低折射率膜、低折射率膜形成用固化性组合物、光学部件及使用其的固态摄像元件制造技术

本发明专利技术提供阿贝数为5～40且折射率为1.3～1.5的低折射率膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低折射率膜、低折射率膜形成用固化性组合物、光学部件及使用其的固态摄像元件
本专利技术涉及低折射率膜、低折射率膜形成用固化性组合物、光学部件及使用其的固态摄像元件。
技术介绍
近来，光学设备的种类已涉及方方面面，其中的大部分具有在光学机构的表面形成了防反射性的低折射率膜的结构。作为光学机构，并不限定于表面形状平坦的机构，还可列举出液晶用背光的亮度提高透镜或漫射透镜、用于视频投影电视的屏幕的菲涅耳透镜或柱状透镜、或微透镜等。就这样的设备而言，通过主要利用树脂材料来形成微细结构，可获得所期望的几何光学性能。该设备中，为了进一步赋予防反射性，可以以适合于这些微细结构体表面的形式形成低折射率膜。其中，有关可用于固态摄像元件的微透镜单元的材料或结构等的研究开发正得到积极的开展(例如参照专利文献1～3)。其背景可列举出固态摄像元件的微细化得到发展的同时，要求用于实现有效聚光的高性能化。特别是近年来，伴随高像素化，单一像素的尺寸已变得非常小。此外，为了在1次的制造中制作更多的设备，所使用的晶片尺寸也变大。基于这样的背景，提高微透镜单元的制造品质及制品品质变得越来越重要。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-186295号公报专利文献2：日本特开2006-98985号公报专利文献3：日本特开2007-119744号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，在之前所述的防反射性的低折射率膜中，从对该膜所要求的功能出发，具有反射达到最小而图像传感器部分的透射光的透射率达到最大那样的光学特性是理想的。即，关于低折射率膜，考虑与所组合的高折射率膜的关系，优选在可见光区域中具有与该高折射率膜同等的折射率分布。但是，已知以往的用于形成低折射率膜的固化性组合物由于与用于形成高折射率膜的固化组合物相比，折射率的由波长所引起的差(分布)小，所以仅应用该固化性组合物时，难以在整个可见光区域中具有理想的折射率分布。本专利技术的目的在于提供适合于固态摄像元件等光学部件中应用的高折射率膜、广泛有助于光学性能的提高的具有所期望的光学特性的低折射率膜。此外本专利技术的目的在于提供实现上述所期望的光学特性的低折射率膜形成用的固化性组合物、利用其形成的低折射率膜、具备其的光学部件及使用其的固态摄像元件。用于解决课题的方案针对上述的课题，本专利技术者发现通过相对于具有特定的光学特性(阿贝数及折射率)的低折射率材料，混合具有特定的光学特性(阿贝数及折射率)的高折射率材料，能够制成具有低折射率且高的阿贝数的低折射率膜。确认该具有特定的折射率和阿贝数的新型的低折射率膜应对上述的迫切期望且与高折射率膜组合而发挥良好的光学性能。本专利技术是基于该见解而完成的，上述的课题通过以下的方法来解决。〔1〕一种低折射率膜，其是阿贝数为5～40且折射率为1.3～1.5的低折射率膜，包含低折射率材料和高折射率材料，所述低折射率材料包含中空粒子或非中空粒子，所述高折射率材料包含二氧化钛或氧化锆和分散树脂，所述分散树脂包含高分子化合物。〔2〕根据〔1〕所述的低折射率膜，其中，所述低折射率材料显示阿贝数为40～80、折射率为1.2～1.4，所述高折射率材料显示阿贝数为5～40、折射率为1.6～2。〔3〕根据〔1〕或〔2〕所述的低折射率膜，其中，所述低折射率材料包含硅氧烷树脂及氟系树脂中的至少任一种。