JP2017518521A - 光学素子 - Google Patents
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Abstract
Description
(I)基材に対しシリコン系樹脂を塗布すること、
(II)基材上のシリコン系樹脂を酸化硬化し、基材に直接接触させて基材上に配置されており、かつ、0nm超300nm未満の範囲の細孔径を有する、第1の層を形成すること、及び
(III)最表面層を第1の層と直接接触させて、第1の層上に配置し、第1の層が基材と最表面層との間にあるようにすること、を含む、方法を提供する。
(R3SiO1/2)a(R2SiO2/2)b(RSiO3/2)c(SiO4/2)d
を有するシルセスキオキサンであってよく、式中、各Rは、独立して、水素、アルキル基、アルケニル基、及びアリール基、あるいはハロゲン原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子又はケイ素原子で置換されたアルキル基、アルケニル基、及びアリール基から選択され、但し、少なくとも2つのR基は水素であり(すなわち、シルセスキオキサンは、あるいは水素シルセスキオキサンとも呼ばれる)、式中、a、b、c、及びdはモル分率であり、a+b+c+dは1であり、c及びdの合計はゼロ超である。アルキル基の非限定例は、例えば、1〜6個の炭素原子を有するメチル、エチル、プロピル、ブチルである。アルケニル基の非限定例としては、ビニル、アリル、及びヘキセニルが挙げられる。アリールの非限定例としては、フェニルが挙げられる。置換基の非限定例としては、式中、nが0〜6であるCF3(CF2)nCH2CH2が挙げられる。
Y−Za−[(OC3F6)b−(OCF(CF3)CF2)c−(OCF2CF(CF3))d−(OC2F4)e−(CF(CF3))f−(OCF2)g]−(CH2)h−X’−(CnH2n)−((SiR1 2−O)m−SiR1 2)i−(CjH2j)−Si−(X”)3−z(R2)zを有するポリフルオロポリエーテルシランから形成される。
材料:テトラデカン(≧99%)、N,N−ジエチルヒドロキシルアミン(≧98%)、及びメチルイソブチルケトンはAldrichから購入した。28〜30重量% アンモニアはFlukaから購入した。水素シルセスキオキサンは、特許文献1に記載の方法により調製した。ガラス製顕微鏡スライドガラス(75mm×50mm×1.0mm)はFisher scientificから購入した。10.2cm(4インチ)シリカウエハ(380〜750μm厚)はPure Wafer社から購入した。本開示の代表的な各種物品は、下記のとおり形成し、評価した。
Claims (15)
- 基材と、
前記基材に直接接触させて前記基材上に配置されており、1超1.41未満の範囲の屈折率を有しており、かつ、0超300nm未満の範囲の細孔径を有する、反射防止層と、を含み、前記反射防止層の最表面が、ASTM5946−04を用いて測定されたときに70°以上120°以下の範囲の水接触角を有する、光学素子。 - 前記反射防止層が、
前記基材に直接接触させて前記基材上に配置されており、1超1.41未満の範囲の屈折率を有しており、かつ、0超300nm未満の範囲の細孔径を有する、シリコン系樹脂の酸化硬化生成物を含む、第1の層と、
前記第1の層と直接接触させて、前記第1の層上に配置された最表面層と、を含み、前記第1の層が前記基材と前記最表面層との間にある、請求項1に記載の光学素子。 - 前記反射防止層を透過する可視スペクトルにおける光線透過率が、85%超100%までであり、あるいは前記反射防止層のヘイズ値が0%から15%未満であり、あるいは前記反射防止層を透過する可視スペクトルにおける光線透過率が85%超100%までであり、かつ、前記反射防止層のヘイズ値が0%から15%未満である、請求項1又は2に記載の光学素子。
- 前記第1の層の厚みが50nm〜1000nmの範囲である、請求項2又は3に記載の光学素子。
- 前記シリコン系樹脂が、600〜150000g/molの数平均分子量を有しており、かつ、分子当たり少なくとも2つのケイ素結合水素基を有し、あるいは前記シリコン系樹脂が、シルセスキオキサン樹脂、ポリシルセスキオキサン樹脂、シラザン樹脂、又はポリシラザン樹脂であり、あるいは前記シリコン系樹脂が600〜150000g/molの数平均分子量を有しており、かつ、分子当たり少なくとも2つのケイ素結合水素基を有し、ここで、前記シリコン系樹脂が、シルセスキオキサン樹脂、ポリシルセスキオキサン樹脂、シラザン樹脂、又はポリシラザン樹脂である、請求項2〜4のいずれか一項に記載の光学素子。
- 前記シリコン系樹脂が、次式:
(R3SiO1/2)a(R2SiO2/2)b(RSiO3/2)c(SiO4/2)dを有するシルセスキオキサン樹脂であり、
式中、各Rは、独立して、水素、アルキル基、アルケニル基、アリール基、並びにハロゲン、窒素、酸素、硫黄又はシリコン原子で置換されたアルキル基、アルケニル基、及びアリール基からなる群から選択され、但し、平均して少なくとも2つのR基は水素であり、
