JP6433110B2 - Optical member and manufacturing method thereof - Google Patents

Optical member and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP6433110B2
JP6433110B2 JP2012027225A JP2012027225A JP6433110B2 JP 6433110 B2 JP6433110 B2 JP 6433110B2 JP 2012027225 A JP2012027225 A JP 2012027225A JP 2012027225 A JP2012027225 A JP 2012027225A JP 6433110 B2 JP6433110 B2 JP 6433110B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyimide
dianhydride
diamine residue
anhydride
residue
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012027225A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013164499A (en
Inventor
寛晴 中山
寛晴 中山
詠子 浅見
詠子 浅見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2012027225A priority Critical patent/JP6433110B2/en
Publication of JP2013164499A publication Critical patent/JP2013164499A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6433110B2 publication Critical patent/JP6433110B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Description

本発明は反射防止性能を有する光学用部材およびその製造方法に関し、さらに詳述すると可視領域から近赤外領域で高い反射防止性能を示す光学用部材およびその製造方法に関する。   The present invention relates to an optical member having antireflection performance and a method for manufacturing the same, and more particularly to an optical member exhibiting high antireflection performance from the visible region to the near infrared region and a method for manufacturing the same.

ポリイミドは耐熱性や電気絶縁性に優れるため電子、電機部品に使用されて来た。さらに脂肪族構造やフッ素アルキルを導入した透明性の高いポリイミドは液晶表示素子や光導波路などの光学用途にも使用されている。   Polyimide has been used for electronic and electric parts because of its excellent heat resistance and electrical insulation. Furthermore, highly transparent polyimides introduced with an aliphatic structure or fluorine alkyl are also used in optical applications such as liquid crystal display elements and optical waveguides.

一方、金属酸化物やフッ化物の微粒子を堆積させたり、波長以下の微細周期構造を最表面に形成したりすることで優れた反射防止性能を有する光学用部材が得られる。特に適切なピッチ、高さの微細周期構造を形成することにより、広い波長領域ですぐれた反射防止性能を示す。中でも、基材上に成長させた酸化アルミニウムのベーマイトからなる凹凸構造は高い反射防止効果が得られることが知られている。このベーマイトからなる凹凸構造は液相法(ゾルゲル法)などにより成膜した酸化アルミニウムの膜を水蒸気処理あるいは温水浸漬処理により得られる(非特許文献1参照)。さらに、基材とベーマイトからなる凹凸構造の間に基材と凹凸構造の中間の屈折率を持った層を設けることでより高い反射防止効果を示すことも知られている。   On the other hand, an optical member having excellent antireflection performance can be obtained by depositing fine particles of metal oxide or fluoride or forming a fine periodic structure of a wavelength or less on the outermost surface. In particular, by forming a fine periodic structure with an appropriate pitch and height, it exhibits excellent antireflection performance in a wide wavelength region. Among these, it is known that a concavo-convex structure made of boehmite of aluminum oxide grown on a substrate can obtain a high antireflection effect. The concavo-convex structure made of boehmite is obtained by subjecting an aluminum oxide film formed by a liquid phase method (sol-gel method) or the like to steam treatment or hot water immersion treatment (see Non-Patent Document 1). Furthermore, it is also known that a higher antireflection effect is exhibited by providing a layer having a refractive index intermediate between the base material and the concavo-convex structure between the base material and the concavo-convex structure made of boehmite.

ポリイミドは透明性を付与でき屈折率を変化させることが可能である上、水分や水蒸気によるガラス基材へのダメージを抑える効果が知られている(特許文献1参照)。さらに低反射率の光学用部材を得るためには、薄膜時の膜厚や光学特性の変動の小さい光学薄膜が求められている。   Polyimide can impart transparency and change the refractive index, and is also known to have an effect of suppressing damage to the glass substrate caused by moisture or water vapor (see Patent Document 1). Furthermore, in order to obtain an optical member having a low reflectivity, an optical thin film having a small variation in film thickness and optical characteristics at the time of the thin film is required.

特開2008−233880号公報JP 2008-233880 A

K.Tadanaga,N.Katata,and T.Minami:“Super-Water-Repellent Al2O3 Coating Films with High Transparency,” J.Am.Ceram.Soc.,80 [4] 1040から42(1997)K. Tadanaga, N .; Katata, and T.K. Minami: “Super-Water-Repellant Al 2 O 3 Coating Films with High Transparency,” J. Am. Ceram. Soc. , 80 [4] 1040 to 42 (1997)

反射防止膜として表層に微粒子を堆積させた多孔質の膜や、アルミナのベーマイトを基材上に成長させる方法で形成した凹凸構造は、簡便で高い生産性を有し、優れた光学性能を示す。しかしながら、これらの層と基材との屈折率差が大きい場合十分な反射防止効果が得られない。そこで、基材と多孔質膜または凹凸構造を有する層との間に中間の屈折率を持った層を設けることで反射防止効果を高めることができる。しかしながら、基材は用途に合わせて幅広い屈折率から選択されるため、基材の屈折率に合わせた屈折率と膜厚を容易に提供できる薄膜材料が望まれている。さらに高性能でかつ反射防止性能の面内バラつきの小さい反射防止膜付き光学用部材が望まれている。   A porous film with fine particles deposited on the surface layer as an antireflection film and a concavo-convex structure formed by growing alumina boehmite on a substrate have simple and high productivity and excellent optical performance. . However, when the refractive index difference between these layers and the substrate is large, a sufficient antireflection effect cannot be obtained. Therefore, the antireflection effect can be enhanced by providing a layer having an intermediate refractive index between the substrate and the porous film or the layer having a concavo-convex structure. However, since the substrate is selected from a wide range of refractive indexes according to the application, a thin film material that can easily provide a refractive index and a film thickness that match the refractive index of the substrate is desired. Further, there is a demand for an optical member with an antireflection film that has high performance and low in-plane variation in antireflection performance.

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、高い反射防止性能を有し、かつ反射防止性能の面内バラつきの小さい光学用部材及びその製造方法を提供するものである。   The present invention has been made in view of such a background art, and provides an optical member having high antireflection performance and small in-plane variation in antireflection performance, and a method for manufacturing the same.

上述の課題を解決する光学用部材は、基材表面に光の反射を抑えるための積層体が形成された光学用部材において、前記積層体の最外表面が多孔質あるいは凹凸構造による空隙を有する層であり、前記積層体の少なくとも一層がポリイミドを主成分とする層であり、前記ポリイミドを主成分とする層が、主鎖中に、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、meso−ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、または4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,2−ジカルボン酸無水物由来である酸二無水物残基、芳香族ジアミン残基、および脂環式ジアミン残基を有するポリイミド1、および主鎖中に、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、meso−ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、または4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,2−ジカルボン酸無水物由来である酸二無水物残基、および芳香族ジアミン残基を有し、かつ芳香族ジアミン残基の含有量がポリイミド1とは異なるポリイミド2を含有し、前記ポリイミド1および前記ポリイミド2のイミド化率が90%以上であることを特徴とする。
また、上述の課題を解決する光学用部材は、基材表面に光の反射を抑えるための積層体が形成された光学用部材において、前記積層体の最外表面が多孔質あるいは凹凸構造による空隙を有する層であり、前記積層体の少なくとも一層がポリイミドを主成分とする層であり、前記ポリイミドを主成分とする層が、主鎖中に、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、meso−ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、または4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,2−ジカルボン酸無水物由来である酸二無水物残基、芳香族ジアミン残基、および脂環式ジアミン残基を有するポリイミド1、および主鎖中に、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、meso−ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、または4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,2−ジカルボン酸無水物由来である酸二無水物残基、および脂環式ジアミン残基を有し、かつ芳香族ジアミン残基を含まないポリイミド2を含有し、前記ポリイミド1および前記ポリイミド2のイミド化率が90%以上であることを特徴とする。
An optical member that solves the above-described problems is an optical member in which a laminate for suppressing light reflection is formed on a substrate surface, and the outermost surface of the laminate has a void due to a porous or uneven structure. And at least one layer of the laminate is a layer containing polyimide as a main component, and the layer containing polyimide as a main component is 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic in the main chain. Acid dianhydride, 4,4 ′-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, meso-butane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2] octane- 2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.1] heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydro Furyl) -3-methyl Derived from 3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride or 4- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride Polyimide 1 having an acid dianhydride residue, an aromatic diamine residue, and an alicyclic diamine residue, and 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride in the main chain , 4,4 ′-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, meso-butane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2] octane-2,3 , 5,6-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.1] heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl)- 3-methyl -3-Cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid anhydride or 4- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic acid anhydride dianhydride residues are derived from having a contact and aromatic diamine residue, and the content of the aromatic diamine residue containing different polyimides 2 polyimide 1, of the polyimide 1 and the polyimide 2 The imidation ratio is 90% or more.
An optical member that solves the above-described problems is an optical member in which a laminate for suppressing light reflection is formed on the surface of a substrate, and the outermost surface of the laminate is a void due to a porous or uneven structure. And at least one layer of the laminate is a layer containing polyimide as a main component, and the layer containing the polyimide as a main component is 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfone in the main chain. Tetracarboxylic dianhydride, 4,4 ′-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, meso-butane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2] Octane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.1] heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-di Oxotetrahydrofuryl) -3- Tyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride or 4- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride Polyimide 1 having acid dianhydride residue, aromatic diamine residue, and alicyclic diamine residue, and 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic acid in the main chain Dianhydride, 4,4 ′-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, meso-butane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2] octane-2 , 3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.1] heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) ) -3 Methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride or 4- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride A polyimide 2 having an acid dianhydride residue derived from a product and an alicyclic diamine residue and no aromatic diamine residue, the imidization ratio of the polyimide 1 and the polyimide 2 being 90 % Or more.

上述の課題を解決する光学用部材の製造方法は、基材表面に光の反射を抑えるための積層体が形成され、前記積層体の少なくとも一層がポリイミドを主成分とする層からなる光学用部材の製造方法であって、
1)少なくとも芳香族ジアミン、脂環式ジアミンおよび酸二無水物を溶媒中で反応を行い、主鎖中に、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、meso−ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、または4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,2−ジカルボン酸無水物由来である酸二無水物残基、芳香族ジアミン残基、および脂環式ジアミン残基を有し、イミド化率が90%以上のポリイミド1を合成する工程、
2)少なくとも芳香族ジアミンおよび酸二無水物を溶媒中で反応を行い、主鎖中に、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、meso−ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、または4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,2−ジカルボン酸無水物由来である酸二無水物残基、および芳香族ジアミン残基を有し、イミド化率が90%以上であって、かつ芳香族ジアミン残基の含有量がポリイミド1とは異なるポリイミド2を合成する工程、
3)前記ポリイミド1および前記ポリイミド2を溶媒に溶解してポリイミド溶液を調製する工程、
4)前記ポリイミド溶液を基材上または基材上に設けられた薄膜上に塗布する工程、
5)前記塗布したポリイミド溶液を乾燥および/または焼成してポリイミドを主成分とする層を形成する工程、
を有することを特徴とする。
また、上述の課題を解決する光学用部材の製造方法は、基材表面に光の反射を抑えるための積層体が形成され、前記積層体の少なくとも一層がポリイミドを主成分とする層からなる光学用部材の製造方法であって、
1)少なくとも芳香族ジアミン、脂環式ジアミンおよび酸二無水物を溶媒中で反応を行い、主鎖中に、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、meso−ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、または4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,2−ジカルボン酸無水物由来である酸二無水物残基、芳香族ジアミン残基、および脂環式ジアミン残基を有し、イミド化率が90%以上のポリイミド1を合成する工程、
2)少なくとも脂環式ジアミンおよび酸二無水物を溶媒中で反応を行い、主鎖中に、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、meso−ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、または4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,2−ジカルボン酸無水物由来である酸二無水物残基、および脂環式ジアミン残基を有し、かつ芳香族ジアミンを含まず、イミド化率が90%以上であるポリイミド2を合成する工程、
3)前記ポリイミド1および前記ポリイミド2を溶媒に溶解してポリイミド溶液を調製する工程、
4)前記ポリイミド溶液を基材上または基材上に設けられた薄膜上に塗布する工程、
5)前記塗布したポリイミド溶液を乾燥および/または焼成してポリイミドを主成分とする層を形成する工程、
を有することを特徴とする。
A method for manufacturing an optical member that solves the above-described problem is an optical member in which a laminate for suppressing light reflection is formed on a substrate surface, and at least one layer of the laminate is composed of a layer mainly composed of polyimide. A manufacturing method of
1) At least aromatic diamine, alicyclic diamine, and acid dianhydride are reacted in a solvent, and 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride in the main chain, 4 '-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, meso-butane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2] octane-2,3,5,6 -Tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.1] heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl- Derived from 3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride or 4- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride Is acid two Anhydride residue, an aromatic diamine residue, and having an alicyclic diamine residue, a step of imidization to synthesize polyimide 1 90% or more,
2) at least aromatic diamines Contact and acid dianhydride was reacted in a solvent, in the main chain, 3,3 ', 4,4'-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, 4,4'- (Hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, meso-butane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2] octane-2,3,5,6-tetracarboxylic Acid dianhydride, bicyclo [2.2.1] heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene An acid derived from -1,2-dicarboxylic anhydride or 4- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride dianhydride residue, Oyo Have aromatic diamine residue, a is the imidization of 90% or more, and the step of the content of the aromatic diamine residue to synthesize different polyimide 2 polyimide 1,
3) A step of preparing a polyimide solution by dissolving the polyimide 1 and the polyimide 2 in a solvent,
4) A step of applying the polyimide solution on a substrate or a thin film provided on the substrate,
5) A step of drying and / or firing the applied polyimide solution to form a layer mainly composed of polyimide,
It is characterized by having.
In addition, in the method for manufacturing an optical member that solves the above-described problem, a laminated body for suppressing light reflection is formed on a substrate surface, and at least one layer of the laminated body includes a layer mainly composed of polyimide. A method for manufacturing a member,
1) At least aromatic diamine, alicyclic diamine, and acid dianhydride are reacted in a solvent, and 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride in the main chain, 4 '-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, meso-butane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2] octane-2,3,5,6 -Tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.1] heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl- Derived from 3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride or 4- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride Is acid two Anhydride residue, an aromatic diamine residue, and having an alicyclic diamine residue, a step of imidization to synthesize polyimide 1 90% or more,
2) At least alicyclic diamine and acid dianhydride are reacted in a solvent, and 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, 4,4 ′-( Hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, meso-butane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2] octane-2,3,5,6-tetracarboxylic acid Dianhydride, bicyclo [2.2.1] heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene- 1,2-dicarboxylic anhydride, or 2- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride Anhydride residues, and Has a cycloaliphatic diamine residue, and free of aromatic diamines, process for imidation ratio to synthesize a polyimide 2 is 90% or more,
3) A step of preparing a polyimide solution by dissolving the polyimide 1 and the polyimide 2 in a solvent,
4) A step of applying the polyimide solution on a substrate or a thin film provided on the substrate,
5) A step of drying and / or firing the applied polyimide solution to form a layer mainly composed of polyimide,
It is characterized by having.

本発明によれば、高い反射防止性能を有し、かつ反射防止性能の面内バラつきの小さい光学用部材及びその製造方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an optical member having a high antireflection performance and a small in-plane variation in the antireflection performance and a method for manufacturing the same.

本発明の光学用透明部材の一実施態様を示す概略図である。It is the schematic which shows one embodiment of the transparent member for optics of this invention. 本発明の光学用透明部材の一実施態様を示す概略図である。It is the schematic which shows one embodiment of the transparent member for optics of this invention. 本発明の光学用透明部材の一実施態様の屈折率分布を示す概略図である。It is the schematic which shows the refractive index distribution of one embodiment of the transparent member for optics of this invention. 本発明の光学用透明部材の一実施態様を示す概略図である。It is the schematic which shows one embodiment of the transparent member for optics of this invention. 本発明の光学用透明部材の一実施態様を示す概略図である。It is the schematic which shows one embodiment of the transparent member for optics of this invention. 実施例1および実施例2における、ポリイミドbまたはポリイミドcとポリイミドaの混合膜中のポリイミドaの含有率と混合膜の屈折率の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the content rate of the polyimide a in the mixed film of the polyimide b or the polyimide c and the polyimide a in Example 1 and Example 2, and the refractive index of a mixed film. 実施例3および実施例4における、ポリイミドdまたはポリイミドeとポリイミドaの混合膜中のポリイミドaの含有率と混合膜の屈折率の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the content rate of the polyimide a in the mixed film of the polyimide d or the polyimide e in Example 3 and Example 4, and the polyimide a, and the refractive index of a mixed film. 実施例5および実施例6における、ポリイミドgまたはポリイミドhとポリイミドfの混合膜中のポリイミドfの含有率と混合膜の屈折率の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the content rate of the polyimide f in the mixed film of the polyimide g or the polyimide h in Example 5 and Example 6, and the polyimide f, and the refractive index of a mixed film. 実施例7および実施例8における、ポリイミドgまたはポリイミドhとポリイミドaの混合膜中のポリイミドaの含有率と混合膜の屈折率の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the content rate of the polyimide a in the mixed film of the polyimide g or the polyimide h in Example 7 and Example 8, and the polyimide a, and the refractive index of a mixed film. 比較例1における、ポリイミドdとポリイミドeの混合膜中のポリイミドdの含有率と混合膜の屈折率の関係を示すグラフである。6 is a graph showing the relationship between the content of polyimide d in the mixed film of polyimide d and polyimide e and the refractive index of the mixed film in Comparative Example 1. 実施例9における、屈折率が1.58に調整されたポリイミド膜とアルミナ凹凸構造が積層されたガラスA表面の絶対反射率を示すグラフである。It is a graph which shows the absolute reflectance of the glass A surface where the polyimide film in which the refractive index was adjusted to 1.58 in Example 9 and the alumina uneven structure were laminated | stacked. 実施例10における、屈折率が1.64に調整されたポリイミド膜とアルミナ凹凸構造が積層されたガラスA表面の絶対反射率を示すグラフである。It is a graph which shows the absolute reflectance of the glass A surface in which the polyimide film in which the refractive index was adjusted to 1.64 in Example 10, and the alumina uneven structure were laminated | stacked.

