鏈狀的亞烷基,p為1~10的整數(shù)。)
[0057] 式(2)中,Y為直鏈或支鏈狀的碳原子數(shù)1~10的亞烷基,例如可列舉亞甲基、亞乙 基、甲基亞乙基、乙基亞乙基、亞正丙基、1-甲基亞丙基、2-甲基亞丙基、亞正丁基、亞正己 基、亞正庚基、亞正辛基等。作為Y,優(yōu)選為碳原子數(shù)1~4的直鏈的亞烷基,特別優(yōu)選為甲基 亞乙基或亞乙基。
[0058] p為1~10的整數(shù)、優(yōu)選為1~5的整數(shù)、特別優(yōu)選為1~3的整數(shù)。
[0059] 作為式(1)所示的磷化合物,并無(wú)特別限定,例如可用使用酸式磷酸2-丙烯酰氧基 乙酯、酸式磷酸3-丙烯酰氧基丙酯、酸式磷酸2-丙烯酰氧基丙酯、酸式磷酸6-丙烯酰氧基己 酯、酸式磷酸10-丙烯酰氧基癸酯、酸式磷酸2-甲基丙烯酰氧基乙酯、酸式磷酸3-甲基丙烯 酰氧基丙酯、酸式磷酸2-甲基丙烯酰氧基丙酯、酸式磷酸6-甲基丙烯酰氧基己酯、酸式磷酸 10-甲基丙烯酰氧基癸酯等。
[0060] 本發(fā)明中使用的磷化合物可以使用市售品,也可以利用公知的方法來(lái)制造。作為 磷化合物的市售品,例如可列舉大八化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制的MR-200等。
[0061] (金屬氧化物)
[0062] 本發(fā)明的金屬氧化物為主要由金屬原子和氧原子構(gòu)成的化合物,可以直接使用金 屬氧化物的微粒,也可以利用公知的方法制造金屬氧化物的溶膠來(lái)使用。例如,可以利用在 金屬醇鹽或金屬鹵化物中加入溶劑使其水解、之后進(jìn)行縮合的方法等來(lái)制造金屬氧化物的 溶膠。作為在上述反應(yīng)中使用的溶劑,可以為無(wú)機(jī)溶劑、有機(jī)溶劑或其混合物中的任意一 種,例如,作為上述混合物,可列舉甲苯、異丙醇及水的混合物等。
[0063] 作為金屬氧化物中的金屬,例如可列舉鈦、鋯、鉿、鋁、鋅、錫等。其中,從具有高折 射率的方面出發(fā),優(yōu)選鈦或鋯,特別優(yōu)選鈦。
[0064] 作為金屬醇鹽,可列舉鈦醇鹽、鋯醇鹽、鉿醇鹽、鋁醇鹽、鋅醇鹽、錫醇鹽等。
[0065]作為鈦醇鹽,例如可列舉:二烷基二烷氧基鈦(例如,二甲基二甲氧基鈦、二乙基二 乙氧基欽等)等^烷氧基欽;二烷氧基欽(例如二甲氧基欽、二乙氧基欽等)、烷基二烷氧基 鈦(例如乙基三甲氧基鈦等)、芳基三烷氧基鈦(例如苯基三甲氧基鈦等)等三烷氧基鈦;四 烷氧基鈦(例如四甲氧基鈦、四乙氧基鈦、四丙氧基鈦、四異丙氧基鈦、四異丁氧基鈦、四正 丁氧基鈦、四叔丁氧基鈦、四壬氧基鈦、四(2-乙基己氧基)鈦、四(甲氧基丙氧基)鈦、四硬脂 氧基鈦、四異硬脂氧基鈦等碳原子數(shù)1~18的四烷氧基鈦、優(yōu)選碳原子數(shù)1~10的四烷氧基 鈦、進(jìn)一步優(yōu)選碳原子數(shù)1~6的四烷氧基鈦等)等。
[0066]作為鋯醇鹽,例如可列舉四烷氧基鋯{:例如四甲氧基鋯、四乙氧基鋯、四異丙氧基 鋯、四異丁氧基鋯、四正丁氧基鋯、四叔丁氧基鋯、四(2-乙基己氧基)鋯、四(2-甲基-2-丁氧 基)鋯等碳原子數(shù)1~18的四烷氧基鋯、優(yōu)選碳原子數(shù)1~10的四烷氧基鋯、進(jìn)一步優(yōu)選碳原 子數(shù)1~6的四烷氧基鋯等}等。
[0067]作為鉿醇鹽,例如可列舉四甲氧基鉿、四乙氧基鉿、四異丙氧基鉿、四叔丁氧基鉿 等。
[0068] 作為鋁醇鹽,例如可列舉三烷氧基鋁(三甲氧基鋁、三乙氧基鋁、三丙氧基鋁、三正 丁氧基錯(cuò)、二仲丁氧基錯(cuò)、二叔丁氧基錯(cuò)等)等。
[0069] 作為鋅醇鹽,例如可列舉二乙氧基鋅、雙甲氧基乙氧基鋅等。
[0070] 作為錫醇鹽,例如可列舉四乙氧基錫、四異丙氧基錫、四正丁氧基錫等)等。
[0071] 作為金屬醇鹽,優(yōu)選鈦醇鹽或鋯醇鹽,其中,更優(yōu)選四乙氧基鈦、四正丙氧基鈦、四 異丙氧基鈦、四正丁氧基鈦、四異丁氧基鈦、四仲丁氧基鈦、四叔丁氧基鈦、四乙氧基鋯、四 正丙氧基鋯、四異丙氧基鋯、四正丁氧基鋯、四異丁氧基鋯、四仲丁氧基鋯、四叔丁氧基鋯, 特別優(yōu)選四正丁氧基鈦、四異丁氧基鈦、四仲丁氧基鈦、四叔丁氧基鈦。
