本发明专利技术公开了一种感光树脂组合物及其制备方法和应用,所述感光树脂组合物包括以下重量份的组分:钙钛矿纳米粒子0.5~2份,感光高分子20~40份,光酸化合物1~10份,表面活性剂0.5~1份、溶剂60~70份;所述光酸化合物选自三芳基磺化盐、二芳基硫鎓盐、磺酸盐、磺酸酯中的至少一种;所述感光高分子包括苯乙烯链段和/或丙烯酸酯链段。本发明专利技术中的感光树脂组合物具有高折射率、高透明性、高解析度图案化,适用于制作微透镜阵列,通过引入钙钛矿纳米粒子,可将感光树脂组合物所形成的微透镜的折射率提升至1.65至1.89。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料领域,具体涉及一种感光树脂组合物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、感光性树脂组合物主要用于制作众多光学应用元件所需要的微透镜阵列。主动式光电元件,如显示器和发光器件(发光二极管led、激光设备),以微透镜阵列改善其光输出的特性。被动式光学元件,如典型的固态成像器件,包括ccd(电荷耦合器件)图像传感器和cmos(互补金属氧化物半导体)图像传感器,这些图像传感器都在基板上规则地布置大量微透镜阵列,每个元件或像素顶部的微透镜收集入射光以用于提高光电探测器阵列在固态图像传感器件中的效率,而且这些微透镜都要求具备高折射率和高透明度等特性。目前,微透镜的制作方法为利用光刻胶(即感光性树脂组合物)形成微透镜阵列,该方法一般称为回流(reflow)法,其定义是将温度提高到光刻胶图层的玻璃软化点温度以上,借由控制光刻胶在流动态时的表面张力,让光刻胶于最后固化后形成一个特定大小尺寸的平凸微透镜形状。回流法的优点是:简单、可重复和具备直接集成到发光或光探测光电器件的顶部的可行性。随着光学应用元件的不断发展,现有的感光性树脂的透明度和折射率均无法满足高透明度和高折射率的要求。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术存在的问题,本专利技术的目的之一在于提供一种感光树脂组合物。
2、本专利技术的目的之二在于提供一种感光树脂组合物的制备方法。
3、本专利技术的目的之三在于提供一种微透镜阵列。
4、本专利技术的目的之四在于提供一种微透镜阵列的制备方法。p>5、本专利技术的目的之五在于提供一种感光树脂组合物和/或微透镜阵列在光学元件中的应用。
6、为了实现上述目的,本专利技术所采取的技术方案是:
7、本专利技术的第一个方面提供了一种感光树脂组合物,包括以下重量份的组分:钙钛矿纳米粒子0.5~2份,感光高分子20~40份,光酸化合物1~10份,表面活性剂0.5~1份,溶剂60~70份;
8、所述光酸化合物选自三芳基磺化盐、二芳基硫鎓盐、磺酸盐、磺酸酯中的至少一种;
9、所述感光高分子中包括取代或未取代的苯乙烯链段和/或丙烯酸酯链段。
10、优选地,所述感光高分子的重均分子量为1000~100000g/mol。
11、优选地,所述钙钛矿纳米粒子的结构式为abx3、a2bx4、abx4,其中,a选自cs+、cnhn+2nh3+、c6h5cnh2nnh3+、nh3cnh2nnh3+、nh2chnh3+中的至少一种;n为1~5的整数;b选自pb2+、sn2+、cu2+、mn2+、fe2+中的至少一种;x为f—、cl—、br—、i—。。
12、优选地,所述光酸化合物选自三苯基磺酸、三苯基锑酸盐、三苯基磺基二氟烷基磺酸、二苯基锑酸盐、二苯基锑酸盐、甲氧基二苯基锑酸盐、二叔丁基二苯基锑酸盐、2,6-二硝基苯磺酸盐、邻苯三酚三(烷基磺酸盐)、n-羟基琥珀酰亚胺三氟酸盐、降冰片烯-二碳酰亚胺-三氟酸盐、三苯基非氟磺酸磺酸盐、二苯基非氟磺酸盐、甲氧基二苯基非氟磺酸盐、二-丁基二苯基非氟磺酸盐、n-羟基琥珀酰亚胺非氟磺酸盐、降冰片烯-二碳酰非氟磺酸盐、全氟丁磺酸三苯磺酸盐、全氟辛磺酸三苯磺酸、(三苯)全氟辛磺酸盐、二苯基硫鎓、甲氧基二苯硫鎓、二叔丁基二苯硫鎓三酸盐、n-羟基丁二酰亚胺、降冰片烯-二碳酰亚胺中的至少一种。
13、优选地,所述苯乙烯链段的结构式为:
14、其中,ra选自h、c1~6的烷基;
15、rb选自h、c1~6的直链或支链烷基、c3~6的环状烷基、乙烯氧乙基、四氢吡喃基、四烷基硅基、异壬基、2-甲基-2-金刚烷基、2-乙基-2-金刚烷基、3-四氢呋喃基、3-氧环己基、γ-丁内酯-3-基、甲氰内酯、γ-丁内酯-2-基、3-甲基-γ-丁内酯-3-基、2-四氢呋喃基、2-四氢呋喃基、2,3-碳酸丙烯-1-基、1-甲氧基乙基、1-(2-甲氧基乙基)乙基、1-(2-甲氧基乙基)乙基、1-(2-乙氧基乙基)乙基、t-丁氧基羰基甲基、甲氧基甲基、乙氧基甲基、三甲氧基硅基、三乙氧基硅基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基乙基、环己基氧基、甲氧基丙基、乙氧基丙基、1-甲氧基-1-甲基乙基、1-乙氧基-1-甲基乙基、叔丁氧基羰基、叔丁氧基羰基。
16、优选地,所述丙烯酸酯链段的结构式为
17、其中,rc选自h、f、c1~6的直链或支链烷基、c1~6的直链或支链氟代烷基;
18、rd选自c1~6的直链或支链烷基、c3~6的环状烷基、乙烯氧乙基、四氢吡喃基、四烷基硅基、异壬基、2-甲基-2-金刚烷基、2-乙基-2-金刚烷基、3-四氢呋喃基、3-氧环己基、γ-丁内酯-3-基、甲氰内酯、γ-丁内酯-2-基、3-甲基-γ-丁内酯-3-基、2-四氢呋喃基、2-四氢呋喃基、2,3-碳酸丙烯-1-基、1-甲氧基乙基、1-(2-甲氧基乙基)乙基、1-(2-甲氧基乙基)乙基、1-(2-乙氧基乙基)乙基、t-丁氧基羰基甲基、甲氧基甲基、乙氧基甲基、三甲氧基硅基、三乙氧基硅基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基乙基、环己基氧基、甲氧基丙基、乙氧基丙基、1-甲氧基-1-甲基乙基、1-乙氧基-1-甲基乙基、叔丁氧基羰基、叔丁氧基羰基甲基。