以下、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明に係る光学用部材は、基材表面に光の反射を抑えるための積層体が形成された光学用部材において、前記積層体の最外表面が多孔質あるいは凹凸構造による空隙を有する層であり、前記積層体の少なくとも一層がポリイミドを主成分とする層であり、前記ポリイミドを主成分とする層が、主鎖中に芳香族ジアミン残基および脂環式ジアミン残基を有するポリイミド1、および主鎖中に芳香族ジアミン残基および/または脂環式ジアミン残基を有し、かつ芳香族ジアミン残基の含有量がポリイミド1とは異なるポリイミド2を含有することを特徴とする。   The optical member according to the present invention is an optical member in which a laminated body for suppressing light reflection is formed on the surface of a substrate, and the outermost surface of the laminated body is a layer having a void due to a porous or concavo-convex structure. And at least one layer of the laminate is a layer containing polyimide as a main component, and the polyimide main component is a polyimide 1 having an aromatic diamine residue and an alicyclic diamine residue in the main chain, And a polyimide 2 having an aromatic diamine residue and / or an alicyclic diamine residue in the main chain and having a content of the aromatic diamine residue different from that of the polyimide 1.

図1は本実施形態に係る光学用部材を示す模式的な概略断面図である。同図1において、本発明の光学用部材は、基材1表面に、ポリイミドを主成分とする層2と、多孔質あるいは凹凸構造による空隙を有する層からなる低屈折率層3が順に積層されている。   FIG. 1 is a schematic schematic cross-sectional view showing an optical member according to this embodiment. In FIG. 1, the optical member of the present invention is formed by sequentially laminating a layer 2 mainly composed of polyimide and a low refractive index layer 3 composed of a layer having a porous or uneven structure on the surface of a substrate 1. ing.

本発明のポリイミドを主成分とする層2と低屈折率層3からなる積層体は基材1表面で発生する光の反射を抑えることができる。ポリイミドを主成分とする層2は、ポリイミド単独あるいはポリイミドと少量のポリイミド以外の成分からなる層である。ポリイミド以外の成分は主成分であるポリイミドを補完するものであって、その特性を損なわない範囲でポリイミドに相溶、混合、分散することができる。ポリイミド以外の成分としては、例えばシランカップリング剤などが挙げられる。ポリイミドを主成分とする層に含有されるポリイミドの含有量は、80重量%以上、好ましくは90重量%以上100重量%以下である。   The laminated body which consists of the layer 2 which has the polyimide as a main component of this invention, and the low refractive index layer 3 can suppress reflection of the light which generate | occur | produces on the base-material 1 surface. The layer 2 mainly composed of polyimide is a layer composed of polyimide alone or a component other than polyimide and a small amount of polyimide. Components other than polyimide are complementary to polyimide as a main component, and can be dissolved, mixed, and dispersed in polyimide as long as the characteristics are not impaired. Examples of components other than polyimide include silane coupling agents. The content of polyimide contained in the polyimide-based layer is 80% by weight or more, preferably 90% by weight or more and 100% by weight or less.

基材1と低屈折率層3との間に大きな屈折率差がある場合、その界面の強い反射によって大きな反射防止効果は期待できない。基材1と低屈折率層3との間にポリイミドを主成分とする層2を設けることにより、基材1上に直接低屈折率層3を形成した場合に比べ高い反射防止効果が得られることが特徴となる。そのためポリイミドを主成分とする層2の膜厚は10nm以上100nm以下の範囲であり、基材の屈折率などに合わせてこの範囲で変化させる。膜厚が10nm未満ではポリイミドを主成分とする層2がない場合と反射防止効果は変わらない。一方、膜厚が100nmを超えると反射防止効果は著しく低下する。   When there is a large refractive index difference between the substrate 1 and the low refractive index layer 3, a large antireflection effect cannot be expected due to strong reflection at the interface. By providing the layer 2 mainly composed of polyimide between the base material 1 and the low refractive index layer 3, a higher antireflection effect can be obtained than when the low refractive index layer 3 is formed directly on the base material 1. It is a feature. Therefore, the film thickness of the layer 2 containing polyimide as a main component is in the range of 10 nm to 100 nm, and is changed in this range in accordance with the refractive index of the substrate. When the film thickness is less than 10 nm, the antireflection effect is not different from the case where there is no layer 2 containing polyimide as a main component. On the other hand, when the film thickness exceeds 100 nm, the antireflection effect is significantly reduced.

また、ポリイミドを主成分とする層2を構成するポリイミドは主鎖中に芳香族ジアミン残基および脂環式ジアミン残基を有するポリイミド1、および、主鎖中に芳香族ジアミン残基および/または脂環式ジアミン残基を有し、かつ芳香族ジアミン残基のモル含有量がポリイミド1とは異なるポリイミド2との混合物である。   The polyimide constituting the layer 2 mainly composed of polyimide includes polyimide 1 having an aromatic diamine residue and an alicyclic diamine residue in the main chain, and an aromatic diamine residue and / or in the main chain. It is a mixture with polyimide 2 having an alicyclic diamine residue and having a molar content of aromatic diamine residue different from polyimide 1.

ポリイミドを主成分とする層2を構成するポリイミド1およびポリイミド2はジアミンと酸二無水物との重合(重付加)反応とイミド化(脱水縮合)反応によって合成される。それ故、ポリイミドは下記一般式で表されるような一つのジアミン残基R12と酸二無水物残基R11が交互に連なった繰り返しユニットから構成される。 Polyimide 1 and polyimide 2 constituting layer 2 containing polyimide as a main component are synthesized by a polymerization (polyaddition) reaction and an imidization (dehydration condensation) reaction of diamine and acid dianhydride. Therefore, the polyimide is composed of a repeating unit in which one diamine residue R 12 and acid dianhydride residue R 11 are alternately connected as represented by the following general formula.

Figure 0006433110
Figure 0006433110

ポリイミド1および2の主鎖中の芳香族ジアミン残基はポリイミドの屈折率を高くする効果がある。一方、脂環式ジアミン残基はポリイミドの屈折率を低くする効果があるため芳香族ジアミン残基と脂環式ジアミン残基のモル比を変えることによってポリイミドの屈折率を変化させることができる。   The aromatic diamine residue in the main chain of polyimides 1 and 2 has the effect of increasing the refractive index of the polyimide. On the other hand, since the alicyclic diamine residue has the effect of lowering the refractive index of the polyimide, the refractive index of the polyimide can be changed by changing the molar ratio of the aromatic diamine residue and the alicyclic diamine residue.

一方、ポリイミド1の主鎖中に芳香族ジアミン残基と脂環式ジアミン残基を導入することはポリイミドの屈折率を調節するだけでなく、ポリイミド2との相溶性を向上する効果がある。それによりポリイミド1とポリイミド2との混合物の均一性は飛躍的に高まる。   On the other hand, introducing an aromatic diamine residue and an alicyclic diamine residue into the main chain of polyimide 1 has an effect of improving compatibility with polyimide 2 as well as adjusting the refractive index of polyimide. Thereby, the uniformity of the mixture of polyimide 1 and polyimide 2 is dramatically increased.

ポリイミドを主成分とする層2の屈折率niは、ポリイミド1の屈折率nP1とポリイミド2の屈折率nP2との中間になる。さらにポリイミド1とポリイミド2の混合物の均一性が高まると、ポリイミド2の屈折率nP2=xnP1+(1−x)nP2(ただしxはポリイミド混合物中のポリイミド1の重量比)に限りなく近づく。そのためポリイミド1とポリイミド2の混合比から容易に屈折率が予想でき、ポリイミドを主成分とする層2の屈折率niの精度を高めることができる。一方、ポリイミド同士が均一に混合しない場合、片方のポリイミドを多く含む部分と少なく含む部分ができてしまいポリイミドを主成分とする層2の膜厚と屈折率niに面内バラつきが生じる。ポリイミドを主成分とする層2の膜厚と屈折率niが適正値から外れた部分では反射防止効果が十分に得られないため反射防止性能にも面内バラつきが生じる。 The refractive index ni of the layer 2 containing polyimide as a main component is intermediate between the refractive index n P1 of the polyimide 1 and the refractive index n P2 of the polyimide 2. Further, when the uniformity of the mixture of polyimide 1 and polyimide 2 increases, the refractive index n P2 of polyimide 2 = xn P1 + (1-x) n P2 (where x is the weight ratio of polyimide 1 in the polyimide mixture) Get closer. Therefore, the refractive index can be easily predicted from the mixing ratio of the polyimide 1 and the polyimide 2, and the accuracy of the refractive index ni of the layer 2 containing polyimide as a main component can be increased. On the other hand, when polyimides are not uniformly mixed, a portion containing a large amount of polyimide and a portion containing a small amount of polyimide are formed, resulting in in-plane variations in the film thickness and refractive index ni of the layer 2 containing polyimide as a main component. In the portion where the film thickness and refractive index ni of the layer 2 containing polyimide as a main component deviate from appropriate values, the antireflection effect cannot be sufficiently obtained, and the antireflection performance also varies in-plane.

ポリイミド1とポリイミド2を混合して屈折率niを調節する際にはポリイミド1の屈折率nP1とポリイミド2の屈折率nP2の屈折率差は0.01以上あることが好ましい。0.01未満では屈折率の調節幅が狭く、所望の屈折率を得ることが難しくなる。 When mixing the polyimide 1 and the polyimide 2 to adjust the refractive index ni, the refractive index difference between the refractive index n P1 of the polyimide 1 and the refractive index n P2 of the polyimide 2 is preferably 0.01 or more. If it is less than 0.01, the adjustment range of the refractive index is narrow, and it becomes difficult to obtain a desired refractive index.

具体的には、ポリイミド1とポリイミド2の混合割合は、ポリイミド1が5重量%以上95重量%以下に対して、ポリイミド2が5重量%以上95重量%以下の範囲が好ましい。さらに好ましくは、ポリイミド1が10重量%以上90重量%以下に対して、ポリイミド2が10重量%以上90重量%以下の範囲である。   Specifically, the mixing ratio of polyimide 1 and polyimide 2 is preferably in the range of 5 wt% or more and 95 wt% or less for polyimide 1 and 5 wt% or more and 95 wt% or less for polyimide 2. More preferably, the polyimide 1 is in the range of 10% by weight to 90% by weight with respect to the polyimide 1 of 10% by weight to 90% by weight.

ポリイミド1の主鎖中のジアミン残基には、芳香族ジアミン残基および脂環式ジアミン残基、さらに必要に応じてその他のジアミン残基が含有される。ポリイミド1の主鎖中の全てのジアミン残基を100モル%とした時の芳香族ジアミン残基および脂環式ジアミン残基のモル含有量は10モル%以上90モル%以下である。さらに芳香族ジアミン残基のモル含有量は35モル%より大きく65モル%未満であることが好ましく、ポリイミド2との屈折率差が大きい場合でも高い相溶性を示す。芳香族ジアミン残基のモル含有量が35モル%以下あるいは65モル%以上の場合、ポリイミド2との相溶性が不十分なため均一混合物が得られないことがある。   The diamine residue in the main chain of the polyimide 1 contains an aromatic diamine residue and an alicyclic diamine residue and, if necessary, other diamine residues. The molar content of the aromatic diamine residue and the alicyclic diamine residue when the total diamine residue in the main chain of the polyimide 1 is 100 mol% is 10 mol% or more and 90 mol% or less. Furthermore, the molar content of the aromatic diamine residue is preferably greater than 35 mol% and less than 65 mol%, and exhibits high compatibility even when the refractive index difference with polyimide 2 is large. When the molar content of the aromatic diamine residue is 35 mol% or less or 65 mol% or more, a uniform mixture may not be obtained due to insufficient compatibility with the polyimide 2.

一方、ポリイミド2の主鎖中の芳香族ジアミン残基のモル含有量はポリイミド1と異なっていれば良い。芳香族ジアミン残基のモル含有量が同じであるとポリイミド1とポリイミド2の屈折率差がほとんどなく混合する効果が表れない。   On the other hand, the molar content of the aromatic diamine residue in the main chain of polyimide 2 may be different from that of polyimide 1. When the molar content of the aromatic diamine residue is the same, there is almost no refractive index difference between the polyimide 1 and the polyimide 2, and the effect of mixing does not appear.

ポリイミド2の主鎖中のジアミン残基には、芳香族ジアミン残基および/または脂環式ジアミン残基、さらに必要に応じてその他のジアミン残基が含有される。具体的には、(1)ポリイミド2の主鎖中に芳香族ジアミン残基だけがある場合、ポリイミド2の主鎖中の全てのジアミン残基を100モル%とした時の芳香族ジアミン残基のモル含有量は65モル%以上100モル%以下の値である。(2)ポリイミド2の主鎖中に脂環式ジアミン残基だけがある場合、ポリイミド2の主鎖中の全てのジアミン残基を100モル%とした時の芳香族ジアミン残基のモル含有量は0モル%の値である。(3)ポリイミド2の主鎖中に芳香族ジアミン残基および脂環式ジアミン残基がある場合、ポリイミド2の主鎖中の全てのジアミン残基を100モル%とした時の芳香族ジアミン残基および脂環式ジアミン残基のモル含有量は10モル%以上90モル%以下である。さらに、ポリイミド2の主鎖中に芳香族ジアミン残基および脂環式ジアミン残基がある場合、芳香族ジアミン残基のモル含有量は35モル%以下あるいは65モル%以上である。ポリイミド2の芳香族ジアミン残基のモル含有量が35モル%より大きいあるいは65モル%未満の場合、ポリイミド1とポリイミド2の屈折率差が大きくなり混合による屈折率調節の幅が拡がる。同様の理由からポリイミド2が芳香族ジアミン残基あるいは脂環式ジアミン残基のいずれか一方のみを有することがさらに好ましい。   The diamine residue in the main chain of the polyimide 2 contains an aromatic diamine residue and / or an alicyclic diamine residue and, if necessary, other diamine residues. Specifically, (1) when there is only an aromatic diamine residue in the main chain of polyimide 2, the aromatic diamine residue when all the diamine residues in the main chain of polyimide 2 are 100 mol% The molar content of is 65 mol% or more and 100 mol% or less. (2) When there is only an alicyclic diamine residue in the main chain of polyimide 2, the molar content of the aromatic diamine residue when all the diamine residues in the main chain of polyimide 2 are 100 mol% Is a value of 0 mol%. (3) When there is an aromatic diamine residue and an alicyclic diamine residue in the main chain of polyimide 2, the aromatic diamine residue when all the diamine residues in the main chain of polyimide 2 are 100 mol% The molar content of the group and the alicyclic diamine residue is 10 mol% or more and 90 mol% or less. Furthermore, when there are an aromatic diamine residue and an alicyclic diamine residue in the main chain of polyimide 2, the molar content of the aromatic diamine residue is 35 mol% or less or 65 mol% or more. When the molar content of the aromatic diamine residue in polyimide 2 is greater than 35 mol% or less than 65 mol%, the refractive index difference between polyimide 1 and polyimide 2 is increased, and the range of refractive index adjustment by mixing is expanded. For the same reason, it is more preferable that the polyimide 2 has only one of an aromatic diamine residue and an alicyclic diamine residue.

また、ポリイミド2の主鎖中の芳香族ジアミン残基および脂環式ジアミン残基は、ポリイミド1の主鎖中の芳香族ジアミン残基および脂環式ジアミン残基と同一であることが、ポリイミド1との相溶性の観点からより好ましい。   In addition, the aromatic diamine residue and the alicyclic diamine residue in the main chain of polyimide 2 are the same as the aromatic diamine residue and the alicyclic diamine residue in the main chain of polyimide 1. 1 is more preferable from the viewpoint of compatibility.

