WO2014119424A1 - ウェハレベルレンズ用硬化性組成物、ウェハレベルレンズの製造方法及びウェハレベルレンズ、並びに光学装置 - Google Patents
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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- C08F222/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
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- C08F222/1006—Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols
- C08F222/102—Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols of dialcohols, e.g. ethylene glycol di(meth)acrylate or 1,4-butanediol dimethacrylate
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- C08F222/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
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- C08F222/106—Esters of polycondensation macromers
Definitions
- the present invention relates to a curable composition suitable for molding a wafer level lens (a curable composition for a wafer level lens), a method for producing a wafer level lens using the curable composition for a wafer level lens, and the method.
- the present invention relates to a wafer level lens and an optical apparatus.
- Radical curable compositions are used in mechanical component materials, electrical / electronic component materials, automotive component materials, civil engineering and building materials, molding materials, paints, adhesives, sealants, etc. It attracts attention as a material for optical members.
- a normal lens has a structure in which a high Abbe number lens and a low Abbe number lens are combined to correct chromatic aberration.
- the glass of a lens used for a camera generally, those having an Abbe number of 50 or less are called flint glass, and those having 50 or more are called crown glass.
- a curable composition for forming a low Abbe number lens As a curable composition for forming a low Abbe number lens, a curable composition mainly containing a (meth) acrylic acid ester having a fluorene ring is known (Patent Document 1).
- Patent Document 1 a lens formed from a curable composition mainly composed of a (meth) acrylic acid ester having a fluorene ring exhibits a high storage elastic modulus in a low temperature environment, but rapidly exhibits a storage elastic modulus in a high temperature environment. It has been a problem to cause a decrease in shape and a significant decrease in light transmittance.
- Molding of a wafer level lens generally includes the following steps 1 to 3.
- Step 1 Pour the curable composition into a mold
- Step 2 Cure by heating and / or light irradiation
- Step 3 Remove from the mold and perform annealing treatment
- the curable composition is compression molded in the mold, and the heat treatment and / or the light irradiation treatment are performed in that state. Therefore, stress remains in the cured product (molded product) taken out from the mold, causing distortion, cracking, deformation, etc.
- a displacement (position displacement) of the center position of each lens there was a problem that occurred.
- annealing is performed after taking out from the mold.
- the stress cannot be sufficiently relaxed, and it is difficult to solve problems such as distortion, cracking and deformation.
- the lens shape will “sag” and the center position of the lens will shift, causing problems such as blurring of the image on the wafer-level cemented lens obtained by stacking multiple lenses.
- the yield decreases.
- a curable composition (a curable composition for a wafer level lens) has not yet been obtained.
- an object of the present invention is to efficiently suppress a wafer level lens having excellent physical characteristics, optical characteristics, and mechanical characteristics, which can suppress problems such as cracking, deformation, and positional deviation in the wafer level lens molding process.
- An object of the present invention is to provide a curable composition for a wafer level lens.
- Another object of the present invention is to provide a method for producing a wafer level lens using the above curable composition for a wafer level lens, and excellent physical properties, optical properties, mechanical properties, and productivity obtained by the method.
- Another object of the present invention is to provide a wafer level lens and an optical device including the wafer level lens.
- a curable compound having a specific structure having two each of an aromatic ring and a (meth) acryloyl group, having at least an oxyalkylene structure or a thioalkylene structure.
- a curable composition containing a compound having a compound) as an essential component is used, problems such as cracking, deformation and misalignment in a wafer level lens molding process are suppressed, and a wafer level lens excellent in physical properties, optical properties, and mechanical properties. has been found to be efficiently obtained, and the present invention has been completed.
- this invention provides the curable composition for wafer level lenses containing the curable compound (A) represented by following formula (1).
- X ⁇ 1 >, X ⁇ 2 > is the same or different and shows a sulfur atom or an oxygen atom.
- Y 1 and Y 2 are the same or different and each represents a sulfur atom or an oxygen atom.
- R 1 represents a methylene group, a sulfur atom, or an oxygen atom in which one or two hydrogen atoms may be substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
- R 2 and R 3 are the same or different and each represents an alkylene group.
- R 4 and R 5 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a methyl group.
- m and n are the same or different and represent an integer of 0 or more. However, m + n is an integer of 1 or more.
- m + n is an integer of 1 or more.
- hardenable compound (B) represented by following formula (2) is provided.
- R 11 represents a methylene group, a sulfur atom, or an oxygen atom in which one or two hydrogen atoms may be substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
- R 12 and R 13 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a methyl group.
- X 11 and X 12 are the same or different and each represents a sulfur atom or an oxygen atom.
- Ring Z 1 and Ring Z 2 are the same or different and represent an aromatic carbocyclic ring.
- R 14 and R 16 are the same or different and each represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms.
- R 15 and R 17 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a methyl group.
- p1 and p2 are the same or different and represent an integer of 0 or more.
- the curable compound (A) includes at least one compound selected from the following formulas (a1) to (a10) [in the formulas (a1) to (a10), m and n are as defined above]: A curable composition for a wafer level lens is provided.
- curable composition for a wafer level lens comprising at least one compound selected from the following formulas (b1) to (b12) as the curable compound (B) is provided.
- the said curable composition for wafer level lenses whose storage elastic modulus in 160 degreeC of the hardened
- the present invention provides the curable composition for a wafer level lens, further comprising 0.05 to 5 parts by weight of a curing retarder with respect to 100 parts by weight of the total amount of the radical curable compound.
- the present invention also provides a method for producing a wafer level lens, wherein the curable composition for a wafer level lens is subjected to a casting molding method or an injection molding method.
- the casting molding method provides the method for manufacturing the wafer level lens including the following steps.
- Step 1a Step of preparing a wafer level lens molding die having one or more lens molds
- Step 2a Contacting a curable composition for wafer level lenses with the wafer level lens molding step
- Step 3a Wafer level The step of curing the curable composition for lenses by heating and / or light irradiation
- the casting molding method further provides the method for producing the wafer level lens further including the following steps.
- Step 4a A step of annealing the cured curable composition for a wafer level lens
- the casting molding method further provides the method for producing the wafer level lens further including the following steps.
- Step 5a Cutting the cured curable composition for a wafer level lens
- the said injection molding method provides the manufacturing method of the said wafer level lens including the following process.
- Step 1b Step of preparing a wafer level lens molding die having one or more lens molds
- Step 2b Step of injecting a curable composition for wafer level lenses onto the wafer level lens molding die
- Step 3b Wafer level The step of curing the curable composition for lenses by heating and / or light irradiation
- the said injection molding method provides the manufacturing method of the said wafer level lens further including the following process.
- Step 4b A step of annealing the cured curable composition for a wafer level lens
- the present invention also provides a wafer level lens sheet obtained by the method for producing a wafer level lens described above.
- the present invention also provides a wafer level lens obtained by the method for producing a wafer level lens described above.
- the present invention also provides an optical device equipped with the wafer level lens.
- the present invention is also a laminate of a plurality of wafer level lenses, and is obtained by curing and molding the above curable composition for wafer level lenses as a wafer level lens constituting the laminate.
- a laminated wafer level lens is provided.
- this invention is a manufacturing method of the said laminated wafer level lens, Comprising: The manufacturing method of the laminated wafer level lens including the following process is provided.
- Step 1c Step of preparing a wafer level lens molding die having one or more lens molds
- Step 2c Contacting the wafer level lens curable composition with the wafer level lens molding die
- Step 3c A step of obtaining a wafer level lens sheet by curing the curable composition for wafer level lens by heating and / or light irradiation
- Step 4c A wafer level lens obtained by laminating a plurality of wafer level lens sheets including the wafer level lens sheet.
- Step 5c Step of cutting the wafer level lens sheet laminate
- Step 6c A step of annealing the wafer level lens sheet
- the present invention also provides a wafer level lens sheet laminate obtained by laminating a plurality of wafer level lens sheets including the wafer level lens sheet.
- the present invention provides an optical device equipped with the above laminated wafer level lens.
- a curable composition for a wafer level lens comprising a curable compound (A) represented by the following formula (1).
- a curable composition for a wafer level lens comprising a curable compound (A) represented by the following formula (1).
- X ⁇ 1 >, X ⁇ 2 > is the same or different and shows a sulfur atom or an oxygen atom.
- Y 1 and Y 2 are the same or different and each represents a sulfur atom or an oxygen atom.
- R 1 represents a methylene group, a sulfur atom, or an oxygen atom in which one or two hydrogen atoms may be substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
- R 2 and R 3 are the same or different and each represents an alkylene group.
- R 4 and R 5 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a methyl group.
- m and n are the same or different and represent an integer of 0 or more. However, m + n is an integer of 1 or more.
- R 11 represents a methylene group, a sulfur atom, or an oxygen atom in which one or two hydrogen atoms may be substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
- R 12 and R 13 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a methyl group.
- X 11 and X 12 are the same or different and each represents a sulfur atom or an oxygen atom.
- Ring Z 1 and Ring Z 2 are the same or different and represent an aromatic carbocyclic ring.
- R 14 and R 16 are the same or different and each represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms.
- R 15 and R 17 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a methyl group.
- p1 and p2 are the same or different and represent an integer of 0 or more.
- the curable compound (A) includes at least one compound selected from the following formulas (a1) to (a10) [in formulas (a1) to (a10), m and n are as defined above] [1] The curable composition for a wafer level lens according to any one of [3]. [5] Curing for a wafer level lens according to any one of [2] to [4], wherein the curable compound (B) includes at least one compound selected from the following formulas (b1) to (b12): Sex composition. [6] Curing for a wafer level lens according to any one of [3] to [5], wherein the curable compound (C) includes at least one compound selected from the following formulas (c1) and (c2): Sex composition.
- the content of the curable compound (A) is 2 to 50% by weight with respect to the total amount (100% by weight) of the curable composition, according to any one of [1] to [6] Curable composition for wafer level lenses.
- the content of the curable compound (B) is 10% by weight or more with respect to the total amount (100% by weight) of the radical curable compound contained in the curable composition.
- the curable composition for wafer level lenses according to any one of the above.
- the content of the curable compound (C) is 10 to 75% by weight with respect to the total amount (100% by weight) of the radical curable compound contained in the curable composition [3] to [8] The curable composition for wafer level lenses as described in any one of the above.
- the organic sulfur compound as a yellowing inhibitor is further contained in an amount of 0.05 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the radical curable compound. Curable composition for wafer level lenses.
- an antioxidant as a yellowing inhibitor is contained in an amount of 0.05 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of radical curable compounds contained in the curable composition [15] to [18].
- the curable composition for wafer level lenses as described in any one of the above.
- a radical polymerization initiator is contained, and the content of the radical polymerization initiator is 0.05 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the radical curable compounds contained in the curable composition.
- a method for producing a wafer level lens comprising subjecting the curable composition for a wafer level lens according to any one of [1] to [24] to a casting molding method or an injection molding method.
- Step 1a Step of preparing a wafer level lens molding die having one or more lens molds
- Step 2a Contacting a curable composition for wafer level lenses with the wafer level lens molding step
- Step 3a Wafer level The step of curing the curable composition for lenses by heating and / or light irradiation
- the method for producing a wafer level lens according to [26], wherein the casting molding method further includes the following steps.
- Step 4a A step of annealing the cured curable composition for a wafer level lens [28] The method for producing a wafer level lens according to [26] or [27], wherein the casting molding method further includes the following steps.
- Step 5a Step of cutting the cured curable composition for a wafer level lens [29] The method for producing a wafer level lens according to [25], wherein the injection molding method includes the following steps.
- Step 1b Step of preparing a wafer level lens molding die having one or more lens molds
- Step 2b Step of injecting a curable composition for wafer level lenses onto the wafer level lens molding die
- Step 3b Wafer level The step of curing the curable composition for lenses by heating and / or light irradiation
- Step 4b Step of annealing the cured curable composition for a wafer level lens [31] A wafer level lens sheet obtained by the method for producing a wafer level lens according to [26] or [27]. [32] A wafer level lens obtained by the wafer level lens manufacturing method according to any one of [25] to [30].
- a laminated wafer level lens having at least a wafer level lens obtained by curing and molding.
- the laminated wafer level lens according to [35] wherein the number of wafer level lenses constituting the structure is 2 to 5.
- Step 1c Step of preparing a mold for molding a wafer level lens having one or more lens molds
- Step 2c The wafer level lens curable composition according to any one of [1] to [24] is used as the wafer.
- Step of contacting with a level lens molding step Step 3c: Step of obtaining the wafer level lens sheet by curing the curable composition for wafer level lens by heating and / or light irradiation Step 4c: Plural including the wafer level lens sheet Step of obtaining a wafer level lens sheet laminate by laminating one wafer level lens sheet
- Step 5c Step of cutting the wafer level lens sheet laminate [38] Further, the following steps are performed between Step 3c and Step 4c.
- Step 6c Step of annealing the wafer level lens sheet [39] A wafer level lens sheet laminate obtained by laminating a plurality of wafer level lens sheets including the wafer level lens sheet according to [31]. [40] An optical device on which the laminated wafer level lens according to [35] or [36] is mounted.
- the curable composition for a wafer level lens of the present invention has the above-described configuration, by using the curable composition, without impairing physical properties such as linear expansion coefficient and storage elastic modulus, transparency, refractive index, A cured product (wafer level lens) excellent in optical properties such as Abbe number can be obtained. Further, the curable composition for wafer level lens of the present invention is quickly relieved of internal stress caused by curing shrinkage and the like when the curable composition is heat-treated. Problems such as displacement can be suppressed, and a wafer level lens having excellent mechanical properties can be obtained efficiently.
- the “wafer level lens” is a lens used when manufacturing a camera used for a mobile phone or the like at a wafer level, and the size thereof is, for example, about 1 to 10 mm in diameter. Preferably, it is about 3 to 5 mm. The thickness thereof is, for example, about 100 to 1500 ⁇ m, preferably about 500 to 800 ⁇ m.
- the curable composition for a wafer level lens of the present invention (sometimes simply referred to as “the curable composition of the present invention”) is a compound represented by the following formula (1) (“curable compound (A)”). It is a curable composition containing as an essential component.
- the curable composition of the present invention may further contain components other than the curable compound (A) (for example, a curable compound (B) and a curable compound (C) described later).
- the curable composition of the present invention is a curable composition particularly suitable for obtaining a wafer level lens.
- the curable composition of the present invention includes a thermosetting composition that is cured by heating to give a cured product (resin cured product) and a photocurable composition that is cured by light irradiation to give a cured product. included.
- the curable compound (A) in the curable composition of the present invention is a compound represented by the above formula (1).
- the curable compound (A) is a radical curable compound (a curable compound having radical polymerizability) including a (meth) acryloyl group having a radical polymerizability (either one or both of an acryloyl group and a methacryloyl group).
- X ⁇ 1 >, X ⁇ 2 > is the same or different and shows a sulfur atom or an oxygen atom.
- Y 1 and Y 2 are the same or different and each represents a sulfur atom or an oxygen atom.
- R 1 represents a methylene group, a sulfur atom, or an oxygen atom in which one or two hydrogen atoms may be substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
- the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms include linear or branched alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group and pentyl group.
- the two alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms in the methylene group may be the same. , May be different.
- Specific examples of the methylene group in which one or two hydrogen atoms are substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms include a dimethylmethylene group and a methylmethylene group.
- R ⁇ 2 >, R ⁇ 3 > is the same or different and shows an alkylene group.
- the alkylene group include linear or branched alkylene groups having 1 to 10 carbon atoms such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, and a hexamethylene group.
- an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms such as an ethylene group, a propylene group and a trimethylene group is preferable, and an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms such as an ethylene group and a propylene group is more preferable.
- R ⁇ 4 >, R ⁇ 5 > is the same or different and shows a hydrogen atom or a methyl group.
- m and n are the same or different and represent an integer of 0 or more. Among them, an integer of 0 to 4 is preferable, and an integer of 1 to 3 is more preferable in terms of low viscosity and excellent fluidity. However, the number (m + n) obtained by adding m and n in the formula (1) is an integer of 1 or more. That is, the curable compound (A) is a compound having at least a structural unit (oxyalkylene structure or thioalkylene structure) represented by —Y 1 —R 2 — (or —R 3 —Y 2 —) in the molecule. is there.
- curable compound (A) examples include compounds represented by the following formulas (a1) to (a10). M and n in the formulas (a1) to (a10) are the same as those in the formula (1).
- curable compound (A) a curable composition that gives a cured product (wafer level lens) excellent in optical properties such as a low Abbe number, transparency, and a high refractive index can be obtained.
- Compounds represented by a1) to (a6) are preferred, more preferably compounds represented by the above formulas (a1) to (a4), and still more preferably compounds represented by the above formula (a3) or (a4). is there.
- the curable compound (A) in the curable composition of the present invention, can be used singly or in combination of two or more.
- the content (content ratio) of the curable compound (A) is not particularly limited, but is preferably 2 to 50% by weight, more preferably 3%, based on the total amount (total amount) (100% by weight) of the curable composition. -30% by weight, more preferably 4-20% by weight.
- transparency, refractive index, Abbe number for example, 35 or less, preferably 30 or less
- Abbe number for example, 35 or less, preferably 30 or less
- the curable composition of the present invention may further contain a compound represented by the following formula (2) (sometimes referred to as “curable compound (B)”).
- the curable compound (B) is a radical curable compound containing a (meth) acryloyl group having radical polymerizability (a curable compound having radical polymerizability).
- R 11 represents a methylene group, a sulfur atom, or an oxygen atom in which one or two hydrogen atoms may be substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
- R 12 and R 13 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a methyl group.
- X 11 and X 12 are the same or different and each represents a sulfur atom or an oxygen atom.
- Examples of the methylene group in which one or two hydrogen atoms in R 11 may be substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms include, for example, a methylene group (unsubstituted methylene group) and a hydrogen atom.
- Examples include a methylene group in which one or two are substituted with a group selected from a linear or branched alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, and a pentyl group. .
- the two alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms may be the same or different. Also good.
- Specific examples of the methylene group in which one or two hydrogen atoms are substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms include a dimethylmethylene group and a methylmethylene group.
- Typical examples of the curable compound (B) include compounds represented by the following formulas (b1) to (b12).
- the curable composition of the present invention has a higher storage elastic modulus and excellent shape retention in a high temperature environment, and more excellent optical properties (particularly, low Abbe number and transparency).
- the compounds represented by the above formulas (b1) to (b6), the formulas (b11), and the formulas (b12) are preferable in that a cured product having a high refractive index can be formed.
- the compounds represented by the above formulas (b1) to (b4), the formula (b11), and the formula (b12) (most preferably, the compounds represented by the above formula (b2), the formula (b4), and the formula (b12). Compound).
- the curable compound (B) in the curable composition of the present invention, can be used alone or in combination of two or more.
- the content (content ratio) of the curable compound (B) is the total amount of radical curable compounds [curable compounds (A) to (C) and other radical curable compounds] contained in the curable composition (100). 10% by weight or more, more preferably 10 to 60% by weight, still more preferably 10 to 50% by weight, particularly preferably 15 to 45% by weight, and most preferably 20 to 40% by weight. is there.
- hardenable compound (B) is less than the said range, there exists a tendency for the shape retainability in the high temperature environment of the hardened
- the curable composition of the present invention may further contain a compound represented by the following formula (3) (sometimes referred to as “curable compound (C)”).
- the curable compound (C) is a radical curable compound containing a (meth) acryloyl group having radical polymerizability (a curable compound having radical polymerizability).
- the curable composition of the present invention contains the curable compound (C)
- the cured product obtained by curing the curable composition has more excellent optical properties (particularly, low Abbe number and transparency). , High refractive index).
- the ring Z 1 and the ring Z 2 are the same or different and represent an aromatic carbocyclic ring (aromatic hydrocarbon ring).
- R 14 and R 16 are the same or different and each represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms.
- R 15 and R 17 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a methyl group.
- p1 and p2 are the same or different and represent an integer of 0 or more.
- Examples of the aromatic carbocycle in the ring Z 1 and the ring Z 2 include about 1 to 4 aromatic carbocycles such as a benzene ring, a naphthalene ring, and an anthracene ring.
- aromatic carbocycle a benzene ring, a naphthalene ring and the like are preferable.
- Examples of the alkylene group in R 14 and R 16 include a linear or branched alkylene group having 1 to 10 carbon atoms such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, and a hexamethylene group. Is mentioned. Among them, the alkylene group is preferably an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms such as an ethylene group, a propylene group, or a trimethylene group, and more preferably an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms.