式中、a、b、c、及びdはモル分率であり、a+b+c+dは1であり、c+dはゼロ超である、請求項2〜5のいずれか一項に記載の光学素子。 - 前記反射防止層の最表面が、ASTM5946−04を用い測定されたときに、70°以上120°以下の範囲の水接触角を有し、あるいは前記反射防止層の前記最表面が、クロスによる100サイクルの摩耗後にASTM5946−04を用い測定されたときに、70°以上120°以下の範囲の水接触角を有し、あるいは前記反射防止層の前記最表面が、ASTM5946−04を用い測定されたときに、70°以上120°以下の範囲の水接触角を有し、ここで、前記反射防止層の前記最表面が、クロスによる100サイクルの摩耗後にASTM5946−04を用い測定されたときに、70°以上120°以下の範囲の水接触角を有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の光学素子。
- 前記反射防止層の前記最表面が、20℃にて40mN/m未満であると測定される表面エネルギーを有し、あるいは前記反射防止層の前記最表面が、20℃にて測定されたときに30mN/m未満の表面エネルギーを有し、あるいは前記反射防止層の前記最表面が、20℃にて測定されたときに25mN/m未満の表面エネルギーを有する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の光学素子。
- 前記最表面層が、一般式(A):
Y−Za−[(OC3F6)b−(OCF(CF3)CF2)c−(OCF2CF(CF3))d−(OC2F4)e−(CF(CF3))f−(OCF2)g]−(CH2)h−X’−(CnH2n)−((SiR1 2−O)m−SiR1 2)i−(CjH2j)−Si−(X”)3−z(R2)zに従うポリフルオロポリエーテルシランを含み、
式中、Zが、独立して、−(CF2)−、−(CF(CF3)CF2O)−、−(CF2CF(CF3)O)−、−(CF(CF3)O)−、−(CF(CF3)CF2)−、−(CF2CF(CF3))−、及び−(CF(CF3))−から選択され、aは、1〜200の整数であり、b、c、d、e、f、及びgは、それぞれ独立して0〜200から選択された整数であり、h、n、及びjは、それぞれ独立して0〜20から選択された整数であり、i及びmは、それぞれ独立して0〜5から選択された整数であり、X’は二価の有機基又はOであり、R1は、独立して選択された、C1〜C22ヒドロカルビル基であり、zは独立して選択された0〜2の整数であり、X”は独立して選択された加水分解可能な基であり、R2は、独立して選択され、脂肪族不飽和を含まないC1〜C22ヒドロカルビル基であり、並びにYは、H、F、及び(R2)z(X”)3−zSi−(CjH2j)−((SiR1 2−O)m−SiR1 2)i−(CnH2n)−X’−(CH2)h−から選択され、式中、X”、X’、z、R1、R2、j、m、i、n、及びhは上記のとおりのものであり、
但し、下付き文字iがゼロであるとき、下付き文字jもゼロであり、下付き文字iが、1〜5から選択された整数であるとき、下付き文字jは、1〜20から選択された整数であり、かつmは1〜5から選択された整数である、請求項2〜8のいずれか一項に記載の光学素子。 - 前記最表面層が、シリコン含有材料を含む、請求項2〜9のいずれか一項に記載の光学素子。
- 前記最表面層が、前記第1の層に共有結合される、請求項2〜10のいずれか一項に記載の光学素子。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載の光学素子を有する、光起電装置、窓、又はタッチスクリーンパネル。
- 基材と、前記基材に直接接触させて前記基材上に配置されており、1超1.41未満の範囲の屈折率を有しており、かつ、0超300nm未満の範囲の細孔径を有する、反射防止層と、を含み、前記反射防止層の最表面が、ASTM5946−04を用い測定されたときに70°以上120°以下の範囲の水接触角を有する、光学素子の製造方法であって、
前記基材に対しシリコン系樹脂を塗布する工程(I)、
前記基材上の前記シリコン系樹脂を酸化硬化し、前記基材に直接接触させて前記基材上に配置されており、0nm超300nm未満の範囲の細孔径を有する第1の層を形成する工程(II)、及び
最表面層を前記第1の層と直接接触させて、前記第1の層上に配置し、前記第1の層が前記基材と前記最表面層との間にあるようにする工程(III)、を含む、方法。 - 前記工程(II)が、前記基材上の前記シリコン系樹脂を酸化硬化し、かつ、熱処理して、前記基材に直接接触させて前記基材上に配置されており、0nm超300nm未満の範囲の細孔径を有する第1の層を形成することを含む、請求項13に記載の方法。
- 前記シリコン系樹脂がポロゲンを更に含み、前記ポロゲンが前記工程(III)の前に前記シリコン系樹脂から除去される、請求項13又は14に記載の方法。
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