高折射率透明性薄膜的制造方法及利用该方法制造的薄膜技术

本发明专利技术提供能够以短时间容易地制造具有高折射率及高透明性的图案化后的薄膜的制造方法、以及利用该方法制造的高折射率薄膜。一种薄膜的制造方法，其包括：第一工序：利用被下述式(1)所示的磷化合物修饰后的含金属氧化物的溶胶在基板上形成涂膜的工序；第二工序：对第一工序中所得的基板上的涂膜照射光而使其固化的工序；以及第三工序：对第二工序中所得的固化物进一步通过加热和/或光的照射来施加能量的工序。(式(1)中，R1为氢原子、烷基、炔基、烯基、芳基、脂肪族杂环基或芳香族杂环基，R2为2价有机残基，n为1或2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】技术分野本专利技术涉及具有高折射率及透明性的薄膜的制造方法。更详细而言，涉及在具有非常高的折射率及透明性的薄膜的制造方法中以短时间容易地得到图案化后的膜且折射率的调节也容易的制造方法。
技术介绍
已知触摸面板显示器、光学传感器、集成光学(光子)电路及发光二极管(LED)等半导体器件的特性通过对器件结构的发光部或感光部等施加透明且高折射率的薄膜而得以改善。作为透明且高折射率的薄膜材料，可列举有机聚合物、有机无机杂化聚合物或无机金属氧化物等。有机聚合物能够容易地在低温下形成薄膜，并提供包括优异的表面胶粘性在内的牢固的机械特性。然而，在可见光波长区域，1.65～1.70左右的折射率接近上限。即使是这些具有高折射率的聚合物，也会由于一般以高浓度包含溴、碘或硫等极性大的原子而使热稳定性及化学稳定性受到制约。有机无机杂化聚合物是使纳米尺寸(直径1～50nm)的金属氧化物粒子分散于聚合物载体而维持聚合物的透明性且提高折射率的聚合物。然而，难以获得与分散后的金属氧化物的折射率同等程度的折射率，在可见光波长区域，1.70～1.80左右的折射率接近上限。在透明且具有高折射率的金属氧化物中，最常见的是氧化钛和氧化锆。在将它们作为薄膜使用的情况下，具有特别优异的光学透明性，在可见光波长区域呈现2.0以上的折射率。然而，作为形成这些薄膜的一般方法，必须利用如气化或溅射那样的昂贵且效率低的方法进行蒸镀，且蒸镀后的金属氧化物包覆层脆，难以牢固地胶粘于器件表面。因此，在日本特表2007-521355号公报中公开了如下方法：将使形成有螯合物的有机金属低聚物分散而得的有机聚合物溶液涂布于基板上，通过加热使涂膜固化，再对其加热，由此使有机物分解，制作金属氧化物的薄膜。然而，该方法是通过加热来进行涂膜的固化，难以在短时间正确地进行图案化，不适合于批量生产。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表2007-521355号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题因此，本专利技术的问题在于提供能够以短时间容易地制造具有高折射率及透明性的图案化后的薄膜的制造方法、以及利用该方法制造的高折射率薄膜。用于解决问题的方法本专利技术人为了解决上述问题而反复进行了深入研究，结果发现，通过利用被具有特定结构的有机磷化合物修饰后的含金属氧化物的溶胶(以下，称作磷修饰金属氧化物溶胶)形成涂膜，从而能够进行涂膜的UV固化，能够容易地以短时间进行金属氧化物含量多的薄膜的正确的图案化，并且，通过对图案化后的薄膜施加热或光的能量，从而能够形成高折射率区域(折射率1.8以上)的薄膜，进一步反复进行了研究，从而完成本专利技术。即，本专利技术限定为以下的内容。[项1]一种薄膜的制造方法，其包括：第一工序：利用被下述式(1)所示的磷化合物修饰后的含金属氧化物的溶胶在基板上形成涂膜的工序；(式(1)中，R1为氢原子、烷基、炔基、烯基、芳基、脂肪族杂环基或芳香族杂环基，R2为2价有机残基，n为1或2。)第二工序：对第一工序中所得的基板上的涂膜照射光而使其固化的工序；以及第三工序：对第二工序中所得的固化物进一步通过加热和/或光的照射来施加能量的工序。[项2]根据项1所述的薄膜的制造方法，其中，上述式(1)的R1为氢原子或者碳原子数1～5的直链或支链状的烷基。[项3]根据项1或2所述的薄膜的制造方法，其中，上述式(1)的R2为下述式(2)所示的2价有机残基。(式(2)中，Y为碳原子数1～10的直链或支链状的亚烷基，p为1～10的整数。)[项4]根据项3所述的薄膜的制造方法，其中，上述式(2)的Y为碳原子数1～4的直链或支链状的亚烷基。[项5]根据项1～4中任一项所述的薄膜的制造方法，其中，上述金属氧化物的金属为选自钛、锆、铪、铝、锌及锡中的至少1种。