[0072] 作為金屬鹵化物,可列舉:四氯化鈦、四溴化鈦等鹵化鈦;四氯化鋯、四溴化鋯、碘 化鋯等鹵化鋯;氧氯化鋯、氧碘化鋯等氧鹵化鋯;四氯化鉿等鹵化鉿;氧氯化鉿等氧鹵化鉿; 溴化鋁、氯化鋁、碘化鋁等鹵化鋁;氯化鋅、溴化鋅、碘化鋅等鹵化鋅;氯化錫、溴化錫、碘化 錫等鹵化錫;等。
[0073]其中,優(yōu)選四氯化鈦、四溴化鈦、四氯化鋯、四溴化鋯及氧氯化鋯,特別優(yōu)選四氯化 鈦、四氯化錯(cuò)及氧氯化錯(cuò)。
[0074] 金屬醇鹽及金屬鹵化物可以單獨(dú)使用或組合使用2種以上。
[0075] (溶劑)
[0076] 本發(fā)明的磷修飾金屬氧化物溶膠包含溶劑。
[0077]作為有機(jī)溶劑,可以使用例如醇類(例如乙醇、丙醇、異丙醇等烷醇類,乙二醇、丙 二醇等二醇類等)、烴類(例如己烷等脂肪族烴類、環(huán)己烷等脂環(huán)式烴類、甲苯、二甲苯等芳 香族烴類等)、鹵化烴類(例如二氯甲烷、氯仿等)、醚類(例如二甲基醚、二乙基醚等鏈狀醚 類,二氧雜環(huán)己烷、四氫呋喃等環(huán)狀醚類等)、酯類(例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳 酸乙酯、丁酸乙酯等)、酮類(例如丙酮、甲乙酮、甲基異丁基酮、環(huán)己酮、N-甲基-2-吡咯烷酮 等)、溶纖劑類(例如甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑等)、卡必醇類(例如甲基卡必醇、 乙基卡必醇、丁基卡必醇等)、丙二醇單烷基醚類(例如丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、 丙二醇單正丁基醚等)、二醇醚酯類(例如乙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯 等)、酰胺類(例如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等)、亞砜類(例如二甲基亞砜等)、 腈類(例如乙腈、苯甲腈等)、N-甲基吡咯烷酮等,優(yōu)選為芳香族烴類及二醇醚酯類,特別優(yōu) 選為甲苯及丙二醇單甲基醚乙酸酯。
[0078] 作為無(wú)機(jī)溶劑,可列舉:含有氯化氫、硫酸、硝酸、碳酸、磷酸等酸性物質(zhì)的酸性水 溶液;含有氫氧化鈉、氫氧化鎂、氫氧化鈣、氫氧化鉀、碳酸氫鈉等堿性鹽的堿性水溶液;純 水、或含有食鹽等中性鹽的中性水溶液等。
[0079] 這些有機(jī)溶劑可以單獨(dú)使用或組合使用2種以上。另外,溶劑可以使用有機(jī)溶劑或 無(wú)機(jī)溶劑中的任一種,也可以將兩者混合使用。
[0080] (分散助劑)
[0081] 本發(fā)明的磷修飾金屬氧化物溶膠可以進(jìn)一步包含分散助劑。分散助劑并無(wú)特別限 定,例如可以優(yōu)選使用選自乙酰乙酸甲酯、乙酰丙酮、N,N_二烷基乙酰乙酰胺中的一種以 上。其中,從安全性等觀點(diǎn)出發(fā),特別優(yōu)選乙酰丙酮、N,N_二烷基乙酰乙酰胺。
[0082]〔磷修飾金屬氧化物溶膠的制造方法〕
[0083] 本發(fā)明的磷修飾金屬氧化物溶膠可以通過(guò)使磷化合物與金屬氧化物反應(yīng)來(lái)制造。 關(guān)于金屬氧化物與磷化合物的比率,相對(duì)于金屬氧化物中所含的金屬原子1摩爾,磷化合物 中所含的磷原子的摩爾數(shù)優(yōu)選為約〇. 〇 1~約1. 〇 〇、更優(yōu)選為約〇. 〇 5~約0.7 0、特別優(yōu)選為 約0.10~約0.50。在使用金屬氧化物的溶膠作為金屬氧化物的情況下,可以在制造金屬氧 化物溶膠時(shí)混合磷化合物,也可以在制造金屬氧化物溶膠后混合磷化合物。
[0084] 優(yōu)選在磷化合物與金屬氧化物的反應(yīng)時(shí)進(jìn)行加熱。作為加熱方法,并無(wú)特別限定, 可列舉采用電加熱器、熱介質(zhì)或微波的方法等。只要根據(jù)金屬氧化物分散體的量、制造裝置 等的規(guī)模而適當(dāng)選擇能夠安全加熱的方法即可。但是,在使用微波的情況下,存在固化物的 裂紋產(chǎn)生相對(duì)變得較少的傾向。
