DE112018004743T5

DE112018004743T5 - Härtbare zusammensetzung, gehärtetes produkt und linseneinheit

Info

Publication number: DE112018004743T5
Application number: DE112018004743.1T
Authority: DE
Inventors: Masashi Ono; Masahiro Takata; Takeharu Tani
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2017-09-05
Filing date: 2018-08-10
Publication date: 2020-06-18
Also published as: JP6825115B2; US11603457B2; WO2019049609A1; US20200165438A1; JPWO2019049609A1; CN111032700A; CN111032700B

Abstract

Es wird eine härtbare Zusammensetzung bereitgestellt, die Oxidteilchen beinhaltet, die mindestens Indium und Zinn beinhalten und an die ein Ligand mit einer Kohlenwasserstoffgruppe und einer Bindungsstelle an die Oxidteilchen gebunden ist; und eine polymerisierbare Verbindung, in der ein Gehalt der Oxidteilchen in der Zusammensetzung 18 Masse-% oder mehr in Bezug auf einen Gesamtfeststoffgehalt der Zusammensetzung beträgt; und ein gehärtetes Produkt der härtbaren Zusammensetzung oder eine Linseneinheit, die das gehärtete Produkt beinhaltet.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine härtbare Zusammensetzung, ein gehärtetes Produkt und eine Linseneinheit.
Beschreibung des Standes der Technik
Eine Beugungsgitterlinse ist als Hochleistungslinse bekannt, die in der Lage ist, die chromatische Aberration stark zu reduzieren.
Als Beispiele für Materialien, die eine Beugungsgitterlinse bilden, sind ein Harz mit einem relativ hohen Brechungsindex und einer großen Abbe-Zahl und ein Harz mit einem relativ niedrigen Brechungsindex und einer kleinen Abbe-Zahl bekannt.
JP2011-237491A offenbart beispielsweise eine energiehärtbare Harzzusammensetzung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie eine organische Komponente (A) beinhaltet, die ein oder mehrere Monomere auf Fluorbasis mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe in einem Molekül und ein oder mehrere Acrylmonomere mit zwei oder mehreren polymerisierbaren funktionellen Gruppen in einem Molekül enthält; ein transparentes leitfähiges Metalloxid-Feinteilchen (B); und eine energiehärtbare Harzzusammensetzung (C), die einen Polymerisationsinitiator enthält, in dem ein Gehalt der organischen Komponente (A) 40 Gew.-% bis 68 Gew.-% beträgt und ein Gehalt des in der organischen Komponente enthaltenen Acrylmonomers 1,3 Gew.-% bis 5,0 Gew.-% in Bezug auf die organische Komponente beträgt.
JP2011-085869A offenbart ein optisches Material, das ein gehärtetes Produkt beinhaltet, das aus mindestens einem Indiumzinnoxid (ITO)-Feinteilchen und einer Harzzusammensetzung zusammengesetzt ist, die ein optisches Harz enthält, wobei das optische Material einen Minimalwert eines Brechungsindexes in einem Wellenlängenbereich von 1600 nm bis 1800 nm aufweist (ein Wert, der eine Beziehung von dn/dλ = 0 and d²n/dλ² > 0 erfüllt, wobei, n: Brechungsindex, λ: Wellenlänge des Lichts, dn/dλ: primäre Ableitung des Brechungsindex in Bezug auf die Wellenlänge des Lichts, und d²n/dλ²: sekundäre Ableitung des Brechungsindex in Bezug auf die Wellenlänge des Lichts).
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Wie oben beschrieben, werden auf dem Gebiet optischer Materialien wie Beugungsgitterlinsen Materialien mit einem niedrigen Brechungsindex und einer kleinen Abbe-Zahl verwendet.
Als Ergebnis intensiver Studien haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung jedoch herausgefunden, dass in dem in JP2011-237491A oder JP2011-085869A offenbarten optischen Material eine ausreichend kleine Abbe-Zahl noch nicht erhalten wurde.
Eine Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es, eine härtbare Zusammensetzung bereitzustellen, aus der ein gehärtetes Produkt mit einer kleinen Abbe-Zahl und einem niedrigen Brechungsindex erhalten werden kann.
Eine weitere Aufgabe einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es, ein gehärtetes Produkt mit einer kleinen Abbe-Zahl und einem niedrigen Brechungsindex oder eine Linseneinheit, die das gehärtete Produkt beinhaltet, bereitzustellen.
Mittel zum Erreichen der obigen Aufgaben beinhalten die folgenden Aspekte.

<1> Härtbare Zusammensetzung, umfassend:
- Oxidteilchen, die mindestens Indium und Zinn beinhalten und an die ein Ligand mit einer Kohlenwasserstoffgruppe und einer Bindungsstelle an die Oxidteilchen gebunden ist; und
- eine polymerisierbare Verbindung,
- in der ein Gehalt der Oxidteilchen in der Zusammensetzung 18 Masse-% oder mehr in Bezug auf einen Gesamtfeststoffgehalt der Zusammensetzung beträgt.
<2> Die härtbare Zusammensetzung nach <1>, in der die Bindungsstelle an die Oxidteilchen eine Carboxygruppe, eine Thiolgruppe, eine Phosphorsäuregruppe, eine Phosphinstruktur oder eine Aminogruppe ist.
<3> Die härtbare Zusammensetzung nach <1> oder <2>, in der die Bindungsstelle an die Oxidteilchen eine Carboxygruppe ist.
<4> Die härtbare Zusammensetzung nach einem von <1> bis <3>, in der eine Gesamtzahl von Kohlenstoffatomen der im Liganden enthaltenen Kohlenwasserstoffgruppe 12 bis 20 beträgt.
<5> Die härtbare Zusammensetzung nach einem von <1> bis <4>, in der ein Zahlenmittel des Teilchendurchmessers der Oxidteilchen 10 nm bis 30 nm beträgt.
<6> Die härtbare Zusammensetzung nach einem von <1> bis <5>, in der ein Zahlenmittel des Teilchendurchmessers der Oxidteilchen 15 nm bis 25 nm beträgt.
<7> Die härtbare Zusammensetzung nach einem von <1> bis <6>, in der ein Indiumgehalt I Atom-% und ein Zinngehalt S Atom-% in den Oxidteilchen die Formel A1 erfüllen. $0,04 < S / (I + S) < 0,20$
<8> Die härtbare Zusammensetzung nach einem von <1> bis <7>, in der ein Indiumgehalt I Atom-% und ein Zinngehalt S Atom-% in den Oxidteilchen die Formel A2 erfüllen. $0,05 < S / (I + S) < 0,12$
<9> Die härtbare Zusammensetzung nach einem von <1> bis <8>, in der eine Abbe-Zahl der härtbaren Zusammensetzung 10 bis 25 beträgt.
<10> Ein gehärtetes Produkt, erhalten durch Härtung der härtbaren Zusammensetzung nach einem von <1> bis <9>.
<11> Linseneinheit, umfassend das gehärtete Produkt nach <10>.

Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine härtbare Zusammensetzung bereitzustellen, aus der ein gehärtetes Produkt mit einer kleinen Abbe-Zahl und einem niedrigen Brechungsindex erhalten werden kann.
Zusätzlich ist es gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung möglich, ein ausgehärtetes Produkt mit einer kleinen Abbe-Zahl und einem niedrigen Brechungsindex oder eine Linseneinheit, die das gehärtete Produkt beinhaltet, vorzusehen.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das die Absorptionseigenschaften einer ITO-Teilchendispersion in Beispielen zeigt.
2 zeigt eine Korrelation zwischen einem mittleren Teilchendurchmesser von ITO-Teilchen und lichtstreuenden Komponenten durch Berechnung der Finite Difference Time Domain (FDTD) Methode (Finite-Differenzen-Methode im Zeitbereich).
3 ist eine schematische Ansicht einer Form, die in den Beispielen zur Produktion einer Beugungsgitterlinse verwendet wird.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Numerische Bereiche, die in der vorliegenden Beschreibung mit „bis“ ausgedrückt werden, bedeuten einen Bereich, der vor und nach „bis“ beschriebenen numerischen Werte als die Untergrenze und Obergrenze beinhaltet.
Zusätzlich stellt „(Meth)acryl“ in der vorliegenden Beschreibung beide oder eine von Acryl und Methacryl dar, und „(Meth)acrylat“ stellt beide oder eine von Acrylat und Methacrylat dar.
Darüber hinaus bedeutet in der vorliegenden Beschreibung die Menge jeder Komponente in der Zusammensetzung die Gesamtmenge der mehreren entsprechenden Substanzen, die in der Zusammensetzung vorhanden sind, sofern nicht anders angegeben, in einem Fall, in dem es mehrere Substanzen gibt, die jeder Komponente in der Zusammensetzung entsprechen.
In der vorliegenden Beschreibung beinhaltet der Begriff „Schritt“ nicht nur einen unabhängigen Schritt, sondern auch einen Schritt, der sich nicht klar von anderen Schritten unterscheiden lässt, solange der beabsichtigte Zweck des Schrittes erreicht wird.
In der Angabe einer Gruppe (Atomgruppe) in der vorliegenden Beschreibung beinhaltet die Angabe ohne Substitution oder Nicht-Substitution diejenige, die einen Substituenten aufweisen und auch diejenige, die keinen Substituenten aufweisen. Eine „Alkylgruppe“ bezieht sich beispielsweise nicht nur auf eine Alkylgruppe ohne Substituenten (unsubstituierte Alkylgruppe), sondern auch auf eine Alkylgruppe mit einem Substituenten (substituierte Alkylgruppe).
Darüber hinaus kann die chemische Strukturformel in der vorliegenden Beschreibung als eine vereinfachte Strukturformel beschrieben werden, in der ein Wasserstoffatom weggelassen wird.
In der vorliegenden Offenbarung sind „Masse-%“ und „Gew.-%“ synonym, und „Massenteil“ und „Gewichtsteil“ sind synonym.
Darüber hinaus ist in der vorliegenden Offenbarung eine Kombination von zwei oder mehr bevorzugten Ausführungsformen eine bevorzugtere Ausführungsform.
Darüber hinaus sind das Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) und das zahlenmittlere Molekulargewicht (Mn) in der vorliegenden Offenbarung, sofern nicht anders angegeben, ein Molekulargewicht, das durch Nachweis mit einem Lösungsmittel THF (Tetrahydrofuran) und einem Differentialrefraktometer mittels eines Analysators für Gelpermeationschromatographie (GPC) unter Verwendung von Säulen von TSKgel GMHxL, TSKgel G4000HxL und TSKgel G2000HxL (von denen alle Handelsnamen sind und von TOSOH CORPORATION hergestellt wurden) und mittels Umwandlung unter Verwendung von Polystyrol als eine Standardsubstanz erhalten wurde.
(Härtbare Zusammensetzung)
Eine härtbare Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung (nachstehend einfach als „Zusammensetzung“ bezeichnet) beinhaltet Oxidteilchen, die mindestens Indium und Zinn beinhalten und an die ein Ligand mit einer Kohlenwasserstoffgruppe und einer Bindungsstelle an die Oxidteilchen gebunden ist; und eine polymerisierbare Verbindung, in der ein Gehalt der Oxidteilchen in der Zusammensetzung 18 Masse-% oder mehr in Bezug auf einen Gesamtfeststoffgehalt der Zusammensetzung beträgt.
Die härtbare Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist eine Zusammensetzung, die durch Anwendung von externer Energie gehärtet wird, und sie ist bevorzugt eine Zusammensetzung, die durch Wärme oder Licht gehärtet wird, und bevorzugter eine Zusammensetzung, die durch Licht gehärtet wird.
Die härtbare Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist bevorzugt eine UV-härtbare Zusammensetzung.
Wie vorstehend beschrieben, ist ein Material mit einem niedrigen Brechungsindex und einer kleinen Abbe-Zahl als ein optisches Material erforderlich.
Eine Abbe-Zahl ist ein Wert, der durch Formel 1 berechnet wird. $Abbe - Zahl ν_{d} = (n_{d} - 1) / (n_{f} - n_{c})$
In Formel 1 ist n_d ein Brechungsindex für eine D-Linie (eine Wellenlänge von 587,56 nm), n_f ist ein Brechungsindex für eine F-Linie (eine Wellenlänge von 486,1 nm) und n_c ist ein Brechungsindex für eine C-Linie (eine Wellenlänge von 656,3 nm).
Die C-Linie, D-Linie und F-Linie sind eine C-Linie, D-Linie und F-Linie in den Fraunhofer-Linien.
Weiterhin offenbart JP2011-237491A oder JP2011-085869A ein optisches Material, das Indiumzinnoxid(ITO)-Teilchen verwendet, um ein Material mit einem niedrigen Brechungsindex und einer kleinen Abbe-Zahl zu erhalten.
Als Ergebnis intensiver Studien haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung herausgefunden, dass in dem in JP2011-237491A oder JP2011-085869A offenbarten optischen Material eine ausreichend kleine Abbe-Zahl noch nicht erhalten wurde.
Es wird vermutet, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass in dem in JP2011-237491A oder JP2011-085869A offenbarten optischen Material Dispergierbarkeit der im Material verwendeten ITO-Teilchen unzureichend ist, so dass sich die ITO-Teilchen aneinander ansammeln, Oberflächenfehler auf der Oberfläche der ITO-Teilchen erzeugt werden und so weiter.
Dementsprechend haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung herausgefunden, dass ein gehärtetes Produkt mit einer kleinen Abbe-Zahl und einem niedrigen Brechungsindex durch Verwendung der härtbaren Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung erhalten werden kann.
Der Grund, warum der obige Effekt erhalten wird, ist nicht klar, wird jedoch wie folgt vermutet.
Im Allgemeinen ist ein Brechungsindex von ITO in einem Massenzustand etwa so hoch wie 2,0 bis 2,2 in einem Bereich sichtbaren Lichts (400 nm bis 700 nm). Partikuläre ITO-Teilchen, die in der vorliegenden Offenbarung verwendet werden, weisen jedoch aufgrund eines Größeneffekts und einer hohen Trägerkonzentration einen starken Absorptionspeak in einem nahen Infrarotbereich auf. Das Vorhandensein dieser starken Absorption verursacht eine signifikante Abnahme des Brechungsindexes und eine große Brechungsindexdispersion in einer kurzwelligen Seitenbereich (das heißt, sichtbarem Licht) aufgrund des Absorptionspeaks. Aus diesem Grund weist eine Zusammensetzung, in der die ITO-Teilchen dispergiert sind, und ein gehärtetes Produkt davon einen niedrigen Brechungsindex und eine kleine Abbe-Zahl im Vergleich zu einer Zusammensetzung, in der Teilchen mit einem hohen Brechungsindex dispergiert sind, wie beispielsweise Titanoxid, und einem gehärteten Produkt davon, auf.
Zusätzlich ist ein Ligand mit einer Kohlenwasserstoffgruppe und einer Bindungsstelle für Oxidteilchen an die in der vorliegenden Offenbarung verwendeten Oxidteilchen gebunden. Aus diesem Grund werden die Oxidteilchen gemäß der vorliegenden Offenbarung in der härtbaren Zusammensetzung als hoch dispergierbar angesehen.
Dementsprechend wird angenommen, dass, da eine Ungleichmäßigkeit der Teilchenformen aufgrund der Aggregation von Teilchen in einer Zusammensetzung und in einem so erhaltenen gehärteten Produkt verhindert wird, eine Peakbreite eines Plasmonresonanzpeaks der Partikel schmal wird und der Plasmonresonanzpeak leicht bei einer kürzeren Wellenlänge auftritt, und dadurch ein gehärtetes Produkt mit einer kleinen Abbe-Zahl erhalten werden kann.
Es wird auch angenommen, dass die Oberflächenfehler der Oxidteilchen leicht durch Integration eines Liganden auf der Oberfläche gehemmt werden. Dadurch wird die Mobilität der Elektronen in den Oxidteilchen verbessert, eine Peakbreite wird wahrscheinlich schmal, und eine Absorptionsintensität eines Resonanzpeaks wird wahrscheinlich stärker. Dementsprechend wird angenommen, dass ein gehärtetes Produkt mit einer kleineren Abbe-Zahl leicht erhalten wird.
Nachstehend werden die Details jeder Komponente, die in der härtbaren Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung enthalten ist, beschrieben.
<Spezifische Oxidteilchen>
Die härtbare Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Oxidteilchen (nachstehend als das „spezifische Oxidteilchen“ bezeichnet), das mindestens Indium und Zinn aufweist und an das ein Ligand mit einer Kohlenwasserstoffgruppe und einer Bindungsstelle an die Oxidteilchen gebunden ist.
[Ligand]
Der Ligand mit einer Kohlenwasserstoffgruppe und der Bindungsstelle für die Oxidteilchen ist an das spezifische Oxidteilchen gebunden.
Ob der Ligand an das spezifische Oxidteilchen gebunden ist oder nicht, wird unter Verwendung eines Fourier-Transformations-Infrarotspektrophotometers (FTIR) überprüft.
Insbesondere durch Messen des Vorhandenseins oder Fehlens von Streckschwingung, die von einer Kohlenwasserstoffgruppe mit einer Wellenzahl von etwa 2900 cm^-1 bis 3000 cm^-1 unter Verwendung von FTIR in dem spezifischen Oxidteilchen abgeleitet ist, ist es möglich zu überprüfen, ob der Ligand an das spezifische Oxidteilchen gebunden ist oder nicht.
-Kohlenwasserstoffgruppe-
Die Kohlenwasserstoffgruppe in dem Liganden, der in der vorliegenden Offenbarung verwendet wird, ist nicht besonders eingeschränkt, jedoch ist sie bevorzugt eine Alkylgruppe oder eine Alkenylgruppe und bevorzugter eine Alkylgruppe.
Die Kohlenwasserstoffgruppe kann linear sein oder kann eine verzweigte Struktur oder eine ringförmige Struktur aufweisen, jedoch ist sie bevorzugt linear.
Zusätzlich kann die Kohlenwasserstoffgruppe durch ein Halogenatom substituiert sein.
Darüber hinaus ist die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome der im Ligand enthaltenen Kohlenwasserstoffgruppe bevorzugt 8 bis 40, bevorzugter 12 bis 20 und noch bevorzugter 14 bis 18.
Darüber hinaus kann der Ligand nur eine Kohlenwasserstoffgruppe aufweisen oder zwei oder mehr Kohlenwasserstoffgruppen aufweisen.
Eine Gesamtzahl von Kohlenstoffatomen der im Ligand enthaltenen Kohlenwasserstoffgruppe bezieht sich auf eine Gesamtzahl von Kohlenstoffatomen aller Kohlenwasserstoffgruppen in einem Fall, in dem der Ligand mehrere Kohlenwasserstoffgruppen enthält.
-Bindungsstelle für Oxidteilchen-
Die Bindungsstelle an die Oxidteilchen weist bevorzugt eine Bindungsstelle an die Oxidteilchen auf.
Die Bindungsstelle ist nicht besonders eingeschränkt, solange sie an Indium und Zinn enthaltende Oxidteilchen bindet, jedoch ist sie bevorzugt eine Carboxygruppe, eine Thiolgruppe, eine Phosphorsäuregruppe, eine Phosphinstruktur (P(-R^P)₃), eine Phosphinoxidstruktur (P(=O)(-R^P)₃), eine Aminogruppe (-NR₂) oder eine Ammoniumgruppe, eine Hydroxylgruppe oder eine Oniumgruppe; bevorzugter eine Carboxygruppe, eine Thiolgruppe, eine Phosphorsäuregruppe, eine Phosphinstruktur oder eine Aminogruppe unter dem Gesichtspunkt, dass Bonden an Indium enthaltende Oxidteilchen leicht ist und eine hohe Dispergierbarkeit erwartet wird; und noch bevorzugter eine Carboxygruppe, insbesondere unter dem Gesichtspunkt, dass die Bindung an Indium enthaltende Oxidteilchen leicht ist.
R^P,s in der Phosphinstruktur (P(-R^P)₃) oder Phosphinoxidstruktur (P(=O)(-R^P)₃) stellen jeweils unabhängig voneinander einen Substituenten dar, und mindestens ein R ist bevorzugt eine Kohlenwasserstoffgruppe, und alle drei R^P,s sind bevorzugt eine Kohlenwasserstoffgruppe. In einem Fall, in dem R^P eine Kohlenwasserstoffgruppe ist, entspricht R^P der Kohlenwasserstoffgruppe im oben genannten Ligand.
Zusätzlich kann der Ligand nur eine Bindungsstelle oder zwei oder mehr Bindungsstellen aufweisen, aber unter dem Gesichtspunkt einer weiter verbesserten Dispergierbarkeit weist er bevorzugt nur eine Bindungsstelle auf.
R^N,s in einer Aminogruppe (-NR^N ₂) stellen jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder einen Substituenten dar, und alle R^N,s sind bevorzugt ein Wasserstoffatom.
Darüber hinaus ist ein Bindungsmodus zwischen diesen Bindungsstellen und den Oxidteilchen nicht besonders eingeschränkt, jedoch ist Bonden durch eine Koordinatenbindung zu bevorzugen.
-Spezifische Beispiele von Liganden-
Der Ligand ist nicht besonders eingeschränkt, und Beispiele dafür beinhalten Decansäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Behensäure, Ölsäure, Erucasäure, Oleylamin, Dodecylamin, Dodecanethiol, 1-Hexadecanethiol, Trioctylphosphinoxid, Trioctylphosphin, Oleylphosphat, Cetrimoniumbromid (Cetyltrimethylammoniumbromid) und dergleichen.
Eine Art des Ligandes kann allein verwendet werden, oder zwei oder mehr Arten davon können in Kombination verwendet werden.