ポリイミド1および2中のジアミン残基は、ポリイミドを合成する際のジアミンまたはその誘導体の骨格に相当する。   The diamine residue in the polyimides 1 and 2 corresponds to the skeleton of the diamine or its derivative when the polyimide is synthesized.

ポリイミド1および2中の芳香族ジアミン残基を導入するために用いられる芳香族ジアミンの例としてはm−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、o−トリジン、m−トリジン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、1,1−ビス(4−アミノフェニル)シクロヘキサン、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゾフェノン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、1,4−ビス[2−(4−アミノフェニル)−2−プロピル]ベンゼン、1,3−ビス[2−(4−アミノフェニル)−2−プロピル]ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス[3−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−アミノ−3−メチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−アミノ−3−フルオロフェニル)フルオレン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、4,4’−ビス(4−アミノフェニルチオ)ビフェニル、ビス[4−(4−アミノフェニルチオ)フェニル]スルフィド、ビス[4−(4−アミノフェニルチオ)フェニル]スルホン、1,4−ビス(4−アミノフェニルチオ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェニルチオ)ベンゾフェノンなどである。ポリイミドの耐熱性や屈折率を高める観点から、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス[3−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレンなどが芳香族ジアミンとしてより好ましい。   Examples of aromatic diamines used to introduce aromatic diamine residues in polyimides 1 and 2 are m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane. 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane, o-tolidine, m-tolidine, 4,4′-diaminobenzophenone, 1,1-bis (4-aminophenyl) cyclohexane, 3,4′- Diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) benzophenone 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, , 4-bis [2- (4-aminophenyl) -2-propyl] benzene, 1,3-bis [2- (4-aminophenyl) -2-propyl] benzene, 4,4′-bis (4- Aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 4,4′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, bis [3- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 9,9 -Bis (4-aminophenyl) fluorene, 9,9-bis (4-amino-3-methylphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-amino-3-fluorophenyl) fluorene, 2,2-bis ( 4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (3-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) fe L] hexafluoropropane, 2,2′-bis (trifluoromethyl) benzidine, 4,4′-bis (4-aminophenylthio) biphenyl, bis [4- (4-aminophenylthio) phenyl] sulfide, bis [4- (4-aminophenylthio) phenyl] sulfone, 1,4-bis (4-aminophenylthio) benzene, 4,4′-bis (4-aminophenylthio) benzophenone, and the like. From the viewpoint of increasing the heat resistance and refractive index of polyimide, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (4 -Aminophenoxy) phenyl] sulfone, 4,4′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, bis [3- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, etc. More preferred as an aromatic diamine.

ポリイミド1および2中の脂環式ジアミン残基はシクロペンチル基、シクロヘキシル基、ビシクロペンチル基、ビシクロオクチル基などの脂環構造を含んだ構造である。ポリイミドの耐熱性や溶媒への溶解性の観点からポリイミド1とポリイミド2の主鎖中の脂環式ジアミン残基は、下記一般式(1)で表される構造を有することがより好ましい。   The alicyclic diamine residue in polyimides 1 and 2 has a structure including an alicyclic structure such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a bicyclopentyl group, and a bicyclooctyl group. From the viewpoint of the heat resistance of polyimide and the solubility in a solvent, the alicyclic diamine residue in the main chain of polyimide 1 and polyimide 2 more preferably has a structure represented by the following general formula (1).

Figure 0006433110
Figure 0006433110

(式中、R1からR8は、それぞれ水素原子、Br、Cl、F、I、フェニル基、または炭素数1から6の直鎖状あるいは環状のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基を表す。ただし、R1からR8は同一であっても異なっていてもよい。) (Wherein R1 to R8 each represents a hydrogen atom, Br, Cl, F, I, a phenyl group, or a linear or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group, or an alkynyl group, provided that R1 to R8 may be the same or different.)

上記一般式で表される脂環式ジアミン残基を導入するために用いられる脂環式ジアミンの例としては、4,4’−メチレンビス(アミノシクロヘキサン)、trans,trans−4,4’−メチレンビス(アミノシクロヘキサン)、4,4’−メチレンビス(1−アミノ−2−メチルシクロヘキサン)、trans,trans−4,4’−メチレンビス(1−アミノ−2−メチルシクロヘキサン)、2,2−ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパンが挙げられる。   Examples of the alicyclic diamine used for introducing the alicyclic diamine residue represented by the above general formula include 4,4′-methylenebis (aminocyclohexane), trans, trans-4,4′-methylenebis. (Aminocyclohexane), 4,4′-methylenebis (1-amino-2-methylcyclohexane), trans, trans-4,4′-methylenebis (1-amino-2-methylcyclohexane), 2,2-bis (4 -Aminocyclohexyl) propane.

その他の脂環式ジアミンの例としては、1,4−シクロヘキサンジアミン、trans−1,4−シクロヘキサンジアミン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、trans−1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、4,4’−ビシクロヘキシルアミン、ノルボルナンジアミン、ジシクロオクタンビスアミノメタン、アダマンタンジアミン、アダマンタンビスアミノメタンなどが挙げられる。   Examples of other alicyclic diamines include 1,4-cyclohexanediamine, trans-1,4-cyclohexanediamine, 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane, trans-1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane. 4,4′-bicyclohexylamine, norbornanediamine, dicyclooctane bisaminomethane, adamantane diamine, adamantane bisaminomethane, and the like.

ポリイミドが有するジアミン残基としては芳香族ジアミン残基や脂環式ジアミン残基に加えて、その他のジアミン残基としてシロキサン基含有ジアミン残基を含むことがより好ましい。ポリイミドがシロキサン基含有ジアミン残基を有することで、ポリイミドを主成分にする層2と基材1や凹凸構造を有する層4との密着性を高めることができる。さらに、全てのジアミン残基を100モル%とした時のシロキサン基含有ジアミン残基のモル含有量は3モル%以上35モル%以下であることがより好ましい。シロキサン基含有ジアミン残基のモル含有量が3モル%未満だとシロキサン基導入の効果が見られない。また35モル%より大きい時はTgの低下などの膜性能が低下する場合がある。ポリイミド中にシロキサン基含有ジアミン残基を導入するために用いられるシロキサン基含有ジアミンの例としては1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、1,4−ビス(3−アミノプロピルジメチルシリル)ベンゼン、両末端にアミノ基を有するジメチルシロキサンオリゴマーなどが挙げられる。   As the diamine residue possessed by the polyimide, in addition to the aromatic diamine residue and the alicyclic diamine residue, it is more preferable to include a siloxane group-containing diamine residue as the other diamine residue. When the polyimide has a siloxane group-containing diamine residue, adhesion between the layer 2 containing polyimide as a main component and the substrate 1 or the layer 4 having an uneven structure can be improved. Furthermore, the molar content of the siloxane group-containing diamine residue when all diamine residues are 100 mol% is more preferably 3 mol% or more and 35 mol% or less. When the molar content of the siloxane group-containing diamine residue is less than 3 mol%, the effect of introducing the siloxane group is not observed. On the other hand, when it is larger than 35 mol%, film performance such as a decrease in Tg may be deteriorated. Examples of siloxane group-containing diamines used for introducing siloxane group-containing diamine residues into polyimide include 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane and 1,4-bis (3-aminopropyl). Dimethylsilyl) benzene, dimethylsiloxane oligomer having amino groups at both ends, and the like.

ポリイミド1およびポリイミド2が有する酸二無水物残基を導入するために用いられる酸二無水物の例としては、ピロメリット酸無水物、3,3‘−ビフタル酸無水物、3,4‘−ビフタル酸無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、4,4’−オキシジフタル酸二無水物などの芳香族酸二無水物、meso−ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,2−ジカルボン酸無水物などの脂肪族酸二無水物が挙げられる。   Examples of the acid dianhydride used for introducing the acid dianhydride residue of the polyimide 1 and the polyimide 2 include pyromellitic acid anhydride, 3,3′-biphthalic acid anhydride, 3,4′- Biphthalic anhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, 4,4 ′-(hexafluoro Isopropylidene) diphthalic anhydride, aromatic dianhydrides such as 4,4′-oxydiphthalic dianhydride, meso-butane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, 1,2, 3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2 2] Oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2] octane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [ 2.2.1] Heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid And aliphatic acid dianhydrides such as anhydride and 4- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic acid anhydride.

ポリイミドの溶解性、塗布性や透明性を向上する観点から、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、meso−ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,2−ジカルボン酸無水物がより好ましい。   From the viewpoint of improving the solubility, coatability and transparency of polyimide, 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 4,4 ′-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride , Meso-butane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2] octane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2 .1] heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, 4- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride is more preferred.

本発明のポリイミドを主成分とする層2の屈折率niは基材1の屈折率nb、低屈折率層3屈折率のnsに対して、nb≧ni≧nsとなることが好ましい。このような屈折率の範囲を満たすようにポリイミド1とポリイミド2は混合され、ポリイミドを主成分とする層2として用いられる。   The refractive index ni of the layer 2 mainly composed of the polyimide of the present invention is preferably nb ≧ ni ≧ ns with respect to the refractive index nb of the substrate 1 and ns of the low refractive index layer 3 refractive index. Polyimide 1 and polyimide 2 are mixed so as to satisfy such a refractive index range, and used as a layer 2 containing polyimide as a main component.

次に、本発明の光学用部材の製造方法について説明する。本発明の光学用部材の製造方法は、基材表面に光の反射を抑えるための積層体が形成され、前記積層体の少なくとも一層が前記ポリイミドを含有する層からなる光学用部材の製造方法である。   Next, the manufacturing method of the optical member of this invention is demonstrated. The method for producing an optical member of the present invention is a method for producing an optical member in which a laminate for suppressing light reflection is formed on the surface of a substrate, and at least one layer of the laminate comprises a layer containing the polyimide. is there.

本発明の光学用部材の製造方法におけるポリイミドを主成分とする層2を形成する方法を説明する。   A method for forming the layer 2 containing polyimide as a main component in the method for producing an optical member of the present invention will be described.

本発明のポリイミドを主成分とする層2を形成する方法は、
1)少なくとも芳香族ジアミン、脂環式ジアミンおよび酸二無水物を溶媒中に加え、重合、イミド化の順に反応を行い、主鎖中に芳香族ジアミン残基および脂環式ジアミン残基を有するポリイミド1を合成する工程、
2)少なくとも芳香族ジアミンおよび/または脂環式ジアミンおよび酸二無水物を溶媒中に加え、重合、イミド化の順に反応を行い、主鎖中に芳香族ジアミン残基および/または脂環式ジアミン残基を有し、かつ芳香族ジアミン残基と脂環式ジアミン残基のモル比がポリイミド1とは異なるポリイミド2を合成する工程、
3)前記ポリイミド1および前記ポリイミド2を溶媒に溶解し、前記ポリイミド1と前記ポリイミド2が均一に混合されたポリイミド溶液を調製する工程、
4)ポリイミド1およびポリイミド2を含む溶液を基材上または基材上に設けられた薄膜上に塗布する工程、
5)ポリイミド1およびポリイミド2を含む薄膜を23℃以上250℃以下、常圧または減圧下で乾燥および/または焼成し、ポリイミドを主成分とする層を形成する工程、
を有する。
The method of forming the layer 2 mainly composed of the polyimide of the present invention is as follows:
1) At least an aromatic diamine, an alicyclic diamine and an acid dianhydride are added to a solvent, and a reaction is carried out in the order of polymerization and imidation, and the main chain has an aromatic diamine residue and an alicyclic diamine residue. A step of synthesizing polyimide 1,
2) At least aromatic diamine and / or alicyclic diamine and acid dianhydride are added to the solvent, the reaction is performed in the order of polymerization and imidization, and the aromatic diamine residue and / or alicyclic diamine is contained in the main chain. A step of synthesizing polyimide 2 having a residue and having a molar ratio of an aromatic diamine residue and an alicyclic diamine residue different from polyimide 1;
3) A step of dissolving the polyimide 1 and the polyimide 2 in a solvent to prepare a polyimide solution in which the polyimide 1 and the polyimide 2 are uniformly mixed;
4) The process of apply | coating the solution containing the polyimide 1 and the polyimide 2 on the base material or the thin film provided on the base material,
5) A step of drying and / or firing a thin film containing polyimide 1 and polyimide 2 at 23 ° C. or more and 250 ° C. or less under normal pressure or reduced pressure to form a layer mainly composed of polyimide,
Have

ポリイミド1およびポリイミド2はそれぞれ別々に合成される。ポリイミドの合成は溶液中で重合(重付加)反応、イミド化(脱水縮合)反応を順に行う一般的な合成法を用いることができる。最も一般的な方法はジアミンと酸二無水物とを溶媒中で反応させポリアミック酸溶液を得る。得られたポリアミック酸を溶液中でイミド化し、ポリイミドを合成する。   Polyimide 1 and polyimide 2 are synthesized separately. For the synthesis of polyimide, a general synthesis method in which a polymerization (polyaddition) reaction and an imidization (dehydration condensation) reaction are sequentially performed in a solution can be used. The most common method is to react a diamine and acid dianhydride in a solvent to obtain a polyamic acid solution. The obtained polyamic acid is imidized in a solution to synthesize polyimide.

ポリイミドの合成に用いられる溶媒としては、ポリアミック酸とポリイミドが溶解する溶媒であれば良く、一般的にはN,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドンなどの非プロトン性極性溶媒が用いられる。ジアミンと酸二無水物を反応させポリアミック酸を得る過程では、0℃以上30℃以下で反応熱を除きながら重合を進行させることが一般的である。しかしながら、脂環式ジアミンを用いるとポリアミック酸と未反応の脂環式ジアミンの間で塩が形成し沈殿が形成する場合、80℃以下で加熱し塩を溶かしながら重合しても良い。   The solvent used for the synthesis of the polyimide may be any solvent in which polyamic acid and polyimide are dissolved, and in general, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, etc. An aprotic polar solvent is used. In the process of obtaining a polyamic acid by reacting diamine and acid dianhydride, it is common to proceed the polymerization while removing the heat of reaction at 0 ° C. or higher and 30 ° C. or lower. However, when a alicyclic diamine is used and a salt is formed between the polyamic acid and the unreacted alicyclic diamine to form a precipitate, polymerization may be performed while heating at 80 ° C. or lower to dissolve the salt.

イミド化反応はポリアミック酸を脱水閉環してポリイミドに転換する方法である。イミド化にはピリジンやトリエチルアミンなどの三級アミンと無水酢酸の存在下25℃以上120℃以下で加熱する方法と150℃以上でキシレンなどと共沸する方法などがある。
ポリイミドのイミド化率は90%以上が好ましく、それ以下であるとポリイミドの吸水率が上昇して膜厚や屈折率が変動し易くなる。さらに好ましくは93%以上99%以下である。
The imidation reaction is a method in which polyamic acid is dehydrated and closed to convert it into polyimide. The imidation includes a method of heating at 25 ° C. to 120 ° C. in the presence of a tertiary amine such as pyridine and triethylamine and acetic anhydride, and a method of azeotroping with xylene at 150 ° C. or more.
The imidation rate of polyimide is preferably 90% or more, and if it is less than that, the water absorption rate of polyimide increases and the film thickness and refractive index tend to fluctuate. More preferably, it is 93% or more and 99% or less.

ポリイミド1およびポリイミド2を含む溶液はポリイミド合成後の溶液同士をそのまま混合しても良い。あるいはポリイミド合成後の溶液を一旦貧溶媒中に再沈殿して得られたポリイミド粉末を再度溶媒に溶解して用いても良い。三級アミンを用いる化学イミド化を行った際は、各種薬品や未反応のモノマーを除去するためにアルコールに再沈殿してポリイミド粉末を得ることが好ましい。さらにポリイミド粉末をアルコールで洗浄し、加熱・真空乾燥することで、正確な秤量が可能になる。   The solution containing polyimide 1 and polyimide 2 may be mixed directly with the solution after polyimide synthesis. Alternatively, the polyimide powder obtained by once reprecipitating the solution after the polyimide synthesis in a poor solvent may be used by dissolving it again in the solvent. When chemical imidization using a tertiary amine is performed, it is preferable to obtain a polyimide powder by reprecipitation in alcohol in order to remove various chemicals and unreacted monomers. Further, the polyimide powder is washed with alcohol, heated and vacuum dried, thereby enabling accurate weighing.

ポリイミド1およびポリイミド2を含む溶液は、同じ溶媒にそれぞれのポリイミドを順に加えることで調製しても良く、それぞれのポリイミド溶液を調製してから混合しても良い。   The solution containing polyimide 1 and polyimide 2 may be prepared by sequentially adding each polyimide to the same solvent, or may be mixed after preparing each polyimide solution.

ポリイミド1とポリイミド2の混合溶液に用いる溶媒としては、2−ブタノン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなどのケトン類。酢酸エチル、酢酸n−ブチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸エチル、γ−ブチロラクトンなどのエステル類。テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、ジグライムなどのエーテル類。トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの各種の芳香族炭化水素類。クロロホルム、メチレンクロライド、テトラクロロエタンなどの塩素化炭化水素類。その他、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、スルホランなどの溶媒が挙げられる。さらに、1−ブタノール、メチルセロソルブ、メトキシプロパノールなどのアルコール類も併用することができる。   Examples of the solvent used in the mixed solution of polyimide 1 and polyimide 2 include ketones such as 2-butanone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, and cyclohexanone. Esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl lactate, and γ-butyrolactone. Ethers such as tetrahydrofuran, dioxane, diisopropyl ether, dibutyl ether, cyclopentyl methyl ether, and diglyme. Various aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and ethylbenzene. Chlorinated hydrocarbons such as chloroform, methylene chloride and tetrachloroethane. In addition, solvents such as N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, sulfolane and the like can be mentioned. Furthermore, alcohols such as 1-butanol, methyl cellosolve, and methoxypropanol can be used in combination.

合成したポリイミドから本発明のポリイミドを主成分とする層2を形成するためには、まずポリイミド1とポリイミド2を含む溶液を基材上または基材上に設けられた薄膜上に塗布する。   In order to form the layer 2 containing the polyimide of the present invention as a main component from the synthesized polyimide, first, a solution containing the polyimide 1 and the polyimide 2 is applied on a base material or a thin film provided on the base material.

ポリイミドを含む溶液を塗布する方法としては、例えばディッピング法、スピンコート法、スプレー法、印刷法、フローコート法、ならびにこれらの併用等、既知の塗布手段を適宜採用することができる。   As a method for applying a solution containing polyimide, known application means such as a dipping method, a spin coating method, a spray method, a printing method, a flow coating method, and a combination thereof can be appropriately employed.

さらに塗布したポリイミドを含む溶液を23℃以上250℃以下、常圧または減圧下で乾燥および/または焼成する。ポリイミドを含む溶液の乾燥および/または焼成は主に溶媒の除去のために行われ、時間は5分から2時間程度の加熱を行うことが好ましい。加熱の方法は熱風循環オーブン、マッフル炉、赤外線、マイクロ波などの光、放射線または電磁波照射を適宜選択して行うことが必要である。   Further, the solution containing the applied polyimide is dried and / or baked at 23 ° C. or higher and 250 ° C. or lower under normal pressure or reduced pressure. Drying and / or calcination of the polyimide-containing solution is mainly performed for removing the solvent, and the heating is preferably performed for about 5 minutes to 2 hours. As a heating method, it is necessary to appropriately select a hot air circulation oven, a muffle furnace, light such as infrared rays and microwaves, radiation or electromagnetic wave irradiation.

また、ポリイミドを主成分とする層2にはポリイミドの光学特性、透明性、耐熱性や耐水性を損なわない程度にポリイミド以外の成分を混合することができる。ポリイミド以外の成分を混合する場合は、ポリイミド全体を100重量部にとした時に混合できるポリイミド以外の成分は20重量部未満である。それ以上混合すると透明性や膜強度、膜厚の均一性が損なわれる恐れがある。   The layer 2 containing polyimide as a main component can be mixed with components other than polyimide to such an extent that the optical properties, transparency, heat resistance and water resistance of the polyimide are not impaired. When mixing components other than polyimide, the components other than polyimide that can be mixed when the entire polyimide is 100 parts by weight are less than 20 parts by weight. When it mixes more, transparency, film | membrane intensity | strength, and the uniformity of a film thickness may be impaired.

ポリイミド以外の成分で混合する成分としては密着性を改善するためのシランカップリング剤やリン酸エステル類である。また、ポリイミドを主成分とする層2の耐溶剤性を向上する目的でエポキシ樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂などの熱や光硬化性樹脂や架橋剤を混合することが出来る。屈折率の調整や膜の硬度を上げるためにSiO、TiO、ZrO、SiO、ZnO、MgO、Alなどの無機微粒子を少量混ぜることができる。 Components mixed with components other than polyimide include silane coupling agents and phosphate esters for improving adhesion. In addition, for the purpose of improving the solvent resistance of the layer 2 containing polyimide as a main component, heat, a photocurable resin, or a crosslinking agent such as an epoxy resin, a melamine resin, or an acrylic resin can be mixed. In order to adjust the refractive index and increase the hardness of the film, a small amount of inorganic fine particles such as SiO 2 , TiO 2 , ZrO 2 , SiO 2 , ZnO, MgO, Al 2 O 3 can be mixed.

本発明のポリイミドを主成分とする層2上に形成された低屈折率層3は屈折率が1.4以下であれば良く、用いられる化合物としては金属酸化物、金属ハロゲン化物、フッ素ポリマーなどが挙げられる。より好ましくは低屈折率層3が酸化シリコン、フッ化マグネシウム、フッ素化アクリルポリマーを主成分とする多孔質膜または酸化シリコンや酸化アルミニウム、透明ポリマーを主成分とする微細凹凸構造からなる層であり、より高い反射防止効果が得られる。   The low refractive index layer 3 formed on the layer 2 mainly composed of the polyimide of the present invention may have a refractive index of 1.4 or less. Examples of the compound used include metal oxides, metal halides, and fluoropolymers. Is mentioned. More preferably, the low refractive index layer 3 is a porous film mainly composed of silicon oxide, magnesium fluoride or fluorinated acrylic polymer, or a layer having a fine uneven structure mainly composed of silicon oxide, aluminum oxide or transparent polymer. A higher antireflection effect can be obtained.

図2は本発明における本実施形態に係る光学用部材を示す模式的な概略断面図である。   FIG. 2 is a schematic schematic cross-sectional view showing the optical member according to this embodiment of the present invention.

同図2において、本発明の光学用部材は、基材1表面に、ポリイミドを主成分とする層2と微細凹凸構造からなる層4が順に積層されている。最表面には微細凹凸構造5が形成されている。   In FIG. 2, the optical member of the present invention has a layer 2 composed mainly of polyimide and a layer 4 composed of a fine concavo-convex structure sequentially laminated on the surface of a substrate 1. A fine concavo-convex structure 5 is formed on the outermost surface.

積層体の一層である微細凹凸構造からなる層4を形成する微細凹凸構造5は酸化アルミニウムの板状結晶であることが好ましい。酸化アルミニウムの板状結晶とは酸化アルミニウムを主成分とする膜を温水に浸漬することより、酸化アルミニウム膜の表層が解膠作用等を受け、膜の表層に析出、成長する板状の結晶のことを言う。   The fine concavo-convex structure 5 forming the layer 4 composed of the fine concavo-convex structure which is one layer of the laminate is preferably a plate-like crystal of aluminum oxide. A plate-like crystal of aluminum oxide is formed by immersing a film mainly composed of aluminum oxide in warm water, so that the surface layer of the aluminum oxide film is subjected to peptization and the like, and is deposited and grown on the surface layer of the film Say that.

微細凹凸構造からなる層4は、表層側から基材側に向かって屈折率が連続的に上昇する層であることが好ましく、図3に示すように膜厚に対する屈折率変化が(a)のような直線または(b)(c)のような曲線で表すことができる。表層側から基材側に向かって屈折率が連続的に上昇することで、表層側から順に屈折率の高い層を積層した時に比べ反射率低減効果が大きい。   The layer 4 having a fine concavo-convex structure is preferably a layer whose refractive index continuously increases from the surface layer side toward the substrate side, and the refractive index change with respect to the film thickness is as shown in FIG. Such a straight line or a curved line such as (b) and (c) can be expressed. Since the refractive index continuously increases from the surface layer side toward the base material side, the reflectance reduction effect is greater than when layers having a high refractive index are stacked in order from the surface layer side.

微細凹凸構造からなる層4は、アルミニウムの酸化物または水酸化物またはそれらの水和物を主成分とする板状結晶から形成される。特に好ましい板状結晶として、ベーマイトがある。また、これらの板状結晶を配することで、その端部が微細な凹凸構造5を形成するので、微細な凹凸の高さを大きくし、その間隔を狭めるために板状結晶は選択的に基材の表面に対して特定の角度で配置される。本発明では、アルミニウムの酸化物または水酸化物またはそれらの水和物を酸化アルミニウムと称することとする。また、酸化アルミニウム単独/或いはZrO、SiO、TiO、ZnO、MgOの何れかを含み、酸化アルミニウムが70モル%以上である一層以上の酸化物層のことを酸化アルミニウムを主成分とする層と称することとする。 The layer 4 having a fine concavo-convex structure is formed of a plate-like crystal composed mainly of an oxide or hydroxide of aluminum or a hydrate thereof. A particularly preferred plate crystal is boehmite. In addition, by arranging these plate crystals, the end portions form fine concavo-convex structures 5, so the plate crystals are selectively used to increase the height of the fine concavo-convex and narrow the interval. It is arranged at a specific angle with respect to the surface of the substrate. In the present invention, an oxide or hydroxide of aluminum or a hydrate thereof is referred to as aluminum oxide. In addition, aluminum oxide alone or one or more oxide layers containing any of ZrO 2 , SiO 2 , TiO 2 , ZnO, and MgO and containing 70 mol% or more of aluminum oxide are mainly composed of aluminum oxide. It shall be called a layer.

基材1の表面が平板、フィルムないしシートなどの平面の場合を、図4で示す。板状結晶は基材の表面に対して、すなわち板状結晶の傾斜方向6と基材表面との間の角度θ1の平均角度が45°以上90°以下、好ましくは60°以上90°以下となるように配置されることが望ましい。   The case where the surface of the base material 1 is a flat surface such as a flat plate, a film or a sheet is shown in FIG. The plate-like crystal has an average angle of an angle θ1 of 45 ° or more and 90 ° or less, preferably 60 ° or more and 90 ° or less with respect to the surface of the substrate, that is, the inclination direction 6 of the plate crystal and the substrate surface. It is desirable to arrange so that.

また、基材1の表面が二次元あるいは三次元の曲面を有する場合を、図5で示す。板状結晶は基材の表面に対して、すなわち板状結晶の傾斜方向7と基材表面の接線8との間の角度θ2の平均角度が45°以上90°以下、好ましくは60°以上90°以下となるように配置されることが望ましい。なお、上記の角度θ1およびθ2の値は、板状結晶の傾きにより90°をこえる場合があるが、この場合90°以下となるように測定された値とする。   Moreover, the case where the surface of the base material 1 has a two-dimensional or three-dimensional curved surface is shown in FIG. The plate-like crystal has an average angle θ2 of 45 ° or more and 90 ° or less, preferably 60 ° or more and 90 ° with respect to the surface of the substrate, that is, between the inclination direction 7 of the plate crystal and the tangent 8 of the substrate surface. It is desirable to arrange it so that it is below °. Note that the values of the angles θ1 and θ2 may exceed 90 ° depending on the inclination of the plate-like crystal. In this case, the values are measured to be 90 ° or less.

微細凹凸構造からなる層4の層厚は、好ましくは20nm以上1000nm以下であり、より好ましくは50nm以上1000nm以下である。凹凸を形成する層厚が20nm以上1000nm以下では、微細な凹凸構造による反射防止性能が効果的であり、また凹凸の機械的強度が損なわれる恐れが無くなり、微細な凹凸構造の製造コストも有利になる。 また、層厚が50nm以上1000nm以下とすることにより、反射防止性能をさらに高めることとなり、より好ましい。   The layer thickness of the layer 4 having a fine concavo-convex structure is preferably 20 nm or more and 1000 nm or less, and more preferably 50 nm or more and 1000 nm or less. When the layer thickness for forming the unevenness is 20 nm or more and 1000 nm or less, the antireflection performance by the fine uneven structure is effective, and the mechanical strength of the uneven structure is eliminated, and the manufacturing cost of the fine uneven structure is advantageous. Become. In addition, when the layer thickness is 50 nm or more and 1000 nm or less, the antireflection performance is further improved, which is more preferable.

本発明の微細凹凸の面密度も重要であり、これに対応する中心線平均粗さを面拡張した平均面粗さRa’値が5nm以上、より好ましく10nm以上、さらに好ましくは15nm以上100nm以下である。また表面積比Srが1.1以上、より好ましくは1.15以上、さらに好ましくは1.2以上3.5以下である。   The surface density of the fine irregularities of the present invention is also important, and the average surface roughness Ra ′ value obtained by expanding the corresponding centerline average roughness is 5 nm or more, more preferably 10 nm or more, and further preferably 15 nm or more and 100 nm or less. is there. Further, the surface area ratio Sr is 1.1 or more, more preferably 1.15 or more, and further preferably 1.2 or more and 3.5 or less.

得られた微細凹凸構造の評価方法の一つとして、走査型プローブ顕微鏡による微細凹凸組織表面の観察があり、該観察により該膜の中心線平均粗さRaを面拡張した平均面粗さRa’値と表面積比Srが求められる。すなわち、平均面粗さRa’値(nm)は、JIS B 0601で定義されている中心線平均粗さRaを、測定面に対し適用し三次元に拡張したもので、「基準面から指定面までの偏差の絶対値を平均した値」と表現し、次の式(1)で与えられる。   One of the evaluation methods of the obtained fine concavo-convex structure is observation of the surface of the fine concavo-convex structure with a scanning probe microscope, and the average surface roughness Ra ′ obtained by extending the center line average roughness Ra of the film by the observation. The value and the surface area ratio Sr are determined. That is, the average surface roughness Ra ′ value (nm) is obtained by applying the centerline average roughness Ra defined in JIS B 0601 to the measurement surface and extending it three-dimensionally. The absolute value of the deviation up to the average value ”is expressed by the following equation (1).

Figure 0006433110
Figure 0006433110

Ra’:平均面粗さ値(nm)、
:測定面が理想的にフラットであるとした時の面積、|X−X|×|Y−Y|、F(X,Y):測定点(X,Y)における高さ、XはX座標、YはY座標、
からX:測定面のX座標の範囲、
からY:測定面のY座標の範囲、
:測定面内の平均の高さ。
Ra ′: average surface roughness value (nm),
S 0 : Area when the measurement surface is ideally flat, | X R −X L | × | Y T −Y B |, F (X, Y): High at the measurement point (X, Y) X is the X coordinate, Y is the Y coordinate,
X L to X R : X coordinate range of the measurement surface,
Y B to Y T : Y coordinate range of the measurement surface,
Z 0 : Average height in the measurement plane.

また、表面積比Srは、Sr=S/S〔S:測定面が理想的にフラットであるときの面積。S:実際の測定面の表面積。〕で求められる。なお、実際の測定面の表面積は次のようにして求める。先ず、最も近接した3つのデータ点(A,B,C)より成る微小三角形に分割し、次いで各微小三角形の面積△Sを、ベクトル積を用いて求める。△S(△ABC)=[s(s−AB)(s−BC)(s−AC)]0.5〔但し、AB、BCおよびACは各辺の長さで、s≡0.5(AB+BC+AC)〕となり、この△Sの総和が求める表面積Sになる。微細凹凸の面密度がRa’が5nm以上で、Srが1.1以上になると、凹凸構造による反射防止を発現することができる。また、Ra’が10nm以上で、Srが1.15以上であると、その反射防止効果は前者に比べ高いものとなる。そしてRa’が15nm以上で、Srが1.2以上になると実際の使用に耐えうる性能となる。しかしRa’が100nm以上で、Srが3.5以上になると反射防止効果よりも凹凸構造による散乱の効果が勝り十分な反射防止性能を得ることが出来ない。 The surface area ratio Sr is Sr = S / S 0 [S 0 : Area when the measurement surface is ideally flat. S: Surface area of the actual measurement surface. ]. The actual surface area of the measurement surface is obtained as follows. First, it is divided into minute triangles composed of the three closest data points (A, B, C), and then the area ΔS of each minute triangle is obtained using a vector product. ΔS (ΔABC) = [s (s−AB) (s−BC) (s−AC)] 0.5 [where AB, BC, and AC are the lengths of each side, and s≡0.5 ( AB + BC + AC)], and the sum of ΔS is the surface area S to be obtained. When the surface density of the fine irregularities is Ra ′ is 5 nm or more and Sr is 1.1 or more, antireflection by the irregular structure can be expressed. If Ra ′ is 10 nm or more and Sr is 1.15 or more, the antireflection effect is higher than that of the former. When Ra ′ is 15 nm or more and Sr is 1.2 or more, the performance can withstand actual use. However, when Ra ′ is 100 nm or more and Sr is 3.5 or more, the effect of scattering by the concavo-convex structure is superior to the antireflection effect, and sufficient antireflection performance cannot be obtained.

本発明においては、積層体の最外表面に凹凸構造を有する層を形成するための下記の各工程を有することを特徴とする。
6)前記積層体の最外表面に酸化アルミニウム前駆体ゾルを塗布する工程、
7)前記塗布した酸化アルミニウム前駆体ゾル膜を乾燥および/または焼成して酸化アルミニウム膜を形成する工程、
8)前記酸化アルミニウム膜を温水に浸漬して酸化アルミニウムを主成分とする板状結晶からなる凹凸構造を形成する工程。
In this invention, it has the following each process for forming the layer which has an uneven structure in the outermost surface of a laminated body.
6) A step of applying an aluminum oxide precursor sol to the outermost surface of the laminate,
7) A step of drying and / or baking the applied aluminum oxide precursor sol film to form an aluminum oxide film,
8) A step of immersing the aluminum oxide film in warm water to form a concavo-convex structure made of plate crystals mainly composed of aluminum oxide.

本発明において、微細凹凸構造からなる層4が酸化アルミニウムを主成分とする場合、ポリイミドを主成分とする層2に金属Al単独の膜/或いは金属Alと金属Zn、金属Mgの何れかを含む金属膜を形成する。その後、50℃以上の温水に浸漬する/或いは水蒸気にさらすことにより形成される。この時上記金属表面には水和、溶解、再析出によって凹凸構造5が形成される。一方、ポリイミドを主成分とする層2上に酸化アルミニウムを主成分とする層を形成し、上記と同様温水に浸漬する/或いは水蒸気にさらすことでその表面に微細凹凸構造5を析出させる事ができる。上記酸化アルミニウムを主成分とする層は公知のCVD、PVDの気相法、及びゾル−ゲル法などの液相法、無機塩を用いた水熱合成などにより形成する事ができる。このような酸化アルミニウムの板状結晶を設ける方法では、微細凹凸構造からなる層4中の凹凸構造5の下部に不定形の酸化アルミニウム層が残存することがある。   In the present invention, when the layer 4 having a fine concavo-convex structure contains aluminum oxide as a main component, the layer 2 containing polyimide as a main component includes either a film of metal Al alone or metal Al and metal Zn or metal Mg. A metal film is formed. Then, it is formed by being immersed in warm water of 50 ° C. or higher and / or exposed to water vapor. At this time, the concavo-convex structure 5 is formed on the metal surface by hydration, dissolution, and reprecipitation. On the other hand, a layer mainly composed of aluminum oxide is formed on the layer 2 mainly composed of polyimide, and the fine concavo-convex structure 5 can be deposited on the surface by being immersed in warm water or exposed to water vapor in the same manner as described above. it can. The layer containing aluminum oxide as a main component can be formed by known CVD, PVD vapor phase method, liquid phase method such as sol-gel method, hydrothermal synthesis using an inorganic salt, or the like. In such a method of providing a plate-like crystal of aluminum oxide, an amorphous aluminum oxide layer may remain below the uneven structure 5 in the layer 4 having a fine uneven structure.

大面積や、非平面状の基材に均一な反射防止層を形成できる点から、酸化アルミニウムを含む酸化アルミニウム前駆体ゾルを塗布して形成したゲル膜を温水で処理させて、アルミナ板状結晶を成長させる方法が好ましい。   From the point that a uniform antireflection layer can be formed on a large area or non-planar substrate, a gel film formed by applying an aluminum oxide precursor sol containing aluminum oxide is treated with warm water to produce an alumina plate crystal The method of growing is preferable.

酸化アルミニウム前駆体ゾルから得られるゲル膜の原料には、Al化合物を/或いはAl化合物とともにZr、Si、Ti、Zn、Mgの各々の化合物の少なくとも1種の化合物とを用いる。Al、ZrO、SiO、TiO、ZnO、MgOの原料として、各々の金属アルコキシドや塩化物や硝酸塩などの塩化合物を用いることができる。製膜性の観点から、特にZrO、SiO、TiO原料としては金属アルコキシドを用いるのが好ましい。 As the raw material for the gel film obtained from the aluminum oxide precursor sol, an Al compound is used and / or at least one compound selected from the group consisting of Zr, Si, Ti, Zn, and Mg together with the Al compound. As raw materials for Al 2 O 3 , ZrO 2 , SiO 2 , TiO 2 , ZnO, and MgO, each metal alkoxide, salt compound such as chloride and nitrate can be used. From the viewpoint of film forming properties, it is particularly preferable to use a metal alkoxide as a ZrO 2 , SiO 2 , or TiO 2 raw material.

アルミニウム化合物としては、例えば、アルミニウムエトキシド、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウム−n−ブトキシド、アルミニウム−sec−ブトキシド、アルミニウム−tert−ブトキシド、アルミニウムアセチルアセトナート。またこれらのオリゴマー、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、酢酸アルミニウム、リン酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、水酸化アルミニウムなどが挙げられる。   Examples of the aluminum compound include aluminum ethoxide, aluminum isopropoxide, aluminum-n-butoxide, aluminum-sec-butoxide, aluminum-tert-butoxide, and aluminum acetylacetonate. Moreover, these oligomers, aluminum nitrate, aluminum chloride, aluminum acetate, aluminum phosphate, aluminum sulfate, aluminum hydroxide, etc. are mentioned.

ジルコニウムアルコキシドの具体例として、以下のものが挙げられる。ジルコニウムテトラメトキシド、ジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニウムテトラn−プロポキシド、ジルコニウムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラn−ブトキシド、ジルコニウムテトラt−ブトキシド等が挙げられる。   Specific examples of the zirconium alkoxide include the following. Zirconium tetramethoxide, zirconium tetraethoxide, zirconium tetra n-propoxide, zirconium tetraisopropoxide, zirconium tetra n-butoxide, zirconium tetra t-butoxide and the like can be mentioned.

シリコンアルコキシドとしては、一般式Si(OR)で表される各種のものを使用することができる。Rはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基等の同一または別異の低級アルキル基が挙げられる。 As the silicon alkoxide, various compounds represented by the general formula Si (OR) 4 can be used. R may be the same or different lower alkyl group such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group and isobutyl group.

チタニウムアルコキシドとしては、例えば、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラn−プロポキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラn−ブトキシチタン、テトライソブトキシチタン等が挙げられる。   Examples of the titanium alkoxide include tetramethoxy titanium, tetraethoxy titanium, tetra n-propoxy titanium, tetraisopropoxy titanium, tetra n-butoxy titanium, and tetraisobutoxy titanium.

亜鉛化合物としては、例えば酢酸亜鉛、塩化亜鉛、硝酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸亜鉛、サリチル酸亜鉛などが挙げられ、特に酢酸亜鉛、塩化亜鉛が好ましい。   Examples of the zinc compound include zinc acetate, zinc chloride, zinc nitrate, zinc stearate, zinc oleate, and zinc salicylate, with zinc acetate and zinc chloride being particularly preferred.

マグネシウム化合物としてはジメトキシマグネシウム、ジエトキシマグネシウム、ジプロポキシマグネシウム、ジブトキシマグネシウム等のマグネシウムアルコキシド、マグネシウムアセチルアセトネート、塩化マグネシウム等が挙げられる。   Examples of the magnesium compound include magnesium alkoxides such as dimethoxy magnesium, diethoxy magnesium, dipropoxy magnesium and dibutoxy magnesium, magnesium acetylacetonate, magnesium chloride and the like.

有機溶媒としては、上記アルコキシドなどの原料をゲル化させないものであれば良い。例えばメタノール、エタノール、2−プロパノール、ブタノール、ペンタノール、エチレングリコール、もしくはエチレングリコール−モノ−n−プロピルエーテルなどのアルコール類。n−ヘキサン、n−オクタン、シクロヘキサン、シクロペンタン、シクロオクタンのような各種の脂肪族系ないしは脂環族系の炭化水素類。トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの各種の芳香族炭化水素類。ギ酸エチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートなどの各種のエステル類。アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどの各種のケトン類。ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジイソプロピルエーテルのような各種のエーテル類。クロロホルム、メチレンクロライド、四塩化炭素、テトラクロロエタンのような、各種の塩素化炭化水素類。N−メチルピロリドン、ジメチルフォルムアミド、ジメチルアセトアミド、エチレンカーボネートのような、非プロトン性極性溶剤等が挙げられる。溶液の安定性の点から上述した各種の溶剤類のうちアルコール類を使用することが好ましい。   Any organic solvent may be used as long as it does not cause the alkoxide or the like to gel. For example, alcohols such as methanol, ethanol, 2-propanol, butanol, pentanol, ethylene glycol, or ethylene glycol mono-n-propyl ether. Various aliphatic or alicyclic hydrocarbons such as n-hexane, n-octane, cyclohexane, cyclopentane, and cyclooctane. Various aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and ethylbenzene. Various esters such as ethyl formate, ethyl acetate, n-butyl acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate. Various ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone. Various ethers such as dimethoxyethane, tetrahydrofuran, dioxane, diisopropyl ether. Various chlorinated hydrocarbons such as chloroform, methylene chloride, carbon tetrachloride, tetrachloroethane. Examples include aprotic polar solvents such as N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, and ethylene carbonate. From the viewpoint of the stability of the solution, it is preferable to use alcohols among the various solvents described above.

アルコキシド原料を用いる場合、特にアルミニウム、ジルコニウム、チタニウムのアルコキシドは水に対する反応性が高く、空気中の水分や水の添加により急激に加水分解され溶液の白濁、沈殿を生じる。また、アルミニウム塩化合物、亜鉛塩化合物、マグネシウム塩化合物は有機溶媒のみでは溶解が困難で、溶液の安定性が低い。これらを防止するために安定化剤を添加し、溶液の安定化を図ることが好ましい。   In the case of using an alkoxide raw material, aluminum, zirconium, and titanium alkoxides are particularly highly reactive with water, and are rapidly hydrolyzed by the addition of moisture and water in the air, resulting in cloudiness and precipitation of the solution. In addition, aluminum salt compounds, zinc salt compounds, and magnesium salt compounds are difficult to dissolve with only an organic solvent, and the stability of the solution is low. In order to prevent these, it is preferable to add a stabilizer to stabilize the solution.

安定化剤としては、例えば、アセチルアセトン、ジピロバイルメタン、トリフルオロアセチルアセトン、ヘキサフルオロアセチルアセトン、ベンゾイルアセトン、ジベンゾイルメタン、3−メチル‐2,4−ペンタンジオン、3−エチル‐2,4−ペンタンジオンなどのβ−ジケトン化合物類。アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸アリル、アセト酢酸ベンジル、アセト酢酸−iso−プロピル、アセト酢酸−tert−ブチル、アセト酢酸−iso−ブチル、アセト酢酸−2−メトキシエチル、3−ケト−n−バレリック酸メチルなどの、β−ケトエステル化合物類。さらには、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどの、アルカノールアミン類等を挙げることができる。安定化剤の添加量は、アルコキシドや塩化合物に対しモル比で1程度にすることが好ましい。また、安定化剤の添加後には、適当な前駆体を形成するために、反応の一部を促進する目的で触媒を加えることが好ましい。触媒としては、たとえば、硝酸、塩酸、硫酸、燐酸、酢酸、アンモニア等を例示することができる。   Examples of the stabilizer include acetylacetone, dipyrobaylmethane, trifluoroacetylacetone, hexafluoroacetylacetone, benzoylacetone, dibenzoylmethane, 3-methyl-2,4-pentanedione, 3-ethyl-2,4-pentane. Β-diketone compounds such as dione. Methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, allyl acetoacetate, benzyl acetoacetate, acetoacetate-iso-propyl, acetoacetate-tert-butyl, acetoacetate-iso-butyl, acetoacetate-2-methoxyethyl, 3-keto-n Β-ketoester compounds such as methyl valeric acid. Furthermore, alkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine can be exemplified. The addition amount of the stabilizer is preferably about 1 in terms of molar ratio to the alkoxide or salt compound. Further, after the addition of the stabilizer, it is preferable to add a catalyst for the purpose of promoting a part of the reaction in order to form an appropriate precursor. Examples of the catalyst include nitric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, acetic acid, ammonia and the like.

前記酸化アルミニウム前駆体ゾルはポリイミドを主成分とする層2上またはポリイミドを主成分とする層2よりも上の積層体最表面に塗布することができる。塗布する方法は、例えばディッピング法、スピンコート法、スプレー法、印刷法、フローコート法、ならびにこれらの併用等、既知の塗布手段を適宜採用することができる。   The aluminum oxide precursor sol can be applied to the outermost surface of the laminate on the layer 2 containing polyimide as a main component or above the layer 2 containing polyimide as a main component. As a coating method, known coating means such as a dipping method, a spin coating method, a spray method, a printing method, a flow coating method, and a combination thereof can be appropriately employed.

塗布した酸化アルミニウム前駆体ゾル膜を60℃以上250℃以下で乾燥および/または焼成して酸化アルミニウム膜を形成することができる。熱処理温度は高いほど膜は高密度化しやすくなるが、熱処理温度が250℃を超えると基材に変形などのダメージが生じる。より好ましくは100℃以上200℃以下である。加熱時間は加熱温度にもよるが、10分以上が好ましい。   The applied aluminum oxide precursor sol film can be dried and / or baked at 60 ° C. or higher and 250 ° C. or lower to form an aluminum oxide film. The higher the heat treatment temperature, the more easily the film becomes denser. However, when the heat treatment temperature exceeds 250 ° C., the substrate is damaged such as deformation. More preferably, it is 100 degreeC or more and 200 degrees C or less. The heating time depends on the heating temperature, but is preferably 10 minutes or longer.

酸化アルミニウム膜は温水に浸漬して酸化アルミニウムを主成分とする板状結晶から形成された凹凸構造を形成する。温水に浸漬することで、酸化アルミニウムを含むゲル膜の表層が解膠作用等を受け、一部の成分は溶出する。各種水酸化物の温水への溶解度の違いにより、酸化アルミニウムを主成分とする板状結晶が該ゲル膜の表層に析出、成長する。なお、温水の温度は40℃から100℃とすることが好ましい。温水処理時間としては5分間ないし24時間程度である。   The aluminum oxide film is immersed in warm water to form a concavo-convex structure formed from a plate crystal mainly composed of aluminum oxide. By soaking in warm water, the surface layer of the gel film containing aluminum oxide is subjected to peptization and the like, and some components are eluted. Due to the difference in solubility of various hydroxides in warm water, plate crystals mainly composed of aluminum oxide are precipitated and grown on the surface layer of the gel film. In addition, it is preferable that the temperature of warm water shall be 40 to 100 degreeC. The hot water treatment time is about 5 minutes to 24 hours.

酸化アルミニウムを主成分とする膜に異種成分としてTiO、ZrO、SiO、ZnO、MgOなどの酸化物を添加したゲル膜の温水処理では、各成分の温水に対する溶解度の差を用いて結晶化を行っている。そのため酸化アルミニウム単成分膜の温水処理とは異なり、無機成分の組成を変化させることにより板状結晶のサイズを広範な範囲にわたって制御することができる。その結果、板状結晶の形成する凹凸形状を前記の広範な範囲にわたって制御することが可能となる。さらに、副成分としてZnOを用いた場合、酸化アルミニウムとの共析が可能となるため、屈折率の制御がさらに広範囲にわたって可能となり優れた反射防止性能を実現できる。 In hot water treatment of a gel film in which an oxide such as TiO 2 , ZrO 2 , SiO 2 , ZnO, or MgO is added as a different component to a film containing aluminum oxide as a main component, the difference in solubility of each component in hot water is used to crystallize the film. Is going on. Therefore, unlike the hot water treatment of an aluminum oxide single component film, the size of the plate crystal can be controlled over a wide range by changing the composition of the inorganic component. As a result, it is possible to control the concavo-convex shape formed by the plate crystal over the wide range. Further, when ZnO is used as a subcomponent, it can be co-deposited with aluminum oxide, so that the refractive index can be controlled over a wider range, and excellent antireflection performance can be realized.