- P1 and p2 are each an integer of 0 or more, preferably an integer of 0 to 4, and more preferably an integer of 1 to 4 in terms of lower viscosity and excellent fluidity.
- the fluorene ring, ring Z 1 and ring Z 2 may have a substituent.
- substituents that the fluorene ring, ring Z 1 , and ring Z 2 may have include, for example, an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group (for example, a C 1-6 alkyl group, preferably Is a methyl group); a cycloalkyl group such as a cyclopentyl group or a cyclohexyl group (eg, a C 5-8 cycloalkyl group); an aryl group such as a phenyl group or a naphthyl group (eg, a C 6-15 aryl group); An aralkyl group such as a group (eg C 7-16 aralkyl group); an acyl group such as an acetyl group, a propionyl group or
- alkoxy group a methoxycarbonyl group, an alkoxy such as ethoxy carbonyl group Carbonyl group (e.g., C 1-4 alkoxy - carbonyl group), cyano groups, carboxyl groups, nitro groups, amino group, substituted amino group (e.g., a mono- or di-C 1-4 alkylamino group); a fluorine atom, And halogen atoms such as chlorine atom.
- curable compound (C) examples include compounds represented by the following formulas (c1) and (c2).
- the curable compound (C) can be used singly or in combination of two or more.
- the content (content ratio) of the curable compound (C) in the curable composition of the present invention is not particularly limited, but with respect to the total amount (100% by weight) of the radical curable compound contained in the curable composition. It is preferably 10 to 75% by weight, more preferably 15 to 70% by weight, particularly preferably 20 to 65% by weight, and most preferably 25 to 60% by weight.
- the mixing ratio of the curable compound (B) and the curable compound (C) is, for example, about 1 / 0.2 to 1/4, preferably 1 / 0.3 to 1/3, particularly preferably 1 / 0.5 to 1/2.
- the optical properties superior to the cured product [particularly, low Abbe number (for example, 35 or less, particularly 30 or less), excellent transparency, and high refractive index.
- the content ratio of the curable compound (C) exceeds the above range, the fluidity of the curable composition is lowered and it becomes difficult to fill the mold, and the molding workability tends to be lowered.
- the shape retainability in a high temperature environment to fall.
- hardenable compound (C) is less than the said range, there exists a tendency for the improvement effect of an optical characteristic to become difficult to be acquired.
- the curable composition of the present invention contains a radical curable compound (sometimes referred to as “other radical curable compound”) other than the above-described curable compounds (curable compounds (A) to (C)). It may be.
- radical curable compounds known or commonly used compounds having a radical curable group (radical polymerizable group) in the molecule can be used, and are not particularly limited. More specifically, for example, a curable compound having a (meth) acryloyl group or a vinyl group in the molecule can be preferably used.
- radical curable compounds examples include, for example, radical curable compounds having an aromatic ring in the molecule and compounds other than the above curable compounds (curable compounds (A) to (C)) (hereinafter, simply referred to as “radical curable compounds”).
- a radical curable compound having an alicyclic ring (aliphatic cyclic skeleton) in the molecule hereinafter simply referred to as a “radical curable compound having an alicyclic ring”.
- a radical curable compound having a chain aliphatic group in the molecule hereinafter sometimes simply referred to as a “radical curable compound having a chain aliphatic group”.
- Examples of the aromatic ring of the radical curable compound having an aromatic ring include a benzene ring, a biphenyl ring, a naphthalene ring, a fluorene ring, an anthracene ring, a stilbene ring, a dibenzothiophene ring, and a carbazole ring.
- the aromatic ring may be any of an aromatic carbocyclic ring and an aromatic heterocyclic ring, but preferably contains at least an aromatic carbocyclic ring.
- Examples of the radical curable compound having an aromatic ring include (meth) acrylic acid ester having an aromatic ring, vinyl compound having an aromatic ring, and the like.
- Examples of (meth) acrylic acid ester having an aromatic ring and vinyl compound having an aromatic ring include (meth) acrylic acid ester having one (meth) acryloyloxy group in the molecule and one vinyl in the molecule.
- the (meth) acrylic acid ester having an aromatic ring a compound in which an aromatic ring and a (meth) acryloyloxy group are directly bonded is preferable in that a high storage elastic modulus can be maintained.
- (meth) acrylic acid ester having an aromatic ring include, for example, mono (meth) acrylic acid esters of bisphenols such as benzyl acrylate and bisphenol S; addition of ethylene oxide and / or propylene oxide of the bisphenols Mono (meth) acrylic acid esters of the body; (meth) acrylic acid esters in which hydrogen atoms of two hydroxyl groups of biphenol are substituted with (meth) acryloyloxy groups.
- a typical example of the vinyl compound having an aromatic ring is, for example, divinylbenzene.
- Examples of the radical curable compound having an alicyclic ring include (meth) acrylic acid esters having an alicyclic ring in the molecule.
- the (meth) acrylic acid ester having an alicyclic ring in the molecule is not particularly limited as long as it is a compound having an alicyclic ring and a (meth) acryloyloxy group in the molecule.
- the (meth) acrylic acid ester having an alicyclic ring in the molecule preferably does not have an aromatic ring.
- the (meth) acrylic acid ester having an alicyclic ring in the molecule is preferably a polyfunctional (meth) acrylic acid ester having two or more (meth) acryloyloxy groups in the molecule.
- Examples of the alicyclic ring of the radical curable compound having an alicyclic ring include monocyclic alicyclic rings such as cyclopentane ring, cyclohexane ring, cyclooctane ring, and cyclododecane ring (about 3 to 15 members, preferably about 5 to 6 members).
- Cycloalkane ring etc.
- decalin ring perhydronaphthalene ring
- perhydroindene ring bicyclo [4.3.0] nonane ring
- perhydroanthracene ring perhydrofluorene ring
- perhydrophenanthrene ring perhydro Acenaphthene ring
- perhydrophenalene ring norbornane ring (bicyclo [2.2.1] heptane ring)
- isobornane ring adamantane ring
- bicyclo [3.3.0] octane ring tricyclo [5.2.1. 0 2,6 ] decane ring
- the alicyclic ring and the (meth) acryloyloxy group may be directly bonded or may be bonded via a linking group.
- the linking group include a divalent hydrocarbon group, a carbonyl group (—CO—), an ether bond (—O—), an ester bond (—COO—), an amide bond (—CONH—), a carbonate bond ( -OCOO-) and a group in which a plurality of these are bonded.
- divalent hydrocarbon group examples include a linear or branched alkylene group such as a methylene group, an ethylidene group, an isopropylidene group, an ethylene group, a propylene group, a trimethylene group, and a tetramethylene group (for example, a C 1-10 alkylene group).
- a linear or branched alkylene group such as a methylene group, an ethylidene group, an isopropylidene group, an ethylene group, a propylene group, a trimethylene group, and a tetramethylene group (for example, a C 1-10 alkylene group).
- Group preferably C 1-6 alkylene group
- Examples thereof include a divalent alicyclic hydrocarbon group (particularly a divalent cycloalkylene group) such as a xylene group, a 1,4-cyclohexylene group, and a cyclohexylidene group;
- (meth) acrylic acid ester having an alicyclic ring in the molecule for example, 1,4-cyclohexanediol di (meth) acrylate, 1,4-cyclohexanedimethanol di (meth) acrylate, bicyclo [2 2.1] heptane dimethanol di (meth) acrylate, 1,3-adamantanediol di (meth) acrylate, 1,3-adamantane dimethanol di (meth) acrylate, tricyclo [5.2.1.0 2, 6 ] Polyfunctional (meth) acrylic acid esters such as decanedimethanol di (meth) acrylate; cyclohexyl (meth) acrylate, cyclohexanemethanol (meth) acrylate, 1-adamantanol (meth) acrylate, 1-adamantane methanol (metha ) Acrylate, isobornyl (meth) Acrylate, tricyclo [5.2
- radical curable compound having a chain aliphatic group examples include a chain aliphatic group such as an alkyl group, an alkenyl group, an alkylene group, and an alkenylene group in the molecule (for example, about 1 to 20 carbon atoms, preferably And (meth) acrylic acid esters having an aliphatic group having about 1 to 12 carbon atoms.
- (meth) acrylic acid ester having a chain-like aliphatic group in the molecule include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, di Polyfunctional (meth) acrylic acid esters such as pentaerythritol hexa (meth) acrylate; monofunctional (meth) acrylates such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, ethylene glycol (meth) acrylate, propylene glycol (meth) acrylate And (meth) acrylic acid alkyl ester.
- Examples of the other radical curable compounds include trifunctional or higher functional (meth) acrylic acid esters (for example, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate), A compound selected from dipentaerythritol hexa (meth) acrylate and the like) is preferable, and a tetrafunctional or higher functional (meth) acrylic acid ester is most preferable, and a hexafunctional or higher functional (meth) acrylic acid ester is particularly preferable.
- these trifunctional or higher functional (meth) acrylic acid esters alone or in combination of two or more thereof, there is a tendency that the crosslinking density is improved and the shape retention in a high temperature environment can be further improved. .
- the content ratio of the trifunctional or higher functional (meth) acrylic acid ester with respect to the total amount (100% by weight) of the radical curable compound (the total amount when containing two or more types) is not particularly limited, but is preferably 45% by weight or less. More preferably, it is 40% by weight or less, further preferably 35% by weight or less, particularly preferably 5 to 35% by weight, and most preferably 5 to 20% by weight.
- radical curable compounds for example, (meth) acrylic acid ester having one (meth) acryloyloxy group in the molecule such as benzyl acrylate, Viscosity at 25 ° C. of about 200 mPa ⁇ s or less (particularly about 100 mPa ⁇ s or less, especially about 50 mPa ⁇ s or less) among bifunctional (meth) acrylic acid esters, such as vinyl compounds having one vinyl group)
- a diluent for example, (meth) acrylic acid ester having one (meth) acryloyloxy group in the molecule such as benzyl acrylate, Viscosity at 25 ° C. of about 200 mPa ⁇ s or less (particularly about 100 mPa ⁇ s or less, especially about 50 mPa ⁇ s or less) among bifunctional (meth) acrylic acid esters, such as vinyl compounds having one vinyl group)
- curable compound (A) particularly a compound represented by the formula (a3)
- curable compound (B) particularly a compound represented by the above formula (b1) and / or (b2)
- the content ratio of the monofunctional radical polymerizable compound and / or the bifunctional (meth) acrylic acid ester with respect to the total amount (100% by weight) of the radical curable compound is not particularly limited. However, it is preferably 45% by weight or less, more preferably 40% by weight or less, still more preferably 30% by weight or less, particularly preferably 5 to 30% by weight, and most preferably 5 to 20% by weight.
- the fluidity of the curable composition can be further improved without deteriorating the shape retention and optical characteristics in a high temperature environment.
- the curable composition of the present invention preferably contains a yellowing inhibitor.
- the yellowing inhibitor include organic sulfur compounds such as thiol compounds, dithiol compounds, sulfide compounds, and disulfide compounds.
- a yellowing inhibitor By mix
- the above-mentioned curable compound (especially curable compound (A), curable compound (B)) shall not be contained in the said organic sulfur compound.
- radicals generated from organic sulfur compounds such as thiol compounds are electron-withdrawing radicals
- radical species involved in radical polymerization are also electron-withdrawing radicals.
- chain transfer ability between electron-withdrawing radicals is not high, when using an organic sulfur compound such as a thiol compound, unlike using a phenolic antioxidant as a yellowing inhibitor, It is presumed that inhibition of radical polymerization is prevented. For this reason, the curing reaction proceeds smoothly, and excellent yellowing resistance is exhibited. For example, even when exposed to a high temperature of about 260 ° C., it is possible to form a cured product that can suppress the degree of yellowing to an extremely low level. .
- the organic sulfur compound does not cause volatilization or foaming when the curable composition (a composition containing a curable compound as a monomer) is crosslinked and cured, and is contained in a cured product (resin cured product). Even when heated in a reflow process, which is a short time high-temperature heat treatment in a state as it is, it is preferable that it does not volatilize or foam, for example, a boiling point of 100 ° C. or higher (more preferably 150 ° C. or higher, further An organic sulfur compound (preferably 180 ° C. or higher) is preferable.
- the simple term “boiling point” means the boiling point at normal pressure.
- thiol compound examples include 1-hexanethiol (boiling point 150 ° C.), 1-heptanethiol (boiling point 177 ° C.), 1-octanethiol (boiling point 200 ° C.), tert-octanethiol (boiling point 156 ° C.), 1- Nonanethiol, 1-decanethiol (boiling point 241 ° C), 1-undecanethiol (boiling point 104 ° C / 3mmHg), 1-dodecanethiol (boiling point 143 ° C / 16mmHg), 1-tetradecanethiol (boiling point 310 ° C), 1-hexadecane Examples thereof include linear or branched alkanethiols having about 6 to 30 carbon atoms (preferably about 6 to 20 carbon atoms) such as thiol and 1-octadecanethio
- dithiol compound examples include 1,4-butanedithiol (boiling point 195 ° C.), 2,3-butanedithiol (boiling point 87 ° C./50 mmHg), 1,5-pentanedithiol (108 ° C./15 mmHg), 1,6 -Hexanedithiol (boiling point 237 ° C), 1,7-heptanedithiol, 1,8-octanedithiol, 1,9-nonanedithiol, 1,10-decanedithiol (boiling point 297 ° C), 1,12-dodecanedithiol, , 14-tetradecanedithiol, 1,16-hexadecanedithiol, 1,18-octadecanedithiol, etc., and straight chain or branched alkanedithiol having about 4 to 30 carbon atoms (preferably about 4 to 20 carbon
- sulfide compounds include dihexyl sulfide (boiling point 260 ° C.), diheptyl sulfide (boiling point 298 ° C.), dioctyl sulfide (boiling point 309 ° C.), didecyl sulfide (boiling point 217 ° C./8 mmHg), didodecyl sulfide, ditetradecyl sulfide.
- dialkyl sulfide having about 6 to 40 carbon atoms (preferably about 10 to 40 carbon atoms), such as dihexadecyl sulfide, dioctadecyl sulfide; diphenyl sulfide (boiling point 296 ° C.), Aromatic sulfides having about 12 to 30 carbon atoms such as phenyl-p-tolyl sulfide (boiling point 312 ° C.) and 4,4-thiobisbenzenethiol (boiling point 148 ° C./12 mmHg); 3,3′-thiodipropionic acid ( Boiling point 409 ° C), 4,4'-thiodibu Such thiodicarboxylic acids such as phosphate and the like. Of these, dialkyl sulfide is preferable.
- disulfide compound examples include dipropyl disulfide (boiling point 193 ° C.), diisopropyl disulfide (boiling point 177 ° C.), dibutyl disulfide (boiling point 226 ° C.), diisobutyl disulfide (109 ° C./13 mmHg), di-tert-butyl disulfide (boiling point).
- thiol compounds, dithiol compounds, and disulfide compounds are preferable from the viewpoint of yellowing suppression effect, and thiol compounds and disulfide compounds are particularly preferable.
- an organic sulfur compound in the curable composition of this invention, can also be used individually by 1 type, and can also be used in combination of 2 or more type.
- the content (usage amount) of the organic sulfur compound in the curable composition of the present invention can be used within a range that does not impair the curability of the curable composition of the present invention, and depending on the type of the organic sulfur compound.
- it is preferably 0.05 to 10 parts by weight, more preferably 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of radical curable compounds contained in the curable composition. More preferably, it is 0.2 to 3 parts by weight.
- sclerosis hardenability of a curable composition may be impaired.
- the amount of the organic sulfur compound is too small, it may be difficult to obtain the yellowing suppression effect of the cured product.
- an antioxidant can be used in combination with the organic sulfur compound.
- known or commonly used antioxidants for example, phenolic antioxidants, hindered amine antioxidants, etc.
- antioxidant can also be used individually by 1 type and can also be used in combination of 2 or more type.
- the content (use amount) of the antioxidant is not particularly limited, but is preferably 0.05 to 5 parts by weight, more preferably 100 parts by weight based on the total amount of radical curable compounds contained in the curable composition. Is 0.1 to 3 parts by weight.
- the content (use amount) of the antioxidant with respect to the total amount (100% by weight) of the curable composition is preferably 0.05 to 5% by weight, and more preferably 0.1 to 3% by weight.
- hardening reaction for example, radical polymerization reaction
- the curable composition of the present invention preferably contains a radical polymerization initiator.
- a radical polymerization initiator what can raise
- thermal radical polymerization initiator examples include organic peroxides such as hydroperoxides, dialkyl peroxides, peroxyesters, diacyl peroxides, peroxydicarbonates, peroxyketals, and ketone peroxides. An oxide etc. are mentioned.
- organic peroxides such as hydroperoxides, dialkyl peroxides, peroxyesters, diacyl peroxides, peroxydicarbonates, peroxyketals, and ketone peroxides.
- An oxide etc. are mentioned.
- thermal radical polymerization initiators compounds that generate a gas component with the generation of radicals such as azo radical polymerization initiators are not preferable because bubbles remain in the cured product.
- thermal radical polymerization initiator examples include, for example, t-hexyl peroxyneodecanoate [trade name “Perhexyl ND”, manufactured by NOF Corporation], t-butyl peroxyneodecanoate [product] Name “Perbutyl ND”, manufactured by NOF Corporation, t-butyl peroxyneoheptanoate [trade name “Perbutyl NHP”, manufactured by NOF Corporation], t-hexyl peroxypivalate [trade name “ Perhexyl PV "manufactured by NOF Corporation], di (3,5,5-trimethylhexanoyl) peroxide [trade name” PAROIL 355 ", manufactured by NOF Corporation], dilauroyl peroxide [trade name” Parroyl L “, manufactured by NOF Corporation, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate [trade name” Perocta O ", This oil and fat Co., Ltd.],
- the above-mentioned photo radical polymerization initiator is a compound that initiates a radical polymerization reaction by radicals generated by decomposition by light irradiation (particularly ultraviolet irradiation).
- Specific examples of the photo radical polymerization initiator include acetophenone, acetophenone benzyl ketal, anthraquinone, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, carbazole, xanthone, 4-chlorobenzophenone, 4,4′-diaminobenzophenone, 1,1-dimethoxydeoxybenzoin, 3,3′-dimethyl-4-methoxybenzophenone, thioxanthone compound, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl ] -2-Morpholino-propan-2-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one
- benzyldimethyl ketal 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (trade name “Irgacure 184”, manufactured by BASF), 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide (trade name “Darocur TPO”, manufactured by BASF) 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one and the like are particularly preferable.
- the radical polymerization initiator can be used alone or in combination of two or more.
- a thermal radical polymerization initiator is preferable in that a highly accurate metal mold can be used. That is, the curable composition of the present invention is preferably a thermosetting composition that is cured by heating to give a cured product.
- the content (blending amount) of the radical polymerization initiator in the curable composition of the present invention is not particularly limited, but is 0.05 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the radical curable compound contained in the curable composition.
- the amount is preferably 10 parts by weight, more preferably 0.1 to 5 parts by weight, still more preferably 0.5 to 3 parts by weight.
- the curable composition of the present invention preferably contains a curing retardant.
- the curing retardant include organic compounds such as ⁇ -methylstyrene dimer, terbinolene, myrcene, limonene, ⁇ -pinene and ⁇ -pinene.
- the surface of a cured product of a radical curable composition is likely to have a ripple-like pattern called “sink” or “pulse separation”.
- the curable composition cures very quickly. This is thought to be due to the tendency to progress.
- the curing rate is likely to vary depending on the location in the mold, and it is considered that the above problem becomes apparent when unevenness in curing shrinkage occurs. Such a problem often occurs remarkably in casting molding using a radical curing system.
- a striped pattern is generated on the surface of an optical member such as a lens, the optical characteristics of the product cannot be exhibited uniformly, and the commercial value is significantly reduced.
- the curing speed is moderately delayed, and the curing reaction proceeds uniformly at any location of the cured product, and curing is performed regardless of location. Since the functional compound is cured at a constant speed, a cured product in which generation of a wrinkle pattern such as “sink” or “pulse separation” on the surface of the molded product made of the resin cured product is suppressed can be formed.
- the curing retarder those which are sufficiently compatible with the curable composition and can maintain high transparency without causing haze such as cloudiness in the curable composition or the cured product are preferable. Of these, ⁇ -methylstyrene dimer is preferable.
- the content (blending amount) of the curing retarder in the curable composition of the present invention is not particularly limited, but is 0.05 to 5 with respect to 100 parts by weight of the total amount of the radical curable compounds contained in the curable composition. Part by weight is preferable, more preferably 0.1 to 3 parts by weight, still more preferably 0.5 to 2 parts by weight.
