JP5773579B2 - Multilayer diffractive optical element - Google Patents

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本発明は、エネルギー硬化型樹脂組成物、光学材料および多層型回折光学素子に関し、特にカメラやビデオ等に使用される多層型回折光学素子およびそれに用いられる光学材料に関するものである。   The present invention relates to an energy curable resin composition, an optical material, and a multilayer diffractive optical element, and more particularly to a multilayer diffractive optical element used for a camera, a video, and the like, and an optical material used therefor.

従来から光の屈折を利用した屈折光学系では、分散特性の異なる硝材からなるレンズを組み合わせることによって色収差を減らしている。例えば、望遠鏡等の対物レンズでは分散の小さい硝材を正レンズ、分散の大きい硝材を負レンズとし、これらを組み合わせて用いることで軸上に現れる色収差を補正している。しかしながら、レンズの構成や枚数が制限される場合や、使用される硝材が限られている場合などでは、色収差を十分に補正することが困難な場合があった。   Conventionally, in a refractive optical system using light refraction, chromatic aberration is reduced by combining lenses made of glass materials having different dispersion characteristics. For example, in an objective lens such as a telescope, a glass material with small dispersion is used as a positive lens and a glass material with high dispersion is used as a negative lens, and these are used in combination to correct chromatic aberration appearing on the axis. However, when the configuration and number of lenses are limited, or when the glass material used is limited, it may be difficult to sufficiently correct chromatic aberration.

非特許文献1には、屈折面を有する屈折光学素子と、回折格子を有する回折光学素子とを組み合わせて用いることで、少ないレンズの枚数で色収差を抑制することが開示されている。   Non-Patent Document 1 discloses that chromatic aberration is suppressed with a small number of lenses by using a combination of a refractive optical element having a refractive surface and a diffractive optical element having a diffraction grating.

これは、光学素子としての屈折面と回折面とでは、ある基準波長の光線に対する色収差の発生する方向が、逆になるという物理現象を利用したものである。また回折光学素子に連続して形成された回折格子の周期を変化させることで、非球面レンズと同等の特性を発現することができる。   This utilizes the physical phenomenon that the direction in which chromatic aberration occurs with respect to a light beam having a certain reference wavelength is reversed between the refracting surface and the diffractive surface as an optical element. Further, by changing the period of the diffraction grating formed continuously in the diffractive optical element, it is possible to exhibit characteristics equivalent to those of the aspherical lens.

しかしながら、回折光学素子に入射した1本の光線は、回折作用により各次数の複数の光に分かれる。この時、設計次数以外の回折光は、設計次数の光線とは別な所に結像してしまいフレアの発生要因となる。   However, one light beam incident on the diffractive optical element is divided into a plurality of lights of each order by the diffraction action. At this time, the diffracted light other than the design order forms an image at a place different from the light beam of the design order and causes flare.

特許文献1には、相対的に低屈折率高分散な光学材料と、高屈折率低分散な光学材料を用いて使用波長領域の光束を特定の次数(以後設計次数と言う)に集中させることで、それ以外の回折次数の回折光の強度を低く抑え、フレアの発生を防止している。   In Patent Document 1, a relatively low refractive index and high dispersion optical material and a high refractive index and low dispersion optical material are used to concentrate a light beam in a working wavelength region to a specific order (hereinafter referred to as a design order). Therefore, the intensity of diffracted light of other diffraction orders is kept low, and flare is prevented.

また、特許文献1には、広い波長範囲で高い回折効率を有する構成を得るために、相対的に低屈折率高分散な光学材料に屈折率が低く(nが1.32<n<1.53)かつ屈折率分散が高く(アッベ数《ν》が14<ν<35)かつ2次分散特性の低い(《θgF》が0.34<θgF<0.47)性質の材料を用いることにより可視領域全域における回折効率を向上させることができる。 In Patent Document 1, in order to obtain a configuration having high diffraction efficiency in a wide wavelength range, a relatively low refractive index low refractive index high dispersion optical material (n d is 1.32 <n d < 1.53) and the refractive index dispersion is high (Abbe's number "[nu d" is 14 <ν d <35) and low second-order dispersion characteristic ( "theta gF" is 0.34 <θ gF <0.47) nature By using this material, the diffraction efficiency in the entire visible region can be improved.

特許文献1における低屈折率高分散な光学材料は、屈折率分散が高く、2次分散特性の低い性質を示す透明導電性金属酸化物を、低屈折率のバインダー樹脂に微粒子として混合・分散させた複合材料を紫外線により硬化する事により得られる。また、透明導電性金属酸化物としては、ITO等の透明導電性金属酸化物が開示されている。また、低屈折率のバインダー樹脂としてフッ素系の単量体が開示されている。   The optical material having a low refractive index and high dispersion in Patent Document 1 is obtained by mixing and dispersing a transparent conductive metal oxide having a high refractive index dispersion and a low secondary dispersion characteristic as fine particles in a low refractive index binder resin. It is obtained by curing the composite material with ultraviolet rays. Moreover, transparent conductive metal oxides, such as ITO, are disclosed as a transparent conductive metal oxide. Further, a fluorine-based monomer is disclosed as a low refractive index binder resin.

特開2009−197217号公報JP 2009-197217 A

A.D.Kathman and S.K.Pitalo、「Binary Optics in Lens Design」、International Lens Design Conference、1990、SPIE Vol.1354、p297から309A. D. Katman and S.K. K. Pitalo, “Binary Optics in Lens Design”, International Lens Design Conference, 1990, SPIE Vol. 1354, p297 to 309

低屈折率高分散な光学材料は、低屈折率のバインダー樹脂としてフッ素系単量体と、ITO等の透明導電性金属酸化物の微粒子を混合・分散させた複合材料を紫外線により硬化する事により得られる。   Low refractive index and high dispersion optical material is obtained by curing with UV light a composite material in which fluorine monomer as a low refractive index binder resin and fine particles of transparent conductive metal oxide such as ITO are mixed and dispersed. can get.

しかしながら、低屈折率高分散材料は紫外線硬化する際、透明導電性金属酸化物の微粒子が紫外線照射と反対方向に偏ることによる大きな屈折率勾配(GI:Graded−Index)が生じる。また、この屈折率勾配は紫外線硬化のわずかな条件により変化する為、変化が大きい。そのために、多層回折光学素子の可視域全体の高い回折効率状態の再現性が乏しい。また、この微粒子の偏により勾配が大きくなると、場合によっては散乱を増加させることが観察される。   However, when the low refractive index and high dispersion material is cured with ultraviolet rays, a large gradient of refractive index (GI: Graded-Index) occurs due to the transparent conductive metal oxide fine particles being biased in the opposite direction to the ultraviolet irradiation. Further, this refractive index gradient changes depending on slight conditions of ultraviolet curing, so that the change is large. Therefore, the reproducibility of the high diffraction efficiency state in the entire visible range of the multilayer diffractive optical element is poor. In addition, it is observed that when the gradient is increased due to the deviation of the fine particles, the scattering is increased in some cases.

本発明は、この様な背景技術に鑑みてなされたものであり、低屈折率高分散特性を維持しつつ、エネルギー硬化型樹脂組成物の硬化時に微粒子の移動による屈折率勾配や光散乱を抑制することができるエネルギー硬化型樹脂組成物および光学材料を提供するものである。
また、本発明は、上記のエネルギー硬化型樹脂組成物を用いた多層型回折光学素子を提供するものである。
The present invention has been made in view of such a background art, and suppresses a refractive index gradient and light scattering due to movement of fine particles during curing of an energy curable resin composition while maintaining low refractive index and high dispersion characteristics. The present invention provides an energy curable resin composition and an optical material.
The present invention also provides a multilayer diffractive optical element using the energy curable resin composition.

上記の課題を解決する多層回折光学素子は、少なくとも片側の表面に回折格子形状を有する高屈折低分散材料で形成されている第1の層と、少なくとも片側の表面に回折格子形状を有する低屈折高分散材料で形成されている第2の層とが、互いの回折格子形状が対向するように積層された多層回折光学素子であって、
前記第2の層の低屈折高分散材料は、エネルギー硬化性樹脂組成物をエネルギー硬化したものであり、
前記エネルギー硬化性樹脂組成物は、(A)分子内に重合官能基を有するフッ素系単量体を1種以上と、分子内に2つ以上の重合官能基を有するアクリル系単量体を1種以上とを含有する有機成分と、(B)透明導電性の金属酸化物微粒子と、(C)重合開始剤とを含有するエネルギー硬化性樹脂組成物であって、前記(A)有機成分の含有量が40重量%以上68重量%以下であり、且つ前記有機成分に含有されるアクリル系単量体の含有量が前記有機成分に対して1.3重量%以上5.0重量%以下であることを特徴とする。
A multilayer diffractive optical element that solves the above problems includes a first layer formed of a high refractive low dispersion material having a diffraction grating shape on at least one surface, and a low refraction having a diffraction grating shape on at least one surface. A multilayer diffractive optical element, wherein the second layer formed of a highly dispersed material is laminated so that the diffraction grating shapes thereof face each other,
The low refractive and high dispersion material of the second layer is obtained by energy curing an energy curable resin composition,
The energy curable resin composition comprises (A) one or more fluorine-based monomers having a polymerizable functional group in the molecule and one acrylic monomer having two or more polymerizable functional groups in the molecule. An energy curable resin composition comprising an organic component containing at least a seed, (B) transparent conductive metal oxide fine particles, and (C) a polymerization initiator, wherein (A) the organic component The content is 40 wt% or more and 68 wt% or less, and the content of the acrylic monomer contained in the organic component is 1.3 wt% or more and 5.0 wt% or less with respect to the organic component. It is characterized by being.

本発明によれば、低屈折率高分散特性を維持しつつ、エネルギー硬化型樹脂組成物の硬化時に微粒子の移動による屈折率勾配や光散乱を抑制することができるエネルギー硬化型樹脂組成物および光学材料を提供することができる。
また、本発明は、上記のエネルギー硬化型樹脂組成物を用いた多層型回折光学素子を提供することができる。
According to the present invention, an energy curable resin composition and an optical that can suppress a refractive index gradient and light scattering due to movement of fine particles during curing of the energy curable resin composition while maintaining low refractive index and high dispersion characteristics. Material can be provided.
In addition, the present invention can provide a multilayer diffractive optical element using the energy curable resin composition.

本発明の多層回折光学素子の一実施態様を示す模式的図である。1 is a schematic diagram showing an embodiment of a multilayer diffractive optical element of the present invention. 屈折率測定用サンプルの作製方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the preparation methods of the sample for refractive index measurement. 散乱率測定用サンプルの作製方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the preparation methods of the sample for a scattering rate measurement. 形状転写性の評価用サンプルの作製方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the preparation methods of the sample for shape transferability evaluation. 回折効率の評価用サンプルの作製方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the preparation methods of the sample for evaluation of diffraction efficiency.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係るエネルギー硬化型樹脂組成物は、(A)分子内に重合官能基を有するフッ素系単量体を1種以上と、分子内に2つ以上の重合官能基を有するアクリル系単量体を1種以上とを含有する有機成分と、(B)透明導電性の金属酸化物微粒子と、(C)重合開始剤とを含有するエネルギー硬化性樹脂組成物であって、前記(A)有機成分の含有量が40重量%以上68重量%以下であり、且つ前記有機成分に含有されるアクリル系単量体の含有量が前記有機成分に対して1.3重量%以上5.0重量%以下であることを特徴とする。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The energy curable resin composition according to the present invention comprises (A) one or more fluorine-based monomers having a polymerizable functional group in the molecule and an acrylic monomer having two or more polymerizable functional groups in the molecule. An energy curable resin composition comprising an organic component containing at least one body, (B) transparent conductive metal oxide fine particles, and (C) a polymerization initiator, wherein (A) The content of the organic component is 40% by weight or more and 68% by weight or less, and the content of the acrylic monomer contained in the organic component is 1.3% by weight or more and 5.0% by weight with respect to the organic component. % Or less.

