面之濕潤性,從而改良對欲塗佈表面之塗佈性。因此,其有效之處在於即使在用少量液體形成具有數微米厚度之薄膜時,亦可較適宜地形成具有較小厚度不均勻性之均勻厚度膜。
氟類界面活性劑中氟的含量(%)宜為3質量%至40質量%,更佳為5質量%至30質量%,且尤其較佳為7質量%至25質量%。出於塗層膜之厚度均勻性以及保液性的觀點,氟含量(%)處於上述範圍內的氟類界面活性劑為有效的,且在組成物中亦展現良好溶解度。
氟類界面活性劑、非離子性界面活性劑、陽離子性界面活性劑、陰離子性界面活性劑以及矽類界面活性劑的實例包含以上界面活性劑(G-1)中所述之各氟類界面活性劑、非離子性界面活性劑、陽離子性界面活性劑、陰離子性界面活性劑、矽類界面活性劑以及類似物。
界面活性劑可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。
在本發明組成物中,以組成物之總固體含量計,必需 將界面活性劑之含量控制在0.0010質量%至3.0質量%。為儘可能降低蝕刻顯影處理後之折射率下降(其為本發明欲解決之一問題),以組成物之總固體含量計,界面活性劑之含量較佳為0.010質量%至3.0質量%,更佳為0.10質量%至3.0質量%,甚至更佳為0.50質量%至3.0質量%,且尤其較佳為1.0質量%至3.0質量%。
本發明組成物較佳為含有作為金屬氧化物粒子(A-2)之氧化鈦粒子、作為黏合劑聚合物(F-2)之黏合劑聚合物J-1以及作為界面活性劑(G-2)之氟類界面活性劑的組成物,且以組成物之總固體含量計,氟類界面活性劑的含量為0.50質量%至3.0質量%,此是因為可形成塗覆後塗層面之形狀隨時間變化較小且在顯影處理後折射率下降較小的膜。
(D-2)可聚合化合物
當本發明組成物為硬化性組成物且含有可聚合組成物(D-2)時,可聚合組成物(D-2)較佳為具有至少一個烯系不飽和雙鍵之可加成聚合化合物,且選自更佳具有至少一個末端烯系不飽和鍵且甚至更佳具有兩個或多於兩個末端烯系不飽和鍵之化合物。所述化合物在技術領域中廣泛知曉,且任何這些化合物可用於本發明中而不受任何特別限制。舉例而言,可使用上述可聚合化合物(D-1)。
藉由使用異氰酸酯與羥基之加成反應而製備的基於胺基甲酸酯之可加成聚合化合物亦適合,且其特定實例包含分子中含有兩個或多於兩個可聚合乙烯基之乙烯基胺基 甲酸酯化合物,其藉由如日本專利公開案第S48-41708號所述,使由下式(V)表示之含有羥基之乙烯系單體與分子中具有兩個或多於兩個異氰酸酯基之聚異氰酸酯化合物加成而獲得。
在下式(V)中,R7以及R8各獨立地表示氫原子或甲基。
H2C=C(R7)COOCH2CH(R8)OH (V)
日本專利申請案早期公開案第S51-37193號、日本專利公開案第H2-32293號以及第H2-16765號中所述之丙烯酸胺基甲酸酯或日本專利公開案第S58-49860號、第S56-17654號、第S62-39417號以及第S62-39418號中所述之具有環氧乙烷骨架之胺基甲酸酯化合物亦適合。具有極佳感光速度之硬化性組成物可藉由使用日本專利申請案早期公開案第S63-277653號、第S63-260909號以及第H1-105238號中所述之分子中具有胺基結構或硫醚結構之可聚合化合物獲得。
可聚合化合物之其他實例包含多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,諸如日本專利申請案早期公開第S48-64183號以及日本專利公開案第S49-43191號以及第S52-30490號中所述之聚酯丙烯酸酯;藉由使環氧樹脂與(甲基)丙烯酸反應而獲得的環氧丙烯酸酯,以及類似物。其實例亦包含日本專利公開案第S46-43946號、第H1-40337號以及第 H1-40336號中所述之特定不飽和化合物、日本專利申請案早期公開第H2-25493號中所述之乙烯基膦酸化合物以及類似物。在一些情況下,適合使用日本專利申請案早期公開第S61-22048號中所述之含有全氟烷基之結構。亦可使用日本接著學會志(Journal of Japan Adhesion Society),第20卷,第7期,第300頁至第308頁(1984)中所述之光硬化性單體或寡聚物。
作為可聚合化合物,在常壓下沸點為100℃或高於100℃的具有烯系不飽和基團之化合物(其具有至少一個可加成聚合乙烯基)亦較佳。其實例包含單官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,諸如聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯以及(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯;環氧乙烷或環氧丙烷與多元醇加成、繼而進行(甲基)丙烯醯化之化合物,所述多元醇為諸如聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己二醇(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(丙烯醯氧基乙基)醚、異氰尿酸三(丙烯醯氧基乙酯)、甘油或三羥甲基乙烷;如日本專利公開案第S48-41708號以及第S50-6034號以及日本專利申請案早期公開第S51-37193號所述之(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯;如日本專利申請案早期公開第S48-64183號、日本經審查專利公開案第S49-43191號以及第S52-30490號所述之聚酯丙烯酸酯;多官能丙烯 酸酯或甲基丙烯酸酯,諸如藉由使環氧樹脂與(甲基)丙烯酸反應而獲得之環氧丙烯酸酯反應產物;以及其混合物。
可聚合化合物之實例包含藉由使環狀醚基(諸如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯)與具有烯系不飽和基團之化合物在多官能羧酸中反應而獲得的多官能(甲基)丙烯酸酯。
作為其他較佳可聚合化合物,亦可使用日本專利申請案早期公開第2010-160418號以及第2010-129825號以及日本專利第4364216 C號中所述之官能度為2或大於2的具有茀環且具有烯系可聚合基團之化合物,以及卡多樹脂(cardo resin)。
作為可加成聚合且在常壓下沸點為100℃或高於100℃的具有至少一個烯系不飽和基團之化合物,日本專利申請案早期公開第2008-292970號之第[0254]段至第[0257]段中所述之化合物亦適合。
除以上所述以外,亦可適當地使用由以下通式(MO-1)至通式(MO-5)表示之可自由基聚合單體。與此同時,在所述式中,當T為氧基伸烷基時,R鍵結於其碳原子側之末端。
在所述通式中,n為0至14且m為1至8。分子中所存在之多個R以及T各自可與所有其他R以及T相同或不同。
在由通式(MO-1)至通式(MO-5)表示之各可自由 基聚合單體中,多個R中之至少一者表示由-OC(=O)CH=CH2或-OC(=O)C(CH3)=CH2表示之基團。
由通式(MO-1)至通式(MO-5)表示之可自由基聚合單體的特定實例包含日本專利申請案早期公開第2007-269779號之第[0248]段至第[0251]段中所述之化合物,其可適用於本發明。
亦可使用日本專利申請案早期公開第H10-62986號中描述為通式(1)以及通式(2)之化合物以及其特定實例,且藉由使環氧乙烷或環氧丙烷與多元醇加成、繼而進行(甲基)丙烯醯化而獲得的化合物作為可聚合化合物。
其中,作為可聚合化合物,較佳使用二季戊四醇三丙烯酸酯(卡亞拉德(KAYARAD)D-330作為其市售產品;日本化藥株式會社(NIPPON KAYAKU Co.,Ltd.)製造)、二季戊四醇四丙烯酸酯(卡亞拉德D-320作為其市售產品;日本化藥株式會社(NIPPON KAYAKU Co.,Ltd.)製造)、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(卡亞拉德D-310作為其市售產品;日本化藥株式會社(NIPPON KAYAKU Co.,Ltd.)製造)、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(卡亞拉德DPHA作為其市售產品;日本化藥株式會社(NIPPON KAYAKU Co.,Ltd.)製造)以及其中乙二醇或丙二醇穿過(甲基)丙烯醯基之結構。亦可使用其寡聚物類型。
可聚合化合物為具有多官能單體之化合物,且可具有酸基,諸如羧基、磺酸基以及磷酸基。因此,烯系化合物可以原樣使用,只要當化合物為上述混合物時,所述化合 物具有未反應之羧基即可,但必要時,可藉由使非芳族羧酸酐與上述烯系化合物之羥基反應而引入酸基。在此種情況下,所用非芳族羧酸酐之特定實例包含無水四氫鄰苯二甲酸、烷基化無水四氫鄰苯二甲酸、無水六氫鄰苯二甲酸、烷基化無水六氫鄰苯二甲酸、無水丁二酸以及無水順丁烯二酸。
在本發明中,具有酸值之單體為脂族多羥基化合物與不飽和羧酸之酯,且較佳為藉由使非芳族羧酸酐與脂族多羥基化合物之未反應羥基反應,而使得具有酸基的多官能單體,且脂族多羥基化合物尤其較佳為呈酯形式之季戊四醇及/或二季戊四醇。市售產品之實例包含經多元酸改質之丙烯酸寡聚物(東亞合成株式會社(TOAGOSEI CO.,LTD.)製造),諸如M-5120以及M-520。