- the curable composition of the present invention may contain other components as required in addition to the above-described curable compound, yellowing inhibitor, radical polymerization initiator, and curing retardant.
- other components include a cationic curable compound, a cationic polymerization initiator, a curing agent, a curing accelerator, and various additives.
- the cationic curable compound examples include an epoxy compound having an aromatic ring, an oxetane compound, and a vinyl ether compound. Specifically, an epibis type glycidyl ether type epoxy compound, an epoxy compound having a bisarylfluorene skeleton, and the like. Is mentioned.
- a cationic curable compound By containing a cationic curable compound, the viscosity of a curable composition may be reduced or the curing shrinkage of a cured product may be suppressed.
- the content (blending amount) of the cationic curable compound in the curable composition of the present invention is not particularly limited, but is 0 to 50% by weight (for example, 5%) with respect to the total amount (100% by weight) of the curable composition. To 50% by weight), preferably 0 to 30% by weight (for example, 5 to 30% by weight), and more preferably 0 to 15% by weight.
- the curable composition of the present invention contains a cationic curable compound
- the curable compound having a radical curable group and a cationic curable group in the molecule referred to as “radical-cation curable compound”.
- the heat resistance of the cured product tends to be improved.
- the radical-cation curable compound include (meth) acrylic acid ester having an epoxy group in the molecule such as (meth) acrylic acid ester having an alicyclic epoxy group and (meth) acrylic acid ester having a glycidyl group. Etc.
- the cationic polymerization initiator, the curing agent, and the curing accelerator are used particularly when a cationic curable compound is blended in the curable composition of the present invention.
- these cationic polymerization initiators, curing agents, and curing accelerators known or conventional ones can be used.
- additives known or commonly used additives can be used and are not particularly limited. Examples thereof include organosiloxane compounds, metal oxide particles, rubber particles, silicone-based and fluorine-based antifoaming agents, and silane cups. Examples thereof include a ring agent, a filler, a plasticizer, a leveling agent, an antistatic agent, a release agent, a flame retardant, a colorant, an antioxidant, an ultraviolet absorber, an ion adsorbent, and a pigment.
- the content (blending amount) of these various additives is not particularly limited, but is preferably 5% by weight or less, for example, with respect to the total amount (100% by weight) of the curable composition.
- the curable composition of the present invention may contain a solvent, but if it is too much, bubbles may be generated in the cured product, so that it is 10% with respect to the total amount (100% by weight) of the curable composition. % Or less is preferable, and more preferably about 1% by weight or less.
- the curable composition of the present invention can be prepared by a known or conventional method, and is not particularly limited. However, a predetermined amount of the curable compound, if necessary, a yellowing inhibitor, a radical polymerization initiator, a curing delay, An agent, other components, and the like are blended, and then, for example, prepared by stirring and mixing, for example, while excluding bubbles under vacuum.
- the temperature at the time of stirring and mixing is not particularly limited, but is preferably about 10 to 60 ° C.
- a known or conventional device such as a rotation / revolution mixer, a single or multi-screw extruder, a planetary mixer, a kneader, or a dissolver can be used.
- the storage elastic modulus at 160 ° C. of the cured product obtained by heating the curable composition of the present invention at 150 ° C. for 30 minutes is not particularly limited, but preferably 0.1 ⁇ 10 9 Pa or more, More preferably 0.3 ⁇ 10 9 to 10 ⁇ 10 9 Pa, still more preferably 0.3 ⁇ 10 9 to 4.0 ⁇ 10 9 Pa, and particularly preferably 0.3 ⁇ 10 9 to 2.0 ⁇ 10 9 Pa. Pa.
- the curable composition of the present invention since the curable composition of the present invention has the above-described configuration, a cured product obtained by curing the curable composition is excellent in optical properties.
- the internal transmittance at 400 nm of the cured product obtained by curing the curable composition of the present invention is not particularly limited, but is preferably 40% or more, more preferably 50% or more, and still more preferably. 80% or more, particularly preferably 85% or more.
- cured material is although it does not specifically limit, 1.58 or more are preferable, More preferably, it is 1.60 or more.
- cured material is not specifically limited, 35 or less is preferable, More preferably, it is 30 or less.
- a wafer level lens (sometimes referred to as “wafer level lens of the present invention”) is obtained.
- the wafer level lens of the present invention is obtained by a method of subjecting the curable composition of the present invention to a casting molding method or an injection molding method (sometimes referred to as “a method for producing a wafer level lens of the present invention”). can get.
- molding of a wafer level lens is not specifically limited, For example, any, such as a metal, glass, a plastics, may be sufficient.
- Step 1a Step of preparing a wafer level lens molding die having one or more lens molds
- Step 2a After Step 1a, contacting the curable composition of the present invention with the wafer level lens molding die
- Step 3a After step 2a, the step of curing the curable composition of the present invention by heating and / or light irradiation (either heating or light irradiation or both)
- Curing of the curable composition of the present invention is performed by heat treatment and / or light irradiation (step 3a).
- the temperature can be appropriately adjusted according to the components used in the reaction, the type of the catalyst, and the like, and is not particularly limited, but is preferably 100 to 200 ° C, more preferably about 120 to 160 ° C. It is.
- the light source for example, a mercury lamp, a xenon lamp, a carbon arc lamp, a metal halide lamp, sunlight, an electron beam source, a laser light source, or the like can be used.
- heat treatment may be performed at a temperature of about 50 to 180 ° C. to further advance the curing reaction.
- the casting molding method may further include the following step 4a after step 3a.
- Step 4a A step of annealing the cured curable composition of the present invention
- the annealing treatment is not particularly limited, but is performed by heating at a temperature of 100 to 200 ° C. for about 30 minutes to 1 hour, for example.
- the annealing process can be performed after removing the wafer level lens molding die, or can be performed without removing the mold.
- An object (wafer level lens sheet) is obtained.
- the wafer level lens sheet has a plurality of wafer level lenses, these wafer level lenses may be regularly arranged (aligned) or may be randomly arranged.
- the wafer level lens of the present invention is obtained by cutting the wafer level lens sheet and removing the excess portion.
- the casting molding method may further include the following step 5a after step 3a or step 4a.
- Step 5a Cutting the cured curable composition of the present invention (usually a wafer level lens sheet)
- Cutting of the cured curable composition of the present invention can be performed by known or conventional processing means.
- the casting molding method includes a simultaneous molding method including the following steps 1-1 to 1-3, an individual molding method including the following steps 2-1 and 2-2, and the like.
- Step 1-1 A step of pouring the curable composition of the present invention into a wafer level lens molding die having a shape in which a plurality of lens dies are aligned in a certain direction, and curing by heating and / or light irradiation
- Step 1 2 After step 1-1, the wafer level lens molding die is removed and annealed to obtain a cured product (wafer level lens sheet) having a shape in which a plurality of wafer level lenses are combined
- Step 1-3 After step 1-2, the cured product obtained is cut to obtain a wafer level lens (single piece molding method)
- Step 2-1 Step of pouring the curable composition of the present invention into a wafer level lens molding die having one lens die, and curing by heating and / or light irradiation Step 2-2:
- injection molding method examples include a method including the following steps 1b to 3b.
- Step 1b Step of preparing a wafer level lens molding die having one or more lens molds
- Step 2b After step 1b, a step of injecting the curable composition of the present invention into the wafer level lens molding die
- Step 3b The process of hardening the curable composition of this invention by heating and / or light irradiation after the process 2b.
- the curing of the curable composition of the present invention in the injection molding method is performed by heat treatment and / or light irradiation, and more specifically, can be performed in the same manner as the curing in the casting method described above.
- the injection molding method may further include the following step 4b after step 3b.
- Step 4b Step of annealing the cured curable composition of the present invention
- the annealing treatment is not particularly limited, but is performed by heating at a temperature of 100 to 200 ° C. for about 30 minutes to 1 hour, for example.
- the annealing process can be performed after removing the wafer level lens molding die, or can be performed without removing the mold.
- the injection molding method may further include a step of removing burrs after the step 3b or the step 4b.
- the curable composition of the present invention has a low viscosity and excellent fluidity in terms of excellent filling property to a wafer level lens molding die.
- a viscosity at 25 degrees C of the curable composition of this invention used in the said simultaneous molding method 5000 mPa * s or less is preferable, More preferably, it is 2500 mPa * s or less.
- the cured product of the curable composition of the present invention has excellent heat resistance even in a high temperature environment of about 100 to 200 ° C. and excellent shape retention. For this reason, even if it anneals after removing from a wafer level lens shaping type
- the deviation of the lens center position is preferably about ⁇ 2 ⁇ m or less, and more preferably about ⁇ 1 ⁇ m or less.
- the wafer level lens obtained by the wafer level lens manufacturing method of the present invention forms a cemented lens (laminated wafer level lens) having an extremely high number of pixels and excellent optical characteristics by laminating and bonding a plurality of wafer level lenses. be able to.
- the cured product of the curable composition of the present invention has excellent shape retention even in a high temperature environment as described above, there is no deviation in the lens pitch even when annealing is performed, and the above simultaneous molding In step 1-3 of the method, multiple wafer level lenses can be separated without damaging them by stacking a plurality of cured products, determining the position of the cutting line based on the top cured product, and cutting. The cost can be reduced and the work efficiency can be improved.
- the wafer level lens of the present invention can also be used as a component of a laminate of a plurality of wafer level lenses (sometimes referred to as “laminated wafer level lens”). That is, the laminated wafer level lens of the present invention is a laminated wafer level lens having at least the wafer level lens of the present invention as a wafer level lens constituting the laminated wafer level lens.
- the wafer level lenses constituting the laminated wafer level lens of the present invention may all be the wafer level lens of the present invention, or the wafer level lens of the present invention and other wafer level lenses.
- the number of wafer level lenses constituting the laminated wafer level lens of the present invention is not particularly limited, but is, for example, 2 to 5 (particularly 2 to 3).
- the laminated wafer level lens of the present invention can be produced by a known or conventional method, and is not particularly limited.
- the laminated wafer level lens is produced by laminating a plurality of wafer level lenses including the wafer level lens of the present invention.
- a wafer level lens sheet laminate laminate of wafer level lens sheets
- the wafer level lenses or between the wafer level lens sheets
- the laminated wafer level lens of the present invention can be manufactured, for example, by a method including at least the following steps 1c to 5c.
- Step 1c Step of preparing a wafer level lens molding die having one or more lens molds
- Step 2c After Step 1c, a step of bringing the curable composition of the present invention into contact with the wafer level lens molding die
- Step 3c After step 2c, the curable composition of the present invention is cured by heating and / or light irradiation to obtain a wafer level lens sheet.
- Step 4c After step 3c, a plurality of wafers including the wafer level lens sheet.
- Step 5c Step of cutting the wafer level lens sheet laminate after step 4c
- the method for manufacturing a laminated wafer level lens may further include the following steps between step 3c and step 4c.
- Step 6c Step of annealing the wafer level lens sheet
- the wafer level lens or laminated wafer level lens of the present invention has excellent heat resistance and optical characteristics, can exhibit excellent shape retention even when exposed to a high temperature environment, and has excellent optical characteristics. Can be maintained. For this reason, for example, as an imaging lens, a spectacle lens, a light beam condensing lens, a light diffusing lens, etc. for cameras (vehicle cameras, digital cameras, PC cameras, mobile phone cameras, surveillance cameras, etc.) in various optical devices It can be preferably used.
- the above-described optical device equipped with the wafer level lens or laminated wafer level lens of the present invention has high quality.
- the wafer level lens or the laminated wafer level lens of the present invention when mounted on a circuit board, it can be soldered and mounted by reflow.
- the camera module equipped with the wafer level lens or laminated wafer level lens of the present invention is mounted on a PCB (Printed Circuit Board) substrate such as a mobile phone by the same solder reflow process as the surface mounting of other electronic components. It can be mounted directly and very efficiently, and an extremely efficient optical device can be manufactured.
- PCB Printed Circuit Board
- Examples 1-6, Comparative Examples 1-3 Each component listed in Table 1 is blended according to the blending composition listed in Table 1 (numerical values are in parts by weight), and stirred and mixed at room temperature with a rotation / revolution mixer to obtain a uniform and transparent curable composition ( Radical curable composition) was obtained.
- B1662 Bis (4-methacryloylthiophenyl) sulfide represented by the following formula (b2), product code “B1662”, OSOM manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd .: Bis (4-methacryloyloxyphenyl) obtained in Preparation Example 1 )
- Sulfide Bis-A dimethacrylate Bisphenol A dimethacrylate represented by the following formula (b4)
- EA-F5503 Compound represented by the following formula (c1) diluted with benzyl acrylate (represented by the following formula (c1) 73% by weight of the compound and 27% by weight of benzyl acrylate), trade name “Ogsol EA-F5503”, Osaka Gas Chemical Co., Ltd.
- EA-0200 95% of the compound represented by the following formula (c2) Product name “Ogsol EA-0200”, Osaka Gas Chemical Co., Ltd.
- DPHA Bottom Dipentaerythritol hexaacrylate represented by the formula (d1), trade name “DPHA”, manufactured by Daicel Cytec Co., Ltd.
- IRR-214K tricyclo [5.2.1.0 represented by the following formula (d2) 2,6 ] decanedimethanol diacrylate, trade name “IRR-214K”, manufactured by Daicel-Cytec, Inc.
- ABE-300 a compound represented by the following formula (a3) (m and n in formula (a3)) Total [m + n] is 3), trade name “ABE-300”, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
- Dodecanethiol Yellowing inhibitor ⁇ -methylstyrene dimer: Curing retarder IN1010 (IRGANOX 1010): Hindered phenol antioxidant, trade name “IRGANOX 1010”, manufactured by BASF
- Perhexa C-80 80% by weight of 1,1-di (t-butylperoxy) cyclohexane, trade name “Perhexa C-80”, manufactured by NOF Corporation
- Irgacure 184 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, trade name “Irgacure 184”, manufactured by BASF Darocur TPO: 2,4,6-trimethylbenzoyl-dipheny
- the curable compositions obtained in Examples and Comparative Examples were cured by the following heat treatment method or UV irradiation method to obtain a cured product.
- a mold having seven aspherical lens shapes is used at the center of the mold, and in the other evaluation samples, a flat mold having no lens shape is used. It was.
- ⁇ Heat treatment method> Using an imprint molding machine (trade name “NANOIMPRINTER NM-0501”, manufactured by Myeongchang Kiko Co., Ltd.), with the following molding profile, cured and molded at a thickness of 0.5 mm, cooled to 80 ° C., and then released. Further, it was heated in an oven preheated to 160 ° C.
- Molding profile A curable composition was applied to a mold at 25 ° C., the press shaft position was adjusted to a predetermined thickness, the mold was pressed, and the temperature was increased to 150 ° C. at 20 ° C./min. Hold at 150 ° C. for 5 minutes ⁇ UV irradiation method> Using an imprint molding machine (trade name “NANOIMPRINTER NM-0501”, manufactured by Myeongchang Kiko Co., Ltd.), with the following molding profile, it is cured and molded at a thickness of 0.5 mm, then released, and heated to 160 ° C. in advance.
- an imprint molding machine trade name “NANOIMPRINTER NM-0501”, manufactured by Myeongchang Kiko Co., Ltd.
- the cured product was obtained by heating in an oven for 30 minutes to obtain a cured product (5 each).
- Glass transition temperature Tg
- the glass transition temperature of the cured product was raised at a rate of 20 ° C./min from ⁇ 50 ° C. to 250 ° C. in a nitrogen stream using a differential scanning calorimeter (trade name “Q2000”, manufactured by TA Instruments). Then, the temperature was decreased from 250 ° C. to ⁇ 50 ° C. at ⁇ 20 ° C./min), and the measurement was performed under a nitrogen stream at a temperature increase rate of 20 ° C./min and a measurement temperature range of ⁇ 50 ° C. to 250 ° C. .
- Linear expansion coefficient The linear expansion coefficient of the cured product was measured using a TMA measuring device (trade name “TMA / SS100”, manufactured by SII Nanotechnology) under a nitrogen stream at a rate of temperature increase of 5 ° C./min and a measurement temperature range of 30 ° C. to 250 ° C. The coefficient of thermal expansion was measured at 0 ° C., and the slope of the straight line on the low temperature side was expressed as the coefficient of linear expansion.
- ⁇ 1 is a linear expansion coefficient (ppm / ° C.) below the glass transition temperature
- ⁇ 2 is a linear expansion coefficient (ppm / ° C.) above the glass transition temperature.
- the internal transmittance of the cured product was calculated by the following formula.
- the light transmittance at 400 nm was measured using a spectrophotometer (trade name “U-3900” manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation).
- n is the refractive index at 400 nm, and the value of the refractive index at 400 nm measured by the following method was used.
- the internal transmittance at 450 nm was also calculated according to the above.
- refractive index of the cured product As the refractive index of the cured product, a refractive index of 589 nm at 25 ° C. was measured by a method based on JIS K7142 using a refractometer (trade name “Model 2010”, manufactured by Metricon).
- Abbe number (n d ⁇ 1) / (n f ⁇ n c )
- n d represents a refractive index at 589.2 nm
- n f represents a refractive index at 486.1 nm
- n c represents a refractive index at 656.3 nm.
- the value of the refractive index in each wavelength measured by the said method was used for the refractive index.
- phase difference The phase difference (nm) of the cured product is determined by first curing the sample piece (20 mm ⁇ 20 mm ⁇ 0.5 mm) using a two-dimensional birefringence evaluation system (manufactured by Photolatis, “PA-100”). The phase difference at 25 ° C. after secondary curing (secondary curing conditions: 180 ° C., 30 minutes) is measured, and the center part of the sample piece (10 mm ⁇ 10 mm). ) was measured by averaging the measured values at the four corners.
- a two-dimensional birefringence evaluation system manufactured by Photolatis, “PA-100”.
- the wafer level lens of the present invention can be obtained by curing and molding the curable composition of the present invention.
- the wafer level lens of the present invention is, for example, an imaging lens, a spectacle lens, a light beam condensing lens, a light for a camera (vehicle camera, digital camera, PC camera, mobile phone camera, surveillance camera, etc.) in various optical devices. It can be preferably used as a diffusing lens.
