CN1457323A - 光学元件的制造方法 - Google Patents
光学元件的制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1457323A CN1457323A CN02800494A CN02800494A CN1457323A CN 1457323 A CN1457323 A CN 1457323A CN 02800494 A CN02800494 A CN 02800494A CN 02800494 A CN02800494 A CN 02800494A CN 1457323 A CN1457323 A CN 1457323A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- aforementioned
- compound
- optical element
- wettability
- liquid composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 47
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 67
- 150000001875 compounds Chemical group 0.000 claims abstract description 50
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 40
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 claims description 27
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 25
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 24
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 22
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 20
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 20
- -1 zirconium alkoxide Chemical class 0.000 claims description 20
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 18
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 claims description 17
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 claims description 17
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 claims description 16
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 14
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims description 14
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 13
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 12
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 12
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 125000003709 fluoroalkyl group Chemical group 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 9
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 claims description 4
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000002367 halogens Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 claims description 4
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 claims description 4
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 4
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 3
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 3
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 239000002585 base Substances 0.000 description 22
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 20
- 238000009740 moulding (composite fabrication) Methods 0.000 description 19
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 15
- KBXJHRABGYYAFC-UHFFFAOYSA-N octaphenylsilsesquioxane Chemical compound O1[Si](O2)(C=3C=CC=CC=3)O[Si](O3)(C=4C=CC=CC=4)O[Si](O4)(C=5C=CC=CC=5)O[Si]1(C=1C=CC=CC=1)O[Si](O1)(C=5C=CC=CC=5)O[Si]2(C=2C=CC=CC=2)O[Si]3(C=2C=CC=CC=2)O[Si]41C1=CC=CC=C1 KBXJHRABGYYAFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 13
- JCVQKRGIASEUKR-UHFFFAOYSA-N triethoxy(phenyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C1=CC=CC=C1 JCVQKRGIASEUKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 11
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 11
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 9
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 8
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 8
- 108010025899 gelatin film Proteins 0.000 description 7
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 7
- POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M (z)-4-oxopent-2-en-2-olate Chemical compound C\C([O-])=C\C(C)=O POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M 0.000 description 6
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 6
- 238000003491 array Methods 0.000 description 6
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N triethoxy(methyl)silane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)OCC CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- WRQNANDWMGAFTP-UHFFFAOYSA-N Methylacetoacetic acid Chemical compound COC(=O)CC(C)=O WRQNANDWMGAFTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 4
- CPLASELWOOUNGW-UHFFFAOYSA-N benzyl(triethoxy)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CC1=CC=CC=C1 CPLASELWOOUNGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 3