這些單體可單獨使用,但因為在製造時難以使用單一化合物,故可以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。必要時,作為單體的不具有酸基之多官能單體可與具有酸基之多官能單體組合使用。
具有酸基之多官能單體的酸值較佳為0.1毫克KOH/公克至40毫克KOH/公克,且更佳為5毫克KOH/公克至30毫克KOH/公克。當多官能單體之酸值過低時,顯影溶解特徵劣化。當酸值過高時,製備或處理單體變得困難且光聚合效能劣化,從而使硬化性(諸如像素之表面光滑度)劣化。因此,當具有另一酸基之多官能單體以其中兩者或多於兩者之組合形式使用,或不具有酸基之多官能單體組 合使用時,必需將全部多官能單體之酸基控制在上述範圍內。
較佳含有具有己內酯結構之多官能單體作為可聚合單體。
具有己內酯結構之多官能單體不受特別限制,只要所述單體之分子中具有己內酯結構即可,但其實例包含經ε-己內酯改質之多官能(甲基)丙烯酸酯,其藉由酯化多元醇(諸如如下多元醇,諸如三羥甲基乙烷、雙三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、雙三羥甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、甘油、二甘油以及三羥甲基三聚氰胺)、(甲基)丙烯酸以及ε-己內酯而獲得。其中,由下式(1)表示之具有己內酯結構的多官能單體較佳。
(在所述式中,六個R皆為由下式(2)表示之基團,或六個R中之一個至五者為由下式(2)表示之基團且其餘為由下式(3)表示之基團。)
(在所述式中,R1表示氫原子或甲基,m表示1或2之數字,且「*」表示鍵結臂(bonding hand)。)
(在所述式中,R1表示氫原子或甲基,且「*」表示鍵結臂。)
具有此種己內酯結構之多官能單體可以是購自日本化藥株式會社(NIPPON KAYAKU Co.,Ltd.)的卡亞拉德DPCA系列,其實例包含卡亞拉德DPCA-20(在式(1)至式(3)中,m=1,由式(2)表示之基團數=2,且所有R1皆表示氫原子的化合物)、卡亞拉德DPCA-30(在上述式中,m=1,由式(2)表示之基團數=3,且所有R1皆表示氫原子的化合物)、卡亞拉德DPCA-60(在上述式中,m=1,由式(2)表示之基團數=6,且所有R1皆表示氫原子的化合物)、卡亞拉德DPCA-120(在上述式中,m=2,由式(2)表示之基團數=6,且所有R1皆表示氫原子的化合物),以及類似物。
在本發明中,具有己內酯結構之多官能單體可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。
作為本發明之特定單體,自以下通式(i)或通式(ii)所表示之化合物族群中選出的至少一者亦較佳。
在通式(i)以及通式(ii)中,各E獨立地表示-((CH2)yCH2O)-或-((CH2)yCH(CH3)O)-,各y獨立地表示0至10之整數,各X獨立地表示丙烯醯基、甲基丙烯醯基、氫原子或羧基。
在通式(i)中,丙烯醯基與甲基丙烯醯基之總數為3或4,各m獨立地表示0至10之整數,且各m之總和為0至40之整數。然而,當各m之總和為0時,任一X為羧基。
在通式(ii)中,丙烯醯基與甲基丙烯醯基之總數為5或6,各n獨立地表示0至10之整數,且各n之總和為0至60之整數。然而,當各n之總和為0時,任一X為羧基。
在通式(i)中,m較佳為0至6之整數,且更佳為0至4之整數。各m之總和較佳為2至40之整數,更佳為2至16之整數,且尤其較佳為4至8之整數。
在通式(ii)中,n較佳為0至6之整數,且更佳為0至4之整數。各n之總和較佳為3至60之整數,更佳為3 至24之整數,且尤其較佳為6至12之整數。
通式(i)或通式(ii)中之-((CH2)yCH2O)-或-((CH2)yCH(CH3)O)-較佳為X鍵結於氧原子側之末端的形式。
由通式(i)或通式(II)表示之化合物可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。詳言之,在通式(ii)中,六個X皆為丙烯醯基之形式較佳。
特定單體中由通式(i)或通式(ii)表示之化合物的總含量較佳為20質量%或大於20質量%,且更佳為50質量%或大於50質量%。
由通式(i)或通式(ii)表示之化合物可由以下製程合成:藉助於開環加成反應,使環氧乙烷或環氧丙烷之開環骨架鍵結於季戊四醇或二季戊四醇的製程;以及使例如(甲基)丙烯醯氯與開環骨架之末端羥基反應以引入(甲基)丙烯醯基的製程,其為相關技術中已知之製程。各製程為熟知製程,且由通式(i)或通式(ii)表示之化合物可由熟習此項技術者容易地合成。
即使在由通式(i)以及通式(ii)表示之組成物中,季戊四醇衍生物及/或二季戊四醇衍生物亦更佳。
其特定實例包含由以下式(a)至式(f)表示之化合物(下文稱作「例示性化合物(a)至例示性化合物(f)」),且其中,例示性化合物(a)、例示性化合物(b)、例示性化合物(e)以及例示性化合物(f)較佳。
由通式(i)以及通式(ii)表示之特定單體之市售產品的實例包含SR-494,其為具有四個伸乙氧基鏈之四官能丙烯酸酯(沙多瑪公司(Sartomer Company Inc.)製造);DPCA-60,其為具有六個伸戊氧基鏈之六官能丙烯酸酯(日本化藥株式會社(NIPPON KAYAKU Co.,Ltd.)製造);TPA-330,其為具有三個伸異丁氧基鏈之三官能丙烯酸酯;以及類似物。
作為可聚合化合物,如日本專利公開案第S48-41708號、第S51-37193號、第H2-32293號以及第H2-16765號 所述之丙烯酸胺基甲酸酯,或日本專利公開案第S58-49860號、第S56-17654號、第S62-39417號以及第S62-39418號中所述之具有環氧乙烷類骨架的胺基甲酸酯化合物亦適合。作為可聚合化合物,具有極佳感光速度之硬化性組成物可藉由使用日本專利申請案早期公開案第S63-277653號、第S63-260909號以及第H1-105238號中所述之分子中具有胺基結構或硫醚結構的可加成聚合化合物獲得。
可聚合化合物之市售產品的實例包含胺基甲酸酯寡聚物UAS-10以及UAB-140(三洋國策製紙株式會社(Sanyo-Kokusaku Pulp Co.,Ltd.)製造)、UA-7200(新中村化學工業株式會社(SHIN-NAKAMURA CHMICAL CO.,LTD.)製造)、DPHA-40H(日本化藥株式會社(NIPPON KAYAKU Co.,Ltd.)製造)、UA-306H、UA-306T、UA-306I、AH-600、T-600以及AI-600(共榮社化學株式會社(KYOEISHA CHEMICAL CO.,LTD.)製造)。
作為可聚合化合物,具有酸基之烯系不飽和化合物為適合的。具有酸基之烯系不飽和化合物是藉由使多官能醇之一些羥基進行(甲基)丙烯醯化且使酸酐與殘餘羥基進行加成反應以獲得羧基的方法以及類似方法來獲得。市售產品之實例包含經多元酸改質之丙烯酸寡聚物(東亞合成株式會社(TOAGOSEI CO.,LTD.)製造),諸如M-5120以及M-520。
對於這些可聚合化合物,其使用方法之細節(諸如化 合物之結構、單獨使用或組合使用、添加量以及類似方面)可根據硬化性化合物之最終效能設計而任意地確定。舉例而言,出於以上可聚合化合物(D-1)中所述之觀點來選擇細節。
當本發明組成物為硬化性組成物且含有可聚合化合物(D-2)時,可使用具有至少一個環氧基之可聚合化合物(下文亦稱作「環氧化合物」)作為可聚合化合物(D-2)。所述環氧化合物在技術領域中廣泛知曉,且任何這些化合物可用於本發明中而不受任何特別限制。
本發明化合物可能含有或可能不含可聚合化合物(D-2),但當所述化合物含有可聚合化合物(D-2)時,以組成物之總固體含量計,可聚合化合物(D-2)之含量較佳在1質量%至50質量%之範圍內,更佳在3質量%至40質量%之範圍內,且甚至更佳在5質量%至30質量%之範圍內。
在所述範圍內之含量較佳,此是因為硬化性極佳且折射率不會劣化。
(E-2)聚合起始劑
當本發明組成物為硬化性組成物且含有可聚合化合物(D-2)時所用的聚合起始劑(E-2)為起始且促進可聚合化合物(D-2)聚合之化合物,且出於在下述微透鏡之製造方法中改良加熱製程(諸如製程(IV-2)以及製程(b))中之硬化的觀點,聚合起始劑(E-2)較佳直至45℃仍為穩定的,在高溫下加熱期間能夠起始聚合則更佳。
出於在下述微透鏡之製造方法中藉由放射線照射改良曝光製程(諸如製程(II-2)、製程(b)、製程(d)以及類似製程)中之硬化的觀點,較佳對紫外區之可見光具有感光性。聚合起始劑可為用光激發性增敏劑產生任何作用而得到活性自由基的活化劑,且可為根據單體之種類起始陽離子聚合的起始劑。
聚合起始劑較佳含有至少一種在約300奈米至800奈米(更佳為330奈米至500奈米)之範圍內具有至少約50之分子吸收係數的化合物。
聚合起始劑可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。
聚合起始劑(E-2)之實例包含有機鹵化物化合物、噁二唑化合物、羰基化合物、縮酮化合物、安息香化合物、吖啶化合物、有機過氧化物化合物、偶氮化合物、香豆素化合物、疊氮化物化合物、茂金屬化合物、六芳基聯咪唑化合物、有機硼酸化合物、二磺酸化合物、肟酯化合物、鎓鹽化合物以及醯基膦(氧化物)化合物,且其特定實例與以上聚合起始劑(E-1)中所述相同,且其較佳範圍亦相同。
肟化合物藉由熱作用而分解且用作起始並促進聚合之熱聚合起始劑。
