專利名稱::光學(xué)部件、使用該光學(xué)部件的光學(xué)系統(tǒng)和光學(xué)部件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及具有減反射性能的光學(xué)部件和使用該光學(xué)部件的光學(xué)系統(tǒng),更具體地,涉及適合在可見區(qū)到近紅外區(qū)長期荻得高減反射性能的光學(xué)部件和使用該光學(xué)部件的光學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
:反射結(jié)構(gòu)形成具有適當(dāng)?shù)拈g距和高度的微細(xì)周期結(jié)構(gòu),由此在寬波長區(qū)域顯示優(yōu)異的減反射性能。作為形成微細(xì)周期結(jié)構(gòu)的方法,已知將具有等于或小于波長的顆粒直徑的細(xì)顆粒分散在其中的膜的涂布(日本專利No.03,135,944)等。另外,已知由微細(xì)加工裝置(電子束平版印刷裝置、激光干涉曝光裝置、半導(dǎo)體曝光裝置、蝕刻裝置等)形成圖案而形成微細(xì)周期結(jié)構(gòu)的方法使得間距和高度受控,并且能夠形成具有優(yōu)異減反射性能的孩t細(xì)周期結(jié)構(gòu)(日本專利申請/^開No.S50-070040)。作為上述方法以外的方法,已知在基材上使作為鋁的氫氧化氧化物的勃姆石生長以得到減反射效果的方法。在這些方法中,對由真空成膜法(日本專利公開No.S61-048124)或液相法(溶膠-凝膠法)(日本專利申請公開No.H09-202649)形成的氧化鋁(氧化鋁)層進(jìn)行水蒸汽處理或熱水浸漬處理以使表層形成為勃姆石以形成微細(xì)周期結(jié)構(gòu),由此得到減反射膜。此外,提出了將含有Si02作為主要組分并且具有基材和勃姆石之間的折射率的膜設(shè)置在該基材和該勃姆石之間的減反射膜(日本專利申請公開No.2006-259711)。
發(fā)明內(nèi)容通過使用細(xì)顆粒的技術(shù)或使勃姆石在基材上生長的方法形成的金屬氧化物和金屬卣化物層,可容易地以高生產(chǎn)率制備并且顯現(xiàn)優(yōu)異的光學(xué)特性。另一方面,該金屬氧化物和金屬卣化物層具有低密度和大量空隙,因此濕氣等容易從外界到達(dá)基材,容易引起基材的侵蝕和基材組分例如堿離子的溶出。此外,存在如下問題溶出的組分使得難以維持微細(xì)結(jié)構(gòu),導(dǎo)致性能降低。此外,在基材和勃姆石之間包括含有Si02作為主要組分的膜的減反射膜中,由于熱水處理,膜組分從含有Si02作為主要組分的膜中溶出,使光學(xué)特性變化。需要使用微細(xì)周期結(jié)構(gòu)的減反射膜,其能夠更容易地形成并且在低溫?zé)Y(jié)中具有高可靠性。本發(fā)明鑒于上述相關(guān)技術(shù)而進(jìn)行,目的在于提供對于任何基材都能長期維持高性能的減反射效果的光學(xué)部件、使用該光學(xué)部件的光學(xué)系統(tǒng)和光學(xué)部件的制造方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供以下述方式構(gòu)成的光學(xué)部件。本發(fā)明提供光學(xué)部件,該光學(xué)部件具有在基材的表面上形成的疊層結(jié)構(gòu),包括至少一個由含有氧化鋁作為主要組分的板狀晶體形成的板狀晶體層和至少一個在該基材和該板狀晶體層之間形成的含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層,該有機(jī)樹脂在主鏈中包括芳族環(huán)和/或酰亞胺環(huán)。此外,本發(fā)明提供光學(xué)部件,其中該板狀晶體是勃姆石。此外,本發(fā)明提供光學(xué)部件,其中該板狀晶體層具有從表層側(cè)向基材側(cè)連續(xù)增加的折射率。此外,本發(fā)明提供光學(xué)部件,其中該板狀晶體層的表面具有凹凸形狀(unevenprofile)。此外,本發(fā)明提供光學(xué)部件,其中該有機(jī)樹脂的吸水百分率為0.05%~2%。此外,本發(fā)明提供光學(xué)部件,其中該有機(jī)樹脂是熱塑性樹脂。一部分具有重復(fù)單元(-SiR2-0-)"其中R是曱基或苯基,并且m是l6的整數(shù)。此外,本發(fā)明提供光學(xué)部件,其中該基材的折射率nb、含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層的折射率ni和由含有氧化鋁作為主要組分的板狀晶體形成的板狀晶體層的折射率ns滿足nb》ni>ns。此外,本發(fā)明提供光學(xué)部件,其中該含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層的厚度是10nm~150nm。