なお、本発明のエネルギー硬化型樹脂組成物に含有される各成分の含有量は、残留溶媒の含有量が0.1重量%の状態のエネルギー硬化型樹脂組成物に含有される各成分の含有量を表す。   The content of each component contained in the energy curable resin composition of the present invention is the content of each component contained in the energy curable resin composition having a residual solvent content of 0.1% by weight. Represents an amount.

本発明のエネルギー硬化型樹脂組成物は、低屈折率高分散材料として用いられ、ITO等の透明導電性の金属酸化物微粒子の分散の偏りを抑制し、分散の偏りにより発生する屈折率勾配や凝集による散乱増加を抑制することができるので、光学材料として好適に用いることができる。   The energy curable resin composition of the present invention is used as a low-refractive-index high-dispersion material, suppresses uneven dispersion of transparent conductive metal oxide fine particles such as ITO, and has a refractive index gradient generated by uneven dispersion, Since an increase in scattering due to aggregation can be suppressed, it can be suitably used as an optical material.

本発明のエネルギー硬化型樹脂組成物は、(B)透明導電性の金属酸化物微粒子を含有する。
本発明に用いられる透明導電性の金属酸化物微粒子(以降、微粒子と略記する。)の好適な例としては、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫、酸化アンチモン、インジウム錫酸化物(ITO)、アンチモンをドープした酸化スズ(ATO)、亜鉛をドープした酸化インジウム(IZO)、アルミニウムをドープした酸化亜鉛(AZO)、及び、フッ素をドープした酸化スズ(FTO)が挙げられるが、好ましくはインジウム錫酸化物(ITO)を用いることが好ましい。インジウム錫酸化物(ITO)は現存する物質の中で2次分散特性(θgF)が小さく中で最も透明性を維持する物質であるからである。ただし、これは将来、2次分散特性(θgF)が小さくインジウム錫酸化物(ITO)よりも透明性な物質が出現した際、その使用を限定するものではない。
The energy curable resin composition of the present invention contains (B) transparent conductive metal oxide fine particles.
Preferred examples of the transparent conductive metal oxide fine particles (hereinafter abbreviated as fine particles) used in the present invention include zinc oxide, indium oxide, tin oxide, antimony oxide, indium tin oxide (ITO), antimony. , Tin oxide doped with zinc (ATO), zinc doped indium oxide (IZO), aluminum doped zinc oxide (AZO), and fluorine doped tin oxide (FTO), preferably indium tin oxide It is preferable to use an object (ITO). This is because indium tin oxide (ITO) has the smallest secondary dispersion characteristic (θgF) among the existing materials and is the material that maintains the most transparency. However, this does not limit the use of a material having a small secondary dispersion characteristic (θgF) and more transparent than indium tin oxide (ITO) in the future.

本発明のエネルギー硬化型樹脂組成物に含有される透明導電性の金属酸化物微粒子の含有量は、32重量%以上68重量%以下、好ましくは39重量%以上56重量%以下が望ましい。32重量%以上68重量%以下であれば、光学特性及び成形性が良好となる。   The content of the transparent conductive metal oxide fine particles contained in the energy curable resin composition of the present invention is from 32% by weight to 68% by weight, and preferably from 39% by weight to 56% by weight. If it is 32 wt% or more and 68 wt% or less, the optical properties and moldability will be good.

またベース樹脂となる有機成分の単量体、前記微粒子を、あらかじめ分散させておく溶媒に適応させて、微粒子表面に種々の表面処理剤、分散剤を用いることが好適である。
微粒子は、光透過率、光学散乱等に悪影響を及ぼさない大きさの粒子径であることが望ましく、平均粒径2nm以上30nm以下、特に2nm以上20nm以下の範囲であることが好ましい。しかし例えば平均粒径が20nm以下であっても、微粒子の凝集した場合も含めて、粒子径の分布が幅広く30nmより大きな粒子径の粒子が体積分率で全微粒子の5%以上の割合になると光学散乱に大きな悪化の影響を及ぼす。その場合は、取り除きたい粒子サイズより比較的小さな細孔を持つフィルターで濾過処理をして、不要な大きな微粒子を取り除くことが好ましい。取り除く状態としては、例えばベース樹脂を混合する
前の溶媒に微粒子が分散した状態(微粒子分散液)か、若しくは微粒子分散液にベース樹脂を溶解させた状態か、若しくは粘度により可否はあるが、前記状態で溶媒を除去してベース樹脂と微粒子の無溶媒系にした状態が好ましい。
It is also preferable to use various surface treatment agents and dispersants on the surface of the fine particles in accordance with a solvent in which the monomer of the organic component serving as the base resin and the fine particles are dispersed in advance.
The fine particles preferably have a particle size that does not adversely affect light transmittance, optical scattering, and the like, and preferably have an average particle size of 2 nm to 30 nm, particularly 2 nm to 20 nm. However, for example, even when the average particle size is 20 nm or less, the particles having a wide particle size distribution and a particle size larger than 30 nm, including the case where the fine particles are aggregated, have a volume fraction of 5% or more of the total fine particles. Greatly affects the optical scattering. In that case, it is preferable to remove unnecessary large fine particles by filtering with a filter having relatively small pores than the particle size to be removed. The state to be removed is, for example, a state in which fine particles are dispersed in a solvent before mixing the base resin (fine particle dispersion), a state in which the base resin is dissolved in the fine particle dispersion, or depending on the viscosity. A state in which the solvent is removed in a state to make the base resin and fine particles solvent-free is preferable.

微粒子には必要に応じて表面処理を施しておくことが望ましい。各表面処理は微粒子の合成、作製段階で行っても良いし、単独で微粒子を得た後に別途行っても良い。
本発明に用いるのに適当な分散溶媒の例としては、有機成分を溶解するため若しくは微粒子を溶媒に分散させておくため、必要に応じて表面処理剤、分散剤を溶解させるため、トルエン、ベンゼン、キシレン等の芳香族炭化水素、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素、酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、DMF、DMAc、NMP等のアミド系、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素、ジエチルエーテル、ブチルカルビトール等のエチル類、ジクロロメタン、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。用いる微粒子の親和性、表面処理剤、分散剤の親和性に合わせて分散溶媒を選択することができ、また有溶媒は1種類のみで使用することもできるし、分散性を損なわない範囲において2種類以上を併用して使用することもできる。
It is desirable to subject the fine particles to surface treatment as necessary. Each surface treatment may be performed at the stage of synthesis and production of fine particles, or may be performed separately after obtaining fine particles alone.
Examples of suitable dispersion solvents for use in the present invention include toluene, benzene, or the like in order to dissolve organic components or to disperse fine particles in a solvent, and to dissolve surface treatment agents and dispersants as necessary. , Aromatic hydrocarbons such as xylene, alcohols such as ethanol and isopropanol, alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane, acetates such as ethyl acetate and butyl acetate, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, DMF, DMAc, NMP Amides such as hexane, octane and other aliphatic hydrocarbons, ethyl ethers such as diethyl ether and butyl carbitol, and halogenated hydrocarbons such as dichloromethane and carbon tetrachloride, but are not limited thereto. Absent. The dispersion solvent can be selected in accordance with the affinity of the fine particles to be used, the surface treatment agent, and the affinity of the dispersing agent, and only one kind of solvent can be used. It can also be used in combination of more than one type.

なお、本発明のエネルギー硬化型樹脂組成物に含有される溶剤の含有量が、0.1重量%以下であることが好ましい。
また、本発明において微粒子を凝集しないよう均一に分散させるための表面処理剤、分散剤(界面活性剤)に関しては以下のものが望ましい。一般に表面処理剤、分散剤を用いて微粒子を溶媒、樹脂等に分散する場合、添加する表面処理剤、分散剤の種類、添加量、分子量、極性、親和性等によって全く異なった分散状態を示すことが知られている。本発明に使用する表面処理剤、分散剤としては顔料の誘導体や樹脂型や活性剤型のものを好適に用いることができる。ここで表面処理剤、分散剤としては、カチオン系、弱カチオン系、ノニオン系あるいは両性界面活性剤が有効である。特にポリエステル系、ε−カプロラクトン系、ポリカルボン酸塩、ポリリン酸塩、ハイドロステアリン酸塩、アミドスルホン酸塩、ポリアクリル酸塩、オレフィンマレイン酸塩共重合物、アクリル−マレイン酸塩共重合物、アルキルアミン酢酸塩、アルキル脂肪酸塩、脂肪酸ポリエチレングリコールエステル系、シリコーン系、フッ素系を用いることができるが、本発明においてはアンモニアよび有機アミン類から選択される少なくとも一種の塩基系のものを用いることが好適である。具体的にはディスパービックシリーズ(ビッグケミー・ジャパン社製)の中ではディスパービック161、162、163、164、ソルスパースシリーズ(ゼネガ社製)の中ではソルスパース3000、9000、17000、20000、24000、41090あるいはTAMNシリーズ(日光ケミカル社製)の中ではTAMN−15等のアルキルアミンのPO若しくはEO変成物がある。
In addition, it is preferable that content of the solvent contained in the energy curable resin composition of this invention is 0.1 weight% or less.
In the present invention, the following surface treatment agent and dispersant (surfactant) for uniformly dispersing fine particles so as not to aggregate are desirable. In general, when fine particles are dispersed in a solvent, resin, etc. using a surface treatment agent and a dispersant, the dispersion state is completely different depending on the type, amount, molecular weight, polarity, affinity, etc. of the surface treatment agent and dispersant to be added. It is known. As the surface treatment agent and dispersant used in the present invention, pigment derivatives, resin types and activator types can be suitably used. Here, as the surface treating agent and the dispersing agent, cationic, weak cationic, nonionic or amphoteric surfactants are effective. Especially polyester-based, ε-caprolactone-based, polycarboxylate, polyphosphate, hydrostearate, amide sulfonate, polyacrylate, olefin maleate copolymer, acrylic-maleate copolymer, Alkylamine acetates, alkyl fatty acid salts, fatty acid polyethylene glycol esters, silicones, and fluorines can be used. In the present invention, at least one base selected from ammonia and organic amines should be used. Is preferred. Specifically, in the Dispersic series (manufactured by Big Chemie Japan), in the Dispersic 161, 162, 163, 164, in the Solsperse series (manufactured by Zenega), Solsperse 3000, 9000, 17000, 20000, 24000, 41090 Alternatively, in the TAMN series (manufactured by Nikko Chemical Co., Ltd.), there are PO or EO modified products of alkylamines such as TAMN-15.

かかる表面処理剤、分散剤を添加する量としては、大きく分けて表面処理剤、分散剤の種類、微粒子の種類、微粒子の表面積(微粒子径)、微粒子を混合する分散樹脂の種類等、分散溶媒の種類に応じて異なってくるが、本発明においては微粒子の重量に対して0.1重量%以上25.0重量%以下の範囲であることが望ましい。分散剤の添加量が多すぎると白濁の原因となり光学的散乱が生じてしまうため、また微粒子を含有して得られた組成物の特性(屈折率、アッベ数、2次分散特性、弾性率等)を必要以上に低下させてしまうため、好ましくは4.0重量%以上20.0重量%以下の範囲であることがより好適である。また、分散剤は1種類のみで使用することもできるし、2種類以上を併用して使用することもできる。   The amount of the surface treatment agent and dispersant added is roughly divided into the surface treatment agent, the type of dispersant, the type of fine particles, the surface area (fine particle diameter) of the fine particles, the type of dispersion resin in which the fine particles are mixed, and the like. In the present invention, it is desirable to be in the range of 0.1% by weight to 25.0% by weight with respect to the weight of the fine particles. If the added amount of the dispersant is too large, it causes white turbidity and optical scattering occurs. Also, characteristics of the composition obtained by containing fine particles (refractive index, Abbe number, secondary dispersion characteristics, elastic modulus, etc.) ) Is unnecessarily reduced, and is preferably in the range of 4.0 wt% or more and 20.0 wt% or less. Moreover, a dispersing agent can also be used only by 1 type, and can also be used in combination of 2 or more types.