第二發明中所用之肟化合物較佳在350奈米至500奈米之波長區中具有最大吸收波長,更佳在360奈米至480奈米之波長區中具有吸收波長,且肟化合物尤其較佳在 365奈米以及455奈米下具有高吸光度。
出於敏感性之觀點,肟化合物在365奈米或405奈米下之莫耳吸收係數較佳為1,000至300,000,更佳為2,000至300,000,且尤其較佳為5,000至200,000。
化合物之莫耳吸收係數可藉由使用已知方法量測,但特定言之,所述係數較佳例如藉由在0.01公克/公升濃度下使用乙酸乙酯溶劑用紫外以及可見光分光光度計(卡瑞-5(CARY-5)分光光度計,瓦里安公司(Varian Inc.)製造)來量測。
作為肟化合物,可適當地使用市售產品,諸如豔佳固OXE01以及豔佳固OXE02(皆由巴斯夫公司(BASF Corporation)製造),且豔佳固OXE01更佳。
鎓鹽化合物之實例包含以上聚合起始劑(E-1)中所述之鎓鹽化合物以及類似物,且其較佳範圍亦相同。
本發明組成物可能含有或可能不含聚合起始劑(E-2),但當組成物含有起始劑時,以組成物之總固體含量計,聚合起始劑(E-2)之含量(在兩者或多於兩者之情況下為總含量)較佳為0.1質量%至10質量%,更佳為0.3質量%至8質量%,且甚至更佳為0.5質量%至5質量%。在這些範圍內,可獲得良好硬化性。
當本發明組成物為硬化性組成物時,必要時,硬化性組成物可更含有下文詳細描述之任意組分。下文將描述硬化性組成物可含有之任意組分。
[增敏劑]
出於改良聚合起始劑(E-2)之自由基產生效率且使敏感波長轉變為較長波長的目的,本發明硬化性組成物可含有增敏劑。
可用於本發明之增敏劑較佳藉由電子傳遞機制或能量傳遞機制來致敏聚合起始劑(E-2)。
增敏劑之實例包含屬於下列化合物且在300奈米至450奈米之波長區中具有吸收波長的增敏劑。
亦即,其實例包含多核芳族基(例如菲、蒽、芘、苝、聯伸三苯以及9,10-二烷氧基蒽)、呫噸(xanthene)(例如螢光素、伊紅(eosin)、紅螢素(erythrosine)、若丹明B(Rhodamine B)以及孟加拉玫瑰紅(rose bengal))、噻噸酮(異丙基噻噸酮、二乙基噻噸酮以及氯噻噸酮)、花青(例如硫碳菁(thiacarbocyanine)以及氧碳菁(oxacarbocyanine))、部花青類(例如部花青以及碳部花青)、酞菁、噻嗪(例如硫堇(thionine)、亞甲基藍(Methylene Blue)以及甲苯胺藍(Toluidine Blue))、吖啶(例如吖啶橙、氯黃素以及吖啶黃素)、蒽醌類(例如蒽醌)、芳酸菁類(例如芳酸菁)、吖啶橙、香豆素(例如7-二乙基胺基-4-甲基香豆素)、酮基香豆素、啡噻嗪、啡嗪、苯乙烯基苯、偶氮化合物、二苯基甲烷、三苯基甲烷、二苯乙烯基苯、咔唑、卟啉、螺環化合物、喹吖啶酮、靛藍、苯乙烯基化物、正哌喃離子化合物(pyrylium compound)、吡咯亞甲基化合物、吡唑并三唑化合物、苯并噻唑化合物、巴比妥酸衍生物、硫代巴比妥酸衍生物、芳族酮化合物(諸如苯 乙酮、二苯甲酮、噻噸酮、米希勒氏酮以及類似物)、雜環化合物(諸如N-芳基噁唑啶酮)。
可用於本發明之增敏劑的更佳實例包含由以下通式(e-1)至通式(e-4)表示之化合物。
在式(e-1)中,A1表示硫原子或NR50,R50表示烷基或芳基,L1表示與A1以及與L1相鄰之碳原子一起形成染料之鹼性核的非金屬原子團,R51以及R52各獨立地表示氫原子或單價非金屬原子團,且R51與R52可彼此鍵結形成染料之酸性核。W表示氧原子或硫原子。
在式(e-2)中,Ar1以及Ar2各獨立地表示芳基,且Ar1與Ar2彼此經由其間之鍵-L2-鍵聯。此處,-L2-表示-O-或-S-。W與式(e-1)中所述相同。
在式(e-3)中,A2表示硫原子或NR59,L3表示與A2以及與L3相鄰之碳原子一起形成染料之鹼性核的非金屬原子團,R53、R54、R55、R56、R57以及R58各獨立地表示單價非金屬原子團,且R59表示烷基或芳基。
在式(e-4)中,A3以及A4各獨立地表示-S-或-NR62,R62表示經取代或未經取代之烷基或經取代或未經取代之芳基,L4表示與A3以及與L4相鄰之碳原子一起形成染料之鹼性核的非金屬原子團,L5表示與A4以及與L5相鄰之碳原子一起形成染料之鹼性核的非金屬原子團,R60以及R61各獨立地表示單價非金屬原子團或可彼此鍵結形成脂族或芳族環。
硬化性組成物可能含有或可能不含增敏劑,但當組成物含有增敏劑時,出於對深部(deep portion)之光吸收效 率以及起始劑之分解效率的觀點,以固體含量計,硬化性組成物中增敏劑之含量較佳為0.1質量%至20質量%,且更佳為0.5質量%至15質量%。
增敏劑可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。
除所述增敏劑以外,可含於硬化性組成物中之較佳增敏劑的實例包含選自由以下通式(II)表示之化合物以及由通式(III)表示之化合物中的至少一者。
增敏劑可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。
在式(II)中,R11及R12各獨立地表示單價取代基,且R13、R14、R15以及R16各獨立地表示氫原子或單價取代基。n表示0至5之整數,n'表示0至5之整數,但不存在n與n'同時為0之情況。當n為2或大於2時,多個R11各自可與所有其他R11相同或不同。當n'為2或大於2時,多個R12各自可與所有其他R12相同或不同。式(II)並不限於其因雙鍵而產生之任一異構體。
由式(II)表示之化合物在365奈米波長下的莫耳吸收係數ε較佳為500莫耳-1.公升.公分-1或大於500莫耳-1.公升.公分-1,更佳為3,000莫耳-1.公升.公分-1或大於3,000莫耳-1.公升.公分-1,且最佳為20,000莫耳-1.公升.公分-1或大於20,000莫耳-1.公升.公分-1。出於光吸收效率之觀點,各波長下莫耳吸收係數ε之值較佳在上述範圍內,此是因為增強敏感性之作用較高。
下文說明由通式(II)表示之化合物的較佳特定實例,但本發明並不限於此。
與此同時,在本說明書中,除非另外指定元素或取代基,否則化學式可由簡化結構式描述,且實線表示烴基。
在通式(III)中,A5表示可具有取代基之芳族環或雜環,X4表示氧原子、硫原子或-N(R23)-,且Y表示氧原子、硫原子或-N(R23)-。R21、R22以及R23各獨立地表示氫原子或單價非金屬原子團,且A5、R21、R22及R23各自可彼此鍵結形成脂族或芳族環。
在通式(III)中,R21、R22以及R23各獨立地表示氫 原子或單價非金屬原子團。當R21、R22以及R23各表示單價非金屬原子團時,R21、R22以及R23各較佳為經取代或未經取代之烷基、經取代或未經取代之芳基、經取代或未經取代之烯基、經取代或未經取代之芳族雜環殘基、經取代或未經取代之烷氧基、經取代或未經取代之烷硫基、羥基或鹵素原子。
在由通式(III)表示之化合物中,出於改良光聚合起始劑之分解效率的觀點,Y較佳為氧原子或-N(R23)-。R23表示氫原子或單價非金屬原子團。Y最佳為-N(R23)-。
下文將展示由通式(III)表示之化合物的較佳特定實例,但本發明並不限於此。未指定因連接酸性核與鹼性核之雙鍵而產生的異構體,且本發明並不限於任一異構體。
[共增敏劑]
本發明硬化性組成物較佳亦含有共增敏劑。
在本發明中,共增敏劑具有以下功能:進一步增強聚合起始劑(E-2)或增敏劑對活性放射線之敏感性,抑制可 聚合化合物(D-2)因氧所致之聚合抑制,以及類似功能。
所述共增敏劑之實例包含胺,例如M.R.桑達(M.R.Sander)等人所撰寫的「聚合物協會會志(Journal of Polymer Society)」,第10卷,第3173頁(1972);日本專利公開案第S44-20189號;日本專利申請案早期公開第S51-82102號、第S52-134692號、第S59-138205號、第S60-84305號、第S62-18537號以及第S64-33104號;以及研究披露(Research Disclosure)第33825期中所述之化合物。其特定實例包含三乙醇胺、對二甲基胺基苯甲酸乙酯、對甲醯基二甲基苯胺、對甲硫基二甲基苯胺以及類似物。
共增敏劑之其他實例包含硫醇以及硫醚,例如日本專利申請案早期公開第S53-702號、日本專利公開案第S55-500806號以及日本專利申請案早期公開第H5-142772號中所述之硫醇化合物,日本專利申請案早期公開第S56-75643號中所述之二硫醚化合物,以及類似物。其特定實例包含2-巰基苯并噻唑、2-巰基苯并噁唑、2-巰基苯并咪唑、2-巰基-4(3H)-喹唑啉、β-巰基萘以及類似物。
共增敏劑之其他實例包含胺基酸化合物(例如N-苯基甘胺酸以及類似物)、日本專利公開案第S48-42965號中所述之有機金屬化合物(例如乙酸三丁基錫以及類似物)、日本專利公開案第S55-34414號中所述之供氫體、日本專利申請案早期公開第H6-308727號中所述之硫化合物(例如三噻烷以及類似物),以及類似物。
硬化性組成物可能含有或可能不含共增敏劑,但當組 成物含有共增敏劑時,出於藉助於聚合生長速率與鏈轉移之平衡而提高硬化速率的觀點,以硬化性組成物之總固體內含物質量計,共增敏劑之含量較佳在0.1質量%至30質量%之範圍內,更佳在1質量%至25質量%之範圍內,且甚至更佳在1.5質量%至20質量%之範圍內。
[聚合抑制劑]
在本發明中,為防止在製備或儲存硬化性組成物期間,具有可聚合烯系不飽和雙鍵之化合物發生不必要的聚合,較佳添加聚合抑制劑。
作為聚合抑制劑,以上第一發明中所述之聚合抑制劑可以上述聚合抑制劑之添加量使用。其較佳態樣亦與第一發明相同。
(UV吸收劑)
本發明硬化性組成物可含有UV吸收劑。作為UV吸收劑,以上第一發明中所述之UV吸收劑可以上述UV吸收劑之含量使用。其較佳範圍亦相同。
[其他添加劑]
為改良硬化膜之物理特性,可將任一已知添加劑(諸如塑化劑以及增敏劑)添加至硬化性組成物中。
作為塑化劑,以上第一發明中所述之塑化劑可以上述塑化劑之添加量使用。
本發明組成物或硬化性組成物包含溶劑,且溶劑可由多種有機溶劑組成。可使用之有機溶劑的實例包含諸如上述分散組成物中之溶劑(C-2)的有機溶劑。
這些有機溶劑可單獨使用或組合使用。本發明組成物或硬化性組成物中固體內含物之濃度較佳為2質量%至60質量%。
[透明膜之製造方法]
本發明透明膜之製造方法包含藉助於噴灑法、滾塗法、旋塗法、棒塗法以及類似方法在晶圓上塗佈上述組成物或硬化性組成物的製程;後續第一加熱製程;以及在高於第一加熱製程中之加熱溫度的溫度下進行的後續第二加熱製程。
第一加熱製程中之條件與在以下微透鏡之製造方法中的(I-2)製程中描述為預烘烤條件的條件相同。
第二加熱製程中之條件與在以下微透鏡之製造方法中的(IV-2)製程中描述為後烘烤條件的條件相同。
<微透鏡>
本發明組成物或硬化性組成物可形成透明膜,所述透明膜具有高折射率以及高透射率,且由此,可適用於形成例如微透鏡以及微透鏡陣列。
亦即,本發明組成物或硬化性組成物較佳用於形成微透鏡。
本發明亦關於藉由使用透明膜形成之微透鏡,所述透明膜藉由使用本發明組成物或硬化性組成物形成。
[形成微透鏡之方法]
作為藉由使用本發明組成物或硬化性組成物製造微透鏡之方法,可應用常用方法而不受任何特別限制,且其 實例包含一種更包含對上述透明膜進行後烘烤處理以使透明膜成形的製程加上乾式蝕刻製程以及類似製程的製造方法。
對透明膜進行後烘烤處理以使透明膜成形的製程與以下詳細描述為(f)製程的製程相同。
乾式蝕刻製程與以下詳細描述為(g)製程的製程相同。
作為藉由使用本發明硬化性組成物製造微透鏡之方法的一較佳態樣,其實例包含至少包含以下(I-2)製程至(IV-2)製程之製造方法。
(I-2)在基板上形成本發明硬化性組成物之塗層膜的製程
(II-2)使放射線照射於塗層膜之至少某一部分上的製程
(III-2)照射後使塗層膜顯影之製程
(IV-2)顯影後加熱塗層膜之製程
下文將描述這些製程。
(I-2)製程
在此製程中,較佳將硬化性組成物以液體組成物形式塗佈於基板之表面上,且進行預烘烤以移除溶劑,從而在基板上形成塗層膜。
基板之實例包含玻璃基板、矽晶圓、表面上形成有多種金屬層之基板、其上塗佈有用於影像感測器之晶片上彩色濾光片(on-chip color filter)的基板以及類似物。
塗佈方法不受特別限制,且可採用適當方法,諸如噴灑法、滾塗法、旋塗法以及棒塗法。
預烘烤條件可根據各組分之種類或用量而變化,但通常為在60℃至120℃下持續30秒至15分鐘。所形成之塗層膜的膜厚度為預烘烤後之值,且較佳為0.5微米至20微米。
(II-2)製程
在此製程中,使放射線照射於所形成之塗層膜的至少某一部分上。
當放射線僅照射於塗層膜之某一部分上時,放射線經由具有預定圖案之遮罩照射。
作為照射用之放射線,可使用紫外線,諸如g射線以及i射線;遠紫外線,諸如KrF準分子雷射以及ArF準分子雷射;X射線,諸如同步放射線;帶電粒子放射線,諸如電子放射線,但其中,紫外線最佳。
曝光量可根據硬化性組成物之構成以及類似因素而適當地選擇,但較佳為50毫焦/平方公分至2,000毫焦/平方公分。
(III-2)製程
在此製程中,由顯影溶液(較佳是鹼性顯影溶液)使曝光後之塗層膜顯影,且藉由移除未照射部分而形成具有預定形狀之圖案。
鹼性顯影溶液、顯影方法以及顯影時間分別與以上第一發明之(V-1)製程中所述的各鹼性顯影溶液、顯影方法 以及顯影時間相同。
(IV-2)製程
在此製程中,藉由使用加熱裝置(諸如加熱板以及烘箱)加熱(後烘烤)顯影後之塗層膜而使塗層膜硬化。
在後烘烤中,加熱溫度通常為120℃至250℃,且較佳為160℃至230℃。加熱時間可根據加熱方式而變化,但當在加熱板上進行加熱時,加熱時間通常為5分鐘至30分鐘,且當在烘箱中進行加熱時,加熱時間通常為30分鐘至90分鐘。
在進行後烘烤時,可採用包含進行兩次或多於兩次熱處理的分步烘烤法。
作為藉由使用本發明硬化性組成物製造微透鏡之方法的另一較佳態樣,其實例包含至少包含以下(a)製程至(g)製程之形成方法。
(a)藉由使用本發明硬化性組成物在基板(諸如彩色濾光片)上形成塗層膜之製程
(b)進行以下操作中之至少一者的製程:加熱上述塗層膜以使塗層膜乾燥(或乾燥並硬化),或藉助於具有適當波長之光源(g射線、i射線以及類似射線)使上述塗層膜曝光以使塗層膜硬化,從而獲得高折射率膜(透明膜)
(c)加熱後在高折射率膜上形成抗蝕劑塗層膜之製程
(d)藉由使用具有適當波長之光源(g射線、i射線以及類似射線)使抗蝕劑塗層膜曝光之製程
(e)使曝光後之抗蝕劑塗層膜顯影以形成抗蝕劑圖案 之製程
(f)藉助於後加熱使抗蝕劑成形為透鏡型之製程
(g)藉助於乾式蝕刻移除抗蝕劑圖案以及高折射率膜之某一部分以使高折射率膜成形為透鏡型的製程
下文將描述這些製程。
-(a)製程-
在此製程中,在基板(諸如彩色濾光片)上塗佈本發明硬化性組成物,形成塗層膜。
塗佈方法之實例包含製程(I-2)中之方法。
-(b)製程-
在此製程中,加熱塗層膜之一較佳實施例可包含預烘烤以及後烘烤之兩步加熱處理。
預烘烤條件可根據各組分之種類或用量而變化,但通常為在60℃至120℃下持續30秒至15分鐘。所形成之塗層膜的膜厚度為預烘烤後之值,且較佳為0.5微米至20微米。在一些情況下可省略預烘烤製程。
隨後,藉由使用加熱裝置(諸如加熱板以及烘箱)加熱(後烘烤)塗層膜而使塗層膜硬化。後烘烤條件通常為在120℃至300℃下持續30秒至60分鐘。與此同時,可藉由在後烘烤製程之前進行曝光而促進硬化。
當由具有適當波長之光源(g射線、i射線以及類似射線)使上述塗層膜曝光而硬化時,與製程(II-2)相同之放射線種類以及曝光量可應用於照射用之放射線。
-(c)製程-
在所述製程中,在高折射率膜上形成抗蝕劑塗層膜。作為抗蝕劑,可使用能夠藉由紫外曝光形成圖案的一般市售抗蝕劑。對於抗蝕劑塗層膜,進行(a)製程中之預烘烤。
-(d)製程-
在此製程中,藉由使用遮罩使塗層膜曝光成圖案型。與製程(II-2)相同之放射線種類以及曝光量可應用於照射用之放射線。
-(e)製程-
在此製程中,由顯影溶液(較佳是鹼性顯影溶液)使曝光後之抗蝕劑塗層膜顯影,且藉由移除放射線未照射部分或照射部分而形成具有預定形狀之圖案。
鹼性顯影溶液之實例包含製程(III-2)中之鹼性顯影溶液。
顯影方法之實例包含以上關於製程(III-2)所述之方法。
顯影時間與以上製程(III-2)中所述相同。
-(f)製程-
在此製程中,由加熱裝置(諸如加熱板以及烘箱)進行後加熱(後烘烤),從而在形成圖案後使抗蝕劑成形為透鏡型。後烘烤條件通常為在120℃至300℃下持續30秒至60分鐘。為成形為透鏡型,亦可採用包含進行兩次或多於兩次熱處理的分步烘烤法。
-(g)製程-
可由已知方法(例如日本專利申請案早期公開第 2010-204154號)進行乾式蝕刻。
以此方式,可製造所要微透鏡。
根據製造微透鏡之本發明方法,可以高產品產率簡單地形成具有極佳特性(例如高折射率以及高透射率)之高清晰度微透鏡以及微透鏡陣列。
本發明之微透鏡由本發明組成物或硬化性組成物形成且其特性具有極佳平衡,且可極其適用於各種OA設備、液晶電視、攜帶型電話、投影儀以及類似物之液晶顯示元件;晶片上彩色濾光片之成像光學裝置,諸如傳真、電子影印機、固態影像感測元件以及類似物;光纖連接器,以及類似物。
<固態影像感測元件>
本發明固態影像感測元件包含藉由使用本發明之上述組成物或硬化性組成物形成的微透鏡。
本發明固態影像感測元件包含具有高折射率以及高透射率之微透鏡,且由此可降低雜訊且展示極佳色彩再現性。
本發明固態影像感測元件不受特別限制,只要所述元件具有包含藉由使用本發明組成物或硬化性組成物形成之微透鏡的構成以及充當固態感測元件之構成即可,且其實例包含如下構成,其中由構成固態影像感測元件(CCD影像感測器、CMOS影像感測器以及類似物)之光接收區的多個光電二極體、多晶矽以及類似物組成的光接收元件安置於基板上;微透鏡包含於彩色濾光片上之構成,以及類 似構成。
製造固態影像感測元件之本發明方法不受特別限制,但作為一個較佳態樣,所述方法包含在固態影像感測元件之至少具有光電二極體、遮光膜以及元件保護膜之基板上形成紅色像素、藍色像素以及綠色像素的製程;塗佈上述組成物或硬化性組成物且進行加熱之製程;形成抗蝕劑圖案之製程;使藉由進行後烘烤處理而形成之抗蝕劑圖案成形為透鏡型形狀的製程;以及進行乾式蝕刻之製程。
塗佈組成物或硬化性組成物且進行加熱之製程以與上述微透鏡之製造方法中(a)製程以及(b)製程中之在基板上形成塗層膜之製程以及加熱塗層膜以使塗層膜乾燥(或乾燥並硬化)之製程相同的方式進行。
形成抗蝕劑圖案之製程以與上述微透鏡之製造方法中之(d)製程以及(e)製程相同的方式進行。
使藉由進行後烘烤處理而形成之抗蝕劑圖案成形為透鏡型形狀的製程,以與上述微透鏡之製造方法中之(f)製程相同的方式進行。
進行乾式蝕刻之製程以與上述微透鏡之製造方法中之(g)製程相同的方式進行。
實例