本発明で使用される基材1としては、ガラス、樹脂、ガラスミラー、樹脂製ミラー等が挙げられる。樹脂基材の代表的なものとしては以下のものが挙げられる。ポリエステル、トリアセチルセルロース、酢酸セルロース、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ABS樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリシクロオレフィン、ポリ塩化ビニルなどの熱可塑性樹脂のフィルムや成形品。また、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、架橋型ポリウレタン、架橋型のアクリル樹脂、架橋型の飽和ポリエステル樹脂など各種の熱硬化性樹脂から得られる架橋フィルムや架橋した成形品等も挙げられる。ガラスの具体例として、無アルカリガラス、アルミナケイ酸ガラスを挙げることができる。本発明に用いられる基材は、最終的に使用目的に応じた形状にされ得るものであれば良く、平板、フィルムないしシートなどが用いられ、二次元あるいは三次元の曲面を有するものであっても良い。厚さは、適宜に決定でき5mm以下が一般的であるが、これに限定されない。   Examples of the substrate 1 used in the present invention include glass, resin, glass mirror, resin mirror, and the like. The following are mentioned as a typical thing of a resin base material. Films of thermoplastic resins such as polyester, triacetyl cellulose, cellulose acetate, polyethylene terephthalate, polypropylene, polystyrene, polycarbonate, polysulfone, polyacrylate, polymethacrylate, ABS resin, polyphenylene oxide, polyurethane, polyethylene, polycycloolefin, polyvinyl chloride And molded products. Moreover, the crosslinked film obtained from various thermosetting resins, such as unsaturated polyester resin, a phenol resin, bridge | crosslinking-type polyurethane, a bridge | crosslinking-type acrylic resin, a bridge | crosslinking-type saturated polyester resin, the bridge | crosslinking molded article, etc. are mentioned. Specific examples of the glass include alkali-free glass and alumina silicate glass. The substrate used in the present invention may be any substrate that can be finally shaped according to the purpose of use, such as a flat plate, film or sheet, and having a two-dimensional or three-dimensional curved surface. Also good. The thickness can be appropriately determined and is generally 5 mm or less, but is not limited thereto.

本発明の透明な光学用部材は、以上説明した層の他に、各種機能を付与するための層を更に設けることができる。例えば、膜硬度を向上させるために、微細凹凸構造からなる層上にハードコート層を設けたり、汚れの付着を防止する目的などのためにフルオロアルキルシランやアルキルシランなどの撥水性膜層を設けたりすることができる。一方、基材とポリイミドを主成分とする層との密着性を向上させるために接着剤層やプライマー層を設けたりすることができる。   In addition to the layers described above, the transparent optical member of the present invention can further be provided with layers for imparting various functions. For example, in order to improve film hardness, a hard coat layer is provided on a layer having a fine concavo-convex structure, or a water-repellent film layer such as fluoroalkylsilane or alkylsilane is provided for the purpose of preventing adhesion of dirt. Can be. On the other hand, an adhesive layer or a primer layer can be provided in order to improve the adhesion between the substrate and the layer containing polyimide as a main component.

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。ただし本発明はかかる実施例に限定されるものではない。各実施例、比較例で得られた、表面に微細な凹凸を有する光学膜について、下記の方法で評価を行った。   Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples. However, the present invention is not limited to such examples. The optical film having fine irregularities on the surface obtained in each example and comparative example was evaluated by the following method.

(1)脂環式ジアミン4,4’−メチレンビス(アミノシクロヘキサン)の精製
4,4’−メチレンビス(アミノシクロヘキサン)(以下DADCMと略す。東京化成製)200gに還流させながらヘキサンを徐々に加えて完全に溶解させた。加熱を止め数日間室温に放置した後、析出物を濾別し、減圧乾燥した。61gの白色固体状の精製DADCMを得た。ガスクロマトグラフィ分析からtrans,trans−異性体の含量は94%であった。
H−NMR(DMSO−d);δ0.83(2H,m),δ0.97(2H,q),δ1.18(2H,m),δ1.60(2H,d),δ1.69(2H,d),δ2.05(2H,s),δ2.42(2H,m),δ3.30(4H,b)
(1) Purification of cycloaliphatic diamine 4,4'-methylenebis (aminocyclohexane) 4,4'-methylenebis (aminocyclohexane) (hereinafter abbreviated as DADCM; manufactured by Tokyo Chemical Industry) It was completely dissolved. After stopping the heating and allowing to stand at room temperature for several days, the precipitate was filtered off and dried under reduced pressure. 61 g of purified DADCM in the form of a white solid was obtained. From the gas chromatography analysis, the content of trans, trans-isomer was 94%.
1 H-NMR (DMSO-d 6 ); δ 0.83 (2H, m), δ 0.97 (2H, q), δ 1.18 (2H, m), δ 1.60 (2H, d), δ 1.69 (2H, d), δ 2.05 (2H, s), δ 2.42 (2H, m), δ 3.30 (4H, b)

Figure 0006433110
Figure 0006433110

(2)ポリイミドaからhの合成
合計で12mmolになるように(1)で精製した脂環式ジアミンDADCM、芳香族ジアミン4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル(製品名BAPB:和歌山精化工業製)およびシロキサン含有ジアミン1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン(製品名PAM−E:信越化学工業製)の3種類のジアミンをN,N−ジメチルアセトアミド(以下、DMAcと略す)に溶解した。
(2) Synthesis of h from polyimide a to alicyclic diamine DADCM and aromatic diamine 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl purified in (1) so that the total amount becomes 12 mmol (product name BAPB: Wakayama) Seiki Kogyo) and siloxane-containing diamine 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane (product name PAM-E: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) , Abbreviated as DMAc).

このジアミン溶液を水冷しながら約12mmolの酸二無水物を加えた。酸二無水物は4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,2−ジカルボン酸無水物(製品名TDA−100:新日本理化製)または5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物(製品名B−4400:DIC製)のいずれか一方を用いた。DMAcの量はジアミンと酸二無水物の質量の合計が20重量%になるように調整した。   About 12 mmol of acid dianhydride was added to the diamine solution while cooling with water. Acid dianhydride is 4- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride (product name TDA-100: Shin Nippon Rika) Or 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride (product name B-4400: manufactured by DIC) was used. The amount of DMAc was adjusted so that the total mass of diamine and acid dianhydride was 20% by weight.

この溶液を15時間室温で攪拌し、重合反応を行った。さらに、DMAcで希釈して8重量%になるように調整した後、7.4mlのピリジンと3.8mlの無水酢酸を加え、室温で1時間攪拌した。さらに、オイルバスで60から70℃に加熱しながら4時間攪拌した。重合溶液をメタノールまたはメタノールに再沈殿しポリマーを取り出した後、メタノール中で数回洗浄した。100℃で真空乾燥後、白色から淡黄色粉末状のポリイミドを得た。H−NMRスペクトルからカルボキシル基残量を測定し、イミド化率を求めた。ポリイミドaからhの重合組成を表1に示した。 This solution was stirred at room temperature for 15 hours to conduct a polymerization reaction. Furthermore, after adjusting to 8 wt% by dilution with DMAc, 7.4 ml of pyridine and 3.8 ml of acetic anhydride were added and stirred at room temperature for 1 hour. Furthermore, it stirred for 4 hours, heating at 60-70 degreeC with an oil bath. The polymerization solution was reprecipitated in methanol or methanol to remove the polymer, and then washed several times in methanol. After vacuum drying at 100 ° C., a white to pale yellow powdery polyimide was obtained. The residual amount of carboxyl groups was measured from the 1 H-NMR spectrum, and the imidization rate was determined. The polymerization compositions of polyimides a to h are shown in Table 1.

Figure 0006433110
Figure 0006433110

Figure 0006433110
Figure 0006433110

(注)
TDA−100: 4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,2−ジカルボン酸無水物
B−4400: 5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物
DADCM: 4,4’−メチレンビス(アミノシクロヘキサン)(ヘキサン再結晶品)
BAPB: 4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル
PAM−E: 1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン
(note)
TDA-100: 4- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride B-4400: 5- (2,5- Dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride DADCM: 4,4′-methylenebis (aminocyclohexane) (hexane recrystallized product)
BAPB: 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl PAM-E: 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane

(3)酸化アルミニウム前駆体ゾルの調製
14.8gのアルミニウム−sec−ブトキシド(ASBD、川研ファインケミカル製)と、3.42gの3−メチル−2,4−ペンタンジオンと、14gの2−エチルブタノールとを均一になるまで混合攪拌した。1.62gの0.01M希塩酸を2−エチルブタノール/1−エトキシ−2−プロパノールの混合溶媒に溶解してから、前記アルミニウム−sec−ブトキシドの溶液にゆっくり加え、暫く攪拌した。溶媒は最終的に2−エチルブタノールと1−エトキシ−2−プロパノールの混合重量比が7/3の混合溶媒が59.3gになるように調製した。さらに120℃のオイルバス中で2から3時間以上攪拌することによって酸化アルミニウム前駆体ゾルを調製した。
(3) Preparation of aluminum oxide precursor sol 14.8 g of aluminum-sec-butoxide (ASBD, manufactured by Kawaken Fine Chemical), 3.42 g of 3-methyl-2,4-pentanedione, and 14 g of 2-ethyl The butanol was mixed and stirred until uniform. 1.62 g of 0.01 M dilute hydrochloric acid was dissolved in a mixed solvent of 2-ethylbutanol / 1-ethoxy-2-propanol, and then slowly added to the aluminum-sec-butoxide solution, followed by stirring for a while. The solvent was finally prepared so that the mixed solvent in which the mixing weight ratio of 2-ethylbutanol and 1-ethoxy-2-propanol was 7/3 was 59.3 g. Furthermore, the aluminum oxide precursor sol was prepared by stirring in an oil bath at 120 ° C. for 2 to 3 hours or more.

(4)基板の洗浄
両面を研磨した大きさ約φ30mm、厚さ約2mmの各種ガラス基板をアルカリ洗剤およびIPAで超音波洗浄した後、オーブン中で乾燥した。
(4) Cleaning of substrate Various glass substrates having a size of about φ30 mm and a thickness of about 2 mm polished on both surfaces were ultrasonically cleaned with an alkaline detergent and IPA and then dried in an oven.

(5)反射率測定
絶対反射率測定装置(USPM−RU、オリンパス製)を用い、波長400nmから700nmの範囲の入射角0°時の反射率測定を行った。
(5) Reflectance measurement Using an absolute reflectance measurement device (USPM-RU, Olympus), reflectance measurement was performed at an incident angle of 0 ° in the wavelength range of 400 nm to 700 nm.

(6)膜厚および屈折率の測定
分光エリプソメータ(VASE、ジェー・エー・ウーラム・ジャパン製)を用い、波長380nmから800nmまで測定した。
(6) Measurement of film thickness and refractive index Using a spectroscopic ellipsometer (VASE, manufactured by JA Woollam Japan), the wavelength was measured from 380 nm to 800 nm.

(7)基板の表面観察
基板表面をPd/Pt処理を行い、FE−SEM(S−4800、日立ハイテク製)を用いて加速電圧2kVで表面観察を行った。
(7) Surface observation of substrate The substrate surface was subjected to Pd / Pt treatment, and surface observation was performed at an acceleration voltage of 2 kV using FE-SEM (S-4800, manufactured by Hitachi High-Tech).

実施例1
ポリイミド1としてポリイミドa(芳香族ジアミン残基が40モル%、脂環式ジアミン残基が40モル%)とポリイミド2としてポリイミドb(芳香族ジアミン残基が15モル%、脂環式ジアミン残基が60モル%)を合計で1gになるようにシクロヘキサノン/シクロペンタノン混合溶媒49gに溶解し、さらに3−イソシアン酸トリエトキシシリル0.02gとイオン交換水数滴を加えた。ポリイミドaとポリイミドbはそれぞれ単独もしくは混合した4種類のポリイミド溶液を調製した。
Example 1
Polyimide 1 as polyimide 1 (40 mol% aromatic diamine residue, 40 mol% alicyclic diamine residue) and polyimide b as polyimide 2 (15 mol% aromatic diamine residue, alicyclic diamine residue) 60 mol%) was dissolved in 49 g of a cyclohexanone / cyclopentanone mixed solvent so that the total amount was 1 g, and 0.02 g of triethoxysilyl 3-isocyanate and several drops of ion-exchanged water were added. Polyimide a and polyimide b were used alone or in combination to prepare four types of polyimide solutions.

実施例1から8で用いられたポリイミド1とポリイミド2の組み合わせを表2に示した。ただし、ポリイミド1およびポリイミド2中の芳香族ジアミン残基および脂環式ジアミン残基のモル含有量はシロキサン含有ジアミンを含めた全てのジアミン残基を100モル%として計算した。   The combinations of polyimide 1 and polyimide 2 used in Examples 1 to 8 are shown in Table 2. However, the molar content of the aromatic diamine residue and the alicyclic diamine residue in polyimide 1 and polyimide 2 was calculated assuming that all diamine residues including the siloxane-containing diamine were 100 mol%.

洗浄したLaを主成分とするnd=1.77、νd=50のガラスAの研磨面上にそれぞれのポリイミド溶液を適量滴下した。さらに3000から4000rpmで20秒スピンコートを行ない、この基板を140℃で30分間乾燥し、膜厚が約45から50nmのポリイミド膜を作製した。ポリイミド膜はポリイミドaのみの膜、ポリイミドaとbの重量比(a/b)が0.65/0.35または0.35/0.65の膜、ポリイミドbのみの4種類の均一な膜を作製した。ポリイミドの屈折率はエリプソメトリーを用いて測定し、ポリイミド膜中のポリイミドaの含有率(wt%)と屈折率の関係をプロットした(図6)。その結果、ポリイミドaのみの屈折率1.618からポリイミドbの屈折率1.580を結ぶ直線上にポリイミドaとbの混合膜の屈折率プロットが載ることが分かった。 An appropriate amount of each polyimide solution was dropped onto the polished surface of glass A having nd = 1.77 and νd = 50 containing La 2 O 5 as a main component. Further, spin coating was performed at 3000 to 4000 rpm for 20 seconds, and the substrate was dried at 140 ° C. for 30 minutes to produce a polyimide film having a film thickness of about 45 to 50 nm. The polyimide film is a film of only polyimide a, a film having a weight ratio (a / b) of polyimides a and b of 0.65 / 0.35 or 0.35 / 0.65, and four kinds of uniform films of only polyimide b. Was made. The refractive index of polyimide was measured using ellipsometry, and the relationship between the content (wt%) of polyimide a in the polyimide film and the refractive index was plotted (FIG. 6). As a result, it was found that the refractive index plot of the mixed film of polyimides a and b was placed on a straight line connecting the refractive index of 1.618 of polyimide a alone to the refractive index of 1.580 of polyimide b.

実施例2
ポリイミド2としてポリイミドbをポリイミドc(芳香族ジアミン残基が65モル%、脂環式ジアミン残基が20モル%)に変更した以外は実施例1と同様の操作を行った。得られたポリイミド膜は膜厚が約45から50nmで、ポリイミドaのみの膜、ポリイミドaとcの重量比(a/c)が0.65/0.35または0.35/0.65の膜、ポリイミドcのみの4種類の均一な膜であった。ポリイミド膜中のポリイミドaの含有率(wt%)と屈折率の関係をプロットした(図6)。その結果、ポリイミドaのみの屈折率1.618からポリイミドcの屈折率1.661を結ぶ直線上にポリイミドaとcの混合膜の屈折率プロットが載ることが分かった。
Example 2
The same operation as in Example 1 was performed except that polyimide b was changed to polyimide c (65 mol% aromatic diamine residue and 20 mol% alicyclic diamine residue) as polyimide 2. The obtained polyimide film has a film thickness of about 45 to 50 nm, a film made only of polyimide a, and a weight ratio (a / c) of polyimides a and c of 0.65 / 0.35 or 0.35 / 0.65. The film was a uniform film of four types of only polyimide c. The relationship between the content of polyimide a in the polyimide film (wt%) and the refractive index was plotted (FIG. 6). As a result, it was found that the refractive index plot of the mixed film of polyimides a and c was placed on a straight line connecting the refractive index 1.618 of polyimide a alone to the refractive index 1.661 of polyimide c.

実施例3
ポリイミド2としてポリイミドbをポリイミドd(芳香族ジアミン残基はなし、脂環式ジアミン残基が40モル%)に変更した以外は実施例1と同様の操作を行った。得られたポリイミド膜は膜厚が約45から50nmで、ポリイミドaのみの膜、ポリイミドaとdの重量比(a/d)が0.87/0.13、0.7/0.3、または0.37/0.63の膜、ポリイミドdのみの5種類の均一な膜であった。ポリイミド膜中のポリイミドaの含有率(wt%)と屈折率の関係をプロットした(図7)。その結果、ポリイミドaのみの屈折率1.618からポリイミドdの屈折率1.558を結ぶ直線上にポリイミドaとdの混合膜の屈折率プロットが載ることが分かった。
Example 3
The same operation as in Example 1 was performed except that polyimide b was changed to polyimide d as polyimide 2 (there was no aromatic diamine residue and the alicyclic diamine residue was 40 mol%). The obtained polyimide film has a film thickness of about 45 to 50 nm, a film made only of polyimide a, and the weight ratio (a / d) of polyimides a and d is 0.87 / 0.13, 0.7 / 0.3, Alternatively, the film was a 0.37 / 0.63 film and five uniform films of polyimide d alone. The relationship between the content (wt%) of polyimide a in the polyimide film and the refractive index was plotted (FIG. 7). As a result, it was found that the refractive index plot of the mixed film of polyimides a and d was placed on a straight line connecting the refractive index 1.618 of polyimide a alone to the refractive index 1.558 of polyimide d.