〔4〕根据〔1～〔3〕中任一项所述的低折射率膜，其中，所述分散树脂包含下述式(1)～式(4)中的任一者所表示的结构单元；或所述分散树脂包含下述式(I-1)所表示的重复单元及式(I-2)所表示的重复单元；或所述分散树脂包含式(I-1)所表示的重复单元及式(I-2a)所表示的重复单元；或者所述分散树脂包含下述式(11)所表示的高分子化合物，X1、X2、X3、X4、及X5分别独立地表示氢原子或1价的有机基团；W1、W2、W3、及W4分别独立地表示氧原子或NH；R3表示支链或直链的亚烷基；Y1、Y2、Y3、及Y4分别独立地为单键或2价的连结基团；Z1、Z2、Z3、及Z4分别独立地为氢原子或1价的取代基；n、m、p、及q分别为1～500的整数；j及k分别独立地表示2～8的整数；R4表示氢原子或1价的有机基团；R1及R2分别独立地表示氢原子、卤素原子或烷基；a分别独立地表示1～5的整数；*表示重复单元间的连结部；R8及R9为与R1含义相同的基团；L为单键、亚烷基、亚烯基、亚芳基、亚杂芳基、亚氨基、醚基、硫醚基、羰基、或它们组合而成的连结基团；La为与CR8CR9和N一起形成环结构的结构部位；X表示具有pKa为14以下的官能团的基团；Y表示原子数为40～10,000的侧链；R1表示(m+n)价的连结基团，R2表示单键或2价的连结基团；A1表示具有至少1种选自由酸基、脲基、氨基甲酸酯基、具有配位性氧原子的基团、具有碱性氮原子的基团、酚基、烷基、芳基、具有亚烷基氧基链的基团、酰亚胺基、杂环基、烷基氧基羰基、烷基氨基羰基、羧酸盐基、磺酰胺基、烷氧基甲硅烷基、环氧基、异氰酸酯基及羟基组成的组中的基团的1价的取代基；n个A1及R2分别可以相同，也可以不同。〔5〕根据〔1〕～〔4〕中任一项所述的低折射率膜，其中，所述分散树脂包含式(1)～式(4)中的任一者所表示的结构单元时，重均分子量为5000以上，所述分散树脂包含式(I-1)所表示的重复单元及式(I-2)所表示的重复单元、或所述分散树脂包含式(I-1)所表示的重复单元及式(I-2a)所表示的重复单元时，重均分子量为3000以上，所述分散树脂包含式(11)所表示的高分子化合物时，重均分子量为1000以上。〔6〕根据〔1〕～〔5〕中任一项所述的低折射率膜，其包含表面活性剂、聚合性化合物及其聚合物中的至少1种。〔7〕根据〔1〕～〔6〕中任一项所述的低折射率膜，其为防反射用途。〔8〕一种光学部件，其具有〔1〕～〔7〕中任一项所述的低折射率膜。〔9〕根据〔8〕所述的光学部件，其是将所述低折射率膜被覆到具有比其高的折射率的光透射性部件的表面而成的。〔10〕一种固态摄像元件，其具有〔8〕或〔9〕所述的光学部件。〔11〕一种低折射率膜形成用固化性组合物，其是包含显示阿贝数为40～80、折射率为1.2～1.4的低折射材料和显示阿贝数为5～40、折射率为1.6～2的高折射率材料而成的低折射率膜形成用固化性组合物，所述低折射率材料包含中空粒子或非中空粒子，所述高折射率材料包含二氧化钛或氧化锆和分散树脂，所述分散树脂包含高分子化合物。〔12〕根据〔11〕所述的低折射率膜形成用固化性组合物，其中，所述低折射率材料包含硅氧烷树脂及氟系树脂中的至少任一种。〔13〕根据〔11〕或〔12〕所述的低折射率膜形成用固化性组合物，其中，所述分散树脂包含下述式(1)～式(4)中的任一者所表示的结构单元；或所述分散树脂包含下述式(I-1)所表示的重复单元及式(I-2)所表示的重复单元；或所述分散树脂包含式(I-1)所表示的重复单元及式(I-2a)所表示的重复单元；或者所述分散树脂包含下述式(11)所表示的高分子化合物，X1、X2、X3、X4、及X5分别独立地表示氢原子或1价的有机基团；W1、W2、W3、及W4分别独立地表示氧原子或NH；R3表示支链或直链的亚烷基；Y1、Y2、Y3、及Y4分别独立地为单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低折射率膜，其中，阿贝数为5～40且折射率为1.3～1.5。