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Abstract
本発明の目的は、ウェハレベルレンズ成型工程における割れ、変形、位置ずれ等の問題を抑制することができ、且つ、物理特性、光学特性、及び機械特性に優れたウェハレベルレンズが効率的に得られるウェハレベルレンズ用硬化性組成物を提供することにある。 本発明のウェハレベルレンズ用硬化性組成物は、下記式(1)で表される硬化性化合物(A)を含むことを特徴としている。式(1)中、X1、X2は、同一又は異なって、硫黄原子又は酸素原子を示す。Y1、Y2は、同一又は異なって、硫黄原子又は酸素原子を示す。R1は、水素原子の1個若しくは2個が炭素数1~5のアルキル基で置換されていてもよいメチレン基、硫黄原子、又は酸素原子を示す。R2、R3は、同一又は異なって、アルキレン基を示す。R4、R5は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を示す。m、nは、同一又は異なって、0以上の整数を示す。但し、m+nは1以上の整数である。
Description
本発明は、ウェハレベルレンズの成型に適した硬化性組成物(ウェハレベルレンズ用硬化性組成物)、該ウェハレベルレンズ用硬化性組成物を使用したウェハレベルレンズの製造方法及び該方法により得られるウェハレベルレンズ、並びに光学装置に関する。本願は、2013年1月31日に日本に出願した特願2013-017819号の優先権を主張し、その内容をここに援用する。
ラジカル硬化性組成物は、機械部品材料、電気・電子部品材料、自動車部品材料、土木建築材料、成型材料、塗料、接着剤、封止材等に用いられているが、その中でも特にレンズ等の光学部材用の材料として注目されている。
近年、携帯電話、モバイルコンピュータ、パーソナル携帯情報機器(PDA)、デジタルスチルカメラ(DSC)等に代表されるエレクトロニクス製品は、小型化、軽量化及び高性能化が飛躍的に進んでいる。これらの市場動向に伴い、エレクトロニクス製品に搭載されるカメラのレンズも小型化、薄肉化、及び軽量化が強く要求され、ウェハレベルレンズが使用されるようになった。さらに、高性能化という面では、少なくとも、800万~1000万画素程度の撮像素子に対応する解像力が求められており、2枚以上のレンズが積層された接合レンズ(積層ウェハレベルレンズ)が使用される。
ここで、一般にレンズの屈折率は光の波長によって異なるため、像にズレ(滲みやぼやけ)が生じる現象(色収差)が発生する。この色収差の影響を少なくするため、通常のレンズは高アッベ数のレンズと低アッベ数のレンズとを組合せ、色収差を補正する構造となっている。カメラに使用するレンズのガラスは、一般に、アッベ数が50以下のものをフリントガラス、50以上のものをクラウンガラスと称している。
低アッベ数レンズを形成する硬化性組成物としては、フルオレン環を有する(メタ)アクリル酸エステルを主体とする硬化性組成物が知られている(特許文献1)。しかしながら、前記フルオレン環を有する(メタ)アクリル酸エステルを主体とする硬化性組成物から形成されるレンズは、低温環境下では高い貯蔵弾性率を示すが、高温環境下では急激に貯蔵弾性率が低下して、形状の変化や光線透過率の著しい低下等を生じることが問題であった。
ウェハレベルレンズの成型は一般に下記工程1~3を含む。
工程1:硬化性組成物を金型に流し込む
工程2:加熱及び/又は光照射して硬化させる
工程3:金型から外してアニール処理を行う
工程1:硬化性組成物を金型に流し込む
工程2:加熱及び/又は光照射して硬化させる
工程3:金型から外してアニール処理を行う
上記のように、ウェハレベルレンズの金型による成型では、金型内で硬化性組成物が圧縮成型され、その状態で加熱処理及び/又は光照射処理が行われる。そのため、金型から取り出した硬化物(成形物)には応力が残存し、歪み、割れ、変形などが生じ、特に積層ウェハレベルレンズの製造においては各レンズの中心位置のずれ(位置ずれ)が生じるなどの問題があった。
一方、成型した硬化物に残存する応力を緩和するため、金型から取り出した後にアニール処理を行うことが行われている。しかしながら、アニール処理を行っても、十分に応力を緩和することができず、歪み、割れ、変形などの問題を解消するのが難しいのが現状であった。また、アニール処理を施すとレンズ形状に「ダレ」が生じ、レンズの中心位置がずれることにより、その後、該レンズを複数枚積層して得られるウェハレベル接合レンズに画像がぼやける等の問題が発生し、歩留まりが低下するという問題が生じていた。
このため、ウェハレベルレンズ成型工程における割れ、変形、位置ずれ等の問題を抑制することができ、且つ、物理特性、光学特性、及び機械特性に優れたウェハレベルレンズを効率的に得ることができる硬化性組成物(ウェハレベルレンズ用硬化性組成物)は未だ得られていないのが現状であった。
従って、本発明の目的は、ウェハレベルレンズ成型工程における割れ、変形、位置ずれ等の問題を抑制することができ、且つ、物理特性、光学特性、及び機械特性に優れたウェハレベルレンズを効率的に得ることができるウェハレベルレンズ用硬化性組成物を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、上記ウェハレベルレンズ用硬化性組成物を使用してウェハレベルレンズを製造する方法、該方法により得られる物理特性、光学物性、機械特性、及び生産性に優れたウェハレベルレンズ、並びに、該ウェハレベルレンズを備えた光学装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、上記ウェハレベルレンズ用硬化性組成物を使用してウェハレベルレンズを製造する方法、該方法により得られる物理特性、光学物性、機械特性、及び生産性に優れたウェハレベルレンズ、並びに、該ウェハレベルレンズを備えた光学装置を提供することにある。
本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討した結果、特定の構造を有する硬化性化合物(芳香環と(メタ)アクリロイル基とを各2個有し、少なくともオキシアルキレン構造又はチオアルキレン構造を有する化合物)を必須成分として含む硬化性組成物を用いると、ウェハレベルレンズ成型工程における割れ、変形、位置ずれ等の問題が抑制され、物理特性、光学特性、及び機械特性に優れたウェハレベルレンズを効率的に得ることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、下記式(1)で表される硬化性化合物(A)を含有することを特徴とするウェハレベルレンズ用硬化性組成物を提供する。
[式(1)中、X1、X2は、同一又は異なって、硫黄原子又は酸素原子を示す。Y1、Y2は、同一又は異なって、硫黄原子又は酸素原子を示す。R1は、水素原子の1個若しくは2個が炭素数1~5のアルキル基で置換されていてもよいメチレン基、硫黄原子、又は酸素原子を示す。R2、R3は、同一又は異なって、アルキレン基を示す。R4、R5は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を示す。m、nは、同一又は異なって、0以上の整数を示す。但し、m+nは1以上の整数である。]
さらに、下記式(2)で表される硬化性化合物(B)を含有する前記のウェハレベルレンズ用硬化性組成物を提供する。
[式(2)中、R11は、水素原子の1個若しくは2個が炭素数1~5のアルキル基で置換されていてもよいメチレン基、硫黄原子、又は酸素原子を示す。R12、R13は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を示す。X11、X12は、同一又は異なって、硫黄原子又は酸素原子を示す。]
さらに、下記式(3)で表される硬化性化合物(C)を含有する前記のウェハレベルレンズ用硬化性組成物を提供する。
[式(3)中、環Z1、環Z2は、同一又は異なって、芳香族炭素環を示す。R14、R16は、同一又は異なって、炭素数1~10のアルキレン基を示す。R15、R17は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を示す。p1、p2は、同一又は異なって、0以上の整数を示す。]
さらに、硬化性化合物(A)として、下記式(a1)~(a10)[式(a1)~(a10)中、m、nは前記に同じ]から選択される少なくとも1つの化合物を含む前記のウェハレベルレンズ用硬化性組成物を提供する。
さらに、150℃で30分間加熱して得られる硬化物の160℃における貯蔵弾性率が0.1×109Pa以上である前記のウェハレベルレンズ用硬化性組成物を提供する。
さらに、黄変抑制剤として有機硫黄化合物を、ラジカル硬化性化合物の全量100重量部に対して0.05~10重量部含有する前記のウェハレベルレンズ用硬化性組成物を提供する。
さらに、硬化遅延剤を、ラジカル硬化性化合物の全量100重量部に対して0.05~5重量部含有する前記のウェハレベルレンズ用硬化性組成物を提供する。
また、本発明は、前記のウェハレベルレンズ用硬化性組成物をキャスティング成型法又は射出成型法に付すことを特徴とするウェハレベルレンズの製造方法を提供する。
さらに、前記キャスティング成型法が、下記工程を含む前記のウェハレベルレンズの製造方法を提供する。
工程1a:1つ以上のレンズ型を有するウェハレベルレンズ成型用型を準備する工程
工程2a:ウェハレベルレンズ用硬化性組成物を前記ウェハレベルレンズ成型用型に接触させる工程
工程3a:前記ウェハレベルレンズ用硬化性組成物を加熱及び/又は光照射により硬化させる工程
工程1a:1つ以上のレンズ型を有するウェハレベルレンズ成型用型を準備する工程
工程2a:ウェハレベルレンズ用硬化性組成物を前記ウェハレベルレンズ成型用型に接触させる工程
工程3a:前記ウェハレベルレンズ用硬化性組成物を加熱及び/又は光照射により硬化させる工程
さらに、前記キャスティング成型法が、さらに下記工程を含む前記のウェハレベルレンズの製造方法を提供する。
工程4a:硬化したウェハレベルレンズ用硬化性組成物をアニール処理する工程
工程4a:硬化したウェハレベルレンズ用硬化性組成物をアニール処理する工程
さらに、前記キャスティング成型法が、さらに下記工程を含む前記のウェハレベルレンズの製造方法を提供する。
工程5a:硬化したウェハレベルレンズ用硬化性組成物を切断する工程
工程5a:硬化したウェハレベルレンズ用硬化性組成物を切断する工程
さらに、前記射出成型法が、下記工程を含む前記のウェハレベルレンズの製造方法を提供する。
工程1b:1つ以上のレンズ型を有するウェハレベルレンズ成型用型を準備する工程
工程2b:ウェハレベルレンズ用硬化性組成物を前記ウェハレベルレンズ成型用型に射出する工程
工程3b:前記ウェハレベルレンズ用硬化性組成物を加熱及び/又は光照射により硬化させる工程
工程1b:1つ以上のレンズ型を有するウェハレベルレンズ成型用型を準備する工程
工程2b:ウェハレベルレンズ用硬化性組成物を前記ウェハレベルレンズ成型用型に射出する工程
工程3b:前記ウェハレベルレンズ用硬化性組成物を加熱及び/又は光照射により硬化させる工程
さらに、前記射出成型法が、さらに下記工程を含む前記のウェハレベルレンズの製造方法を提供する。
工程4b:硬化したウェハレベルレンズ用硬化性組成物をアニール処理する工程
工程4b:硬化したウェハレベルレンズ用硬化性組成物をアニール処理する工程
また、本発明は、前記のウェハレベルレンズの製造方法により得られるウェハレベルレンズシートを提供する。
また、本発明は、前記のウェハレベルレンズの製造方法により得られるウェハレベルレンズを提供する。
また、本発明は、前記のウェハレベルレンズを搭載した光学装置を提供する。
また、本発明は、複数枚のウェハレベルレンズの積層体であって、該積層体を構成するウェハレベルレンズとして前記のウェハレベルレンズ用硬化性組成物を硬化かつ成型して得られるウェハレベルレンズを少なくとも有する積層ウェハレベルレンズを提供する。
また、本発明は、前記の積層ウェハレベルレンズの製造方法であって、下記工程を含む積層ウェハレベルレンズの製造方法を提供する。
工程1c:1つ以上のレンズ型を有するウェハレベルレンズ成型用型を準備する工程
工程2c:前記のウェハレベルレンズ用硬化性組成物を前記ウェハレベルレンズ成型用型に接触させる工程
工程3c:前記ウェハレベルレンズ用硬化性組成物を加熱及び/又は光照射により硬化させてウェハレベルレンズシートを得る工程
工程4c:前記ウェハレベルレンズシートを含む複数枚のウェハレベルレンズシートを積層してウェハレベルレンズシート積層体を得る工程
工程5c:前記ウェハレベルレンズシート積層体を切断する工程
工程1c:1つ以上のレンズ型を有するウェハレベルレンズ成型用型を準備する工程
工程2c:前記のウェハレベルレンズ用硬化性組成物を前記ウェハレベルレンズ成型用型に接触させる工程
工程3c:前記ウェハレベルレンズ用硬化性組成物を加熱及び/又は光照射により硬化させてウェハレベルレンズシートを得る工程
工程4c:前記ウェハレベルレンズシートを含む複数枚のウェハレベルレンズシートを積層してウェハレベルレンズシート積層体を得る工程
工程5c:前記ウェハレベルレンズシート積層体を切断する工程
さらに、工程3cと工程4cの間に、下記工程を含む前記の積層ウェハレベルレンズの製造方法を提供する。
工程6c:前記ウェハレベルレンズシートをアニール処理する工程
工程6c:前記ウェハレベルレンズシートをアニール処理する工程
また、本発明は、前記のウェハレベルレンズシートを含む複数枚のウェハレベルレンズシートを積層して得られるウェハレベルレンズシート積層体を提供する。
また、本発明は、前記の積層ウェハレベルレンズを搭載した光学装置を提供する。
すなわち、本発明は以下に関する。
[1]下記式(1)で表される硬化性化合物(A)を含有することを特徴とするウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[式(1)中、X1、X2は、同一又は異なって、硫黄原子又は酸素原子を示す。Y1、Y2は、同一又は異なって、硫黄原子又は酸素原子を示す。R1は、水素原子の1個若しくは2個が炭素数1~5のアルキル基で置換されていてもよいメチレン基、硫黄原子、又は酸素原子を示す。R2、R3は、同一又は異なって、アルキレン基を示す。R4、R5は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を示す。m、nは、同一又は異なって、0以上の整数を示す。但し、m+nは1以上の整数である。]
[2]さらに、下記式(2)で表される硬化性化合物(B)を含有する[1]に記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[式(2)中、R11は、水素原子の1個若しくは2個が炭素数1~5のアルキル基で置換されていてもよいメチレン基、硫黄原子、又は酸素原子を示す。R12、R13は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を示す。X11、X12は、同一又は異なって、硫黄原子又は酸素原子を示す。]
[3]さらに、下記式(3)で表される硬化性化合物(C)を含有する[1]又は[2]に記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[式(3)中、環Z1、環Z2は、同一又は異なって、芳香族炭素環を示す。R14、R16は、同一又は異なって、炭素数1~10のアルキレン基を示す。R15、R17は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を示す。p1、p2は、同一又は異なって、0以上の整数を示す。]
[4]硬化性化合物(A)として、下記式(a1)~(a10)[式(a1)~(a10)中、m、nは前記に同じ]から選択される少なくとも1つの化合物を含む[1]~[3]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[5]硬化性化合物(B)として、下記式(b1)~(b12)から選択される少なくとも1つの化合物を含む[2]~[4]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[6]硬化性化合物(C)として、下記式(c1)及び(c2)から選択される少なくとも1つの化合物を含む[3]~[5]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[7]硬化性化合物(A)の含有量が、硬化性組成物の全量(100重量%)に対して、2~50重量%である[1]~[6]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[8]硬化性化合物(B)の含有量が、硬化性組成物に含まれるラジカル硬化性化合物の全量(100重量%)に対して、10重量%以上である[2]~[7]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[9]硬化性化合物(C)の含有量が、硬化性組成物に含まれるラジカル硬化性化合物の全量(100重量%)に対して、10~75重量%である[3]~[8]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[10]硬化性化合物(B)と硬化性化合物(C)の配合比(前者/後者(重量比))が、1/0.2~1/4である[3]~[9]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[11]さらに、3官能以上の(メタ)アクリル酸エステルを含む[1]~[10]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[12]ラジカル硬化性化合物の全量(100重量%)に対する3官能以上の(メタ)アクリル酸エステルの含有割合が、45重量%以下である[11]に記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[13]分子内に脂環を有する(メタ)アクリル酸エステルを含む[1]~[12]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[14]150℃で30分間加熱して得られる硬化物の160℃における貯蔵弾性率が0.1×109Pa以上である[1]~[13]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[15]さらに、黄変抑制剤として有機硫黄化合物を、ラジカル硬化性化合物の全量100重量部に対して0.05~10重量部含有する[1]~[14]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[16]有機硫黄化合物が、常圧での沸点が100℃以上の有機硫黄化合物である[15]に記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[17]さらに、硬化遅延剤を、ラジカル硬化性化合物の全量100重量部に対して0.05~5重量部含有する[1]~[16]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[18]硬化遅延剤が、α-メチルスチレン二量体である[17]に記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[19]さらに、黄変抑制剤として酸化防止剤を、硬化性組成物に含まれるラジカル硬化性化合物の全量100重量部に対して0.05~5重量部含有する[15]~[18]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[20]硬化性組成物の全量(100重量%)に対する酸化防止剤の含有量が0.05~5重量%である[19]に記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[21]さらに、ラジカル重合開始剤を含み、該ラジカル重合開始剤の含有量が、硬化性組成物に含まれるラジカル硬化性化合物の全量100重量部に対して、0.05~10重量部である[1]~[20]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[22]硬化させることにより得られる硬化物の400nmにおける内部透過率が40%以上である[1]~[21]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[23]硬化させることにより得られる硬化物の屈折率(25℃、589nm)が1.58以上である[1]~[22]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[24]硬化させることにより得られる硬化物のアッベ数が35以下である[1]~[23]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[25][1]~[24]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物をキャスティング成型法又は射出成型法に付すことを特徴とするウェハレベルレンズの製造方法。
[26]前記キャスティング成型法が、下記工程を含む[25]に記載のウェハレベルレンズの製造方法。
工程1a:1つ以上のレンズ型を有するウェハレベルレンズ成型用型を準備する工程
工程2a:ウェハレベルレンズ用硬化性組成物を前記ウェハレベルレンズ成型用型に接触させる工程
工程3a:前記ウェハレベルレンズ用硬化性組成物を加熱及び/又は光照射により硬化させる工程
[27]前記キャスティング成型法が、さらに下記工程を含む[26]に記載のウェハレベルレンズの製造方法。
工程4a:硬化したウェハレベルレンズ用硬化性組成物をアニール処理する工程
[28]前記キャスティング成型法が、さらに下記工程を含む[26]又は[27]に記載のウェハレベルレンズの製造方法。
工程5a:硬化したウェハレベルレンズ用硬化性組成物を切断する工程
[29]前記射出成型法が、下記工程を含む[25]に記載のウェハレベルレンズの製造方法。
工程1b:1つ以上のレンズ型を有するウェハレベルレンズ成型用型を準備する工程
工程2b:ウェハレベルレンズ用硬化性組成物を前記ウェハレベルレンズ成型用型に射出する工程
工程3b:前記ウェハレベルレンズ用硬化性組成物を加熱及び/又は光照射により硬化させる工程
[30]前記射出成型法が、さらに下記工程を含む[29]に記載のウェハレベルレンズの製造方法。
工程4b:硬化したウェハレベルレンズ用硬化性組成物をアニール処理する工程
[31][26]又は[27]に記載のウェハレベルレンズの製造方法により得られるウェハレベルレンズシート。
[32][25]~[30]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズの製造方法により得られるウェハレベルレンズ。
[33]レンズ中心位置のズレが±2μm以下である[32]に記載のウェハレベルレンズ。
[34][32]又は[33]に記載のウェハレベルレンズを搭載した光学装置。
[35]複数枚のウェハレベルレンズの積層体であって、該積層体を構成するウェハレベルレンズとして[1]~[24]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物を硬化かつ成型して得られるウェハレベルレンズを少なくとも有する積層ウェハレベルレンズ。
[36]構成するウェハレベルレンズの枚数が2~5枚である[35]に記載の積層ウェハレベルレンズ。
[37][35]又は[36]に記載の積層ウェハレベルレンズの製造方法であって、下記工程を含む積層ウェハレベルレンズの製造方法。
工程1c:1つ以上のレンズ型を有するウェハレベルレンズ成型用型を準備する工程