実施例4
ポリイミド2としてポリイミドbをポリイミドe(芳香族ジアミン残基が90モル%、脂環式ジアミン残基はなし)に変更した以外は実施例1と同様の操作を行った。得られたポリイミド膜は膜厚が約45から50nmで、ポリイミドaのみの膜、ポリイミドaとeの重量比(a/e)が0.8/0.2、0.5/0.5、または0.35/0.65の膜、ポリイミドeのみの5種類の均一な膜であった。ポリイミド膜中のポリイミドaの含有率(wt%)と屈折率の関係をプロットした(図7)。その結果、ポリイミドaのみの屈折率1.618からポリイミドeの屈折率1.680を結ぶ直線上にポリイミドaとeの混合膜の屈折率プロットが載ることが分かった。
Example 4
The same operation as in Example 1 was performed except that the polyimide b was changed to polyimide e (90 mol% aromatic diamine residue, no alicyclic diamine residue) as polyimide 2. The obtained polyimide film has a film thickness of about 45 to 50 nm, a film made only of polyimide a, and the weight ratio (a / e) of polyimides a and e is 0.8 / 0.2, 0.5 / 0.5, Alternatively, the film was a 0.35 / 0.65 film and five uniform films of polyimide e alone. The relationship between the content (wt%) of polyimide a in the polyimide film and the refractive index was plotted (FIG. 7). As a result, it was found that the refractive index plot of the mixed film of polyimide a and e was placed on a straight line connecting the refractive index 1.618 of polyimide a alone to the refractive index 1.680 of polyimide e.

実施例5
ポリイミド1としてポリイミドaをポリイミドf(芳香族ジアミン残基が40モル%、脂環式ジアミン残基が40モル%)に変更し、ポリイミド2としてポリイミドbをポリイミドg(芳香族ジアミン残基:脂環式ジアミン残基のモル比が0:1)に変更した以外は実施例1と同様の操作を行った。得られたポリイミド膜は膜厚が約45から50nmで、ポリイミドfのみの膜、ポリイミドfとgの重量比(f/g)が0.68/0.32または0.22/0.78の膜、ポリイミドgのみの4種類の均一な膜であった。ポリイミド膜中のポリイミドfの含有率(wt%)と屈折率の関係をプロットした(図8)。その結果、ポリイミドfのみの屈折率1.600からポリイミドgの屈折率1.537を結ぶ直線上にポリイミドfとgの混合膜の屈折率プロットが載ることが分かった。
Example 5
Polyimide a as polyimide 1 is changed to polyimide f (aromatic diamine residue is 40 mol%, alicyclic diamine residue is 40 mol%), and polyimide b is changed to polyimide g (aromatic diamine residue: fatty acid as polyimide 2). The same operation as in Example 1 was performed except that the molar ratio of the cyclic diamine residue was changed to 0: 1). The obtained polyimide film has a film thickness of about 45 to 50 nm, a film of polyimide f only, and a weight ratio (f / g) of polyimide f to g of 0.68 / 0.32 or 0.22 / 0.78. The film was a uniform film of four types consisting only of polyimide g. The relationship between the content (wt%) of polyimide f in the polyimide film and the refractive index was plotted (FIG. 8). As a result, it was found that the refractive index plot of the mixed film of polyimide f and g was placed on a straight line connecting the refractive index 1.600 of polyimide f alone to the refractive index 1.537 of polyimide g.

実施例6
ポリイミド1としてポリイミドaをポリイミドfに変更し、ポリイミド2としてポリイミドbをポリイミドh(芳香族ジアミン残基が90モル%、脂環式ジアミン残基はなし)に変更した以外は実施例1と同様の操作を行った。得られたポリイミド膜は膜厚が約45から50nmで、ポリイミドfのみの膜、ポリイミドfとhの重量比(f/h)が0.67/0.33または0.33/0.67の膜、ポリイミドhのみの4種類の均一な膜であった。ポリイミド膜中のポリイミドfの含有率(wt%)と屈折率の関係をプロットした(図8)。その結果、ポリイミドfのみの屈折率1.600からポリイミドhの屈折率1.663を結ぶ直線上にポリイミドfとhの混合膜の屈折率プロットが載ることが分かった。
Example 6
The same as Example 1 except that polyimide a was changed to polyimide f as polyimide 1 and polyimide b was changed to polyimide h (90 mol% aromatic diamine residue, no alicyclic diamine residue) as polyimide 2. The operation was performed. The obtained polyimide film has a film thickness of about 45 to 50 nm, a film of only polyimide f, and a weight ratio (f / h) of polyimide f to h of 0.67 / 0.33 or 0.33 / 0.67. There were four types of uniform films consisting of only the film and polyimide h. The relationship between the content (wt%) of polyimide f in the polyimide film and the refractive index was plotted (FIG. 8). As a result, it was found that the refractive index plot of the mixed film of polyimide f and h was placed on a straight line connecting the refractive index 1.600 of polyimide f alone to the refractive index 1.663 of polyimide h.

実施例7
ポリイミド2としてポリイミドbをポリイミドgに変更した以外は実施例1と同様の操作を行った。得られたポリイミド膜は膜厚が約45から50nmで、ポリイミドaのみの膜、ポリイミドaとgの重量比(a/g)が0.5/0.5の膜、ポリイミドgのみの3種類の均一な膜であった。ポリイミド膜中のポリイミドaの含有率(wt%)と屈折率の関係をプロットした(図9)。その結果、ポリイミドaのみの屈折率1.618からポリイミドgの屈折率1.537を結ぶ直線上にポリイミドaとgの混合膜の屈折率プロットが載ることが分かった。
Example 7
The same operation as in Example 1 was performed except that polyimide b was changed to polyimide g as polyimide 2. The obtained polyimide film has a film thickness of about 45 to 50 nm, a film of only polyimide a, a film having a weight ratio (a / g) of polyimides a and g of 0.5 / 0.5, and three kinds of polyimide g only. It was a uniform film. The relationship between the content (wt%) of polyimide a in the polyimide film and the refractive index was plotted (FIG. 9). As a result, it was found that the refractive index plot of the mixed film of polyimide a and g was placed on a straight line connecting the refractive index 1.618 of polyimide a alone to the refractive index 1.537 of polyimide g.

実施例8
ポリイミド2としてポリイミドbをポリイミドhに変更した以外は実施例1と同様の操作を行った。得られたポリイミド膜は膜厚が約45から50nmで、ポリイミドaのみの膜、ポリイミドaとhの重量比(a/h)が0.5/0.5の膜、ポリイミドhのみの3種類の均一な膜であった。ポリイミド膜中のポリイミドaの含有率(wt%)と屈折率の関係をプロットした(図9)。その結果、ポリイミドaのみの屈折率1.618からポリイミドhの屈折率1.663を結ぶ直線上にポリイミドaとhの混合膜の屈折率プロットが載ることが分かった。
Example 8
The same operation as in Example 1 was performed except that polyimide b was changed to polyimide h as polyimide 2. The obtained polyimide film has a film thickness of about 45 to 50 nm, a film only of polyimide a, a film having a weight ratio (a / h) of polyimides a and h of 0.5 / 0.5, and only three types of polyimide h. It was a uniform film. The relationship between the content (wt%) of polyimide a in the polyimide film and the refractive index was plotted (FIG. 9). As a result, it was found that the refractive index plot of the mixed film of polyimide a and h was placed on a straight line connecting the refractive index 1.618 of polyimide a alone to the refractive index 1.663 of polyimide h.

比較例1
ポリイミドd(芳香族ジアミン残基はなし、脂環式ジアミン残基が70モル%)とポリイミドe(芳香族ジアミン残基が90モル%、脂環式ジアミン残基はなし)のいずれもポリイミド2であるポリイミドに変更した以外は実施例1と同様の操作を行った。比較例1で用いられたポリイミドの組み合わせを表2に示した。
Comparative Example 1
Both polyimide d (no aromatic diamine residue, alicyclic diamine residue is 70 mol%) and polyimide e (90 mol% aromatic diamine residue, no alicyclic diamine residue) are both polyimides 2. The same operation as Example 1 was performed except having changed to the polyimide. Table 2 shows the combinations of polyimides used in Comparative Example 1.

得られたポリイミド膜は膜厚が約45から50nmで、ポリイミドdのみの膜、ポリイミドdとeの重量比(d/e)が0.8/0.2、0.6/0.4、0.45/0.55、0.3/0.7、または0.15/0.85の膜、ポリイミドeのみの7種類の膜を得た。ポリイミドdとeの混合膜は不均一でクモリが発生した。ポリイミド膜中のポリイミドdの含有率(wt%)と屈折率の関係をプロットした(図10)ところ、ポリイミドdのみの屈折率1.558からポリイミドeの屈折率1.680を結ぶ直線上にポリイミドdとeの混合膜の屈折率プロットは載らなかった。   The obtained polyimide film has a film thickness of about 45 to 50 nm, a film made only of polyimide d, and the weight ratio (d / e) of polyimides d and e is 0.8 / 0.2, 0.6 / 0.4, Seven films of 0.45 / 0.55, 0.3 / 0.7, or 0.15 / 0.85 and polyimide e alone were obtained. The mixed film of polyimides d and e was non-uniform and spiders were generated. When the relationship between the content (wt%) of polyimide d in the polyimide film and the refractive index is plotted (FIG. 10), it is on a straight line connecting the refractive index 1.558 of only polyimide d to the refractive index 1.680 of polyimide e. The refractive index plot of the mixed film of polyimides d and e was not included.

Figure 0006433110
Figure 0006433110

実施例9
Laを主成分とするnd=1.77、νd=50のガラスAの研磨面上に実施例3、5、7で作製したポリイミドa/ポリイミドd(重量比)=0.37/0.63(屈折率1.578)、ポリイミドf/ポリイミドg(重量比)=0.68/0.32(屈折率1.580)、ポリイミドa/ポリイミドg(重量比)=0.5/0.5(屈折率1.577)の混合膜をそれぞれ作製した。それぞれのポリイミド混合膜上に酸化アルミニウム前駆体ゾルを適量滴下し、4000rpmで20秒スピンコートを行った後、140℃の熱風循環オーブンで60分間焼成し、ポリイミド1膜上に非晶性酸化アルミニウム膜を被膜した。
Example 9
Polyimide a / polyimide d (weight ratio) prepared in Examples 3, 5, and 7 on the polished surface of glass A having nd = 1.77 and νd = 50 containing La 2 O 5 as a main component = 0.37 / 0.63 (refractive index 1.578), polyimide f / polyimide g (weight ratio) = 0.68 / 0.32 (refractive index 1.580), polyimide a / polyimide g (weight ratio) = 0.5 / Mixed films of 0.5 (refractive index of 1.577) were prepared. An appropriate amount of an aluminum oxide precursor sol is dropped on each polyimide mixed film, spin-coated at 4000 rpm for 20 seconds, and then baked in a hot air circulating oven at 140 ° C. for 60 minutes to form amorphous aluminum oxide on the polyimide 1 film. The membrane was coated.

次に、80℃の温水中に20分間浸漬したのち、60℃で15分間乾燥させた。   Next, after being immersed in warm water of 80 ° C. for 20 minutes, it was dried at 60 ° C. for 15 minutes.

得られた膜表面のFE−SEM観察を行ったところ、酸化アルミニウムを主成分とする板状結晶がランダム状にかつ複雑に入り組んだ微細な凹凸組織が観測された。   When the FE-SEM observation of the obtained film surface was performed, a fine concavo-convex structure in which plate crystals mainly composed of aluminum oxide were randomly and intricately complicated was observed.

次いで、ガラスA上の光学膜の絶対反射率を測定し、450から650nmの絶対反射率が0.1%以下の反射防止膜付きガラス基板3種類を得た(図11)。屈折率を揃えたポリイミド混合膜上の反射防止性能に差はなかった。また、それぞれの基板内の反射率のバラつきもなく、散乱によるクモリの発生もなかった。   Next, the absolute reflectance of the optical film on the glass A was measured, and three types of glass substrates with an antireflection film having an absolute reflectance of 450 to 650 nm of 0.1% or less were obtained (FIG. 11). There was no difference in the antireflection performance on the polyimide mixed film having the same refractive index. In addition, there was no variation in reflectance within each substrate, and no spiders were generated due to scattering.

実施例10
Laを主成分とするnd=1.83、νd=43のガラスBの研磨面上に実施例4、6、8で作製したポリイミドa/ポリイミドe(重量比)=0.65/0.35(屈折率1.641)、ポリイミドf/ポリイミドh(重量比)=0.33/0.67(屈折率1.643)、ポリイミドa/ポリイミドh(重量比)=0.5/0.5(屈折率1.641)の混合膜をそれぞれ作製した。それ以降は実施例9と同様の操作を行ない、ガラスB上に反射防止膜を作製した。ガラスA上の光学膜の絶対反射率を測定し、450から650nmの絶対反射率が0.1%以下の反射防止膜付きガラス基板3種類を得た(図12)。屈折率を揃えたポリイミド混合膜上の反射防止性能に差はなかった。また、それぞれの基板内の反射率のバラつきもなく、散乱によるクモリの発生もなかった。
Example 10
Polyimide a / polyimide e (weight ratio) = 0.65 / manufactured in Examples 4, 6, and 8 on the polished surface of glass B having nd = 1.83 and νd = 43 containing La 2 O 5 as a main component. 0.35 (refractive index 1.641), polyimide f / polyimide h (weight ratio) = 0.33 / 0.67 (refractive index 1.643), polyimide a / polyimide h (weight ratio) = 0.5 / Mixed films of 0.5 (refractive index of 1.641) were respectively produced. Thereafter, the same operation as in Example 9 was performed to produce an antireflection film on the glass B. The absolute reflectance of the optical film on the glass A was measured, and three types of glass substrates with an antireflection film having an absolute reflectance of 450 to 650 nm of 0.1% or less were obtained (FIG. 12). There was no difference in the antireflection performance on the polyimide mixed film having the same refractive index. In addition, there was no variation in reflectance within each substrate, and no spiders were generated due to scattering.

比較例2
Laを主成分とするnd=1.77、νd=50のガラスAの研磨面上に比較例1で作製したポリイミドd/ポリイミドe(重量比)=0.8/0.2(屈折率1.581)の混合膜を作製した。それ以降は実施例9と同様の操作を行ない、ガラスA上に反射防止膜を作製した。ガラスA上の光学膜の絶対反射率を測定し、450から650nmの絶対反射率が0.2%以下であった。しかしながら基板内に0.1%程度の反射率のバラつきが見られ、散乱によるクモリの発生も確認された。基板断面のFE−SEM観察をしたところ、ポリイミド膜中で一方のポリイミドが数μmの間隔で島状に相分離していることが確認された。
Comparative Example 2
Polyimide d / polyimide e (weight ratio) prepared in Comparative Example 1 on the polished surface of glass A having nd = 1.77 and νd = 50 containing La 2 O 5 as a main component = 0.8 / 0.2 ( A mixed film having a refractive index of 1.581) was produced. Thereafter, the same operation as in Example 9 was performed to produce an antireflection film on the glass A. The absolute reflectance of the optical film on the glass A was measured, and the absolute reflectance from 450 to 650 nm was 0.2% or less. However, a variation in reflectance of about 0.1% was observed in the substrate, and generation of spiders due to scattering was also confirmed. When FE-SEM observation of the cross section of the substrate was performed, it was confirmed that one polyimide phase-separated into islands at intervals of several μm in the polyimide film.

比較例3
Laを主成分とするnd=1.83、νd=43のガラスBの研磨面上に比較例1で作製したポリイミドd/ポリイミドe(重量比)=0.3/0.7(屈折率1.645)の混合膜を作製した。それ以降は実施例9と同様の操作を行ない、ガラスB上に反射防止膜を作製した。ガラスA上の光学膜の絶対反射率を測定し、450から650nmの絶対反射率が0.2%以下であった。しかしながら基板内に0.1%程度の反射率のバラつきが見られ、散乱によるクモリの発生も確認された。また、基板断面のFE−SEM観察をしたところ、ポリイミド膜中で一方のポリイミドが数μmの間隔で島状に相分離していることが確認された。
Comparative Example 3
Polyimide d / polyimide e (weight ratio) prepared in Comparative Example 1 on the polished surface of glass B with nd = 1.83 and νd = 43 containing La 2 O 5 as the main component = 0.3 / 0.7 ( A mixed film having a refractive index of 1.645) was produced. Thereafter, the same operation as in Example 9 was performed to produce an antireflection film on the glass B. The absolute reflectance of the optical film on the glass A was measured, and the absolute reflectance from 450 to 650 nm was 0.2% or less. However, a variation in reflectance of about 0.1% was observed in the substrate, and generation of spiders due to scattering was also confirmed. Moreover, when FE-SEM observation of the cross section of the substrate was performed, it was confirmed that one polyimide in the polyimide film was phase-separated into islands at intervals of several μm.