Unter dem Gesichtspunkt der Dispergierbarkeit der spezifischen Oxidteilchen beträgt ein Gehalt des Ligandes bevorzugt 0,1 Masse-% bis 60 Masse-%, bevorzugter 1,5 Masse-% bis 45 Masse-% und noch bevorzugter 3,0 Masse-% bis 20 Masse-% in Bezug auf eine Gesamtmasse der spezifischen Oxidteilchen.
[Eigenschaften spezifischer Oxidteilchen]
Die spezifischen Oxidteilchen sind Oxidteilchen, die Indium (In) und Zinn (Sn) enthalten.
Die spezifischen Oxidteilchen befinden sich in einer Form, in der Sn in oxidiertes In dotiert wird, und sind in einer Form, in der die Anzahl der freien Elektronen in den Teilchen höher ist als diejenige des normalen oxidierten In. Diese freien Elektronen verursachen Plasmonenresonanz in Bezug auf das Auftreten von elektromagnetischen Wellen mit einer spezifischen Wellenlänge, und es tritt eine selektive Absorption in einem bestimmten Wellenlängenbereich auf. Solche Plasmonenresonanzen treten nur in der Nähe der Oberfläche im Massenzustand auf, aber im Allgemeinen, in einem Fall, in dem ein Teilchen eine Größe von etwa der Wellenlänge oder weniger der elektromagnetischen Welle aufweist, befinden sich die gesamten Teilchen in einem Resonanzzustand und weisen eine starke selektive Wellenlängenabsorption auf. Eine Plasmafrequenz ω_P in dem Massenzustand wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt.
$ω_{P} = \sqrt{\frac{N e^{2}}{ε_{0} ε_{\infty} m_{e}^{*}}}$
Hier ist N eine Trägerkonzentration, e eine Elektronen-Elementladung, ε₀ eine elektronische Dielektrizitätskonstante im Vakuum, ε_∞ eine elektronische Dielektrizitätskonstante eines Halbleitermaterials, wenn eine Frequenz unendlich ist, und m_e ist eine effektive Masse von Elektronen in einem Halbleitermaterial.
In einem Fall eines Teilchenzustands tritt die Plasmonresonanzabsorption in einem Frequenzbereich (das heißt, auf einer langwelligen Seite) auf, der etwas niedriger ist als eine Plasmafrequenz in dem oben genannten Massenzustand.
In einem Material mit einer solchen selektiven Absorption zeigt ein Brechungsindex eine steile Änderung bei Wellenlängen um eine Peak-Wellenlänge der Plasmonresonanzabsorption.
Im Allgemeinen weisen ITO-Teilchen die oben genannte Plasmonresonanzabsorption im nahen Infrarotbereich auf, aber da sich Änderungen des Brechungsindex auf einen sichtbaren Lichtbereich erstrecken, kann eine Abbe-Zahl durch Verwendung von Oxidteilchen, die Indium (In) und Zinn (Sn) enthalten, reduziert werden.
In einem Fall, in dem eine solche Peak-Wellenlänge der Plasmonresonanzabsorption in einem Bereich (beispielsweise eine Wellenlänge von 1000 nm bis 2000 nm) nahe dem sichtbaren Lichtbereich (eine Wellenlänge von 400 nm bis 700 nm) vorhanden ist, kann eine härtbare Zusammensetzung mit einer kleineren Abbe-Zahl realisiert werden. Dementsprechend ist es möglich, die Leistung in einem Fall zu verbessern, in dem die härtbare Zusammensetzung als eine Beugungsgitterlinse verwendet wird, und einen Freiheitsgrad bei der Gestaltung optischer Elemente zu verbessern. In einem Fall, in dem eine Trägerkonzentration N in der obigen Gleichung groß ist, kann eine Plasmafrequenz so gesteuert werden, dass sie in einem Bereich nahe dem sichtbaren Lichtbereich liegt, und eine kleine Abbe-Zahl der härtbaren Zusammensetzung und ein so erhaltenes gehärtetes Produkt können erwartet werden.
Aus diesem Grund ist ein Fall, in dem ein Indiumgehalt I Atom-% und ein Zinngehalt S Atom-% in den spezifischen Oxidteilchen Formel A1 erfüllen, zu bevorzugen, da dann eine hohe Trägerkonzentration in den spezifischen Oxidteilchen leicht realisiert wird, und ein Plasmonresonanzpeak leicht gesteuert wird, um eine kurzwellige Seite zu sein.
Zusätzlich ist es bevorzugter, Formel A2 unter dem Gesichtspunkt zu erfüllen, dass eine weitere Reduzierung einer Abbe-Zahl erwartet werden kann. $0,04 < S / (I + S) < 0,20$
$0,05 < S / (I + S) < 0,12$
Ein Indiumgehalt I Atom-% und ein Zinngehalt S Atom-% in den oben beschriebenen spezifischen Oxidteilchen werden durch Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP) gemessen.
Ein Gesamtwert des Indiumgehalts I Atom-% und des Zinngehalts S Atom-% in den spezifischen Oxidteilchen beträgt bevorzugt 90 Atom-% bis 100 Atom-%, bevorzugter 95 Atom-% bis 100 Atom-% und noch bevorzugter 98 Atom-% bis 100 Atom-%.
-Zahlenmittel des Teilchendurchmessers-
Ein Zahlenmittel des Teilchendurchmessers der spezifischen Oxidteilchen beträgt bevorzugt 10 nm bis 30 nm, bevorzugter 15 nm bis 25 nm und noch bevorzugter 20 nm bis 25 nm.
In einem Fall, in dem ein Zahlenmittel des Teilchendurchmessers 30 nm oder weniger beträgt, beträgt Streuung im sichtbaren Lichtbereich weniger als 1%, und dadurch lässt sich eine Linse mit hervorragenden Transmissionseigenschaften leicht als Linse erhalten.
In einem Fall, in dem ein Zahlenmittel des Teilchendurchmessers 10 nm oder mehr beträgt, werden in der Zusammensetzung kaum thixotrope Eigenschaften erzeugt, so dass eine Zunahme der Viskosität der Zusammensetzung leicht gehemmt wird. Da die Dispergierbarkeit der Teilchen durch Hemmung der Zunahme der Viskosität der Zusammensetzung verbessert wird, werden Trübung und Plasmonenresonanz-Eigenschaften der Zusammensetzung verbessert. Dadurch werden optische Eigenschaften als ein Linsenmaterial leicht verbessert.
Das oben erwähnte Zahlenmittel des Teilchendurchmessers wird durch Beobachten der Teilchen mit einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM), Berechnen eines äquivalenten Kreisdurchmessers von mindestens 100 Teilchen und Berechnen eines arithmetischen Mittelwertes davon erhalten. Zusätzlich ist unter dem Gesichtspunkt der Steuerung eines Resonanzpeaks abschüssig zu werden, eine Standardabweichung des Zahlenmittels des Teilchendurchmessers bevorzugt 5 nm oder weniger und bevorzugter 3 nm oder weniger.
Die oben erwähnte Standardabweichung wird durch Beobachten der Teilchen mit einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM), Berechnen eines äquivalenten Kreisdurchmessers von mindestens 100 Teilchen und Berechnen einer Standardabweichung davon erhalten.
-Mantelschicht-
Zusätzlich kann eine Mantelschicht aus einem beliebigen Material gebildet werden, um den spezifischen Oxidpartikeln Beständigkeit gegen Oxidation oder dergleichen zu verleihen.
Die Mantelschicht ist nicht besonders eingeschränkt, aber sie ist bevorzugt das gleiche oder ähnliche kristalline Material wie ein Kernteilchen, da sie dann Oberflächenfehler reduziert und die Realisierung einer hohen Mobilität erleichtert. Darüber hinaus kann eine mehrschalige Struktur, die aus einem Laminat aus mehreren Mantelmaterialien besteht, verwendet werden.
Die Mantelschicht wird beispielsweise durch Zugabe eines Mantelrohmaterials während eines Erwärmens nach der Synthese von Kernteilchen gebildet.
Das oben erwähnte Erwärmen kann durch Aufrechterhaltung eines Erwärmungszustands beim Bilden der Kernteilchen durchgeführt werden, oder das Erwärmen kann erneut durchgeführt werden, nachdem die Kernteilchen gebildet und einmal abgekühlt wurden.
-Gehalt spezifischer Oxidteilchen-
Ein Gehalt der Oxidteilchen in der härtbaren Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung beträgt 18 Masse-% oder mehr, bevorzugt 38 Masse-% oder mehr und noch bevorzugter 43 Masse-% oder mehr in Bezug auf einen Gesamtfeststoffgehalt der Zusammensetzung.
Zusätzlich ist ein Gehalt bevorzugt 80 Masse-% oder weniger, bevorzugter 75 Masse-% oder weniger und noch bevorzugter 70 Masse-% oder weniger.
In Bezug auf den oben erwähnten Gehalt wird thermische Massenspektrometrie durchgeführt, und unter Berücksichtigung einer Restfestkomponente, die durch Durchführung des Erwärmens auf eine Temperatur erhalten wird, bei der eine Flüssigkomponente als die oben erwähnten Oxidteilchen vollständig entfernt werden kann (beispielsweise 500°C), wird ein Massengehalt der Oxidteilchen in Bezug auf die gesamte zu messende härtbare Zusammensetzung berechnet.
In einem Fall, in dem das Ziel ein gehärtetes Produkt ist, wird ein Gewicht des zu messenden gehärteten Produkts im Voraus gemessen, und die durch die ICP-Analyse detektierten Massen von In und Sn werden gemessen. Wobei eine Masse als die ITO-Komponente berechnet wird, indem angenommen wird, dass in der Zusammensetzung der ITO-Teilchen eine gemessene Menge an Sn in Bezug auf In₂O₃ durch In substituiert ist. Aus der Masse der ITO-Komponente in Bezug auf die Masse des gesamten gehärteten Produkts wird ein Massengehalt der Oxidteilchen berechnet.
-Verfahren zur Herstellung spezifischer Oxidteilchen-
Das Verfahren zur Herstellung der spezifischen Oxidteilchen ist nicht besonders eingeschränkt, und Beispiele dafür beinhalten die folgenden Verfahren.
Indiumacetat, Zinnacetat und ein Ligand werden auf etwa 150°C erwärmt, um eine Vorläuferlösung zu erhalten, die Vorläuferlösung wird tropfenweise zu einem auf etwa 300°C erwärmtes organisches Lösungsmittel hinzugegeben, und durch erneutes Dispergieren der Mischung in einem Lösungsmittel nach dem Abkühlen können ITO-Teilchen, an welche der Ligand gebunden ist, erhalten werden.
Spezifische Beispiele für Verfahren beinhalten ein in den Beispielen beschriebenes Verfahren.
<Polymerisierbare Verbindung>
Die härtbare Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung enthält eine polymerisierbare Verbindung.
Die polymerisierbare Verbindung ist nicht besonders eingeschränkt, aber sie ist bevorzugt eine radikalisch polymerisierbare Verbindung und bevorzugter eine ethylenisch ungesättigte Verbindung.
Die ethylenisch ungesättigte Verbindung ist beispielsweise bevorzugt eine polyfunktionelle ethylenisch ungesättigte Verbindung mit zwei oder mehr ethylenisch ungesättigten Gruppen und bevorzugter eine polyfunktionelle (Meth)acrylatverbindung mit zwei oder mehr (Meth)acryloxygruppen, unter dem Gesichtspunkt, einen Brechungsindex nach der Härtung der härtbaren Zusammensetzung leicht auf etwa 1,5 bis 1,55 einzustellen, was ein geeigneter Wert für die Verwendung in einer Beugungsgitterlinse ist.
Beispiele für polyfunktionelle ethylenisch ungesättigte Verbindungen beinhalten 1,4-Divinylcyclohexan, 1,4-Cyclohexandimethanol-Divinylether, Divinylbenzol, 1,6-Divinylnaphthalin, ethoxyliertes Bisphenol-A-Divinylether, propoxyliertes Bisphenol-A-Di(meth)acrylat; Polyethylenglykoldi(meth)acrylat, Polypropylenglykoldi(meth)acrylat, Trimethylolethantri(meth)acrylat, Neopentylglykoldi(meth)acrylat, Pentaerythritoltri(meth)acrylat, Pentaerythrittetra(meth)acrylat, Dipentaerythritolhexa(meth)acrylat, Hexandioldi(meth)acrylat, Tricyclodecandimethanoldiacrylat, Tri(acryloyloxyethyl)isocyanurat, Tris(2-acryloxyethyl)isocyanurat und dergleichen.
Die härtbare Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung kann eine Art einer polymerisierbaren Verbindung allein oder zwei oder mehr Arten davon in Kombination enthalten.
Ein Gehalt der polymerisierbaren Verbindung in der härtbaren Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung beträgt bevorzugt 15 Masse-% bis 85 Masse-%, bevorzugter 20 Masse-% bis 70 Masse-% und noch bevorzugter 30 Masse-% bis 60 Masse-%, in Bezug auf einen Gesamtfeststoffgehalt der härtbaren Zusammensetzung.
Ein Gesamtfeststoffgehalt in der vorliegenden Offenbarung ist eine Gesamtmenge von Komponenten ohne flüchtige Komponenten, wie beispielsweise ein Lösungsmittel in der Zusammensetzung.
<Polymerisationsinitiator>
Die härtbare Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung enthält bevorzugt einen Polymerisationsinitiator.
Unter dem Gesichtspunkt, die härtbare Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung als eine UV-härtbare Zusammensetzung herzustellen, ist es wünschenswert, einen Fotopolymerisationsinitiator als einen Polymerisationsinitiator zu integrieren.
Darüber hinaus kann der Polymerisationsinitiator gemäß der in der härtbaren Zusammensetzung enthaltenen polymerisierbaren Verbindung angemessen ausgewählt werden, aber in einem Fall, in dem die polymerisierbare Verbindung eine radikalisch polymerisierbare Verbindung ist, ist der Polymerisationsinitiator bevorzugt ein radikalischer Polymerisationsinitiator.
Die härtbare Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung beinhaltet einen phototoradikalischen Polymerisationsinitiator.
Als der photoradikalische Polymerisationsinitiator ist ein photoradikalischer Polymerisationsinitiator bevorzugt, der eine Acylphosphinoxidstruktur, eine α-Hydroxyalkylphenonstruktur oder eine α-Aminoalkylphenonstruktur enthält.
Darüber hinaus ist der photoradikalische Polymerisationsinitiator hinsichtlich der Struktur nicht besonders eingeschränkt, und Beispiele dafür beinhalten 2,4,6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphinoxid, Bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphinoxid, 2,2-Dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-on, 1-Hydroxycyclohexylphenylketon, 1-Hydroxycyclohexylphenylketon, 1 -[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1 -propan-1 -on, 2-hydroxy-1- {4-[4-(2-hydroxy-2-methyl-propionyl)benzyl]phenyl} -2-methyl-propan-1-on, 2-Methyl-1-(4-methylthiophenyl)-2-morpholinopropan-1-on und dergleichen.
Für den photoradikalischen Polymerisationsinitiator können handelsübliche Produkte verwendet werden, und spezifische Beispiele für handelsübliche Produkte beinhalten die von BASF hergestellten IRGACURE-Serien (z.B. IRGACURE TPO, IRGACURE 819, IRGACURE 651, IRGACURE 184, IRGACURE 1173, IRGACURE 2959, IRGACURE 127, IRGACURE 907 und dergleichen).