工程2c:[1]~[24]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物を前記ウェハレベルレンズ成型用型に接触させる工程
工程3c:前記ウェハレベルレンズ用硬化性組成物を加熱及び/又は光照射により硬化させてウェハレベルレンズシートを得る工程
工程4c:前記ウェハレベルレンズシートを含む複数枚のウェハレベルレンズシートを積層してウェハレベルレンズシート積層体を得る工程
工程5c:前記ウェハレベルレンズシート積層体を切断する工程
[38]さらに、工程3cと工程4cの間に、下記工程を含む[37]に記載の積層ウェハレベルレンズの製造方法。
工程6c:前記ウェハレベルレンズシートをアニール処理する工程
[39][31]に記載のウェハレベルレンズシートを含む複数枚のウェハレベルレンズシートを積層して得られるウェハレベルレンズシート積層体。
[40][35]又は[36]に記載の積層ウェハレベルレンズを搭載した光学装置。
[1]下記式(1)で表される硬化性化合物(A)を含有することを特徴とするウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[2]さらに、下記式(2)で表される硬化性化合物(B)を含有する[1]に記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[3]さらに、下記式(3)で表される硬化性化合物(C)を含有する[1]又は[2]に記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[4]硬化性化合物(A)として、下記式(a1)~(a10)[式(a1)~(a10)中、m、nは前記に同じ]から選択される少なくとも1つの化合物を含む[1]~[3]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[8]硬化性化合物(B)の含有量が、硬化性組成物に含まれるラジカル硬化性化合物の全量(100重量%)に対して、10重量%以上である[2]~[7]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[9]硬化性化合物(C)の含有量が、硬化性組成物に含まれるラジカル硬化性化合物の全量(100重量%)に対して、10~75重量%である[3]~[8]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[10]硬化性化合物(B)と硬化性化合物(C)の配合比(前者/後者(重量比))が、1/0.2~1/4である[3]~[9]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[11]さらに、3官能以上の(メタ)アクリル酸エステルを含む[1]~[10]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[12]ラジカル硬化性化合物の全量(100重量%)に対する3官能以上の(メタ)アクリル酸エステルの含有割合が、45重量%以下である[11]に記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[13]分子内に脂環を有する(メタ)アクリル酸エステルを含む[1]~[12]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[14]150℃で30分間加熱して得られる硬化物の160℃における貯蔵弾性率が0.1×109Pa以上である[1]~[13]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[15]さらに、黄変抑制剤として有機硫黄化合物を、ラジカル硬化性化合物の全量100重量部に対して0.05~10重量部含有する[1]~[14]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[16]有機硫黄化合物が、常圧での沸点が100℃以上の有機硫黄化合物である[15]に記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[17]さらに、硬化遅延剤を、ラジカル硬化性化合物の全量100重量部に対して0.05~5重量部含有する[1]~[16]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[18]硬化遅延剤が、α-メチルスチレン二量体である[17]に記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[19]さらに、黄変抑制剤として酸化防止剤を、硬化性組成物に含まれるラジカル硬化性化合物の全量100重量部に対して0.05~5重量部含有する[15]~[18]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[20]硬化性組成物の全量(100重量%)に対する酸化防止剤の含有量が0.05~5重量%である[19]に記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[21]さらに、ラジカル重合開始剤を含み、該ラジカル重合開始剤の含有量が、硬化性組成物に含まれるラジカル硬化性化合物の全量100重量部に対して、0.05~10重量部である[1]~[20]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[22]硬化させることにより得られる硬化物の400nmにおける内部透過率が40%以上である[1]~[21]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[23]硬化させることにより得られる硬化物の屈折率(25℃、589nm)が1.58以上である[1]~[22]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[24]硬化させることにより得られる硬化物のアッベ数が35以下である[1]~[23]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
[25][1]~[24]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物をキャスティング成型法又は射出成型法に付すことを特徴とするウェハレベルレンズの製造方法。
[26]前記キャスティング成型法が、下記工程を含む[25]に記載のウェハレベルレンズの製造方法。
工程1a:1つ以上のレンズ型を有するウェハレベルレンズ成型用型を準備する工程
工程2a:ウェハレベルレンズ用硬化性組成物を前記ウェハレベルレンズ成型用型に接触させる工程
工程3a:前記ウェハレベルレンズ用硬化性組成物を加熱及び/又は光照射により硬化させる工程
[27]前記キャスティング成型法が、さらに下記工程を含む[26]に記載のウェハレベルレンズの製造方法。
工程4a:硬化したウェハレベルレンズ用硬化性組成物をアニール処理する工程
[28]前記キャスティング成型法が、さらに下記工程を含む[26]又は[27]に記載のウェハレベルレンズの製造方法。
工程5a:硬化したウェハレベルレンズ用硬化性組成物を切断する工程
[29]前記射出成型法が、下記工程を含む[25]に記載のウェハレベルレンズの製造方法。
工程1b:1つ以上のレンズ型を有するウェハレベルレンズ成型用型を準備する工程
工程2b:ウェハレベルレンズ用硬化性組成物を前記ウェハレベルレンズ成型用型に射出する工程
工程3b:前記ウェハレベルレンズ用硬化性組成物を加熱及び/又は光照射により硬化させる工程
[30]前記射出成型法が、さらに下記工程を含む[29]に記載のウェハレベルレンズの製造方法。
工程4b:硬化したウェハレベルレンズ用硬化性組成物をアニール処理する工程
[31][26]又は[27]に記載のウェハレベルレンズの製造方法により得られるウェハレベルレンズシート。
[32][25]~[30]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズの製造方法により得られるウェハレベルレンズ。
[33]レンズ中心位置のズレが±2μm以下である[32]に記載のウェハレベルレンズ。
[34][32]又は[33]に記載のウェハレベルレンズを搭載した光学装置。
[35]複数枚のウェハレベルレンズの積層体であって、該積層体を構成するウェハレベルレンズとして[1]~[24]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物を硬化かつ成型して得られるウェハレベルレンズを少なくとも有する積層ウェハレベルレンズ。
[36]構成するウェハレベルレンズの枚数が2~5枚である[35]に記載の積層ウェハレベルレンズ。
[37][35]又は[36]に記載の積層ウェハレベルレンズの製造方法であって、下記工程を含む積層ウェハレベルレンズの製造方法。
工程1c:1つ以上のレンズ型を有するウェハレベルレンズ成型用型を準備する工程
工程2c:[1]~[24]のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物を前記ウェハレベルレンズ成型用型に接触させる工程
工程3c:前記ウェハレベルレンズ用硬化性組成物を加熱及び/又は光照射により硬化させてウェハレベルレンズシートを得る工程
工程4c:前記ウェハレベルレンズシートを含む複数枚のウェハレベルレンズシートを積層してウェハレベルレンズシート積層体を得る工程
工程5c:前記ウェハレベルレンズシート積層体を切断する工程
[38]さらに、工程3cと工程4cの間に、下記工程を含む[37]に記載の積層ウェハレベルレンズの製造方法。
工程6c:前記ウェハレベルレンズシートをアニール処理する工程
[39][31]に記載のウェハレベルレンズシートを含む複数枚のウェハレベルレンズシートを積層して得られるウェハレベルレンズシート積層体。
[40][35]又は[36]に記載の積層ウェハレベルレンズを搭載した光学装置。
本発明のウェハレベルレンズ用硬化性組成物は上記構成を有するため、該硬化性組成物を用いることにより、線膨張率や貯蔵弾性率等の物理特性を損なうことなく、透明性、屈折率、アッベ数等の光学特性に優れた硬化物(ウェハレベルレンズ)を得ることができる。さらに、本発明のウェハレベルレンズ用硬化性組成物は、硬化性組成物を熱処理した際の硬化収縮等により生じる内部応力が速やかに緩和されるため、ウェハレベルレンズ成型工程における割れ、変形、位置ずれ等の問題が抑制され、機械特性に優れたウェハレベルレンズを効率的に得ることができる。
なお、本明細書において「ウェハレベルレンズ」とは、携帯電話等に使用されるカメラをウェハレベルで製造する際に使用されるレンズであり、そのサイズは、例えば、直径が1~10mm程度、好ましくは3~5mm程度である。また、その厚みは、例えば、100~1500μm程度、好ましくは500~800μm程度である。
<ウェハレベルレンズ用硬化性組成物>
本発明のウェハレベルレンズ用硬化性組成物(単に「本発明の硬化性組成物」と称する場合がある)は、下記式(1)で表される化合物(「硬化性化合物(A)」と称する場合がある)を必須成分として含有する硬化性組成物である。本発明の硬化性組成物は、さらに、硬化性化合物(A)以外の成分(例えば、後述の硬化性化合物(B)や硬化性化合物(C)など)を含有していてもよい。本発明の硬化性組成物は、ウェハレベルレンズを得るために特に適した硬化性組成物である。なお、本発明の硬化性組成物には、加熱により硬化して硬化物(樹脂硬化物)を与える熱硬化性組成物と、光照射により硬化して硬化物を与える光硬化性組成物とが含まれる。
本発明のウェハレベルレンズ用硬化性組成物(単に「本発明の硬化性組成物」と称する場合がある)は、下記式(1)で表される化合物(「硬化性化合物(A)」と称する場合がある)を必須成分として含有する硬化性組成物である。本発明の硬化性組成物は、さらに、硬化性化合物(A)以外の成分(例えば、後述の硬化性化合物(B)や硬化性化合物(C)など)を含有していてもよい。本発明の硬化性組成物は、ウェハレベルレンズを得るために特に適した硬化性組成物である。なお、本発明の硬化性組成物には、加熱により硬化して硬化物(樹脂硬化物)を与える熱硬化性組成物と、光照射により硬化して硬化物を与える光硬化性組成物とが含まれる。
[硬化性化合物(A)]
本発明の硬化性組成物における硬化性化合物(A)は、上記式(1)で表される化合物である。硬化性化合物(A)は、ラジカル重合性を有する(メタ)アクリロイル基(アクリロイル基及びメタクリロイル基のいずれか一方又は両方)を含むラジカル硬化性化合物(ラジカル重合性を有する硬化性化合物)である。
本発明の硬化性組成物における硬化性化合物(A)は、上記式(1)で表される化合物である。硬化性化合物(A)は、ラジカル重合性を有する(メタ)アクリロイル基(アクリロイル基及びメタクリロイル基のいずれか一方又は両方)を含むラジカル硬化性化合物(ラジカル重合性を有する硬化性化合物)である。
上記式(1)中、X1、X2は、同一又は異なって、硫黄原子又は酸素原子を示す。Y1、Y2は、同一又は異なって、硫黄原子又は酸素原子を示す。
上記式(1)中、R1は、水素原子の1個若しくは2個が炭素数1~5のアルキル基で置換されていてもよいメチレン基、硫黄原子、又は酸素原子を示す。上記炭素数1~5のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基などの直鎖又は分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。なお、2個の水素原子が炭素数1~5のアルキル基で置換されたメチレン基の場合、該メチレン基における2個の炭素数1~5のアルキル基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。水素原子の1個又は2個が炭素数1~5のアルキル基で置換されているメチレン基の具体例としては、例えば、ジメチルメチレン基、メチルメチレン基などが挙げられる。
上記式(1)中、R2、R3は、同一又は異なって、アルキレン基を示す。上記アルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基などの炭素数1~10の直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基などが挙げられる。中でも、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基などの炭素数2~6のアルキレン基が好ましく、より好ましくはエチレン基、プロピレン基などの炭素数2又は3のアルキレン基である。
上記式(1)中、R4、R5は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を示す。
上記式(1)中、m、nは、同一又は異なって、0以上の整数を示す。中でも、粘度が低く、流動性に優れる点で、0~4の整数が好ましく、より好ましくは1~3の整数である。但し、式(1)中のmとnとを足した数(m+n)は、1以上の整数である。即ち、硬化性化合物(A)は、分子内に-Y1-R2-(又は-R3-Y2-)で表される構造単位(オキシアルキレン構造又はチオアルキレン構造)を少なくとも有する化合物である。
硬化性化合物(A)としては、低アッベ数、透明性、高屈折率等の光学特性により優れた硬化物(ウェハレベルレンズ)を与える硬化性組成物を得ることができる点で、上記式(a1)~(a6)で表される化合物が好ましく、より好ましくは上記式(a1)~(a4)で表される化合物、さらに好ましくは上記式(a3)又は(a4)で表される化合物である。
本発明の硬化性組成物において硬化性化合物(A)は、1種を単独で使用することもできるし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。
硬化性化合物(A)の含有量(含有割合)は、特に限定されないが、硬化性組成物の全量(総量)(100重量%)に対して、2~50重量%が好ましく、より好ましくは3~30重量%、さらに好ましくは4~20重量%である。硬化性化合物(A)を上記割合で含有することにより、線膨張率や貯蔵弾性率等の物理特性を損なうことなく、透明性、屈折率、アッベ数(例えば35以下、好ましくは30以下)等の光学特性により優れた硬化物(ウェハレベルレンズ)を得ることができる。さらに、硬化性組成物を熱処理した際の硬化収縮等により生じる内部応力が速やかに緩和されるため、ウェハレベルレンズ成型工程における割れ、変形、位置ずれ等の問題が抑制され、機械特性に優れたウェハレベルレンズを効率的に得ることができる。
[硬化性化合物(B)]
本発明の硬化性組成物は、さらに、下記式(2)で表される化合物(「硬化性化合物(B)」と称する場合がある)を含有していてもよい。硬化性化合物(B)は、ラジカル重合性を有する(メタ)アクリロイル基を含むラジカル硬化性化合物(ラジカル重合性を有する硬化性化合物)である。本発明の硬化性組成物は硬化性化合物(B)を含有することにより、貯蔵弾性率が高く、高温環境下における形状保持性に優れ、さらに、光学特性にも優れた硬化物が得られる。
本発明の硬化性組成物は、さらに、下記式(2)で表される化合物(「硬化性化合物(B)」と称する場合がある)を含有していてもよい。硬化性化合物(B)は、ラジカル重合性を有する(メタ)アクリロイル基を含むラジカル硬化性化合物(ラジカル重合性を有する硬化性化合物)である。本発明の硬化性組成物は硬化性化合物(B)を含有することにより、貯蔵弾性率が高く、高温環境下における形状保持性に優れ、さらに、光学特性にも優れた硬化物が得られる。
上記式(2)中、R11は、水素原子の1個若しくは2個が炭素数1~5のアルキル基で置換されていてもよいメチレン基、硫黄原子、又は酸素原子を示す。R12、R13は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を示す。X11、X12は、同一又は異なって、硫黄原子又は酸素原子を示す。
R11における、水素原子の1個又は2個が炭素数1~5のアルキル基で置換されていてもよいメチレン基としては、例えば、メチレン基(無置換のメチレン基)、及び、水素原子の1個又は2個が、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基などの直鎖又は分岐鎖状のアルキル基から選択される基で置換されたメチレン基などが挙げられる。上記メチレン基における2個の水素原子が上記炭素数1~5のアルキル基で置換されている場合、2個の炭素数1~5のアルキル基はそれぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。水素原子の1個又は2個が炭素数1~5のアルキル基で置換されているメチレン基の具体例としては、例えば、ジメチルメチレン基、メチルメチレン基などが挙げられる。
本発明の硬化性組成物は、硬化性化合物(B)の中でも、より高い貯蔵弾性率を有し高温環境下における形状保持性に優れ、より優れた光学特性(特に、低アッベ数、透明性、高屈折率)を有する硬化物を形成することができる点で、上記式(b1)~(b6)、式(b11)、式(b12)で表される化合物が好ましく、特に、入手が容易な点で、上記式(b1)~(b4)、式(b11)、式(b12)で表される化合物(最も好ましくは、上記式(b2)、式(b4)、式(b12)で表される化合物)が好ましい。
本発明の硬化性組成物において硬化性化合物(B)は、1種を単独で使用することもできるし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。
硬化性化合物(B)の含有量(含有割合)としては、硬化性組成物に含まれるラジカル硬化性化合物[硬化性化合物(A)~(C)及びその他のラジカル硬化性化合物]の全量(100重量%)に対して、10重量%以上が好ましく、より好ましくは10~60重量%、さらに好ましくは10~50重量%、特に好ましくは15~45重量%、最も好ましくは20~40重量%である。硬化性化合物(B)の含有量が上記範囲を下回ると、硬化性組成物を硬化して得られる硬化物の高温環境下での形状保持性が低下する傾向がある。硬化性化合物(B)の含有量が上記範囲を上回ると、硬化物に残存する応力を十分に緩和することができず、割れ、変形、位置ずれ等の問題が生じやすくなる傾向がある。
[ラジカル硬化性化合物(C)]
本発明の硬化性組成物は、さらに、下記式(3)で表される化合物(「硬化性化合物(C)」と称する場合がある)を含有していてもよい。硬化性化合物(C)は、ラジカル重合性を有する(メタ)アクリロイル基を含むラジカル硬化性化合物(ラジカル重合性を有する硬化性化合物)である。本発明の硬化性組成物が硬化性化合物(C)を含有することにより、硬化性組成物を硬化して得られる硬化物に対して、より優れた光学特性(特に、低アッベ数、透明性、高屈折率)を付与することができる傾向がある。
本発明の硬化性組成物は、さらに、下記式(3)で表される化合物(「硬化性化合物(C)」と称する場合がある)を含有していてもよい。硬化性化合物(C)は、ラジカル重合性を有する(メタ)アクリロイル基を含むラジカル硬化性化合物(ラジカル重合性を有する硬化性化合物)である。本発明の硬化性組成物が硬化性化合物(C)を含有することにより、硬化性組成物を硬化して得られる硬化物に対して、より優れた光学特性(特に、低アッベ数、透明性、高屈折率)を付与することができる傾向がある。
上記式(3)中、環Z1、環Z2は、同一又は異なって、芳香族炭素環(芳香族炭化水素環)を示す。R14、R16は、同一又は異なって、炭素数1~10のアルキレン基を示す。R15、R17は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を示す。p1、p2は、同一又は異なって、0以上の整数を示す。
環Z1、環Z2における芳香族炭素環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環などの1~4環程度の芳香族炭素環が挙げられる。中でも、上記芳香族炭素環としては、ベンゼン環、ナフタレン環などが好ましい。
R14、R16におけるアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基などの炭素数1~10の直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基などが挙げられる。中でも、上記アルキレン基としては、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基等の炭素数2~6のアルキレン基が好ましく、より好ましくは炭素数2~3のアルキレン基である。
p1、p2は、それぞれ、0以上の整数であり、0~4の整数が好ましく、より低粘度で流動性に優れる点で、1~4の整数がより好ましい。
式(3)において、フルオレン環、環Z1、環Z2は、置換基を有していてもよい。フルオレン環、環Z1、環Z2が有していてもよい置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基などのアルキル基(例えば、C1-6アルキル基、好ましくはメチル基);シクロペンチル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基(例えば、C5-8シクロアルキル基など);フェニル基、ナフチル基などのアリール基(例えば、C6-15アリール基など);ベンジル基などのアラルキル基(例えば、C7-16アラルキル基など);アセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基などのアシル基(例えば、C1-10アシル基など);メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基などのアルコキシ基(例えば、C1-6アルコキシ基など);メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などのアルコキシカルボニル基(例えば、C1-4アルコキシ-カルボニル基など);シアノ基;カルボキシル基;ニトロ基;アミノ基;置換アミノ基(例えば、モノ又はジC1-4アルキルアミノ基など);フッ素原子、塩素原子などのハロゲン原子などが挙げられる。