本発明のエネルギー硬化型樹脂組成物は、(A)分子内に重合官能基を有するフッ素系単量体を1種以上と、分子内に2つ以上の重合官能基を有するアクリル系単量体を1種以
上とを含有する有機成分を含有する。
The energy curable resin composition of the present invention comprises (A) one or more fluorine-based monomers having a polymerizable functional group in the molecule and an acrylic monomer having two or more polymerizable functional groups in the molecule. Containing one or more organic components.

本発明のエネルギー硬化型樹脂組成物に含有される有機成分の含有量は、40重量%以上68重量%以下、好ましくは44重量%以上61重量%以下が望ましい。40重量%以上68重量%以下であれば、光学特性及び成形性が良好となる。   The content of the organic component contained in the energy curable resin composition of the present invention is 40% by weight to 68% by weight, preferably 44% by weight to 61% by weight. If it is 40 weight% or more and 68 weight% or less, an optical characteristic and a moldability will become favorable.

前記分子内に重合官能基を有するフッ素系単量体としては、透明導電性の金属酸化物微粒子が分散している溶媒、表面処理剤、分散剤等に良好に相溶するものが望ましい。
フッ素系単量体の例としては、フッ素アクリル系、フッ素メタクリル系、フッ素エポキシ系、フッ素ビニル系の単量体が挙げられる。具体的には2,2,2−トリフルオロエチルアクリレート、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピルアクリレート、2−(パーフルオロブチル)エチルアクリレート、3−パーフルオロブチル−2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−(パーフルオロヘキシル)エチルアクリレート、3−パーフルオロヘキシル−2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−(パーフルオロオクチル)エチルアクリレート、3−パーフルオロオクチル−2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−(パーフルオロデシル)エチルアクリレート、2−(パーフルオロ−3−メチルブチル)エチルアクリレート、3−(パーフルオロ−3−メチルブチル)−2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−(パーフルオロ−5−メチルヘキシル)エチルアクリレート、3−(パーフルオロ−5−メチルヘキシル)−2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−(パーフルオロ−7−メチルオクチル)エチルアクリレート、3−(パーフルオロ−7−メチルオクチル)−2−ヒドロキシプロピルアクリレート、1H,1H,3H−テトラフルオロプロピルアクリレート、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチルアクリレート、1H,1H,7H−ドデカフルオロヘプチルアクリレート、1H,1H,9H−ヘキサデカフルオロノニルアクリレート、1H−1−(トリフルオロメチル)トリフルオロエチルアクリレート、1H,1H,3H−ヘキサフルオロブチルアクリレート、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロへキサン1,6−ジアクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピルメタクリレート、2−(パーフルオロブチル)エチルメタクリレート、3−パーフルオロブチル−2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−(パーフルオロヘキシル)エチルメタクリレート、3−パーフルオロヘキシル−2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−(パーフルオロオクチル)エチルメタクリレート、3−パーフルオロオクチル−2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−(パーフルオロデシル)エチルメタクリレート、2−(パーフルオロ−3−メチルブチル)エチルメタクリレート、3−(パーフルオロ−3−メチルブチル)−2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−(パーフルオロ−5−メチルヘキシル)エチルメタクリレート、3−(パーフルオロ−5−メチルヘキシル)−2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−(パーフルオロ−7−メチルオクチル)エチルメタクリレート、3−(パーフルオロ−7−メチルオクチル)−2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、1H,1H,3H−テトラフルオロプロピルメタクリレート、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチルメタクリレート、1H,1H,7H−ドデカフルオロヘプチルメタクリレート、1H,1H,9H−ヘキサデカフルオロノニルメタクリレート、1H−1−(トリフルオロメチル)トリフルオロエチルメタクリレート、1H,1H,3H−ヘキサフルオロブチルメタクリレート、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロへキサン1,6−ジメタクリレート、ヘキサフルオロエポキシプロパン、3−パーフルオロブチル−1,2−エポキシプロパン、3−パーフルオロヘキシル−1,2−エポキシプロパン、3−パーフルオロオクチル−1,2−エポキシプロパン、3−パーフルオロデシル−1,2−エポキシプロパン、3−(パーフルオロ−3−メチルブチル)−1,2−エポキシプロパン、3−(パーフルオロ−5−メチルヘキシル)−1,2−エポキシプロパン、3−(パーフルオロ−7−メチルオクチル)−1,2−エポキシプロパン、3−(2,2,3,3−テトラフルオロプロポキシ)−1,2−エポキシプロパン、3−(1H,1H,5H−オクタフルオロペンチロキシ)−1,2−エポキシプロパン、3
−(1H,1H,7H−ドデカフルオロヘプチロキシ)−1,2−エポキシプロパン、3−(1H,1H,9H−ヘキサデカフルオロノニロキシ)−1,2−エポキシプロパン、1,4−ビス(2’,3’−エポキシプロピル)−パーフルオロ−n−ブタン等の単量体、及びそれらに類するものが挙げられる。
As the fluorine-based monomer having a polymerizable functional group in the molecule, those that are compatible with a solvent, a surface treatment agent, a dispersing agent and the like in which transparent conductive metal oxide fine particles are dispersed are desirable.
Examples of fluorine monomers include fluorine acrylic monomers, fluorine methacrylic monomers, fluorine epoxy monomers, and fluorine vinyl monomers. Specifically, 2,2,2-trifluoroethyl acrylate, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl acrylate, 2- (perfluorobutyl) ethyl acrylate, 3-perfluorobutyl-2-hydroxypropyl Acrylate, 2- (perfluorohexyl) ethyl acrylate, 3-perfluorohexyl-2-hydroxypropyl acrylate, 2- (perfluorooctyl) ethyl acrylate, 3-perfluorooctyl-2-hydroxypropyl acrylate, 2- (perfluorohexyl) Fluorodecyl) ethyl acrylate, 2- (perfluoro-3-methylbutyl) ethyl acrylate, 3- (perfluoro-3-methylbutyl) -2-hydroxypropyl acrylate, 2- (perfluoro-5-methylhexyl) ethyl acetate Rate, 3- (perfluoro-5-methylhexyl) -2-hydroxypropyl acrylate, 2- (perfluoro-7-methyloctyl) ethyl acrylate, 3- (perfluoro-7-methyloctyl) -2-hydroxypropyl Acrylate, 1H, 1H, 3H-tetrafluoropropyl acrylate, 1H, 1H, 5H-octafluoropentyl acrylate, 1H, 1H, 7H-dodecafluoroheptyl acrylate, 1H, 1H, 9H-hexadecafluorononyl acrylate, 1H-1 -(Trifluoromethyl) trifluoroethyl acrylate, 1H, 1H, 3H-hexafluorobutyl acrylate, 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluorohexane 1,6-diacrylate, 2 , 2,2-trifluoroethyl Methacrylate, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl methacrylate, 2- (perfluorobutyl) ethyl methacrylate, 3-perfluorobutyl-2-hydroxypropyl methacrylate, 2- (perfluorohexyl) ethyl methacrylate, 3 -Perfluorohexyl-2-hydroxypropyl methacrylate, 2- (perfluorooctyl) ethyl methacrylate, 3-perfluorooctyl-2-hydroxypropyl methacrylate, 2- (perfluorodecyl) ethyl methacrylate, 2- (perfluoro-3 -Methylbutyl) ethyl methacrylate, 3- (perfluoro-3-methylbutyl) -2-hydroxypropyl methacrylate, 2- (perfluoro-5-methylhexyl) ethyl methacrylate, 3- ( Perfluoro-5-methylhexyl) -2-hydroxypropyl methacrylate, 2- (perfluoro-7-methyloctyl) ethyl methacrylate, 3- (perfluoro-7-methyloctyl) -2-hydroxypropyl methacrylate, 1H, 1H , 3H-tetrafluoropropyl methacrylate, 1H, 1H, 5H-octafluoropentyl methacrylate, 1H, 1H, 7H-dodecafluoroheptyl methacrylate, 1H, 1H, 9H-hexadecafluorononyl methacrylate, 1H-1- (trifluoromethyl ) Trifluoroethyl methacrylate, 1H, 1H, 3H-hexafluorobutyl methacrylate, 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluorohexane 1,6-dimethacrylate, hexafluoroepoxy Bread, 3-perfluorobutyl-1,2-epoxypropane, 3-perfluorohexyl-1,2-epoxypropane, 3-perfluorooctyl-1,2-epoxypropane, 3-perfluorodecyl-1,2 -Epoxypropane, 3- (perfluoro-3-methylbutyl) -1,2-epoxypropane, 3- (perfluoro-5-methylhexyl) -1,2-epoxypropane, 3- (perfluoro-7-methyl Octyl) -1,2-epoxypropane, 3- (2,2,3,3-tetrafluoropropoxy) -1,2-epoxypropane, 3- (1H, 1H, 5H-octafluoropentyloxy) -1, 2-epoxypropane, 3
-(1H, 1H, 7H-dodecafluoroheptyloxy) -1,2-epoxypropane, 3- (1H, 1H, 9H-hexadecafluorononoxy) -1,2-epoxypropane, 1,4-bis And monomers such as (2 ′, 3′-epoxypropyl) -perfluoro-n-butane, and the like.

それら単量体のいずれか一種に特に制限されるものではなく、重合体のフッ素樹脂を選択しても良い。またコポリマーとしてはセントラル硝子(株)製の市販品で、No.702C、703C、704C、705C、706C、707C等が挙げられる。   It is not particularly limited to any one of these monomers, and a polymer fluororesin may be selected. The copolymer is a commercial product manufactured by Central Glass Co., Ltd. 702C, 703C, 704C, 705C, 706C, 707C and the like.

前記フッ素系単量体は一種類のみで使用することもできるし、二種類以上を併用して使用することもできる。   The said fluorine-type monomer can also be used only by 1 type, and can also be used in combination of 2 or more types.

次に、前記分子内に2つ以上の重合官能基を有するアクリル系単量体としては、透明導電性の金属酸化物微粒子が分散等している溶媒、前記分子内に重合官能基を有するフッ素系単量体、表面処理剤、分散剤に良好に相溶するものが望ましい。   Next, examples of the acrylic monomer having two or more polymerization functional groups in the molecule include a solvent in which transparent conductive metal oxide fine particles are dispersed, and fluorine having a polymerization functional group in the molecule. Those that are compatible with the system monomer, surface treatment agent, and dispersant are desirable.

アクリル系単量体としては、分子内に2個以上の2重結合や3重結合を有するものであれば、特に限定はされないが、その重合官能基が(メタ)アクリレートである事が好ましい。(メタ)アクリレートの2個以上の重合官能基を有するの単量体の具体的な例としては、1,4−ジビニルシクロヘキサン、1,4−シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、ジビニルベンゼン、1,6−ジビニルナフタレン、エトキシ化ビスフェノールAジビニルエーテル、プロポキシ化ビスフェノールAジビニルエーテルのアクリレートやメタクリレート;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ネオベンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、トリ(アクリロイロキシエチル)イソシアヌレート、トリス(2―アクリロキシエチル)イソシアヌレートのアクリレートやメタクリレート及びそれらに類するものを挙げることができる。   The acrylic monomer is not particularly limited as long as it has two or more double bonds or triple bonds in the molecule, but the polymerization functional group is preferably (meth) acrylate. Specific examples of the monomer having two or more polymerization functional groups of (meth) acrylate include 1,4-divinylcyclohexane, 1,4-cyclohexanedimethanol divinyl ether, divinylbenzene, 1,6- Divinyl naphthalene, ethoxylated bisphenol A divinyl ether, acrylate or methacrylate of propoxylated bisphenol A divinyl ether; polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene di (meth) acrylate, trimethylolethane tri (meth) acrylate, neoventyl glycol di (Meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, hexanediol (Meth) acrylate, tricyclodecane dimethanol diacrylate, tri (acryloyloxyethyl) isocyanurate, acrylates or methacrylates of tris (2-acryloyloxyethyl) isocyanurate and the like to them.