[项6]根据项1～5中任一项所述的薄膜的制造方法，其中，上述金属氧化物的金属为选自钛及锆中的至少1种。[项7]根据项1～6中任一项所述的薄膜的制造方法，其中，上述第二工序中使用的光为包含150～400nm的波长的光。[项8]根据项1～7中任一项所述的薄膜的制造方法，其中，上述第三工序中的加热温度为50～800℃。[项9]根据项1～8中任一项所述的薄膜的制造方法，其中，上述第三工序中的光的波长为150～1000nm，且照射累积光量为100～2000mJ/cm2。[项10]一种薄膜，其通过项1～9中任一项所述的制造方法制造而得到。[项11]根据项10所述的薄膜，其折射率为1.7以上。专利技术效果根据本专利技术的制法，能够容易地制作被正确地图案化的高折射率且具有透明性的薄膜，并且还可容易地调节为所需的折射率。具体实施方式〔磷修饰金属氧化物溶胶〕本专利技术的磷修饰金属氧化物溶胶包含下述式(1)所示的磷化合物及金属氧化物。(式(1)中，R1为氢原子、烷基、炔基、烯基、芳基、脂肪族杂环基或芳香族杂环基，R2为2价有机残基，n为1或2。)〔磷修饰金属氧化物溶胶的原料〕(磷化合物)本专利技术中所使用的磷化合物由下述式(1)表示。(式(1)中，R1为氢原子、烷基、炔基、烯基、芳基、脂肪族杂环基或芳香族杂环基，R2为2价有机残基，n为1或2。)R1所示的烷基可以为直链或支链状的任意一种，例如可列举碳原子数1～20的直链或支链状的烷基。作为烷基，例如可列举甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、新戊基、叔戊基、异戊基、2-甲基丁基、1-乙基丙基、己基、异己基、4-甲基戊基、3-甲基戊基、2-甲基戊基、1-甲基戊基、3,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、庚基、辛基、壬基、癸基、鲸蜡基、硬脂基等。上述烷基的碳原子数优选为1～12、更优选为1～5。R1所示的炔基可以为直链或支链状的任意一种，例如可列举碳原子数2～15的炔基。作为炔基，例如可列举乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、3-丁炔基、戊炔基、己炔基等。炔基的碳原子数优选为2～10、更优选为2～6。R1所示的烯基可以为直链或支链状的任意一种，例如可列举碳原子数2～15的烯基。作为烯基，例如可列举乙烯基、1-丙烯基、烯丙基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、戊烯基、己烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜的制造方法，其包括：第一工序：利用被下述式(1)所示的磷化合物修饰后的含金属氧化物的溶胶在基板上形成涂膜的工序，式(1)中，R1为氢原子、烷基、炔基、烯基、芳基、脂肪族杂环基或芳香族杂环基，R2为2价有机残基，n为1或2；第二工序：对第一工序中所得的基板上的涂膜照射光而使其固化的工序；以及第三工序：对第二工序中所得的固化物进一步通过加热和/或光的照射来施加能量的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.27 JP 2013-1761631.一种薄膜的制造方法，其包括：
第一工序：利用被下述式(1)所示的磷化合物修饰后的含金属氧化
物的溶胶在基板上形成涂膜的工序，
式(1)中，R1为氢原子、烷基、炔基、烯基、芳基、脂肪族杂环基
或芳香族杂环基，R2为2价有机残基，n为1或2；
第二工序：对第一工序中所得的基板上的涂膜照射光而使其固化
的工序；以及
第三工序：对第二工序中所得的固化物进一步通过加热和/或光的
照射来施加能量的工序。
2.根据权利要求1所述的薄膜的制造方法，其中，所述式(1)的
R1为氢原子或者碳原子数1～5的直链或支链状的烷基。
3.根据权利要求1或2所述的薄膜的制造方法，其中，所述式(1)
的R2为下述式(2)所示的2价有机残基，
式(2)中，Y为碳原子数1～10的直链或支链状的亚烷基，p为1～
10的整数。
4.根据权利要求3所述的薄膜的制造...

【专利技术属性】
技术研发人员：松川公洋，渡濑星儿，御田村纮志，平田学，
申请(专利权)人：地方独立行政法人大阪市立工业研究所，大八化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP