JP6724295B2 - High refractive index pattern forming composition, laminate using the same, optical element and high refractive index pattern forming method - Google Patents

High refractive index pattern forming composition, laminate using the same, optical element and high refractive index pattern forming method Download PDF

Info

Publication number
JP6724295B2
JP6724295B2 JP2015102203A JP2015102203A JP6724295B2 JP 6724295 B2 JP6724295 B2 JP 6724295B2 JP 2015102203 A JP2015102203 A JP 2015102203A JP 2015102203 A JP2015102203 A JP 2015102203A JP 6724295 B2 JP6724295 B2 JP 6724295B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refractive index
high refractive
index pattern
forming
compound
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
JP2015102203A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016218226A (en
Inventor
麻依子 森田
麻依子 森田
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.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan 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 Toppan Inc filed Critical Toppan Inc
Priority to JP2015102203A priority Critical patent/JP6724295B2/en
Publication of JP2016218226A publication Critical patent/JP2016218226A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6724295B2 publication Critical patent/JP6724295B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Credit Cards Or The Like (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Description

本発明は、高屈折率パターン形成用組成物、これを用いた積層体、光学素子および高屈折率パターン形成方法に関する。 The present invention relates to a composition for forming a high refractive index pattern, a laminated body using the same, an optical element, and a method for forming a high refractive index pattern.

基材上に設けられた高屈折率パターンは、光拡散部材、光配線部材、回折格子などの光学部材やホログラム等に用いられている。 The high-refractive index pattern provided on the base material is used for a light diffusing member, an optical wiring member, an optical member such as a diffraction grating, a hologram, and the like.

例えば、ホログラムは、その優れた意匠性、装飾効果から書籍、雑誌等の表紙、POPなどのディスプレイ、ギフトなどに利用されている。さらに、ホログラムはサブミクロン単位での情報の記録と等価であると言えることから有価証券、クレジットカードなどの偽造防止用のマークにも利用されている。 For example, holograms are used for covers such as books and magazines, displays for POPs, gifts, etc. because of their excellent design and decorative effects. Further, since holograms can be said to be equivalent to recording information in submicron units, they are also used for marks for preventing forgery such as securities and credit cards.

特に、体積位相型ホログラムは、ホログラム記録媒体中に光学的吸収ではなく屈折率の異なる空間的な干渉縞を形成することによって、像を通過する光ビームを吸収することなく位相を変調することができるため、近年においては、ディスプレイ用途の他に、自動車搭載用のヘッドアップディスプレイ(HUD)に代表されるホログラム光学素子(HOE)でも利用されている。 In particular, the volume phase hologram can modulate the phase without absorbing the light beam passing through the image by forming spatial interference fringes having different refractive indexes in the hologram recording medium instead of optical absorption. Therefore, in recent years, in addition to display applications, it is also used in hologram optical elements (HOE) represented by head-up displays (HUD) mounted on automobiles.

これらの体積位相型ホログラムを作製する際には、屈折率の異なる2種類以上の感光性樹脂を混合した塗膜にレーザー照射を行い、このレーザー干渉光の強弱により塗膜内に屈折率の異なる縞を形成し、ホログラム構造が得られる(特許文献1)。 When producing these volume phase holograms, a coating film in which two or more kinds of photosensitive resins having different refractive indexes are mixed is irradiated with a laser, and the coating film has a different refractive index depending on the intensity of the laser interference light. A holographic structure is obtained by forming stripes (Patent Document 1).

しかしながら、現像や加熱処理といった工程が必要な場合も多く、製造工程が多いことから、パターンの再現性に欠けるという問題点もあった。 However, since there are many cases where processes such as development and heat treatment are required, and there are many manufacturing processes, there is a problem that pattern reproducibility is lacking.

特開2000−47552号公報JP, 2000-47552, A

本発明は、簡易な工程により、低コストかつ再現性に優れた高屈折率パターン形成用組成物、積層体、光学素子および高屈折率パターン形成方法を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a high refractive index pattern forming composition, a laminate, an optical element and a high refractive index pattern forming method which are low in cost and excellent in reproducibility by a simple process.

本発明は、少なくとも光重合性の反応基を有する化合物により表面修飾された金属酸化物ナノ粒子(A)と、レーザー光の発光波長領域に吸収をもつ化合物(B)と、光重合開始剤(C)とを含む、高屈折率パターン形成用組成物である。さらに、金属酸化物ナノ粒子(A)と化合物(B)との合計含有量が、固形分中25wt%以上であり、金属酸化物ナノ粒子(A)と化合物(B)との重量比率が、98:2から80:20であり、化合物(B)が、光重合性の反応基を有する化合物により表面修飾されていない金属ナノ粒子であって、かつ、六ホウ化ランタンナノ粒子およびアンチモンドープ酸化スズナノ粒子のいずれかである。 The present invention relates to metal oxide nanoparticles (A) surface-modified with a compound having at least a photopolymerizable reactive group, a compound (B) having absorption in the emission wavelength region of laser light, and a photopolymerization initiator ( C) and a composition for forming a high refractive index pattern. Furthermore, the total content of the metal oxide nanoparticles (A) and the compound (B) is 25 wt% or more in the solid content, and the weight ratio of the metal oxide nanoparticles (A) and the compound (B) is 98: 2 to 80:20, compound (B), I Oh with metal nanoparticles are not surface modified with a compound having a photopolymerizable reactive group, and lanthanum hexaboride nanoparticles and antimony-doped Ru der any of the tin oxide nanoparticles.

また、高屈折率パターン形成用組成物は、光重合性化合物(D)を更に含んでもよい。 The composition for forming a high refractive index pattern may further contain a photopolymerizable compound (D).

また、金属酸化物ナノ粒子(A)を構成する金属酸化物が、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化スズの何れかであってもよい。 The metal oxide forming the metal oxide nanoparticles (A) may be any of titanium oxide, zirconium oxide, zinc oxide, and tin oxide.

また、金属酸化物ナノ粒子(A)の粒径が、1nm以上100nm以下であってもよい。 The particle size of the metal oxide nanoparticles (A) may be 1 nm or more and 100 nm or less.

また、本発明は、高屈折率パターン形成用組成物を基材上に積層して感光層を形成する工程と、感光層に対し、レーザー光を所定のパターンに従って照射して、高屈折率パターンを形成する工程と、感光層に対し、紫外線を照射して、レーザー光が照射されていない領域を硬化させる工程とを含む、高屈折率パターン形成方法である。 Further, the present invention comprises a step of forming a photosensitive layer by laminating a composition for forming a high refractive index pattern on a substrate, and irradiating the photosensitive layer with a laser beam according to a predetermined pattern to form a high refractive index pattern. And a step of irradiating the photosensitive layer with ultraviolet rays to cure the region not irradiated with the laser beam, which is a high refractive index pattern forming method.

また、基材と、高屈折率パターン形成用組成物を用いて基材上に積層された感光層とを備え、感光層は、レーザー光が照射された第1の領域と、レーザー光が照射されていない第2の領域とを含み、第1の領域と第2の領域とは屈折率が異なることで屈折率パターンが形成された積層体であってもよい。 Further, the photosensitive layer is provided with a substrate and a photosensitive layer laminated on the substrate using the composition for forming a high refractive index pattern, and the photosensitive layer is irradiated with the first region irradiated with the laser beam and the laser beam. It may be a laminated body including a second region which is not formed, and in which the first region and the second region have different refractive indices and a refractive index pattern is formed.

また、高屈折率パターンが形成された積層体を備える光学素子であってもよい。 Further, it may be an optical element including a laminate having a high refractive index pattern.

本発明によれば、簡易な工程により、低コストで再現性に優れた高屈折率パターン形成用組成物、積層体、光学素子および高屈折率パターン形成方法を実現できる。 According to the present invention, a high-refractive-index pattern-forming composition, a laminate, an optical element, and a high-refractive-index pattern forming method that are low in cost and excellent in reproducibility can be realized by a simple process.

本発明の実施形態に係る積層体の一例を示す断面模式図Cross-sectional schematic diagram showing an example of a laminate according to an embodiment of the present invention 図1に示す積層体に高屈折率パターンを形成した状態を示す断面模式図Schematic cross-sectional view showing a state in which a high refractive index pattern is formed on the laminate shown in FIG.

本発明者は、光重合性の反応基を有する化合物により表面修飾された金属酸化物ナノ粒子(A)とレーザー光の発光波長領域に吸収をもつ化合物(B)とを含む高屈折率パターン形成用組成物を基材層上に塗布した後、レーザー光を用いて任意のパターンを照射することで、金型等を用いることなく、簡便な工程で高屈折率パターンを形成する方法を見出し、本発明に至った。 The present inventor has formed a high refractive index pattern containing metal oxide nanoparticles (A) surface-modified with a compound having a photopolymerizable reactive group and a compound (B) having absorption in the emission wavelength region of laser light. After applying the composition for use on the substrate layer, by irradiating an arbitrary pattern with a laser beam, without using a mold or the like, found a method of forming a high refractive index pattern in a simple process, The present invention has been completed.

具体的には、高屈折率パターン形成用組成物は、光重合性の反応基を有する化合物により表面修飾された金属酸化物ナノ粒子(A)と、レーザー光の発光波長領域に吸収をもつ化合物(B)と、光重合開始剤(C)とを含む。高屈折率パターン形成用組成物にレーザー照射することにより、重合反応が起こり、かつ、金属酸化物ナノ粒子(A)および化合物(B)がレーザー光を吸収して加熱されることで、レーザー照射された第1の領域のみが高屈折率化する。レーザー照射された第1の領域とレーザー照射されていない第2の領域とで屈折率差が形成され、第1領域によって高屈折率パターンが形成される。 Specifically, the composition for forming a high refractive index pattern comprises a metal oxide nanoparticle (A) surface-modified with a compound having a photopolymerizable reactive group, and a compound having absorption in the emission wavelength region of laser light. It contains (B) and a photopolymerization initiator (C). By irradiating the composition for forming a high refractive index pattern with a laser, a polymerization reaction occurs, and the metal oxide nanoparticles (A) and the compound (B) are heated by absorbing the laser light, thereby irradiating with the laser. Only the formed first region has a high refractive index. A refractive index difference is formed between the laser-irradiated first region and the laser-unirradiated second region, and a high-refractive-index pattern is formed by the first region.

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る高屈折率パターン形成用組成物、これを用いた積層体、光学素子および高屈折率パターン形成方法について説明する。 Hereinafter, a composition for forming a high refractive index pattern according to an embodiment of the present invention, a laminate using the same, an optical element, and a method for forming a high refractive index pattern will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態に係る積層体の一例を示す断面模式図である。図1に示されるように、積層体10は、基材層11と、基材層11の一方面上に形成された感光層12とを備える。感光層12は、光重合性の反応基を有する化合物により表面修飾された金属酸化物ナノ粒子(A)と、レーザー光の発光波長領域に吸収をもつ化合物(B)と、光重合開始剤(C)とを含む高屈折率パターン形成用組成物により形成される。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the laminated body according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the laminated body 10 includes a base material layer 11 and a photosensitive layer 12 formed on one surface of the base material layer 11. The photosensitive layer 12 includes metal oxide nanoparticles (A) surface-modified with a compound having a photopolymerizable reactive group, a compound (B) having absorption in a laser light emission wavelength region, and a photopolymerization initiator ( C) and a high refractive index pattern forming composition.

図2は、図1に示す積層体に高屈折率パターンを形成した状態を示す断面模式図である。図2に示されるように、積層体10の感光層12には、レーザー照射された第1の領域13と、レーザー照射されていない第2の領域14とが形成される。 FIG. 2 is a schematic sectional view showing a state in which a high refractive index pattern is formed on the laminated body shown in FIG. As shown in FIG. 2, the photosensitive layer 12 of the laminated body 10 is formed with a laser-irradiated first region 13 and a laser-unirradiated second region 14.

つまり、高屈折率パターン形成用組成物を基材層11上に積層した感光層12にレーザー光を照射することで、重合及び加熱が起こり、その結果、レーザー照射された第1の領域13とレーザー照射されていない第2の領域14とで屈折率差が生じ、基材層11上に高屈折率パターンが形成される。その後、レーザー照射されていない第2の領域を硬化させるために塗膜全体に紫外線照射を行い、高屈折率パターンを有する硬化塗膜が形成される。尚、高屈折率パターン形成方法については、後述する。 That is, by irradiating the photosensitive layer 12 on which the high refractive index pattern forming composition is laminated on the base material layer 11 with laser light, polymerization and heating occur, and as a result, the first region 13 irradiated with laser light is irradiated. A refractive index difference is generated between the second region 14 not irradiated with the laser and a high refractive index pattern is formed on the base material layer 11. After that, the entire coating film is irradiated with ultraviolet rays in order to cure the second region which is not irradiated with the laser, and a cured coating film having a high refractive index pattern is formed. The high refractive index pattern forming method will be described later.

以下、本実施形態に係る高屈折率パターン形成用組成物について説明する。 Hereinafter, the composition for forming a high refractive index pattern according to this embodiment will be described.

〔金属酸化物ナノ粒子(A)〕
金属酸化物ナノ粒子(A)は、1分子中に光重合性の反応基を少なくとも1つ有し、且つ、後述する金属酸化物との結合を形成する反応基を少なくとも1つ有する化合物によって表面修飾されている。
[Metal oxide nanoparticles (A)]
The metal oxide nanoparticles (A) are surface-treated with a compound having at least one photopolymerizable reactive group in one molecule and at least one reactive group forming a bond with a metal oxide described later. It is qualified.

光重合性の反応基とは、ラジカル重合型の反応基、カチオン重合型の反応基、チオール・エン付加型の反応基等が挙げられ、特にラジカル重合型の反応基であることが好ましい。ラジカル重合型の反応基として、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性不飽和二重結合基を有する反応基が挙げられる。特に、アクリロイル基またはメタクリロイル基が好ましい。 Examples of the photopolymerizable reactive group include a radical polymerizable type reactive group, a cationic polymerizable type reactive group, and a thiol/ene addition type reactive group, and a radical polymerizable type reactive group is particularly preferable. Examples of the radical polymerization type reactive group include reactive groups having an ethylenically unsaturated double bond group such as an acryloyl group, a methacryloyl group, a vinyl group and an allyl group. Particularly, an acryloyl group or a methacryloyl group is preferable.

金属酸化物との結合を形成する反応基としては、アルコキシシリル基、水酸基、アミノ基、リン酸基、ケイ酸基等が挙げられる。特にリン酸基が好ましい。これらの光重合性の反応基及び金属酸化物との結合を形成する反応基を有する化合物と後述する金属酸化物との加水分解反応により、表面に光重合性反応基を有する金属酸化物ナノ粒子が得られる。 Examples of the reactive group that forms a bond with the metal oxide include an alkoxysilyl group, a hydroxyl group, an amino group, a phosphoric acid group, and a silicic acid group. A phosphate group is particularly preferable. Metal oxide nanoparticles having a photopolymerizable reactive group on the surface by a hydrolysis reaction of a compound having a photopolymerizable reactive group and a reactive group forming a bond with a metal oxide and a metal oxide described below. Is obtained.

(金属酸化物)
金属酸化物は、主に金属原子と酸素原子とにより構成された化合物であり、金属酸化物の微粒子をそのまま用いてもよく、金属酸化物のゾルを公知方法により製造して用いてもよい。
(Metal oxide)
The metal oxide is a compound mainly composed of a metal atom and an oxygen atom, and fine particles of the metal oxide may be used as they are, or a sol of the metal oxide may be produced by a known method and used.

金属酸化物中の金属としては、特に限定されないが、例えばチタン、ジルコニウム、ハフニウム、アルミニウム、亜鉛、スズ等が挙げられる。中でも、屈折率が高いことから、チタンまたはジルコニウム、亜鉛、スズが好ましい。したがって、光重合性の反応基を有する化合物により表面修飾された金属酸化物ナノ粒子(A)を構成する金属酸化物ナノ粒子としては、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化スズが好ましい。これらの金属酸化物は1種類で、または2種類以上組み合わせて使用することができる。 The metal in the metal oxide is not particularly limited, but examples thereof include titanium, zirconium, hafnium, aluminum, zinc and tin. Of these, titanium, zirconium, zinc, and tin are preferable because of their high refractive index. Therefore, titanium oxide, zirconium oxide, zinc oxide, and tin oxide are preferable as the metal oxide nanoparticles constituting the metal oxide nanoparticles (A) surface-modified with the compound having a photopolymerizable reactive group. These metal oxides can be used alone or in combination of two or more.

市販されている金属酸化物ナノ粒子としては、石原産業製:SN−100P(ATO)、FS−10P(ATO)、SN−102P(ATO)、FS−12P(ATO)、TTO−55(酸化チタン)、TTO−51(酸化チタン)、TTO−S−1(酸化チタン)、TTO−S−2(酸化チタン)、TTO−S−3(酸化チタン)、TTO−S−4(酸化チタン)、ST−01(酸化チタン)、ST−21(酸化チタン)、ST−31(酸化チタン)、住友大阪セメント製:OZC−3YC(酸化ジルコニウム)、OZC−3YD(酸化ジルコニウム)、OZC−3YFA(酸化ジルコニウム)、OZC−8YC(酸化ジルコニウム)、OZC−0S100(酸化ジルコニウム)、日本電工製:PCS(酸化ジルコニウム)、T−01(酸化ジルコニウム)、第一稀元素製:UEP(酸化ジルコニウム)、UEP−100(酸化ジルコニウム)、三菱マテリアル製:T−1(ITO)、S−1200(酸化錫)、三井金属製:パストラン(ITO、ATO)、シーアイ化成製:ナノテックITO、ナノテックSnO、ナノテックTiO、ナノテックSiO、ナノテックAl3、ナノテックZnO、触媒化成製:TL−20(ATO)、TL−30(ATO)、TL−30S(PTO)、TL−120(ITO)、TL130(ITO)、ハクスイテック製:PazetCK(アルミニウムドープ酸化亜鉛)、PazetGK(ガリウムドープ酸化亜鉛)、堺化学製:SC−18(アルミニウムドープ酸化亜鉛)、FINEX−25(酸化亜鉛)、FINEX−25LP(酸化亜鉛)、FINEX−50(酸化亜鉛)、FINEX−50LP2(酸化亜鉛)、FINEX−75(酸化亜鉛)STR−60C(酸化チタン)、STR−60C−LP(酸化チタン)、STR−100C(酸化チタン)、日本アエロジル製:Aluminium Oxide C(酸化アルミニウム)等がある。 As commercially available metal oxide nanoparticles, Ishihara Sangyo: SN-100P (ATO), FS-10P (ATO), SN-102P (ATO), FS-12P (ATO), TTO-55 (titanium oxide). ), TTO-51 (titanium oxide), TTO-S-1 (titanium oxide), TTO-S-2 (titanium oxide), TTO-S-3 (titanium oxide), TTO-S-4 (titanium oxide), ST-01 (titanium oxide), ST-21 (titanium oxide), ST-31 (titanium oxide), Sumitomo Osaka Cement: OZC-3YC (zirconium oxide), OZC-3YD (zirconium oxide), OZC-3YFA (oxidation) Zirconium), OZC-8YC (zirconium oxide), OZC-0S100 (zirconium oxide), Nippon Denko: PCS (zirconium oxide), T-01 (zirconium oxide), the first rare element: UEP (zirconium oxide), UEP. -100 (zirconium oxide), MITSUBISHI MATERIALS: T-1 (ITO), S-1200 (tin oxide), Mitsui Kinzoku: Pastran (ITO, ATO), CI Kasei: Nanotec ITO, Nanotec SnO 2 , Nanotec TiO. 2 , nanotech SiO 2 , nanotech Al 2 O 3, nanotech ZnO, manufactured by Catalysis: TL-20 (ATO), TL-30 (ATO), TL-30S (PTO), TL-120 (ITO), TL130 (ITO). ), manufactured by Hakusui Tech: PazetCK (aluminum-doped zinc oxide), PazetGK (gallium-doped zinc oxide), Sakai Chemical: SC-18 (aluminum-doped zinc oxide), FINEX-25 (zinc oxide), FINEX-25LP (zinc oxide). , FINEX-50 (zinc oxide), FINEX-50LP2 (zinc oxide), FINEX-75 (zinc oxide) STR-60C (titanium oxide), STR-60C-LP (titanium oxide), STR-100C (titanium oxide), Made by Nippon Aerosil: Aluminium Oxide C (aluminum oxide) and the like.

金属酸化物のゾルは、例えば金属アルコキシドまたは金属ハロゲン化物に溶媒を加え、加水分解及び縮合する方法等で製造できる。金属酸化物ゾルの製造に用いる溶媒としては、水等の無機溶媒、後述する有機溶媒又はそれらの混合物のいずれを用いてもよい。有機溶媒としては、とくに限定されないが、例えば、アルコール類(例えば、エタノール、プロパノール、イソプロパノール等のアルキルアルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類等)、炭化水素類(例えば、ヘキサン等の脂肪族炭化水素類、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類等)、ハロゲン化炭化水素類(例えば、塩化メチレン、クロロホルム等)、エーテル類(例えば、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル等の鎖状エーテル類、ジオキサン、テトラヒドロフラン等の環状エーテル類等)、エステル類(例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、酪酸エチル等)、ケトン類(例えば、アセトン、エチルメチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、N−メチル−2−ピロリドン等)、セロソルブ類(例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等)、カルビトール類(例えば、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール等)、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類(例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノn−ブチルエーテル等)、グリコールエーテルエステル類(例えば、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等)、アミド類(例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等)、スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシド等)、ニトリル類(例えば、アセトニトリル、ベンゾニトリル等)等が挙げられる。混合物である溶媒としては、具体的には、例えば、トルエン、イソプロピルアルコール及び水を組み合わせた混合物等が挙げられる。 The metal oxide sol can be produced by, for example, a method of adding a solvent to a metal alkoxide or a metal halide, and then performing hydrolysis and condensation. As a solvent used for producing the metal oxide sol, any of an inorganic solvent such as water, an organic solvent described below, or a mixture thereof may be used. The organic solvent is not particularly limited, but examples thereof include alcohols (eg, alkyl alcohols such as ethanol, propanol, isopropanol, glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, etc.), hydrocarbons (eg, fats such as hexane). Group hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene), halogenated hydrocarbons (eg methylene chloride, chloroform etc.), ethers (eg dimethyl ether, Chain ethers such as diethyl ether, cyclic ethers such as dioxane and tetrahydrofuran), esters (eg, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, ethyl butyrate, etc.), ketones (eg, acetone, ethyl) Methyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, N-methyl-2-pyrrolidone, etc.), cellosolves (eg, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, etc.), carbitols (eg, methyl carbitol, ethyl carbitol, butyl carbyl). Etc.), propylene glycol monoalkyl ethers (eg propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono n-butyl ether etc.), glycol ether esters (eg ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether) Acetate, etc., amides (eg, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, etc.), sulfoxides (eg, dimethylsulfoxide, etc.), nitriles (eg, acetonitrile, benzonitrile, etc.) and the like. .. Specific examples of the solvent that is a mixture include a mixture of toluene, isopropyl alcohol, and water.

金属アルコキシドとしては、チタンアルコキシド、ジルコニウムアルコキシド、ハフニウムアルコキシド、アルミニウムアルコキシド、亜鉛アルコキシド、スズアルコキシド等が挙げられる。 Examples of the metal alkoxide include titanium alkoxide, zirconium alkoxide, hafnium alkoxide, aluminum alkoxide, zinc alkoxide, tin alkoxide and the like.

チタンアルコキシドとしては、特に限定されないが、例えば、ジアルキルジアルコキシチタン(例えば、ジメチルジメトキシチタン、ジエチルジエトキシチタン等)等のジアルコキシチタン;トリアルコキシチタン(例えば、トリメトキシチタン、トリエトキシチタン等)、アルキルトリアルコキシチタン(例えば、エチルトリメトキシチタン等)、アリールトリアルコキシチタン(例えば、フェニルトリメトキシチタン等)等のトリアルコキシチタン;テトラアルコキシチタン(例えば、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラプロポキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトライソブトキシチタン、テトラn−ブトキシチタン、テトラt−ブトキシチタン、テトラノニルオキシチタン、テトラキス(2−エチルヘキシルオキシ)チタン、テトラキス(メトキシプロポキシ)チタン、テトラステアリルオキシチタン、テトライソステアリルオキシチタン等の炭素数1〜18のテトラアルコキシチタン、加水分解性等の観点から、好ましくは炭素数1〜10のテトラアルコキシチタン、さらに好ましくは炭素数1〜6のテトラアルコキシチタン等)等が挙げられる。 The titanium alkoxide is not particularly limited, but examples thereof include dialkoxy titanium such as dialkyl dialkoxy titanium (eg, dimethyldimethoxy titanium, diethyldiethoxy titanium, etc.); trialkoxy titanium (eg, trimethoxy titanium, triethoxy titanium, etc.). , Trialkoxy titanium such as alkyl trialkoxy titanium (eg, ethyl trimethoxy titanium etc.), aryl trialkoxy titanium (eg, phenyl trimethoxy titanium etc.); tetraalkoxy titanium (eg, tetramethoxy titanium, tetraethoxy titanium, tetrapropoxy) Titanium, tetraisopropoxy titanium, tetraisobutoxy titanium, tetra n-butoxy titanium, tetra t-butoxy titanium, tetranonyloxy titanium, tetrakis (2-ethylhexyloxy) titanium, tetrakis (methoxypropoxy) titanium, tetrastearyloxy titanium, Tetraalkoxytitanium having 1 to 18 carbon atoms such as tetraisostearyloxytitanium, from the viewpoint of hydrolyzability, etc., preferably tetraalkoxytitanium having 1 to 10 carbon atoms, more preferably tetraalkoxytitanium having 1 to 6 carbon atoms, etc. ) And the like.

ジルコニウムアルコキシドとしては、特に限定されないが、例えば、テトラアルコキシジルコニウム(例えば、テトラメトキシジルコニウム、テトラエトキシジルコニウム、テトライソプロポキシジルコニウム、テトライソブトキシジルコニウム、テトラn−ブトキシジルコニウム、テトラt−ブトキシジルコニウム、テトラキス(2−エチルヘキシルオキシ)ジルコニウム、テトラキス(2−メチル−2−ブトキシ)ジルコニウム等の炭素数1〜18のテトラアルコキシジルコニウム、加水分解性等の観点から、好ましくは炭素数1〜10のテトラアルコキシジルコニウム、さらに好ましくは炭素数1〜6のテトラアルコキシジルコニウム等)等が挙げられる。 The zirconium alkoxide is not particularly limited and includes, for example, tetraalkoxyzirconium (for example, tetramethoxyzirconium, tetraethoxyzirconium, tetraisopropoxyzirconium, tetraisobutoxyzirconium, tetra n-butoxyzirconium, tetra t-butoxyzirconium, tetrakis( 2-Ethylhexyloxy)zirconium, tetrakis(2-methyl-2-butoxy)zirconium and other tetraalkoxyzirconium having 1 to 18 carbon atoms, from the viewpoint of hydrolyzability, etc., preferably tetraalkoxyzirconium having 1 to 10 carbon atoms, More preferred are tetraalkoxyzirconium having 1 to 6 carbon atoms and the like.

ハフニウムアルコキシドとしては、特に限定されないが、例えば、テトラメトキシハフニウム、テトラエトキシハフニウム、テトライソプロポキシハフニウム、テトラt−ブトキシハフニウム等が挙げられる。 The hafnium alkoxide is not particularly limited, and examples thereof include tetramethoxy hafnium, tetraethoxy hafnium, tetraisopropoxy hafnium, and tetra t-butoxy hafnium.

アルミニウムアルコキシドとしては、特に限定されないが、例えば、トリアルコキシアルミニウム(トリメトキシアルミニウム、トリエトキシアルミニウム、トリプロポキシアルミニウム、トリn−ブトキシアルミニウム、トリs−ブトキシアルミニウム、トリt−ブトキシアルミニウム等)等が挙げられる。 The aluminum alkoxide is not particularly limited, and examples thereof include trialkoxyaluminum (trimethoxyaluminum, triethoxyaluminum, tripropoxyaluminum, tri-n-butoxyaluminum, tris-butoxyaluminum, trit-butoxyaluminum, etc.) and the like. To be

亜鉛アルコキシドとしては、特に限定されないが、例えば、ジエトキシ亜鉛、ビスメトキシエトキシ亜鉛等が挙げられる。 The zinc alkoxide is not particularly limited, and examples thereof include diethoxyzinc and bismethoxyethoxyzinc.

スズアルコキシドとしては、特に限定されないが、例えば、テトラエトキシスズ、テトライソプロポキシスズ、テトラn−ブトキシスズ等が挙げられる。 The tin alkoxide is not particularly limited, but examples thereof include tetraethoxy tin, tetraisopropoxy tin, and tetra n-butoxy tin.

上記した金属アルコキシドのうち、高屈折率化の観点から、チタンアルコキシド又はジルコニウムアルコキシドが好ましい。さらに、チタンアルコキシドの中でも、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、テトラs−ブトキシチタン、テトラt−ブトキシチタンが、ジルコニウムアルコキシドの中でも、テトラエトキシジルコニウム、テトラn−プロポキシジルコニウム、テトライソプロポキシジルコニウム、テトラn−ブトキシジルコニウム、テトライソブトキシジルコニウム、テトラs−ブトキシジルコニウム、テトラt−ブトキシジルコニウムがより好ましい。そして、これらのうち、テトラn−ブトキシチタン、テトライソブトキシチタン、テトラs−ブトキシチタン、テトラt−ブトキシチタンが特に好ましい。 Among the above metal alkoxides, titanium alkoxides and zirconium alkoxides are preferable from the viewpoint of increasing the refractive index. Furthermore, among the titanium alkoxides, tetraethoxy titanium, tetra n-propoxy titanium, tetraisopropoxy titanium, tetra n-butoxy titanium, tetraisobutoxy titanium, tetra s-butoxy titanium, and tetra t-butoxy titanium are among the zirconium alkoxides. , Tetraethoxy zirconium, tetra n-propoxy zirconium, tetraisopropoxy zirconium, tetra n-butoxy zirconium, tetraisobutoxy zirconium, tetra s-butoxy zirconium, and tetra t-butoxy zirconium are more preferable. Among these, tetra n-butoxy titanium, tetraisobutoxy titanium, tetra s-butoxy titanium, and tetra t-butoxy titanium are particularly preferable.

金属ハロゲン化物としては、特に限定されないが、四塩化チタン、四臭化チタン等のハロゲン化チタン;四塩化ジルコニウム、四臭化ジルコニウム、ヨウ化ジルコニウム等のハロゲン化ジルコニウム;オキシ塩化ジルコニウム、オキシヨウ化ジルコニウム等のオキシハロゲン化ジルコニウム;四塩化ハフニウム等のハロゲン化ハフニウム;オキシ塩化ハフニウム等のオキシハロゲン化ハフニウム;臭化アルミニウム、塩化アルミニウム、ヨウ化アルミニウム等のハロゲン化アルミニウム;塩化亜鉛、臭化亜鉛、ヨウ化亜鉛等のハロゲン化亜鉛;塩化スズ、臭化スズ、ヨウ化スズ等のハロゲン化スズ等が挙げられる。 The metal halide is not particularly limited, but titanium halides such as titanium tetrachloride and titanium tetrabromide; zirconium halides such as zirconium tetrachloride, zirconium tetrabromide and zirconium iodide; zirconium oxychloride and zirconium oxyiodide. Zirconium oxyhalide such as; hafnium halide such as hafnium tetrachloride; hafnium oxyhalide such as hafnium oxychloride; aluminum halide such as aluminum bromide, aluminum chloride, aluminum iodide; zinc chloride, zinc bromide, iodide Zinc halides such as zinc iodide; tin halides such as tin chloride, tin bromide and tin iodide.

上記の金属ハロゲン化物の中でも、薄膜の高屈折率化等の観点から、四塩化チタン、四臭化チタン、四塩化ジルコニウム、四臭化ジルコニウム、およびオキシ塩化ジルコニウムが好ましく、四塩化チタン、四塩化ジルコニウム、およびオキシ塩化ジルコニウムが特に好ましい。 Among the above metal halides, titanium tetrachloride, titanium tetrabromide, zirconium tetrachloride, zirconium tetrabromide, and zirconium oxychloride are preferable from the viewpoint of increasing the refractive index of the thin film, and titanium tetrachloride, tetrachloride. Zirconium and zirconium oxychloride are particularly preferred.

1分子中に光重合性の反応基を少なくとも1つ有し、且つ、金属酸化物と結合を形成する反応基を少なくとも1つ有する化合物により表面修飾された金属酸化物ナノ粒子として、市販品では、大八化学工業社製のメタクリロイル基修飾酸化チタンナノ粒子:SR−0820等が挙げられる。 As a metal oxide nanoparticle surface-modified with a compound having at least one photopolymerizable reactive group in one molecule and having at least one reactive group forming a bond with a metal oxide, a commercially available product is available. Methacryloyl group-modified titanium oxide nanoparticles: SR-0820 manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.

〔レーザー光の発光波長領域に吸収をもつ化合物(B)〕
高屈折率パターン形成用組成物に含まれるレーザー光の発光波長領域に吸収をもつ化合物(B)としては、例えば、金属ナノ粒子、顔料、染料等が挙げられる。これらの化合物は1種類で、または2種類以上組み合わせて使用することができる。
[Compound (B) Having Absorption in Laser Light Emission Wavelength Region]
Examples of the compound (B) having absorption in the emission wavelength region of laser light contained in the high refractive index pattern forming composition include metal nanoparticles, pigments, dyes and the like. These compounds may be used alone or in combination of two or more.

金属ナノ粒子としては、特に限定されないが、金属酸化物、ホウ化物等が挙げられる。また、溶剤中でのナノ粒子の分散性を向上させるために、ナノ粒子表面に適当な表面処理がなされたものも使用できる。 The metal nanoparticles are not particularly limited, but examples thereof include metal oxides and borides. Further, in order to improve the dispersibility of the nanoparticles in the solvent, the nanoparticles whose surface is appropriately surface-treated may be used.

金属ナノ粒子を構成する金属としては、レーザー光の発光波長領域に吸収をもつものであれば特に限定されないが、例えば、チタン、ジルコニウム、亜鉛、銀、スズ、ランタン等が挙げられる。 The metal constituting the metal nanoparticles is not particularly limited as long as it has absorption in the emission wavelength region of laser light, and examples thereof include titanium, zirconium, zinc, silver, tin and lanthanum.

市販されている金属ナノ粒子としては、石原産業製:SN−100P(ATO)、FS−10P(ATO)、SN−102P(ATO)、FS−12P(ATO)、TTO−55(酸化チタン)、TTO−51(酸化チタン)、TTO−S−1(酸化チタン)、TTO−S−2(酸化チタン)、TTO−S−3(酸化チタン)、TTO−S−4(酸化チタン)、ST−01(酸化チタン)、ST−21(酸化チタン)、ST−31(酸化チタン)、住友大阪セメント製:OZC−3YC(酸化ジルコニウム)、OZC−3YD(酸化ジルコニウム)、OZC−3YFA(酸化ジルコニウム)、OZC−8YC(酸化ジルコニウム)、OZC−0S100(酸化ジルコニウム)、日本電工製:PCS(酸化ジルコニウム)、T−01(酸化ジルコニウム)、第一稀元素製:UEP(酸化ジルコニウム)、UEP−100(酸化ジルコニウム)、三菱マテリアル製:T−1(ITO)、S−1200(酸化錫)、三井金属製:パストラン(ITO、ATO)、シーアイ化成製:ナノテックITO、ナノテックSnO、ナノテックTiO、ナノテックSiO、ナノテックZnO、日揮触媒化成製:ELCOM V−3560(酸化ジルコニウム)、ELCOM V−3508(酸化ジルコニウム)、堺化学製:FINEX−25(酸化亜鉛)、FINEX−25LP(酸化亜鉛)、FINEX−50(酸化亜鉛)、FINEX−50LP2(酸化亜鉛)、FINEX−75(酸化亜鉛)、STR−60C(酸化チタン)、STR−60C−LP(酸化チタン)、STR−100C(酸化チタン)、住友金属鉱山製:KHF−7AH(六ホウ化ランタン)、四国計測工業製:銀ナノ粒子等がある。 As commercially available metal nanoparticles, Ishihara Sangyo: SN-100P (ATO), FS-10P (ATO), SN-102P (ATO), FS-12P (ATO), TTO-55 (titanium oxide), TTO-51 (titanium oxide), TTO-S-1 (titanium oxide), TTO-S-2 (titanium oxide), TTO-S-3 (titanium oxide), TTO-S-4 (titanium oxide), ST- 01 (titanium oxide), ST-21 (titanium oxide), ST-31 (titanium oxide), manufactured by Sumitomo Osaka Cement: OZC-3YC (zirconium oxide), OZC-3YD (zirconium oxide), OZC-3YFA (zirconium oxide). , OZC-8YC (zirconium oxide), OZC-0S100 (zirconium oxide), Nippon Denko: PCS (zirconium oxide), T-01 (zirconium oxide), the first rare element: UEP (zirconium oxide), UEP-100. (Zirconium oxide), Mitsubishi Materials: T-1 (ITO), S-1200 (tin oxide), Mitsui Metals: Pastran (ITO, ATO), CI Kasei: Nanotech ITO, Nanotech SnO 2 , Nanotech TiO 2 , Nanotech SiO 2 , Nanotech ZnO, manufactured by JGC Catalysts & Chemicals: ELCOM V-3560 (zirconium oxide), ELCOM V-3508 (zirconium oxide), Sakai Kagaku: FINEX-25 (zinc oxide), FINEX-25LP (zinc oxide), FINEX-50 (zinc oxide), FINEX-50LP2 (zinc oxide), FINEX-75 (zinc oxide), STR-60C (titanium oxide), STR-60C-LP (titanium oxide), STR-100C (titanium oxide), Sumitomo Metal Mining: KHF-7AH (lanthanum hexaboride), Shikoku Keisoku Kogyo: silver nanoparticles and the like.

顔料、染料の市販品としては、オリエント化学工業製:BONASORB UA‐3701、BONASORB UA‐3911、VALIFAST BLUE 1603、VALIFAST GREEN 1501、大日精化製:クロモファインPB−15、PB−15:2、PB−15:3、PB−15:4、山陽色素製:SF GREEN GC6036、SF BLUE GB1377、住友ケムテックス製:SUMIPLAST BLUE OR、SUMIPLAST Yellow FL7G等が挙げられる。 Commercially available products of pigments and dyes include: BONASORB UA-3701, BONASORB UA-3911, VALIFAST BLUE 1603, VALIFAST GREEN 1501, Dainichiseika: Chromofine PB-15, PB-15:2, PB. -15:3, PB-15:4, Sanyo dye: SF GREEN GC6036, SF BLUE GB1377, Sumitomo Chemtex: SUMIPLAST BLUE OR, SUMIPLAST Yellow FL7G and the like.

〔光重合開始剤(C)〕
高屈折率パターン形成用組成物に含まれる光重合開始剤(C)としては、紫外線が照射された際にラジカルを発生するものであれば良く、例えば、ベンゾイン類(例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾインアルキルエーテル類等);アセトフェノン類(例えば、アセトフェノン、p−ジメチルアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2−フェニル−2−ヒドロキシ−アセトフェノン、1,1−ジクロロアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等);プロピオフェノン類(例えば、p−ジメチルアミノプロピオフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオフェノン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン等);ブチリルフェノン類(例えば、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチル−プロパン−1−オン等);アミノアセトフェノン類(例えば、2−メチル−2−モルホリノ(4−チオメチルフェニル)プロパン−1−オン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタン−1−オン、2−ジメチルアミノ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2−ジエチルアミノ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2−メチル−2−モルホリノ−1−フェニルプロパン−1−オン、2−ジメチルアミノ−2−メチル−1−(4−メチルフェニル)プロパン−1−オン、1−(4−ブチルフェニル)−2−ジメチルアミノ−2−メチルプロパン−1−オン、2−ジメチルアミノ−1−(4−メトキシフェニル)−2−メチルプロパン−1−オン、2−ジメチルアミノ−2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−ジメチルアミノフェニル)−ブタン−1−オン等);ベンゾフェノン類(例えば、ベンゾフェノン、ベンジル、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン(ミヒラーズケトン)、N,N’−ジアルキルアミノベンゾフェノン等);ケタール類(例えば、アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタール等);チオキサンテン類(例えば、チオキサンテン、2−クロロチオキサンテン、2,4−ジエチルチオキサンテン等);アントラキノン類(例えば、2−エチルアントラキノン、1−クロロアントラキノン、1,2−ベンズアントラキノン、2,3−ジフェニルアントラキノン等);(チオ)キサントン類(例えば、チオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン等);アクリジン類(例えば、1,3−ビス−(9−アクリジニル)プロパン、1,7−ビス−(9−アクリジニル)ヘプタン、1,5−ビス−(9−アクリジニル)ペンタン等};トリアジン類{例えば、2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−ビス−トリクロロメチル−6−(3−ブロモ−4−メトキシ)スチリルフェニル−s−トリアジン等);スルフィド類(例えば、ベンジルジフェニルサルファイド等);アシルフォスフィンオキサイド類(例えば、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド等);チタノセン系光重合開始剤;オキシムエステル類等が挙げられる。これらの光重合開始剤は、1種類で、または2種類以上を組み合わせて使用することができる。
[Photopolymerization initiator (C)]
The photopolymerization initiator (C) contained in the high refractive index pattern forming composition may be any one that generates a radical when irradiated with ultraviolet rays, and examples thereof include benzoins (eg, benzoin, benzoin methyl ether). , Benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether and other benzoin alkyl ethers); acetophenones (eg, acetophenone, p-dimethylacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 2,2-diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone, 2-phenyl-2-hydroxy-acetophenone, 1,1-dichloroacetophenone, 1-hydroxy Cyclohexyl phenyl ketone, etc.); propiophenones (eg, p-dimethylaminopropiophenone, 2-hydroxy-2-methyl-propiophenone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one, etc. ); Butyrylphenones (for example, 1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane. -1-one, 1-(4-isopropylphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-propan-1-one and the like); aminoacetophenones (eg, 2-methyl-2-morpholino(4-thiomethylphenyl)) Propan-1-one, 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butane- 1-one, 2-dimethylamino-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 2-diethylamino-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 2-methyl-2-morpholino-1-phenyl Propan-1-one, 2-dimethylamino-2-methyl-1-(4-methylphenyl)propan-1-one, 1-(4-butylphenyl)-2-dimethylamino-2-methylpropan-1- On, 2-dimethylamino-1-(4-methoxyphenyl)-2-methylpropan-1-one, 2-dimethylamino-2-methyl-1-(4-methylthiophenyl)propan-1-one, 2- Benzyl-2-dimethylamino-1-(4-dimethylaminophenyl)-butane -1-one and the like); benzophenones (eg, benzophenone, benzyl, 4,4′-bis(dimethylamino)benzophenone (Michler's ketone), N,N′-dialkylaminobenzophenone, etc.); ketals (eg, acetophenone dimethyl ketal) , Benzyldimethylketal, etc.); thioxanthenes (eg, thioxanthene, 2-chlorothioxanthene, 2,4-diethylthioxanthene, etc.); anthraquinones (eg, 2-ethylanthraquinone, 1-chloroanthraquinone, 1,2) -Benzanthraquinone, 2,3-diphenylanthraquinone, etc.); (thio)xanthones (eg, thioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, etc.) Acridines (eg, 1,3-bis-(9-acridinyl)propane, 1,7-bis-(9-acridinyl)heptane, 1,5-bis-(9-acridinyl)pentane, etc.; triazines { For example, 2,4,6-tris(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(4-methoxyphenyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2,4-bis-trichloromethyl- 6-(3-bromo-4-methoxy)styrylphenyl-s-triazine and the like); sulfides (for example, benzyldiphenylsulfide and the like); acylphosphine oxides (for example, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide) Etc.); titanocene-based photopolymerization initiators; oxime esters and the like. These photopolymerization initiators can be used alone or in combination of two or more.

〔光重合性化合物(D)〕
本実施形態に係る高屈折率パターン形成用組成物は、光重合性化合物(D)を更に含んでいてもよい。高屈折率パターン形成用組成物に光重合性化合物(D)を含ませることで、塗膜の硬化性を向上させることができる。高屈折率パターン形成用組成物に含まれる光重合性化合物(D)としては、例えば、アクリレートまたはメタクリレート化合物を用いることができる。
[Photopolymerizable compound (D)]
The composition for forming a high refractive index pattern according to this embodiment may further contain a photopolymerizable compound (D). By containing the photopolymerizable compound (D) in the composition for forming a high refractive index pattern, the curability of the coating film can be improved. As the photopolymerizable compound (D) contained in the composition for forming a high refractive index pattern, for example, an acrylate or methacrylate compound can be used.

尚、本明細書において「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」と「メタクリレート」の両方を示している。 In addition, in this specification, "(meth)acrylate" shows both "acrylate" and "methacrylate."

単官能の(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、アクリロイルモルフォリン、テトラヒドロフルフリールアクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、3−メトキシブチル(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート、リン酸(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性リン酸(メタ)アクリレート、フェノキシ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性フェノキシ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性フェノキシ(メタ)アクリレート、ノニルフェノール(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ノニルフェノール(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性ノニルフェノール(メタ)アクリレート、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシプロピレングリコール(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチル−2−ヒドロキシプロピルフタレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレート、2−(メタ)アクリロイルオキシプロピルハイドロゲンフタレート、2−(メタ)アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロハイドロゲンフタレート、2−(メタ)アクリロイルオキシプロピルテトラヒドロハイドロゲンフタレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、ヘキサフルオロプロピル(メタ)アクリレート、オクタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、オクタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、2−アダマンタンおよびアダマンタンジオールから誘導される1価のモノ(メタ)アクリレートを有するアダマンチルアクリレート等が挙げられる。 Examples of the monofunctional (meth)acrylate compound include 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxybutyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate and isobutyl ( (Meth)acrylate, t-butyl(meth)acrylate, glycidyl(meth)acrylate, acryloylmorpholine, tetrahydrofurfryl acrylate, cyclohexyl(meth)acrylate, 2-ethylhexyl(meth)acrylate, isobornyl(meth)acrylate, isodecyl( (Meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, tridecyl (meth)acrylate, cetyl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, 2-ethoxyethyl (meth)acrylate, 3-methoxybutyl (meth) Acrylate, ethyl carbitol (meth)acrylate, phosphoric acid (meth)acrylate, ethylene oxide modified phosphoric acid (meth)acrylate, phenoxy (meth)acrylate, ethylene oxide modified phenoxy (meth)acrylate, propylene oxide modified phenoxy (meth)acrylate , Nonylphenol (meth)acrylate, ethylene oxide-modified nonylphenol (meth)acrylate, propylene oxide-modified nonylphenol (meth)acrylate, methoxydiethylene glycol (meth)acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth)acrylate, methoxypropylene glycol (meth)acrylate, 2- (Meth)acryloyloxyethyl-2-hydroxypropyl phthalate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth)acrylate, 2-(meth)acryloyloxyethyl hydrogen phthalate, 2-(meth)acryloyloxypropyl hydrogen phthalate, 2- (Meth)acryloyloxypropyl hexahydrohydrogen phthalate, 2-(meth)acryloyloxypropyl tetrahydrohydrogen phthalate, dimethylaminoethyl (meth)acrylate, trifluoroethyl (meth)acrylate, tetrafluoropropyl (meth)acrylate, hexafluoropropyl (Meth)acrylate, octafluoropropyl (meth)acrylate, octafluoropropyl (meth)acrylate, 2-adamantane and Examples thereof include adamantyl acrylate having a monovalent mono(meth)acrylate derived from adamantane diol.

2官能の(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコ−ルジ(メタ)アクリレート、エトキシ化ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレートなどのジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Examples of the bifunctional (meth)acrylate compound include ethylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, butanediol di(meth)acrylate, hexanediol di(meth)acrylate, nonanediol di(meth). Acrylate, ethoxylated hexanediol di(meth)acrylate, propoxylated hexanediol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, tripropylene glycol di(meth)acrylate, polypropylene glycol di( Examples include di(meth)acrylates such as (meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, ethoxylated neopentyl glycol di(meth)acrylate, and tripropylene glycol di(meth)acrylate.

3官能以上の(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリス2−ヒドロキシエチルイソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等の3官能の(メタ)アクリレート化合物や、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンヘキサ(メタ)アクリレート等の3官能以上の多官能(メタ)アクリレート化合物や、これら(メタ)アクリレートの一部をアルキル基やε−カプロラクトンで置換した多官能(メタ)アクリレート化合物等が挙げられる。 Examples of the trifunctional or higher functional (meth)acrylate compound include trimethylolpropane tri(meth)acrylate, ethoxylated trimethylolpropane tri(meth)acrylate, propoxylated trimethylolpropane tri(meth)acrylate, and tris2-hydroxyethyl. Trifunctional (meth)acrylate compounds such as isocyanurate tri(meth)acrylate, glycerin tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, dipentaerythritol tri(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tri(meth)acrylate Or pentaerythritol tetra(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, ditrimethylolpropane penta(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa Trifunctional or higher polyfunctional (meth)acrylate compounds such as (meth)acrylate and ditrimethylolpropane hexa(meth)acrylate, and polyfunctional (meth) compounds obtained by substituting a part of these (meth)acrylates with an alkyl group or ε-caprolactone. ) Examples include acrylate compounds.

これらの光重合性化合物は1種類で、または2種類以上を組み合わせて使用することができる。 These photopolymerizable compounds may be used alone or in combination of two or more.

〔溶媒〕
本実施形態に係る高屈折率パターン形成用組成物は、溶媒を含んでいてもよい。溶媒は、有機溶媒、無機溶媒のいずれも用いることができる。
〔solvent〕
The high refractive index pattern forming composition according to the present embodiment may contain a solvent. As the solvent, either an organic solvent or an inorganic solvent can be used.

有機溶媒としては、特に限定されないが、例えば、アルコール類(例えば、エタノール、プロパノール、イソプロパノール等のアルキルアルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類等)、炭化水素類(例えば、ヘキサン等の脂肪族炭化水素類、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類等)、ハロゲン化炭化水素類(例えば、塩化メチレン、クロロホルム等)、エーテル類(例えば、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル等の鎖状エーテル類、ジオキサン、テトラヒドロフラン等の環状エーテル類等)、エステル類(例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、酪酸エチル等)、ケトン類(例えば、アセトン、エチルメチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、N−メチル−2−ピロリドン等)、セロソルブ類(例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等)、カルビトール類(例えば、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール等)、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類(例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノn−ブチルエーテル等)、グリコールエーテルエステル類(例えば、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等)、アミド類(例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等)、スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシド等)、ニトリル類(例えば、アセトニトリル、ベンゾニトリル等)等が使用でき、ナノ粒子の分散性等の観点から、好ましくは芳香族炭化水素類およびグリコールエーテルエステル類であり、特に好ましいのはトルエンおよびプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートである。 The organic solvent is not particularly limited, and examples thereof include alcohols (for example, alkyl alcohols such as ethanol, propanol and isopropanol, glycols such as ethylene glycol and propylene glycol), hydrocarbons (for example, fats such as hexane). Group hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene), halogenated hydrocarbons (eg methylene chloride, chloroform etc.), ethers (eg dimethyl ether, Chain ethers such as diethyl ether, cyclic ethers such as dioxane and tetrahydrofuran), esters (eg, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, ethyl butyrate, etc.), ketones (eg, acetone, ethyl) Methyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, N-methyl-2-pyrrolidone etc.), cellosolves (eg methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve etc.), carbitols (eg methyl carbitol, ethyl carbitol, butyl carbyl). Etc.), propylene glycol monoalkyl ethers (eg propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono n-butyl ether etc.), glycol ether esters (eg ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether) Acetate, etc., amides (eg, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, etc.), sulfoxides (eg, dimethylsulfoxide, etc.), nitrites (eg, acetonitrile, benzonitrile, etc.) and the like can be used. From the viewpoint of dispersibility of nanoparticles, etc., aromatic hydrocarbons and glycol ether esters are preferable, and toluene and propylene glycol monomethyl ether acetate are particularly preferable.

無機溶媒としては、特に限定されないが、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、炭酸、リン酸等の酸性水溶液;水酸化ナトリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウム等の塩を含有する塩基性水溶液;純水、食塩水等の中性水溶液等が挙げられる。 The inorganic solvent is not particularly limited, and examples thereof include acidic aqueous solutions of hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, carbonic acid, phosphoric acid and the like; salts of sodium hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, potassium hydroxide, sodium hydrogencarbonate and the like. Basic aqueous solution to be contained; neutral aqueous solution such as pure water and saline solution.

これら有機溶媒は1種類または2種類以上を組み合わせて使用してもよい。また、溶媒は有機溶媒又は無機溶媒のいずれか一方のみを用いてもよく、両者を混合して用いてもよい。 These organic solvents may be used alone or in combination of two or more. Further, as the solvent, only one of the organic solvent and the inorganic solvent may be used, or both may be mixed and used.

〔任意物質〕
本実施形態に係る高屈折率パターン形成用組成物は、所望により本発明の効果を阻害しない程度に、慣用の添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、例えば、増粘剤、増感剤、消泡剤、レベリング剤、塗布性改良剤、滑剤、安定剤(酸化防止剤、熱安定剤、耐光安定剤等)、可塑剤、界面活性剤、溶解促進剤、充填剤、帯電防止剤、硬化剤、難燃剤等が挙げられる。これらの添加剤は、単独で又は2種以上組み合わせてもよい。
[Arbitrary substance]
The composition for forming a high refractive index pattern according to the present embodiment may optionally contain a conventional additive to such an extent that the effect of the present invention is not impaired. Examples of additives include thickeners, sensitizers, defoamers, leveling agents, coatability improvers, lubricants, stabilizers (antioxidants, heat stabilizers, light stabilizers, etc.), plasticizers, interfaces. Examples include activators, dissolution accelerators, fillers, antistatic agents, curing agents, flame retardants and the like. These additives may be used alone or in combination of two or more.

以上の材料を調製して得られる塗液をポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、トリアセチルセルロース(TAC)フィルム、ガラス板などの基材上に塗布し、高屈折率パターン形成用の感光層12が形成される。 The coating liquid obtained by preparing the above materials is applied onto a substrate such as a polyethylene terephthalate (PET) film, a triacetyl cellulose (TAC) film, a glass plate, etc. to form a photosensitive layer 12 for forming a high refractive index pattern. To be done.

湿式成膜法としては、ロールコーター、リバースロールコーター、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、ナイフコーター、バーコーター、ワイヤーバーコーター、ダイコーター、ディップコーター、スピンコーターを用いた塗布方法を用いることができる。 As the wet film forming method, a coating method using a roll coater, a reverse roll coater, a gravure coater, a micro gravure coater, a knife coater, a bar coater, a wire bar coater, a die coater, a dip coater, or a spin coater can be used.

塗液を基材層11上に塗布した後に乾燥工程を設けてもよい。特に、塗液が溶媒を含む場合、形成された塗膜の溶媒を除去するために乾燥工程を設ける必要がある。乾燥手段としては、オーブン、ホットプレート、IRヒーター等の熱源を用いた加熱、送風、熱風などが例示される。 A drying step may be provided after applying the coating liquid on the base material layer 11. Especially when the coating liquid contains a solvent, it is necessary to provide a drying step in order to remove the solvent of the formed coating film. Examples of the drying means include heating using a heat source such as an oven, a hot plate, and an IR heater, air blowing, and hot air blowing.

尚、高屈折率パターン形成用組成物は、光重合性の反応基を有する化合物により表面修飾された金属酸化物ナノ粒子(A)とレーザー光の発光波長領域に吸収をもつ化合物(B)とを合計した量が、固形分中25wt%以上含むことが好ましい。特に50wt%以上であることが好ましい。金属酸化物ナノ粒子(A)と化合物(B)との含有量が固形分中25wt%より少ない場合には、照射したレーザー光のうち吸収できるエネルギーが少なく、金属酸化物ナノ粒子(A)が十分に加熱されないため、レーザー照射された第1の領域13とレーザー照射されていない第2の領域14とで高屈折率パターンが形成されるのに十分な屈折率差が生じないためである。 The composition for forming a high refractive index pattern comprises metal oxide nanoparticles (A) surface-modified with a compound having a photopolymerizable reactive group, and a compound (B) having absorption in the emission wavelength region of laser light. It is preferable that the total amount of the above is 25 wt% or more in the solid content. It is particularly preferably 50 wt% or more. When the content of the metal oxide nanoparticles (A) and the compound (B) is less than 25 wt% in the solid content, the energy that can be absorbed in the irradiated laser light is small and the metal oxide nanoparticles (A) are This is because the heating is not sufficiently performed, and a sufficient refractive index difference is not formed between the laser-irradiated first region 13 and the laser-unirradiated second region 14 to form a high refractive index pattern.

また、光重合性の反応基を有する化合物により表面修飾された金属酸化物ナノ粒子(A)とレーザー光の発光波長領域に吸収をもつ化合物(B)との重量比が99:1から80:20であることが好ましい。特に98:2から80:20であることが好ましい。レーザー光の発光波長領域に吸収をもつ化合物(B)が1wt%より少ない場合には、レーザー照射により吸収するエネルギーが少なく、金属酸化物ナノ粒子(A)が十分に加熱されないため、レーザー照射された第1の領域13とレーザー照射されていない第2の領域14とで高屈折率パターンが形成されるのに十分な屈折率差が生じない可能性がある。一方、化合物(B)が20wt%よりも多い場合には、塗膜の硬化性が低下し、硬化塗膜を得られない可能性がある。 Further, the weight ratio of the metal oxide nanoparticles (A) surface-modified with the compound having a photopolymerizable reactive group and the compound (B) having absorption in the emission wavelength region of laser light is 99:1 to 80:. It is preferably 20. It is particularly preferably from 98:2 to 80:20. When the compound (B) having an absorption in the emission wavelength region of the laser light is less than 1 wt%, the energy absorbed by the laser irradiation is small and the metal oxide nanoparticles (A) are not sufficiently heated. There is a possibility that a sufficient difference in refractive index may not occur between the first region 13 and the second region 14 which is not irradiated with the laser to form a high refractive index pattern. On the other hand, when the amount of the compound (B) is more than 20 wt %, the curability of the coating film may be deteriorated and the cured coating film may not be obtained.

また、光重合性の反応基を有する化合物により表面修飾された金属酸化物ナノ粒子(A)の粒径が1nm以上100nm以下であることが望ましい。特に2nm以上30nm以下であることが好ましい。粒径が1nmより小さい場合には、粒子が凝集してしまうため、均一な塗膜にならず、高屈折率パターンが均一に作製できない可能性がある。一方、粒径が100nm以上では、光が散乱してしまい塗膜の透明性が失われる可能性がある。 Further, it is desirable that the particle diameter of the metal oxide nanoparticles (A) surface-modified with a compound having a photopolymerizable reactive group is 1 nm or more and 100 nm or less. In particular, it is preferably 2 nm or more and 30 nm or less. If the particle size is smaller than 1 nm, the particles agglomerate, so that a uniform coating film may not be formed and a high refractive index pattern may not be formed uniformly. On the other hand, when the particle size is 100 nm or more, light may be scattered and the transparency of the coating film may be lost.

次に、本実施形態に係る高屈折率パターン形成方法を説明する。 Next, the high refractive index pattern forming method according to this embodiment will be described.

高屈折率パターン形成方法は、高屈折率パターン形成用組成物形成工程、パターン描画工程および硬化塗膜形成工程の3つの工程を有する。高屈折率パターン形成用組成物形成工程は上述の通りであるため、ここでは省略する。 The high refractive index pattern forming method has three steps of a high refractive index pattern forming composition forming step, a pattern drawing step and a cured coating film forming step. Since the high refractive index pattern forming composition forming step is as described above, it is omitted here.

まず、パターン描画工程について説明する。 First, the pattern drawing process will be described.

パターン描画工程としては、任意のパターンをあらかじめCADなどで作成し、作成したパターンに従って感光層12の所望の位置にレーザー照射することで感光層12の第1の領域13を露光して、高屈折率パターン形成を行うことができる。用いられるレーザーとしては、レーザーの発光波長が、塗膜中の光重合開始剤および金属酸化物ナノ粒子の吸収波長範囲に含まれているものであればよい。これにより、レーザー照射部の重合反応が起こり、且つ金属酸化物が加熱され、屈折率が上昇する。その結果、レーザー照射された第1の領域13のみが高屈折率化し、レーザー照射された第1の領域13とレーザー照射されていない第2の領域14とで屈折率差が生じる。 In the pattern drawing step, an arbitrary pattern is created in advance by CAD or the like, and a desired position of the photosensitive layer 12 is irradiated with laser in accordance with the created pattern to expose the first region 13 of the photosensitive layer 12 to expose the high refractive index. Rate pattern formation can be performed. The laser used may be any laser whose emission wavelength is within the absorption wavelength range of the photopolymerization initiator and the metal oxide nanoparticles in the coating film. As a result, the polymerization reaction of the laser irradiation portion occurs, the metal oxide is heated, and the refractive index increases. As a result, only the laser-irradiated first region 13 has a high refractive index, and a difference in refractive index occurs between the laser-irradiated first region 13 and the laser-unirradiated second region 14.

使用する金属酸化物と該金属酸化物の修飾基の種類にもよるが、例えば、レーザー露光された第1の領域13とレーザー露光されていない第2の領域14とでは、0.05以上0.2以下の屈折率差が生じていることが望ましい。特に0.1以上0.2以下の屈折率差が生じていることがさらに好ましい。屈折率差が0.05より小さい場合には、十分な回折光が得られない。 Depending on the type of the metal oxide used and the modifying group of the metal oxide, for example, the laser-exposed first region 13 and the non-laser-exposed second region 14 are 0.05 or more and 0 or more. It is desirable that the difference in refractive index is less than or equal to 0.2. In particular, it is more preferable that the refractive index difference is 0.1 or more and 0.2 or less. If the refractive index difference is smaller than 0.05, sufficient diffracted light cannot be obtained.

レーザーとしては、COレーザー、He−Neレーザー、Arレーザー、エキシマレーザー等の気体レーザー、または、YAGレーザー、YVO4レーザー等の固体レーザー、または半導体レーザー等が例示される。装置の汎用性などの理由から特に半導体レーザーが好適に利用される。 Examples of the laser include CO 2 laser, He—Ne laser, Ar laser, gas laser such as excimer laser, solid-state laser such as YAG laser and YVO 4 laser, and semiconductor laser. A semiconductor laser is particularly preferably used because of the versatility of the device.

次に、硬化塗膜形成工程について説明する。 Next, the cured coating film forming step will be described.

高屈折率パターンを描画した感光層12に対し、紫外線を照射することでレーザー照射されていない第2の領域14が硬化し、高屈折率パターンを有する硬化塗膜が形成される。紫外線を照射するにあっては、高圧水銀灯、低圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、カーボンアーク、キセノンアーク等の紫外線照射ランプが利用できる。また、紫外線照射の際に酸素濃度を低下させるために導入される不活性ガスとしては、窒素を用いることができる。また、紫外線照射ランプのほかにフラッシュキセノンランプも利用できる。 By irradiating the photosensitive layer 12 on which the high refractive index pattern is drawn with ultraviolet rays, the second region 14 which is not irradiated with the laser is cured, and a cured coating film having the high refractive index pattern is formed. For irradiation with ultraviolet rays, ultraviolet irradiation lamps such as high-pressure mercury lamp, low-pressure mercury lamp, ultra-high pressure mercury lamp, metal halide lamp, carbon arc, and xenon arc can be used. Nitrogen can be used as the inert gas introduced to reduce the oxygen concentration during ultraviolet irradiation. In addition to UV irradiation lamps, flash xenon lamps can also be used.

なお、硬化塗膜を形成した後に加熱工程を設けてもよい。加熱手段としては、オーブン、ホットプレート、IRヒーター等の熱源を用いた加熱、送風、熱風などが例示される。 A heating step may be provided after forming the cured coating film. Examples of the heating means include heating using a heat source such as an oven, a hot plate, and an IR heater, air blowing, and hot air blowing.

以上により、本実施形態に係る高屈折率パターンは形成される。 As described above, the high refractive index pattern according to this embodiment is formed.

本実施形態に係る高屈折率パターン形成用組成物及び高屈折率パターン形成方法によれば、レーザー照射による重合および加熱により、レーザー光が照射された第1の領域とレーザー光が照射されていない第2の領域とで屈折率差が生じるため、簡便な方法で高屈折率パターンを形成することが可能となる。また、工程が少ないため、再現良く複製も可能であり、かつ、金型が不要なため、様々な形状のパターンを低コストで作製することが可能となる。 According to the composition for forming a high refractive index pattern and the method for forming a high refractive index pattern according to the present embodiment, the first region irradiated with laser light and the laser light are not irradiated by polymerization and heating by laser irradiation. Since a difference in refractive index occurs between the second region and the second region, it becomes possible to form a high refractive index pattern by a simple method. In addition, since the number of steps is small, it is possible to reproduce with good reproducibility, and since a mold is not required, it is possible to produce patterns of various shapes at low cost.

以下に本発明の各実施例を示す。 Examples of the present invention will be shown below.

[塗液の調製]
(感光層形成用塗液1の調製)
メタクリロイル基修飾酸化チタンナノ粒子(SR−0820、粒径2nm以上5nm以下、トルエン分散体、大八化学工業(株)製)を固形分中100wt%に対し、光重合開始剤としてIrgacure907(BASFジャパン(株)製)を固形分比率で5wt%添加し、全体の固形分が10wt%になるように、トルエンで希釈した。
[Preparation of coating liquid]
(Preparation of coating liquid 1 for forming photosensitive layer)
Methacryloyl group-modified titanium oxide nanoparticles (SR-0820, particle size 2 nm or more and 5 nm or less, toluene dispersion, manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.) were used as a photopolymerization initiator to Irgacure 907 (BASF Japan (BASF Japan ( (Manufactured by K.K.) was added at a solid content of 5 wt% and diluted with toluene so that the total solid content was 10 wt %.

(感光層形成用塗液2の調製)
メタクリロイル基修飾酸化チタンナノ粒子(SR−0820、粒径2nm以上5nm以下、トルエン分散体、大八化学工業(株)製)を固形分中98wt%と、六ホウ化ランタンナノ粒子(KHF−7AH、粒径20nm、トルエン分散体、住友金属鉱山(株)製)を固形分中2wt%とに対し、光重合開始剤としてIrgacure907(BASFジャパン(株)製)を固形分比率で5wt%添加し、全体の固形分が10wt%になるように、トルエンで希釈した。
(Preparation of coating liquid 2 for forming photosensitive layer)
Methacryloyl group-modified titanium oxide nanoparticles (SR-0820, particle size 2 nm or more and 5 nm or less, toluene dispersion, manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.) in a solid content of 98 wt% and lanthanum hexaboride nanoparticles (KHF-7AH, Particle size 20 nm, toluene dispersion, Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.) was 2 wt% in the solid content, and Irgacure 907 (manufactured by BASF Japan Ltd.) as a photopolymerization initiator was added in a solid content ratio of 5 wt %, It was diluted with toluene so that the total solid content was 10 wt %.

(感光層形成用塗液3の調製)
メタクリロイル基修飾酸化チタンナノ粒子(SR−0820、粒径2nm以上5nm以下、トルエン分散体、大八化学工業(株)製)を固形分中95wt%と、六ホウ化ランタンナノ粒子(KHF−7AH、粒径20nm、トルエン分散体、住友金属鉱山(株)製)を固形分中5wt%とに対し、光重合開始剤としてIrgacure907(BASFジャパン(株)製)を固形分比率で5wt%添加し、全体の固形分が10wt%になるように、トルエンで希釈した。
(Preparation of coating liquid 3 for forming photosensitive layer)
Methacryloyl group-modified titanium oxide nanoparticles (SR-0820, particle size 2 nm or more and 5 nm or less, toluene dispersion, manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.) in solid content of 95 wt% and lanthanum hexaboride nanoparticles (KHF-7AH, Particle size 20 nm, toluene dispersion, Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.) 5% by weight in the solid content, and Irgacure 907 (BASF Japan Co., Ltd.) as a photopolymerization initiator was added at a solid content ratio of 5% by weight. It was diluted with toluene so that the total solid content was 10 wt %.

(感光層形成用塗液4の調製)
メタクリロイル基修飾酸化チタンナノ粒子(SR−0820、粒径2nm以上5nm以下、トルエン分散体、大八化学工業(株)製)を固形分中90wt%と、六ホウ化ランタンナノ粒子(KHF−7AH、粒径20nm、トルエン分散体、住友金属鉱山(株)製)を固形分中10wt%とに対し、光重合開始剤としてIrgacure907(BASFジャパン(株)製)を固形分比率で5wt%添加し、全体の固形分が10wt%になるように、トルエンで希釈した。
(Preparation of coating liquid 4 for forming photosensitive layer)
Methacryloyl group-modified titanium oxide nanoparticles (SR-0820, particle size 2 nm or more and 5 nm or less, toluene dispersion, manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.) in solid content of 90 wt% and lanthanum hexaboride nanoparticles (KHF-7AH, Particle size 20 nm, toluene dispersion, manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.) is 10 wt% in the solid content, and Irgacure 907 (manufactured by BASF Japan Co., Ltd.) as a photopolymerization initiator is added in a solid content ratio of 5 wt %. It was diluted with toluene so that the total solid content was 10 wt %.

(感光層形成用塗液5の調製)
メタクリロイル基修飾酸化チタンナノ粒子(SR−0820、粒径2nm以上5nm以下、トルエン分散体、大八化学工業(株)製)を固形分中70wt%と、六ホウ化ランタンナノ粒子(KHF−7AH、粒径20nm、トルエン分散体、住友金属鉱山(株)製)を固形分中30wt%とに対し、光重合開始剤としてIrgacure907(BASFジャパン(株)製)を固形分比率で5wt%添加し、全体の固形分が10wt%になるように、トルエンで希釈した。
(Preparation of coating liquid 5 for forming photosensitive layer)
Methacryloyl group-modified titanium oxide nanoparticles (SR-0820, particle size 2 nm to 5 nm, toluene dispersion, manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.) in solid content of 70 wt%, lanthanum hexaboride nanoparticles (KHF-7AH, Particle size 20 nm, toluene dispersion, manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.) was 30 wt% in the solid content, and Irgacure 907 (manufactured by BASF Japan Ltd.) as a photopolymerization initiator was added in a solid content ratio of 5 wt %. It was diluted with toluene so that the total solid content was 10 wt %.

(感光層形成用塗液6の調製)
メタクリロイル基修飾酸化チタンナノ粒子(SR−0820、粒径2nm以上5nm以下、トルエン分散体、大八化学工業(株)製)を固形分中95wt%と、ATOナノ粒子(ELCOM V−3508、粒径8nm、PGME分散体、日揮触媒化成工業(株)製)を固形分中5wt%とに対し、光重合開始剤としてIrgacure907(BASFジャパン(株)製)を固形分比率で5wt%添加し、全体の固形分が10wt%になるように、トルエンで希釈した。
(Preparation of coating liquid 6 for forming photosensitive layer)
Methacryloyl group-modified titanium oxide nanoparticles (SR-0820, particle size 2 nm to 5 nm, toluene dispersion, manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.) in solid content of 95 wt% and ATO nanoparticles (ELCOM V-3508, particle size) 8 nm, PGME dispersion, manufactured by JGC Catalysts & Chemicals Co., Ltd.) was 5 wt% in the solid content, and Irgacure 907 (manufactured by BASF Japan Ltd.) was added as a photopolymerization initiator in a solid content ratio of 5 wt %, and the whole was added. Was diluted with toluene so that the solid content thereof was 10 wt %.

(感光層形成用塗液7の調製)
メタクリロイル基修飾酸化チタンナノ粒子(SR−0820、粒径2nm以上5nm以下、トルエン分散体、大八化学工業(株)製)を固形分中90wt%と、ATOナノ粒子(ELCOM V−3508、粒径8nm、PGME分散体、日揮触媒化成工業(株)製)を固形分中10wt%とに対し、光重合開始剤としてIrgacure907(BASFジャパン(株)製)を固形分比率で5wt%添加し、全体の固形分が10wt%になるように、トルエンで希釈した。
(Preparation of coating liquid 7 for forming photosensitive layer)
Methacryloyl group-modified titanium oxide nanoparticles (SR-0820, particle size 2 nm to 5 nm, toluene dispersion, manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.) in solid content of 90 wt% and ATO nanoparticles (ELCOM V-3508, particle size) 8 nm, PGME dispersion, manufactured by JGC Catalysts & Chemicals Co., Ltd.) was 10 wt% in the solid content, and Irgacure 907 (manufactured by BASF Japan Ltd.) as a photopolymerization initiator was added in a solid content ratio of 5 wt%, and the whole was added. Was diluted with toluene so that the solid content thereof was 10 wt %.

(感光層形成用塗液8の調製)
メタクリロイル基修飾酸化チタンナノ粒子(SR−0820、粒径2nm以上5nm以下、トルエン分散体、大八化学工業(株)製)を固形分中80wt%と、ATOナノ粒子(ELCOM V−3508、粒径8nm、PGME分散体、日揮触媒化成工業(株)製)を固形分中20wt%とに対し、光重合開始剤としてIrgacure907(BASFジャパン(株)製)を固形分比率で5wt%添加し、全体の固形分が10wt%になるように、トルエンで希釈した。
(Preparation of coating liquid 8 for forming photosensitive layer)
80% by weight of methacryloyl group-modified titanium oxide nanoparticles (SR-0820, particle size 2 nm to 5 nm, toluene dispersion, manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.) in solid content, and ATO nanoparticles (ELCOM V-3508, particle size) 8 nm, PGME dispersion, manufactured by JGC Catalysts & Chemicals Co., Ltd.) was 20 wt% in the solid content, and Irgacure 907 (manufactured by BASF Japan Ltd.) was added as a photopolymerization initiator in a solid content ratio of 5 wt%, and the whole was added. Was diluted with toluene so that the solid content thereof was 10 wt %.

(感光層形成用塗液9の調製)
メタクリロイル基修飾酸化チタンナノ粒子(SR−0820、粒径2nm以上5nm以下、トルエン分散体、大八化学工業(株)製)を固形分中70wt%と、ATOナノ粒子(ELCOM V−3508、粒径8nm、PGME分散体、日揮触媒化成工業(株)製)を固形分中30wt%とに対し、光重合開始剤としてIrgacure907(BASFジャパン(株)製)を固形分比率で5wt%添加し、全体の固形分が10wt%になるように、トルエンで希釈した。
(Preparation of coating liquid 9 for forming photosensitive layer)
Methacryloyl group-modified titanium oxide nanoparticles (SR-0820, particle size 2 nm to 5 nm, toluene dispersion, manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.) in solid content of 70 wt% and ATO nanoparticles (ELCOM V-3508, particle size) 8 nm, PGME dispersion, manufactured by JGC Catalysts & Chemicals Co., Ltd.) was 30 wt% in the solid content, and Irgacure 907 (manufactured by BASF Japan Ltd.) was added as a photopolymerization initiator in a solid content ratio of 5 wt %, and the whole was added. Was diluted with toluene so that the solid content thereof was 10 wt %.

(感光層形成用塗液10の調製)
光重合性のない化合物により表面修飾された酸化チタンナノ粒子(NSU−399JPF−7、粒径10nm、1−メトキシ−2−プロパノール(以下、PGME)分散体、ナガセケムテックス(株)製)を固形分中80wt%と、ペンタエリスリトールトリアクリレート(PE−3A、共栄社化学(株)製)を固形分中20wt%とに対し、光重合開始剤としてIrgacure907(BASFジャパン(株)製)を固形分比率で5wt%添加し、全体の固形分が10wt%になるように、PGMEで希釈した。
(Preparation of coating liquid 10 for forming photosensitive layer)
Titanium oxide nanoparticles (NSU-399JPF-7, particle size 10 nm, 1-methoxy-2-propanol (hereinafter referred to as PGME) dispersion, manufactured by Nagase Chemtex Co., Ltd.) surface-modified with a compound having no photopolymerizability are solid. 80 wt% of the content and pentaerythritol triacrylate (PE-3A, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) in the solid content of 20 wt%, and Irgacure 907 (manufactured by BASF Japan Ltd.) as a photopolymerization initiator in the solid content ratio. Was added by 5 wt% and diluted with PGME so that the total solid content was 10 wt %.

(感光層形成用塗液11の調製)
光重合性のない化合物により表面修飾された酸化チタンナノ粒子(NSU−399JPF−7、粒径10nm、PGME分散体、ナガセケムテックス(株)製)を固形分中60wt%と、ペンタエリスリトールトリアクリレート(PE−3A、共栄社化学(株)製)を固形分中40wt%とに対し、光重合開始剤としてIrgacure907(BASFジャパン(株)製)を固形分比率で5wt%添加し、全体の固形分が10wt%になるように、PGMEで希釈した。
(Preparation of Photosensitive Layer Coating Liquid 11)
Titanium oxide nanoparticles (NSU-399JPF-7, particle size 10 nm, PGME dispersion, manufactured by Nagase ChemteX Co., Ltd.) surface-modified with a compound having no photopolymerizable property were added in an amount of 60 wt% in solid content, and pentaerythritol triacrylate ( PE-3A, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., was added to Irgacure 907 (manufactured by BASF Japan Co., Ltd.) as a photopolymerization initiator in a solid content ratio of 5 wt% with respect to 40 wt% in the solid content, and the total solid content was increased. It was diluted with PGME to be 10 wt %.

(感光層形成用塗液12の調製)
メタクリロイル基修飾酸化チタンナノ粒子(SR−0820、粒径2nm以上5nm以下、トルエン分散体、大八化学工業(株)製)を固形分中72wt%と、六ホウ化ランタンナノ粒子(KHF−7AH、粒径20nm、トルエン分散体、住友金属鉱山(株)製)を固形分中8wt%と、ペンタエリスリトールトリアクリレート(PE−3A、共栄社化学(株)製)を固形分中20wt%とに対し、光重合開始剤としてIrgacure907(BASFジャパン(株)製)を固形分比率で5wt%添加し、全体の固形分が10wt%になるように、トルエンで希釈した。
(Preparation of coating liquid 12 for forming photosensitive layer)
Methacryloyl group-modified titanium oxide nanoparticles (SR-0820, particle size 2 nm or more and 5 nm or less, toluene dispersion, manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.) in a solid content of 72 wt% and lanthanum hexaboride nanoparticles (KHF-7AH, Particle size 20 nm, toluene dispersion, Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.) 8 wt% in solid content, pentaerythritol triacrylate (PE-3A, Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) 20 wt% in solid content, Irgacure 907 (manufactured by BASF Japan Ltd.) was added as a photopolymerization initiator in a solid content ratio of 5 wt %, and diluted with toluene so that the total solid content was 10 wt %.

(感光層形成用塗液13の調製)
メタクリロイル基修飾酸化チタンナノ粒子(SR−0820、粒径2nm以上5nm以下、トルエン分散体、大八化学工業(株)製)を固形分中54wt%と、六ホウ化ランタンナノ粒子(KHF−7AH、粒径20m、トルエン分散体、住友金属鉱山(株)製)を固形分中6wt%と、ペンタエリスリトールトリアクリレート(PE−3A、共栄社化学(株)製)を固形分中40wt%とに対し、光重合開始剤としてIrgacure907(BASFジャパン(株)製)を固形分比率で5wt%添加し、全体の固形分が10wt%になるように、トルエンで希釈した。
(Preparation of coating liquid 13 for forming photosensitive layer)
Methacryloyl group-modified titanium oxide nanoparticles (SR-0820, particle size 2 nm or more and 5 nm or less, toluene dispersion, manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.) were 54 wt% in the solid content, and lanthanum hexaboride nanoparticles (KHF-7AH, Particle size 20 m, toluene dispersion, Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.) 6 wt% in solid content, pentaerythritol triacrylate (PE-3A, Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) 40 wt% in solid content, Irgacure 907 (manufactured by BASF Japan Ltd.) was added as a photopolymerization initiator in a solid content ratio of 5 wt %, and diluted with toluene so that the total solid content was 10 wt %.

(感光層形成用塗液14の調製)
メタクリロイル基修飾酸化チタンナノ粒子(SR−0820、粒径2nm以上5nm以下、トルエン分散体、大八化学工業(株)製)を固形分中36wt%と、六ホウ化ランタンナノ粒子(KHF−7AH、粒径20nm、トルエン分散体、住友金属鉱山(株)製)を固形分中4wt%と、ペンタエリスリトールトリアクリレート(PE−3A、共栄社化学(株)製)を固形分中60wt%とに対し、光重合開始剤としてIrgacure907(BASFジャパン(株)製)を固形分比率で5wt%添加し、全体の固形分が10wt%になるように、トルエンで希釈した。
(Preparation of Photosensitive Layer Forming Coating Liquid 14)
Methacryloyl group-modified titanium oxide nanoparticles (SR-0820, particle size 2 nm to 5 nm, toluene dispersion, manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.) in solid content of 36 wt%, lanthanum hexaboride nanoparticles (KHF-7AH, Particle size 20 nm, toluene dispersion, Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.) 4 wt% in solid content, pentaerythritol triacrylate (PE-3A, Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) 60 wt% in solid content, Irgacure 907 (manufactured by BASF Japan Ltd.) was added as a photopolymerization initiator in a solid content ratio of 5 wt %, and diluted with toluene so that the total solid content was 10 wt %.

(感光層形成用塗液15の調製)
メタクリロイル基修飾酸化チタンナノ粒子(SR−0820、粒径2nm以上5nm以下、トルエン分散体、大八化学工業(株)製)を固形分中18wt%と、六ホウ化ランタンナノ粒子(KHF−7AH、粒径20nm、トルエン分散体、住友金属鉱山(株)製)を固形分中2wt%と、ペンタエリスリトールトリアクリレート(PE−3A、共栄社化学(株)製)を固形分中80wt%とに対し、光重合開始剤としてIrgacure907(BASFジャパン(株)製)を固形分比率で5wt%添加し、全体の固形分が10wt%になるように、トルエンで希釈した。
(Preparation of coating liquid 15 for forming photosensitive layer)
Methacryloyl group-modified titanium oxide nanoparticles (SR-0820, particle size 2 nm or more and 5 nm or less, toluene dispersion, manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.) in a solid content of 18 wt% and lanthanum hexaboride nanoparticles (KHF-7AH, Particle size 20 nm, toluene dispersion, Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.) 2 wt% in solid content, pentaerythritol triacrylate (PE-3A, Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) 80 wt% in solid content, Irgacure 907 (manufactured by BASF Japan Ltd.) was added as a photopolymerization initiator in a solid content ratio of 5 wt %, and diluted with toluene so that the total solid content was 10 wt %.

[パターン作成]
ライン部1μm、スペース部1μmの線幅で10mm×10mmの範囲のパターンを作成し、画像データをレーザー描画装置(DWL66fs、ハイデベルグ社製)に取り込んだ。
[Pattern creation]
A pattern having a line width of 1 μm in the line portion and 1 μm in the space portion and having a range of 10 mm×10 mm was prepared, and the image data was taken into a laser drawing device (DWL66fs, manufactured by Heideberg).

[実施例1]
透明ガラス基板上に、硬化後の膜厚が600nmになるようにドクターブレードを用いて感光層形成用塗液2を塗布、及び60℃のオーブンで1分間乾燥後、パターンを取り込んだレーザー描画装置を用いて、レーザーの出力0.3Wで照射し、塗膜にパターンを作製した。その後、窒素パージ下で紫外線を露光量400mJ/cmで照射し、未硬化部を硬化させて硬化塗膜を作製した。
[Example 1]
A laser drawing device incorporating a pattern after applying the photosensitive layer forming coating liquid 2 on a transparent glass substrate using a doctor blade so that the film thickness after curing is 600 nm, and drying in an oven at 60° C. for 1 minute. Was irradiated with a laser output of 0.3 W to form a pattern on the coating film. Then, under a nitrogen purge, ultraviolet rays were irradiated at an exposure dose of 400 mJ/cm 2 to cure the uncured portion to prepare a cured coating film.

[実施例2]
感光層形成用塗液2の代わりに感光層形成用塗液3を用い、レーザー出力を0.1Wにする以外は実施例1と同様にして、硬化塗膜を作製した。
[Example 2]
A cured coating film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the photosensitive layer forming coating liquid 3 was used in place of the photosensitive layer forming coating liquid 2 and the laser output was set to 0.1 W.

[実施例3]
レーザー出力を0.2Wにする以外は実施例2と同様にして、硬化塗膜を作製した。
[Example 3]
A cured coating film was prepared in the same manner as in Example 2 except that the laser output was 0.2 W.

[実施例4]
レーザー出力を0.3Wにする以外は実施例2と同様にして、硬化塗膜を作製した。
[Example 4]
A cured coating film was produced in the same manner as in Example 2 except that the laser output was 0.3 W.

[実施例5〜7]
感光層形成用塗液3の代わりに感光層形成用塗液4を用いる以外は実施例2〜4と同様にして、それぞれ硬化塗膜を作製した。
[Examples 5 to 7]
Cured coating films were prepared in the same manner as in Examples 2 to 4 except that the photosensitive layer forming coating liquid 4 was used in place of the photosensitive layer forming coating liquid 3.

[実施例8]
感光層形成用塗液2の代わりに感光層形成用塗液6を用いる以外は実施例1と同様にして、硬化塗膜を作製した。
[Example 8]
A cured coating film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the photosensitive layer forming coating liquid 6 was used in place of the photosensitive layer forming coating liquid 2.

[実施例9]
感光層形成用塗液2の代わりに感光層形成用塗液7を用い、レーザーの出力を0.2Wにする以外は実施例1と同様にして、硬化塗膜を作製した。
[Example 9]
A cured coating film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the photosensitive layer forming coating liquid 7 was used in place of the photosensitive layer forming coating liquid 2 and the laser output was set to 0.2 W.

[実施例10]
感光層形成用塗液2の代わりに感光層形成用塗液7を用いる以外は実施例1と同様にして、硬化塗膜を作製した。
[Example 10]
A cured coating film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the photosensitive layer forming coating liquid 7 was used in place of the photosensitive layer forming coating liquid 2.

[実施例11〜13]
感光層形成用塗液2の代わりに感光層形成用塗液8を用いる以外は実施例2〜4と同様にして、それぞれ硬化塗膜を作製した。
[Examples 11 to 13]
Cured coating films were prepared in the same manner as in Examples 2 to 4 except that the photosensitive layer forming coating liquid 8 was used in place of the photosensitive layer forming coating liquid 2.

[比較例1]
感光層形成用塗液2の代わりに感光層形成用塗液1を用いる以外は実施例1と同様にして、硬化塗膜を作製した。
[Comparative Example 1]
A cured coating film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the photosensitive layer forming coating liquid 1 was used in place of the photosensitive layer forming coating liquid 2.

[比較例2]
レーザー出力を0.5Wにする以外は比較例1と同様にして、硬化塗膜を作製した。
[Comparative example 2]
A cured coating film was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that the laser output was 0.5 W.

[比較例3]
レーザー出力を1.0Wにする以外は比較例1と同様にして、硬化塗膜を作製した。
[Comparative Example 3]
A cured coating film was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that the laser output was 1.0 W.

[比較例4]
感光層形成用塗液2の代わりに感光層形成用塗液5を用いる以外は実施例1と同様にして、硬化塗膜を作製した。
[Comparative Example 4]
A cured coating film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the photosensitive layer forming coating liquid 5 was used in place of the photosensitive layer forming coating liquid 2.

[比較例5]
感光層形成用塗液2の代わりに感光層形成用塗液9を用いる以外は実施例1と同様にして、硬化塗膜を作製した。
[Comparative Example 5]
A cured coating film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the photosensitive layer forming coating liquid 9 was used in place of the photosensitive layer forming coating liquid 2.

[比較例6]
感光層形成用塗液2の代わりに感光層形成用塗液10を用いる以外は、実施例1と同様にして硬化塗膜を作製した。
[Comparative Example 6]
A cured coating film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the photosensitive layer forming coating liquid 10 was used in place of the photosensitive layer forming coating liquid 2.

[比較例7]
感光層形成用塗液2の代わりに感光層形成用塗液11を用い、レーザー出力を1.0Wにする以外は、実施例1と同様にして硬化塗膜を作製した。
[Comparative Example 7]
A cured coating film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the photosensitive layer forming coating liquid 11 was used in place of the photosensitive layer forming coating liquid 2 and the laser output was set to 1.0 W.

[実施例14]
感光層形成用塗液2の代わりに感光層形成用塗液12を用い、レーザー出力を0.1Wにする以外は実施例1と同様にして、硬化塗膜を作製した。
[Example 14]
A cured coating film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the photosensitive layer forming coating liquid 12 was used in place of the photosensitive layer forming coating liquid 2 and the laser output was set to 0.1 W.

[実施例15]
感光層形成用塗液2の代わりに感光層形成用塗液13を用い、レーザー出力を0.2Wにする以外は実施例1と同様にして、硬化塗膜を作製した。
[Example 15]
A cured coating film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the photosensitive layer forming coating liquid 13 was used in place of the photosensitive layer forming coating liquid 2 and the laser output was 0.2 W.

[実施例16]
感光層形成用塗液2の代わりに感光層形成用塗液14を用い、レーザー出力を1.0Wにする以外は実施例1と同様にして、硬化塗膜を作製した。
[Example 16]
A cured coating film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the photosensitive layer forming coating liquid 14 was used in place of the photosensitive layer forming coating liquid 2 and the laser output was set to 1.0 W.

[比較例8]
感光層形成用塗液2の代わりに感光層形成用塗液15を用い、レーザー出力を1.0Wにする以外は実施例1と同様にして、硬化塗膜を作製した。
[Comparative Example 8]
A cured coating film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the photosensitive layer forming coating liquid 15 was used in place of the photosensitive layer forming coating liquid 2 and the laser output was set to 1.0 W.

作製した高屈折率パターンの回折光を目視にて評価した。
◎:回折光がきわめて明確に確認できる
○:回折光が確認できる
△:基材裏面を黒くしなければ回折光が確認できない
×:回折光が見えない
The diffracted light of the produced high refractive index pattern was visually evaluated.
◎: Diffracted light can be confirmed very clearly ○: Diffracted light can be confirmed △: Diffracted light cannot be confirmed unless the back surface of the substrate is black ×: Diffracted light cannot be seen

実施例1〜実施例13及び比較例1〜比較例7の評価結果を表1に示す。 Table 1 shows the evaluation results of Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 7.

実施例1〜13では、高屈折率パターンが形成され、回折光が確認された。 In Examples 1 to 13, high refractive index patterns were formed and diffracted light was confirmed.

比較例1〜2では、光重合性の反応基を有する化合物により表面修飾された金属酸化物ナノ粒子(A)のみ用い、レーザー光の発光波長領域に吸収を持つ化合物(B)を用いていないため、基材表面を黒くしなければ回折光を確認できなかった。比較例3では、明確に回折光を確認できたが、実施例と比較してレーザー光の出力を高くしなければならなかった。このことから、化合物(B)を添加しない場合には、レーザー照射により吸収するエネルギーが少なく、金属酸化物ナノ粒子(A)が十分に加熱されないため、レーザー照射による重合および加熱の効率が低下し、レーザー照射された第1の領域13とレーザー照射されていない第2の領域14とで高屈折率パターンが形成されるのに十分な屈折率差が生じにくいことがわかった。 In Comparative Examples 1 and 2, only the metal oxide nanoparticles (A) surface-modified with a compound having a photopolymerizable reactive group were used, and the compound (B) having absorption in the emission wavelength region of laser light was not used. Therefore, the diffracted light could not be confirmed unless the substrate surface was blackened. In Comparative Example 3, the diffracted light could be clearly confirmed, but the output of the laser light had to be increased as compared with the Examples. From this, when the compound (B) is not added, the energy absorbed by laser irradiation is small and the metal oxide nanoparticles (A) are not sufficiently heated, so that the efficiency of polymerization and heating by laser irradiation decreases. It was found that a sufficient difference in the refractive index between the laser-irradiated first region 13 and the laser-unirradiated second region 14 to form a high-refractive index pattern is unlikely to occur.

比較例4〜5における、光重合性の反応基を有する化合物により表面修飾された金属酸化物ナノ粒子(A)の含有量が少ない場合には、塗膜の硬化性が低いため、硬化塗膜を得られないことがわかった。 When the content of the metal oxide nanoparticles (A) surface-modified with the compound having a photopolymerizable reactive group in Comparative Examples 4 to 5 is small, the curability of the coating film is low, and thus the cured coating film. Turns out I can't get it.

比較例6における、光重合性のない金属酸化物ナノ粒子と光重合性化合物(D)とを用い、レーザー光の発光波長領域に吸収をもつ化合物(B)を用いない場合には、粒子の含有量が多く、塗膜の硬化性が低いため、硬化塗膜を得られないことがわかった。 In Comparative Example 6, when the non-photopolymerizable metal oxide nanoparticles and the photopolymerizable compound (D) were used and the compound (B) having absorption in the emission wavelength region of laser light was not used, It was found that a cured coating cannot be obtained because the content is large and the curability of the coating is low.

比較例7における、光重合性のない金属酸化物ナノ粒子と光重合性化合物(D)とを用い、レーザー光の発光波長領域に吸収をもつ化合物(B)を用いない場合には、レーザー光の出力を高くしても、レーザー照射された第1の領域13とレーザー照射されていない第2の領域14とで屈折率差が生じず、回折光が観察されないことがわかった。 In Comparative Example 7, when the non-photopolymerizable metal oxide nanoparticles and the photopolymerizable compound (D) were used and the compound (B) having absorption in the emission wavelength region of laser light was not used, laser light was used. It was found that no difference in refractive index was caused between the laser-irradiated first region 13 and the laser-unirradiated second region 14 even when the output of the above was increased, and diffracted light was not observed.

実施例14〜実施例16及び比較例8の評価結果を表2に示す。 Table 2 shows the evaluation results of Examples 14 to 16 and Comparative Example 8.

実施例14〜16では、高屈折率パターンが形成され、回折光が確認された。 In Examples 14 to 16, a high refractive index pattern was formed and diffracted light was confirmed.

比較例8における、光重合性の反応基を有する化合物により表面修飾された金属酸化物ナノ粒子(A)とレーザー光の発光波長領域に吸収をもつ化合物(B)との合計含有量が少ない場合には、回折光を確認することができなかった。このことから、金属酸化物ナノ粒子(A)と化合物(B)との合計含有量が少ない場合には、照射したレーザー光のうち吸収できるエネルギーが少なく、金属酸化物ナノ粒子(A)が十分に加熱されないため、レーザー照射された第1の領域13とレーザー照射されていない第2の領域14とで回折光が確認されるのに十分な屈折率差が生じないことがわかった。 In Comparative Example 8, when the total content of the metal oxide nanoparticles (A) surface-modified with the compound having a photopolymerizable reactive group and the compound (B) having absorption in the emission wavelength region of laser light is small. No diffracted light could be confirmed. From this, when the total content of the metal oxide nanoparticles (A) and the compound (B) is small, the energy that can be absorbed in the irradiated laser light is small and the metal oxide nanoparticles (A) are sufficient. It was found that there is no sufficient difference in refractive index between the laser-irradiated first region 13 and the laser-unirradiated second region 14 so that diffracted light can be confirmed because the laser beam is not heated.

本発明に係る高屈折率パターン形成用組成物は、光拡散部材、光配線部材、回折格子などの光学部材用途、ホログラムなどの装飾、セキュリティ用途などに利用できる。 The composition for forming a high refractive index pattern according to the present invention can be used as a light diffusing member, an optical wiring member, an optical member such as a diffraction grating, a decoration such as a hologram, and a security application.

10 積層体
11 基材層
12 感光層
13 第1の領域
14 第2の領域
10 Laminated body 11 Base material layer 12 Photosensitive layer 13 First area 14 Second area

Claims (7)

少なくとも光重合性の反応基を有する化合物により表面修飾された金属酸化物ナノ粒子(A)と、
レーザー光の発光波長領域に吸収をもつ化合物(B)と、
光重合開始剤(C)とを含み、
前記金属酸化物ナノ粒子(A)と前記化合物(B)との合計含有量が、固形分中25wt%以上であり、
前記金属酸化物ナノ粒子(A)と前記化合物(B)との重量比率が、98:2から80:20であり、
前記化合物(B)が、光重合性の反応基を有する化合物により表面修飾されていない金属ナノ粒子であって、かつ、六ホウ化ランタンナノ粒子およびアンチモンドープ酸化スズナノ粒子のいずれかであることを特徴とする、高屈折率パターン形成用組成物。
Metal oxide nanoparticles (A) surface-modified with a compound having at least a photopolymerizable reactive group,
A compound (B) having absorption in the emission wavelength region of laser light,
Including a photopolymerization initiator (C),
The total content of the metal oxide nanoparticles (A) and the compound (B) is 25 wt% or more in the solid content,
The weight ratio of the metal oxide nanoparticles (A) and the compound (B) is 98:2 to 80:20,
The compound (B), I Oh with metal nanoparticles are not surface modified with a compound having a photopolymerizable reactive group, and Ru der either lanthanum hexaboride nanoparticles and antimony-doped tin oxide nanoparticles A composition for forming a high refractive index pattern, which comprises:
光重合性化合物(D)を更に含むことを特徴とする、請求項1に記載の高屈折率パターン形成用組成物。 The composition for forming a high refractive index pattern according to claim 1, further comprising a photopolymerizable compound (D). 前記金属酸化物ナノ粒子(A)を構成する金属酸化物が、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化スズの何れかであることを特徴とする、請求項1または2に記載の高屈折率パターン形成用組成物。 The high refractive index according to claim 1 or 2, wherein the metal oxide forming the metal oxide nanoparticles (A) is any one of titanium oxide, zirconium oxide, zinc oxide, and tin oxide. A composition for pattern formation. 前記金属酸化物ナノ粒子(A)の粒径が、1nm以上100nm以下であることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれかに記載の高屈折率パターン形成用組成物。 The particle size of the metal oxide nanoparticles (A) is 1 nm or more and 100 nm or less, and the composition for forming a high refractive index pattern according to any one of claims 1 to 3. 請求項1乃至4のいずれかに記載の高屈折率パターン形成用組成物を基材上に積層して感光層を形成する工程と、
前記感光層に対し、レーザー光を所定のパターンに従って照射して、高屈折率パターンを形成する工程と、
前記感光層に対し、紫外線を照射して、前記レーザー光が照射されていない領域を硬化させる工程とを含むことを特徴とする、高屈折率パターン形成方法。
Forming a photosensitive layer by laminating the composition for forming a high refractive index pattern according to any one of claims 1 to 4 on a substrate;
To the photosensitive layer, a step of irradiating a laser beam according to a predetermined pattern to form a high refractive index pattern,
A step of irradiating the photosensitive layer with ultraviolet rays to cure a region not irradiated with the laser beam, the method for forming a high refractive index pattern.
高屈折率パターンが形成された積層体であって、
基材と、
請求項1乃至4のいずれかに記載の高屈折率パターン形成用組成物を用いて前記基材上に積層された感光層とを備え、
前記感光層は、レーザー光が照射された第1の領域と、レーザー光が照射されていない第2の領域とを含み、
前記第1の領域と前記第2の領域とは屈折率が異なることで前記高屈折率パターンが形成された、積層体。
A laminate having a high refractive index pattern,
Base material,
A photosensitive layer laminated on the substrate using the composition for forming a high refractive index pattern according to claim 1.
The photosensitive layer includes a first region irradiated with laser light and a second region not irradiated with laser light,
A laminate, in which the high-refractive-index pattern is formed by different refractive indexes of the first region and the second region.
請求項6に記載の積層体を備える、光学素子。 An optical element comprising the laminate according to claim 6.
JP2015102203A 2015-05-19 2015-05-19 High refractive index pattern forming composition, laminate using the same, optical element and high refractive index pattern forming method Active JP6724295B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015102203A JP6724295B2 (en) 2015-05-19 2015-05-19 High refractive index pattern forming composition, laminate using the same, optical element and high refractive index pattern forming method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015102203A JP6724295B2 (en) 2015-05-19 2015-05-19 High refractive index pattern forming composition, laminate using the same, optical element and high refractive index pattern forming method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016218226A JP2016218226A (en) 2016-12-22
JP6724295B2 true JP6724295B2 (en) 2020-07-15

Family

ID=57581041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015102203A Active JP6724295B2 (en) 2015-05-19 2015-05-19 High refractive index pattern forming composition, laminate using the same, optical element and high refractive index pattern forming method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6724295B2 (en)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4344177B2 (en) * 2002-07-12 2009-10-14 大日本印刷株式会社 Photosensitive composition for volume hologram recording, photosensitive medium for volume hologram recording, and volume hologram

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016218226A (en) 2016-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2016109983A (en) Laminate with high refractive index pattern, composition for forming high refractive index pattern, and method for forming high refractive index pattern
JP6607510B2 (en) Photocurable coating composition, low refractive layer and antireflection film
KR102460223B1 (en) Transparent substrate having anti-glare and anti-reflection properties and method for manufacturing the same
JP6236829B2 (en) Structural color film forming composition and method for producing structural color film
JP6231209B2 (en) Plastic film and manufacturing method thereof
JP5846322B2 (en) Inorganic particle dispersion, inorganic particle-containing composition, coating film, plastic substrate with coating film, display device
WO2005106538A1 (en) Microlens
JP2009084398A (en) Resin composition and process for production thereof
JP5013526B2 (en) Hard coat film
KR20110110000A (en) Hard coat film, polarizing plate and image display device
TWI684797B (en) Optical laminate, polarizing plate, and display apparatus
JP6724295B2 (en) High refractive index pattern forming composition, laminate using the same, optical element and high refractive index pattern forming method
JP2015075711A (en) Silica particle-containing fine concavo-convex structural body
JP2017211512A (en) Laminate including high refractive index pattern, optical element using the same, and method for forming high refractive index pattern
JP2017102176A (en) Composition for forming high refractive index pattern, and laminate, optical element and method for forming high refractive index pattern using the same
JP2010085931A (en) Method for manufacturing hard coat film and method for manufacturing optical functional member
JP6171389B2 (en) Hard coat film
JP5419410B2 (en) Ionizing radiation curable protective liquid for emulsion mask and emulsion mask using the same
JP2016095449A (en) Composition for high refractive index pattern formation, high refractive index pattern formation method and optical element
JP5040274B2 (en) Method for producing composition for forming hard coat layer
JP4348992B2 (en) Transfer material, method for producing the same, and transfer product
JP4715993B2 (en) Photocurable coating liquid, curable resin composition, and method for producing laminate using the same
JP2016074823A (en) Composition for forming structural color developing layer, structural color film and production method of the same
JP2006045355A (en) Transfer material, method for producing the same and transferred material
JP5741249B2 (en) Photocurable composition and cured film thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180419

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190305

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190423

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191008

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191204

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200526

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200608

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6724295

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250