アクリル系単量体は一種類のみで使用することもできるし、二種類以上を併用して使用することもできる。
(A)有機成分に含有されるアクリル系単量体の含有量は、前記有機成分に対して1.3重量%以上5.0重量%以下が望ましい。1.3重量%未満ではエネルギー硬化時の微粒子の移動による屈折率の勾配が抑えることが難しい。また、5.0重量%よりも大きいと屈折率が上昇を抑えることはできない。
Acrylic monomers can be used alone or in combination of two or more.
(A) As for content of the acryl-type monomer contained in an organic component, 1.3 to 5.0 weight% is desirable with respect to the said organic component. If it is less than 1.3% by weight, it is difficult to suppress the gradient of refractive index due to the movement of fine particles during energy curing. On the other hand, if it is larger than 5.0% by weight, the increase in the refractive index cannot be suppressed.

有機成分は他の成分と配合させ、分散溶媒を除去した後、少なくとも加熱により溶融体となることが望ましい。より好ましくは室温で溶融体であることが取扱性上、望ましい。室温により結晶性等の固体性質で加熱時に溶融体となるならば、成型時には加熱したまま硬化する必要があり、ハンドリングや成形精度の問題が発生してくる。その他、透明性、相溶性、分散性(安定性)、硬化性、成形性、耐久性等の点から種々選択されるべきである。   It is desirable that the organic component is blended with other components and the dispersion solvent is removed, and then at least heated to form a melt. More preferably, it is a melt at room temperature in view of handling. If it becomes a melt at the time of heating due to solid properties such as crystallinity at room temperature, it needs to be cured while being heated at the time of molding, which causes problems in handling and molding accuracy. In addition, various selections should be made in terms of transparency, compatibility, dispersibility (stability), curability, moldability, durability, and the like.

また一般にフッ素系の材料は汎用の樹脂等と相溶性が低い。その為、微粒子の表面処理剤や分散剤と混合した際、また分散溶媒を除去した際に、白濁や沈殿が生じないものが好適である。相溶性の低下により光学散乱や透過率に大きな影響を及ぼすからである。また、本発明においては、エネルギー硬化時の微粒子の移動による屈折率勾配や光散乱を抑制する為、2つ以上の重合官能基を有するアクリル系単量体の添加をしている。その際は、
その硬化物の屈折率等、各光学特性の変動に配慮した配合をしなければならない。
In general, fluorine-based materials have low compatibility with general-purpose resins. For this reason, it is preferable that the mixture does not cause white turbidity or precipitation when it is mixed with the surface treatment agent or dispersant of fine particles or when the dispersion solvent is removed. This is because a decrease in compatibility greatly affects optical scattering and transmittance. In the present invention, an acrylic monomer having two or more polymerizable functional groups is added in order to suppress a refractive index gradient and light scattering due to movement of fine particles during energy curing. In that case,
It must be formulated with consideration for fluctuations in optical properties such as the refractive index of the cured product.

本発明のエネルギー硬化型樹脂組成物は、(C)重合開始剤を含有する。
本発明において、バインダーの有機成分に光重合可能な樹脂を用いる場合における光重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤を用いて、光照射によるラジカル生成機構を利用することが好ましい。通常、レンズ等のレプリカ成形に好ましい。
The energy curable resin composition of the present invention contains (C) a polymerization initiator.
In the present invention, as a photopolymerization initiator in the case of using a photopolymerizable resin for the organic component of the binder, it is preferable to use a radical generation mechanism by light irradiation using a radical polymerization initiator. Usually, it is preferable for replica molding of lenses and the like.

前記有機成分に対して利用可能な光重合開始剤としては、例えば、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−1−ブタノン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、4−フェニルベンゾフェノン、4−フェノキシベンゾフェノン、4,4’−ジフェニルベンゾフェノン、4,4’−ジフェノキシベンゾフェノン等を好適なものとして挙げることができる。なお、有機成分に対する光重合開始剤の添加比率は、光照射量、更には、付加的な加熱温度に応じて適宜選択することができ、また、得られる重合体の目標とする平均分子量に応じて、調製することもできる。   Examples of the photopolymerization initiator that can be used for the organic component include 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -1-butanone, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenylketone, 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, 4-phenylbenzophenone, 4-phenoxybenzophenone, Preferred examples include 4,4′-diphenylbenzophenone and 4,4′-diphenoxybenzophenone. In addition, the addition ratio of the photopolymerization initiator with respect to the organic component can be appropriately selected according to the amount of light irradiation, and further according to the additional heating temperature, and also according to the target average molecular weight of the obtained polymer. Can also be prepared.

本発明にかかる樹脂の硬化・成形に利用する場合、可視光に吸収を有する微粒子の添加量によっても異なってくるが、光重合開始剤の添加量は、有機成分に対して0.01重量%以上10.00重量%以下、好ましくは0.50重量%以上5.00重量%以下の範囲に選択することが好ましい。光重合開始剤は有機成分との反応性、光照射の波長によって1種類のみで使用することもできるし、2種類以上を併用して使用することもできる。   When used for curing / molding the resin according to the present invention, the amount of photopolymerization initiator added is 0.01% by weight based on the organic component, although it varies depending on the amount of fine particles having absorption in visible light. It is preferable to select in the range of 10.00 wt% or less, preferably 0.50 wt% or more and 5.00 wt% or less. The photopolymerization initiator can be used alone or in combination of two or more depending on the reactivity with the organic component and the wavelength of light irradiation.

本発明の光学材料は、上記のエネルギー硬化性樹脂組成物からなる光学材料である。
次に、本発明の光学材料の調製工程について説明する。その例として光重合可能な有機成分を用いたエネルギー硬化性樹脂組成物を用いた場合を説明する。
The optical material of the present invention is an optical material composed of the energy curable resin composition described above.
Next, the process for preparing the optical material of the present invention will be described. The case where the energy curable resin composition using the photopolymerizable organic component is used as the example is demonstrated.

まず、溶媒に表面処理剤若しくは分散剤を適量溶解させ、微粒子を加えせん断力を加え、微粒子の凝集体を破砕し、残った凝集体を遠心分離とフィルター処理により取り除き、均一な微粒子分散液を得る。その後、光重合可能な有機成分及び光重合開始剤を溶解させる。有機成分を微粒子分散液に溶解させるには、有機成分の添加で微粒子の分散状態の悪化が生じにくい溶媒、表面処理剤、分散剤の組み合わせにすることが望ましい。また必要に応じてフィルタリング処理を行い、凝集微粒子を除去することができる。完全に溶解後、微粒子の沈殿等なく好適に分散していることを確認した後、エバポレーターを用いて溶媒を除去する。この際、溶媒の沸点、残留溶媒量等に応じて減圧度を適宜調整することが望ましい。急激な溶媒の蒸発、除去は、微粒子の凝集の程度を悪化させ、分散性を損なうことがある。また減圧による溶媒除去の際、必要に応じて分散性を損なわない程度に加熱することも可能である。このようにして本発明の光学材料を得ることができる。   First, an appropriate amount of a surface treatment agent or dispersant is dissolved in a solvent, fine particles are added, shear force is applied, fine particle aggregates are crushed, and the remaining aggregates are removed by centrifugation and filter treatment to obtain a uniform fine particle dispersion. obtain. Thereafter, the photopolymerizable organic component and the photopolymerization initiator are dissolved. In order to dissolve the organic component in the fine particle dispersion, it is desirable to use a combination of a solvent, a surface treatment agent, and a dispersant that are unlikely to deteriorate the dispersion state of the fine particles due to the addition of the organic component. Moreover, a filtering process can be performed as needed to remove the aggregated fine particles. After complete dissolution, after confirming that the particles are suitably dispersed without precipitation of fine particles, the solvent is removed using an evaporator. At this time, it is desirable to appropriately adjust the degree of vacuum according to the boiling point of the solvent, the amount of residual solvent, and the like. Rapid evaporation and removal of the solvent may deteriorate the degree of aggregation of the fine particles and impair the dispersibility. In addition, when removing the solvent by reducing the pressure, it is possible to heat to the extent that the dispersibility is not impaired, if necessary. In this way, the optical material of the present invention can be obtained.

得られた光学材料には除去し切れなかった残留溶剤を含有することがある。その含有率が0.1重量%よりも大きいとエネルギー硬化時の微粒子移動を助長するために、屈折率勾配(GI)や光散乱が大きくなる。そのため残留溶媒の含有率は0.1重量%以下であることが望ましい。   The obtained optical material may contain a residual solvent that cannot be completely removed. If the content is larger than 0.1% by weight, the refractive index gradient (GI) and light scattering become large in order to promote the movement of fine particles during energy curing. Therefore, the content of residual solvent is desirably 0.1% by weight or less.

ただし、減圧度が高すぎると、または減圧と同時に加熱を伴うことで、若しくは長時間にわたる減圧工程を経ることで、溶媒と共に添加した表面処理剤、分散剤および有機成分等の単量体類も留去される恐れがある。そのため個々の分子量、沸点、昇華性等を考慮した減圧度、温度、時間等の調整が必要である。   However, if the degree of vacuum is too high, or accompanied by heating at the same time as the vacuum, or through a vacuum process for a long time, monomers such as surface treatment agents, dispersants and organic components added together with the solvent There is a risk of evaporation. Therefore, it is necessary to adjust the degree of pressure reduction, temperature, time, etc. in consideration of individual molecular weight, boiling point, sublimability and the like.

本発明の光学材料は、エネルギーとして紫外線及び可視光の照射により硬化し、硬化後
の光学材料の屈折率(nd)が1.32以上1.53以下であり、アッペ数が14以上35以下であり、2次分散特性(θgF)が0.34以上0.47以下であることが好ましい。
The optical material of the present invention is cured by irradiation with ultraviolet rays and visible light as energy, the refractive index (nd) of the cured optical material is 1.32 or more and 1.53 or less, and the Abbe number is 14 or more and 35 or less. And the secondary dispersion characteristic (θgF) is preferably 0.34 or more and 0.47 or less.

次に、本発明の多層回折光学素子は、透明基板の表面に、少なくとも片側の表面に回折格子形状を有する高屈折低分散材料からなるの第1の層と、少なくとも片側の表面に回折格子形状を有する低屈折高分散材料からなる第2の層とが、お互いの回折格子形状が対向するように積層され、前記第2の層の低屈折高分散材料は上記のエネルギー硬化性樹脂組成物からなることを特徴とする。   Next, the multilayer diffractive optical element of the present invention includes a first layer made of a highly refractive low dispersion material having a diffraction grating shape on at least one surface, and a diffraction grating shape on at least one surface. And a second layer made of a low-refractive high-dispersion material having layers such that the diffraction grating shapes are opposed to each other, and the low-refractive high-dispersion material of the second layer is made of the above-mentioned energy curable resin composition. It is characterized by becoming.

前記第1の層は、酸化ジルコニウムを含有する無機微粒子を含有する有機樹脂からなり、前記有機樹脂はトリス(2―アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタアクリレート、ウレタン変性ポリエステルアクリレート、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンの混合物を紫外線硬化することにより得られことが好ましい。   The first layer is made of an organic resin containing inorganic fine particles containing zirconium oxide, and the organic resin is tris (2-acryloxyethyl) isocyanurate, pentaerythritol triacrylate, dicyclopentenyloxyethyl methacrylate, It is preferably obtained by ultraviolet curing a mixture of urethane-modified polyester acrylate and 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone.

前記第1の層に含有される酸化ジルコニウムを含有する無機微粒子の含有量が、15.9重量%以上24.0重量%以下であることが好ましい。
前記多層回折光学素子の散乱率が1.0%以下であることが好ましい。
The content of the inorganic fine particles containing zirconium oxide contained in the first layer is preferably 15.9 wt% or more and 24.0 wt% or less.
The scattering rate of the multilayer diffractive optical element is preferably 1.0% or less.

前記多層回折格子の格子の高さが8μ以上15μm以下であり、波長400nm以上700nm以下の可視光域において、設計次数の回折効率が98%以上であることが好ましい。   It is preferable that the grating height of the multilayer diffraction grating is 8 μm or more and 15 μm or less, and the diffraction efficiency of the designed order is 98% or more in the visible light region having a wavelength of 400 nm or more and 700 nm or less.