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.31 JP 2012-192623;2013.03.15 JP 2013-054351.一种低折射率膜，其是阿贝数为5～40且折射率为1.3～1.5、而且固化后的膜厚为0.1μm以上3μm以下的低折射率膜，包含低折射率材料和高折射率材料，所述低折射率材料包含中空粒子或非中空粒子、且显示阿贝数为40～80、折射率为1.2～1.4，所述高折射率材料包含二氧化钛或氧化锆和分散树脂，所述分散树脂包含高分子化合物，且所述高折射率材料显示阿贝数为5～40、折射率为1.6～2。2.根据权利要求1所述的低折射率膜，其中，所述低折射率材料包含硅氧烷树脂及氟系树脂中的至少任一种。3.根据权利要求1或2所述的低折射率膜，其中，所述分散树脂包含下述式(1)～式(4)中的任一者所表示的结构单元；或所述分散树脂包含下述式(I-1)所表示的重复单元及式(I-2)所表示的重复单元；或所述分散树脂包含式(I-1)所表示的重复单元及式(I-2a)所表示的重复单元；或者所述分散树脂包含下述式(11)所表示的高分子化合物，X1、X2、X3、X4、及X5分别独立地表示氢原子或1价的有机基团；W1、W2、W3、及W4分别独立地表示氧原子或NH；R3表示支链或直链的亚烷基；Y1、Y2、Y3、及Y4分别独立地为单键或2价的连结基团；Z1、Z2、Z3、及Z4分别独立地为氢原子或1价的取代基；n、m、p、及q分别为1～500的整数；j及k分别独立地表示2～8的整数；R4表示氢原子或1价的有机基团；R1及R2分别独立地表示氢原子、卤素原子或烷基；a分别独立地表示1～5的整数；*表示重复单元间的连结部；R8及R9为与R1含义相同的基团；L为单键、亚烷基、亚烯基、亚芳基、亚杂芳基、亚氨基、醚基、硫醚基、羰基、或它们组合而成的连结基团；La为与CR8CR9和N一起形成环结构的结构部位；X表示具有pKa为14以下的官能团的基团；Y表示原子数为40～10,000的侧链；R1表示(m+n)价的连结基团，R2表示单键或2价的连结基团；A1表示具有至少1种选自由酸基、脲基、氨基甲酸酯基、具有配位性氧原子的基团、具有碱性氮原子的基团、酚基、烷基、芳基、具有亚烷基氧基链的基团、酰亚胺基、杂环基、烷基氧基羰基、烷基氨基羰基、羧酸盐基、磺酰胺基、烷氧基甲硅烷基、环氧基、异氰酸酯基及羟基组成的组中的基团的1价的取代基；n个A1及R2分别可以相同，也可以不同。4.根据权利要求3所述的低折射率膜，其中，所述分散树脂包含式(1)～式(4)中的任一者所表示的结构单元时，重均分子量为5000以上，所述分散树脂包含式(I-1)所表示的重复单元及式(I-2)所表示的重复单元、或所述分散树脂包含式(I-1)所表示的重复单元及式(I-2a)所表示的重复单元时，重均分子量为3000以上，所述分散树脂包含式(11)所表示的高分子化合物时，重均分子量为1000以上。5.根据权利要求1或2所述的低折射率膜，其包含表面活性剂、聚合性化合物及其聚合物中的至少1种。6.根据权利要求5所述的低折射率膜，作为所述表面活性剂，包含具有聚氧亚烷基结构的氟系表面活性剂和阴离子系表面活性剂两者。7.根据权利要求1或2所述的低折射率膜，其为防反射用途。8.根据权利要求1或2所述的低折射率膜，其中，所述高折射率材料还包含粘合剂聚合物。9.一种光学部件，其具有权利要求1～8中任一项所述的低折射率膜。10.根据权利要求9所述的光学部件，其是将所述低折射率膜被覆到具有比其高的折射率的光透射性部件的表面而成的。11.一种固态摄像元件，其具有权利要求9或10所述的光学部件。12.一种低折射率膜形成用固化性组合物，其是包含显示阿贝数为...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本启之，岛田和人，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP