CN101045788A - 固化型有机金属组合物、有机金属聚合物材料以及光学部件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种固化型有机金属组合物、和将其固化得到的有机金属聚合物材料、以及使用该材料的光学部件。该固化型有机金属组合物包括具有－M－O－M－键和芳基的有机金属聚合物，和具有丙烯酰基或甲基丙烯酰基的芴系化合物，其中，M为金属原子。

Description

固化型有机金属组合物、有机金属聚合物材料以及光学部件

技术领域

本发明涉及固化型有机金属组合物、和将其固化后的有机金属聚合物材料，能够用于电配线用基板、机械部件用材料、防反射膜、表面保护膜等各种涂敷材料；光收发模块和光开关等光通信器件；光波导管、光纤、以及透镜列阵(lens array)等光传导路结构；以及含有上述结构的分光镜等光器件；集成透镜、微透镜列阵(microlens array)、反射板、导光板、投射用屏幕等显示器件(显示器或者液晶投影仪等)关联的光学部件；眼镜、CCD用光学系；用于数码相机或便携式电话用照相机等的镜头；光学滤光器、光栅、干涉计、光耦合器、光合分波器、光传感器、全息光学部件、其他的光学部件用材料；光敏器件、接触镜、医疗用人工组织、发光二极管(LED)的铸模材料等。

背景技术

含有透镜的光学元件的材料一直以来主要使用玻璃和塑料。由于玻璃的种类多，光学特性的变化丰富，所以光学设计容易，而且因其为无机系材料，所以可靠性高。而且，通过研磨能够得到高精度的光学部件。

但是，玻璃的成本高，而且平面或者球面以外的非球面形状需要使用特殊的研磨装置，或者在低温下将能够变形的玻璃材料在昂贵的耐热性高的模具(陶瓷制等)中成形，即必须通过铸模法进行成形，增加了制造成本。

另一方面，使用合成树脂材料(塑料材料)的光学元件虽然能够通过注射成形或者铸塑法便宜地制造，但是存在有耐热性低、热膨胀大、折射率等光学特性的选择范围窄、可靠性低等问题。

作为解决上述课题的方法，提出了通过在玻璃基材上叠层树脂层得到所期望的特性的复合型光学元件。在日本特开昭54-6006号公报中，公开了在平面的玻璃基板上形成有有机高分子层的低通滤波器。在日本特开昭52-25651号公报和日本特开平6-222201号公报中，公开了在玻璃透镜基材上形成有具有非球面形状的树脂层的复合型非球面透镜。

与树脂透镜相比较，复合型非球面透镜的树脂部分薄至数100μm左右，因此具有受到温度等的影响而形状变化小这样的特点。对于便携式电话或液晶投影机中使用的复合型非球面透镜，要求高耐环境性、150℃作左右的耐热性。

此外，在利用模具将树脂层转印于玻璃透镜上的工序中，为了提高生产率，形成树脂层的材料优选为光固化性树脂。

进而，为了实现机器的小型化、薄型化，需要提高树脂本身的折射率，同时，为了高精度地转印模具的形状，光固化前后的体积固化收缩率较小是必须的。

作为提高树脂折射率的方法，存在将具有高折射率的氧化物微颗粒混合于树脂中的方法。在国际公开2002/088255号小册子中公开了使用烃氧基硅烷、金属氧化物颗粒、以及丙烯酸树脂的树脂组合物。在国际公开2002/088255号小册子中记述了以烃氧基硅烷为原料的有机无机混合材料在耐热性方面优异。但是，没有具体公开复合型非球面透镜中的固化收缩率和耐热性等。

在日本特开平4-325508号公报中，公开了固体芴系丙烯酸酯溶解于丙烯酸酯单体等乙烯基化合物单体中后，通过热或者光使其进行自由基聚合而固化，作为塑料透镜用的高折射率树脂。

但是，用于溶解的丙烯酸酯单体等乙烯基化合物在聚合时伴有8～10％左右的很大的体积固化收缩。因此，在以模具成形时引起精度降低，同时，在玻璃等母材上形成树脂层的复合型非球面透镜中，由于树脂的收缩，会产生树脂层从母材上剥离这样的问题。

如在日本特开平4-325508号公报中所公开的全部由塑料构成的透镜中，没有剥离的问题，在日本特开平4-325508号公报中公开的眼镜用透镜的要求精度为数10μm左右，在形状精度上，与使用CCD以及CMOS传感器的便携式电话或者数码相机用的要求精度(1μm左右)相比，也相差一个数量级以上。

如上所述，在目前，无法得到同时满足在用于带有小型和薄型相机的便携式电话等中使用的复合型非球面透镜中所要求的低固化收缩率、高折射率、耐热性、光固化性、以及透明性(防止白浊引起的散射)等的光学部件用树脂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种体积固化收缩率小、并且虽为固化物，但是具有高折射率以及优良的耐热性等的固化型有机金属组合物、和将其固化而得的有机金属聚合物材料，以及使用上述材料的光学部件。

本发明的固化型有机金属组合物的特征在于，包括具有-M-O-M-键(M是金属原子)以及芳基的有机金属聚合物、和具有丙烯酰基或者甲基丙烯酰基的芴系化合物。

在本发明的有机金属聚合物中，含有芳基，通过构成该芳基与芴系化合物中的芳基的π电子云的重叠产生结合力，通过该结合力能够提高有机金属聚合物与芴系化合物之间的亲和性，因此抑制有机金属聚合物与芴系化合物的分离，得到高透明性。

在本发明中，由于在芴系化合物中混合了有机金属聚合物，所以能够减少体积固化收缩率。如上所述，由于有机金属聚合物与芴系化合物之间的亲和性高，所以能够以任意的比率混合有机金属聚合物与芴系化合物，即使改变混合比，其体积固化收缩率也几乎恒定，为较小的值。

此外，在本发明中，由于有机金属聚合物与芴系化合物分别具有芳基，因此能够制成具有高折射率的固化物。而且，能够制成耐热性优良的固化物。

此外，在本发明中，通过改变有机金属聚合物与芴系化合物的混合比，能够控制折射率。因此，如上所述，即使改变有机金属聚合物与芴系化合物的混合比，也能够减少体积固化收缩率，能够制成体积固化收缩率小、并且虽然为固化物，但是具有高折射率的固化型有机金属组合物。

本发明的有机金属聚合物材料是上述本发明的固化型有机金属组合物的固化物，是能够通过将上述本发明的固化型有机金属组合物进行聚合而得到的材料。

在本发明中，在有机金属聚合物的-M-O-M-键中的M优选为Si、Nb、Ti和Zi中的至少一种。M特别优选为Si。当M为Si时，有机金属聚合物，例如，能够由硅树脂形成。

本发明中的有机金属聚合物，例如，能够通过具有至少两个能够水解的基的有机金属化合物的水解以及缩聚反应而合成。当M为Si时，作为这样的有机金属聚合物，例如，能够举出含有有机基的三烃氧基硅烷或者二烃氧基硅烷。作为有机基，能够举出烷基、芳基、含芳基等。通过使用含有芳基或者含芳基等的有机金属化合物，就能够将芳基导入到有机金属聚合物中。作为芳基，优选为苯基。作为含有苯基的有机金属化合物，能够举出苯基三烃氧基硅烷、二苯基二烃氧基硅烷，更具体来说，能够举出苯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷等。