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 3
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SVTBMSDMJJWYQN-UHFFFAOYSA-N 2-methylpentane-2,4-diol Chemical compound CC(O)CC(C)(C)O SVTBMSDMJJWYQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101100258086 Postia placenta (strain ATCC 44394 / Madison 698-R) STS-01 gene Proteins 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- GQVVQDJHRQBZNG-UHFFFAOYSA-N benzyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CC1=CC=CC=C1 GQVVQDJHRQBZNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N butan-1-ol;titanium Chemical compound [Ti].CCCCO.CCCCO.CCCCO.CCCCO FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N butyl acetate Chemical compound CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- VUPXDAQNLSYDHS-UHFFFAOYSA-N decyl-(fluoromethoxy)-dimethoxysilane Chemical class CCCCCCCCCC[Si](OC)(OC)OCF VUPXDAQNLSYDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- FMLYSTGQBVZCGN-UHFFFAOYSA-N oxosilicon(2+) oxygen(2-) titanium(4+) Chemical compound [O-2].[Ti+4].[Si+2]=O.[O-2].[O-2] FMLYSTGQBVZCGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TZMFJUDUGYTVRY-UHFFFAOYSA-N pentane-2,3-dione Chemical compound CCC(=O)C(C)=O TZMFJUDUGYTVRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N titanium(IV) isopropoxide Chemical compound CC(C)O[Ti](OC(C)C)(OC(C)C)OC(C)C VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AUEJBKCWXPYRGZ-UHFFFAOYSA-N 1,1'-biphenyl diethoxysilane Chemical compound C(C)O[SiH2]OCC.C1(=CC=CC=C1)C1=CC=CC=C1 AUEJBKCWXPYRGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CVBUKMMMRLOKQR-UHFFFAOYSA-N 1-phenylbutane-1,3-dione Chemical compound CC(=O)CC(=O)C1=CC=CC=C1 CVBUKMMMRLOKQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LCZVSXRMYJUNFX-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(2-hydroxypropoxy)propoxy]propan-1-ol Chemical compound CC(O)COC(C)COC(C)CO LCZVSXRMYJUNFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000006176 2-ethylbutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(C([H])([H])*)C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005046 Chlorosilane Substances 0.000 description 1
- 101100422634 Postia placenta (strain ATCC 44394 / Madison 698-R) STS-02 gene Proteins 0.000 description 1
- 229910002367 SrTiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001089 [(2R)-oxolan-2-yl]methanol Substances 0.000 description 1
- TVJPBVNWVPUZBM-UHFFFAOYSA-N [diacetyloxy(methyl)silyl] acetate Chemical compound CC(=O)O[Si](C)(OC(C)=O)OC(C)=O TVJPBVNWVPUZBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N butan-1-olate;titanium(4+) Chemical compound [Ti+4].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-] YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N chlorosilane Chemical compound Cl[SiH3] KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 description 1
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 1
- 239000011222 crystalline ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910002106 crystalline ceramic Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 1
- SWXVUIWOUIDPGS-UHFFFAOYSA-N diacetone alcohol Chemical compound CC(=O)CC(C)(C)O SWXVUIWOUIDPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IJKVHSBPTUYDLN-UHFFFAOYSA-N dihydroxy(oxo)silane Chemical compound O[Si](O)=O IJKVHSBPTUYDLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 235000019439 ethyl acetate Nutrition 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 229940051250 hexylene glycol Drugs 0.000 description 1
- 230000005660 hydrophilic surface Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- BUZRAOJSFRKWPD-UHFFFAOYSA-N isocyanatosilane Chemical class [SiH3]N=C=O BUZRAOJSFRKWPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 238000006198 methoxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000000075 oxide glass Substances 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N selanylidenegallium;selenium Chemical compound [Se].[Se]=[Ga].[Se]=[Ga] VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 1
- 238000010099 solid forming Methods 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- BSYVTEYKTMYBMK-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofurfuryl alcohol Chemical compound OCC1CCCO1 BSYVTEYKTMYBMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- MYWQGROTKMBNKN-UHFFFAOYSA-N tributoxyalumane Chemical compound [Al+3].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-] MYWQGROTKMBNKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0006—Arrays
- G02B3/0012—Arrays characterised by the manufacturing method
- G02B3/0018—Reflow, i.e. characterized by the step of melting microstructures to form curved surfaces, e.g. manufacturing of moulds and surfaces for transfer etching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/12—Other methods of shaping glass by liquid-phase reaction processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
- B29D11/00278—Lenticular sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
- B29D11/00365—Production of microlenses
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/006—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
- G02B1/041—Lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/18—Coatings for keeping optical surfaces clean, e.g. hydrophobic or photo-catalytic films
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/20—Materials for coating a single layer on glass
- C03C2217/21—Oxides
- C03C2217/212—TiO2
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/20—Materials for coating a single layer on glass
- C03C2217/21—Oxides
- C03C2217/213—SiO2
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/20—Materials for coating a single layer on glass
- C03C2217/21—Oxides
- C03C2217/214—Al2O3
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/20—Materials for coating a single layer on glass
- C03C2217/21—Oxides
- C03C2217/22—ZrO2
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
- C03C2217/42—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of particles only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/70—Properties of coatings
- C03C2217/71—Photocatalytic coatings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/70—Properties of coatings
- C03C2217/77—Coatings having a rough surface
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2218/00—Methods for coating glass
- C03C2218/10—Deposition methods
- C03C2218/11—Deposition methods from solutions or suspensions
- C03C2218/113—Deposition methods from solutions or suspensions by sol-gel processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2218/00—Methods for coating glass
- C03C2218/30—Aspects of methods for coating glass not covered above
- C03C2218/335—Reverse coating
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0006—Arrays
- G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
- G02B3/0056—Arrays characterized by the distribution or form of lenses arranged along two different directions in a plane, e.g. honeycomb arrangement of lenses
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
Abstract
提供一种耐热性优良、与基板密合性也优良的光学元件的制造方法。该方法为:将润湿性大的区域和润湿性小的区域规则排列的图形表面作为成形表面,在具有该成形表面的基材的该成形表面上附着光学元件形成用液状组合物,然后使前述组合物固化,在前述润湿性大的区域形成凸部。作为前述光学元件形成用液状组合物,使用含有选自可以水解和缩聚的水解性化合物和其水解、缩聚物的至少1种的化合物的液体。
Description
技术领域
本发明涉及光学元件的制造方法。更具体来说,涉及特别适用于如通信、使用液晶等的显示器的微小透镜列(微透镜列)的光学元件的制造方法。
现有技术
现有使用的光学元件中,将特别微小的透镜(微透镜列)或者多个微透镜在平面上使其光轴平行地规则排列构成的微透镜列正在精细光盘领域中广泛应用。最近,因需求的增加,越来越强调通信用光学部件的必要性。
作为这种微透镜的制造方法,已知的是在具有润湿性大的区域和润湿性小的区域规则排列的图形表面的基材的该表面上,附着光学元件形成用液状组合物,然后,使上述组合物质固化,在前述润湿性大的区域形成凸部(参考特开平12-199805号公报和特开2000-227506号公报)。但是,作为光学元件形成用液状组合物,因为使用光固化性树脂,耐热性低、在热处理时等材料变色等等,所以在要求耐热性的部位存在使用困难的问题。
发明内容
为了解决上述课题,本发明的目的在于提供耐热性优良、与基板的密合性也优良的光学元件的制造方法。
本发明的其他目的和优点,从以下说明中明确。
根据本发明,本发明的上述目的和优点是一种光学元件的制造方法,其特征在于,在具有润湿性大的区域和润湿性小的区域规则排列的图形的基材的该表面上,附着光学元件形成用液状组合物,然后,使上述组合物固化,在前述润湿性大的区域形成凸部,作为前述元件形成用液体组合物,使用含有选自能够水解·缩聚的水解性化合物和其水解、缩聚物的至少一种化合物的液体。
附图的简单说明
图1表示由本发明的实施例1得到的微透镜列的3维表面轮廓图的立体图。
图2表示由本发明的实施例1得到的微透镜列的从透镜顶端切割的断面轮廓图。
发明的具体实施方式
首先,对在基材表面形成润湿性大的区域和润湿性小的区域规则排列的图形的方法进行说明。本发明的基材表面的润湿性大的区域和润湿性小的区域是指,在基材表面的光学元件形成用液体组合物-含有可以水解、缩聚的水解性化合物或其水解、缩聚物的液体分别是相对容易附着的部分和相对难附着的部分。形成润湿性大的区域和润湿性小的区域规则排列的图形的方法,优选用含有光催化和在含有光催化作用下分解的、与润湿性相关的有机基团的物质的层涂覆在基材的表面上,通过光掩模进行光照射,在曝光部分的光催化的光催化作用下,使曝光部分的上述物质的有机基团分解,使曝光部分的润湿性与非曝光部分的润湿性产生差别。例如,作为上述物质,在使用分子内含有氟代烷基之类的疏水性基团的硅烷化合物时,曝光部分形成润湿性大的区域,非曝光部分形成润湿性小的区域。作为其他的方法,可举例如用感光性树脂层涂覆在基材的表面上,通过光掩模进行光照射,将曝光部分(或非曝光部分)用溶剂溶解除去,使基材露出,基板自身的润湿性与没有被溶解除去的感光树脂的润湿性产生差别。这种情况下,溶解除去曝光部分(或非曝光部分)后露出的基材(为玻璃时)表面具有比没有被溶解除去的感光性树脂层表面大的润湿性。
在前者的方法中,替代在基材表面形成的、在含有光催化和具有光催化作用下分解的有机基团的物质的1层,也可以用有光催化活性的氧化物的第一层和其上用含有在光催化的作用下分解的有机基团的化合物的第二层组成的2层。这时,第二层优选有光透过性的。
在基材表面形成由有光催化活性的氧化物的层和其上含有光催化作用下分解的有机基团的化合物的层形成的2层,通过光掩模进行光照射,使曝光部分的上述物质的有机基团分解,曝光部分的润湿性与非曝光部分的润湿性产生差异,这样,形成润湿性大的区域和润湿性小的区域规则排列的图形,以下对该方法进行阐述。
光催化活性的氧化物的层(以下简称光催化层),是利用例如通常的薄膜制造方法,即真空蒸镀法,化学气相沉积(CVD)法,溶胶凝胶法,微粒子燃烧法等,由氧化钛(TiO2)、ZnO、WO3、Fe2O3、SrTiO3、In2O3、MoO2、TiO2-Pt-RuO2等构成的、膜的厚度优选10~200nm的薄膜制成的。现在应用最广泛的是氧化钛膜,它是用例如真空蒸镀法形成的氧化钛结晶膜,例如锐钛矿型氧化钛薄膜。另外,用化学气相沉积法(CVD)或溶胶凝胶法时,为了使最初形成的非晶质的氧化钛膜结晶化,必须进行热处理。该结晶化加热处理的条件优选450~550℃下进行10分钟~2小时。
除以上的方法外,还可以用例如,市售的光催化活性微粒子,如石原产业株式会社制的光催化氧化钛微粒子(商品名“STS-01”(粒径(X射线粒径)7nm)、“ STS-02” (粒径(X射线粒径)7nm)、“ CS-N”)、多木化学株式会社制二氧化钛溶胶“M-6”(结晶子尺寸5nm)等市售水分散溶胶,此外,像石原产业株式会社制“ST-K01”,“ST-K03为之类的含有粘合剂的市售水醇混合溶剂分散二氧化钛溶胶等以液态涂布、干燥制得。
另外,作为溶胶凝胶法制作氧化钛结晶薄膜的原料,适合使用例如烷氧基钛,乙酰丙酮化钛,羧酸钛之类的钛的有机化合物。作为烷氧基钛,一般用Ti(OR)4(R为碳数4以下的烷基)表示,从反应性考虑,希望用异丙氧基钛、丁氧基钛。另外,从稳定性上看,优选现有已知的钛的乙酰丙酮化物。作为这种情况的通式,用Ti(OR)mLn(m+n=4,n≠0)来表示,L为乙酰丙酮。这种情况下,也可以将烷氧基钛用乙酰丙酮进行乙酰丙酮化,也可以用市售的乙酰丙酮化钛。进一步,使用钛的羧酸盐也可以。将含有这些钛的有机化合物和酸催化剂的溶液涂覆在基极表面,加热后,在基板表面涂覆有氧化钛的光催化层。
然后,在光催化层上,用溶胶凝胶法,真空蒸镀,气相沉积等方法形成含有经光催化作用下分解使润湿性变化的化合物,特别是含有光催化作用下分解的有机基团例如疏水性基团的化合物的透光性的层。该层的厚度优选1~100nm,更优选1~50nm。
作为含有疏水性基团的化合物,优选使用含有疏水性基团的硅烷化合物。作为例子,可举含有1个或2个以上的疏水性基团,例如分子内含有烷基、氟代烷基等的硅烷化合物。作为含有烷基的硅烷化合物,可举例如,CH3(CH2)30SiCl3、CH3(CH2)20SiCl3、CH3(CH2)18SiCl3、CH3(CH2)16SiCl3、CH3(CH2)14SiCl3、CH3(CH2)12SiCl3、CH3(CH2)10SiCl3、CH3(CH2)9SiCl3、CH3(CH2)8SiCl3、CH3(CH2)7SiCl3、CH3(CH2)6SiCl3、CH3(CH2)5SiCl3、CH3(CH2)4SiCl3、CH3(CH2)3SiCl3、CH3(CH2)2SiCl3、CH3CH2SiCl3、(CH3CH2)2SiCl2、(CH3CH2)3SiCl、CH3SiCl3、(CH3)2SiCl2、(CH3)3SiCl之类的含有烷基的氯硅烷;
CH3(CH2)30Si(OCH3)3、CH3(CH2)20Si(OCH3)3、
CH3(CH2)18Si(OCH3)3、CH3(CH2)16Si(OCH3)3、
CH3(CH2)14Si(OCH3)3、CH3(CH2)12Si(OCH3)3、
CH3(CH2)10Si(OCH3)3、CH3(CH2)9Si(OCH3)3、
CH3(CH2)8Si(OCH3)3、CH3(CH2)7Si(OCH3)3、
CH3(CH2)6Si(OCH3)3、CH3(CH2)5Si(OCH3)3、
CH3(CH2)4Si(OCH3)3、CH3(CH2)3Si(OCH3)3、
CH3(CH2)2Si(OCH3)3、CH3CH2Si(OCH3)3、
(H3CH2)2Si(OCH3)2、(CH3CH2)3SiOCH3、
CH3Si(OCH3)3、(CH3)2Si(OCH3)2、
(CH3)3SiOCH3、
CH3(CH2)30Si(OC2H5)3、CH3(CH2)20Si(OC2H5)3、
CH3(CH2)18Si(OC2H5)3、CH3(CH2)16Si(OC2H5)3、
CH3(CH2)14Si(OC2H5)3、CH3(CH2)12Si(OC2H5)3、
CH3(CH2)10Si(OC2H5)3、CH3(CH2)9Si(OC2H5)3、
CH3(CH2)8Si(OC2H5)3、CH3(CH2)7Si(OC2H5)3、
CH3(CH2)6Si(OC2H5)3、CH3(CH2)5Si(OC2H5)3、
CH3(CH2)4Si(OC2H5)3、CH3(CH2)3Si(OC2H5)3、
CH3(CH2)2Si(OC2H5)3、CH3CH2Si(OC2H5)3、
(CH3CH2)2Si(OC2H5)2、(CH3CH2)3SiOC2H5、
CH3Si(OC2H5)3、(CH3)2Si(OC2H5)2、
(CH3)3SiOC2H5之类的含有烷基的烷氧基硅烷;
CH3(CH2)30Si(OCOCH3)3、
CH3(CH2)20Si(OCOCH3)3、
CH3(CH2)18Si(OCOCH3)3、
CH3(CH2)16Si(OCOCH3)3、
CH3(CH2)14Si(OCOCH3)3、
CH3(CH2)12Si(OCOCH3)3、
CH3(CH2)10Si(OCOCH3)3、
CH3(CH2)9Si(OCOCH3)3、
CH3(CH2)8Si(OCOCH3)3、
CH3(CH2)7Si(OCOCH3)3、
CH3(CH2)6Si(OCOCH3)3、
CH3(CH2)5Si(OCOCH3)3、
CH3(CH2)4Si(OCOCH3)3、
CH3(CH2)3Si(OCOCH3)3、
CH3(CH2)2Si(OCOCH3)3、
CH3CH2Si(OCOCH3)3、
(CH3CH2)2Si(OCOCH3)2、(CH3CH2)3SiOCOCH3、
CH3Si(OCOCH3)3、(CH3)2Si(OCOCH3)2、
(CH3)3SiOCOCH3之类的含有烷基的酰氧基硅烷;
CH3(CH2)30Si(NCO)3、CH3(CH2)20Si(NCO)3、
CH3(CH2)18Si(NCO)3、CH3(CH2)16Si(NCO)3、
CH3(CH2)14Si(NCO)3、CH3(CH2)12Si(NCO)3、
CH3(CH2)10Si(NCO)3、CH3(CH2)9Si(NCO)3、
CH3(CH2)8Si(NCO)3、CH3(CH2)7Si(NCO)3、
CH3(CH2)6Si(NCO)3、CH3(CH2)5Si(NCO)3、
CH3(CH2)4Si(NCO)3、CH3(CH2)3Si(NCO)3、
CH3(CH2)2Si(NCO)3、CH3CH2Si(NCO)3、
(CH3CH2)2Si(NCO)2、(CH3CH2)3SiNCO、
CH3Si(NCO)3、(CH3)2Si(NCO)2、
(CH3)3SiNCO之类的含有烷基的异氰酸根合硅烷。
作为含有氟代烷基的硅烷化合物,可举例如,
CF3(CF2)11(CH2)2SiCl3、
CF3(CF2)10(CH2)2SiCl3、
CF3(CF2)9(CH2)2SiCl3、
CF3(CF2)8(CH2)2SiCl3、
CF3(CF2)7(CH2)2SiCl3、
CF3(CF2)6(CH2)2SiCl3、
CF3(CF2)5(CH2)2SiCl3、
CF3(CF2)4(CH2)2SiCl3、
CF3(CF2)3(CH2)2SiCl3、
CF3(CF2)2(CH2)2SiCl3、
CF3CF2(CH2)2SiCl3、 CF3(CH2)2SiCl3之类的含有氟代烷基的三氯硅烷;CF3(CF2)11(CH2)2Si(OCH3)3、CF3(CF2)10(CH2)2Si(OCH3)3、CF3(CF2)9(CH2)2Si(OCH3)3、CF3(CF2)8(CH2)2Si(OCH3)3、CF3(CF2)7(CH2)2Si(OCH3)3、CF3(CF2)6(CH2)2Si(OCH3)3、CF3(CF2)5(CH2)2Si(OCH3)3、CF3(CF2)4(CH2)2Si(OCH3)3、CF3(CF2)3(CH2)2Si(OCH3)3、CF3(CF2)2(CH2)2Si(OCH3)3、CF3 CF2(CH2)2Si(OCH3)3、CF3(CH2)2Si(OCH3)3、CF3(CF2)11(CH2)2Si(OC2H5)3、CF3(CF2)10(CH2)2Si(OC2H5)3、CF3(CF2)9(CH2)2Si(OC2H5)3、CF3(CF2)8(CH2)2Si(OC2H5)3、CF3(CF2)7(CH2)2Si(OC2H5)3、CF3(CF2)6(CH2)2Si(OC2H5)3、CF3(CF2)5(CH2)2Si(OC2H5)3、CF3(CF2)4(CH2)2Si(OC2H5)3、CF3(CF2)3(CH2)2Si(OC2H5)3、CF3(CF2)2(CH2)2Si(OC2H5)3、CF3CF2(CH2)2Si(OC2H5)3、CF3(CH2)2Si(OC2H5)3之类的含有氟代烷基的三烷氧基硅烷;CF3(CF2)11(CH2)2Si(OCOCH3)3、CF3(CF2)10(CH2)2Si(OCOCH3)3、CF3(CF2)9(CH2)2Si(OCOCH3)3、 CF3(CF2)8(CH2)2Si(OCOCH3)3、CF3(CF2)7(CH2)2Si(OCOCH3)3、CF3(CF2)6(CH2)2Si(OCOCH3)3、CF3(CF2)5(CH2)2Si(OCOCH3)3、CF3(CF2)4(CH2)2Si(OCOCH3)3、CF3(CF2)3(CH2)2Si(OCOCH3)3、CF3(CF2)2(CH2)2Si(OCOCH3)3、CF3 CF2(CH2)2Si(OCOCH3)3、CF3(CH2)2Si(OCOCH3)3之类的含有氟代烷基的三酰氧基硅烷;CF3(CF2)11(CH2)2Si(NCO)3、CF3(CF2)10(CH2)2Si(NCO)3、CF3(CF2)9(CH2)2Si(NCO)3、CF3(CF2)8(CH2)2Si(NCO)3、CF3(CF2)7(CH2)2Si(NCO)3、CF3(CF2)6(CH2)2Si(NCO)3、CF3(CF2)5(CH2)2Si(NCO)3、CF3(CF2)4(CH2)2Si(NCO)3、CF3(CF2)3(CH2)2Si(NCO)3、CF3(CF2)2(CH2)2Si(NCO)3、CF3 CF2(CH2)2Si(NCO)3、CF3(CH2)2Si(NCO)3之类的含有氟代烷基的三异氰酸根合硅烷。其中,优选使用含有氟代烷基的三烷氧基硅烷,特别是氟原子数为13~22的氟代烷基三甲氧基硅烷、氟代烷基三乙氧基硅烷。
然后,将光催化层和含有光催化作用下分解而使润湿性变化的化合物的光透过性的层按顺序涂覆在基板上,在该基板上配制具有光透过区域与光遮蔽区域规则排列的图形的光掩模。光透过区域或光遮蔽区域可以是直径10~500μm的正方形、圆形、椭圆形、正六边形等形状,优选与所形成的光学元件的底面形状一致的形状。上述化合物的层由含有疏水性基团的化合物构成时,优选光透过区域是上述形状,上述化合物的层由光催化的作用下分解而使润湿性变小的化合物构成时,相反优选光遮蔽区域成为上述形状。
通过该光掩模进行光照射。光照射通过上述化合物的光透过性层后,激发氧化钛的光催化活性,形成具有曝光部和非曝光部的表面能量不同的区域周期性存在的图形结构。作为用于光照射的光线,只要能使光催化层中的有催化剂活性的氧化物(例如氧化钛)显示光催化活性,任何光线均可,优选使用激发波长在380nm以下的紫外线。作为能发出这种紫外线的光源,适用的有水银灯、金属卤化物灯、氙灯、受激准分子激光,YAG激光(第3高次谐波,第4高次谐波)、He-Gd激光等光源。
通过这样的照射,通过光掩模的光透过区域而被曝光的上述化合物层的部分在其下面的光催化层的作用下润湿性发生变化。例如,上述化合物层由含有疏水性基团,例如有氟代烷基的烷氧基硅烷或者其水解物或缩聚物构成时,曝光部分的氟代烷基在光催化的作用下分解,这部分失去疏水性,结果,曝光部分就有很大的润湿性。非曝光部分因为没有失去疏水性基团,有其原有的小的润湿性。这样,上述化合物层由含有疏水性基团的化合物构成时,在前述基板上与光掩模的光透过区域和光遮蔽区域相对应,分别形成具有润湿性相对大的区域和润湿性相对小的区域规则排列的图形结构。
然后,作为光学元件形成用液状组合物,使用含有选自可以水解、缩聚的水解性化合物和其水解、缩聚物的至少一种的化合物的液体,将该液体涂覆在形成图形结构的基板表面。作为这样的可以水解、缩聚的水解性化合物,可举例如烷氧基硅,烷氧基金属,金属络合物。
作为烷氧化物,优选使用例如硅(Si)、铝(Al)、锆(Zr)、钛(Ti)、锡(Sn)和锑(Sb)等的甲氧基化合物,乙氧基化合物,丙氧基化合物,丁氧基化合物等单体或混合物。作为烷氧基硅,可举例如,四乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷等。作为螯合物,优选例如硅、铝、锆、钛、锡和锑等的乙酰丙酮化物络合物,乙酰乙酸乙酯络合物和苯甲酰丙酮化物络合物。
其中,优选下式(1)表示的硅化合物。
YnSiX4-n (1)
这里,Y为烷基、乙烯基、氨基、环氧基、苯基、苄基,X为卤素,烷氧基,n为0或1。上式(1)中的Y作为烷基时,优选甲基、乙基、丙基、丁基、2-乙基丁基、辛基之类的直链或支链的烷基,环戊基、环己基之类的环烷基。更优选上述硅化合物中的上式(1)中的Y为苯基或苄基,X为甲氧基或乙氧基,n为1的有机化合物,例如苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苄基三甲氧基硅烷、苄基三乙氧基硅烷。其中,特别优选苯基三乙氧基硅烷。
可以将上式(1)中表示的硅化合物或其水解、缩聚物2种以上组合使用。作为光学元件形成用液体组合物的可以水解、缩聚的水解性化合物,例如,单独使用苯基三乙氧基硅烷时,得到的光学元件的折射率约为1.53,而将苯基三乙氧基硅烷与甲基三乙氧基硅烷组合使用时,得到折射率为1.48~1.53的光学元件。通过调整苯基三乙氧基硅烷与甲基三乙氧基硅烷的比例,可以精密控制光学元件的折射率。
另外,也可以将上式(1)表示的硅化合物和与选自烷氧基钛、烷氧基锆、烷氧基铝及其螯合物中的至少一种的金属化合物组合使用。例如,通过四正丁氧基钛、三丁氧基铝、四丁氧基锆等烷氧基金属化合物,或钛的乙酰丙酮化物络合物那样的、氧化物的折射率比氧化硅高的金属化合物与上式(1)中的硅化合物组合使用,这样可以控制所形成的光学元件的折射率。如果过多使用这样的金属化合物,光学元件形成用液状组合物在形成液滴时就难以流动。因此,相对于前述光学元件形成用液状组合物中的硅元素和金属元素的总量100mol%,上述至少一种的金属化合物其金属元素以摩尔比表示,优选使用小于或等于30%的,更优选使用3~20%的。
另外,上式(1)所表示的硅化合物和下式(2)表示的硅化合物(以下,称“式(2)中的硅化合物”)可以组合使用。
R2SiQ2 (2)
其中,R各自独立地为烷基、乙烯基、氨基、环氧基、苯基或苄基,Q各自独立地为卤素或烷氧基。其中,前式(2)中优选使用R为苯基或甲基、Q为甲氧基或乙氧基的硅化合物。这样,光学元件形成用液状组合物在形成液滴时流动性良好。在与上述的具有比氧化硅高的折射率的金属化合物合用时,通过进一步与式(2)的硅化合物合用,可以防止因与过量的具有高折射率的金属化合物合用引起的光学元件形成用液状组合物流动变难的问题。
式(2)中的硅化合物虽然是能够水解、缩聚的化合物,但其单独使用因不能形成网状结构、其含量过多会使光学元件的机械强度降低,所以相对于光学元件形成用液状组合物中的硅、钛等元素的总量100mol%,式(2)中的硅化合物,以硅摩尔百分率表示,优选使用小于或等于50%,更优选使用3~40%。
光学元件形成用液状组合物含有可以水解、缩聚的水解性化合物(例如烷氧基硅)、水、酸催化剂和溶剂。在该烷氧基硅中加水,通过使其水解和缩聚,得到增大聚合度的硅烷。作为这时所使用的催化剂,可举例如盐酸、硝酸、硫酸等无机酸类,醋酸、草酸、甲酸、丙酸、对-甲苯磺酸等有机酸类。使用酸催化剂的量以摩尔比表示,相对于烷氧基硅1mol,优选3mmol~200mmol,更优选10mmol~100mmol。
水量优选水解必要的化学计算量以上。如果添加的水量比化学计算量小,在为使其凝胶化的干燥时,未反应的烷氧基硅易挥发而不优选。通常,水的添加量,也包括催化剂水溶液中的水,为必要的化学计算量的1.1~30倍,用摩尔比表示,优选是烷氧基硅的1.5~20倍,更优选2~10倍。
本发明中使用的溶剂(有机溶剂)依赖于涂覆的形成方法。适用的有浇铸法,浸渍法,旋涂法,凹版涂布法,苯胺印刷法,辊涂法,喷雾法,刷毛涂法等。其中,浇铸法或浸渍法使用的有机溶剂优选挥发速度快的溶媒。如果溶媒的蒸发速率过慢,涂膜的干燥就慢,液体的流动性增高,就不能形成均一的湿涂膜。所以优选使用甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁氧基醇等挥发速度快的醇系溶剂。另一方面,凹版涂布,苯胺印刷法,辊涂法中使用的有机溶剂优选蒸发速度慢的溶媒。如果使用蒸发速率快的溶剂,在没有充分均一涂布时,溶媒就会蒸发掉,存在最后形成的光学元件的高度不均一的情况。
溶剂的蒸发速度以醋酸丁酯的蒸发速度为100,用相对蒸发速度指数进行一般性评价。将此值在40以下的溶剂分类为蒸发速度极慢的溶剂。这样的溶剂优选在凹版涂布法,苯胺印刷法、辊涂法中作为有机溶剂使用。作为例子,可举乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、溶纤剂乙酸酯、二乙二醇单乙基醚、己二醇、二乙二醇、乙二醇、三丙二醇、双丙酮醇、四氢糠醇等。
本发明所使用的涂布液优选至少含有上述一种溶剂的,也可以根据涂布方法或涂布液的特性将上述的溶剂多种混合使用。使用溶剂的量用摩尔比表示,优选相对于烷氧基硅,为0.3~5倍,更优选0.5~3倍。
在形成有润湿性不同的图形结构的基材表面上涂覆光学元件形成用液状组合物。作为涂覆方法,在使用喷涂的情况下,为了使光学元件形成用组合物以液滴状附着在基板上,优选润湿性小的区域附着的液体容易地向润湿性大的区域移动。通过改变全体喷雾附着量,使其具有能调节最终所得光学元件的高度的优点。
另外,也优选使用浸涂法。将上述附着图形膜的基材浸渍在光学元件形成用液状组合物的浴中,用规定的提升速度提升,仅在基材表面润湿性大的区域,上述液状组合物以液滴状态附着。但是根据情况,在基材表面润湿性大的区域和润湿性小的区域全部以基本均一的厚度涂覆上述液状组合物时,可以通过对基材或涂覆液层振动、超声波振动,或向涂覆液层吹空气,使上述液状组合物聚集在基材表面润湿性大的区域。但是,某些种类的光学元件形成用液状组合物,例如由苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苄基三甲氧基硅烷、苄基三乙氧基硅烷这样的三烷氧基硅烷,酸催化剂,水,溶剂所组成的液状组合物,特别是在溶剂和水的量相对少的情况下,或者在基材表面润湿性大的区域的面积与润湿性小的区域的面积的比率大的情况下,涂布后立刻向基材表面润湿性大的区域的聚集是不会产生的。但是如果经涂布、使其干燥数小时后,将基材在维持其涂覆面向上几乎水平的状态下,于100~300℃下加热,前述干燥形成的固状涂布膜的粘性就下降,软化,形成仿佛熔液状态,就会向润湿性大的区域聚集。进一步继续加热,缩聚进行完全而固化,在上述的润湿性大的区域形成基材表面上牢固附着的苯基聚硅氧烷或苄基聚硅氧烷的凸透镜状的微小凸部。根据上述液状组合物的涂布和需要,通过其后的振动,液状组合物向基材表面润湿性大的区域聚集,形成液滴状后,在100~300℃加热10~300分钟,进行水解和缩聚反应,得到在基材上润湿性大的区域牢固附着有微小凸透镜状的透明固体凸部的透镜或者微透镜列。
本发明中,因为形成表面能量不同的曝光部和非曝光部,所以也可以通过控制曝光部和非曝光部的表面能量的差,来控制透镜的形状。因此可以根据期望的形状使用前述有疏水基的化合物。
作为本发明所用的基材,优选使用有耐热性的平板状基材。作为基材,希望其在200℃和20℃的基材表面翘曲量(基材表面方向的每单位长度与其表面垂直方向的热变形长度)为每1cm在±5μm以内。翘曲量若超过此范围,在膜成型过程中,基材和膜有可能在界面剥离或者膜产生龟裂,所以优选选择基材的材料、尺寸和形状。
另外,优选基材的线膨胀率在1.5×10-5/℃以下。如果基材的线膨胀率超过1.5×10-5/℃,在有机聚硅氧烷膜的成型过程中基材与膜在界面会剥离或者膜产生龟裂。作为基材,优选透明的。普通的无机玻璃因为具有1.5×10-5/℃以下的线膨胀率而优选。此外,优选基材的至少一个表面是氧化物。如果与有机聚硅氧烷膜接触的基材表面不是氧化物,在膜成形过程中附着强度下降,视情况不同,基材与膜在界面会产生剥离。作为优选的基材材质,可举例如硅酸盐系玻璃、硼硅酸盐系玻璃之类的氧化物玻璃,石英,透明陶瓷等。
作为本发明所用的基材,当使用相对于所希望的波长的光,如可见光、紫外光或者红外光透明的物体例如玻璃基板时,本发明可以进一步发挥复合透镜、波导通路、衍射光栅、棱镜等透过型光学元件的功能。
本发明的光学元件的制造方法中,可以将上述光学元件形成用液状组合物涂布在规则地存在表面能量不同的区域的基材表面后,通过在100℃以上温度热处理,在该图形部位的润湿性大的亲水性表面区域上引发光学元件形成用液状组合物,可以精确形成所期望的元件。
实施例
以下,对本发明进行具体说明。
实施例1
(1)氧化钛溶胶的配制和成膜
将用16mol乙醇稀释的0.1摩尔正丁氧基钛稀释物,用0.1摩尔乙酰乙酸乙酯稳定化,加入以0.01mol/L浓度溶解硝酸的水0.2摩尔,搅拌制得氧化钛溶胶。
将具有无碱铝硼硅酸盐玻璃组成、厚2.0mm、25mm×25mm的玻璃基板浸渍在上述的氧化钛溶胶浴中,通过以1.11mm/秒的提升速度提升,在玻璃基板表面上浸涂氧化钛溶胶膜,然后,在500℃加热30分钟。玻璃基板的各表面上形成厚度约20nm的锐钛矿型氧化钛膜。
(2)FAS溶胶的配制和成膜
在用2.0摩尔异丙醇稀释的0.01摩尔的十七氟代癸基三甲氧基硅烷(以下称FAS)中,加入以0.06重量%溶解硝酸的水0.02摩尔,搅拌制得FAS溶胶。
将涂覆上述氧化钛膜的玻璃基板和放入烧瓶中的上述FAS溶胶置于密闭的电炉中,于240℃加热30分钟,在氧化钛膜上蒸镀涂覆数nm厚的FAS膜。
(3)光照射使FAS分解
将具有直径150μm的圆形开口部(光透过部分)、以间隔(圆中心的间隔)175μm、基底网状配置的约20000个的光掩模,放在涂覆有上述氧化钛膜和FAS膜的玻璃基板上,用从超高压水银灯(“UIS-25102”ゥシ才电机制250W、波长250~450nm)发出的220~310nm波长的光下,23.0mW/cm2照射强度、310~390nm波长光下以73.0mW/cm2照射强度,照射5分钟,这样,得到带有FAS成图的基板。在掩模的圆形开口部所对应的FAS膜的曝光部,FAS的氟代烷基链通过底层膜氧化钛的光催化作用分解蒸发,FAS变成羟基硅氧烷或者羟基聚硅氧烷。用接触角计(CA-DT,协和界面科学(株)制)利用水和后述的苯基倍半硅氧烷溶胶测定FAS膜的非曝光部和曝光部的接触角,非曝光部为108度(水)和57度(苯基倍半硅氧烷溶胶),曝光部为5度(水)和30度(苯基倍半硅氧烷溶胶)。
(4)苯基倍半硅氧烷溶胶的配制和成膜以及透镜列的形成
用1.5摩尔乙醇稀释苯基三乙氧基硅烷1摩尔,加入以1.44重量%溶解盐酸的水4摩尔,约搅拌2小时,使苯基三乙氧基硅烷进行水解反应和缩聚反应,得到苯基倍半硅氧烷(PhSiO3/2)溶胶。
将上述附着成图的FAS基板浸渍在苯基倍半硅氧烷溶胶浴中,以3.03mm/秒的提升速度提升,这样,在玻璃基板的附着成图的FAS膜的表面上浸涂苯基倍半硅氧烷溶胶膜。湿膜厚为数十μm。将其在室温干燥约15小时,形成凝胶膜。此凝胶膜在形成图形的FAS膜表面,以基本均一的厚度延展,其膜厚约为2μm,随着溶剂的蒸发,此溶胶失去流动性,形成凝胶化的固体状。然后,将此凝胶化膜在200℃保持约10分钟,凝胶变成流动性的液状,FAS膜非曝光部上的凝胶移动,聚集到FAS膜曝光部(直径150μm的圆形)上,形成凸部。继续加热20分钟,FAS膜曝光部上的凸部完全凝胶化固化,形成由苯基倍半硅氧烷聚合体构成的直径120μm的半球状透镜,得到在基板的表面约固定20000个透镜的微透镜列。透镜的顶点和底部间的厚约为7μm。用原子间力显微镜(AFM)测定形成的透镜列的3维表面轮廓图如图1所示。从透镜顶部切割的断面轮廓如图2所示。
用5分评价前述形成的透镜的厚度的偏差,为7±0.5μm,误差约为±7.1%。测定焦距为425±25μm,误差为±5.9%。进一步,评价材料在波长400~2,500nm的光透过性时,确认没有在通信带的波长区域存在问题的吸收。此外,与基板的密合性良好,切断基板周边或清洗时,透镜也没从基板剥离。
对上述的微透镜列在300℃进行2小时的耐热试验后,恢复到室温,观察是否出现龟裂,评价耐热性。结果表明透镜和基板没有出现龟裂或剥离,所有透镜的焦距在耐热试验前后没有变化。
实施例2
苄基倍半硅氧烷溶胶的配制和成膜以及透镜列的成形
用1.5摩尔乙醇稀释1摩尔苄基三乙氧基硅烷,向其中加入以1.44重量%溶解盐酸的水4摩尔,搅拌约2小时,使苄基三乙氧基硅烷进行水解反应和缩聚反应,制得苄基倍半硅氧烷(BzSiO3/2)溶胶。
与实施例1同样,在形成FAS图形的无碱玻璃基板上,用上述苄基倍半硅氧烷溶胶以3.03mm/秒的提升速度浸渍涂布成膜,然后在室温干燥约15小时。接着,将凝胶膜在200℃加热30分钟,与实施例1同样软化凝胶膜,在FAS膜曝光部(直径150μm的圆形)上聚集形成凸部后,完全凝胶化固化,形成由苄基倍半硅氧烷聚合物构成的直径120μm的半球状透镜,得到在基板的表面约固定20000个透镜的微透镜列。透镜的顶点到底部的厚约为7μm。
用5分评价前述形成的透镜的厚度的偏差,为7±0.3μm,误差约为±4.3%。测定焦距为425±20μm,误差为±4.7%。进一步,评价材料在波长400~2,500nm的光透过性时,确认没有在通信带的波长域存在问题的吸收。此外,与基板的密合性良好,切断基板周边或清洗时,透镜也没从基板剥离。耐热性试验结果表明透镜和基板没有出现龟裂或剥离,所有透镜的焦距在耐热试验前后没有变化。
实施例3
用乙醇将实施例2所使用的苄基倍半硅氧烷溶胶稀释两倍,作为透镜形成材料,与实施例1同样,在形成FAS图形的无碱玻璃基板上,以3.03mm/秒的提升速度浸渍涂布成膜,在FAS膜曝光部(直径150μm的圆形)上聚集形成凸部。然后在室温干燥约15小时。接着,在200℃加热30分钟,使之完全固化,结果形成直径120μm的半球状透镜,制得在基板的表面约固定20000个透镜的微透镜列。透镜的顶点到底部的厚约为3.3μm。
5分评价前述形成的透镜的厚度的偏差,上述透镜的厚度为3.3±0.2μm,误差为±6.1%。测定焦距为891±65μm,误差为±7.3%。评价材料在波长400~2,500nm的光透过性时,确认没有在通信带的波长域存在问题的吸收。此外,与基板的密合性良好,切断基板周边或清洗时,透镜也没从基板剥离。耐热性试验结果表明透镜和基板没有出现龟裂或剥离,所有透镜的焦距在耐热试验前后没有变化。
实施例4
将9.5g四乙氧基硅烷和0.26g十七氟代癸基三甲氧基硅烷加入81.2g乙醇中,搅拌20分钟,然后加入4.04g水和0.1N的盐酸5.0g,搅拌2小时。然后将此溶液装入密闭容器中,25℃静置10日,制得溶液。此溶液用乙醇稀释5倍,制得疏水处理液。
取上述疏水处理液10g和氧化钛微粒子(TiO2微粒子,平均粒径7nm,石原产业制光催化氧化钛微粒子“STS-01”)0.09g混合,调制成涂布液。将此涂布液在玻璃基板上流涂,然后,在21℃的干燥室内干燥后,再在空气中于120℃下干燥20分钟。然后,同实施例1,在涂覆有上述氧化钛膜和FAS含有膜的玻璃基板上放置直径150μm的圆形开口部以间隔175μm、基板网状配置约20000个的光掩模,使用与实施例1同样的超高压水银灯,与实施例1同样的照射强度,照射5分钟,通过光催化作用,光照射部的FAS的氟代烷基链分解。测定曝光部分相对于水和后述的苄基倍半硅氧烷的接触角,非曝光部为105度(水)和60度(苄基倍半硅氧烷溶胶),曝光部为4度(水)和32度(苄基倍半硅氧烷溶胶)。
用实施例2中配制的苄基倍半硅氧烷溶胶,以与实施例1同样的提升速度3.03mm/秒,浸渍涂布成膜,在室温干燥约15小时制成凝胶膜。此凝胶膜在FAS成图的膜表面以基本均一的厚度延展,由于溶剂的蒸发,此溶胶失去流动性,凝胶化,形成固体状。然后,将此凝胶膜在200℃保持10分钟,凝胶产生流动性,变成液状,在FAS膜非曝光部上的凝胶移动,聚集到FAS膜曝光部(直径150μm的圆形)上,形成凸部,继续加热20分钟,FAS膜曝光部上的凸部完全凝胶化固化,形成直径120μm的半球状透镜,制得在基板的表面约固定20000个透镜的微透镜列。透镜的顶点到底部的厚约为7μm。