本発明にかかる多層回折光学素子の成形において、光重合法を用いて、上記エネルギー硬化性樹脂組成物より型成形体層を形成する過程を示す。透明基板上に膜厚の薄い層構造を形成する。例えば、基板のガラス平板と、微細な回折格子構造に対応する金属材料の型との間に、流動性を示す光学材料を流し込み、軽く抑えることで、型成形を行う。その状態に保ったまま前記光学材料の光重合を行う。かかる光重合反応に供する光照射は、光重合開始剤を利用したラジカル生成に起因する機構に対応して、好適な波長の光、通常、紫外光もしくは可視光を用いて行う。例えば、前記透明基板を介して、成形されている光学材料に対して、均一に光照射する。照射される光量は、光重合開始剤を利用したラジカル生成に起因する機構に応じて、また、含有される光重合開始剤の含有比率に応じて、適宜選択される。   In the molding of a multilayer diffractive optical element according to the present invention, a process of forming a mold body layer from the energy curable resin composition using a photopolymerization method is shown. A thin layer structure is formed on a transparent substrate. For example, a mold is performed by pouring an optical material exhibiting fluidity between a glass flat plate of a substrate and a metal material mold corresponding to a fine diffraction grating structure and suppressing it lightly. While maintaining this state, photopolymerization of the optical material is performed. The light irradiation used for the photopolymerization reaction is performed using light of a suitable wavelength, usually ultraviolet light or visible light, corresponding to a mechanism resulting from radical generation using a photopolymerization initiator. For example, light is uniformly irradiated to the molded optical material through the transparent substrate. The amount of light to be irradiated is appropriately selected according to the mechanism resulting from radical generation using the photopolymerization initiator and according to the content ratio of the contained photopolymerization initiator.

また、上記、微細な回折格子構造に対応する型に金属材料の変わりに、多層回折光学素子の他の材料、具体的には相対的に高屈折率低分散材料を微細な回折格子構造に成形したものを用いても良い。   In addition, instead of metal materials in the mold corresponding to the fine diffraction grating structure, other materials of the multilayer diffractive optical element, specifically, a relatively high refractive index and low dispersion material are formed into a fine diffraction grating structure. You may use what you did.

図1は、本発明の多層回折光学素子の一実施態様を示す模式的図であり、図1(a)は平面図、図1(b)はAA線断面図である。100は積層型回折光学素子、1は高屈折低分散材料からなる高屈折低分散層、2は低屈折高分散材料からなる低屈折高分散層、3は透明基板を示す。多層回折光学素子は、透明基板3の表面に、前記第2の層の低屈折高分散層2が接して設けられ、該低屈折高分散層2の上に高屈折低分散層1が積層されている。   1A and 1B are schematic views showing an embodiment of the multilayer diffractive optical element of the present invention. FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA. Reference numeral 100 denotes a laminated diffractive optical element, 1 denotes a high refractive low dispersion layer made of a high refractive low dispersion material, 2 denotes a low refractive high dispersion layer made of a low refractive high dispersion material, and 3 denotes a transparent substrate. The multilayer diffractive optical element is provided with the low refractive and high dispersion layer 2 of the second layer in contact with the surface of the transparent substrate 3, and the high refractive and low dispersion layer 1 is laminated on the low refractive and high dispersion layer 2. ing.

紫外線や短波長の可視光の照射により、エネルギー硬化性樹脂組成物を硬化する際には、図1に示す様に、導電性の微粒子は紫外線領域での吸収がある事、およびフッ素系の単量体が通常の(メタ)アクリレートに比べ、反応性が悪いことが紫外線や短波長の可視光によるエネルギー硬化性樹脂組成物を硬化する際の膜厚方向の硬化の不均一性を大きくし
、膜厚方向に微粒子移動による屈折率勾配および光散乱を生じやすい。本発明では、分子内に2つ以上の重合官能基を有するアクリル系単量体を用いることにより、膜厚方向に微粒子移動を防止し、屈折率勾配および光散乱の発生を低減することができる。
When the energy curable resin composition is cured by irradiation with ultraviolet light or short-wavelength visible light, as shown in FIG. 1, the conductive fine particles have absorption in the ultraviolet region, and fluorine-based single particles. Compared to normal (meth) acrylate, the monomer is less reactive, increasing the non-uniformity of curing in the film thickness direction when curing the energy curable resin composition by ultraviolet light or short wavelength visible light, Refractive index gradient and light scattering are likely to occur due to movement of fine particles in the film thickness direction. In the present invention, by using an acrylic monomer having two or more polymerizable functional groups in the molecule, it is possible to prevent fine particle movement in the film thickness direction and reduce the occurrence of refractive index gradient and light scattering. .

本発明における光学材料を用いて上記方法を利用することで、屈折率波長分散の異なる材料からなる層複数を基板上に積層し、使用波長域全域で特定次数(設計次数)の回折効率を高くする設計とした回折光学素子を、短時間で作製することが可能となる。   By utilizing the above method using the optical material in the present invention, a plurality of layers made of materials having different refractive index wavelength dispersions are laminated on the substrate, and the diffraction efficiency of a specific order (design order) is increased over the entire wavelength range to be used. A diffractive optical element designed as described above can be manufactured in a short time.

以下に本発明における光学材料の調製について具体的に説明する。
実施例1
〔低屈折率高分散材料の調整〕
まず、分散剤としてディスパービッグ163(ビックケミー社製)と、平均粒径20nmのITO微粒子をキシレンに混合し、ボールミルにて凝集体を破砕した後、遠心分離で、凝集体を取り除いた後、0.1μmのフィルター処理を行った。これによりキシレン溶媒のITO微粒子分散液(X)を得た。得られたITO微粒子分散液(X)のITO微粒子の含有量は9.90重量%、分散剤の含有量は1.20重量%であった。
The preparation of the optical material in the present invention will be specifically described below.
Example 1
(Adjustment of low refractive index and high dispersion material)
First, Disper Big 163 (manufactured by Big Chemie) as a dispersant and ITO fine particles having an average particle diameter of 20 nm were mixed with xylene, the aggregate was crushed with a ball mill, and then the aggregate was removed by centrifugation. 1 μm filter treatment was performed. As a result, an ITO fine particle dispersion (X) in a xylene solvent was obtained. In the obtained ITO fine particle dispersion (X), the content of ITO fine particles was 9.90% by weight, and the content of dispersant was 1.20% by weight.

〔光学材料11の調整〕
上記ITO微粒子分散液(X)47.33gに対し、有機成分として3−パーフルオロブチル−2−ヒドロキシプロピルアクリレートを1.67g、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロへキサン1,6−ジアクリレートを2.50g、トリス(2−アクリロキシエチル)イソシアヌレート0.155gを添加、相溶させた。また光重合開始剤として1―ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(イルガキュア184)を0.130g、添加、相溶した。得られた溶液をエバポレータにて減圧し、最終的にはオイルバス温度45℃、設定気圧3hPas、40時間の条件にて溶媒を除去し、光学材料11を調製した。2つ以上の重合官能基を有するアクリル系単量体であるトリス(2―アクリロキシエチル)イソシアヌレートの硬化型樹脂組成物中の割合は2.9重量%であった。
[Adjustment of optical material 11]
1.67 g of 3-perfluorobutyl-2-hydroxypropyl acrylate as an organic component, 2,2,3,3,4,4,5,5-octa as an organic component with respect to 47.33 g of the above ITO fine particle dispersion (X) 2.50 g of fluorohexane 1,6-diacrylate and 0.155 g of tris (2-acryloxyethyl) isocyanurate were added and dissolved. Further, 0.130 g of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (Irgacure 184) was added as a photopolymerization initiator and dissolved. The obtained solution was depressurized with an evaporator, and finally the solvent was removed under the conditions of an oil bath temperature of 45 ° C. and a set atmospheric pressure of 3 hPas for 40 hours to prepare an optical material 11. The ratio of tris (2-acryloxyethyl) isocyanurate, which is an acrylic monomer having two or more polymerizable functional groups, in the curable resin composition was 2.9% by weight.

また、TGA(パーキンエルマー製)にて、光学材料11を焼成し、光学材料11中の無機固形分量を定量した結果、46.7重量%であった。
残留溶剤(キシレン)の含有量は、ガスクロマトグラフィー(5890 seriesII:Hewlett Packard製)にて測定を行った結果、0.0025重量%であった。
Moreover, the optical material 11 was baked by TGA (manufactured by Perkin Elmer), and the amount of inorganic solid content in the optical material 11 was quantified. As a result, it was 46.7% by weight.
The content of the residual solvent (xylene) was 0.0025% by weight as a result of measurement by gas chromatography (5890 series II: manufactured by Hewlett Packard).

〔光学材料12の調整〕
上記ITO微粒子分散液(X)スラリ46.33gに対し、有機成分として3−パーフルオロブチル−2−ヒドロキシプロピルアクリレートを1.67g、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロへキサン1,6−ジアクリレートを2.50g、トリス(2―アクリロキシエチル)イソシアヌレート0.155gを添加、相溶させた。また光重合開始剤として1―ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(イルガキュア184)を0.130g、添加、相溶した。得られた溶液をエバポレータにて減圧し、最終的にはオイルバス温度45℃、設定気圧3hPas、40時間の条件にて溶媒を除去し、光学材料12を調製した。2つ以上の重合官能基を有するアクリル系単量体であるトリス(2―アクリロキシエチル)イソシアヌレートの有機物中の割合は2.9重量%であった。
[Adjustment of optical material 12]
1.67 g, 2,2,3,3,4,4,5,5-5-perfluorobutyl-2-hydroxypropyl acrylate as an organic component with respect to 46.33 g of the above ITO fine particle dispersion (X) slurry 2.50 g of octafluorohexane 1,6-diacrylate and 0.155 g of tris (2-acryloxyethyl) isocyanurate were added and dissolved. Further, 0.130 g of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (Irgacure 184) was added as a photopolymerization initiator and dissolved. The obtained solution was depressurized with an evaporator, and finally the solvent was removed under the conditions of an oil bath temperature of 45 ° C. and a set pressure of 3 hPas for 40 hours to prepare an optical material 12. The proportion of tris (2-acryloxyethyl) isocyanurate, which is an acrylic monomer having two or more polymerizable functional groups, in the organic substance was 2.9% by weight.

また、TGA(パーキンエルマー製)にて、光学材料12を焼成し、光学材料12中の無機固形分量を定量した結果、46.2重量%であった。
残留溶剤(キシレン)の含有量は、ガスクロマトグラフィー(5890 seriesII:Hewlett Packard製)にて測定を行った結果、0.0022重量%
であった。
Moreover, the optical material 12 was baked by TGA (manufactured by PerkinElmer), and the amount of inorganic solid content in the optical material 12 was quantified. As a result, it was 46.2% by weight.
The content of the residual solvent (xylene) was measured by gas chromatography (5890 series II: manufactured by Hewlett Packard). As a result, 0.0022% by weight
Met.

〔光学材料13の調整〕
上記ITO微粒子分散液(X)スラリ48.67gに対し、有機成分として3−パーフルオロブチル−2−ヒドロキシプロピルアクリレートを1.67g、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロへキサン1,6−ジアクリレートを2.50g、トリス(2―アクリロキシエチル)イソシアヌレート0.155gを添加、相溶させた。また光重合開始剤として1―ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(イルガキュア184)を0.130g、添加、相溶した。エバポレータにて得られた溶液から溶媒を減圧し、最終的にはオイルバス温度45℃、設定気圧3hPas、40時間の条件にて除去し、光学材料13を調製した。2つ以上の重合官能基を有するアクリル系単量体であるトリス(2―アクリロキシエチル)イソシアヌレートの有機物中の割合は2.9重量%であった。
[Adjustment of optical material 13]
1.67 g, 2,2,3,3,4,4,5,5-5-perfluorobutyl-2-hydroxypropyl acrylate as an organic component with respect to 48.67 g of the above ITO fine particle dispersion (X) slurry 2.50 g of octafluorohexane 1,6-diacrylate and 0.155 g of tris (2-acryloxyethyl) isocyanurate were added and dissolved. Further, 0.130 g of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (Irgacure 184) was added as a photopolymerization initiator and dissolved. The solvent was depressurized from the solution obtained by the evaporator and finally removed under the conditions of an oil bath temperature of 45 ° C. and a set atmospheric pressure of 3 hPas for 40 hours to prepare an optical material 13. The proportion of tris (2-acryloxyethyl) isocyanurate, which is an acrylic monomer having two or more polymerizable functional groups, in the organic substance was 2.9% by weight.