Die härtbare Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung kann eine Art von photoradikalischem Polymerisationsinitiator allein oder zwei oder mehrere Arten davon in Kombination enthalten.
Ein Gehalt des photoradikalischen Polymerisationsinitiators in der härtbaren Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung beträgt bevorzugt 0,05 Masse-% bis 10 Masse-%, bevorzugter 0,1 Masse-% bis 10 Masse-%, noch bevorzugter 0,1 Masse-% bis 5 Masse-% und besonders bevorzugt 0,5 Masse-% bis 3 Masse-% in Bezug auf eine Gesamtmasse der polymerisierbaren Verbindung unter dem Gesichtspunkt einer Verschleißfestigkeit nach der Härtung und einer Hochtemperaturdehnbarkeit.
<Dispergiermittel>
Die härtbare Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung kann ein Dispergiermittel enthalten.
In der vorliegenden Offenbarung ist eine Verbindung, die an Oxidteilchen gebunden ist und dem oben beschriebenen Ligand entspricht, nicht in dem Dispergiermittel beinhaltet.
Durch Integration des Dispergiermittels wird die Dispergierbarkeit der spezifischen Oxidteilchen weiter verbessert, und als Ergebnis werden hohe Transmissionseigenschaften des sichtbaren Lichts und eine kleine Abbe-Zahl leicht realisiert. Als Dispergiermittel ist ein kationisches, nichtionisches oder amphoteres Tensid effektiv. Insbesondere ist es möglich, Polyester, ε-Caprolacton, Polycarboxylat, Polyphosphat, Hydrostearat, Amidosulfonat, Polyacrylat, ein Olefin-Maleat-Copolymer, ein Acryl-Maleat-Copolymer, Alkylaminacetate, Organophosphorsäuren, Alkylfettsäuresalze, Fettsäure-Polyethylenglykolester, Silikone und Fluorine zu verwenden, aber in der vorliegenden Offenbarung ist es vorzuziehen, mindestens ein basisches Dispergiermittel aus der Gruppe bestehend aus Ammoniak und organischen Aminen zu verwenden. Spezifische Beispiele dafür beinhalten die Dispersic-Serie (hergestellt von Big Chemie Japan), Solsperse-Serie (hergestellt von Zeneca), TAMN-Serie (hergestellt von Nikko Chemical) und dergleichen. DISPERBYK-161 (aminbasiert) und DISPERNYK-111 (phosphorsäurebasiert) sind unter dem Gesichtspunkt einer großen Adsorptionsfähigkeit und sterischen Behinderung sowie der leichten Dispergierbarkeit bevorzugter.
Die härtbare Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung kann eine Art von Dispergiermittel allein oder zwei oder mehr Arten davon in Kombination enthalten.
Ein Gehalt davon in der härtbaren Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist bevorzugt 1 Masse-% bis 30 Masse-%, bevorzugter 3 Masse-% bis 20 Masse-% und noch bevorzugter 5 Masse-% bis 15 Masse-% in Bezug auf eine Gesamtmasse der Oxidteilchen in der härtbaren Zusammensetzung.
<Andere Komponenten>
Die härtbare Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung kann andere Komponenten enthalten.
Beispiele für andere Komponenten beinhalten Lösungsmittel, Polymerisationsinhibitoren, andere Tenside als die oben erwähnten Dispergiermittel, Weichmacher, Sensibilisatoren und dergleichen. Darüber hinaus ist es vorzuziehen, kein Lösungsmittel zu enthalten, um die Härtbarkeit zu verbessern und eine ungleichmäßige Erzeugung innerhalb eines Films während der Härtung zu verhindern.
<Eigenschaften der härtbaren Zusammensetzung>
[Abbe-Zahl]
Eine Abbe-Zahl der härtbaren Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist bevorzugt 8 bis 30, bevorzugter 10 bis 25 und noch bevorzugter 10 bis 20.
Die Abbe-Zahl der härtbaren Zusammensetzung wird mit einem Refraktometer DR-M2 hergestellt von Atago Co., Ltd. gemessen.
(Brechungsindex)
In der härtbaren Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein Brechungsindex nD in Bezug auf Licht mit einer Wellenlänge von 589 nm bevorzugt 1,40 bis 1,60 und bevorzugter 1,40 bis 1,55.
Der obige Brechungsindex wird mit einem Refraktometer DR-M2 hergestellt von Atago Co., Ltd. gemessen.
[Durchlässigkeit für sichtbares Licht]
Eine Durchlässigkeit für sichtbares Licht (nachstehend einfach als „Durchlässigkeit“ bezeichnet) bei einer Wellenlänge von 405 nm der härtbaren Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung beträgt bevorzugt 85% bis 100% und bevorzugter 90% bis 100%.
Die Durchlässigkeit für sichtbares Licht ist ein Wert im Hinblick auf eine optische Pfadlänge von 10 µm und wird mit einem Spektrophotometer V-670 hergestellt von JASCO Corporation gemessen.
<Anwendungsbereiche der härtbaren Zusammensetzung>
Die härtbare Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung kann bevorzugt zur Herstellung eines optischen Materials mit einer kleinen Abbe-Zahl und einem niedrigen Brechungsindex verwendet werden und wird besonders bevorzugt zur Herstellung einer Beugungsgitterlinse verwendet, aber die Anwendungsbereiche sind nicht darauf beschränkt.
(Gehärtetes Produkt)
Das gehärtete Produkt gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein gehärtetes Produkt, das durch die Härtung der härtbaren Zusammensetzung erhalten wird. Ein Verfahren zur Härtung einer härtbaren Zusammensetzung ist nicht besonders eingeschränkt, und Beispiele dafür beinhalten ein Verfahren, bei dem eine härtbare Zusammensetzung auf ein Substrat aufgebracht, bei Bedarf getrocknet und dann durch Bestrahlung mit UV-Licht gehärtet wird.
<Eigenschaften des gehärteten Produkts>
[Abbe-Zahl]
Eine Abbe-Zahl des gehärteten Produkts gemäß der vorliegenden Offenbarung kann entsprechend den Anwendungsbereichen ausgelegt werden, aber sie ist bevorzugt 10 bis 25, und unter dem Gesichtspunkt der Verwendung für eine Beugungsgitterlinse ist sie bevorzugter 10 bis 20.
Eine Abbe-Zahl des gehärteten Produkts gemäß der vorliegenden Offenbarung wird mit einem Refraktometer DR-M2 von Atago Co., Ltd. gemessen.
(Brechungsindex)
In dem gehärteten Produkt gemäß der vorliegenden Offenbarung kann ein Brechungsindex in Bezug auf Licht mit einer Wellenlänge von 589 nm je nach Anwendungsbereich entsprechend ausgelegt werden, ist aber bevorzugt 1,40 bis 1,60 und bevorzugter 1,45 bis 1,55.
Ein Brechungsindex des gehärteten Produkts gemäß der vorliegenden Offenbarung wird mit einem Refraktometer DR-M2 hergestellt von Atago Co., Ltd. gemessen.
[Durchlässigkeit für sichtbares Licht]
Eine Durchlässigkeit für sichtbares Licht bei einer Wellenlänge von 405 nm des gehärteten Produkts gemäß der vorliegenden Offenbarung beträgt bevorzugt 85% bis 100% und bevorzugter 90% bis 100%.
Die Durchlässigkeit für sichtbares Licht ist ein Wert, der durch Messung mit einem Spektrophotometer V-670 der Firma JASCO Corporation erhalten wird.
<Anwendungsbereiche des gehärteten Produkts>
Das gehärtete Produkt gemäß der vorliegenden Offenbarung kann bevorzugt als ein optisches Material mit einer kleinen Abbe-Zahl und einem niedrigen Brechungsindex verwendet werden und wird besonders bevorzugt für eine Beugungsgitterlinse verwendet, aber die Anwendungsbereiche sind nicht darauf beschränkt.
(Linseneinheit)
Eine Linseneinheit gemäß der vorliegenden Offenbarung beinhaltet das gehärtete Produkt gemäß der vorliegenden Offenbarung.
Beispiele für die Linseneinheit gemäß der vorliegenden Offenbarung beinhalten eine Linseneinheit, die ein erstes diffraktives optisches Element beinhaltet, das das gehärtete Produkt gemäß der vorliegenden Offenbarung ist; und ein zweites diffraktives optisches Element, von dem eine Abbe-Zahl größer ist als die des gehärteten Produkts gemäß der vorliegenden Offenbarung und bei dem eine Oberfläche eine diffraktive Oberfläche mit einer diffraktiven Form ist, bei der das erste diffraktive optische Element und das zweite diffraktive optische Element laminierte diffraktive optische Elemente sind, in denen sie so angeordnet sind, dass ihre diffraktiven Oberflächen einander gegenüberliegen und aneinander geschlossen befestigt sind.
Das zweite diffraktive optische Element ist nicht besonders eingeschränkt und kann beispielsweise durch Härtung einer bekannten härtbaren Zusammensetzung gebildet werden. Als bekannte härtbare Zusammensetzung wird beispielsweise eine in JP2009-197217A offenbarte härtbare Zusammensetzung verwendet.
Eine Abbe-Zahl des zweiten diffraktiven optischen Elements ist nicht besonders eingeschränkt, solange sie höher ist als eine Abbe-Zahl des ersten diffraktiven optischen Elements, und sie ist bevorzugt beispielsweise 35 bis 60 und bevorzugter 40 bis 55.
Darüber hinaus ist ein Verfahren zur Herstellung eines laminierten diffraktiven optischen Elements nicht besonders eingeschränkt, und das laminierte diffraktive optische Element kann durch ein bekanntes Verfahren hergestellt werden. Beispielsweise wird ein in JP2009-197217A offenbartes Verfahren verwendet.
Beispiele
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden in Bezug auf die folgenden Beispiele spezifischer beschrieben. In den folgenden Beispielen können die zu verwendenden Materialien, deren Mengen und Verhältnisse, die Details der Behandlung und der Behandlungsverfahren und dergleichen angemessen modifiziert oder geändert werden, ohne vom Schutzumfang der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sollte der Schutzumfang der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht durch die folgenden spezifischen Beispiele eingeschränkt werden. Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich „Teil“, „%“ und „Gew.-%“ auf die Masse.
(Beispiele 1 und 2)
<Synthese von Ölsäure-koordinierten ITO-Teilchen>
ITO-Teilchen (spezifische Oxidteilchen) wurden wie folgt synthetisiert.
Zunächst wurden 15 ml Ölsäure, 6,75 mmol Indiumacetat und 0,75 mmol Zinnacetat in einen Kolben eingesetzt und in einem Umfeld mit Stickstoffstrom auf 150°C erwärmt, wodurch eine Vorläuferlösung erhalten wurde (eingesetzt In:Sn = 9:1 (molares Verhältnis)).
Nachfolgend wurden 13 ml Oleylalkohol zu einem weiteren Kolben hinzugegeben und in einem Stickstoffstrom auf 290°C erwärmt. Die Vorläuferlösung wurde tropfenweise in den erwärmten Oleylalkohol gegeben. Etwa 40 Minuten nach dem Beginn der Zugabe wurde das Erwärmen gestoppt und die Temperatur auf Raumtemperatur abgekühlt.
Ethanol wurde der resultierenden Lösung hinzugegeben und zentrifugiert, um die Teilchen abzusetzen, und dann wurde der Überstand entfernt und in Toluol redispergiert, wodurch eine Toluoldispersion von mit Ölsäure koordinierten ITO-Teilchen (eine ITO-Teilchendispersion, eine ITO-Teilchenkonzentration von etwa 30 g/L) erhalten wurde.
Wenn die obigen ITO-Teilchen durch TEM beobachtet wurden, betrug ein Zahlenmittel des Teilchendurchmessers 21 nm.
Darüber hinaus zeigt 1 Ergebnisse der Messung der Absorptionseigenschaften in einem Fall, in dem die erhaltene ITO-Teilchendispersion mit einem Spektrophotometer V-670 hergestellt von JASCO Corporation auf 0,1 Massen-% verdünnt wurde. In 1 gibt eine Vertikalachse eine Absorption und eine Horizontalachse eine Absorptionswellenlänge (nm) an. Ein Abfall um 1700 nm ist auf ein Rauschen der Referenzmessung zurückzuführen.
<Herstellung einer härtbaren Zusammensetzung>
38 µl von DISPERBYK-106 oder DISPERBYK-111 (beide hergestellt von BYK Additives & Instruments) wurde zu der obigen ITO-Teilchendispersion (ein ITO-Teilchengehalt von 125 mg) hinzugegeben und 1 Stunde lang bei 40°C gerührt. Nachfolgend wurde 1,6-Hexandioldiacrylat hinzugegeben.
Das Toluol-Lösungsmittel wurde aus der obigen Mischlösung mit einem Verdampfer entfernt, wodurch die härtbare Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung erhalten wurde.
Ein Gehalt von ITO-Teilchen in der Zusammensetzung betrug 27 Masse-%.
Darüber hinaus, als ein aus einem Indiumgehalt I Atom-% und einem Zinngehalt S Atom-% in den Oxidteilchen zu berechnendes S/(I + S) von ICP-MS analysiert wurde, war es 0,081.
<Bewertung der Absorptionseigenschaften>
Die erhaltene härtbare Zusammensetzung wurde mit Toluol auf 0,1 Massen-% verdünnt, und die Absorptionseigenschaften der Zusammensetzung wurden mit einem von JASCO Corporation hergestellten Spektrophotometer V-670 unter Verwendung einer optischen Zelle mit einer optischen Pfadlänge von 1 cm gemessen.
Eine Durchlässigkeit des sichtbaren Lichts wurde berechnet, indem die erhaltenen optischen Eigenschaften in einem Fall umgewandelt wurden, in dem ein Gehalt von ITO-Teilchen in Toluol 40 Massen-% und eine Dicke davon 10 µm betrug. Wobei die Durchlässigkeit als eine Durchlässigkeit in Bezug auf eine Wellenlänge von 405 nm bewertet wurde, und die Bewertungsergebnisse in Tabelle 1 dargestellt sind.
Darüber hinaus wurden eine Abbe-Zahl und ein Brechungsindex (nD) der Zusammensetzung nach dem oben erwähnten Verfahren gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
Im Falle einer Probe mit starker Plasmonenresonanz in einem nahen Infrarotbereich wurde eine Probe hergestellt, in der die härtbare Zusammensetzung auf etwa 0,01 Massen-% verdünnt wurde, und ihre Absorptionseigenschaften wurden gemessen.
(Vergleichsbeispiel 1)
Eine härtbare Zusammensetzung wurde nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass eine Menge an Hexandioldiacrylat so geändert wurde, dass ein Gehalt von ITO-Teilchen in der härtbaren Zusammensetzung 15 Massen-% bei der Herstellung der härtbaren Zusammensetzung betrug, und dann wurden entsprechende Bewertungen durchgeführt. Die Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
(Vergleichsbeispiele 2 und 3)

2 g Toluol, 0,2 g DISPERBYK-161 oder DISPERBYK-111 (hergestellt von BYK Additives & Instruments) und 0,5 g 100 µm ZrO₂-Perlen wurden in Bezug auf 0,4 g ITO-Teilchen (ein Teilchendurchmesser von 25 bis 35 nm, hergestellt von Mitsubishi Materials) hinzugegeben, die Mischung wurde mit einem Vibrator dispergiert, und dadurch wurde eine ITO-Teilchendispersion ohne in Toluol dispergierten Liganden erhalten. Eine härtbare Zusammensetzung wurde nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die ITO-Dispersion verwendet wurde, und dann wurden entsprechende Bewertungen durchgeführt. Die Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. [Tabelle 1]

	Mittlerer Teilchendurchmesser (nm)	Ligand	Dispergiermittel	Teilchenkonzentration (Gew.-%)	Durchlässigkeit für sichtbares Licht (%)	Abbe-Zahl	nD
[Beispiel 1]	21	Ölsäure	BYK-106	27	90	21,2	1,495
[Beispiel 2]	21	Ölsäure	BYK-111	27	90	21,1	1,494
Vergleichsbeispiel 1	21	Ölsäure	BYK-106	15	91	26,7	1,496
Vergleichsbeispiel 2	30	Kein Ligand	BYK-161	27	80	32,1	1,482
Vergleichsbeispiel 3	30	Kein Ligand	BYK-111	27	81	31,8	1,481

Basierend auf den in Tabelle 1 dargestellten Ergebnissen wurde herausgefunden, dass in einem Fall, in dem die ITO-Teilchen, an die der Ligand gebunden war, in einer Menge von 18 Masse-% oder mehr enthalten waren, eine Abbe-Zahl klein ist, die Dispergierbarkeit hoch ist und die Transmissionseigenschaften des sichtbaren Lichts zur Schau gestellt werden.
Da ein Brechungsindex der härtbaren Zusammensetzung niedrig ist, hat auch ein Brechungsindex des gehärteten Produkts der härtbaren Zusammensetzung einen niedrigen Wert.
Da zusätzlich eine Abbe-Zahl der härtbaren Zusammensetzung klein ist, hat auch eine Abbe-Zahl des gehärteten Produkts der härtbaren Zusammensetzung einen kleinen Wert.
Darüber hinaus werden selbst in einem Fall, in dem ein Polymerisationsinitiator weiterhin in der härtbaren Zusammensetzung enthalten ist, die Durchlässigkeit für sichtbares Licht, Abbe-Zahl und Brechungsindex der härtbaren Zusammensetzung und des gehärteten Produkts nicht im Wesentlichen geändert.
In Abwesenheit des Liganden wurde herausgefunden, dass die Durchlässigkeit für sichtbares Licht und die Abbe-Zahl abnehmen. Es wird vermutet, dass dies daran liegt, dass Trübung durch Einflüsse der Sekundäragglomeration von Teilchen und Oberflächenfehlern, eine Abnahme der Absorptionsintensität durch Einflüsse von Fehlern und Agglomeration oder eine Zunahme der Peakbreite des Plasmonenresonanzpeaks auftritt.
(Beispiel 3 bis Beispiel 12)
Bei der Herstellung von in Beispiel 1 verwendeten ITO-Teilchen wurden durch Einstellen einer Menge der Vorläuferlösung ITO-Teilchen mit einem geänderten mittleren Teilchendurchmesser, wie in Tabelle 2 dargestellt, hergestellt.
Eine härtbare Zusammensetzung wurde nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass ein Zahlenmittel des Teilchendurchmessers (ein mittlerer Teilchendurchmesser) und ein Gehalt wie in Tabelle 2 dargestellt geändert wurden, und die Bewertung wurde durchgeführt. Die Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
Darüber hinaus wurde eine Viskosität der Zusammensetzung nach dem folgenden Bewertungsstandard gemessen, und die Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.