本発明の光学用部材は、任意の屈折率を有する透明基材に対応でき、可視光に対して優れた反射防止効果を示す。それによりワープロ、コンピュータ、テレビ、プラズマディスプレイパネル等の各種ディスプレイ。液晶表示装置に用いる偏光板、各種光学硝材及び透明プラスチック類からなるサングラスレンズ、度付メガネレンズ、カメラ用ファインダーレンズ、プリズム、フライアイレンズ、トーリックレンズ、各種光学フィルター、センサーなどの光学部材。さらにはそれらを用いた撮影光学系、双眼鏡などの観察光学系、液晶プロジェクタなどに用いる投射光学系。レーザービームプリンターなどに用いる走査光学系等の各種光学レンズ。各種計器のカバー、自動車、電車等の窓ガラスなどの光学部材に利用することができる。   The optical member of the present invention can correspond to a transparent substrate having an arbitrary refractive index, and exhibits an excellent antireflection effect for visible light. Various displays such as word processors, computers, televisions, and plasma display panels. Optical members such as polarizing plates used in liquid crystal display devices, sunglasses lenses made of various optical glass materials and transparent plastics, prescription eyeglass lenses, camera finder lenses, prisms, fly-eye lenses, toric lenses, various optical filters, sensors, and the like. Furthermore, a photographing optical system using them, an observation optical system such as binoculars, and a projection optical system used for a liquid crystal projector or the like. Various optical lenses such as scanning optical systems used in laser beam printers. It can be used for optical members such as covers of various instruments, window glass of automobiles, trains and the like.

1 基材
2 ポリイミドを主成分とする層
3 多孔質あるいは凹凸構造による空隙を有する低屈折率層
4 微細凹凸構造からなる層
5 微細凹凸構造
6 板状結晶の傾斜方向
7 板状結晶の傾斜方向
8 基材表面の接線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base material 2 Layer which has polyimide as a main component 3 Low refractive index layer which has the space | gap by porous or uneven structure 4 Layer which consists of fine uneven structure 5 Fine uneven structure 6 Inclination direction of plate crystal 7 Inclination direction of plate crystal 8 Tangent of substrate surface

Claims (11)

基材表面に光の反射を抑えるための積層体が形成された光学用部材において、前記積層体の最外表面が多孔質あるいは凹凸構造による空隙を有する層であり、前記積層体の少なくとも一層がポリイミドを主成分とする層であり、前記ポリイミドを主成分とする層が、主鎖中に、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、meso−ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、または4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,2−ジカルボン酸無水物由来である酸二無水物残基、芳香族ジアミン残基、および脂環式ジアミン残基を有するポリイミド1、および主鎖中に、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、meso−ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、または4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,2−ジカルボン酸無水物由来である酸二無水物残基、および芳香族ジアミン残基を有し、かつ芳香族ジアミン残基の含有量がポリイミド1とは異なるポリイミド2を含有し、前記ポリイミド1および前記ポリイミド2のイミド化率が90%以上であることを特徴とする光学用部材。 In the optical member in which a laminate for suppressing light reflection is formed on the surface of the base material, the outermost surface of the laminate is a layer having a porous or uneven structure, and at least one layer of the laminate is A layer mainly composed of polyimide, and the layer mainly composed of polyimide has 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 4,4 ′-( Hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, meso-butane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2] octane-2,3,5,6-tetracarboxylic acid Dianhydride, bicyclo [2.2.1] heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene- 1,2-Zika Boronic acid anhydride or acid dianhydride residue derived from 4- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic acid anhydride , Aromatic diamine residue, and polyimide 1 having an alicyclic diamine residue, and 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 4,4 ′-( Hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, meso-butane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2] octane-2,3,5,6-tetracarboxylic acid Dianhydride, bicyclo [2.2.1] heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene- 1,2-di Carboxylic acid anhydrides, or 4- (2,5-di-oxo-tetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-dianhydride residue is derived from a tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic acid anhydride has a contact and aromatic diamine residue, and the content of the aromatic diamine residue containing different polyimides 2 polyimide 1, imidization ratio of the polyimide 1 and the polyimide 2 is 90% or more An optical member. 前記ポリイミド2とポリイミド1が有する芳香族ジアミン残基は同一であることを特徴とする請求項1記載の光学用部材。 Claim 1 Symbol placement of the optical member, wherein the aromatic diamine residue, wherein the polyimide 2 and the polyimide 1 has is the same. 基材表面に光の反射を抑えるための積層体が形成された光学用部材において、前記積層体の最外表面が多孔質あるいは凹凸構造による空隙を有する層であり、前記積層体の少なくとも一層がポリイミドを主成分とする層であり、前記ポリイミドを主成分とする層が、主鎖中に、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、meso−ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、または4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,2−ジカルボン酸無水物由来である酸二無水物残基、芳香族ジアミン残基、および脂環式ジアミン残基を有するポリイミド1、および主鎖中に、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、meso−ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、または4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,2−ジカルボン酸無水物由来である酸二無水物残基、および脂環式ジアミン残基を有し、かつ芳香族ジアミン残基を含まないポリイミド2を含有し、前記ポリイミド1および前記ポリイミド2のイミド化率が90%以上であることを特徴とする光学用部材。In the optical member in which a laminate for suppressing light reflection is formed on the surface of the base material, the outermost surface of the laminate is a layer having a porous or uneven structure, and at least one layer of the laminate is A layer mainly composed of polyimide, and the layer mainly composed of polyimide has 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 4,4 ′-( Hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, meso-butane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2] octane-2,3,5,6-tetracarboxylic acid Dianhydride, bicyclo [2.2.1] heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene- 1,2- Carboxylic anhydride or acid dianhydride residue derived from 4- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride , Aromatic diamine residue, and polyimide 1 having an alicyclic diamine residue, and 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 4,4 ′-( Hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, meso-butane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2] octane-2,3,5,6-tetracarboxylic acid Dianhydride, bicyclo [2.2.1] heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene- 1 2-dicarboxylic anhydride or acid dianhydride derived from 4- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride It contains polyimide 2 having a residue and an alicyclic diamine residue and not containing an aromatic diamine residue, and the imidization ratio of the polyimide 1 and the polyimide 2 is 90% or more, Optical member to be used. 前記ポリイミド2とポリイミド1が有する脂環式ジアミン残基は同一であることを特徴とする請求項3記載の光学用部材。The optical member according to claim 3, wherein the polyimide 2 and the polyimide 1 have the same alicyclic diamine residue. 前記ポリイミド1とポリイミド2の主鎖中の脂環式ジアミン残基は、下記一般式(1)で表される構造を有することを特徴とする請求項3または4に記載の光学用部材。
Figure 0006433110

(式中、R1からR8は、それぞれ水素原子、Br、Cl、F、I、フェニル基、または炭素数1から6の直鎖状あるいは環状のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基を表す。ただし、R1からR8は同一であっても異なっていてもよい。)
The optical member according to claim 3 or 4 , wherein the alicyclic diamine residue in the main chain of the polyimide 1 and the polyimide 2 has a structure represented by the following general formula (1).
Figure 0006433110

(Wherein R1 to R8 each represents a hydrogen atom, Br, Cl, F, I, a phenyl group, or a linear or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group, or an alkynyl group, provided that R1 to R8 may be the same or different.)
前記ポリイミド1および/またはポリイミド2がシロキサン含有ジアミン残基を有することを特徴とする請求項1乃至のいずれかの項に記載の光学用部材。 The optical member according to any one of claims 1 to 5 , wherein the polyimide 1 and / or the polyimide 2 have a siloxane-containing diamine residue. 前記ポリイミド1とポリイミド2の屈折率差が0.01以上であることを特徴とする請求項1乃至のいずれかの項に記載の光学用部材。 The optical member according to any one of claims 1 to 6 refractive index difference of the polyimide 1 and the polyimide 2, characterized in that at least 0.01. 前記凹凸構造が酸化アルミニウムを主成分とする板状結晶から形成されていることを特徴とする請求項1乃至のいずれかの項に記載の光学用部材。 The optical member according to any one of claims 1 to 7 , wherein the concavo-convex structure is formed of a plate crystal mainly composed of aluminum oxide. 基材表面に光の反射を抑えるための積層体が形成され、前記積層体の少なくとも一層がポリイミドを主成分とする層からなる光学用部材の製造方法であって、
1)少なくとも芳香族ジアミン、脂環式ジアミンおよび酸二無水物を溶媒中で反応を行い、主鎖中に、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、meso−ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、または4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,2−ジカルボン酸無水物由来である酸二無水物残基、芳香族ジアミン残基、および脂環式ジアミン残基を有し、イミド化率が90%以上のポリイミド1を合成する工程、
2)少なくとも芳香族ジアミンおよび酸二無水物を溶媒中で反応を行い、主鎖中に、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、meso−ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、または4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,2−ジカルボン酸無水物由来である酸二無水物残基、および芳香族ジアミン残基を有し、イミド化率が90%以上であって、かつ芳香族ジアミン残基の含有量がポリイミド1とは異なるポリイミド2を合成する工程、
3)前記ポリイミド1および前記ポリイミド2を溶媒に溶解してポリイミド溶液を調製する工程、
4)前記ポリイミド溶液を基材上または基材上に設けられた薄膜上に塗布する工程、
5)前記塗布したポリイミド溶液を乾燥および/または焼成してポリイミドを主成分とする層を形成する工程、
を有することを特徴とする光学用部材の製造方法。
A laminate for suppressing light reflection is formed on a substrate surface, and at least one layer of the laminate is a method for producing an optical member comprising a layer mainly composed of polyimide,
1) At least aromatic diamine, alicyclic diamine, and acid dianhydride are reacted in a solvent, and 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride in the main chain, 4 '-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, meso-butane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2] octane-2,3,5,6 -Tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.1] heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl- Derived from 3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride or 4- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride Is acid two Anhydride residue, an aromatic diamine residue, and having an alicyclic diamine residue, a step of imidization to synthesize polyimide 1 90% or more,
2) at least aromatic diamines Contact and acid dianhydride was reacted in a solvent, in the main chain, 3,3 ', 4,4'-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, 4,4'- (Hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, meso-butane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2] octane-2,3,5,6-tetracarboxylic Acid dianhydride, bicyclo [2.2.1] heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene An acid derived from -1,2-dicarboxylic anhydride or 4- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride dianhydride residue, Oyo Have aromatic diamine residue, a is the imidization of 90% or more, and the step of the content of the aromatic diamine residue to synthesize different polyimide 2 polyimide 1,
3) A step of preparing a polyimide solution by dissolving the polyimide 1 and the polyimide 2 in a solvent,
4) A step of applying the polyimide solution on a substrate or a thin film provided on the substrate,
5) A step of drying and / or firing the applied polyimide solution to form a layer mainly composed of polyimide,
The manufacturing method of the member for optics characterized by having.
基材表面に光の反射を抑えるための積層体が形成され、前記積層体の少なくとも一層がポリイミドを主成分とする層からなる光学用部材の製造方法であって、A laminate for suppressing light reflection is formed on a substrate surface, and at least one layer of the laminate is a method for producing an optical member comprising a layer mainly composed of polyimide,
1)少なくとも芳香族ジアミン、脂環式ジアミンおよび酸二無水物を溶媒中で反応を行い、主鎖中に、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、meso−ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、または4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,2−ジカルボン酸無水物由来である酸二無水物残基、芳香族ジアミン残基、および脂環式ジアミン残基を有し、イミド化率が90%以上のポリイミド1を合成する工程、1) At least aromatic diamine, alicyclic diamine, and acid dianhydride are reacted in a solvent, and 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride in the main chain, 4 '-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, meso-butane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2] octane-2,3,5,6 -Tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.1] heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl- Derived from 3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride or 4- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride Is Dianhydride residue, an aromatic diamine residue, and having an alicyclic diamine residue, a step of imidization to synthesize polyimide 1 90% or more,
2)少なくとも脂環式ジアミンおよび酸二無水物を溶媒中で反応を行い、主鎖中に、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、meso−ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、または4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,2−ジカルボン酸無水物由来である酸二無水物残基、および脂環式ジアミン残基を有し、かつ芳香族ジアミンを含まず、イミド化率が90%以上であるポリイミド2を合成する工程、2) At least alicyclic diamine and acid dianhydride are reacted in a solvent, and 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, 4,4 ′-( Hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, meso-butane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2] octane-2,3,5,6-tetracarboxylic acid Dianhydride, bicyclo [2.2.1] heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene- 1,2-dicarboxylic anhydride, or 2- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride Anhydride residues, And has a cycloaliphatic diamine residue, and free of aromatic diamines, process for imidation ratio to synthesize a polyimide 2 is 90% or more,
3)前記ポリイミド1および前記ポリイミド2を溶媒に溶解してポリイミド溶液を調製する工程、3) A step of preparing a polyimide solution by dissolving the polyimide 1 and the polyimide 2 in a solvent,
4)前記ポリイミド溶液を基材上または基材上に設けられた薄膜上に塗布する工程、4) A step of applying the polyimide solution on a substrate or a thin film provided on the substrate,
5)前記塗布したポリイミド溶液を乾燥および/または焼成してポリイミドを主成分とする層を形成する工程、5) A step of drying and / or firing the applied polyimide solution to form a layer mainly composed of polyimide,
を有することを特徴とする光学用部材の製造方法。The manufacturing method of the member for optics characterized by having.
さらに、前記積層体の最外表面に凹凸構造を有する層を形成するための下記の各工程を有することを特徴とする請求項9または10記載の光学用部材の製造方法。
6)前記積層体の最外表面に酸化アルミニウム前駆体ゾルを塗布する工程、
7)前記塗布した酸化アルミニウム前駆体ゾル膜を乾燥および/または焼成して酸化アルミニウム膜を形成する工程、
8)前記酸化アルミニウム膜を温水に浸漬して酸化アルミニウムを主成分とする板状結晶からなる凹凸構造を形成する工程
The method for producing an optical member according to claim 9 or 10 , further comprising the following steps for forming a layer having an uneven structure on the outermost surface of the laminate.
6) A step of applying an aluminum oxide precursor sol to the outermost surface of the laminate,
7) A step of drying and / or baking the applied aluminum oxide precursor sol film to form an aluminum oxide film,
8) A step of immersing the aluminum oxide film in warm water to form a concavo-convex structure made of plate crystals mainly composed of aluminum oxide.
JP2012027225A 2012-02-10 2012-02-10 Optical member and manufacturing method thereof Active JP6433110B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012027225A JP6433110B2 (en) 2012-02-10 2012-02-10 Optical member and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012027225A JP6433110B2 (en) 2012-02-10 2012-02-10 Optical member and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013164499A JP2013164499A (en) 2013-08-22
JP6433110B2 true JP6433110B2 (en) 2018-12-05

Family

ID=49175880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012027225A Active JP6433110B2 (en) 2012-02-10 2012-02-10 Optical member and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6433110B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101725583B1 (en) * 2013-09-30 2017-04-10 주식회사 엘지화학 Substrate for display device and method for manufacturing same
KR101696962B1 (en) * 2013-09-30 2017-01-16 주식회사 엘지화학 Substrate for display device and method for manufacturing same
JP6887761B2 (en) * 2016-05-31 2021-06-16 キヤノン株式会社 Manufacturing method of laminated diffractive optical element
WO2023032648A1 (en) * 2021-08-30 2023-03-09 三井化学株式会社 Poly(amic acid) varnish and method for producing poly(amic acid) varnish

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3674878B2 (en) * 1995-07-07 2005-07-27 日本電信電話株式会社 Polyimide optical waveguide
JP4639241B2 (en) * 2007-02-20 2011-02-23 キヤノン株式会社 OPTICAL MEMBER, OPTICAL SYSTEM USING SAME, AND OPTICAL MEMBER MANUFACTURING METHOD
JPWO2011033751A1 (en) * 2009-09-18 2013-02-07 三井化学株式会社 Transparent thermoplastic polyimide and transparent substrate containing the same
JP4991943B2 (en) * 2010-02-26 2012-08-08 キヤノン株式会社 Optical member, polyimide, and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013164499A (en) 2013-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4991943B2 (en) Optical member, polyimide, and manufacturing method thereof
JP4639241B2 (en) OPTICAL MEMBER, OPTICAL SYSTEM USING SAME, AND OPTICAL MEMBER MANUFACTURING METHOD
JP5950667B2 (en) OPTICAL MEMBER, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND OPTICAL FILM FOR OPTICAL MEMBER
JP5932222B2 (en) Optical member and manufacturing method thereof
JP6501506B2 (en) Optical member, method of manufacturing optical member, optical lens, and optical finder
JP6164824B2 (en) Optical member and manufacturing method thereof
JP6433110B2 (en) Optical member and manufacturing method thereof
JP6227051B2 (en) Optical member and manufacturing method thereof
JP5535052B2 (en) Optical member and optical system using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150210

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20151125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151201

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160726

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160921

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20170314

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170609

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20170619

A912 Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20170825

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180607

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180706

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181106

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6433110

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151