本発明の硬化性組成物において硬化性化合物(C)は、1種を単独で使用することもできるし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。
本発明の硬化性組成物における硬化性化合物(C)の含有量(含有割合)は、特に限定されないが、硬化性組成物に含まれるラジカル硬化性化合物の全量(100重量%)に対して、10~75重量%が好ましく、より好ましくは15~70重量%、特に好ましくは20~65重量%、最も好ましくは25~60重量%である。
また、本発明の硬化性組成物が硬化性化合物(B)と硬化性化合物(C)の両方を含む場合、硬化性化合物(B)と硬化性化合物(C)の配合比(前者/後者(重量比))としては、例えば、1/0.2~1/4程度であり、好ましくは1/0.3~1/3、特に好ましくは1/0.5~1/2である。
硬化性化合物(C)を上記の範囲で含有することにより、硬化物の高温環境下における形状保持性を低下させることなく、硬化物に対してより優れた光学特性[特に、低アッベ数(例えば35以下、特に30以下)、優れた透明性、高屈折率]を付与することができる。硬化性化合物(C)の含有割合が上記範囲を上回ると、硬化性組成物の流動性が低下して金型への充填が困難となり、成型作業性が低下する傾向がある。また、高温環境下における形状保持性が低下する傾向がある。一方、硬化性化合物(C)の含有割合が上記範囲を下回ると、光学特性の向上効果が得られにくくなる傾向がある。
[その他のラジカル硬化性化合物]
本発明の硬化性組成物は、上述の硬化性化合物(硬化性化合物(A)~(C))以外のラジカル硬化性化合物(「その他のラジカル硬化性化合物」と称する場合がある)を含有していてもよい。
本発明の硬化性組成物は、上述の硬化性化合物(硬化性化合物(A)~(C))以外のラジカル硬化性化合物(「その他のラジカル硬化性化合物」と称する場合がある)を含有していてもよい。
上記その他のラジカル硬化性化合物としては、分子内にラジカル硬化性基(ラジカル重合性基)を有する公知乃至慣用の化合物を使用することができ、特に限定されない。より具体的には、例えば、分子内に(メタ)アクリロイル基やビニル基などを有する硬化性化合物を好ましく使用することができる。
上記その他のラジカル硬化性化合物としては、例えば、分子内に芳香環を有するラジカル硬化性化合物であって上述の硬化性化合物(硬化性化合物(A)~(C))以外の化合物(以下、単に「芳香環を有するラジカル硬化性化合物」と称する場合がある);分子内に脂環(脂肪族環状骨格)を有するラジカル硬化性化合物(以下、単に「脂環を有するラジカル硬化性化合物」と称する場合がある);分子内に鎖状の脂肪族基を有するラジカル硬化性化合物(以下、単に「鎖状の脂肪族基を有するラジカル硬化性化合物」と称する場合がある)などが挙げられる。
上記芳香環を有するラジカル硬化性化合物が有する芳香環としては、例えば、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、フルオレン環、アントラセン環、スチルベン環、ジベンゾチオフェン環、カルバゾール環などが挙げられる。上記芳香環としては、芳香族炭素環、芳香族複素環等の何れであってもよいが、少なくとも芳香族炭素環を含むことが好ましい。
上記芳香環を有するラジカル硬化性化合物としては、芳香環を有する(メタ)アクリル酸エステル、芳香環を有するビニル化合物などが挙げられる。芳香環を有する(メタ)アクリル酸エステル、芳香環を有するビニル化合物としては、例えば、分子内に1個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する(メタ)アクリル酸エステル、分子内に1個のビニル基を有するビニル化合物や、分子内に2個以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する多官能の(メタ)アクリル酸エステル、分子内に2個以上のビニル基を有する多官能のビニル化合物などが挙げられる。上記芳香環を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、芳香環と(メタ)アクリロイルオキシ基が直接結合している化合物が、高い貯蔵弾性率を維持することができる点で好ましい。
上記芳香環を有する(メタ)アクリル酸エステルの代表的な例として、例えば、ベンジルアクリレート、ビスフェノールS等のビスフェノール類のモノ(メタ)アクリル酸エステル;上記ビスフェノール類のエチレンオキシド及び/又はプロピレンオキシドの付加体のモノ(メタ)アクリル酸エステル;ビフェノールの2つのヒドロキシル基の水素原子が(メタ)アクリロイルオキシ基に置換された(メタ)アクリル酸エステルなどが挙げられる。
上記芳香環を有するビニル化合物の代表的な例としては、例えば、ジビニルベンゼンなどが挙げられる。
上記脂環を有するラジカル硬化性化合物としては、分子内に脂環を有する(メタ)アクリル酸エステルなどが挙げられる。分子内に脂環を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、分子内に脂環と(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する化合物であればよく、特に限定されない。分子内に脂環を有する(メタ)アクリル酸エステルは、芳香環を有しないことが好ましい。特に、分子内に脂環を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、分子内に(メタ)アクリロイルオキシ基を2以上有する多官能の(メタ)アクリル酸エステルが好ましい。
上記脂環を有するラジカル硬化性化合物が有する脂環としては、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロオクタン環、シクロドデカン環などの単環の脂環(3~15員、好ましくは5~6員程度のシクロアルカン環等);デカリン環(パーヒドロナフタレン環)、パーヒドロインデン環(ビシクロ[4.3.0]ノナン環)、パーヒドロアントラセン環、パーヒドロフルオレン環、パーヒドロフェナントレン環、パーヒドロアセナフテン環、パーヒドロフェナレン環、ノルボルナン環(ビシクロ[2.2.1]ヘプタン環)、イソボルナン環、アダマンタン環、ビシクロ[3.3.0]オクタン環、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン環、トリシクロ[6.2.1.02,7]ウンデカン環などの多環(2~4環程度)の脂環(橋架け炭素環)などが挙げられる。
分子内に脂環を有する(メタ)アクリル酸エステルにおいて、脂環と(メタ)アクリロイルオキシ基は直接結合していてもよいし、連結基を介して結合していてもよい。上記連結基としては、例えば、2価の炭化水素基、カルボニル基(-CO-)、エーテル結合(-O-)、エステル結合(-COO-)、アミド結合(-CONH-)、カーボネート結合(-OCOO-)、及びこれらが複数個結合した基などが挙げられる。2価の炭化水素基としては、メチレン基、エチリデン基、イソプロピリデン基、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基などの直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基(例えば、C1-10アルキレン基、好ましくはC1-6アルキレン基);1,2-シクロペンチレン基、1,3-シクロペンチレン基、シクロペンチリデン基、1,2-シクロへキシレン基、1,3-シクロへキシレン基、1,4-シクロへキシレン基、シクロヘキシリデン基などの2価の脂環式炭化水素基(特に、2価のシクロアルキレン基);これらが複数個結合した基などが挙げられる。
分子内に脂環を有する(メタ)アクリル酸エステルの代表的な例として、例えば、1,4-シクロヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4-シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ビシクロ[2.2.1]ヘプタンジメタノールジ(メタ)アクリレート、1,3-アダマンタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3-アダマンタンジメタノールジ(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジメタノールジ(メタ)アクリレートなどの多官能の(メタ)アクリル酸エステル;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキサンメタノール(メタ)アクリレート、1-アダマンタノール(メタ)アクリレート、1-アダマンタンメタノール(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカンメタノール(メタ)アクリレート[=ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート]、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレートなどの単官能の(メタ)アクリル酸エステルなどが挙げられる。
上記鎖状の脂肪族基を有するラジカル硬化性化合物としては、分子内にアルキル基、アルケニル基、アルキレン基、アルケニレン基等の鎖状の脂肪族基(例えば、炭素数1~20程度、好ましくは炭素数1~12程度の脂肪族基)を有する(メタ)アクリル酸エステルなどが挙げられる。
分子内に鎖状の脂肪族基を有する(メタ)アクリル酸エステルの代表的な例として、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどの多官能の(メタ)アクリル酸エステル;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、エチレングリコール(メタ)アクリレート、プロピレングリコール(メタ)アクリレートなどの単官能の(メタ)アクリル酸アルキルエステルなどが挙げられる。
上記その他のラジカル硬化性化合物としては、中でも、3官能以上の(メタ)アクリル酸エステル(例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどから選択される化合物)が好ましく、特に好ましくは4官能以上の(メタ)アクリル酸エステル、最も好ましくは6官能以上の(メタ)アクリル酸エステルである。これらの3官能以上の(メタ)アクリル酸エステルを単独で、又は2種以上組み合わせて使用することにより、架橋密度が向上し、高温環境下における形状保持性を一層向上することができる傾向がある。
ラジカル硬化性化合物の全量(100重量%)に対する上記3官能以上の(メタ)アクリル酸エステルの含有割合(2種以上含有する場合はその総量)は、特に限定されないが、45重量%以下が好ましく、より好ましくは40重量%以下、さらに好ましくは35重量%以下、特に好ましくは5~35重量%、最も好ましくは5~20重量%である。上記3官能以上の(メタ)アクリル酸エステルを上記範囲内で添加することにより、光学特性を低下させることなく、高温環境下における形状保持性をより向上することができる傾向がある。
また、上記その他のラジカル硬化性化合物として、単官能のラジカル硬化性化合物(例えば、ベンジルアクリレート等の分子内に1個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する(メタ)アクリル酸エステルや、分子内に1個のビニル基を有するビニル化合物等)や、2官能の(メタ)アクリル酸エステルのうち、25℃における粘度が200mPa・s以下程度(中でも、100mPa・s以下程度、特に50mPa・s以下程度)である化合物は、単独で又は2種以上組み合わせて、希釈剤として使用することができる。これらは、硬化性化合物(A)(特に、式(a3)で表される化合物)や硬化性化合物(B)(特に、上記式(b1)及び/又は(b2)で表される化合物)と混合することにより、硬化性化合物(A)や硬化性化合物(B)を溶解し、硬化性組成物の粘度を著しく低下させることができ、作業し易い流動性を付与することができる。
ラジカル硬化性化合物の全量(100重量%)に対する単官能のラジカル重合性化合物及び/又は2官能の(メタ)アクリル酸エステルの含有割合(2種以上含有する場合はその総量)は、特に限定されないが、45重量%以下が好ましく、より好ましくは40重量%以下、さらに好ましくは30重量%以下、特に好ましくは5~30重量%、最も好ましくは5~20重量%である。上記範囲内で添加することにより、高温環境下における形状保持性、及び光学特性を低下させることなく、硬化性組成物の流動性をより向上することができる。
[黄変抑制剤]
本発明の硬化性組成物は、黄変抑制剤を含有することが好ましい。上記黄変抑制剤としては、例えば、チオール化合物、ジチオール化合物、スルフィド化合物、ジスルフィド化合物などの有機硫黄化合物などが挙げられる。このような黄変抑制剤を配合することにより、本発明の硬化性組成物を硬化して得られる硬化物の高温下における黄変を抑制することができる。なお、上記有機硫黄化合物には、上述の硬化性化合物(特に、硬化性化合物(A)、硬化性化合物(B))は含まれないものとする。
本発明の硬化性組成物は、黄変抑制剤を含有することが好ましい。上記黄変抑制剤としては、例えば、チオール化合物、ジチオール化合物、スルフィド化合物、ジスルフィド化合物などの有機硫黄化合物などが挙げられる。このような黄変抑制剤を配合することにより、本発明の硬化性組成物を硬化して得られる硬化物の高温下における黄変を抑制することができる。なお、上記有機硫黄化合物には、上述の硬化性化合物(特に、硬化性化合物(A)、硬化性化合物(B))は含まれないものとする。
一般に、芳香環を有するラジカル硬化性化合物の硬化物を高温下におくと、発生した過酸化物により硬化物を形成するポリマー鎖にラジカルが発生する。このラジカルがポリマー鎖の水素原子を引き抜いて共役不飽和結合を形成し、この共役不飽和結合により黄変が生じることがある。本発明の硬化性組成物に上記有機硫黄化合物を配合すると、有機硫黄化合物が高温下で発生した過酸化物を捕獲すると共に、ポリマー鎖に形成された共役不飽和結合とエンチオール反応をして、共役不飽和結合を消滅させる働きを有する。このため、高温下での硬化物の黄変を効果的に抑制することができるものと推測される。また、チオール化合物等の有機硫黄化合物から発生するラジカルは電子吸引性ラジカルであり、ラジカル重合に関与するラジカル種も同様に電子吸引性ラジカルである。一般的に、電子吸引性ラジカル同士の連鎖移動能は高くないため、チオール化合物等の有機硫黄化合物を用いる場合は、フェノール系酸化防止剤等を黄変防止剤として使用する場合とは異なって、ラジカル重合の阻害が防止されるものと推測される。このため、硬化反応が円滑に進行するとともに、優れた耐黄変性が発揮され、例えば、260℃程度の高温下に曝しても黄変の度合いを極めて小さく抑制することができる硬化物を形成できる。
上記有機硫黄化合物としては、硬化性組成物(モノマーとしての硬化性化合物を含む組成物)を架橋、硬化させる際に揮発や発泡を生ずることがなく、硬化物(樹脂硬化物)中に含まれたままの状態で短時間の高温加熱処理であるリフロー工程で加熱された場合であっても、揮発や発泡し難いものが好ましく、例えば、沸点が100℃以上(より好ましくは150℃以上、さらに好ましくは180℃以上)の有機硫黄化合物が好ましい。また、得られる硬化物の光学特性等の点から、硬化性化合物との相溶性が高く、均一な硬化性組成物が得られるものが好ましい。なお、本明細書において、単に「沸点」とあるときは、常圧での沸点を意味する。
上記チオール化合物としては、例えば、1-ヘキサンチオール(沸点150℃)、1-ヘプタンチオール(沸点177℃)、1-オクタンチオール(沸点200℃)、tert-オクタンチオール(沸点156℃)、1-ノナンチオール、1-デカンチオール(沸点241℃)、1-ウンデカンチオール(沸点104℃/3mmHg)、1-ドデカンチオール(沸点143℃/16mmHg)、1-テトラデカンチオール(沸点310℃)、1-ヘキサデカンチオール、1-オクタデカンチオール等の炭素数6~30程度(好ましくは炭素数6~20程度)の直鎖又は分岐鎖状のアルカンチオールなどが挙げられる。
上記ジチオール化合物としては、例えば、1,4-ブタンジチオール(沸点195℃)、2,3-ブタンジチオール(沸点87℃/50mmHg)、1,5-ペンタンジチオール(108℃/15mmHg)、1,6-ヘキサンジチオール(沸点237℃)、1,7-ヘプタンジチオール、1,8-オクタンジチオール、1,9-ノナンジチオール、1,10-デカンジチオール(沸点297℃)、1,12-ドデカンジチオール、1,14-テトラデカンジチオール、1,16-ヘキサデカンジチオール、1,18-オクタデカンジチオール等の炭素数4~30程度(好ましくは炭素数4~20程度)の直鎖又は分岐鎖状のアルカンジチオールなどが挙げられる。
上記スルフィド化合物としては、ジヘキシルスルフィド(沸点260℃)、ジヘプチルスルフィド(沸点298℃)、ジオクチルスルフィド(沸点309℃)、ジデシルスルフィド(沸点217℃/8mmHg)、ジドデシルスルフィド、ジテトラデシルスルフィド、ジヘキサデシルスルフィド、ジオクタデシルスルフィド等の炭素数6~40程度(好ましくは炭素数10~40程度)の直鎖又は分岐鎖状のジアルキルスルフィド(アルキルスルフィド);ジフェニルスルフィド(沸点296℃)、フェニル-p-トリルスルフィド(沸点312℃)、4,4-チオビスベンゼンチオール(沸点148℃/12mmHg)等の炭素数12~30程度の芳香族スルフィド;3,3'-チオジプロピオン酸(沸点409℃)、4,4'-チオジブタン酸等のチオジカルボン酸などが挙げられる。中でも、ジアルキルスルフィドが好ましい。
上記ジスルフィド化合物としては、例えば、ジプロピルジスルフィド(沸点193℃)、ジイソプロピルジスルフィド(沸点177℃)、ジブチルジスルフィド(沸点226℃)、ジイソブチルジスルフィド(109℃/13mmHg)、ジ-tert-ブチルジスルフィド(沸点142℃/17mmHg)、ジヘキシルジスルフィド(沸点229℃)、ジヘプチルジスルフィド、ジオクチルジスルフィド、ジデシルジスルフィド(沸点208℃/2mmHg)、ジドデシルジスルフィド、ジテトラデシルジスルフィド、ジヘキサデシルジスルフィド、ジオクタデシルジスルフィド等の炭素数4~40程度(好ましくは炭素数6~40程度)の直鎖又は分岐鎖状のジアルキルジスルフィドなどが挙げられる。
上記有機硫黄化合物の中でも、黄変抑制効果の点で、チオール化合物、ジチオール化合物、ジスルフィド化合物が好ましく、特に、チオール化合物、ジスルフィド化合物が好ましい。
なお、本発明の硬化性組成物において有機硫黄化合物は、1種を単独で使用することもできるし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。
本発明の硬化性組成物における有機硫黄化合物の含有量(使用量)は、本発明の硬化性組成物の硬化性を損なわない範囲内で使用することができ、また、有機硫黄化合物の種類によっても異なり、特に限定されないが、例えば、硬化性組成物に含まれるラジカル硬化性化合物の全量100重量部に対して、0.05~10重量部が好ましく、より好ましくは0.1~5重量部、さらに好ましくは0.2~3重量部である。有機硫黄化合物の量が多すぎると、硬化性組成物の硬化性が損なわれる場合がある。一方、有機硫黄化合物の量が少なすぎると、硬化物の黄変抑制効果が得られにくくなる場合がある。
上記黄変抑制剤としては、例えば、上記有機硫黄化合物とともに酸化防止剤を併用することもできる。酸化防止剤としては、公知乃至慣用の酸化防止剤(例えば、フェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤など)を使用することができる。なお、本発明の硬化性組成物において酸化防止剤は、1種を単独で使用することもできるし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。上記酸化防止剤の含有量(使用量)は、特に限定されないが、硬化性組成物に含まれるラジカル硬化性化合物の全量100重量部に対して、0.05~5重量部が好ましく、より好ましくは0.1~3重量部である。または、硬化性組成物の全量(100重量%)に対する酸化防止剤の含有量(使用量)は、0.05~5重量%が好ましく、より好ましくは0.1~3重量%である。酸化防止剤の使用量が上記範囲を上回ると、硬化反応(例えば、ラジカル重合反応)が阻害される場合がある。
[ラジカル重合開始剤]
本発明の硬化性組成物は、ラジカル重合開始剤を含有することが好ましい。上記ラジカル重合開始剤としては、公知乃至慣用の熱ラジカル重合開始剤、光ラジカル重合開始剤などのラジカル重合を起こし得るものを使用することができ、特に限定されない。
本発明の硬化性組成物は、ラジカル重合開始剤を含有することが好ましい。上記ラジカル重合開始剤としては、公知乃至慣用の熱ラジカル重合開始剤、光ラジカル重合開始剤などのラジカル重合を起こし得るものを使用することができ、特に限定されない。
上記熱ラジカル重合開始剤としては、例えば、ハイドロパーオキサイド類、ジアルキルパーオキサイド類、パーオキシエステル類、ジアシルパーオキサイド類、パーオキシジカーボネート類、パーオキシケタール類、ケトンパーオキサイド類などの有機過酸化物などが挙げられる。熱ラジカル重合開始剤のうち、アゾ系ラジカル重合開始剤などのラジカルの発生に伴い気体成分を発生する化合物は、硬化物に気泡を残存させるため好ましくない。
上記熱ラジカル重合開始剤の具体例としては、例えば、t-ヘキシルパーオキシネオデカノエート[商品名「パーヘキシルND」、日本油脂(株)製]、t-ブチルパーオキシネオデカノエート[商品名「パーブチルND」、日本油脂(株)製]、t-ブチルパーオキシネオヘプタノエート[商品名「パーブチルNHP」、日本油脂(株)製]、t-ヘキシルパーオキシピバレート[商品名「パーヘキシルPV」、日本油脂(株)製]、ジ(3,5,5-トリメチルヘキサノイル)パーオキサイド[商品名「パーロイル355」、日本油脂(株)製]、ジラウロイルパーオキサイド[商品名「パーロイルL」、日本油脂(株)製]、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート[商品名「パーオクタO」、日本油脂(株)製]、ジスクシン酸パーオキサイド[商品名「パーロイルSA」、日本油脂(株)製]、2,5-ジメチル-2,5-ジ(2-エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン[商品名「パーヘキサ250」、日本油脂(株)製]、t-ヘキシルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート[商品名「パーヘキシルO」、日本油脂(株)製]、ジ(4-メチルベンゾイル)パーオキサイド[商品名「ナイパーPMB」、日本油脂(株)製]、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート[商品名「パーブチルO」、日本油脂(株)製]、ジベンゾイルパーオキサイド[商品名「ナイパーBW」、日本油脂(株)製]、1,1-ジ(t-ブチルパーオキシ)-2-メチルシクロヘキサン[商品名「パーヘキサMC」、日本油脂(株)製]、1,1-ジ(t-ヘキシルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン[商品名「パーヘキサTMH」、日本油脂(株)製]、1,1-ジ(t-ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン[商品名「パーヘキサHC」、日本油脂(株)製]、1,1-ジ(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン[商品名「パーヘキサC」、日本油脂(株)製]、2,2-ジ(4,4-ジ(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキシル)プロパン[商品名「パーテトラA」、日本油脂(株)製]、t-ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート[商品名「パーヘキシルI」、日本油脂(株)製]、t-ブチルパーオキシラウレート[商品名「パーブチルL」、日本油脂(株)製]、t-ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート[商品名「パーブチルI」、日本油脂(株)製]、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン[商品名「パーヘキサ25Z」、日本油脂(株)製]、t-ブチルパーオキシアセテート[商品名「パーブチルA」、日本油脂(株)製]、2,2-ジ-(t-ブチルパーオキシ)ブタン[商品名「パーヘキサ22」、日本油脂(株)製]などが挙げられる。