また、TGA(パーキンエルマー製)にて、光学材料13を焼成し、光学材料13中の無機固形分量を定量した結果、47.1重量%であった。
残留溶剤(キシレン)の含有量は、ガスクロマトグラフィー(5890 seriesII:Hewlett Packard製)にて測定を行った結果、0.0022重量%であった。
Moreover, the optical material 13 was baked by TGA (manufactured by PerkinElmer), and the amount of inorganic solid content in the optical material 13 was quantified. As a result, it was 47.1% by weight.
The content of the residual solvent (xylene) was 0.0022% by weight as a result of measurement by gas chromatography (5890 series II: manufactured by Hewlett Packard).

〔光学特性の評価〕
光学材料11から13の光学特性の評価は以下の様に行った。
(Evaluation of optical properties)
The optical properties of the optical materials 11 to 13 were evaluated as follows.

<屈折率>
各光学素子の屈折率は、次のようにしてサンプルを作製して測定した。
まず、図2に示すように、厚さ1mmの高屈折ガラス(S−TIH11:ホヤ製)4の上に、厚さ12.5μmのスペーサー7と測定材料5(光学材料11から13))を配置した。その上に厚みが1mmの高屈折率ガラス(S−TIH11:ホヤ製)6をスペーサー7を介して載せ、測定材料5を押し広げてサンプルとした。
<Refractive index>
The refractive index of each optical element was measured by preparing a sample as follows.
First, as shown in FIG. 2, a spacer 7 and a measurement material 5 (optical materials 11 to 13) having a thickness of 12.5 μm are placed on a high-refractive glass (S-TIH11: made by Hoya) 4 having a thickness of 1 mm. Arranged. A high-refractive index glass (S-TIH11: manufactured by Hoya) 6 having a thickness of 1 mm was placed thereon via a spacer 7, and the measurement material 5 was spread and used as a sample.

このサンプルに、7mW/cm(S−TIH11を通した照度)、2900秒の条件(20.3J)で高圧水銀ランプ(EXECURE250、HOYA CANDEO OPTRONICS(株))を照射し、サンプルを硬化した。硬化したサンプルは、屈折計(KPR−30、(株)島津製作所)を用いて、高屈折率ガラス4側から、g線435.8nm、f線486.1nm、e線546.1nm、d線587.6nm、c線656.3nmの各波長の屈折率を測定した。 This sample was irradiated with a high-pressure mercury lamp (EXECURE250, HOYA CANDEO OPTRONICS Co., Ltd.) under conditions of 2900 seconds (20.3 J) at 7 mW / cm 2 (illuminance through S-TIH11), and the sample was cured. The cured sample was measured using a refractometer (KPR-30, Shimadzu Corporation) from the high refractive index glass 4 side, g line 435.8 nm, f line 486.1 nm, e line 546.1 nm, d line. The refractive index of each wavelength of 587.6 nm and c-line 656.3 nm was measured.

また、測定した屈折率より、光学定数(ν,θgF)を算出した。
光学定数は次の様に定義される。
ν=(n−1)/(n−n)、θgF=(n−n)/(n−n
光学材料11から13の屈折率(nd)が1.32以上1.53以下であり、アッペ数が14以上35以下であり、2次分散特性(θgF)0.34以上0.47以下であった。
In addition, an optical constant (ν d , θ gF ) was calculated from the measured refractive index.
The optical constant is defined as follows.
ν d = (n d −1) / (n F −n C ), θ gF = (n g −n F ) / (n F −n C )
The optical materials 11 to 13 have a refractive index (nd) of 1.32 to 1.53, an Abbe number of 14 to 35, and a secondary dispersion characteristic (θgF) of 0.34 to 0.47. It was.

また、高屈折率ガラス8(S-TIH11〔オハラ製〕)側からd線587.6nmの屈折率の測定を行い、高屈折率ガラス4側からの屈折率差より屈折率勾配を定義した。
また、同様に照射強度を14mW/cm2(S−TIH11を通した照度)、1450秒の条件(20.3J)のサンプルも作成し、高屈折率ガラス6側のd線587.6nmの屈折率の測定を行い、7mW/cmで作成したサンプルの屈折率差より照射敏感度と定義した。
Moreover, the refractive index of d-line 587.6nm was measured from the high refractive index glass 8 (S-TIH11 [made by OHARA)] side, and the refractive index gradient was defined from the refractive index difference from the high refractive index glass 4 side.
Similarly, a sample with an irradiation intensity of 14 mW / cm 2 (illuminance through S-TIH 11) and a condition of 1450 seconds (20.3 J) was also prepared, and the refractive index of d-line 587.6 nm on the high refractive index glass 6 side. The measurement was defined as irradiation sensitivity based on the difference in refractive index of the sample prepared at 7 mW / cm 2 .

<散乱率>
各光学素子の透過率は、次のようにしてサンプルを作製して測定した。
まず、図3に示すように、厚さ1mmのガラス基板8の上に、厚さ12.5μmのスペーサー7と測定材料5(光学材料11から13)を配置した。その上に厚みが1mmのガラス基板8を載せ、測定材料5を押し広げてサンプルとした。このサンプルに、7mW/cm、2900秒の条件で高圧水銀ランプ(EXECURE250、HOYA CANDEO OPTRONICS(株))を照射し、サンプルを硬化した。硬化したサンプルは、分光光度計(U4000、日立製作所)にて分光光度計(U4000、日立製作所)の積分球の後ろを外す事により、透過光を通過させ、それ以外の散乱光を測定した。
<Scattering rate>
The transmittance of each optical element was measured by preparing a sample as follows.
First, as shown in FIG. 3, a spacer 7 having a thickness of 12.5 μm and a measurement material 5 (optical materials 11 to 13) were arranged on a glass substrate 8 having a thickness of 1 mm. A glass substrate 8 having a thickness of 1 mm was placed thereon, and the measurement material 5 was spread and used as a sample. This sample was irradiated with a high-pressure mercury lamp (EXECURE250, HOYA CANDEO OPTRONICS Co., Ltd.) under conditions of 7 mW / cm 2 and 2900 seconds, and the sample was cured. The cured sample was allowed to pass through transmitted light by removing the back of the integrating sphere of the spectrophotometer (U4000, Hitachi) with a spectrophotometer (U4000, Hitachi, Ltd.), and the other scattered light was measured.

<微粒子の濃度差の確認>
屈折率測定の際用いたサンプルのガラスを外し、高屈折率ガラス8(照射面)側と高屈折率ガラス4(裏面)側をそれぞれXPS(Quantera SXM:アルバック社製)にて測定し、インジウムの存在割合を比較した。
<Confirmation of fine particle concentration difference>
The sample glass used for the refractive index measurement was removed, and the high refractive index glass 8 (irradiation surface) side and the high refractive index glass 4 (back surface) side were measured with XPS (Quantera SXM: ULVAC, Inc.), respectively. The existence ratio of was compared.

以下に光学材料11から13の測定結果を示す。
(1)光学材料11の結果
屈折率(n,n,n,n,n)=(1.532,1.520,1.510,1.503,1.492)
(ν,θgF)=(17.8,0.39)
屈折率勾配 Δnd=1.503(高屈折率ガラス8側)−1.500(高屈折率ガラス6側)=0.003
照射敏感度 Δnd(照射強度違い)=1.503(7mW/cm)−1.501(14mW/cm)=0.002
散乱率 0.3%
微粒子の濃度差 ΔIn=16原子パーセント(高屈折率ガラス8側)−13原子パーセント(高屈折率ガラス6側)=3原子パーセント
The measurement results of the optical materials 11 to 13 are shown below.
(1) Result refractive index of the optical material 11 (n g, n F, n e, n d, n C) = (1.532,1.520,1.510,1.503,1.492)
d , θ gF ) = (17.8, 0.39)
Refractive index gradient Δnd = 1.503 (high refractive index glass 8 side) −1.500 (high refractive index glass 6 side) = 0.003
Irradiation sensitivity Δnd (irradiation intensity difference) = 1.503 (7 mW / cm 2 ) −1.501 (14 mW / cm 2 ) = 0.002
Scattering rate 0.3%
Difference in concentration of fine particles ΔIn = 16 atomic percent (high refractive index glass 8 side) −13 atomic percent (high refractive index glass 6 side) = 3 atomic percent

(2)光学材料12の結果
屈折率(n,n,n,n,n)=(1.530,1.519,1.508,1.502,1.491)
(ν,θgF)=(17.9,0.40)
屈折率勾配 Δnd=1.502(高屈折率ガラス8側)−1.499(高屈折率ガラス6側)=0.003
照射敏感度 Δnd(照射強度違い)=1.502(7mW/cm)−1.500(14mW/cm)=0.002
散乱率 0.3%
微粒子の濃度差 ΔIn=16原子パーセント(高屈折率ガラス8側)−13原子パーセント(高屈折率ガラス6側)=3原子パーセント
(2) Results refractive index of the optical material 12 (n g, n F, n e, n d, n C) = (1.530,1.519,1.508,1.502,1.491)
d , θ gF ) = (17.9, 0.40)
Refractive index gradient Δnd = 1.502 (high refractive index glass 8 side) −1.499 (high refractive index glass 6 side) = 0.003
Irradiation sensitivity Δnd (irradiation intensity difference) = 1.502 (7 mW / cm 2 ) −1.500 (14 mW / cm 2 ) = 0.002
Scattering rate 0.3%
Difference in concentration of fine particles ΔIn = 16 atomic percent (high refractive index glass 8 side) −13 atomic percent (high refractive index glass 6 side) = 3 atomic percent

(3)光学材料13の結果
屈折率(n,n,n,n,n)=(1.533,1.522,1.511,1.504,1.493)
(ν,θgF)=(17.6,0.39)
屈折率勾配 Δnd=1.504(高屈折率ガラス8側)−1.501(高屈折率ガラス6側)=0.003
照射敏感度 Δnd(照射強度違い)=1.504(7mW/cm)−1.502(14mW/cm)=0.002
散乱率 0.3%
微粒子の濃度差 ΔIn=16原子パーセント(高屈折率ガラス8側)−13原子パーセ
ント(高屈折率ガラス6側)=3原子パーセント
(3) Results refractive index of the optical material 13 (n g, n F, n e, n d, n C) = (1.533,1.522,1.511,1.504,1.493)
d , θ gF ) = (17.6, 0.39)
Refractive index gradient Δnd = 1.504 (high refractive index glass 8 side) −1.501 (high refractive index glass 6 side) = 0.003
Irradiation sensitivity Δnd (irradiation intensity difference) = 1.504 (7 mW / cm 2 ) −1.502 (14 mW / cm 2 ) = 0.002
Scattering rate 0.3%
Difference in concentration of fine particles ΔIn = 16 atomic percent (high refractive index glass 8 side) −13 atomic percent (high refractive index glass 6 side) = 3 atomic percent

比較例1
実施例と異なり、分子内に2つ以上の重合官能基を有するアクリル系単量体であるトリス(2―アクリロキシエチル)イソシアヌレートの有機物中の割合が0重量%、0.8重量%である光学材料20および光学材料21を作成し、その特性を測定した。
Comparative Example 1
Unlike the examples, the proportion of tris (2-acryloxyethyl) isocyanurate, which is an acrylic monomer having two or more polymerizable functional groups in the molecule, in the organic substance is 0% by weight and 0.8% by weight. An optical material 20 and an optical material 21 were prepared and their characteristics were measured.