此外，作为上述有机金属化合物，优选包括具有通过加热和/或能量线照射而交联的官能团的有机金属化合物。这样，通过加热和/或能量线照射，就能够形成有机金属化合物分子彼此之间的键，同时形成有机金属化合物与芴系化合物之间的键，使有机金属组合物固化，制成本发明的有机金属聚合物材料。

作为能量线，能够举出紫外线、电子射线等。作为进行这样的交联的官能团，能够举出(甲基)丙烯酰基、苯乙烯基、环氧基、硫醇基、以及乙烯基。因此，优选使用含有上述官能团的三烃氧基硅烷、或者二烃氧基硅烷。作为含有(甲基)丙烯酰基的烃氧基硅烷，具体来说，能够举出3-甲基丙烯酰氧基丙基甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅烷、对苯乙烯基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷等。此外，作为含有乙烯基的烃氧基硅烷，能够举出乙烯基三乙氧基硅烷。作为含有硫醇基的烃氧基硅烷，能够举出3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷等。

此外，当使用苯乙烯基作为交联的官能团的情况下，通过使用含有苯乙烯基的有机金属化合物，就能够将芳基导入到有机金属聚合物中。

当含有(甲基)丙烯酰基、苯乙烯基以及乙烯基等自由基聚合性官能团时，优选在本发明的有机金属组合物中含有自由基系聚合引发剂。

作为自由基系的聚合引发剂，例如，能够举出1-羟基-环己基-苯基-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉并苯基)-丁酮-1、羟基-苯基-乙酸2-[2-氧代-2-苯基-乙酸基-乙氧基]-乙基-酯、羟基-苯基-乙酸2-[2-羟基-乙氧基]-乙基-酯、及其混合物。

在本发明中，当混合使用含有交联的官能团的有机金属化合物和不含官能团的有机金属化合物时，混合比例以重量比(含有官能团的有机金属化合物：不含官能团的有机金属化合物)计，优选为5～95∶95～5。

作为在本发明中使用的芴系化合物，能够使用含有丙烯酰基或者甲基丙烯酰基的芴系化合物。作为这样的芴系化合物，能够举出具有9，9-二苯基芴基骨架的芴系(甲基)丙烯酸酯。作为这样的芴系丙烯酸酯的具体例子，能够举出以下面的通式表示的芴系丙烯酸酯。

(式中，m和n为0～5的整数)

此外，在本发明中，所谓(甲基)丙烯酸酯，是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的总称；(甲基)丙烯酰基是丙烯酰基和甲基丙烯酰基的总称。此外，丙烯酰氧基和丙烯酰基、甲基丙烯酰氧基和甲基丙烯酰基的含义相同。

在本发明中的固化型有机金属组合物中，根据需要，以调节通过热、光等能量照射使其固化之前的液体粘度、固化物的硬度等机械特性、折射率、阿贝数等光学特性为目的，也可以添加1官能、即单官能的(甲基)丙烯酸酯。此外，也可以添加含有多个官能团的多官能(甲基)丙烯酸酯。

作为单官能(甲基)丙烯酸酯的例子，例如，能够举出(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸α-萘酯、(甲基)丙烯酸β-萘酯、二环戊烯基羟基乙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸冰片酯、(甲基)丙烯酸苯酯等。

作为多官能(甲基)丙烯酸酯的例子，例如，能够举出二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸丙二醇酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸甘油酯、2，2-二甲基-3-羟基丙基-2，2-二甲基-3-丙酸酯的二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸1，4-丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、羟基三甲基乙酸新戊二醇的二(甲基)丙烯酸酯、双酚A的环氧丙烷加成物的二(甲基)丙烯酸酯、2，2’-二(羟基丙氧基苯基)丙烷的二(甲基)丙烯酸酯、2，2’-二(羟基乙氧基苯基)丙烷的二(甲基)丙烯酸酯、双酚A的环氧乙烷加成物的二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二羟甲基的二(甲基)丙烯酸酯、2，2’-二(缩水甘油羟基苯基)丙烷的二(甲基)丙烯酸加成物等2官能(甲基)丙烯酸酯，进而，例如，三(甲基)丙烯酸五赤藓醇酯、四(甲基)丙烯酸五赤藓醇酯、三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙酯、六(甲基)丙烯酸二-五赤藓醇酯、偏苯三酸的三(甲基)丙烯酸酯、三烯丙基偏苯三酸、三烯丙基异氰脲酸酯三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯的三(甲基)丙烯酸酯、三(羟基丙基)异氰脲酸酯的三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸四羟甲基甲酯、四(甲基)丙烯酸四羟甲基甲酯等。

在本发明的固化型有机金属组成物中，根据需要，也可以进一步包括具有一个以上芳基的(甲基)丙烯酸酯。作为具有一个以上芳基的(甲基)丙烯酸酯，能够举出(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基丙酯、丙烯酰氧基乙基邻苯二甲酸酯、(甲基)丙烯酸甲酚酯、对枯基苯氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、三溴苯基(甲基)丙烯酸酯、双酚A二(甲基)丙烯酸酯、双酚F二(甲基)丙烯酸酯、苯二酸二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷苯甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸萘酯等，及其环氧乙烷加成(EO改性)物、环氧丙烷加成(PO改性)物、乙基环己烷加成(ECH改性)物等。

此外，在本发明的固化型有机金属组合物中，也可以进一步包括芳香族聚氨酯丙烯酸酯低聚物。作为芳香族聚氨酯丙烯酸酯低聚物，能够举出ダイセルサイテツク公司生产的商品名为“Ebecryl 210”、“Ebecryl 220”、野村事务所公司生产的商品名为“Uvithanc 782”、“Uvithanc 783”、BASF公司生产的商品名为“Laromer LR8983”、以及将其以三丙二醇二丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯稀释后的物质(ダイセルサイテツク公司生产的商品名为“Ebecryl 205”等)。

在本发明的固化型有机金属组合物中，也可以进一步含有只具有一个能够水解的基的金属醇盐和/或其水解物。该金属醇盐和/或其水解物可以不与有机金属聚合物结合的状态被含有，也可以与之结合的状态被含有。此外，金属醇盐的水解物也可以为水解物的缩聚物。

通过含有上述只具有一个能够水解的基的金属醇盐和/或其水解物，上述醇盐和/或其水解物与有机金属聚合物分子的末端产生的OH基发生反应，能够除去-OH基。这样就能够抑制-OH基引起的吸水率降低、在1450～1550nm的波长范围内的光吸收的降低、因在高温状态下-OH基彼此之间渐渐发生缩和而产生的体积收缩。这样的体积收缩是引起树脂层剥离和精度降低的原因，通过抑制体积收缩，就能够抑制树脂层剥离和精度降低。

作为本发明中的只具有一个能够水解的基的金属醇盐，能够举出三甲基甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、三乙基甲氧基硅烷、三乙基乙氧基硅烷、三丙基甲氧基硅烷、三丙基乙氧基硅烷、苄基二甲基甲氧基硅烷、苄基二甲基乙氧基硅烷、二苯基甲氧基甲基硅烷、二苯基乙氧基甲基硅烷、乙酰基三苯基硅烷、乙氧基三苯基硅烷等。

在本发明的固化型有机金属组合物中，优选进一步包括无水有机酸和/或有机酸。由于无水有机酸吸收水分，进行水解，所以通过含有无水有机酸，就能够减少有机金属聚合物中的水分。这样，就能够抑制水分引起的光吸收减少和因水分蒸发引起的形状变化。