上記光ラジカル重合開始剤は、光照射(特に、紫外線照射)により分解して発生するラジカルによってラジカル重合反応を開始させる化合物である。上記光ラジカル重合開始剤としては、具体的には、例えば、アセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタール、アントラキノン、1-(4-イソプロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、カルバゾール、キサントン、4-クロロベンゾフェノン、4,4'-ジアミノベンゾフェノン、1,1-ジメトキシデオキシベンゾイン、3,3'-ジメチル-4-メトキシベンゾフェノン、チオキサントン系化合物、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノ-プロパン-2-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタン-1-オン、トリフェニルアミン、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリ-メチルペンチルフォスフィンオキサイド、ベンジルジメチルケタール、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、フルオレノン、フルオレン、ベンズアルデヒド、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、3-メチルアセトフェノン、3,3',4,4'-テトラ(t-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン(BTTB)、及びBTTBとキサンテン、チオキサンテン、クマリン、ケトクマリンその他の色素増感剤との組み合わせなどが挙げられる。上記の中でも、ベンジルジメチルケタール、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名「Irgacure 184」、BASF社製)、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド(商品名「Darocur TPO」、BASF社製)、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタン-1-オンなどが特に好ましい。
なお、本発明の硬化性組成物においてラジカル重合開始剤は、1種を単独で使用することもできるし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。中でも、上記ラジカル重合開始剤としては、精度の高い金属の金型を使用できる点で、熱ラジカル重合開始剤が好ましい。即ち、本発明の硬化性組成物は、加熱により硬化して硬化物を与える熱硬化性組成物であることが好ましい。
本発明の硬化性組成物におけるラジカル重合開始剤の含有量(配合量)は、特に限定されないが、硬化性組成物に含まれるラジカル硬化性化合物の全量100重量部に対して、0.05~10重量部が好ましく、より好ましくは0.1~5重量部、さらに好ましくは0.5~3重量部である。
[硬化遅延剤]
本発明の硬化性組成物は、硬化遅延剤を含有することが好ましい。上記硬化遅延剤としては、例えば、α-メチルスチレン二量体、タービノーレン、ミルセン、リモネン、α-ピネン、β-ピネン等の有機化合物などが挙げられる。このような硬化遅延剤を配合することにより、本発明の硬化性組成物のラジカル硬化速度が適度に遅延され、金型内のどの部位の硬化性組成物もほぼ一定の速度で硬化するため、「ヒケ」や「脈離」といった波紋状の皺模様のない成形品を簡易に得ることができる。
本発明の硬化性組成物は、硬化遅延剤を含有することが好ましい。上記硬化遅延剤としては、例えば、α-メチルスチレン二量体、タービノーレン、ミルセン、リモネン、α-ピネン、β-ピネン等の有機化合物などが挙げられる。このような硬化遅延剤を配合することにより、本発明の硬化性組成物のラジカル硬化速度が適度に遅延され、金型内のどの部位の硬化性組成物もほぼ一定の速度で硬化するため、「ヒケ」や「脈離」といった波紋状の皺模様のない成形品を簡易に得ることができる。
一般的にラジカル硬化性組成物の硬化物表面に、上記「ヒケ」「脈離」と称される波紋様の模様が生じ易いのは、ラジカル硬化系では硬化性組成物の硬化が非常に速く進行する傾向があるためと考えられる。特に、硬化速度が速すぎる硬化性組成物では金型内の場所により硬化速度にバラツキが生じ易く、硬化収縮にむらが発生した場合に上記の問題が顕在化すると考えられる。この様な問題は、ラジカル硬化系を用いたキャスティング成形において顕著に生じることが多い。レンズ等の光学部材の表面にこのような縞模様が生じると、製品の光学特性が均一に発揮できず商品価値が著しく低下する。本発明の硬化性組成物(ラジカル硬化性化合物)に硬化遅延剤を配合すると、硬化速度が適度に遅延され、硬化物のどの場所においても一様に硬化反応が進行し、場所に関わらず硬化性化合物が一定の速度で硬化するため、樹脂硬化物からなる成形物の表面に「ヒケ」や「脈離」等の波紋のような皺模様の発生を抑制した硬化物を形成できる。
上記硬化遅延剤としては、硬化性組成物と十分相溶性があり、硬化性組成物や硬化物に白濁のようなヘイズを起こすことなく高い透明性を保つことができるものが好ましい。中でも、α-メチルスチレン二量体が好ましい。
本発明の硬化性組成物における硬化遅延剤の含有量(配合量)は、特に限定されないが、硬化性組成物に含まれるラジカル硬化性化合物の全量100重量部に対して、0.05~5重量部が好ましく、より好ましくは0.1~3重量部、さらに好ましくは0.5~2重量部である。
[他の成分]
本発明の硬化性組成物は、上述の硬化性化合物、黄変抑制剤、ラジカル重合開始剤、硬化遅延剤以外にも、必要に応じて他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、例えば、カチオン硬化性化合物、カチオン重合開始剤、硬化剤、硬化促進剤、各種添加剤などが挙げられる。
本発明の硬化性組成物は、上述の硬化性化合物、黄変抑制剤、ラジカル重合開始剤、硬化遅延剤以外にも、必要に応じて他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、例えば、カチオン硬化性化合物、カチオン重合開始剤、硬化剤、硬化促進剤、各種添加剤などが挙げられる。
上記カチオン硬化性化合物としては、例えば、芳香環を有するエポキシ化合物、オキセタン化合物、ビニルエーテル化合物などが挙げられ、具体的には、エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ化合物、ビスアリールフルオレン骨格を有するエポキシ化合物などが挙げられる。カチオン硬化性化合物を含有することにより、硬化性組成物の粘度を低下させたり、硬化物の硬化収縮を抑制することができる場合がある。本発明の硬化性組成物におけるカチオン硬化性化合物の含有量(配合量)は、特に限定されないが、硬化性組成物の全量(100重量%)に対して、0~50重量%(例えば、5~50重量%)が好ましく、より好ましくは0~30重量%(例えば、5~30重量%)、さらに好ましくは0~15重量%である。
本発明の硬化性組成物がカチオン硬化性化合物を含有する場合には、さらに、分子内にラジカル硬化性基とカチオン硬化性基とを有する硬化性化合物(「ラジカル-カチオン硬化性化合物」と称する場合がある)を含有していてもよい。上記カチオン硬化性化合物とラジカル-カチオン硬化性化合物とを併用することにより、硬化物の耐熱性を向上させることができる傾向がある。上記ラジカル-カチオン硬化性化合物としては、例えば、脂環エポキシ基を有する(メタ)アクリル酸エステル、グリシジル基を有する(メタ)アクリル酸エステル等の分子内にエポキシ基を有する(メタ)アクリル酸エステルなどが挙げられる。
カチオン重合開始剤、硬化剤、硬化促進剤は、特に、本発明の硬化性組成物にカチオン硬化性化合物を配合する場合に用いられる。これらカチオン重合開始剤、硬化剤、硬化促進剤としては、公知乃至慣用のものを使用できる。
上記添加剤としては、公知乃至慣用の添加剤を使用することができ、特に限定されないが、例えば、オルガノシロキサン化合物、金属酸化物粒子、ゴム粒子、シリコーン系やフッ素系の消泡剤、シランカップリング剤、充填剤、可塑剤、レベリング剤、帯電防止剤、離型剤、難燃剤、着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、イオン吸着体、顔料などが挙げられる。これら各種の添加剤の含有量(配合量)は、特に限定されないが、硬化性組成物の全量(100重量%)に対して、例えば、5重量%以下が好ましい。また、本発明の硬化性組成物は溶媒を含んでいてもよいが、あまり多いと硬化物に気泡が生じる場合があるので、硬化性組成物の全量(100重量%)に対して、10重量%以下程度が好ましく、より好ましくは1重量%以下程度である。
本発明の硬化性組成物は、公知乃至慣用の方法により調製することができ、特に限定されないが、所定量の硬化性化合物、必要に応じて、黄変抑制剤、ラジカル重合開始剤、硬化遅延剤、他の成分などを配合し、次いで、必要に応じて、例えば、真空下で気泡を排除しつつ、撹拌・混合することにより調製される。撹拌・混合する際の温度は、特に限定されないが、10~60℃程度が好ましい。撹拌・混合には、公知乃至慣用の装置、例えば、自転公転型ミキサー、1軸又は多軸エクストルーダー、プラネタリーミキサー、ニーダー、ディゾルバーなどを使用できる。
本発明の硬化性組成物は上記構成を有するため、該硬化性組成物を硬化させることにより得られる硬化物は優れた耐熱性を示す。具体的には、本発明の硬化性組成物を150℃で30分間加熱して得られる硬化物の160℃における貯蔵弾性率は、特に限定されないが、0.1×109Pa以上が好ましく、より好ましくは0.3×109~10×109Pa、さらに好ましくは0.3×109~4.0×109Pa、特に好ましくは0.3×109~2.0×109Paである。
また、本発明の硬化性組成物は上記構成を有するため、該硬化性組成物を硬化させることにより得られる硬化物は光学特性に優れる。具体的には、本発明の硬化性組成物を硬化させることにより得られる硬化物の400nmにおける内部透過率は、特に限定されないが、40%以上が好ましく、より好ましくは50%以上、さらに好ましくは80%以上、特に好ましくは85%以上である。また、上記硬化物の屈折率(25℃、589nm)は、特に限定されないが、1.58以上が好ましく、より好ましくは1.60以上である。さらに、上記硬化物のアッベ数は、特に限定されないが、35以下が好ましく、より好ましくは30以下である。
<ウェハレベルレンズの製造方法>
本発明の硬化性組成物を硬化かつ成型することにより、ウェハレベルレンズ(「本発明のウェハレベルレンズ」と称する場合がある)が得られる。具体的には、本発明のウェハレベルレンズは、本発明の硬化性組成物をキャスティング成型法又は射出成型法に付す方法(「本発明のウェハレベルレンズの製造方法」と称する場合がある)により得られる。
本発明の硬化性組成物を硬化かつ成型することにより、ウェハレベルレンズ(「本発明のウェハレベルレンズ」と称する場合がある)が得られる。具体的には、本発明のウェハレベルレンズは、本発明の硬化性組成物をキャスティング成型法又は射出成型法に付す方法(「本発明のウェハレベルレンズの製造方法」と称する場合がある)により得られる。
なお、ウェハレベルレンズの成型に用いる金型(ウェハレベルレンズ成型用型)の材質は特に限定されず、例えば、金属、ガラス、プラスチック等のいずれであってもよい。
[キャスティング成型法]
上記キャスティング成型法としては、例えば、下記の工程1a~工程3aを含む方法が挙げられる。
工程1a:1つ以上のレンズ型を有するウェハレベルレンズ成型用型を準備する工程
工程2a:工程1aの後、本発明の硬化性組成物を上記ウェハレベルレンズ成型用型に接触させる工程
工程3a:工程2aの後、本発明の硬化性組成物を加熱及び/又は光照射(加熱及び光照射のいずれか一方又は両方)により硬化させる工程
上記キャスティング成型法としては、例えば、下記の工程1a~工程3aを含む方法が挙げられる。
工程1a:1つ以上のレンズ型を有するウェハレベルレンズ成型用型を準備する工程
工程2a:工程1aの後、本発明の硬化性組成物を上記ウェハレベルレンズ成型用型に接触させる工程
工程3a:工程2aの後、本発明の硬化性組成物を加熱及び/又は光照射(加熱及び光照射のいずれか一方又は両方)により硬化させる工程
本発明の硬化性組成物の硬化は、加熱処理及び/又は光照射により行われる(工程3a)。加熱処理を行う場合、その温度としては、反応に供する成分や触媒の種類等に応じて適宜調整することができ、特に限定されないが、100~200℃が好ましく、より好ましくは120~160℃程度である。光照射を行う場合、その光源としては、例えば、水銀ランプ、キセノンランプ、カーボンアークランプ、メタルハライドランプ、太陽光、電子線源、レーザー光源等を使用することができる。また、光照射後、例えば、50~180℃程度の温度で加熱処理を施してさらに硬化反応を進行させてもよい。
上記キャスティング成型法は、工程3aの後、さらに、下記の工程4aを含んでいてもよい。
工程4a:硬化した本発明の硬化性組成物をアニール処理する工程
工程4a:硬化した本発明の硬化性組成物をアニール処理する工程
上記アニール処理は、特に限定されないが、例えば、100~200℃の温度で30分~1時間程度加熱することにより行われる。なお、アニール処理は、ウェハレベルレンズ成型用型を外してから実施することもできるし、外すことなく実施することもできる。
上記キャスティング成型法が特に後述の同時成型法で実施された場合には、通常、上記工程3a又は工程4aにより、1個ないし複数個のウェハレベルレンズが連接した状態で形成されたシート状の硬化物(ウェハレベルレンズシート)が得られる。上記ウェハレベルレンズシートが複数のウェハレベルレンズを有する場合には、これらのウェハレベルレンズは、規則正しく配列(整列)されていてもよいし、ランダムに配列されていてもよい。上記ウェハレベルレンズシートを切断し、余分な部分を除去することによって、本発明のウェハレベルレンズが得られる。
即ち、上記キャスティング成型法が特に後述の同時成型法で実施された場合には、上記キャスティング成型法は、工程3a又は工程4aの後、さらに、下記の工程5aを含んでいてもよい。
工程5a:硬化した本発明の硬化性組成物(通常、ウェハレベルレンズシート)を切断する工程
工程5a:硬化した本発明の硬化性組成物(通常、ウェハレベルレンズシート)を切断する工程
硬化した本発明の硬化性組成物の切断は、公知乃至慣用の加工手段等により実施できる。
より具体的には、上記キャスティング成型法は、以下の工程1-1~工程1-3を含む同時成型法、以下の工程2-1及び工程2-2を含む個片成型法などを包含する。
(同時成型法)
工程1-1:本発明の硬化性組成物を複数個のレンズ型が一定方向に整列した形状を有するウェハレベルレンズ成型用型に流し込み、加熱及び/又は光照射して硬化させる工程
工程1-2:工程1-1の後、ウェハレベルレンズ成型用型を外してアニール処理を行い、ウェハレベルレンズが複数個結合した形状を有する硬化物(ウェハレベルレンズシート)を得る工程
工程1-3:工程1-2の後、得られた硬化物を切断してウェハレベルレンズを得る工程
(個片成型法)
工程2-1:本発明の硬化性組成物を1個のレンズ型を有するウェハレベルレンズ成型用型に流し込み、加熱及び/又は光照射して硬化させる工程
工程2-2:工程2-1の後、ウェハレベルレンズ形成用型を外してアニール処理を行い、ウェハレベルレンズを得る工程
(同時成型法)
工程1-1:本発明の硬化性組成物を複数個のレンズ型が一定方向に整列した形状を有するウェハレベルレンズ成型用型に流し込み、加熱及び/又は光照射して硬化させる工程
工程1-2:工程1-1の後、ウェハレベルレンズ成型用型を外してアニール処理を行い、ウェハレベルレンズが複数個結合した形状を有する硬化物(ウェハレベルレンズシート)を得る工程
工程1-3:工程1-2の後、得られた硬化物を切断してウェハレベルレンズを得る工程
(個片成型法)
工程2-1:本発明の硬化性組成物を1個のレンズ型を有するウェハレベルレンズ成型用型に流し込み、加熱及び/又は光照射して硬化させる工程
工程2-2:工程2-1の後、ウェハレベルレンズ形成用型を外してアニール処理を行い、ウェハレベルレンズを得る工程
[射出成型法]
上記射出成型法としては、例えば、下記の工程1b~工程3bを含む方法が挙げられる。
工程1b:1つ以上のレンズ型を有するウェハレベルレンズ成型用型を準備する工程
工程2b:工程1bの後、本発明の硬化性組成物を上記ウェハレベルレンズ成型用型に射出する工程
工程3b:工程2bの後、本発明の硬化性組成物を加熱及び/又は光照射により硬化させる工程
上記射出成型法としては、例えば、下記の工程1b~工程3bを含む方法が挙げられる。
工程1b:1つ以上のレンズ型を有するウェハレベルレンズ成型用型を準備する工程
工程2b:工程1bの後、本発明の硬化性組成物を上記ウェハレベルレンズ成型用型に射出する工程
工程3b:工程2bの後、本発明の硬化性組成物を加熱及び/又は光照射により硬化させる工程
上記射出成型法における本発明の硬化性組成物の硬化は、加熱処理及び/又は光照射により行われ、より具体的には、上述のキャスティング成型法における硬化と同様に実施できる。
上記射出成型法は、工程3bの後、さらに、下記の工程4bを含んでいてもよい。
工程4b:硬化した本発明の硬化性組成物をアニール処理する工程
工程4b:硬化した本発明の硬化性組成物をアニール処理する工程
上記アニール処理は、特に限定されないが、例えば、100~200℃の温度で30分~1時間程度加熱することにより行われる。なお、アニール処理は、ウェハレベルレンズ成型用型を外してから実施することもできるし、外すことなく実施することもできる。
上記射出成型法は、工程3b又は工程4bの後、さらに、バリを除去する工程等を含んでいてもよい。
上記キャスティング成型法における同時成型法では、本発明の硬化性組成物は低粘度で流動性に優れることが、ウェハレベルレンズ成型用型への充填性に優れる点で好ましい。上記同時成型法において使用される本発明の硬化性組成物の25℃における粘度としては、特に限定されないが、5000mPa・s以下が好ましく、より好ましくは2500mPa・s以下である。本発明の硬化性組成物の粘度を上記範囲に調整することにより、流動性が向上し、気泡が残存しにくくなり、注入圧の上昇を抑制しつつウェハレベルレンズ成型用型への充填を行うことができる。即ち、塗布性及び充填性を向上することができ、本発明の硬化性組成物の成型作業全体に亘り、作業性を向上させることができる。
本発明の硬化性組成物の硬化物は、100~200℃程度の高温環境下でも優れた耐熱性を有し、形状保持性に優れる。このため、ウェハレベルレンズ成型用型から外した後にアニール処理を施しても、優れたレンズ中心位置精度を有するウェハレベルレンズを効率よく製造することができる。レンズ中心位置精度としては、レンズ中心位置のズレが、例えば、±2μm以下程度が好ましく、より好ましくは±1μm以下程度である。本発明のウェハレベルレンズの製造方法で得られるウェハレベルレンズは、複数枚積層して接着することにより、極めて高い画素数を有し、光学特性に優れる接合レンズ(積層ウェハレベルレンズ)を形成することができる。
また、本発明の硬化性組成物の硬化物は、上記のように高温環境下でも優れた形状保持性を有するため、アニール処理を施してもレンズピッチにズレを生じることがなく、上記同時成型法の工程1-3では、硬化物を複数枚重ね、最上部の硬化物を基準に切断ラインの位置を決定して切断することにより、複数のウェハレベルレンズを破損することなく分離させることができ、コストの削減及び作業の効率化が可能である。
本発明のウェハレベルレンズは、複数枚のウェハレベルレンズの積層体(「積層ウェハレベルレンズ」と称する場合がある)の構成部材としても使用可能である。即ち、本発明の積層ウェハレベルレンズは、該積層ウェハレベルレンズを構成するウェハレベルレンズとして本発明のウェハレベルレンズを少なくとも有する積層ウェハレベルレンズである。なお、本発明の積層ウェハレベルレンズを構成するウェハレベルレンズは、全て本発明のウェハレベルレンズであってもよいし、本発明のウェハレベルレンズ及びその他のウェハレベルレンズであってもよい。本発明の積層ウェハレベルレンズを構成するウェハレベルレンズの枚数は、特に限定されないが、例えば、2~5枚(特に2~3枚)である。
本発明の積層ウェハレベルレンズは、公知乃至慣用の方法により製造することができ、特に限定されないが、例えば、本発明のウェハレベルレンズを含む複数枚のウェハレベルレンズを積層することによって製造することもできるし、上述の同時成型法により得られたウェハレベルレンズシートを含む複数枚のウェハレベルレンズシートを積層することによってウェハレベルレンズシート積層体(ウェハレベルレンズシートの積層体)を得た後、該ウェハレベルレンズシート積層体を切断することによっても製造することができる。なお、本発明の積層ウェハレベルレンズ(又は上記ウェハレベルレンズシート積層体)においては、各ウェハレベルレンズ間(又は各ウェハレベルレンズシート間)が公知乃至慣用の接着手段により接合されていてもよいし、接合されていなくてもよい。
より具体的には、本発明の積層ウェハレベルレンズは、例えば、以下の工程1c~工程5cを少なくとも含む方法により製造することができる。
工程1c:1つ以上のレンズ型を有するウェハレベルレンズ成型用型を準備する工程
工程2c:工程1cの後、本発明の硬化性組成物を上記ウェハレベルレンズ成型用型に接触させる工程
工程3c:工程2cの後、本発明の硬化性組成物を加熱及び/又は光照射により硬化させてウェハレベルレンズシートを得る工程
工程4c:工程3cの後、上記ウェハレベルレンズシートを含む複数枚のウェハレベルレンズシートを積層してウェハレベルレンズシート積層体を得る工程
工程5c:工程4cの後、上記ウェハレベルレンズシート積層体を切断する工程
工程1c:1つ以上のレンズ型を有するウェハレベルレンズ成型用型を準備する工程
工程2c:工程1cの後、本発明の硬化性組成物を上記ウェハレベルレンズ成型用型に接触させる工程