〔光学材料20の調整〕
上記ITO微粒子分散液(X)45.83gに対し、有機成分として3−パーフルオロブチル−2−ヒドロキシプロピルアクリレートを1.67g、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロへキサン1,6−ジアクリレートを2.50gを添加、相溶させた。また光重合開始剤として1―ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(イルガキュア184)を0.130g、添加、相溶した。得られた溶液をエバポレータにて減圧し、最終的にはオイルバス温度45℃、設定気圧3hPas、40時間の条件にて溶媒を除去し光学材料20を調製した。本比較例では、2つ以上の重合官能基を有するアクリル系単量体は有機物中に含有されていない。
[Adjustment of optical material 20]
1.67 g of 3-perfluorobutyl-2-hydroxypropyl acrylate as an organic component, 2,2,3,3,4,4,5,5-octa as an organic component to 45.83 g of the ITO fine particle dispersion (X) 2.50 g of fluorohexane 1,6-diacrylate was added and dissolved. Further, 0.130 g of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (Irgacure 184) was added as a photopolymerization initiator and dissolved. The obtained solution was depressurized with an evaporator, and finally the solvent was removed under the conditions of an oil bath temperature of 45 ° C. and a set pressure of 3 hPas for 40 hours to prepare an optical material 20. In this comparative example, an acrylic monomer having two or more polymerization functional groups is not contained in the organic substance.

また、TGA(パーキンエルマー製)にて、光学材料20を焼成し、光学材料20中の無機固形分量を定量した結果、46.7重量%であった。
残留溶剤(キシレン)の含有量は、ガスクロマトグラフィー(5890 seriesII:Hewlett Packard製)にて測定を行った結果、0.0020重量%であった。
Moreover, the optical material 20 was baked by TGA (manufactured by Perkin Elmer), and the amount of inorganic solid content in the optical material 20 was quantified. As a result, it was 46.7% by weight.
The content of the residual solvent (xylene) was 0.0020% by weight as a result of measurement by gas chromatography (5890 series II: manufactured by Hewlett Packard).

〔光学材料21の調整〕
上記ITO微粒子分散液(X)46.00gに対し、有機成分として3−パーフルオロブチル−2−ヒドロキシプロピルアクリレートを1.67g、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロへキサン1,6−ジアクリレートを2.50g、トリス(2−アクリロキシエチル)イソシアヌレート0.042gを添加、相溶させた。また光重合開始剤として1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(イルガキュア184)を0.130g、添加、相溶した。得られた溶液をエバポレータにて減圧し、最終的にはオイルバス温度45℃、設定気圧3hPas、40時間の条件にて溶媒を除去し光学材料21を調製した。2つ以上の重合官能基を有するアクリル系単量体であるトリス(2−アクリロキシエチル)イソシアヌレートの有機物中の割合は0.8重量%であった。
[Adjustment of optical material 21]
1.67 g of 3-perfluorobutyl-2-hydroxypropyl acrylate as an organic component, 2,2,3,3,4,4,5,5-octa as an organic component with respect to 46.00 g of the ITO fine particle dispersion (X) 2.50 g of fluorohexane 1,6-diacrylate and 0.042 g of tris (2-acryloxyethyl) isocyanurate were added and dissolved. Further, 0.130 g of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (Irgacure 184) was added and dissolved as a photopolymerization initiator. The obtained solution was depressurized with an evaporator, and finally the solvent was removed under the conditions of an oil bath temperature of 45 ° C. and a set atmospheric pressure of 3 hPas for 40 hours to prepare an optical material 21. The proportion of tris (2-acryloxyethyl) isocyanurate, which is an acrylic monomer having two or more polymerizable functional groups, in the organic substance was 0.8% by weight.

また、TGA(パーキンエルマー製)にて、光学材料21を焼成し、光学材料11中の無機固形分量を定量した結果、46.6重量%であった。
残留溶剤(キシレン)の含有量は、ガスクロマトグラフィー(5890 seriesII:Hewlett Packard製)にて測定を行った結果、0.0021重量%であった。
Moreover, the optical material 21 was baked by TGA (manufactured by Perkin Elmer), and the amount of inorganic solid content in the optical material 11 was quantified. As a result, it was 46.6% by weight.
The content of the residual solvent (xylene) was 0.0021% by weight as a result of measurement by gas chromatography (5890 series II: Hewlett Packard).

以下に光学材料20および21の測定結果を示す。
(1)光学材料20の結果
屈折率(n,n,n,n,n)=(1.532,1.521,1.510,1.503,1.492)
(ν,θgF)=(17.5,0.39)
屈折率勾配 Δnd=1.503(屈折率ガラス8側)−1.495(高屈折率ガラス6側)=0.008
照射敏感度 Δnd(照射強度違い)=1.503(7mW/cm)−1.497(14mW/cm)=0.006
散乱率 0.5%
微粒子の濃度差 ΔIn=17原子パーセント(高屈折率ガラス8側)−11原子パーセント(高屈折率ガラス6側)=6原子パーセント
The measurement results of the optical materials 20 and 21 are shown below.
(1) Resulting refractive index (n g , n F , n e , n d , n C ) = (1.532, 1.521, 1.510, 1.503, 1.492) of the optical material 20
d , θ gF ) = (17.5, 0.39)
Refractive index gradient Δnd = 1.503 (refractive index glass 8 side) −1.495 (high refractive index glass 6 side) = 0.008
Irradiation sensitivity Δnd (irradiation intensity difference) = 1.503 (7 mW / cm 2 ) −1.497 (14 mW / cm 2 ) = 0.006
Scattering rate 0.5%
Difference in concentration of fine particles ΔIn = 17 atomic percent (high refractive index glass 8 side) −11 atomic percent (high refractive index glass 6 side) = 6 atomic percent

(2)光学材料21の結果
屈折率(n,n,n,n,n)=(1.532,1.521,1.510,1.503,1.492)
(ν,θgF)=(17.6,0.39)
屈折率勾配 Δnd=1.503(屈折率ガラス8側)−1.498(高屈折率ガラス6側)=0.005
照射敏感度 Δnd(照射強度違い)=1.503(7mW/cm)−1.499(14mW/cm)=0.004
散乱率 0.4%
微粒子の濃度差 ΔIn=16原子パーセント(高屈折率ガラス8側)−12原子パーセント(高屈折率ガラス6側)=4原子パーセント
以上より、分子内に2つ以上の重合官能基を有するアクリル系単量体がない場合は、屈折率勾配、照度敏感度および材料散乱が大きいことが認められる。
(2) Results refractive index of the optical material 21 (n g, n F, n e, n d, n C) = (1.532,1.521,1.510,1.503,1.492)
d , θ gF ) = (17.6, 0.39)
Refractive index gradient Δnd = 1.503 (refractive index glass 8 side) −1.498 (high refractive index glass 6 side) = 0.005
Irradiation sensitivity Δnd (irradiation intensity difference) = 1.503 (7 mW / cm 2 ) −1.499 (14 mW / cm 2 ) = 0.004
Scattering rate 0.4%
Difference in concentration of fine particles ΔIn = 16 atomic percent (high refractive index glass 8 side) −12 atomic percent (high refractive index glass 6 side) = 4 atomic percent As described above, an acrylic system having two or more polymerization functional groups in the molecule In the absence of monomer, it can be seen that the refractive index gradient, illuminance sensitivity and material scattering are large.

実施例2
多層回折光学素子の実施例を示す。
次に、光学材料材料11から31で回折光学形状を成形し、空間を空ける事無く、高屈折率低分散材料A1を積層し多層回折光学素子を作成し、その評価を行なった。
Example 2
The Example of a multilayer diffractive optical element is shown.
Next, a diffractive optical shape was formed with the optical material materials 11 to 31, and a multilayered diffractive optical element was prepared by laminating the high refractive index and low dispersion material A1 without making a space, and evaluated.

<高屈折率低分散材料A1の調整>
<高屈折低分散材料の調製>
まず、トルエン溶媒にジルコニア分散した微粒子分散液(平均粒径3nm、ジルコニア濃度10.08重量%、表面処理剤濃度3.74重量%)を69.10gと、紫外線硬化型アクリル系樹脂として、トリス(2―アクリロキシエチル)イソシアヌレート20.3重量%、ペンタエリスリトールトリアクリレート25.3重量%、ジシクロペンテニルオキシエチルメタアクリレート39.2重量%、ウレタン変性ポリエステルアクリレート12.7重量%、1―ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン2.5重量%の混合物20.64gとを混合した。この混合溶液をエバポレーターに入れ、、最終的にはオイルバス温度45℃、設定気圧3hPas、15時間にてトルエン溶剤を除去し、高屈折率低分散材料A1を調製した
なお、ジルコニアの粒径は、レーザー方式の粒度分布計(ELS:大塚電子)で測定を行った。
<Adjustment of high refractive index and low dispersion material A1>
<Preparation of high refractive and low dispersion material>
First, 69.10 g of a fine particle dispersion (average particle size of 3 nm, zirconia concentration of 10.08 wt%, surface treatment agent concentration of 3.74 wt%) dispersed in a toluene solvent as an ultraviolet curable acrylic resin is tris. (2-acryloxyethyl) isocyanurate 20.3% by weight, 25.3% by weight of pentaerythritol triacrylate, 39.2% by weight of dicyclopentenyloxyethyl methacrylate, 12.7% by weight of urethane-modified polyester acrylate, 20.64 g of a mixture of 2.5% by weight of hydroxycyclohexyl phenyl ketone was mixed. This mixed solution was put into an evaporator, and finally the toluene solvent was removed at an oil bath temperature of 45 ° C., a set atmospheric pressure of 3 hPas for 15 hours, and a high refractive index and low dispersion material A1 was prepared. The measurement was performed with a laser particle size distribution meter (ELS: Otsuka Electronics).

また、TGA(パーキンエルマー製)にて、高屈折率低分散材料A1を焼成し、高屈折率低分散材料A1中の無機固形分量を定量した結果、23.1重量%であった。
残留溶剤(キシレン)の含有量は、ガスクロマトグラフィー(5890 seriesII:Hewlett Packard製)にて測定を行った結果、0.015重量%であった。
Further, the high refractive index and low dispersion material A1 was baked by TGA (manufactured by Perkin Elmer), and the amount of inorganic solid content in the high refractive index and low dispersion material A1 was quantified. As a result, it was 23.1% by weight.
The content of the residual solvent (xylene) was 0.015% by weight as a result of measurement by gas chromatography (5890 series II: manufactured by Hewlett Packard).

<高屈折率低分散材料A1の結果>
光学材料と同様な評価を行った。ただし、屈折率測定用サンプルや透過率測定用サンプルの12.5μmのスペーサー7は30μmを用いた
屈折率(n,n,n,n,n)=(1.566,1.560,1.555,1.552,1.549)
(ν,θgF)=(49.1,0.58)
屈折率勾配 Δnd=1.552(高屈折率ガラス8側)−1.552(高屈折率ガラス6側)=0.000
照射敏感度 Δnd(照射強度違い)=1.552(7mW/cm)−1.552(14mW/cm)=0.000
散乱率 0.1%(30μm厚)
<Results of High Refractive Index Low Dispersion Material A1>
Evaluation similar to that of the optical material was performed. However, the refractive index spacer 7 with 30μm of 12.5μm sample for measurement for refractive index measurement sample and the transmittance (n g, n F, n e, n d, n C) = (1.566,1 .560, 1.555, 1.552, 1.549)
d , θ gF ) = (49.1, 0.58)
Refractive index gradient Δnd = 1.552 (high refractive index glass 8 side) −1.552 (high refractive index glass 6 side) = 0.000
Irradiation sensitivity Δnd (irradiation intensity difference) = 1.552 (7 mW / cm 2 ) −1.552 (14 mW / cm 2 ) = 0.000
Scattering rate 0.1% (30μm thickness)

<多層回折格子の作成>
図4に示す様に、回折格子形状の金型9の上に光学材料試料5(光学材料11から21)配置し、その上に2mm厚の平板ガラス10を配置した。7mW/cm、2900秒の条件と、14mW/cm、1450秒の条件で高圧水銀ランプ(EXECURE250、HOYA CANDEO OPTRONICS(株))を照射し、80℃、72時間大気中でアニールして回折格子を作成した。
<Creation of multilayer diffraction grating>
As shown in FIG. 4, an optical material sample 5 (optical materials 11 to 21) was placed on a diffraction grating-shaped mold 9, and a 2 mm thick flat glass 10 was placed thereon. High pressure mercury lamp (EXECURE250, HOYA CANDEO OPTRONICS Co., Ltd.) was irradiated under conditions of 7 mW / cm 2 , 2900 seconds and 14 mW / cm 2 , 1450 seconds, and annealed at 80 ° C. for 72 hours for diffraction. A grid was created.

