成形体及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种成形体以及其制造方法，所述成形体具有通过使光聚合性组合物光聚合而形成的相分离结构，以高的衍射效率给予尖锐的衍射点。所述成形体具有基质（２）和多个柱状结构体（３），所述多个柱状结构体（３）被设置在基质（２）中，折射率与所述基质（２）不同，其特征在于，在照射具有标准正态分布的强度分布、并且强度分布的半值宽度为０．５°的激光光线时所得到的角谱中，衍射点的半值宽度在０．６°以下，并且衍射效率在１０％以上。多个柱状结构体（３）大致定向在同一方向，并且在与该定向方向垂直的面中被配置为规则的格栅状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及作为具有衍射、偏振光、扩散等的光学特性的光学物品使用的光学膜等的 。由于髙分子材料中可以选择的材料种类丰富且可以给予多种多样的功能，所以近几年 对将高分子材料应用于光学用途的尝试日益盛行。例如，想将形成一维或者二维的微细结 构的高分子材料的成形体作为光控制元件或者光衍射元件利用。作为这样的成形体，已知一种高分子膜，其具有与基质的折射率不同的多个结构体在高分子材料基质中被定向在同一方向的相分离结构(参照专利文献1、 2)。具有这样的相 分离结构的高分子膜，其在光在与结构体的轴线方向平行的方向上入射时，由于上述结构 体的配置而产生衍射点。因此，这样的高分子膜可以作为使入射光以规定的强度在特定的 位置衍射的光衍射元件进行利用。专利文献l记载了具有这样的结构的膜及其制作方法。在专利文献l中，使线状光源 的光从规定的角度向具有一定的膜厚的光聚合性组合物照射而使组合物聚合，由此来制作 膜。这样制作的膜选择性地对构成特定的入射角的入射光进行衍射。又，专利文献2记载了具有海岛相分离结构的膜，在该膜中，柱状的岛结构在海结构中 沿着膜厚方向形成。在该膜的制作方法中，首先，将光聚合性组合物厚度均一地涂布在涂布面上，用掩模 覆盖其表面。该掩模上无规则地形成有形成岛结构用的多个穿孔的图案。接着，介由该掩 模向光聚合性组合物表面照射紫外光，形成构成岛结构的柱状体。这样，形成柱状体后， 除去掩模再照射紫外线，使海结构部分固化。由此来制作膜。专利文献1:日本专利特开平3-284702号公报专利文献2:日本专利特开平11-287906号公报
技术实现思路
4专利技术要解决的课题然而，专利文献1记载的膜由于是在其内部具有相互平行的长方形的相分离结构的膜， 所以虽然作为通过入射角使透光率变化的光控制元件起作用，但是作为光衍射元件只有一 维的低规则性，并没有高效率地使入射光衍射或者给予显示陡峭的角谱(angular spectrum) 的衍射点。又，专利文献2记载的膜由于岛结构的配置无规则，使光散射透过，所以没有给予尖 锐的衍射点。又，已知通过开口的光通过衍射扩散。在半径a的圆形开口入射波长入的平面波时， 像面距开口为距离L，将距像面的中心的距离设为r，通过下式求出衍射后的像面强度I。 1= (na2) 22…(1) (R=2jTatAL)又，在像面衍射光强度最初显示最小值的距离r^作为J!(R)的最初的零点、即R=3.83 时的r求得。已知总光量中的约84。/。的能量集中在以r^为半径的圆内，r^为来自圆形开 口的衍射光的扩散的目标。例如，波长365nm的光通过a^um的圆形开口时，L=45ym， r^^5um。也就是这表 示通过半径lym的圆形开口的光行进45um时有半径5um的圆变得模糊。也就是，仅仅利 用介由光掩模的照射形成纵横比高的半径Urni的柱状结构体是困难的。在专利文献2中例 示了使用光掩模形成岛结构的例子，但不考虑光的衍射，不能形成高纵横比的柱状结构体。 也就是，在专利文献2记载的方法中，不能制作使光在规定的图案中以高的衍射效率进行 衍射的膜。如上所述，以前，以高的衍射效率给予尖锐的衍射点的高分子膜不能通过光聚合进行 制作。因此，在光学低通滤波器等上不能使用上述高分子膜，所述光学低通滤波器需要使 光在规定的图案中以高的衍射效率进行衍射的光衍射板。本专利技术是为了解决上述的课题而产生的，目的在于提供一种，该 成形体具有通过使光聚合性组合物光聚合而形成的相分离结构，以高衍射效率给予尖锐的 衍射点。又一目的在于提供使用上述成形体的光学低通滤波器等。