此外，在有机金属聚合物中含有的有机酸促进硅烷醇基等的反应。因此，能够促进硅烷醇基的除去。例如，也能够促进有机金属聚合物中的分子末端的硅烷醇基彼此之间的反应。此外，只具有一个能够水解的基的金属醇盐的水解物与在有机金属聚合物的分子末端产生的-OH基发生反应，而促进除去-OH基的反应。

作为上述无水有机酸的具体例子，能够举出无水三氟乙酸、无水乙酸、无水丙酸等。特别优选使用无水三氟乙酸。作为上述有机酸的具体例子，能够举出三氟乙酸、乙酸、丙酸等。特别优选使用三氟乙酸。

在本发明的固化型有机金属组合物中，有机金属聚合物的含量优选为5～95重量％，进一步优选为20～75重量％，进一步优选为20～50重量％。如果有机金属聚合物的含量过少，则由于接近芴系化合物的特性，所以折射率的温度依赖性增大，同时，在高温环境下的形状变化也增大，进而在固化前的粘度高，特别是以模具等加工成形为复合型非球面透镜等的光学部件所需要的100μm左右厚度的高精度变得困难。此外，反之，如果有机金属聚合物的含量过多，则折射率降低。

在本发明的固化型有机金属组合物中，芴系化合物的含量优选为5～95重量％，进一步优选为30～80重量％。如果芴系化合物的含量过少，则有折射率降低的倾向。特别是通过将芴系化合物的含量的下限值设为25重量％以上，就容易将折射率控制在1.58以上，进一步通过将其下限值设为35重量％以上，就容易将折射率控制在1.59以上。此外，反之，如果芴系化合物含量过多，则由于接近芴系化合物的特性，所以折射率的温度依赖性增大，同时，在高温环境下的形状变化也增大，进而在固化前的粘度高，特别是以模具等加工成形为复合型非球面透镜等的光学部件所需要的100μm左右厚度的高精度变得困难。特别是为了达到在室温下操作容易的低粘度，芴系化合物的含量优选在70重量％以下，进一步优选在50重量％以下。

在本发明的固化型有机金属组合物中，上述单官能或者多官能(甲基)丙烯酸酯的含量的上限值优选在40重量％以下，进一步优选在30重量％以下，进一步优选在25重量％以下。此外，下限值优选在5重量％以上，进一步优选在10重量％以上，进一步优选在15重量％以上。由于这些(甲基)丙烯酸酯是以粘度调整、固化物的硬度等的调整为目的而添加的，所以如果其含量过少的话，有时粘度调整和固化物的硬度等的调整就会变得不充分。此外，如果这些(甲基)丙烯酸酯的含量过多，则由于这些(甲基)丙烯酸酯在固化时的收缩率大，所以担心固化型有机金属组合物的体积固化收缩率过大。

在本发明的固化型有机金属组合物中，只具有一个能够水解的基的金属醇盐和/或其水解物的含量相对于有机金属聚合物的100重量份，优选为0.1～15重量份，进一步优选为0.2～2.0重量份。如果上述金属醇盐或其水解物的含量过少，则由于OH基残留，在1450～1550nm的波长范围内的吸收增加、吸水率升高，而容易发生劣化。反之，如果上述金属醇盐或其水解物的含量过多，则由于在高温环境中，过剩的上述金属醇盐或其水解物从材料中脱离出来，而成为发生破裂的主要原因。

此外，无水有机酸或者有机酸的含量相对于有机金属聚合物100重量份，优选为0.1～10重量份，进一步优选为1～5重量份。如果无水有机酸或者有机酸的含量过少，则不能充分促进金属醇盐的水解，反之，如果无水有机酸或者有机酸的含量过多，则由于在高温环境中，过剩的无水有机酸或者有机酸自身从材料中脱离出来，而成为发生破裂的主要原因。

此外，在本发明的固化型有机金属组合物中，优选包括由金属、金属氧化物、以及金属氮化物中至少一种构成的微颗粒。微颗粒的尺寸优选在100nm以下。

作为金属颗粒，能够举出金、银、铁等。

作为金属氧化物颗粒，能够举出氧化硅、氧化铌、氧化锆、氧化钛、氧化铝、氧化铱、氧化铈、氧化镧等。其中，特别优选使用氧化硅、氧化铌、氧化锆以及氧化钛。

作为金属氮化物颗粒，能够举出氮化铝、氮化锆、氮化钛等。

通过添加折射率低的物质作为上述微颗粒，就能够控制有机金属聚合物材料，使其折射率降低。此外，通过含有折射率高的微颗粒作为上述微颗粒，就能够控制有机金属聚合物材料，使其折射率升高。作为能够提高折射率的金属氧化物颗粒，能够举出氧化铌(Nb₂O₃)颗粒、氧化锆(ZrO₂)颗粒、氧化钛(TiO₂)颗粒。此外，作为能够降低折射率的微颗粒，能够举出氧化硅(SiO₂)颗粒。

作为微颗粒的含量，相对于全部有机金属组合物，优选在5～50重量％的范围内。

本发明的固化型有机金属组合物中，也可以添加抗氧化剂、HALS(受阻胺光稳定剂：Hindered Amine Light Stabilizer)等光稳定剂、紫外线吸收剂等。

本发明的有机金属聚合物材料是上述本发明的固化型有机金属组合物的固化物，能够通过对上述固化型有机金属组合物进行聚合而得到。

本发明的光学部件的特征在于，使用上述本发明的有机金属聚合物材料形成光透过区域。

作为本发明的光学部件的具体例子，例如，能够举出使用本发明的有机金属聚合物材料，在透光性的玻璃、陶瓷、或者塑料等母材上形成光透过区域的部件。当制作厚度薄的光学部件时，作为母材优选使用高折射率玻璃或高折射率透光性陶瓷等。

作为本发明的光学部件，能够举出复合型非球面透镜。复合型非球面透镜是在由玻璃等构成的球面透镜上形成由透光性树脂构成的光透过区域，而制成的非球面透镜。

由于本发明的有机金属聚合物材料是将上述本发明的固化型有机金属组合物进行固化而得到的，所以固化时的体积固化收缩率小。因此，在通过在由玻璃等构成的母材上设置固化型有机金属组合物层，并将其固化，形成光透过区域时，能够防止光透过区域从母材上剥离，能够设置贴合性良好的光透过区域。并且，本发明的有机金属聚合物材料，如上所述，由于具有高折射率和优良耐热性，所以能够制成具有高折射率、并且具有优良的耐热性的复合型非球面透镜。

本发明的光学装置的特征在于，具备上述本发明的光学部件。作为本发明的光学装置，能够举出具备上述复合型非球面透镜的照相机模块。这样的照相机模块能够用于便携式电话和车载用后方监视器等。

作为本发明的光学装置，进一步能够举出液晶投影仪等投影仪、使用有机金属聚合物材料形成的由核心层和/或覆盖层构成的光波导管等。

此外，作为本发明的光学装置，能够举出光开关、光收发模块、光耦合器等光通信器件；液晶器件、等离子体显示器、有机EL显示器、投影机等显示装置；数码相机等照相机、录像机等摄像装置、CCD照相机模块、CMOS照相机模块等摄影模块；望远镜、显微镜、放大镜等光学仪器。

本发明的固化型有机金属组合物包含具有-M-O-M-键和芳基的有机金属聚合物，和具有丙烯酰基或甲基丙烯酰基的芴系化合物。体积固化收缩率小、并且固化物具有高折射率和优良的耐热性。此外，由于在能够得到高透明性的同时，能够使有机金属聚合物和芴系化合物的混合比以任意的比率变化，因此能够控制折射率和阿贝数等光学特性。