5分评价前述形成的透镜的厚度的偏差,上述透镜的厚度为7±0.3μm,误差为±4.3%。测定焦距为430±21μm,误差为±4.9%。进一步,评价材料在波长400~2,500nm的光透过性时,确认没有在通信带的波长域存在问题的吸收。此外与基板的密合性良好,切断基板周边或清洗时,透镜也没从基板剥离。将上述的微透镜在300℃进行2小时的耐热试验后,恢复到室温,观察是否出现龟裂,评价耐热性。结果表明透镜和基板没有出现龟裂或剥离,所有透镜的焦距在耐热试验前后没有变化。
这样,本实施例4中的在光催化活性层上涂布FAS这样的疏水性材料后,通过光照射,形成光照射部分和未照射部分的图形。利用该光照射部、未照射部和含有可以水解、缩聚的水解性化合物的透镜成形材料的各表面能量差,形成透镜。此时,使用特定的透镜成形材料时,通过以均一膜厚成膜、干燥和加热,固体状透镜成形材料一次形成液滴状态,通过表面能量的增加形成透镜。
实施例5
含有钛的苯基倍半硅氧烷溶胶的配制和成膜以及透镜列的形成
在用乙醇1摩尔稀释的苯基三乙氧基硅烷0.95摩尔中,加入以1.44重量%溶解氯化氢的水4摩尔,搅拌约30分钟。向其中加入0.05摩尔的钛的乙酰乙酸乙酯络合物,再搅拌约30分钟,制得含有钛的苯基倍半硅氧烷溶胶。
实施例6
含有钛等的苯基倍半硅氧烷溶胶的配制和成膜以及透镜列的形成
用1摩尔乙醇稀释苯基三乙氧基硅烷0.45摩尔和二苯基二乙氧基硅烷0.45摩尔,向其中加入以1.44重量%溶解氯化氢的水4摩尔,搅拌约30分钟。再向其中加入0.10摩尔的钛的乙酰乙酸乙酯络合物,再搅拌约30分钟,制得含有钛等的苯基倍半硅氧烷溶胶。
实施例7
含有甲基倍半硅氧烷的苯基倍半硅氧烷溶胶的配制和成膜以及透镜列的形成
用1.5摩尔乙醇稀释苯基三乙氧基硅烷0.60摩尔和甲基三乙氧基硅烷0.40摩尔,加入以1.44重量%溶解氯化氢的水4摩尔,搅拌约30分钟。制得含有甲基倍半硅氧烷的苯基倍半硅氧烷溶胶。
将实施例5~7所得的溶胶与实施例1同样的方法涂布、干燥,200℃处理形成半球状的透镜。所得的透镜部的材质和折射率如表1所示。实施例1制作的透镜的折光率为1.53,说明实施例5~7的折射率是可以控制的。
表1
实施例编号 | 透镜部的材质 | 透镜折光率 |
5 | 含有苯基的氧化硅-氧化钛聚合物 | 1.55 |
6 | 含有苯基的氧化硅-氧化钛聚合物 | 1.58 |
7 | 含有甲基和苯基的氧化硅聚合物 | 1.50 |
以上说明,按照本发明,可以制得耐热性优良、与基板的密合性优良的微透镜列等光学元件。
Claims (13)
1.一种光学元件的制造方法,其中,将润湿性大的区域和润湿性小的区域规则排列的图形表面作为成形表面,在具有该图形表面的基材的该成形表面上附着光学元件形成用液状组合物,然后,使前述组合物固化,在前述润湿性大的区域形成凸部,其特征在于,作为前述光学元件形成用液状组合物,使用含有选自可以水解和缩聚的水解性化合物和其水解、缩聚物的至少1种的化合物的液体。
2.权利要求1所述的方法,其中,前述水解性化合物是选自硅、铝、锆、钛、锡和锑中的至少1种的元素的烷氧化物或螯合物。
3.权利要求1所述的方法,其中,作为前述水解性化合物,前述液体中有下式(1)表示的硅化合物或其水解、缩聚物。
YnSiX4-n(1)
这里,Y表示烷基、乙烯基、氨基、环氧基、苯基或苄基,X各自独立地表示卤素或者烷氧基,n为0或1。
4.权利要求3所述的方法,其中,前述式(1)中Y是苯基或者苄基,X是甲氧基或乙氧基,n是1。
5.权利要求3或4所述的方法,其中,前述液体除含有前述硅化合物外,进一步含有作为前述水解性化合物的选自烷氧基钛、烷氧基锆、烷氧基铝及其螯合物的至少1种的金属化合物或其水解、缩聚物。
6.权利要求5所述的方法,其特征在于,相对于前述光学元件形成用液状组合物中的硅和金属元素总量100摩尔%,前述至少1种的化合物以其硅和金属元素的摩尔分率表示的含量小于或等于30%。
7.权利要求3~6的任一项所述的方法,其中,前述液体除含有前述硅化合物外,进一步含有作为前述水解性化合物的用下式(2)表示的硅化合物或其水解、缩聚物。
R2SiQ2(2)
这里,R各自独立地表示烷基、乙烯基、氨基、环氧基、苯基或苄基,Q各自独立地表示卤素或烷氧基。
8.权利要求7所述的方法,其中,前述式(2)中R是苯基或甲基,Q是甲氧基或乙氧基。
9.权利要求7或8所述的方法,其中,相对于前述光学元件形成用液状组合物中的硅和金属元素总量100摩尔%,前述式(2)所表示的硅化合物或其水解、缩聚物用Si的摩尔分率表示的含量为小于或等于50%。
10.权利要求1~9的任一项所述的方法,其中,前述附着是通过将前述液状组合物涂布在前述基材的成形表面的整个面上进行的,然后,在涂布后于100℃~300℃加热,使液状组合物聚集在前述润湿性大的区域。
11.权利要求1~10的任一项所述的方法,其中,前述基材的成形表面的图形是通过在基材的表面形成光催化活性的氧化物层和在其上的含有在光催化作用下分解的疏水性基的化合物的光透过性层,然后通过光掩模照射形成的。
12.权利要求1~10的任一项所述的方法,其中,前述基材的成形表面的图形是通过在基材的表面形成含有光催化活性的氧化物和具有在光催化作用下分解的疏水性基的化合物的层,然后通过光掩模照射形成的。
13.权利要求11或12所述的光学元件的制造方法,其中,前述光催化活性的氧化物是氧化钛,前述含有疏水性基的化合物是氟代烷基三烷氧基硅烷或其水解、缩聚物。
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP057223/01 | 2001-03-01 | ||
JP057223/2001 | 2001-03-01 | ||
JP2001057223 | 2001-03-01 | ||
JP288622/01 | 2001-09-21 | ||
JP2001288622 | 2001-09-21 | ||
JP288622/2001 | 2001-09-21 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1457323A true CN1457323A (zh) | 2003-11-19 |
CN1237016C CN1237016C (zh) | 2006-01-18 |
Family
ID=26610456
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB028004949A Expired - Fee Related CN1237016C (zh) | 2001-03-01 | 2002-02-26 | 光学元件的制造方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7029831B2 (zh) |
EP (1) | EP1364917A4 (zh) |
KR (1) | KR20030004376A (zh) |
CN (1) | CN1237016C (zh) |
CA (1) | CA2407853A1 (zh) |
WO (1) | WO2002070413A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101253422B (zh) * | 2005-08-31 | 2012-02-22 | 默克专利股份公司 | 用于制备溶胶-凝胶结构化层的方法 |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040151828A1 (en) * | 2003-02-04 | 2004-08-05 | Anis Zribi | Method for fabrication and alignment of micro and nanoscale optics using surface tension gradients |
WO2004081086A1 (ja) * | 2003-03-14 | 2004-09-23 | Central Glass Company, Limited | 有機無機ハイブリッドガラス状物質とその製造方法 |
US7802450B2 (en) * | 2003-03-14 | 2010-09-28 | Central Glass Company, Limited | Organic-inorganic hybrid glassy materials and their production processes |
US20040263978A1 (en) * | 2003-06-18 | 2004-12-30 | Chipper Robert B. | Method and apparatus for forming an image using only diffractive optics |
JP4393963B2 (ja) * | 2004-03-17 | 2010-01-06 | 住友化学株式会社 | 光触媒体コーティング液 |
US7262135B2 (en) * | 2005-09-01 | 2007-08-28 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming layers |
EP1791001A1 (de) * | 2005-11-25 | 2007-05-30 | Alcan Technology & Management Ltd. | Reflektor |