下文將參考實例具體地描述本發明,但本發明並不限於所述實例。與此同時,除非特別規定,否則「份」以及「%」以質量計。
<實例1-1>
[製備二氧化鈦分散液體(分散組成物)]
以如下方式藉由使用奧特阿佩司研磨機(ULTRA APEX MILL)(壽工業株式會社(KOTOBUKI INDUSTRIES Co.,Ltd.)製造)作為循環型分散元件(珠磨機),對具有以下組成之混合液體進行分散處理,獲得作為分散組成物之二氧化鈦分散液體。
-組成物-
.二氧化鈦(石原產業株式會社(ISHIHARA SANGYO KAISHA,LTD.)製造,TTO-51(C-1)):150份
.「例示性化合物3」之樹脂(接枝共聚物(B-1)):40.5份
.丙二醇單甲醚乙酸酯:462份
例示性化合物3之樹脂的接枝鏈的原子數(除氫原子以外)為253且重量平均分子量為30,000。
分散元件在以下條件下操作。
.珠粒直徑:φ0.05毫米
.珠粒填充率:75體積%
.圓周速度:8公尺/秒
.泵供應量:10公斤/小時
.冷卻水:自來水
.珠磨機環形通道之內部體積:0.15公升
.用於分散處理之混合液體的量:0.44公斤
開始分散後,以30分鐘間隔(一遍操作(one pass)之時間)量測平均粒徑。
平均粒徑隨著分散時間(操作遍數)而減小,但變化量逐漸降低。在分散時間增加30分鐘時一次粒徑之變化變成5奈米或小於5奈米之時間點,終止分散。與此同時,分散液體中之二氧化鈦粒子的一次粒徑為40奈米。
與此同時,本實例中二氧化鈦之一次粒徑是指使用動態光散射法,對藉由用丙二醇單甲醚乙酸酯80倍(以體積計)稀釋包含二氧化鈦之混合溶液或分散液體而獲得之稀溶液進行量測所獲得的值。
此量測以藉由使用麥奇克UPA-EX150(日機裝株式會社(NIKKISO Co.,Ltd.)製造)進行量測而獲得的數目平均粒徑計算。
[製備硬化性組成物]
使用以上獲得之二氧化鈦分散液體(分散組成物)且使各組分彼此混合以具有以下組成,從而獲得硬化性組成物。
-硬化性組成物之組成-
(製造透明膜)
藉由旋塗法在12吋矽晶圓上塗佈以上獲得之硬化性 組成物,繼而在加熱板上於100℃下加熱2分鐘,獲得膜厚度為1.05微米之塗層膜。在加熱板上於200℃下加熱塗層膜5分鐘,獲得作為透明膜之硬化膜(膜厚度:1.0微米)。
[量測透明膜之折射率以及光透射率]
對於以上獲得之基板,藉由使用橢偏儀(J.A.烏蘭日本公司(J.A.Woollam JAPAN Co.,Inc.)製造)量測透明膜對波長為500奈米之光的折射率。藉由使用MCPD系列(大塚電子株式會社(Otsuka Electronics Co.,Ltd.)製造)量測400奈米至700奈米之整個波長區中透明膜的光透射率。
各結果展示於下表1-1中。與此同時,因為在400奈米至700奈米範圍內,400奈米下之透射率為最低值,故描述400奈米下之透射率。
[評估分散穩定性]
由「RE-85L」(東機產業株式會社(TOKI SANGYO CO.,LTD.)製造)量測以上獲得之二氧化鈦分散液體(分散組成物)的黏度,隨後使分散液體在45℃之條件下靜置3天,且再次量測黏度以評估在所述過程之前以及之後的黏度差異。
[量測晶圓之中心部分與周邊部分之間的膜厚度差異]
對於上面形成以上獲得之透明膜的晶圓基板,由德卡科(Dekrak)(威科儀器公司(Veeco Instruments Inc.)製造)量測晶圓中心部分之透明膜厚度與在自晶圓周邊部分至晶圓中心部分之方向上凹陷3公分之部分的透明膜厚度 之間的差異。數值結果展示於下表1-1中。
<實例1-2至實例1-27、參考實例1-1至參考實例1-4,以及比較實例1-1以及比較實例1-2>
根據實例1-1,製備實例1-2至實例1-27、參考實例1-1至參考實例1-4以及比較實例1-1以及比較實例1-2中之硬化性組成物,但其中以硬化性組成物之總固體含量計,二氧化鈦之含量以及接枝共聚物以及聚合起始劑之種類如下表1-1中變化。
亦即,在接枝共聚物不是實例1-1中所用之例示性化合物3的實例中,將藉由使用表1-1中所示之接枝共聚物替代例示性化合物3而獲得的二氧化鈦分散液體用於製備實例1-1中所用之二氧化鈦分散液體。與此同時,表1-1中所述之「接枝鏈之原子數」意謂除氫原子以外之原子數。
在聚合起始劑不是實例1-1中所用之化合物K-1的實例中,將表1-1中所示之替代化合物K-1之聚合起始劑用於製備實例1-1中之硬化性組成物。與此同時,對於實例1-2、實例1-3、參考實例1-1以及參考實例1-2,分別如下進行製備。
實例1-2
使用以上獲得之二氧化鈦分散液體(分散組成物)且使各組分彼此混合以具有以下組成,從而獲得硬化性組成物。
-硬化性組成物之組成-
.以上製備之二氧化鈦分散液體(分散組成物)
參考實例1-1
使用以上獲得之二氧化鈦分散液體(分散組成物)且使各組分彼此混合以具有以下組成,從而獲得硬化性組成物。
-硬化性組成物之組成-
實例1-3
以與以上相同之方式製備具有以下組成之二氧化鈦分散液體(一次粒徑為40奈米之二氧化鈦粒子)。
-組成-
使用以上獲得之二氧化鈦分散液體(分散組成物)且使各組分彼此混合以具有以下組成,從而獲得硬化性組成物。
-硬化性組成物之組成-
參考實例1-2
-硬化性組成物之組成-
以與實例1-1相同之方式使用所獲得之硬化性組成物製造各透明膜,繼而以與實例1-1相同之方式進行評估。結果展示於表1-1中。
表1-1
編號1:以硬化性組成物之總固體含量計,二氧化鈦之含量(質量%)
編號2:以接枝共聚物(B-1)之總質量計,具有酸基 之結構單元的含量(質量%)
編號3:接枝共聚物(B-1)之酸值(毫克KOH/公克)
編號4:接枝共聚物(B-1)之重量平均分子量
編號5:晶圓之中心部分與周邊部分之間的透明膜膜厚度差異(奈米)
由表1-1可見,對於本發明硬化性組成物,晶圓之中心部分與周邊部分之間的膜厚度具有較小差異。可見,藉由使用本發明硬化性組成物形成之透明膜具有高折射率。
儘管以上實例中已描述在矽晶圓上形成透明膜的實例,但在製造固態影像感測元件之情況下,可僅將矽晶圓變為固態影像感測元件之其上形成光電二極體、遮光膜、元件保護膜以及類似物的基板。
在具有光電二極體之矽晶圓上形成由鎢形成之遮光膜使得僅敞開光電二極體之光接收部分,且於其上形成轉移電極以形成由氮化矽形成之元件保護層以便覆蓋所形成之遮光膜的整個表面以及光電二極體光接收部分(遮光膜中之敞開部分)。
隨後,將製成上述底塗層的實例中之硬化性組成物塗佈於所形成之元件保護層上,以使膜厚度為0.50微米繼而在100℃下用加熱板加熱2分鐘。隨後,藉由使用加熱板在230℃下加熱所述膜10分鐘且使其硬化。藉由日本專利申請案早期公開第2010-210702號之實例16中所述之方法於其上形成各具有1.4微米邊長之紅色像素、藍色像素以及綠色像素,隨後製備彩色濾光片。
將如上所述製備的實例中之硬化性組成物塗佈於其上以使膜厚度為1.5微米,藉由使用加熱板在100℃下加熱2分鐘,繼而藉由使用加熱板在230℃下加熱10分鐘以使膜硬化。
於其上塗佈HPR-204ESZ-9-5(毫帕.秒)(抗蝕劑液 體,富士電子材料株式會社(FUJIFILM Electronic Materials Co.,Ltd.)製造),繼而藉由使用加熱板在90℃下加熱1分鐘。由i射線步進器(產品名稱:FPA-3000i5+,佳能株式會社(Canon Inc.)製造),經由具有多個邊長為1.4微米之正方形圖案的遮罩使塗層膜以100毫焦/平方公分曝光。此處,遮罩經安置而使得遮罩中之多個正方形圖案分別具有對應於彩色濾光片中之紅色像素、藍色像素以及綠色像素的位置。
在室溫下使用鹼性顯影溶液HPRD-429E(富士電子材料株式會社(FUJIFILM Electronic Materials Co.,Ltd.)製造)對膜進行覆液顯影(puddle development),持續60秒,繼而藉由旋轉噴淋用純水沖洗20秒。此後,用純水進一步洗滌膜,隨後在高速旋轉下乾燥基板而形成抗蝕劑圖案。在加熱板上於200℃下對膜進行後烘烤處理,持續300秒,以使抗蝕劑成形為透鏡型形狀。
在以下條件下藉由使用乾式蝕刻元件(日立高新技術株式會社(Hitachi High-Technologies Corporation)製造:U-621)對由此獲得之基板進行乾式蝕刻處理,隨後加工具有高折射率之本發明高折射率透明膜以用作微透鏡。
.RF功率:800瓦
.天線偏壓:100瓦
.晶圓偏壓:500瓦
.腔室內部壓力:0.5帕
.基板溫度:50℃
.混合氣體之種類以及流動速率:CF4/C4F6/O2/Ar=175/25/50/200毫升/分鐘
.光阻蝕刻速率:140奈米/分鐘
當使用所獲得之元件拍攝影像時,可獲得甚至在暗室中亦具有極佳敏感性的影像。
<製備實例2-1>
[製備二氧化鈦分散液體1(分散組成物)]
以如下方式藉由使用奧特阿佩司研磨機(產品名稱,壽工業株式會社(KOTOBUKI INDUSTRIES Co.,Ltd.)製造)作為循環型分散元件(珠磨機)對具有以下組成之混合液體進行分散處理,獲得作為分散組成物之二氧化鈦分散液體1。
-組成-
例示性化合物33之樹脂的重量平均分子量為38,000。
分散元件在以下條件下操作。
.珠粒直徑:φ0.05毫米
.珠粒填充率:75體積%
.圓周速度:8公尺/秒
.泵供應量:10公斤/小時
.冷卻水:自來水
.珠磨機環形通道之內部體積:0.15公升
.用於分散處理之混合液體的量:0.44公斤
開始分散後,以30分鐘間隔(一遍操作之時間)量測平均粒徑。