由于体积固化收缩率小，所以在将固化型有机金属组合物固化而形成有机金属聚合物材料时，能够抑制有机金属聚合物材料的剥离，能够进行高精度的成形。

附图说明

图1为表示制造作为本发明的光学部件的复合型非球面透镜的工序一个例子的截面示意图。

图2为表示用于观测复合型非球面透镜的球面象差的装置的示意图。

图3为表示使用玻璃球面透镜和复合型非球面透镜观察时的网纹状图的图。

图4为表示在本发明的实施例中的有机金属聚合物的添加量与体积固化收缩率之间的关系的图。

图5为表示在本发明的实施例中的有机金属聚合物的添加量与光固化后的折射率之间的关系的图。

图6为表示在本发明的实施例中的阿贝数与波长589nm下的折射率之间的关系的图。

图7为表示在本发明的实施例中的有机金属聚合物的添加量与折射率的温度系数之间的关系的图。

图8为表示现有的照相机模块的一个例子的截面示意图。

图9为表示本发明的实施例的照相机模块的截面示意图。

图10为表示折叠便携式电话的截面示意图。

图11为表示本发明的一个实施例的光波导管的截面图。

图12为表示本发明的另一个实施例的光波导管的截面图。

图13为表示本发明的再一个实施例的光波导管的截面图。

图14为表示液晶投影仪的实施例的截面示意图。

图15为表示本发明的液晶投影仪的一个实施例的截面示意图。

图16为表示本发明的液晶投影仪的另一个实施例的截面示意图。

图17为表示本发明的实施例的复合非球面透镜的截面图。

图18为表示在本发明的实施例中进行的热冲击试验中使用的装置的截面示意图。

图19为表示在热冲击试验中的85℃恒温槽和-40℃的恒温槽的时间间隔的图。

图20为表示本发明的光收发模块的一个实施例的截面图。

具体实施方式

以下，根据实施例对本发明进行详细的说明，但是本发明不限于以下实施例。

(实施例1)

使用具有上述化学式1所示结构的、m和n为1的丙烯酸芴酯作为芴系化合物。

<粘性液体A>

通过在60℃下一边加热一边混合下述物质，得到粘性液体A：

丙烯酸芴酯：10g；

1-羟基-环己基-苯酮：0.2g；

HALS(Ciba Speciality Chemicals公司生产的Tinuvin292)：0.05g；

紫外线吸收剂(Ciba Speciality Chemicals公司生产的Tinuvin400)：0.15g；和

甲基丙烯酸苄酯：1.43g。

<粘性液体B>

通过将下述物质混合后放置24小时，将有机金属化合物A和有机金属化合物B进行水解，使其发生缩聚：

有机金属化合物A：3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷：15.3ml；

有机金属化合物B：二苯基二甲氧基硅烷：6.3ml；

作为反应催化剂的含有盐酸的水溶液(浓度2N的盐酸：3.8ml)；和

乙醇：40ml。

通过将得到的含有缩聚物的液体在氮气氛围下加热至100℃，蒸发除去乙醇，得到粘性液体。取1g得到的粘性液体，与

金属醇盐X：三甲基乙氧基硅烷：3ml、

有机酸Y：无水三氟乙酸：0.8ml

混合，放置24小时后，通过在氮气氛围下、在110℃下进行加热干燥，蒸发除去过量的金属醇盐X和有机酸Y，得到粘性液体B。

<粘性液体C>

通过将上述粘性液体A和粘性液体B以规定的比例在60℃下一边加热一边搅拌，得到粘性液体C。

将粘性液体C夹在厚度1mm的石英玻璃板之间，以中心波长365nm的紫外线灯照射强度约为30mW/cm²的紫外线15分钟，使其固化。

测定固化时的体积固化收缩率、和固化物的折射率以及阿贝数。

根据JIS K 5400的4.6.2，测定固化前的液体组合物的比重dL，根据JIS Z 8807的4，测定固化后的比重dS，体积固化收缩率r通过下式计算：

r＝1-dL/dS。

关于折射率和阿贝数，使用株式会社ATAGO的DR-M2型阿贝折射计进行测定。此外，只要没有特别限定，折射率是以D射线(589nm)在25℃下的测定值。

此外，折射率和阿贝数也可以使用Metricon公司生产的MODEL2010棱镜耦合仪等进行测定。

(比较例1)

使用三丙烯酸五赤藓醇酯代替实施例1的含有有机金属聚合物的粘性液体B，与实施例1相同使其固化，测定体积固化收缩率、折射率、以及阿贝数。

在实施例1和比较例1中，有机金属聚合物或者三丙烯酸五赤藓醇酯的含量设为0重量％、20重量％、29重量％、50重量％、70重量％、以及100重量％。

图4是表示有机金属聚合物或者三丙烯酸五赤藓醇酯的添加量与体积固化收缩率之间的关系的图。在实施例1中，体积固化收缩率在任何的添加量时都较低，为5～6％，即使有机金属聚合物的添加量改变(横轴)，体积固化收缩率也没有大的变化。

与此相对，可知在比较例1中，当三丙烯酸五赤藓醇酯的添加量为20重量％时，体积固化收缩率就超过7％，并且体积固化收缩率随着添加量的增加而增加。

图5是表示有机金属聚合物的添加量与光固化后的固化物的折射率之间的关系的图，如图5所示可知，通过调整有机金属聚合物的添加量，折射率能够大致被控制在约1.53～1.61左右。特别是当有机金属聚合物的添加量为20重量％和29重量％时，折射率为1.59～1.60，阿贝数在30以下，能够得到聚碳酸酯树脂那样的高折射率和低阿贝数。由于阿贝数小时，折射率的波长依赖性就增大，所以通过与阿贝数大的玻璃或者树脂等光学材料组合构成光学***，就能够补正色差。

图6是表示将在实施例1中制备的固化型有机金属组合物进行固化而得到的有机金属聚合物材料的阿贝数与波长589nm下的折射率之间的关系的图。如图6所示，采用实施例1的材料，阿贝数与折射率相同，也能够在较大范围变化。因此，通过使用本发明的固化型有机金属组成物，就能够赋予组合多个透镜的照相机模块的设计等光学器件的设计很大的自由度。

图7为表示在实施例1中的有机金属聚合物的添加量与固化物的折射率的温度系数之间的关系的图。

如图7所示可知，折射率的温度系数随着有机金属聚合物的添加量的增加而降低。

认为这是由于有机金属聚合物的折射率的温度系数小，即折射率的温度系数约为-0.8×10^-4。此外，在比较例1中，代替有机金属聚合物而使用三丙烯酸五赤藓醇酯的固化物的折射率的温度系数约为-2.8×10^-4。

[高温放置试验]

评价在实施例1和比较例1中制作的组合物在高温环境下的形状的稳定性。分别制作厚约2mm、直径约6mm的片剂状的样品，以120℃的烤箱加热48小时后，测定厚度的减少量。由于在120℃的高温下材料发生收缩，因而厚度减少，所以在本试验中测定该厚度的减少量。评价结果示于表1。此外，在表1中，也表示了仅使用实施例1的粘性液体A时的测定结果作为比较。

                               表1

添加量(重量％)	20	29	50	70	100
						实施例1	3μm	1μm	1μm	1μm	0.8μm
比较例1	6μm	8μm	12μm	15μm	20μm
						实施例1的粘性液体A	5μm

如表1所示可知，在实施例1中，如果增加有机金属聚合物的添加量，收缩量就减少。另一方面，在比较例1中，如果增加三丙烯酸五赤藓醇酯的添加量，则收缩率增大，在高温下的形状稳定性恶化。

(实施例2)

在实施例1中，将有机金属聚合物的添加量设为29重量％，在粘性液体A中不含有甲基丙烯酸苄酯，除此之外与实施例1相同制备固化型有机金属组合物，测定将其固化后的固化物的体积固化收缩率、折射率、阿贝数、以及折射率的温度系数。

体积固化收缩率为约5.1％，折射率为约1.60，阿贝数为约28，折射率的温度系数为约-1.6×10^-4。

(比较例2)

在实施例1中，使用三丙烯酸三羟甲基丙酯取代有机金属聚合物。其结果为，与比较例1相同，随着三丙烯酸三羟甲基丙酯的添加量的增多，体积固化收缩率升高。

(比较例3)

在实施例1的粘性液体B的制备中，除了不使用含有苯基的有机金属化合物B、仅使用20.8ml有机金属化合物A以外，与实施例1相同，混合粘性液体A和粘性液体B，制备固化型有机金属组合物。

但是，在混合粘性液体A和粘性液体B的时间点上，发生白浊，无法得到透明的组合物。认为这是由于在粘性液体B中的有机金属聚合物不含芳基，所以与丙烯酸芴酯之间的亲和力不充分，发生白浊。

(实施例3)

在实施例1中，使用3-巯基丙基三甲氧基硅烷作为制作粘性液体B使用的有机金属化合物A，制备粘性液体B。有机金属化合物A的含量取9.8ml，有机金属化合物B的含量取6.3ml，浓度2N的盐酸取3.8ml，乙醇量取40ml。通过将上述物质混合，放置24小时，将有机金属化合物A和有机金属化合物B水解，使其发生缩聚。

通过将得到的含有缩聚物的液体在氮气氛围下加热至100℃，蒸发除去乙醇和反应生成的甲醇，将得到的液体作为粘性液体B使用，与粘性液体A混合，使得有机金属聚合物的添加量为29重量％，制备有机金属组合物。

将得到的固化型有机金属聚合物和上述相同进行固化，测定固化物的体积固化收缩率、折射率、阿贝数、以及折射率的温度系数。

体积固化收缩率为约6.4％，折射率为约1.61，阿贝数为约28，折射率的温度系数为约-1.7×10^-4。

(实施例4)

将在实施例1的粘性液体A中不使用甲基丙烯酸苄酯而制备的物质作为粘性液体A使用，将该粘性液体A、粘性液体B和三丙烯酸三羟甲基丙酯混合。此时，混合使得有机金属聚合物的添加量为20重量％，三丙烯酸三羟甲基丙酯的量为20重量％，制备固化型有机金属组合物。

将得到的有机金属组合物进行固化，测定固化物的体积固化收缩率、折射率、阿贝数、以及折射率的温度系数。

体积固化收缩率为约7％，折射率为约1.59，阿贝数为约30，折射率的温度系数为约-1.5×10^-4。

(实施例5)

将氧化钛的微颗粒(平均粒径为6nm)以约10重量％分散于异丙醇中，制备颗粒分散液，添加于实施例1的粘性液体B中后，通过在100℃下进行加热干燥，蒸发除去异丙醇，得到粘性液体D。

将粘性液体D与实施例1的粘性液体A以各种比率混合，使其光固化制作固化物，测定固化物的折射率和阿贝数。

通过调整上述颗粒分散液的添加量，将固化物的折射率调整至约1.62时的阿贝数为约26，体积固化收缩率为约6.5％。

(实施例6)

将约10重量％的氧化铌的微颗粒(平均粒径为10nm)分散于乙醇中，制备颗粒分散液，向已添加有0.2g三丙烯酸五赤藓醇酯的1g实施例1的粘性液体B中，添加该颗粒分散液，搅拌后，通过在100℃下进行加热干燥，蒸发除去乙醇，得到粘性液体E。

与实施例1相同，将粘性液体E与粘性液体A以各种比率混合，使其光固化，测定固化物的折射率和阿贝数。

通过调整上述颗粒分散液的添加量，将固化物的折射率调整至约1.64时的阿贝数为24，体积固化收缩率为约7％。

(实施例7)

使用实施例1中的粘性液体C，制作复合型非球面透镜。所谓复合型非球面透镜，是使用玻璃或树脂制的球面透镜或者平板作为母材，通过在该母材的光学面上形成非球面的树脂层，制作的非球面透镜。

如图1(a)所示，在直径5mm、最大厚度1mm的玻璃球面透镜10(玻璃母材)上，滴下粘性液体11。粘性液体11是实施例1中的粘性液体C。然后，如图1(b)所示，将内面具有非球面形状的镍制模具12按压在球面透镜10上的粘性液体11上，然后，如图1(c)所示，从玻璃球面透镜10侧照射紫外线14，使粘性液体11固化，形成由有机金属聚合物材料构成的树脂层13。

接下来，如图1(d)所示，将模具12取下，如图1(e)所示，得到由玻璃球面透镜10和树脂层13构成的复合型非球面透镜15。

接下来，针对得到的复合型非球面透镜与未形成树脂层的球面透镜，使用图2所示的装置观察球面像差，在形成有网纹状图案的屏幕18与CCD照相机16之间，配置透镜17，通过CCD照相机16将屏幕18上的网纹状图案放大观察。屏幕18上的网纹状图案为如图2所示的间隔0.5nm的网纹状图案19。

当使用玻璃球面透镜10作为透镜17时，由于球面透镜特有的球面像差，观察到如图3(b)所示的变形的网纹状图案的图像。与此相对，当使用上述制作的复合型非球面透镜15作为透镜17时，得到如图3(a)所示的那样将网纹状图案忠实放大的图像。

当使用以实施例1以外的其他的实施例所得的粘性液体，与上述相同制作复合型非球面透镜时，也能够得到与上述相同的结构。

(实施例8)

<以高折射率透过性陶瓷作为母材使用>

除了使用高折射率透过型陶瓷(折射率约2.1)作为母材以外，其他与实施例7相同，制作复合型非球面透镜。

对所得到的复合型非球面镜头进行评价时，与实施例7相同，能够得到将网纹状图案忠实地放大的图像。

(实施例9)

除了使用高折射率玻璃(株式会社OHARA公司生产，商品名为“S-LAH79”，折射率约为2.0)作为母材以外，其他与实施例7相同，制作复合型非球面透镜。

对所得到的复合型非球面头颈进行评价时，与实施例7相同，能够得到将网纹状图案忠实地放大的图像。

此外，使用株式会社OHARA公司生产的的商品名为“S-NPH1”(折射率约为1.81)、“S-NPH2”(折射率约为1.92)、“S-TIH53”(折射率约为1.85)、“S-TIH6”(折射率约为1.80)、“S-LAL7”(折射率约为1.65)作为高折射率玻璃时，也能够得到相同的结果。

(实施例10)

图8为表示现有的照相机模块的一个例子的截面图。如图8所示，在摄像元件25上，设有2个塑料非球面透镜21和22、2个玻璃球面透镜23和24，这些透镜通过自动聚焦结构26而被保持。照相机模块20具有4个透镜22～24，能够作为便携式电话用的2～5兆象素的照相机模块使用。通过组合多个透镜，就能够在确保所需倍率的同时，对包括摄影用的镜头所必须的色差的各种像差进行补正。例如，在图8所示的例子中，通过设定使得球面透镜23和24中的至少一片的阿贝数增大，塑料非球面透镜21和22中的至少一个的阿贝数减小，就能够进行将色差相互抵消的设计。

图9为表示本发明的实施例的照相机模块的截面图。在图9中，通过将本发明的复合型非球面透镜(树脂层的折射率：约为1.59，阿贝数：约为30)用于图8中的透镜23和24中任何一个，通过阿贝数小的树脂层、和塑料非球面透镜21以及22中的至少一个，能够补正色差，由此能够削减一个透镜。作为其结果，能够将照相机模块的高度减少约1mm。图8所示的现有的照相机模块的高度为10mm，图9所示的本实施例的照相机模块的高度为9mm。

图10为表示配置有照相机模块的折叠式便携式电话的截面图。在上方部中，设有照相机模块20，内设有TV调谐器31、硬盘驱动装置32、以及显示器33等。在下方部内设有键盘34以及电池35等。

当使用现有的照相机模块作为照相机模块20时，上方部的高度h₁和下方部的高度h₂分别为12.5mm，整个便携式电话的高度H为25mm。但是，根据本发明，使用图9所示实施例的照相机模块作为照相机模块20，就能够将高度h₁减薄大约1mm，这样，就能够将整体的高度H减薄大约1mm。

虽然在本实施例中，是在玻璃透镜上设置有树脂层的复合型非球面透镜，但是本发明中，也可为在塑料透镜上设置有树脂层的复合型非球面透镜。作为在该情况下的塑料透镜的材料，例如，能够举出日本ZEON公司生产的商品名为“ZEONEX树脂”、JSR公司生产的商品名为“ARTON树脂”等的聚烯烃系树脂、大阪Gas Chemicals公司生产的商品名为“OKP4”等的芴系聚酯树脂等。此外，作为其他的树脂，能够使用丙烯酸系、环氧系、硅系、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate)、聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylenenaphtahalate)、氟树脂、聚甲基戊烯、聚苯乙烯、聚芳酯(polyarylate)、聚砜、聚醚砜、聚醚酰亚胺等树脂。

(实施例11)

此外，图9所示的照相机模块也能够作为车载用后方监视器的照相机模块而使用。在车载用后方监视器中，需要高度的耐热性，能够使用实施例9的非球面透镜。此外，实施例9的非球面透镜由于具有高折射率，所以能够扩大视角。

(实施例12)

本发明的有机金属聚合物材料能够用于各种电子仪器的基板内配线和基板间配线，而且也能够应用于光波导部件。

图11为表示本发明的光波导管的一个实施例的截面图。如图11所示，在玻璃基板43上设有覆盖层42，在覆盖层42中，形成有核心层41。核心层41的高度约为70μm，核心层41间的距离约为500μm。在核心层41的上方存在有大约100μm厚度的覆盖层42，在核心层41的下方也存在有大约100μm厚度的覆盖层42。

在本实施例中，使用将光固化后的固体的折射率调整为约1.53的材料，形成核心层41。此外，使用将折射率调整为约1.51的材料，形成覆盖层42。核心层41的截面为约70μm的方形。此外，使用厚度为1mm的TENPAX玻璃基板作为玻璃基板43。

从光波导管的一侧端面射入波长650nm、830nm、和850nm的光后，确认从其他的端面分别射出光，通过回切(cutback)法进行光传导损失的结果为0.5dB/cm以下。

图12(a)是表示以作为柔韧的基板的厚度为70μm的聚酰亚胺薄膜44夹住图11所示的核心层41以及覆盖层42的两侧的结构的光波导管的图。

此外，图12(b)是表示以聚酰亚胺对覆盖层42的周围进行铸模，使厚度达到70μm，形成铸模层45的光波导管的截面图。

在如图12(a)和图12(b)这样使用了柔韧的基板的情况下，例如，能够弯曲达到曲率半径为10mm左右。

图13为表示本发明的其他实施例的光波导管的截面图。

在图13(a)中，在核心层41的侧方设有直径150μm的电力用铜配线46。覆盖层42的两侧被作为柔韧的基板的厚度为70μm的聚酰亚胺薄膜44夹住。

在图13(b)的实施例中，在上方的聚酰亚胺薄膜44中配置有电力用铜配线46。

如图13所示，在本发明的光导波路中，也可以设有电力用配线。通过这样设置电力用配线，就能够以一个元件进行信息信号和电力的供给。

电力用铜配线46可以具有矩形的截面形状。

(实施例13)

图14为表示液晶投影仪的截面示意图。在光源53的上方设有照明光学***52，照明光学***52由透镜52a和52b构成。从光源53射出的光射中半透明反射镜54，透过半透明反射镜54的光通过反射镜58反射，通过透镜60和液晶面板63射入正交棱镜59。

另一方面，以半透明反射镜54反射的光向半透明反射镜55照射，以半透明反射镜55反射的光通过透镜61和液晶面板64射入正交棱镜59。

透过半透明反射镜55的光被反射镜56反射，进而被反射镜57反射，通过透镜62和液晶面板64射入正交棱镜59。

液晶面板65是红色(R)用的液晶面板，液晶面板64是绿色(G)用的液晶面板，液晶面板63是蓝色(B)用的液晶面板。通过这些液晶面板的光在正交棱镜59被合成，通过投影光学系51，向外部射出。投影光学***51由透镜51a、51b、以及51c构成。

光源53由例如甲基卤灯、水银灯、LED等构成。

由于光源53是发热源，所以目前需要将投影光学系51的透镜51a～51c与光源53隔离一定程度的距离。

但是，由于本发明的光学部件是由上述的具有良好耐热性能的有机金属聚合物材料形成的，所以能够配置在光源53附近。

图15为表示本发明的液晶投影仪的一个实施例的截面示意图。

在图15所示的实施例中，在投影光学系51的透镜51a～51c中使用实施例9的透镜。因此，如图15所示，能够将光源53的位置配置在投影光学***51附近。因此，能够将液晶投影仪50小型化。

在图15所示的液晶投影仪中，从光源53射出的光通过照明光学***52，射向半透明反射镜54，被半透明反射镜54反射的光通过透镜60和液晶面板63，射入正交棱镜59。透过半透明反射镜54的光被反射镜58反射，射向半透明反射镜55。被半透明反射镜55反射的光通过透镜61和液晶面板64，射入正交棱镜59。透过半透明反射镜55的光被反射镜56反射，进而被反射镜57反射，通过透镜62和液晶面板650射入正交棱镜59。透过液晶面板63、64、以及65的光在正交棱镜59被合成，通过投影光学系51，向外部射出。

虽然图14和图15所示的液晶投影仪是RGB独立的液晶面板表示的三板式透过型投影仪，但是使用一个合成有RGB的液晶面板的单板式透过型投影仪也能得到同样的效果。

在图16所示的液晶投影仪中，为了实现进一步的小型化，使用白色LED作为光源53。如图16所示，从光源53射出的光通过照明光学***52，通过透镜60、液晶面板63，进一步通过投影光学***51向外部射出。

如图16所示，能够在直线上配置从光源53到投影光学***51。此时，通过在投影光学系51的透镜51a、51b以及51c中使用实施例9的透镜，能够缩短焦点距离，因此能够缩短整个液晶投影仪的长度。

(实施例14)

制作图17所示的复合型非球面透镜。图17所示的复合型非球面透镜5为，在直径3mm、最大厚度1.5mm的透镜母材1的第2面1b上，形成由本发明的有机金属聚合物材料形成的树脂层2，在树脂层2上，形成AR膜(防反射膜)3。在透镜母材1的相反侧的第1面1a上，形成AR膜4。透镜母材1的第1面1a的曲率半径为4mm，第2面1b的曲率半径为1.7mm。

形成树脂层2的有机金属聚合物材料由以下组合构成的固化型有机金属组合物形成。

丙烯酸芴酯：40重量％

有机金属聚合物：40重量％

苯氧基乙基丙烯酸酯(PhEA)：20重量％

有机金属聚合物由3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷(MPTES)与二苯基二甲氧基硅烷(DPhDMS)以50∶50的摩尔比混合而形成。

具体来说，通过将如下制备的粘性液体A和粘性液体B在60℃下加热、混合，制备固化型有机金属组合物。

<粘性液体A>

通过在60℃下一边加热一边混合下述物质，得到粘性液体A：

丙烯酸芴酯：6.4g；

1-羟基-环己基-苯酮：0.2g；

HALS(Ciba Speciality Chemicals公司生产的Tinuvin292)：0.05g；

紫外线吸收剂(Ciba Speciality Chemicals公司生产的Tinuvin400)：0.15g；和

PhEA：3.2g。

<粘性液体B>

通过将MPTES：12.3ml、DPhDMS：10.3ml、作为反应催化剂的含有盐酸的水溶液(浓度2N的盐酸：3.8ml)、和乙醇：40ml混合后放置24小时，进行水解，使其发生缩聚。

通过将得到的含有缩聚物的液体在氮气氛围下加热至100℃，蒸发除去乙醇，得到粘性液体。取1g得到的粘性液体，与

金属醇盐X：三甲基乙氧基硅烷：3ml、

有机酸Y：无水三氟乙酸：0.8ml

混合，放置24小时后，通过在氮气氛围下、在110℃下进行加热干燥，蒸发除去过量的金属醇盐X和有机酸Y，得到粘性液体B。

在以下的实施例中，使用该粘性液体B。

将上述得到的固化型有机金属组合物滴加在透镜母材上，形成树脂层2。

接下来，在树脂层2上以及母材1的第1面1a上，分别形成AR膜3和4。AR膜通过电子束蒸镀法将氧化硅膜和氧化钛膜交替叠层制作。将设计波长λ设为500nm，首先在母材上以膜厚λ形成氧化硅膜作为基层，然后，如日本特开平6-11601号公报公开的，从母材侧依次叠层氧化钛膜0.04λ、氧化硅膜0.1λ、氧化钛膜0.5λ、氧化硅膜0.24λ。

作为复合非球面透镜，制作了使用玻璃母材和使用塑料母材的两种透镜。

作为玻璃母材，使用OHARA公司生产的S-FPL51。此外，作为塑料母材，使用由日本ZEON公司生产的ZEONEX树脂构成的透镜母材。

使用玻璃母材作为透镜母材1时的树脂层2的曲率半径为3.01mm，使用塑料母材时的树脂层2的曲率半径为4.43mm。

[热冲击试验]

针对上述制作的两种复合型非球面透镜，进行热冲击试验。图18为表示进行热冲击试验的装置的截面示意图。将作为测定对象的样品8放入容器7内，容器7以图19所示的周期在-40℃的恒温槽5和85℃的恒温槽6之间往复，由此赋予样品8热冲击。

进行上述热冲击试验的结果为，在使用玻璃母材的复合型非球面透镜中，在500个循环后，在树脂层和AR膜上没有发生剥离或破裂。但是，在使用塑料母材的复合型非球面透镜中，在100个循环后，在AR膜上发生破裂。

使用实施例1的固化型有机金属组合物(有机金属组合物添加量为20重量％)，和上述相同制作玻璃母材和塑料母材的复合型非球面透镜，进行热冲击试验。其结果为，在100个循环后，玻璃母材和塑料母材的任一个在树脂层和AR膜上都发生了破裂。因此可知，相比较于在实施例1中使用的甲基丙烯酸苄酯(BzMA)，在本实施例中使用的苯氧基乙基丙烯酸酯(PhEA)具有防止发生破裂的效果。当使用PhEA作为丙烯酸酯的情况下，PhEA的含量优选在10～30重量％的范围内。

(实施例15)

使用三丙烯酸五赤藓醇酯(PETA)作为丙烯酸酯，制备以下组成的固化型有机金属组合物。

丙烯酸芴酯：55重量％

有机金属聚合物：25重量％

PETA：15重量％

通过将如下制备的粘性液体A和实施例14的粘性液体B在60℃下加热，同时混合搅拌，制备固化型有机金属组合物。

<粘性液体A>

通过在60℃下一边加热一边混合下述物质，得到粘性液体A：

丙烯酸芴酯：8.8g；

1-羟基-环己基-苯酮：0.2g；

HALS(Ciba Speciality Chemicals公司生产的Tinuvin292)：0.05g；

紫外线吸收剂(Ciba Speciality Chemicals公司生产的Tinuvin400)：0.15g；和

PETA：4g。

使用制备好的固化型有机金属组合物，和上述实施例14相同制作玻璃母材和塑料母材的复合型非球面透镜，进行热冲击试验。

在使用塑料母材的复合型非球面透镜中，在500个循环后，在树脂层和AR膜上没有发生剥离或破裂。但是，在使用玻璃母材的复合型非球面透镜中，在100个循环之内，在AR膜上发生破裂。当使用PETA作为丙烯酸酯时，PETA的含量优选在5～25重量％的范围内。

(实施例16)

使用上述PETA和聚氨酯丙烯酸酯(ダイセルサイテツク公司生产的商品名为“Ebecry1210”)作为丙烯酸酯，制备以下组成的固化型有机金属组合物。

丙烯酸芴酯：45重量％

有机金属聚合物：30重量％

PETA：10重量％

聚氨酯：15重量％

粘性液体A如下制备。

<粘性液体A>

通过在60℃下一边加热一边混合下述物质，得到粘性液体A：

丙烯酸芴酯：7.2；

1-羟基-环己基-苯酮：0.2g；

HALS(Ciba Speciality Chemicals公司生产的Tinuvin292)：0.05g；

紫外线吸收剂(Ciba Speciality Chemicals公司生产的Tinuvin400)：0.15g；

PETA：1.6g；和

聚氨酯丙烯酸酯：2.4g。

使用如上述制备的固化型有机金属组合物，和上述实施例14相同，制作玻璃母材和塑料母材的复合型非球面透镜，进行热冲击试验。

在使用塑料母材和塑料母材的任一个中，在100个循环后，在树脂层和AR膜上没有发生剥离或破裂。

但是，固化型有机金属组合物的粘度稍高。此外，在使用玻璃母材的复合型非球面透镜中，在250个循环后，在树脂层上发生破裂。当使用聚氨酯丙烯酸酯作为丙烯酸酯时，聚氨酯丙烯酸酯的含量优选在5～10重量％的范围内。

(实施例17)