工程3c:工程2cの後、本発明の硬化性組成物を加熱及び/又は光照射により硬化させてウェハレベルレンズシートを得る工程
工程4c:工程3cの後、上記ウェハレベルレンズシートを含む複数枚のウェハレベルレンズシートを積層してウェハレベルレンズシート積層体を得る工程
工程5c:工程4cの後、上記ウェハレベルレンズシート積層体を切断する工程
上記積層ウェハレベルレンズの製造方法は、さらに、工程3cと工程4cの間に、下記工程を含んでいてもよい。
工程6c:上記ウェハレベルレンズシートをアニール処理する工程
工程6c:上記ウェハレベルレンズシートをアニール処理する工程
本発明のウェハレベルレンズ又は積層ウェハレベルレンズは、優れた耐熱性、及び光学特性を有し、高温環境下に曝しても優れた形状保持性を発揮することができ、且つ優れた光学特性を維持することができる。このため、例えば、各種光学装置におけるカメラ(車載カメラ、デジタルカメラ、PC用カメラ、携帯電話用カメラ、監視カメラ等)の撮像用レンズ、メガネレンズ、光ビーム集光レンズ、光拡散用レンズ等として好ましく使用することができる。本発明のウェハレベルレンズ又は積層ウェハレベルレンズを搭載した上述の光学装置は、高い品質を有する。
さらに、本発明のウェハレベルレンズ又は積層ウェハレベルレンズは、回路基板に実装する場合、リフローによって半田付け実装が可能である。このため、本発明のウェハレベルレンズ又は積層ウェハレベルレンズを搭載したカメラモジュールは、携帯電話等のPCB(Printed Circuit Board)基板上に、他の電子部品の表面実装と同一の半田リフロープロセスにて、直接、非常に効率良く実装することができ、極めて効率的な光学装置の製造が可能となる。
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
調製例1(OSOM(=ビス(4-メタクリロイルオキシフェニル)スルフィド)の調製)
ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルフィドを10重量%濃度に希釈して得られたトルエン溶液に、トリエチルアミン(1.3当量)を加え、0~5℃に冷却した後に、メタクリル酸クロライド(1.1当量)を0~5℃の範囲で滴下して反応させた。
メタクリル酸クロライドの滴下終了後、更に1時間程度常温にて撹拌した後に、副生した塩を除去する目的で塩酸水溶液を使用して抽出し、得られたトルエン層を分取して、更に副生したメタクリル酸を除去する目的で炭酸水素ナトリウム水溶液を使用して抽出した。
その後、トルエン層から減圧下でトルエンを留去し、得られた濃縮液をカラム精製に付して、上記式(b12)で表されるビス(4-メタクリロイルオキシフェニル)スルフィドを得た(一貫収率:58%)。
ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルフィドを10重量%濃度に希釈して得られたトルエン溶液に、トリエチルアミン(1.3当量)を加え、0~5℃に冷却した後に、メタクリル酸クロライド(1.1当量)を0~5℃の範囲で滴下して反応させた。
メタクリル酸クロライドの滴下終了後、更に1時間程度常温にて撹拌した後に、副生した塩を除去する目的で塩酸水溶液を使用して抽出し、得られたトルエン層を分取して、更に副生したメタクリル酸を除去する目的で炭酸水素ナトリウム水溶液を使用して抽出した。
その後、トルエン層から減圧下でトルエンを留去し、得られた濃縮液をカラム精製に付して、上記式(b12)で表されるビス(4-メタクリロイルオキシフェニル)スルフィドを得た(一貫収率:58%)。
実施例1~6、比較例1~3
表1に記載の各成分を、表1に記載の配合組成(数値は重量部)に従って配合し、室温にて自転公転型ミキサーで撹拌・混合することにより、均一で透明な硬化性組成物(ラジカル硬化性組成物)を得た。得られたラジカル硬化性組成物の粘度は、レオメーター(商品名「PHYSICA UDS200」、Paar Physica社製)を使用し、25℃、回転速度D=20/s時点の粘度(mPa・s)として測定した。
表1に記載の各成分を、表1に記載の配合組成(数値は重量部)に従って配合し、室温にて自転公転型ミキサーで撹拌・混合することにより、均一で透明な硬化性組成物(ラジカル硬化性組成物)を得た。得られたラジカル硬化性組成物の粘度は、レオメーター(商品名「PHYSICA UDS200」、Paar Physica社製)を使用し、25℃、回転速度D=20/s時点の粘度(mPa・s)として測定した。
表1中の略語について説明する。
[硬化性化合物]
B1662:下記式(b2)で表されるビス(4-メタクリロイルチオフェニル)スルフィド、製品コード「B1662」、東京化成工業(株)製
OSOM:調製例1で得られたビス(4-メタクリロイルオキシフェニル)スルフィド
Bis-Aジメタクリレート:下記式(b4)で表されるビスフェノールAジメタクリレート
EA-F5503:ベンジルアクリレートで希釈された下記式(c1)で表される化合物(下記式(c1)で表される化合物を73重量%、ベンジルアクリレートを27重量%含有)、商品名「オグソール EA-F5503」、大阪ガスケミカル(株)製
EA-0200:(下記式(c2)で表される化合物を95重量%含有)、商品名「オグソール EA-0200」、大阪ガスケミカル(株)製
DPHA:下記式(d1)で表されるジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、商品名「DPHA」、ダイセル・サイテック(株)製
IRR-214K:下記式(d2)で表されるトリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジメタノールジアクリレート、商品名「IRR-214K」、ダイセル・サイテック(株)製
ABE-300:下記式(a3)で表される化合物(式(a3)中のmとnの合計[m+n]は3である)、商品名「ABE-300」、新中村化学(株)製
[添加剤]
ドデカンチオール:黄変抑制剤
α-メチルスチレンダイマー:硬化遅延剤
IN1010(IRGANOX 1010):ヒンダードフェノール系酸化防止剤、商品名「IRGANOX 1010」、BASF社製
[熱ラジカル重合開始剤]
パーヘキサC-80:1,1-ジ(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサンを80重量%含有、商品名「パーヘキサC-80」、日本油脂(株)製
[光ラジカル重合開始剤]
Irgacure 184:1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、商品名「Irgacure 184」、BASF社製
Darocur TPO:2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-ホスフィンオキサイド、商品名「Darocur TPO」、BASF社製
[硬化性化合物]
B1662:下記式(b2)で表されるビス(4-メタクリロイルチオフェニル)スルフィド、製品コード「B1662」、東京化成工業(株)製
OSOM:調製例1で得られたビス(4-メタクリロイルオキシフェニル)スルフィド
Bis-Aジメタクリレート:下記式(b4)で表されるビスフェノールAジメタクリレート
EA-F5503:ベンジルアクリレートで希釈された下記式(c1)で表される化合物(下記式(c1)で表される化合物を73重量%、ベンジルアクリレートを27重量%含有)、商品名「オグソール EA-F5503」、大阪ガスケミカル(株)製
EA-0200:(下記式(c2)で表される化合物を95重量%含有)、商品名「オグソール EA-0200」、大阪ガスケミカル(株)製
DPHA:下記式(d1)で表されるジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、商品名「DPHA」、ダイセル・サイテック(株)製
IRR-214K:下記式(d2)で表されるトリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジメタノールジアクリレート、商品名「IRR-214K」、ダイセル・サイテック(株)製
ABE-300:下記式(a3)で表される化合物(式(a3)中のmとnの合計[m+n]は3である)、商品名「ABE-300」、新中村化学(株)製
[添加剤]
ドデカンチオール:黄変抑制剤
α-メチルスチレンダイマー:硬化遅延剤
IN1010(IRGANOX 1010):ヒンダードフェノール系酸化防止剤、商品名「IRGANOX 1010」、BASF社製
[熱ラジカル重合開始剤]
パーヘキサC-80:1,1-ジ(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサンを80重量%含有、商品名「パーヘキサC-80」、日本油脂(株)製
[光ラジカル重合開始剤]
Irgacure 184:1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、商品名「Irgacure 184」、BASF社製
Darocur TPO:2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-ホスフィンオキサイド、商品名「Darocur TPO」、BASF社製
次いで、実施例及び比較例で得られた硬化性組成物を、下記加熱処理方法又はUV照射方法により硬化して硬化物を得た。なお、レンズ位置ずれ評価用サンプルの作製においては、金型中央に7個の非球面のレンズ形状がある金型を用い、その他の評価用サンプルにおいては、レンズ形状がない平面の金型を用いた。
<加熱処理方法>
インプリント成型機(商品名「NANOIMPRINTER NM-0501」、明昌機工(株)製)を用い下記の成型プロファイルにて、厚み0.5mmで硬化・成型し、80℃まで冷却した後に離型し、更に予め160℃に熱したオーブンで30分間加熱してアニール処理を行って硬化物を得た(それぞれ5個ずつ)。
成型プロファイル:25℃で硬化性組成物を金型に塗布し、その後、所定の厚みまでプレス軸位置を調整して金型をプレスし、150℃まで20℃/分で昇温した後、更に150℃にて5分間保持する
<UV照射方法>
インプリント成型機(商品名「NANOIMPRINTER NM-0501」、明昌機工(株)製)を用い下記の成型プロファイルにて、厚み0.5mmで硬化・成型、次いで離型し、更に予め160℃に熱したオーブンで30分間加熱してアニール処理を行って硬化物を得た(それぞれ5個ずつ)。
成型プロファイル:25℃で硬化性組成物を金型に塗布し、その後、所定の厚みまでプレス軸位置を調整して金型をプレスし、UV照射(照射強度=10~50mW/cm、積算照射量=2500~5000mJ/cm2)を行う
<加熱処理方法>
インプリント成型機(商品名「NANOIMPRINTER NM-0501」、明昌機工(株)製)を用い下記の成型プロファイルにて、厚み0.5mmで硬化・成型し、80℃まで冷却した後に離型し、更に予め160℃に熱したオーブンで30分間加熱してアニール処理を行って硬化物を得た(それぞれ5個ずつ)。
成型プロファイル:25℃で硬化性組成物を金型に塗布し、その後、所定の厚みまでプレス軸位置を調整して金型をプレスし、150℃まで20℃/分で昇温した後、更に150℃にて5分間保持する
<UV照射方法>
インプリント成型機(商品名「NANOIMPRINTER NM-0501」、明昌機工(株)製)を用い下記の成型プロファイルにて、厚み0.5mmで硬化・成型、次いで離型し、更に予め160℃に熱したオーブンで30分間加熱してアニール処理を行って硬化物を得た(それぞれ5個ずつ)。
成型プロファイル:25℃で硬化性組成物を金型に塗布し、その後、所定の厚みまでプレス軸位置を調整して金型をプレスし、UV照射(照射強度=10~50mW/cm、積算照射量=2500~5000mJ/cm2)を行う
得られた硬化物について、以下の評価を行った。
[レンズ位置ずれ]
得られた硬化物(成型品)上に形成されたレンズ7個の中心位置を、それぞれ、画像寸法測定器(商品名「IM-6020」、(株)キーエンス製)にて測定し、金型設計値からのレンズの中心位置ずれを測定し、その平均値を算出した。
得られた硬化物(成型品)上に形成されたレンズ7個の中心位置を、それぞれ、画像寸法測定器(商品名「IM-6020」、(株)キーエンス製)にて測定し、金型設計値からのレンズの中心位置ずれを測定し、その平均値を算出した。
[ガラス転移温度:Tg]
硬化物のガラス転移温度は、示差走査熱量測定装置(商品名「Q2000」、TA Instruments社製)を用い、窒素気流下で、事前処理(-50℃から250℃まで20℃/分で昇温し、続いて250℃から-50℃まで-20℃/分で降温)を行った後に、窒素気流下で昇温速度20℃/分、測定温度範囲-50℃~250℃の条件で測定した。
硬化物のガラス転移温度は、示差走査熱量測定装置(商品名「Q2000」、TA Instruments社製)を用い、窒素気流下で、事前処理(-50℃から250℃まで20℃/分で昇温し、続いて250℃から-50℃まで-20℃/分で降温)を行った後に、窒素気流下で昇温速度20℃/分、測定温度範囲-50℃~250℃の条件で測定した。
[線膨張係数]
硬化物の線膨張係数は、TMA測定装置(商品名「TMA/SS100」、エスアイアイ・ナノテクノロジー社製)を用い、窒素気流下、昇温速度5℃/min、測定温度範囲30℃~250℃で熱膨張率を測定し、低温側の直線の勾配を線膨張係数として表した。また、α1はガラス転移温度以下での線膨張係数(ppm/℃)、α2はガラス転移温度以上での線膨張係数(ppm/℃)である。
硬化物の線膨張係数は、TMA測定装置(商品名「TMA/SS100」、エスアイアイ・ナノテクノロジー社製)を用い、窒素気流下、昇温速度5℃/min、測定温度範囲30℃~250℃で熱膨張率を測定し、低温側の直線の勾配を線膨張係数として表した。また、α1はガラス転移温度以下での線膨張係数(ppm/℃)、α2はガラス転移温度以上での線膨張係数(ppm/℃)である。
[貯蔵弾性率]
硬化物の25℃、及び160℃における貯蔵弾性率(Pa)を、JIS K7244-1~JIS K7244-7に準拠した動的粘弾性測定法(下記測定条件による)により求めた。
<測定条件>
測定装置:固体粘弾性測定装置(RSA-III/TA Instruments社製)
雰囲気:窒素
温度範囲:-30℃~270℃
昇温速度:5℃/min
硬化物の25℃、及び160℃における貯蔵弾性率(Pa)を、JIS K7244-1~JIS K7244-7に準拠した動的粘弾性測定法(下記測定条件による)により求めた。
<測定条件>
測定装置:固体粘弾性測定装置(RSA-III/TA Instruments社製)
雰囲気:窒素
温度範囲:-30℃~270℃
昇温速度:5℃/min
[内部透過率]
硬化物の内部透過率は、下記式によって算出した。
400nmにおける内部透過率=400nmにおける光線透過率/(1-r)2
r={(n-1)/(n+1)}2
400nmにおける光線透過率は分光光度計((株)日立ハイテクノロジーズ製、商品名「U-3900」)を用いて測定した。nは400nmにおける屈折率であり、下記方法で測定した400nmにおける屈折率の値を用いた。450nmにおける内部透過率も、上記に準じて算出した。
硬化物の内部透過率は、下記式によって算出した。
400nmにおける内部透過率=400nmにおける光線透過率/(1-r)2
r={(n-1)/(n+1)}2
400nmにおける光線透過率は分光光度計((株)日立ハイテクノロジーズ製、商品名「U-3900」)を用いて測定した。nは400nmにおける屈折率であり、下記方法で測定した400nmにおける屈折率の値を用いた。450nmにおける内部透過率も、上記に準じて算出した。
[屈折率]
硬化物の屈折率としては、JIS K7142に準拠した方法で、屈折率計(商品名「Model 2010」、メトリコン社製)を用いて、25℃における589nmの屈折率を測定した。
硬化物の屈折率としては、JIS K7142に準拠した方法で、屈折率計(商品名「Model 2010」、メトリコン社製)を用いて、25℃における589nmの屈折率を測定した。
[アッベ数]
硬化物のアッベ数は下記式によって算出した。
アッベ数=(nd-1)/(nf-nc)
式中、ndは589.2nmにおける屈折率、nfは486.1nmにおける屈折率、ncは656.3nmにおける屈折率を示す。なお、屈折率は、上記方法で測定した各波長における屈折率の値を用いた。
硬化物のアッベ数は下記式によって算出した。
アッベ数=(nd-1)/(nf-nc)
式中、ndは589.2nmにおける屈折率、nfは486.1nmにおける屈折率、ncは656.3nmにおける屈折率を示す。なお、屈折率は、上記方法で測定した各波長における屈折率の値を用いた。
[黄変率]
硬化物について、シンアペック社製卓上リフロー炉を使用して、JEDEC規格記載のリフロー温度プロファイル(最高温度:270℃)に基づく耐熱性試験を連続して3回行った後、上記方法により400nm、及び450nmにおける光線透過率及び屈折率を測定し、耐熱性試験後における内部透過率を求め、耐熱性試験前後の内部透過率の変化から、黄変率(%)を下記式により求めた。
黄変率(%)={(耐熱性試験前の内部透過率)-(耐熱性試験後の内部透過率)}/(耐熱性試験前の内部透過率)×100
硬化物について、シンアペック社製卓上リフロー炉を使用して、JEDEC規格記載のリフロー温度プロファイル(最高温度:270℃)に基づく耐熱性試験を連続して3回行った後、上記方法により400nm、及び450nmにおける光線透過率及び屈折率を測定し、耐熱性試験後における内部透過率を求め、耐熱性試験前後の内部透過率の変化から、黄変率(%)を下記式により求めた。
黄変率(%)={(耐熱性試験前の内部透過率)-(耐熱性試験後の内部透過率)}/(耐熱性試験前の内部透過率)×100
[位相差]
硬化物の位相差(nm)は、2次元複屈折評価システム((株)フォトラティス製、「PA-100」)を用いて、サンプル片(20mm×20mm×0.5mm)の一次硬化(上記で得た硬化物を一次硬化後のサンプルとする)及び二次硬化(二次硬化条件:180℃、30分)後の25℃における位相差を測定し、サンプル片の中央部(10mm×10mm)の四隅における測定値を平均することにより測定した。
硬化物の位相差(nm)は、2次元複屈折評価システム((株)フォトラティス製、「PA-100」)を用いて、サンプル片(20mm×20mm×0.5mm)の一次硬化(上記で得た硬化物を一次硬化後のサンプルとする)及び二次硬化(二次硬化条件:180℃、30分)後の25℃における位相差を測定し、サンプル片の中央部(10mm×10mm)の四隅における測定値を平均することにより測定した。
本発明の硬化性組成物を硬化かつ成型することにより、本発明のウェハレベルレンズが得られる。本発明のウェハレベルレンズは、例えば、各種光学装置におけるカメラ(車載カメラ、デジタルカメラ、PC用カメラ、携帯電話用カメラ、監視カメラ等)の撮像用レンズ、メガネレンズ、光ビーム集光レンズ、光拡散用レンズ等として好ましく使用することができる。
Claims (22)
- 150℃で30分間加熱して得られる硬化物の160℃における貯蔵弾性率が0.1×109Pa以上である請求項1~5のいずれか1項に記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
- さらに、黄変抑制剤として有機硫黄化合物を、ラジカル硬化性化合物の全量100重量部に対して0.05~10重量部含有する請求項1~6のいずれか1項に記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
- さらに、硬化遅延剤を、ラジカル硬化性化合物の全量100重量部に対して0.05~5重量部含有する請求項1~7のいずれか1項に記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物。
- 請求項1~8のいずれか1項に記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物をキャスティング成型法又は射出成型法に付すことを特徴とするウェハレベルレンズの製造方法。
- 前記キャスティング成型法が、下記工程を含む請求項9に記載のウェハレベルレンズの製造方法。
工程1a:1つ以上のレンズ型を有するウェハレベルレンズ成型用型を準備する工程
工程2a:ウェハレベルレンズ用硬化性組成物を前記ウェハレベルレンズ成型用型に接触させる工程
工程3a:前記ウェハレベルレンズ用硬化性組成物を加熱及び/又は光照射により硬化させる工程 - 前記キャスティング成型法が、さらに下記工程を含む請求項10に記載のウェハレベルレンズの製造方法。
工程4a:硬化したウェハレベルレンズ用硬化性組成物をアニール処理する工程 - 前記キャスティング成型法が、さらに下記工程を含む請求項10又は11に記載のウェハレベルレンズの製造方法。
工程5a:硬化したウェハレベルレンズ用硬化性組成物を切断する工程 - 前記射出成型法が、下記工程を含む請求項9に記載のウェハレベルレンズの製造方法。
工程1b:1つ以上のレンズ型を有するウェハレベルレンズ成型用型を準備する工程
工程2b:ウェハレベルレンズ用硬化性組成物を前記ウェハレベルレンズ成型用型に射出する工程
工程3b:前記ウェハレベルレンズ用硬化性組成物を加熱及び/又は光照射により硬化させる工程 - 前記射出成型法が、さらに下記工程を含む請求項13に記載のウェハレベルレンズの製造方法。
工程4b:硬化したウェハレベルレンズ用硬化性組成物をアニール処理する工程 - 請求項10又は11に記載のウェハレベルレンズの製造方法により得られるウェハレベルレンズシート。
- 請求項9~14のいずれか1項に記載のウェハレベルレンズの製造方法により得られるウェハレベルレンズ。
- 請求項16に記載のウェハレベルレンズを搭載した光学装置。
- 複数枚のウェハレベルレンズの積層体であって、該積層体を構成するウェハレベルレンズとして請求項1~8のいずれか1項に記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物を硬化かつ成型して得られるウェハレベルレンズを少なくとも有する積層ウェハレベルレンズ。
- 請求項18に記載の積層ウェハレベルレンズの製造方法であって、下記工程を含む積層ウェハレベルレンズの製造方法。
工程1c:1つ以上のレンズ型を有するウェハレベルレンズ成型用型を準備する工程
工程2c:請求項1~8のいずれか1項に記載のウェハレベルレンズ用硬化性組成物を前記ウェハレベルレンズ成型用型に接触させる工程
工程3c:前記ウェハレベルレンズ用硬化性組成物を加熱及び/又は光照射により硬化させてウェハレベルレンズシートを得る工程
工程4c:前記ウェハレベルレンズシートを含む複数枚のウェハレベルレンズシートを積層してウェハレベルレンズシート積層体を得る工程
工程5c:前記ウェハレベルレンズシート積層体を切断する工程 - さらに、工程3cと工程4cの間に、下記工程を含む請求項19に記載の積層ウェハレベルレンズの製造方法。
工程6c:前記ウェハレベルレンズシートをアニール処理する工程 - 請求項15に記載のウェハレベルレンズシートを含む複数枚のウェハレベルレンズシートを積層して得られるウェハレベルレンズシート積層体。
- 請求項18に記載の積層ウェハレベルレンズを搭載した光学装置。
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- 2014-01-21 WO PCT/JP2014/051103 patent/WO2014119424A1/ja active Application Filing
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