平均粒徑隨著分散時間(操作遍數)而減小,但變化量逐漸降低。在分散時間增加30分鐘時一次粒徑之變化變成5奈米或小於5奈米之時間點,終止分散。與此同時,分散液體中之二氧化鈦粒子的一次粒徑為40奈米。
與此同時,本實例中二氧化鈦之一次粒徑是指使用動態光散射法,對藉由用丙二醇單甲醚乙酸酯80倍稀釋包含二氧化鈦之混合溶液或分散液體而獲得之稀溶液進行量測所獲得的值。
此量測以藉由使用麥奇克UPA-EX150(日機裝株式會社(NIKKISO Co.,Ltd.)製造)進行量測而獲得的數目平均粒徑計算。
<製備實例2-2>
[製備氧化鋯分散液體(分散組成物)]
用48質量%氫氧化鈉水溶液中和50公克/公升濃度之氧氯化鋯水溶液,獲得水合鋯液體懸浮液。過濾分散液體,繼而用離子交換水洗滌,獲得水合鋯濾餅。用離子交換水作為溶劑將濾餅控制在以氧化鋯計15質量%之濃度,將其置於高壓釜(autoclave)中,在150℃下於150個大氣壓 之壓力下進行水熱處理24小時而製成氧化鋯細粒液體懸浮液,且乾燥以移除水分,從而獲得氧化鋯細粒(平均粒徑5奈米)。
以相同方式製備氧化鋯分散液體,但其中將製備實例2-1中所製備之二氧化鈦分散液體中的二氧化鈦變為上述氧化鋯。以與製備實例2-1相同之方式獲得的氧化鋯分散液體中之氧化鋯粒子的一次粒徑為10奈米。
<製備實例2-3>
[製備二氧化鈦分散液體2(分散組成物)]
以如下方式藉由使用奧特阿佩司研磨機(產品名稱,壽工業株式會社(KOTOBUKI INDUSTRIES Co.,Ltd.)製造)作為循環型分散元件(珠磨機)對具有以下組成之混合液體進行分散處理,獲得作為分散組成物之二氧化鈦分散液體2。
-組成-
分散元件以與製備實例2-1相同之條件操作。以與製備實例2-1相同之方式量測且獲得的二氧化鈦分散液體2中之二氧化鈦粒子的一次粒徑為40奈米。
<實例2-1>
[製備組成物]
使用以上獲得之二氧化鈦分散液體1(分散組成物)且使各組分彼此混合以具有以下組成,從而獲得組成物(硬化性組成物)。
-硬化性組成物之組成-
(製造透明膜)
藉由旋塗法在12吋矽晶圓上塗佈以上獲得之硬化性組成物,繼而在加熱板上於100℃下加熱2分鐘,獲得膜厚度為1.05微米之塗層膜。在加熱板上於200℃下加熱塗層膜5分鐘,獲得作為透明膜之硬化膜(膜厚度:1.0微米)。
[量測透明膜之折射率以及光透射率]
對於以上獲得之基板,藉由使用橢偏儀(J.A.烏蘭日本公司(J.A.Woollam JAPAN Co.,Inc.)製造)量測透明膜對波長為500奈米之光的折射率。藉由使用MCPD系列(大塚電子株式會社(Otsuka Electronics Co.,Ltd.)製造)量測400奈米至700奈米之整個波長區中透明膜的光透射率。
透明膜折射率之結果展示於下表2-1中。與此同時,量測400奈米至700奈米之波長下透明膜之光透射率,且 在塗佈後隨即在量測範圍之任何位置中展示92%或大於92%之光透射率。
[評估塗佈後塗層面之形狀隨時間之變化]
使塗佈上述硬化性組成物之樣品在室溫下靜置24小時,繼而目測確認透明度而以5至1之等級進行評估。結果展示於下表2-1中。
5:透明度無變化且處於無問題水準(no-problem level)
4:周邊部分之透明度略微變化,但中心部分無變化,且由此處於實際上無問題水準
3:證實周邊部分以及中心部分略微變化,但處於實際上無問題水準
2:證實周邊部分以及中心部分存在不均勻部分,且處於實際上有問題水準
1:整個表面存在不均勻部分,且由此處於明顯不可接受之水準
[在對抗蝕劑進行顯影處理以供蝕刻後,評估透明膜之折射率]
在如上所述形成的作為透明膜之硬化膜上,藉由旋塗而塗佈正型光阻「FHi622BC」(富士電子材料株式會社(FUJIFILM Electronic Materials Co.,Ltd.)製造)且在100℃下進行熱處理1分鐘,形成光阻層以使膜厚度為0.8微米。隨後,藉由使用i射線步進器(FPA3000i5,佳能株式會社(Canon Inc.)製造)使所述層以300毫焦/平方公分之量完 全曝光,在110℃下進行熱處理1分鐘,且用顯影溶液FHD-5(富士電子材料株式會社(FUJIFILM Electronic Materials Co.,Ltd.)製造)顯影1分鐘以剝離透明膜(硬化膜)上之所有光阻層。根據上述方法量測處理後透明膜(硬化膜)之折射率。
下表2-1中展示結果以及由[顯影處理後之折射率]-[顯影處理前之折射率]而獲得的顯影處理後之折射率變化值。
<實例2-2至實例2-43、比較實例2-1至比較實例2-9>
根據實例2-1,製備實例2-2至實例2-43以及比較實例2-1至比較實例2-9中之硬化性組成物,但其中在硬化性組成物中,分散液體之種類、黏合劑聚合物之種類、界面活性劑之種類以及以硬化性組成物之總固體含量計界面活性劑之含量如下表2-1中變化,且評估結果展示於表2-1中。此處,當界面活性劑之含量變化時,含量藉由根據界面活性劑之添加量的增加以及減少而增加以及減少黏合劑聚合物(F-2)之添加量來變化,使得界面活性劑之添加量增加以及減少且同時維持組成物之總固體含量恆定(亦即,維持固體內含物之濃度恆定)。與此同時,量測400奈米至700奈米之波長下這些透明膜之光透射率,且在塗佈後隨即在量測範圍之任何位置中展示92%或大於92%之光透射率。
<實例2-44至實例2-46>
[製備組成物]
使用以上獲得之二氧化鈦分散液體2(分散組成物)且使各組分彼此混合以具有以下組成,從而獲得實例2-44中之組成物(硬化性組成物)。
-硬化性組成物之組成-
在實例2-44中之硬化性組成物中,根據實例2-44製備實例2-45以及實例2-46中之硬化性組成物,但其中以硬化性組成物之總固體含量計,界面活性劑之含量如下表2-1中變化。此處,當界面活性劑之含量變化時,含量藉 由根據界面活性劑之添加量的增加以及減少而增加以及減少黏合劑聚合物(F-2)之添加量來變化,使得界面活性劑之添加量增加以及減少且同時維持組成物之總固體含量恆定(亦即,維持固體內含物之濃度恆定)。根據實例2-1評估實例2-44至實例2-46中之硬化性組成物,且其結果展示於表2-1中。
與此同時,量測400奈米至700奈米之波長下透明膜之光透射率,且在塗佈後隨即在量測範圍之任何位置中展示92%或大於92%之光透射率。
與此同時,金屬氧化物粒子(A-2)一欄中之表述「TiO2-1」意謂使用製備實例2-1中控制之二氧化鈦分散液體1作為分散組成物,表述「ZrO2」意謂使用製備實例2-2中控制之氧化鋯分散液體作為分散組成物,且表述「TiO2-2」意謂使用製備實例2-3中控制之二氧化鈦分散液體2作為分散組成物。
黏合劑聚合物(F-2)一欄中之J-2至J-6為具有上述結構、重量平均分子量(Mw)以及共聚比(莫耳比)之黏合劑聚合物。
界面活性劑(G-2)一欄中之「舍菲隆465」意謂舍菲隆465(非離子性界面活性劑,日信化學工業株式會社(Nissin Chemical Industry Co.,Ltd.)製造),且「KF-6001」意謂KF-6001(矽類界面活性劑,信越矽力康株式會社(Shin-Etsu Silicone Co.,Ltd.)製造)。
比較實例2-9中所用之黏合劑聚合物J-7為比較用之 黏合劑聚合物,其具有下述結構、重量平均分子量(Mw)以及聚合比(莫耳比)且不含衍生自(甲基)丙烯酸苯甲酯之重複單元。
表2-1
編號1:界面活性劑/總固體含量(質量%)
編號2:折射率(顯影處理前)
編號3:評估塗層面之形狀隨時間之變化
編號4:顯影處理後之折射率
編號5:顯影處理後之折射率變化
由表2-1可見,藉由使用本發明組成物(硬化性組成物)形成之膜在塗佈組成物之後塗層面之形狀隨時間變化較小且顯影處理後之折射率下降較小。藉由使用本發明組成物(硬化性組成物)形成的透明膜具有高折射率。
儘管以上實例中已描述在矽晶圓上形成透明膜的實例,但在製造固態影像感測元件之情況下,可僅將矽晶圓變為固態影像感測元件之其上形成光電二極體、遮光膜、元件保護膜以及類似物的基板。
在具有光電二極體之矽晶圓上形成由鎢形成之遮光膜使得僅敞開光電二極體之光接收部分,且於其上形成轉移電極以形成由氮化矽形成之元件保護層以便覆蓋所形成之遮光膜的整個表面以及光電二極體光接收部分(遮光膜中之敞開部分)。
隨後,藉由日本專利申請案早期公開第2010-210702號之實例16中所述之方法,在所形成之元件保護層上形成各具有1.4微米邊長之紅色像素、藍色像素以及綠色像素,隨後製備彩色濾光片。
將如上所述控制的實例中之硬化性組成物塗佈於其上以使膜厚度為1.5微米,藉由使用加熱板在100℃下加熱2分鐘,繼而藉由使用加熱板在200℃下加熱5分鐘而使膜硬化。
於其上塗佈HPR-204ESZ-9-5(毫帕.秒)(抗蝕劑液體,富士電子材料株式會社(FUJIFILM Electronic Materials Co.,Ltd.)製造),繼而藉由使用加熱板在90℃下加熱1分鐘。由i射線步進器(產品名稱:FPA-3000i5+,佳能株式會社(Canon Inc.)製造),經由具有多個邊長為1.4微米之正方形圖案的遮罩使塗層膜以100毫焦/平方公分曝光。此處,遮罩經安置而使得遮罩中之多個正方形圖案分別具有對應於彩色濾光片中之紅色像素、藍色像素以及綠色像素的位置。
在室溫下使用鹼性顯影溶液HPRD-429E(富士電子材料株式會社(FUJIFILM Electronic Materials Co.,Ltd.)製造)對膜進行覆液顯影,持續60秒,繼而藉由旋轉噴淋,用純水進一步沖洗20秒。此後,用純水進一步洗滌膜,隨後在高速旋轉下乾燥基板而形成抗蝕劑圖案。在加熱板上於200℃下對膜進行後烘烤處理,持續300秒,以使抗蝕劑成形為透鏡型形狀。