使用上述PETA和双酚A的EO改性二丙烯酸酯(东亚合成公司生产的商品名为“M-210”)作为丙烯酸酯，制备以下组成的固化型有机金属组合物。

丙烯酸芴酯：45重量％

有机金属聚合物：35重量％

PETA：10重量％

双酚二丙烯酸酯：10重量％

粘性液体A如下制备。

<粘性液体A>

通过在60℃下一边加热一边混合下述物质，得到粘性液体A：

丙烯酸芴酯：7.2g；

1-羟基-环己基-苯酮：0.2g；

HALS(Ciba Speciality Chemicals公司生产的Tinuvin292)：0.05g；

紫外线吸收剂(Ciba Speciality Chemicals公司生产的Tinuvin400)：0.15g；

PETA：1.6g；和

双酚二丙烯酸酯：1.6g。

使用得到的固化型有机金属组合物，和上述实施例14相同制作玻璃母材和塑料母材的复合型非球面透镜，进行热冲击试验。

在使用塑料母材的复合型非球面透镜中，在500个循环后，在树脂层和AR膜上没有发生剥离或破裂。与此相对，在使用玻璃母材的复合型非球面透镜中，在100个循环之内，在树脂层和AR膜上发生破裂。此外，本实施例中固化型有机金属组合物的粘度比实施例16的固化型有机金属组合物的粘度低。

在本实施例中，虽然使用EO改性的双酚二丙烯酸酯，但是在此之外，也能够使用PO改性、四氢呋喃改性的双酚二丙烯酸酯。此外，也能够使用双酚F二丙烯酸酯等的含有双酚基和(甲基)丙烯酰基的其他(甲基)丙烯酸酯。当使用双酚二丙烯酸酯作为丙烯酸酯时，双酚二丙烯酸酯的含量优选在15～40重量％的范围内。

(实施例18)

使用上述PETA和羟乙基化的邻苯基苯酚甲基丙烯酸酯(新中村化学公司生产的商品名“NK酯L-4”)(PhPhMA)作为丙烯酸酯，制备以下组成的固化型有机金属组合物。

丙烯酸芴酯：40重量％

有机金属聚合物：20重量％

PETA：10重量％

PhPhMA：30重量％

粘性液体A如下制备。

<粘性液体A>

通过在60℃下一边加热一边混合下述物质，得到粘性液体A：

丙烯酸芴酯：7.2g；

1-羟基-环己基-苯酮：0.2g；

HALS(Ciba Speciality Chemicals公司生产的Tinuvin292)：0.05g；

紫外线吸收剂(Ciba Speciality Chemicals公司生产的Tinuvin400)：0.15g；

PETA：1.6g和

PhPhMA：4.8g。

使用得到的固化型有机金属组合物，和上述实施例14相同制作玻璃母材和塑料母材的复合型非球面透镜，进行热冲击试验。

在塑料母材的复合型非球面透镜中，在500个循环后，在树脂层和AR膜上没有发生剥离或破裂。但是，在使用玻璃母材的复合型非球面透镜中，在100个循环后，在树脂层和AR膜上发生破裂。

此外，本实施例中固化型有机金属组合物的粘度比实施例16的固化型有机金属组合物的粘度低。

在本实施例中，虽然使用羟乙基化的邻苯基苯酚甲基丙烯酸酯，但是也能够使用邻苯基苯酚甘油醚丙烯酸酯(新中村化学公司生产的商品名“NK酯401B”)等的含有苯基苯酚基和(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯。当使用苯基苯酚(甲基)丙烯酸酯作为丙烯酸酯时，苯基苯酚(甲基)丙烯酸酯的含量优选在10～40重量％的范围内。

由以上可知，通过如实施例17和实施例18，使用如双酚基或苯基苯酚基等含有2个以上的苯基的(甲基)丙烯酸酯来稀释固化型有机金属组合物，就能够维持高折射率，降低粘度。

在实施例1和实施例14～18中制备的固化型有机金属组合物的粘度和固化物的折射率与阿贝数表示于表2。

                                       表2

	有机金属聚合物	芴系化合物	第一丙烯酸酯	第二丙烯酸酯	粘度	折射率	阿贝数
								实施例1	MPTES+DPhDMS	丙烯酸芴酯	BzMA	无	低	1.600	28
实施例14	PhEA	无	低	1.589	30
						实施例15	PETA	无			中	1.582	32
实施例16	PETA	聚氨酯丙烯酸酯	高	1.591	29
						实施例17	PETA	双酚丙烯酸酯			低	1.588	30
实施例18	PETA	PhPhMA	低	1.594	29

BzMA、PhEA、PhPhMA为1官能丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯和双酚丙烯酸酯为2官能丙烯酸酯，PETA为3官能丙烯酸酯。

(实施例19)

针对在实施例14中制作的玻璃母材的复合型非球面透镜，测定焦点距离，在波长486nm和波长656nm的任一波长中，焦点距离均为3.79mm。

(实施例20)

针对实施例17中的塑料母材的复合型非球面透镜，测定焦点距离。在波长486nm和波长656nm的任一波长中，焦点距离均为4.92mm。

在上述实施例19和实施例20中，虽然以1个复合型非球面透镜就实现了色差消除，但是由多个透镜构成的透镜***中的1个以上的透镜采用具有本发明的固化型有机金属组合物构成的树脂层的复合型透镜，也一定能够实现消除色差。

(实施例21)

图20为表示使用作为本发明的光学部件的复合型非球面透镜5的光收发模块的一个实施例的截面模式图。

在光收发模块70内，***有光纤71的一端71a，在与光纤71的一端71a相对的位置上，设有发光元件73。在发光元件73的前方，设有本发明的复合型非球面透镜5。在复合型非球面透镜5和光纤71的端部71a之间，设有45°倾斜的波长选择滤光片72。在波长选择滤光片72的下方，隔着透镜74设有受光元件75。

由发光元件73射出的光通过复合型非球面透镜5，通过波长选择滤光片72，从端部71a进入光纤71内而被传送。

此外，从光纤71送出的光通过端部71a，被波长选择滤光片72反射，通过透镜74，使受光部件75接受光。

在本实施例的光收发模块中，由于使用了本发明的复合型非球面透镜5，所以能够缩短焦点距离，能够实现小型化。

Claims (11)

1.一种固化型有机金属组合物，其特征在于：

包括：具有-M-O-M-键和芳基的有机金属聚合物，和具有丙烯酰基或甲基丙烯酰基的芴系化合物，其中，M为金属原子。

2.如权利要求1所述的固化型有机金属组合物，其特征在于：

还包括具有2个以上官能团的(甲基)丙烯酸酯。

3.如权利要求1所述的固化型有机金属组合物，其特征在于：

还包括具有1个以上芳基的(甲基)丙烯酸酯。

4.如权利要求2所述的固化型有机金属组合物，其特征在于：

还包括芳香族聚氨酯丙烯酸酯低聚物。

5.如权利要求1所述的固化型有机金属组合物，其特征在于：

还包括只具有一个能够水解的基的金属醇盐和/或其水解物。

6.如权利要求1所述的固化型有机金属组合物，其特征在于：

还包括无水有机酸和/或有机酸。

7.如权利要求1所述的固化型有机金属组合物，其特征在于：

所述有机金属聚合物的金属原子M是选自Si、Nb、Ti和Zr中的至少一个。

8.一种有机金属聚合物材料，其特征在于，通过对权利要求1所述的固化型有机金属组合物进行聚合而得到。

9.一种光学部件，其特征在于，

使用权利要求8所述的有机金属聚合物材料形成光透过区域。

10.如权利要求9所述的光学部件，其特征在于：

其是在透光性的部件上形成所述光透过区域的复合型非球面透镜。

11.一种光学装置，其特征在于：

具备权利要求9所述的光学部件。

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