A: Sehr günstig
B: Günstig
C: Wird wahrscheinlich gehärtet werden

	Mittlerer Teilchendurchmesser (nm)	Teilchenkonzentration (Gew.-%)	Durchlässigkeit für sichtbares Licht (%)	Abbe-Zahl	Viskosität der Zusammensetzung	nD
Beispiel 3	5,1	27	87	23,2	Wird wahrscheinlich gehärtet werden	1,499
Beispiel 4	10,4	27	92	21,8	Günstig	1,498
Beispiel 5	13,2	27	91	21,5	Günstig	1,496
Beispiel 6	15,6	27	90	21,4	Sehr günstig	1,496
Beispiel 7	21	27	90	21,2	Sehr günstig	1,495
Beispiel 8	25,2	27	89	21,2	Sehr günstig	1,495
Beispiel 9	30,3	27	87	22,1	Sehr günstig	1,496
Beispiel 10	34,6	27	85	22,5	Sehr günstig	1,497
Beispiel 11	21	40	90	19	Sehr günstig	1,499
Beispiel 12	21	46	90	16,9	Sehr günstig	1,504

Basierend auf den in Tabelle 2 beschriebenen Ergebnissen wird in einem Fall, in dem ein mittlerer Teilchendurchmesser 10 nm oder mehr beträgt, eine Viskosität der härtbaren Zusammensetzung niedrig, und Fließfähigkeit der Zusammensetzung ist ausgezeichnet. Aus diesem Grund wird angenommen, dass Aggregation und dergleichen der spezifischen Oxidteilchen leicht gehemmt werden und dadurch eine ausgezeichnete Formbarkeit leicht erhalten wird.
Darüber hinaus wird in einem Fall, in dem ein mittlerer Teilchendurchmesser 30 nm oder weniger beträgt, eine Durchlässigkeit für sichtbares Licht auch ausgezeichnet. Es wird vermutet, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass Lichtstreuung durch die Teilchen gehemmt wird.
2 zeigt die Korrelation zwischen einem mittleren Teilchendurchmesser von ITO-Teilchen und lichtstreuenden Komponenten durch die Berechnung der Finite Difference Time Domain (FDTD) Methode.
Ein Lichtstreuung-Mengenverhältnis in dem gehärteten Produkt, das ITO-Teilchen enthält, wurde durch FDTD-Berechnung erhalten. In der obigen Berechnung betrug ein Brechungsindex der ITO-Teilchen 2,0, ein Brechungsindex eines Bindemittelharzes 1,5, ein Gehalt der ITO-Teilchen 43 Masse-% und eine Dicke des gehärteten Produkts 10 µm.
Numerische Werte 10, 20, 30, 40 und 50 in 2 stellen jeweils mittlere Teilchendurchmesser (nm) der ITO-Teilchen dar.
Aus 2 ist ersichtlich, dass in einem Fall, in dem ein mittlerer Teilchendurchmesser der ITO-Teilchen 10 nm bis 30 nm beträgt, ein Verhältnis von gestreutem Licht klein wird.
(Beispiele 13 bis 19 und Vergleichsbeispiel 4)
In dem Verfahren zum Synthetisieren der ITO-Teilchen aus Beispiel 1, durch Ändern eines In/Sn-Verhältnisses in der Vorläuferlösung durch Ändern der Mengen des verwendeten Indiumacetats und Zinnacetats, wurden ITO-Teilchen erhalten, von denen eine Zusammensetzung gesteuert wurde. Insbesondere wurden die Mengen an Indiumacetat und Zinnacetat so verändert, dass ein Wert von S/(I + S), berechnet aus einem Indiumgehalt I Atom-% und einem Zinngehalt S Atom-% in den Oxidteilchen, zu einem numerischen Wert wird, der in Tabelle 3 dargestellt ist.

Eine Zusammensetzung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die hergestellten ITO-Teilchen verwendet wurden, Teilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 21 nm verwendet wurden und eine ITO-Teilchenkonzentration in der Zusammensetzung 46 Masse-% betrug, und dann optische Eigenschaften bewertet wurden. Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt. [Tabelle 3]

	Sn/(In + Sn)	Durchlässigkeit für sichtbares Licht (%)	Abbe-Zahl	nD
Beispiel 13	0,025	92	21,3	1,508
Beispiel 14	0,04	91	19,2	1,506
Beispiel 15	0,051	91	17,5	1,505
Beispiel 16	0,081	90	16,9	1,504
Beispiel 17	0,119	90	17,2	1,505
Beispiel 18	0,164	91	18,1	1,505
Beispiel 19	0,203	91	19,5	1,506
Vergleichsbeispiel 4	0	91	27,1	1,511

Wie in Tabelle 3 dargestellt, kann verstanden werden, dass durch Steuerung von Sn/(In + Sn) in den ITO-Teilchen auf 0,04 bis 0,20 (bevorzugt 0,05 bis 0,12) eine Zusammensetzung mit einer kleineren Abbe-Zahl erhalten werden kann.
(Beispiele 20 bis 23)
5 g Trioctylphosphin (Beispiel 20), 5 g Dodecanethiol (Beispiel 21), 5 g Oleylamin (Beispiel 22) oder 5 g Oleylphosphat (Beispiel 23) wurden 5 mL der in Beispiel 1 erhaltenen ITO-Teilchendispersion (mittlerer Teilchendurchmesser 21 nm, Teilchenfeststoffgehalt 125 mg) hinzugegeben, und die Mischung für etwa 1 Stunde auf 80°C erwärmt, um den Ligandenaustausch zu fördern.
Danach wurde Ethanol der Mischlösung hinzugegeben und zentrifugiert, um Teilchen auszufällen, und dann wurde die Lösung in 5 mL Toluol redispergiert, und dabei wurde eine ITO-Teilchendispersion erhalten, in der der Ligand ausgetauscht wurde. Eine härtbare Zusammensetzung wurde nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Dispersionsflüssigkeit der ITO-Teilchen, in der der Ligand ausgetauscht wurde, verwendet wurde und eine Teilchenkonzentration 46 Masse-% betrug, und dann wurde die gleiche Bewertung durchgeführt, und ihre Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.

Eine härtbare Zusammensetzung wurde nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die in Beispiel 1 hergestellte ITO-Teilchendispersion für Daten verwendet wurde, die als „Experimentelles Beispiel“ in Tabelle 4 dargestellt sind, und eine Teilchenkonzentration 46 Masse-% betrug, und dann wurde die gleiche Bewertung durchgeführt. [Tabelle 4]

	Ligand	Durchlässigkeit für sichtbares Licht (%)	Abbe-Zahl	nD
Beispiel 20	Trioctylphosphin	90	17,2	1,505
Beispiel 21	Dodecanethiol	89	17,8	1,505
Beispiel 22	Olevlamin	88	18,2	1,506
Beispiel 23	Oleylphosphat	90	17	1,504
Experimentelles Beispiel	Ölsäure	90	16,9	1,504

Wie in Tabelle 4 dargestellt, kann durch Verwendung einer Verbindung, bei der eine Bindungsstelle an die Oxidteilchen eine Carboxygruppe, eine Thiolgruppe, eine Phosphinstruktur, eine Aminogruppe oder eine Phosphorsäuregruppe ist, als Ligand in den ITO-Teilchen eine härtbare Zusammensetzung mit einer kleinen Abbe-Zahl erhalten werden.
Es versteht sich auch, dass eine Zusammensetzung mit einer kleineren Abbe-Zahl in einem Fall erhalten werden kann, in dem eine Verbindung mit einer Carboxygruppe als die Bindungsstelle an die Oxidteilchen verwendet wird.
(Beispiele 24 bis 26)
5 g einer Octansäure (Beispiel 24, eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 8 Kohlenstoffatomen (C8)), eine Laurinsäure (Beispiel 25, eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 12 Kohlenstoffatomen (C12)) und eine Myristinsäure (Beispiel 26, eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 14 Kohlenstoffatomen (C14)) wurden zu 5 mL der ITO-Teilchendispersion (mittlerer Teilchendurchmesser 21 nm, Teilchenfeststoffgehalt 125 mg) hinzugegeben, die in Beispiel 1 erhalten wurde, und die Mischung wurde für etwa 1 Stunde auf 80°C erwärmt, um den Ligandenaustausch zu fördern.
Danach wurde Ethanol der Mischlösung hinzugegeben und zentrifugiert, um Teilchen auszufällen, und dann wurde die Lösung in 5 mL Toluol redispergiert, und dabei wurde eine ITO-Teilchendispersion erhalten, in der der Ligand ausgetauscht wurde. Eine härtbare Zusammensetzung wurde nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Dispersionsflüssigkeit der ITO-Teilchen, in der der Ligand ausgetauscht wurde, verwendet wurde und eine Teilchenkonzentration 46 Masse-% betrug, und dann wurde die gleiche Bewertung durchgeführt, und ihre Ergebnisse sind in Tabelle 5 dargestellt.

Eine härtbare Zusammensetzung wurde nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die in Beispiel 1 hergestellte ITO-Teilchendispersion für Daten verwendet wurde, die als „Experimentelles Beispiel“ in Tabelle 5 dargestellt sind, und eine Teilchenkonzentration von 46 Masse-% betrug, und dann wurde die gleiche Bewertung durchgeführt. [Tabelle 5]

	Ligand	Durchlässigkeit für sichtbares Licht (%)	Abbe-Zahl	nD
Beispiel 24	Octansäure (C8)	87	19,8	1,508
Beispiel 25	Laurinsäure (C12)	89	17,7	1,506
Beispiel 26	Myristinsäure (C14)	89	17,2	1,505
Experimentelles Beispiel	Ölsäure (C18)	90	16,9	1,504

Wie in Tabelle 5 dargestellt, ist ersichtlich, dass in einem Fall, in dem eine Gesamtzahl von Kohlenstoffatomen der im Ligand enthaltenen Kohlenwasserstoffgruppen 8 oder mehr beträgt, eine härtbare Zusammensetzung mit einer kleinen Abbe-Zahl erhalten werden kann.
Darüber hinaus ist ersichtlich, dass in einem Fall, in dem eine Gesamtzahl von Kohlenstoffatomen der im Ligand enthaltenen Kohlenwasserstoffgruppen 12 oder mehr beträgt, eine härtbare Zusammensetzung mit einer kleineren Abbe-Zahl erhalten werden kann.
(Beispiel 27)
Eine härtbare Zusammensetzung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass 5 mL der in Beispiel 1 erhaltenen ITO-Teilchendispersion (mittlerer Teilchendurchmesser 21 nm, Teilchenfeststoffgehalt 125 mg) verwendet wurden, ein Gehalt der ITO-Teilchen 46 Masse-% betrug und 1 Masse-% eines Polymerisationsinitiators (Irg651, BASF) in Bezug auf eine Gesamtmasse von 1,6-Hexandioldiacrylat hinzugegeben wurde.
Danach wurde Bestrahlung mit UV-Licht durchgeführt (Expositionswellenlänge: 365 nm, Expositionsbetrag: 1 J/cm²) zum Härten der Zusammensetzung, und dadurch wurde ein Acrylharz (ein gehärtetes Produkt) erstellt, das ITO-Teilchen enthält. Eine Filmdicke dieses Acrylharzes betrug ungefähr 9 µm.
Verschiedene optische Eigenschaften des Acrylharzes waren wie in Tabelle 6 dargestellt. [Tabelle 6]