在以下條件下藉由使用乾式蝕刻元件(日立高新技術株式會社(Hitachi High-Technologies Corporation)製造:U-621)對由此獲得之基板進行乾式蝕刻處理,隨後加工具有高折射率之本發明透明膜以用作微透鏡。
.RF功率:800瓦
.天線偏壓:100瓦
.晶圓偏壓:500瓦
.腔室內部壓力:0.5帕
.基板溫度:50℃
.混合氣體之種類以及流動速率:CF4/C4F6/O2/Ar= 175/25/50/200毫升/分鐘
.光阻蝕刻速率:140奈米/分鐘
當使用所獲得之元件拍攝影像時,可獲得甚至在暗室中亦具有極佳敏感性的影像。
產業可利用性
根據本發明(第一發明),可提供一種在製成硬化性組成物時具有極佳分散穩定性且亦具有極高折射率的分散組成物,所述硬化性組成物即使在於大尺寸晶圓上塗覆組成物時亦能夠形成在中心部分與周邊部分之間具有小膜厚度差異的膜;以及使用其之硬化性組成物、透明膜、微透鏡以及固態影像感測元件。
根據本發明(第二發明),可提供一種組成物,其具有高折射率且亦具有在組成物塗覆之後塗層面之形狀隨時間變化較小的特性,所述組成物能夠形成在顯影處理後折射率下降較小的膜;以及使用其之透明膜、微透鏡、固態影像感測元件、透明膜的製造方法、微透鏡的製造方法以及固態影像感測元件的製造方法。
本申請案基於2011年5月6日申請之日本專利申請案第JP 2011-103877號、2011年5月18日申請之第JP 2011-111734號、2011年8月31日申請之第JP 2011-190180號以及2011年11月16日申請之第JP 2011-251118號,其全部內容藉此以引用的方式併入,如同詳細地闡述一般。

Claims (33)

  1. 一種分散組成物,包括:一次粒徑為1奈米至100奈米之金屬氧化物粒子(A-1);具有接枝鏈之接枝共聚物(B-1),其中所述接枝鏈中除氫原子以外之原子數為40至10,000;以及溶劑(C-1),其中所述金屬氧化物粒子(A-1)之含量以所述分散組成物之總固體含量計為50質量%至90質量%,且所述接枝共聚物(B-1)具有以所述接枝共聚物(B-1)之總質量計25質量%至90質量%之量的具有酸基之結構單元,所述分散組成物在400奈米至700奈米之整個波長區中光透射率為90%或大於90%。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之分散組成物,其中所述接枝共聚物(B-1)之酸值為70毫克KOH/公克至350毫克KOH/公克。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之分散組成物,其中所述接枝共聚物(B-1)中之所述接枝鏈為至少一種由聚酯結構、聚醚結構以及聚(甲基)丙烯酸結構組成之族群中選出的結構。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之分散組成物,其中所述接枝共聚物(B-1)為含有由以下式(1)至式(4)中之至少一者表示之結構單元的接枝共聚物: 在式(1)至式(4)中,X1、X2、X3、X4以及X5各獨立地表示氫原子或單價有機基團;W1、W2、W3以及W4各獨立地表示氧原子或NH;R表示氫原子或單價有機基團,且所述接枝共聚物中可存在具有不同結構之R;R'表示分支鏈或直鏈伸烷基,且所述接枝共聚物中可存在具有不同結構之R';Y1、Y2、Y3以及Y4各獨立地表示二價鍵聯基團;Z1、Z2、Z3以及Z4各獨立地表示氫原子或單價取代基;j以及k各獨立地表示2至8之整數;且n、m、p以及q各表示1至500之整數。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之分散組成物,其中所述接枝共聚物(B-1)為含有以所述接枝共聚物(B-1)之總質量計在10質量%至75質量%範圍內的具有所述接枝鏈之結構單元的接枝共聚物。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之分散組成物,其中所述具有酸基之結構單元中之所述酸基為至少 一種由羧酸基、磺酸基以及磷酸基組成之族群中選出的基團。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之分散組成物,其中所述接枝共聚物(B-1)的每個接枝鏈中除氫原子以外之原子數為40至500。
  8. 一種硬化性組成物,包括:如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之分散組成物,其中所述分散組成物更含有可聚合化合物(D-1)以及聚合起始劑(E-1)。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之硬化性組成物,更包括:黏合劑聚合物(F-1)。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之硬化性組成物,其中所述聚合起始劑(E-1)為肟類聚合起始劑。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之硬化性組成物,其用於形成微透鏡。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之硬化性組成物,其用於形成彩色濾光片之底塗膜。
  13. 一種透明膜,其藉由使用如申請專利範圍第8項所述之硬化性組成物形成。
  14. 一種微透鏡,其藉由使用如申請專利範圍第11項所述之硬化性組成物獲得之透明膜形成。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之微透鏡,其藉由乾 式蝕刻所述透明膜形成。
  16. 一種固態影像感測元件,包括:如申請專利範圍第13項所述之透明膜。
  17. 一種組成物,包括:作為金屬氧化物粒子(A-2)之氧化鈦粒子或氧化鋯粒子;含有衍生自(甲基)丙烯酸苯甲酯之重複單元的黏合劑聚合物(F-2);以及界面活性劑(G-2),其中所述界面活性劑(G-2)之含量以所述組成物之總固體含量計為0.0010質量%至3.0質量%,所述組成物在400奈米至700奈米之整個波長區中光透射率為90%或大於90%。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之組成物,其中所述界面活性劑(G-2)為氟類界面活性劑或非離子性界面活性劑。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之組成物,其中所述界面活性劑(G-2)之含量以所述組成物之總固體含量計為0.50質量%至3.0質量%。
  20. 如申請專利範圍第17項所述之組成物,包括:作為所述金屬氧化物粒子(A-2)之氧化鈦粒子。
  21. 如申請專利範圍第17項所述之組成物,其中所述黏合劑聚合物(F-2)更含有衍生自(甲基)丙烯酸酯之重複單元。
  22. 如申請專利範圍第17項所述之組成物,其中所述黏合劑聚合物(F-2)具有環氧乙烷基。
  23. 如申請專利範圍第17項所述之組成物,其中所述黏合劑聚合物(F-2)更含有衍生自(甲基)丙烯酸烷酯且具有環氧乙烷基之重複單元與衍生自(甲基)丙烯酸異丁酯之重複單元。
  24. 如申請專利範圍第17項所述之組成物,其用於形成微透鏡。
  25. 如申請專利範圍第17項所述之組成物,其中所述黏合劑聚合物(F-2)含有使(甲基)丙烯酸苯甲酯聚合而獲得之重複單元、使具有環氧乙烷基的(甲基)丙烯酸烷酯聚合而獲得之重複單元以及使(甲基)丙烯酸異丁酯聚合而獲得之重複單元。
  26. 如申請專利範圍第17項所述之組成物,更包括:分散樹脂(B-2),其包含:含有具有pKa為14或小於14之官能基的基團X之重複單元,以及側鏈原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈Y,且含有鹼性氮原子。
  27. 一種透明膜,其藉由使用如申請專利範圍第17項至第26項中任一項所述之組成物形成。
  28. 一種微透鏡,其藉由使用如申請專利範圍第27項所述之透明膜形成。
  29. 如申請專利範圍第28項所述之微透鏡,其藉由乾式蝕刻所述透明膜形成。
  30. 一種固態影像感測元件,包括:如申請專利範圍第28項所述之微透鏡。
  31. 一種製造透明膜之方法,包括:將如申請專利範圍第17項至第26項中任一項所述之組成物塗覆於晶圓上;加熱所述組成物之後續第一加熱製程;以及在高於所述第一加熱製程中之加熱溫度的溫度下加熱所述組成物之後續第二加熱製程。
  32. 一種製造微透鏡之方法,包括:對如申請專利範圍第27項所述之透明膜進行後烘烤處理以使所述透明膜成形的製程;以及乾式蝕刻所述透明膜之製程。
  33. 一種製造固態影像感測元件之方法,包括:在固態影像感測元件之至少具有光電二極體、遮光膜以及元件保護膜之基板上形成紅色像素、藍色像素以及綠色像素的製程;塗覆如申請專利範圍第17項至第26項中任一項所述之組成物且進行加熱之製程;形成抗蝕劑圖案之製程;藉由進行後烘烤處理使所述形成之抗蝕劑圖案成形為透鏡型形狀的製程;以及進行乾式蝕刻之製程。