解决课题的手段本专利技术是一种成形体，具有相分离结构，所述相分离结构具备基质和多个柱状结构体， 所述多个柱状结构体被设置在所述基质中，折射率与所述基质不同，其特征在于，在照射 具有标准正态分布的强度分布、并且强度分布的半值宽度为0.5。的激光光线时所得到的角5谱中，衍射点的半值宽度在0.6。以下，并且衍射效率在10%以上。本专利技术的理想的实施方式是，所述多个柱状结构体大致定向在同一方向，并且在与该 定向方向垂直的面中被配置为规则的格栅状。又，本专利技术的理想的实施方式是，所述多个柱状结构体的与所述定向方向垂直的截面 形状大致相同。本专利技术的理想的实施方式是，所述柱状结构体的纵横比在10以上。本专利技术的理想的实施方式是，所述基质以及所述柱状结构体由丙烯酸系光聚合性组合 物的固化物构成。又，本专利技术的光学层压体，其特征在于，具有上述成形体和粘合在所述成形体上的光 学透明膜。又，本专利技术的光学层压体，其特征在于，具有上述成形体和与所述成形体一体形成的 用来支承该成形体的玻璃基板。又，本专利技术的光学低通滤波器，其特征在于，使用上述光学层压体。又，本专利技术的摄像光学系统，其特征在于，具有固定摄像元件和介由间隔层配置在该 固定摄像元件的受光面的上述光学低通滤波器。又，本专利技术是一种成形体的制造方法，所述成形体具有相分离结构，所述相分离结构 具备由光聚合性组合物构成的基质和多个柱状结构体，所述多个柱状结构体被设置在所述 基质中，折射率与所述基质不同，其特征在于，具有-将含有光固化性单体或低聚物和光聚合引发剂的光聚合性组合物注入成形模的工序； 在所述成形模和光源之间配置具有光通过区域和光不通过区域的光掩模的工序； 第l光照射工序，来自所述光源的、波长半峰全宽在100nm以下的、光强度分布大致一定的平行光，通过所述光掩模，向所述成形模内的光聚合性组合物照射，使所述光聚合性组合物中的被平行光照射的部位固化成未完全的固化状态；第2光照射工序，取出所述光掩模，再向所述成形模内的光聚合性组合物照射波长半峰全宽在100nm以下的、光强度分布大致一定的平行光，使所述光聚合性组合物的固化完成。这样，在本专利技术中，对于填充在成形模中的光聚合性组合物，具有介由光掩模照射平 行光的第1光照射工序和其后的除去光掩模照射平行光的第2光照射工序。在所述第1光照射工序中，使被平行光照射了的光聚合性组合物通过光聚合不完全固 化，理想的是，使之固化到固化度10%~80%，决定柱状结构体的形成位置。这是因为，在第l光照射工序中，由于通过了光掩模的光通过区域的平行光的衍射引 起的扩散，所以光到达了本来在该工序中不需要光照射的一部分的基质，在下面的第2光 照射工序中即使整体照射平行光，也不会在基质与柱状结构体之间产生显著的折射率差。因此，在本专利技术中，在第2光照射工序中，在光聚合性组合物中的除柱状结构体以外 的基质和柱状结构体存在某种程度的硬度差的未完全固化的状态下，整体照射平行光，完 成整体的固化。这样，通过向光聚合性组合物照射平行光，通过柱状结构体的聚合自身促进效果引起 的与基质的交联密度差、和柱状结构体和基质之间的反应扩散引起的组成分布，给予两者 间显著的折射率差，还可以在制造工序时形成沿着平行光的照射方向的纵横比高的柱状结 构体以及清楚的相分离结构。又，在本专利技术的理想实施例中，在所述光掩模的所述光不通过区域呈规则的格栅状地 配置有多个所述光通过区域。由此，被制造的成形体形成规则的柱状结构体，可以制造半 值宽度狭窄、给予尖锐的衍射点的成形体。专利技术的效果根据本专利技术，可以提供一种，该成形体具有通过使光聚合性组合 物光聚合而形成的相分离结构，以高衍射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成形体，具有相分离结构，所述相分离结构具备基质和多个柱状结构体，所述多个柱状结构体被设置在所述基质中，折射率与所述基质不同，其特征在于，　在照射具有标准正态分布的强度分布、并且强度分布的半值宽度为０．５°的激光光线时所得到的角谱中，衍射点的半值宽度在０．６°以下，并且衍射效率在１０％以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：茶谷俊介，服部俊明，
申请(专利权)人：三菱丽阳株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]