WO2007109651A2 (en) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Worcester Polytechnic Institute | Selective growth of stable polymorphs |
TWI326001B (en) * | 2006-12-27 | 2010-06-11 | Ind Tech Res Inst | Coatable inorganic material and method of forming pattern by utilizing the same |
TWI335033B (en) * | 2007-02-02 | 2010-12-21 | Ind Tech Res Inst | Laser beam directed pattern formation for disc stamper creation |
US8906501B2 (en) * | 2007-10-05 | 2014-12-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | RuO2 coatings |
FR3006108B1 (fr) * | 2013-05-22 | 2016-12-02 | Electricite De France | Procede de fabrication d'un dispositif photosensible |
US9267206B2 (en) | 2014-01-13 | 2016-02-23 | Eastman Kodak Company | Use of titania precursor composition pattern |
US20180022642A1 (en) * | 2016-07-21 | 2018-01-25 | Honeywell International Inc. | Index matching layer in optical applications |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02164731A (ja) * | 1988-12-19 | 1990-06-25 | Seiko Epson Corp | マイクロレンズアレイの製造方法 |
DE69131658T2 (de) * | 1990-06-25 | 2000-04-27 | Matsushita Electronics Corp | Licht- oder strahlungsempfindliche Zusammensetzung |
JPH06242303A (ja) * | 1993-02-19 | 1994-09-02 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 平板状レンズアレイおよびその製造方法 |
DE69841944D1 (de) | 1997-08-08 | 2010-11-25 | Dainippon Printing Co Ltd | Struktur zur Musterbildung, Verfahren zur Musterbildung und deren Anwendung |
EP0985510B1 (en) * | 1998-02-05 | 2003-09-24 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Article with uneven surface, process for producing the same, and composition therefor |
JP4275233B2 (ja) * | 1999-01-06 | 2009-06-10 | 大日本印刷株式会社 | 光学素子およびその製造方法 |
JP4276724B2 (ja) * | 1999-02-08 | 2009-06-10 | 大日本印刷株式会社 | 光学素子およびその製法 |
JP2001109091A (ja) * | 1999-10-04 | 2001-04-20 | Dainippon Printing Co Ltd | パターン形成体、パターン形成方法およびそれを用いた機能性素子、カラーフィルタ、マイクロレンズ |
US7771630B2 (en) * | 2000-02-24 | 2010-08-10 | The Regents Of The University Of California | Precise fabrication of polymer microlens arrays |
-
2002
- 2002-02-26 CA CA002407853A patent/CA2407853A1/en not_active Abandoned
- 2002-02-26 CN CNB028004949A patent/CN1237016C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-02-26 EP EP02703905A patent/EP1364917A4/en not_active Withdrawn
- 2002-02-26 KR KR1020027014496A patent/KR20030004376A/ko not_active Application Discontinuation
- 2002-02-26 WO PCT/JP2002/001738 patent/WO2002070413A1/ja active Application Filing
- 2002-02-26 US US10/275,009 patent/US7029831B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101253422B (zh) * | 2005-08-31 | 2012-02-22 | 默克专利股份公司 | 用于制备溶胶-凝胶结构化层的方法 |
TWI415673B (zh) * | 2005-08-31 | 2013-11-21 | Merck Patent Gmbh | 經構化之溶膠凝膠層的製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2407853A1 (en) | 2002-10-31 |
US20030124467A1 (en) | 2003-07-03 |
EP1364917A1 (en) | 2003-11-26 |
WO2002070413A1 (fr) | 2002-09-12 |
US7029831B2 (en) | 2006-04-18 |
EP1364917A4 (en) | 2006-03-15 |
KR20030004376A (ko) | 2003-01-14 |
CN1237016C (zh) | 2006-01-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1237016C (zh) | 光学元件的制造方法 | |
CN1212988C (zh) | 单片玻璃光成型扩散器及其制造方法 | |
CN1300063C (zh) | 带有光催化涂层的陶瓷模塑体及其制造方法 | |
CN1303173C (zh) | 防污性构件及防污涂层组合物 | |
CN102627913B (zh) | 复合物及其制造方法 | |
CN1201916C (zh) | 具有特定表面形状的物品的制造方法 | |
CN1362910A (zh) | 具有预定表面形状的物品及其制造方法 | |
CN1860196A (zh) | 具有低折射率及斥水性的覆膜 | |
CN1457293A (zh) | 具有规定表面形状的物品及其制造方法 | |
CN1327437A (zh) | 光吸收图案覆膜制品的制造方法和光吸收图案覆膜制品 | |
CN1279135C (zh) | 光学元件的制造方法 | |
JP2017001327A (ja) | 撥水部材 | |
CN1124920C (zh) | 具有凹凸表面的物品及其制造方法 | |
CN1585697A (zh) | 覆有防污薄膜的制品 | |
JPS62102445A (ja) | 光デイスク基板の製造方法 | |
WO2001051992A1 (fr) | Procede servant a fabriquer un article revetu par une couche portant des motifs et composition photosensible | |
JP2001129474A (ja) | 膨らみパターンの形成方法および当該パターンを有する基体 | |
CN1319191A (zh) | 阶梯状衍射光栅及光波导元件 | |
JP2002338304A (ja) | 所定表面形状を有する物品の製造方法 | |
JP2004262157A (ja) | レンズの製造方法 | |
JP2003167101A (ja) | 光学素子の製造方法 | |
CN1894039A (zh) | 透明膜形成组合物 | |
US7655365B2 (en) | Wettability variable substrate and wettability variable layer forming composition | |
JP2003266451A (ja) | 所定表面形状を有する物品の製造方法 | |
JP4417155B2 (ja) | 建築物用易洗浄性ガラスおよびその製法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20060118 |