19、优选地,所述rb和rd中,c1~6的直链或支链烷基选自甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基中的至少一种。
20、优选地,所述rb和rd中,所述c3~6的环状烷基选自环烷基、环戊基、环己基中的至少一种。
21、优选地,所述丙烯酸酯链段的聚合单体选自丙烯酸酯类单体、单羧酸、二羧酸、2-甲基丙烯酰氧乙基琥珀酸、2-甲基丙烯酰氧乙基马来酸、2-甲基丙烯酰氧乙基邻苯二甲酸、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸羟烷基酯、(甲基)丙烯酸芳基酯、二羧酸二酯、含乙烯基芳香族化合物、含乙烯基的脂肪族化合物、共轭二烯烃中的至少一种。其中,2-甲基丙烯酰氧乙基六氢邻苯二甲酸为具有羧基和酯键的甲基丙烯酸衍生物。
22、优选地,所述丙烯酸酯类单体选自2-甲氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-乙氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三甘醇(甲基)丙烯酸酯、3-甲氧基丁基(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸酯、乙醇基(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙烯乙二醇(甲基)丙烯酸酯、四氢呋喃基(甲基)丙烯酸酯。
23、优选地,所述单羧酸选自丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸。
24、优选地,所述二羧酸选自马来酸、富马酸、衣康酸。
25、优选地,所述(甲基)丙烯酸烷基酯选自甲基(甲基)丙烯酸酯、乙基(甲基)丙烯酸酯、丁基(甲基)丙烯酸酯、环己基(甲基)丙烯酸酯。
26、优选地,所述(甲基)丙烯酸羟烷基酯选自2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯。
27、优选地,所述(本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种感光树脂组合物,其特征在于:包括以下重量份的组分:钙钛矿纳米粒子0.5~2份,
2.根据权利要求1所述的感光树脂组合物,其特征在于:所述钙钛矿纳米粒子的结构式为ABX3、A2BX4、ABX4,其中,A选自Cs+、CnHn+2NH3+、C6H5CnH2nNH3+、NH3CnH2nNH3+、NH2CHNH3+中的至少一种;n为1~5的整数;B选自Pb2+、Sn2+、Cu2+、Mn2+、Fe2+中的至少一种;X为F—、Cl—、Br—、I—。
3.根据权利要求1所述的感光树脂组合物,其特征在于:所述苯乙烯链段的结构式为:
4.根据权利要求1所述的感光树脂组合物,其特征在于:所述丙烯酸酯链段的结构式为
5.根据权利要求1所述的感光树脂组合物,其特征在于:所述表面活性剂选自氟系表面活性剂、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、聚硅氧烷表面活性剂中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的感光树脂组合物,其特征在于:所述感光高分子的结构式为:
7.权利要求1~6任一项所述的感光树脂组合物的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
8.一种微透镜阵列,其特征在于:所述微透镜阵列是由包括权利要求1~6任一项所述的感光树脂组合物的材料制成。
9.权利要求8所述的微透镜阵列的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
10.权利要求1~6任一项所述的感光树脂组合物和/或权利要求8所述的微透镜阵列在光学元件中的应用。
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【技术特征摘要】
1.一种感光树脂组合物,其特征在于:包括以下重量份的组分:钙钛矿纳米粒子0.5~2份,
2.根据权利要求1所述的感光树脂组合物,其特征在于:所述钙钛矿纳米粒子的结构式为abx3、a2bx4、abx4,其中,a选自cs+、cnhn+2nh3+、c6h5cnh2nnh3+、nh3cnh2nnh3+、nh2chnh3+中的至少一种;n为1~5的整数;b选自pb2+、sn2+、cu2+、mn2+、fe2+中的至少一种;x为f—、cl—、br—、i—。
3.根据权利要求1所述的感光树脂组合物,其特征在于:所述苯乙烯链段的结构式为:
4.根据权利要求1所述的感光树脂组合物,其特征在于:所述丙烯酸酯链段的结构式为
5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员:请求不公布姓名,李智文,朱红芳,
申请(专利权)人:广东聚石科技研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:
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