Durchlässigkeit (%) Abbe-Zahl nD

Beispiel 27 95 18,8 1,531
Wie in den Ergebnissen der Beispiele 1 bis 26 beschrieben, hatte eine Zusammensetzung in einem ungehärteten Zustand einen niedrigen Brechungsindex von etwa 1,5.
Darüber hinaus betrug, wie in Beispiel 27 (Tabelle 6) dargestellt, auch in dem durch Härtung erhaltenen gehärteten Produkt eine Brechungsindexschwankung aufgrund der Härtung etwa 0,03, und es ist zu erkennen, dass ein niedriger Brechungsindex realisiert wird.
Basierend auf den obigen Beispielen ist ersichtlich, dass die härtbare Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung ein gehärtetes Produkt mit einer kleinen Abbe-Zahl und einem niedrigen Brechungsindex bereitstellen kann.
Darüber hinaus ist gemäß der härtbaren Zusammensetzung in den Beispielen gemäß der vorliegenden Offenbarung ersichtlich, dass ein gehärtetes Produkt mit ausgezeichneten Transmissionseigenschaften für sichtbares Licht erhalten werden kann.
<Herstellung einer Linseneinheit>
Eine härtbare Zusammensetzung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass 5 mL der in Beispiel 1 erhaltenen ITO-Teilchendispersion (mittlerer Teilchendurchmesser 21 nm, Teilchenfeststoffgehalt 125 mg) verwendet wurden, ein Gehalt der ITO-Teilchen 46 Masse-% betrug und 1 Masse-% eines Polymerisationsinitiators (Irg651, BASF) in Bezug auf eine Gesamtmasse von 1,6-Hexandioldiacrylat hinzugegeben wurde.
Die erhaltene härtbare Zusammensetzung wurde tropfenweise auf eine Form mit einer konkav-konvexen Form mit einer Höhe D von 8,9 µm aufgetragen und mit ultraviolettem Licht (Expositionswellenlänge 365 nm und Expositionsmenge 1 J/cm²) bestrahlt, wodurch ein Harz mit niedrigem Brechungsindex und kleiner Abbe-Zahl (das gehärtete Produkt nach der vorliegenden Offenbarung), das eine unebene Oberfläche aufweist, erhalten wurde.
Eine spezifische Form des Harzes mit niedrigem Brechungsindex und kleiner Abbe-Zahl ist ein konzentrisches Muster, das durch eine Gitterschicht 4 dargestellt ist, wie in 3 dargestellt, und ist eine Form mit einer periodischen Wellenlänge von etwa 1 mm und einer Wellenzahl von 25. Die Formgröße war 50 mmφ. 3 ist eine schematische Ansicht einer laminierten Linseneinheit, in der eine Haftschicht 5 und die Gitterschicht 4 zwischen einem ersten Substrat 2 und einem zweiten Substrat 3 laminiert sind. Insbesondere wurde auf dem ersten Substrat 2 (aus Glas) unter Verwendung einer Form eine diffraktive Harzschicht gebildet, danach wurde auf den konkav-konvexen Abschnitt eine Haftharzschichtlösung aufgetragen, um das zweite Substrat 3 (aus Glas) zu kleben, und darauf wurde eine UV-Härtung durchgeführt, und dadurch wurde eine Beugungsgitterlinse hergestellt, die zwischen dem ersten Substrat 2 und dem zweiten Substrat 3 eingeklemmt ist.
Inzwischen wurden handelsübliche ZrO₂-Teilchen (hergestellt von Sakai Chemical Industry Co., Ltd., mittlerer Teilchendurchmesser 5 nm) in einer gemischten Lösung aus Dicyclopentenyloxyethylacrylat:ε-Caprolactonmodifiziertem Tris-(2-acryloxyethyl)isocyanurat = 9:1 (Massenverhältnis) so dispergiert, dass eine ZrO₂-Komponente 45 Masse-% betrug. Darüber hinaus wurde 1 Masse-% von Irg651 in Bezug auf eine Gesamtmasse aus Dicyclopentenyloxyethylacrylat und ε-Caprolacton-modifiziertem Tris-(2-acryloxyethyl)isocyanurat hinzugegeben, wodurch eine härtbare Zusammensetzung, die ZrO₂ enthielt, erhalten wurde.
Die ZrO₂-haltige härtbare Zusammensetzung wurde tropfenweise auf das Harz mit niedrigem Brechungsindex und kleiner Abbe-Zahl hinzugegeben und dann wieder mit UV-Licht (Expositionswellenlänge von 365 nm, Expositionsmenge von 1 J/cm²) bestrahlt, wodurch eine Linseneinheit (eine Beugungsgitterlinse) erhalten wurde, die durch Bonden des Harzes mit niedrigem Brechungsindex und kleiner Abbe-Zahl und eines Harzes mit hohem Brechungsindex und großer Abbe-Zahl gebildet wurde.
Die Eigenschaften der Beugungsgitterlinse waren wie in Tabelle 7 dargestellt.
nD und vD geben einen Brechungsindex nD und eine Abbe-Zahl vD jeder Schicht bei einer Wellenlänge von 589 nm an, und Beugungseffizienz gibt Beugungseffizienz bei jeder Wellenlänge an, die nach dem folgenden Verfahren gemessen wurde. Die Beugungseffizienz wurde durch ein in JP2016-061796A offenbartes Verfahren gemessen. Das heißt, ein Messlicht der Wellenlängen 589, 486 und 656 nm wurde in einem Durchmesser von etwa 2 mm auf einen Außenumfangsteil mit einer Gitterform aufgetragen, eine Intensität des von dem Element emittierten primär gebeugten Lichts wurde detektiert, und eine durchschnittliche Beugungseffizienz wurde gemessen. [Tabelle 7]

ITO-Schicht ZrO₂-Schicht

nD 1,531 1,598

vD 18,8 47,2

Höhe des Gitters Beugungseffizienz (%)

589 nm 486 nm 656 nm

8,9 µm 99,9 99,8 99,8
Basierend auf den in Tabelle 7 dargestellten Ergebnissen konnte verstanden werden, dass durch die Verwendung des gehärteten Produkts (das Harz mit niedrigem Brechungsindex und kleiner Abbe-Zahl) der härtbaren Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung eine Beugungsgitterlinse mit ausgezeichneter Beugungseffizienz über den gesamten sichtbaren Lichtbereich erreicht werden konnte.
Die Offenbarung der am 5. September 2017 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-170538 ist hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen.
Alle in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen Dokumente, Patentanmeldungen und technischen Normen werden hierin durch Bezugnahme im gleichen Umfang aufgenommen, in dem die Einbeziehung einzelner Dokumente, Patentanmeldungen und technischer Normen durch Bezugnahme spezifisch und individuell beschrieben wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2011237491 A [0004, 0007, 0029, 0030, 0031]
JP 2011085869 A [0005, 0007, 0029, 0030, 0031]
JP 2009197217 A [0125, 0127]
JP 2016061796 A [0184]
JP 2017170538 [0186]

Claims

Härtbare Zusammensetzung, umfassend: Oxidteilchen, die mindestens Indium und Zinn beinhalten und an die ein Ligand mit einer Kohlenwasserstoffgruppe und einer Bindungsstelle an die Oxidteilchen gebunden ist; und eine polymerisierbare Verbindung, wobei ein Gehalt der Oxidteilchen in der Zusammensetzung 18 Massen-% oder mehr in Bezug auf einen Gesamtfeststoffgehalt der Zusammensetzung beträgt.
Härtbare Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Bindungsstelle an die Oxidteilchen eine Carboxygruppe, eine Thiolgruppe, eine Phosphorsäuregruppe, eine Phosphinstruktur oder eine Aminogruppe ist.
Härtbare Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Bindungsstelle an die Oxidteilchen eine Carboxygruppe ist.
Härtbare Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Gesamtzahl von Kohlenstoffatomen der im Liganden enthaltenen Kohlenwasserstoffgruppe 12 bis 20 beträgt.
Härtbare Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Zahlenmittel des Teilchendurchmessers der Oxidteilchen 10 nm bis 30 nm beträgt.
Härtbare Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Zahlenmittel des Teilchendurchmessers der Oxidteilchen 15 nm bis 25 nm beträgt.
Härtbare Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Indiumgehalt I Atom% und ein Zinngehalt S Atom% in den Oxidteilchen Formel A1 erfüllen. $0,04 < S / (I + S) < 0,20$
Härtbare Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Indiumgehalt I Atom-% und ein Zinngehalt S Atom-% in den Oxidteilchen Formel A2 erfüllen. $0,05 < S / (I + S) < 0,12$
Härtbare Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Abbe-Zahl der härtbaren Zusammensetzung 10 bis 25 beträgt.
Gehärtetes Produkt, das durch Härtung der härtbaren Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 erhalten wird.
Linseneinheit, umfassend das gehärtete Produkt nach Anspruch 10.