[0085] 制造金屬氧化物分散體時(shí)的反應(yīng)溫度只要能夠進(jìn)行反應(yīng),則并無(wú)特別限定,例如 可以為約〇°C~約100°C、優(yōu)選約40°C~約80°C。反應(yīng)時(shí)間只要能夠進(jìn)行反應(yīng),則并無(wú)特別限 定,可以為約1分鐘~約I 〇小時(shí),優(yōu)選為約1分鐘~約5小時(shí),更優(yōu)選為約2分鐘~約3小時(shí)左 右。
[0086] 予以說(shuō)明,本發(fā)明中使用的上述金屬氧化物分散體其自身具有聚合性。因此,在本 發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方式中,在薄膜的制造中不使用樹(shù)脂粘合劑。通過(guò)不使用樹(shù)脂粘合劑,能夠 優(yōu)選得到具有更高折射率的薄膜。另外,本發(fā)明中使用的上述金屬氧化物分散體為光聚合 性,因此,如后述那樣能夠利用光照射進(jìn)行固化,能夠容易地得到圖案化后的膜。
[0087]〔高折射率薄膜的制造方法〕
[0088] 本發(fā)明的高折射率薄膜可以利用下述工序來(lái)制造。
[0089] 第一工序:在基板上形成磷修飾金屬氧化物溶膠的涂膜。
[0090]第二工序:利用光照射使上述第一工序中得到的涂膜固化,形成薄膜。
[0091 ]第三工序:通過(guò)加熱和/或光照射對(duì)上述薄膜施加能量。
[0092]〔涂膜的形成〕
[0093](基板)
[0094]上述基板的材質(zhì)根據(jù)用途進(jìn)行選擇,并無(wú)特別限定,可以使用例如半導(dǎo)體(例如 硅、鎵、砷、氮化鎵、碳化硅等)、金屬(例如鋁、銅等)、陶瓷(例如氧化鋯、氧化鈦、PZT等)、透 明無(wú)機(jī)材料(例如玻璃、石英、氟化鎂、氟化鈣等)、透明樹(shù)脂(例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、 聚甲基丙烯酸甲酯等)等。這些基板材質(zhì)中,在使用透明樹(shù)脂的情況下,優(yōu)選在上述第三工 序中進(jìn)行光照射而不進(jìn)行加熱。
[0095](涂布方法)
[0096] 在本發(fā)明中,需要在將磷修飾金屬氧化物溶膠涂布于基板上之前或涂布過(guò)程中混 合光聚合引發(fā)劑。作為光聚合引發(fā)劑,例如可列舉:苯偶姻類{例如苯偶姻、苯偶姻甲基醚、 苯偶姻乙基醚、苯偶姻異丙基醚、苯偶姻異丁基醚等苯偶姻烷基醚類等};苯乙酮類H列如苯 乙酮、對(duì)二甲基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2,2_二乙氧基苯乙酮、2,2_二甲 氧基_2_苯基苯乙酬、2,2_二乙氧基_2_苯基苯乙酬、2_苯基_2_羥基-苯乙酬、I,1-二氣苯乙 酮、1-羥基環(huán)己基苯基甲酮等};苯丙酮類{例如對(duì)二甲基氨基苯丙酮、2-羥基-2-甲基-苯丙 酮、2,2_二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮等};苯丁酮類{例如1-[4-(2_羥基乙氧基)苯基]- 2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基-丙烷-1-酮等};氨基苯乙酮類{例如2-甲基-2-嗎啉代(4-硫甲基苯基)丙烷-1-酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙烷-1-酮、2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎 啉代苯基)-丁烷-1-酮、2-二甲基氨基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2-二乙基氨基-2