TW101115969A 2011-05-06 2012-05-04 分散組成物、硬化性組成物、組成物、透明膜、微透鏡、固態影像感測元件、透明膜的製造方法、微透鏡的製造方法、固態影像感測元件的製造方法 TWI549977B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011103877 2011-05-06
JP2011111734 2011-05-18
JP2011190180A JP5898887B2 (ja) 2011-05-18 2011-08-31 組成物、並びに、これを用いた透明膜、マイクロレンズ、固体撮像素子、透明膜の製造方法、マイクロレンズの製造方法、及び、固体撮像素子の製造方法
JP2011251118A JP5816535B2 (ja) 2011-05-06 2011-11-16 硬化性組成物、透明膜、マイクロレンズ、及び、固体撮像素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201245251A TW201245251A (en) 2012-11-16
TWI549977B true TWI549977B (zh) 2016-09-21

Family

ID=48094267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101115969A TWI549977B (zh) 2011-05-06 2012-05-04 分散組成物、硬化性組成物、組成物、透明膜、微透鏡、固態影像感測元件、透明膜的製造方法、微透鏡的製造方法、固態影像感測元件的製造方法

Country Status (1)

Country Link
TW (1) TWI549977B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201022373A (en) * 2008-10-03 2010-06-16 Fujifilm Corp Dispersion composition, polymerizable composition, light-blocking color filter, solid-state image sensor, liquid crystal display device, wafer level lens, and imaging unit
TW201040231A (en) * 2009-02-26 2010-11-16 Fujifilm Corp Dispersion composition, polymerizable composition, light-shielding color filter using the same, liquid crystal display device and solid-state image sensor with the light-shielding color filter, and wafer level lens and imaging unit with the wafer level l

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201022373A (en) * 2008-10-03 2010-06-16 Fujifilm Corp Dispersion composition, polymerizable composition, light-blocking color filter, solid-state image sensor, liquid crystal display device, wafer level lens, and imaging unit
TW201040231A (en) * 2009-02-26 2010-11-16 Fujifilm Corp Dispersion composition, polymerizable composition, light-shielding color filter using the same, liquid crystal display device and solid-state image sensor with the light-shielding color filter, and wafer level lens and imaging unit with the wafer level l

Also Published As

Publication number Publication date
TW201245251A (en) 2012-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI494332B (zh) 分散組成物及感光性樹脂組成物及固體攝影元件
JP5898887B2 (ja) 組成物、並びに、これを用いた透明膜、マイクロレンズ、固体撮像素子、透明膜の製造方法、マイクロレンズの製造方法、及び、固体撮像素子の製造方法
TWI542949B (zh) 黑色硬化性組成物、遮光性彩色濾光片、遮光性膜及其製造方法、晶圓級透鏡及固態攝影元件
KR101736259B1 (ko) 착색 감방사선성 조성물, 착색 경화막, 컬러필터, 착색 패턴 형성 방법, 컬러필터의 제조 방법, 고체 촬상 소자, 및 화상 표시 장치
US9323145B2 (en) Colored radiation-sensitive composition, colored cured film, color filter, pattern forming method, color filter production method, solid-state image sensor, and image display device
TWI543993B (zh) 黑色硬化型組成物、用於固態攝像元件的遮光彩色濾光片及其製造方法、固態攝像元件、晶圓級透鏡及攝影模組
KR101728749B1 (ko) 착색 조성물, 착색 패턴, 컬러필터, 그 제조 방법, 패턴 형성 방법, 고체 촬상 소자, 및 화상 표시 장치
JP5618746B2 (ja) 感光性組成物、パターン形成材料、並びに、これを用いた感光性膜、パターン形成方法、パターン膜、低屈折率膜、反射防止膜、光学デバイス、及び、固体撮像素子
TW201022373A (en) Dispersion composition, polymerizable composition, light-blocking color filter, solid-state image sensor, liquid crystal display device, wafer level lens, and imaging unit
JP5816535B2 (ja) 硬化性組成物、透明膜、マイクロレンズ、及び、固体撮像素子
TWI534188B (zh) 分散組成物、使用其的硬化性組成物、透明膜、微透鏡及固態影像感測裝置、透明膜的製造方法、微透鏡的製造方法及固態影像感測裝置的製造方法
TWI516870B (zh) 感放射線性組成物、圖案形成方法、彩色濾光片及其製造方法以及固體影像感測器
US20160062235A1 (en) Coloring composition, colored cured film, color filter, solid-state image sensor and image display device
KR20140050018A (ko) 착색 조성물, 착색 감방사선성 조성물, 컬러 필터 및 고체 촬상 소자
TWI624484B (zh) 分散組成物及其製造方法、使用其的硬化性組成物、透明膜、微透鏡及固體攝影元件
TWI546621B (zh) 黑色可聚合組成物及黑色層的製造方法
WO2014007267A1 (ja) マイクロレンズの製造方法
KR101474288B1 (ko) 착색 경화성 조성물, 컬러필터, 컬러필터의 제조방법, 고체촬상소자, 및 액정표시소자
JP5606869B2 (ja) 光重合性組成物、カラーフィルタ及びその製造方法、低屈折率硬化膜、固体撮像素子、並びに、新規化合物
WO2012153826A1 (en) Dispersion composition, curable composition, composition, transparent film, microlens, solid-state image sensing device, method for manufacturing transparent film, method for manufacturing microlens and method for manufacturing solid-state image sensing device
TWI549977B (zh) 分散組成物、硬化性組成物、組成物、透明膜、微透鏡、固態影像感測元件、透明膜的製造方法、微透鏡的製造方法、固態影像感測元件的製造方法
KR101673363B1 (ko) 분산 조성물, 경화성 조성물, 조성물, 투명 필름, 마이크로렌즈, 고체 촬상 소자, 투명 필름의 제조 방법, 마이크로렌즈의 제조 방법 및 고체 촬상 소자의 제조 방법