アニール後に測定した回折格子の格子高さは11.2μm、ピッチは80μmであった。
以下の表1に回折格子の構成を示す。
The grating height measured after annealing was 11.2 μm, and the pitch was 80 μm.
Table 1 below shows the configuration of the diffraction grating.

Figure 0005773579
Figure 0005773579

次に、図5に示す様に、平板ガラス10上に成形された光学材料試料5を、平板ガラス10とともに成形治具12にセットし、次いで光学材料試料5上に光学材料試料13(高屈折率低分散材料A1)を滴下した(図5(a))。その上に平板ガラス10をのせ、樹脂の厚みが格子の高さよりも20μm高くになるように押し広げサンプルとした。(図5(b))。このサンプルに、7mW/cm、2900秒の条件で高圧水銀ランプ(EXECURE250、HOYA CANDEO OPTRONICS(株))を照射し、サンプルを硬化した後、80℃、72時間アニールし、多層回折光学素子を作成した。
以下の表2に多層回折光学素子の構成を示す。
Next, as shown in FIG. 5, the optical material sample 5 molded on the flat glass 10 is set together with the flat glass 10 on a forming jig 12, and then the optical material sample 13 (high refractive index) is formed on the optical material sample 5. The low-dispersion material A1) was dropped (FIG. 5 (a)). A flat glass 10 was placed thereon, and a sample was spread out so that the thickness of the resin was 20 μm higher than the height of the lattice. (FIG. 5B). This sample was irradiated with a high-pressure mercury lamp (EXECURE250, HOYA CANDEO OPTRONICS Co., Ltd.) under the conditions of 7 mW / cm 2 and 2900 seconds, and after the sample was cured, it was annealed at 80 ° C. for 72 hours to obtain a multilayer diffractive optical element. Created.
Table 2 below shows the configuration of the multilayer diffractive optical element.

Figure 0005773579
Figure 0005773579

<回折効率の評価>
回折効率は、回折光学素子と同一の樹脂で作られ、同一の膜厚を有する基板上の部材に、回折格子の設計次数の光量を照射した場合の透過率比である。なお、回折光学素子と同一の膜厚とは、回折光学素子の平均膜厚である。
<Evaluation of diffraction efficiency>
Diffraction efficiency is a transmittance ratio when a member on a substrate made of the same resin as the diffractive optical element and having the same film thickness is irradiated with a light amount of the designed order of the diffraction grating. The same film thickness as the diffractive optical element is an average film thickness of the diffractive optical element.

<フレア率の測定>
各多層回折光学素子のフレア率は、次のようにして測定した。
多層回折光学素子に15°に傾けた光を入射させ、分光光度計(U4000、日立製作所)の積分球の後ろを外す事により、設計次数の回折光を通過させ、それ以外のフレア光を測定した。
<Measurement of flare rate>
The flare rate of each multilayer diffractive optical element was measured as follows.
Incident light is incident on the multilayer diffractive optical element and the back of the integrating sphere of the spectrophotometer (U4000, Hitachi, Ltd.) is removed, allowing the diffracted light of the designed order to pass through and measuring flare light other than that. did.

光学材料11から13により作成された多層回折光学素子11−1から13−2は可視域全体の回折効率が98%以上となり、素子成形時の照射条件の影響は小さい。
一方、分子内に2つ以上の重合官能基を有するアクリル系単量体が1.3重量%以下である光学材料20、21より作成される多層回折子光学素子20−1から21−2は、多層回折光学素子20−1、21−1の回折効率が可視域全体で98%以上となる。しかし、照射条件の異なる多層回折光学素子20−2、21−2では回折効率は可視の一部で98%を下回り、素子成形の照射条件の影響が大きい。
Multilayer diffractive optical elements 11-1 to 13-2 made of optical materials 11 to 13 have a diffraction efficiency of 98% or more in the entire visible range, and the influence of irradiation conditions during element molding is small.
On the other hand, multilayer diffractive optical elements 20-1 to 21-2 made from optical materials 20 and 21 in which an acrylic monomer having two or more polymerizable functional groups in the molecule is 1.3% by weight or less are: The diffraction efficiencies of the multilayer diffractive optical elements 20-1 and 21-1 are 98% or more in the entire visible range. However, in the multilayer diffractive optical elements 20-2 and 21-2 having different irradiation conditions, the diffraction efficiency is less than 98% in a part of visible, and the influence of the irradiation conditions for element molding is large.

本発明のエネルギー硬化型樹脂組成物からなる光学材料によれば硬化時の微粒子の勾配を制御しつつ、低屈折率高分散かつ屈折率の2次分散の小さい特性を発現できる。これにより、光学素子、回折光学素子、多層回折光学素子および光学系、特にカメラ、ビデオカメラ等の撮像光学系に利用することが出来る。   The optical material comprising the energy curable resin composition of the present invention can exhibit characteristics of low refractive index and high dispersion and low refractive index secondary dispersion while controlling the gradient of fine particles during curing. Thereby, it can utilize for imaging optical systems, such as an optical element, a diffractive optical element, a multilayer diffractive optical element, and an optical system, especially a camera, a video camera.

1 高屈折低分散層
2 低屈折高分散層
3 透明基板
4 高屈折ガラス(裏側)
5 光学材料試料
6 高屈折ガラス(照射側)
7 スペーサー
8 ガラス基板
9 金型
10 平板ガラス
11 離型治具
12 成形治具
13 光学材料試料
100 多層回折光学素子
1 High refraction low dispersion layer 2 Low refraction high dispersion layer 3 Transparent substrate 4 High refraction glass (back side)
5 Optical material sample 6 High refractive glass (irradiation side)
7 Spacer 8 Glass substrate 9 Mold 10 Flat glass 11 Mold release jig 12 Molding jig 13 Optical material sample 100 Multilayer diffractive optical element

Claims (11)

少なくとも片側の表面に回折格子形状を有する高屈折低分散材料で形成されている第1の層と、少なくとも片側の表面に回折格子形状を有する低屈折高分散材料で形成されている第2の層とが、互いの回折格子形状が対向するように積層された多層回折光学素子であって、
前記第2の層の低屈折高分散材料は、エネルギー硬化性樹脂組成物をエネルギー硬化したものであり、
前記エネルギー硬化性樹脂組成物は、(A)分子内に重合官能基を有するフッ素系単量体を1種以上と、分子内に2つ以上の重合官能基を有するアクリル系単量体を1種以上とを含有する有機成分と、(B)透明導電性の金属酸化物微粒子と、(C)重合開始剤とを含有するエネルギー硬化性樹脂組成物であって、前記(A)有機成分の含有量が40重量%以上68重量%以下であり、且つ前記有機成分に含有されるアクリル系単量体の含有量が前記有機成分に対して1.3重量%以上5.0重量%以下であることを特徴とする多層回折光学素子。
A first layer formed of a high refractive low dispersion material having a diffraction grating shape on at least one surface, and a second layer formed of a low refractive high dispersion material having a diffraction grating shape on at least one surface Are multilayer diffractive optical elements laminated so that their diffraction grating shapes face each other,
The low refractive and high dispersion material of the second layer is obtained by energy curing an energy curable resin composition,
The energy curable resin composition comprises (A) one or more fluorine-based monomers having a polymerizable functional group in the molecule and one acrylic monomer having two or more polymerizable functional groups in the molecule. An energy curable resin composition comprising an organic component containing at least a seed, (B) transparent conductive metal oxide fine particles, and (C) a polymerization initiator, wherein (A) the organic component The content is 40 wt% or more and 68 wt% or less, and the content of the acrylic monomer contained in the organic component is 1.3 wt% or more and 5.0 wt% or less with respect to the organic component. There is a multilayer diffractive optical element.
前記(A)有機成分に含有されるフッ素系単量体が3−パーフルオロブチル−2−ヒドロキシプロピルアクリレートまたは2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロへキサン1,6−ジアクリレートであり、アクリル系単量体がトリス(2−アクリロキシエチル)イソシアヌレートであることを特徴とする請求項1に記載の多層回折光学素子。   The fluorine-based monomer contained in the organic component (A) is 3-perfluorobutyl-2-hydroxypropyl acrylate or 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluorohexane 1, The multilayer diffractive optical element according to claim 1, wherein the multilayer diffractive optical element is 6-diacrylate, and the acrylic monomer is tris (2-acryloxyethyl) isocyanurate. 前記重合開始剤が、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンであることを特徴とする請求項1又は2に記載の多層回折光学素子。   The multilayer diffractive optical element according to claim 1, wherein the polymerization initiator is 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone. 前記透明導電性の金属酸化物微粒子が、インジウム錫酸化物(ITO)であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の多層回折光学素子。   The multilayer diffractive optical element according to claim 1, wherein the transparent conductive metal oxide fine particles are indium tin oxide (ITO). 前記エネルギー硬化型樹脂組成物に含有される溶剤の含有量が、0.1重量%以下であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の多層回折光学素子。   5. The multilayer diffractive optical element according to claim 1, wherein the content of the solvent contained in the energy curable resin composition is 0.1% by weight or less. 前記第2の層の低屈折高分散材料は、屈折率(nd)が1.32以上1.53以下であり、アッ数が14以上35以下であり、2次分散特性(θgF)が0.34以上0.47以下であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の多層回折光学素子。 The low refractive index and high dispersion material of the second layer, the refractive index (nd) is 1.32 or more 1.53 or less, at up base number 14 to 35 or less, second-order dispersion characteristic (? GF) is 0 The multilayer diffractive optical element according to claim 1, wherein the multilayer diffractive optical element is .34 or more and 0.47 or less. 明基板の表面に、前記第2の層が接して設けられていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の多層回折光学素子。 On the surface of the transparency substrate, the multilayer diffractive optical element according to any one of claims 1 to 6, characterized in that provided in contact said second layer. 前記第1の層は、酸化ジルコニウムを含有する無機微粒子を含有する有機樹脂であり、前記有機樹脂はトリス(2―アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタアクリレート、ウレタン変性ポリエステルアクリレート、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンの混合物を紫外線硬化することにより得られことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の多層回折光学素子。   The first layer is an organic resin containing inorganic fine particles containing zirconium oxide, and the organic resin is tris (2-acryloxyethyl) isocyanurate, pentaerythritol triacrylate, dicyclopentenyloxyethyl methacrylate, The multilayer diffractive optical element according to any one of claims 1 to 7, wherein the multilayer diffractive optical element is obtained by ultraviolet curing a mixture of urethane-modified polyester acrylate and 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone. 前記第1の層に含有される酸化ジルコニウムを含有する無機微粒子の含有量が、15.9重量%以上24.0重量%以下であることを特徴とする請求項8に記載の多層回折光学素子。   The multilayer diffractive optical element according to claim 8, wherein the content of the inorganic fine particles containing zirconium oxide contained in the first layer is 15.9 wt% or more and 24.0 wt% or less. . 前記多層回折光学素子の散乱率が1.0%以下であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の多層回折光学素子。   The multilayer diffractive optical element according to claim 1, wherein a scattering rate of the multilayer diffractive optical element is 1.0% or less. 前記多層回折格子の格子の高さが8μ以上15μm以下であり、波長400nm以上700nm以下の可視光域において、設計次数の回折効率が98%以上であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載の多層回折光学素子。 It said multilayer height of the grating of the diffraction grating is at 15μm or less than 8 micron m, claims 1 to 10 in the following visible light range 700nm or more wavelength 400 nm, the diffraction efficiency of the designed order is equal to or greater than 98% The multilayer diffractive optical element according to any one of the above.
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