此外,本發(fā)明提供光學(xué)部件,其中該基材由玻璃制成。此外,本發(fā)明提供光學(xué)系統(tǒng),其包括根據(jù)上述任一項的光學(xué)部件。此外,本發(fā)明提供光學(xué)部件的制造方法,包括在基材上形成含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層;形成含有氧化鋁作為主要組分的層;和對含有氧化鋁作為主要組分的層進(jìn)行熱水處理以在表面上形成凹凸,其特征在于,該基材的折射率nb、該含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層的折射率ni和該由含有氧化鋁作為主要組分的層的折射率ns滿足nb>ni>ns。根據(jù)本發(fā)明,能夠提供能長期穩(wěn)定地顯示高減反射效果的光學(xué)部件。此外,根據(jù)本發(fā)明,能夠提供具有上述光學(xué)部件的光學(xué)系統(tǒng)。圖l是表示本發(fā)明的光學(xué)透明元件的一個實(shí)施方案的示意圖。圖2是表示本發(fā)明的光學(xué)透明元件的折射率分布的一個實(shí)施方案的示意圖。圖3A和3B均是表示本發(fā)明的光學(xué)透明元件的一個實(shí)施方案的示意圖。圖4是表示實(shí)施例1中在玻璃基材上形成并且表面上具有微細(xì)凹凸的薄膜通過FE-SEM從上表面觀察的結(jié)果的照片(放大率X100,000)。圖5是表示實(shí)施例1中在玻璃基材上形成并且具有微細(xì)凹凸的薄膜的截面通過FE-SEM觀察的結(jié)果的照片(放大率X150,000)。圖6是本發(fā)明的實(shí)施例16的正面圖。圖7是本發(fā)明的實(shí)施例16的截面圖。圖8是本發(fā)明的實(shí)施例17的正面圖。圖9是本發(fā)明的實(shí)施例17的截面圖。圖IO是本發(fā)明的實(shí)施例18的正面圖。圖11是本發(fā)明的實(shí)施例18的截面圖。圖12是本發(fā)明的實(shí)施例19的正面圖。圖13是本發(fā)明的實(shí)施例19的截面圖。圖14是本發(fā)明的實(shí)施例20的正面圖。圖15是本發(fā)明的實(shí)施例21的截面圖。圖16是本發(fā)明的實(shí)施例22的截面圖。圖17是本發(fā)明的實(shí)施例23的截面圖。具體實(shí)施方案以下,對本發(fā)明進(jìn)行說明。圖1是示意地表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的光學(xué)部件的截面示意圖。如圖1中所示,在本發(fā)明的光學(xué)部件中,在基材25的表面上形成疊層結(jié)構(gòu),該疊層結(jié)構(gòu)包括層26和板狀晶體層27,該層26含有有機(jī)樹脂作為主要組分,該板狀晶體層27形成于該層26的表面上并由含有氧化鋁作為主要組分的板狀晶體形成。形成作為該疊層結(jié)構(gòu)的一層的板狀晶體層27的板狀晶體是指將含有氧化鋁作為主要組分的膜浸入熱水中,然后對該氧化鋁膜的表層進(jìn)行抗絮凝作用等時,在該膜的表層上沉積和生長的板狀晶體。板狀晶體層27優(yōu)選是其折射率從表層側(cè)向基材側(cè)連續(xù)增加并且如圖2中所示相對于膜厚度的折射率的變化可由直線(a)或曲線(b)或(c)表示的層。由于折射率從表層側(cè)向基材層的連續(xù)增加,與從表層側(cè)隨后層疊具有更高折射率的層的情況相比,反射度降低效果更大。此外,板狀晶體層27的折射率從表層側(cè)向基材側(cè)連續(xù)增加,因此優(yōu)選表面具有凹凸形狀。圖3A和3B是示意地表示根據(jù)這種情況下的本發(fā)明的實(shí)施方案的光學(xué)部件的截面示意圖。圖3A和3B中,本發(fā)明的光學(xué)部件在基材28上具有含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層29和由含有氧化鋁作為主要組分的板狀晶體形成的板狀晶體層30。板狀晶體層30的表面具有凹凸形狀31。含有氧化鋁作為主要組分的板狀晶體層30由含有鋁的氧化物或氬氧化物或者它們的水合物作為主要組分的晶體形成。特別優(yōu)選的晶體是勃姆石。通過放置這些板狀晶體,它們的端部形成微細(xì)凹凸31,因此優(yōu)選以相對于層的表面的預(yù)定角度選擇性配置板狀晶體以增加該微細(xì)凹凸的高度并減小其間的間隔。本申請中,將鋁的氧化物或氫氧化物或者它們的水合物稱為氧化鋁。此外,可將單獨(dú)含有氧化鋁或者含有Zr02、Si02、Ti02、ZnO和MgO中的任何氧化物,并且其中氧化鋁的量為70摩爾°/。或更多的一個或多個氧化物層稱為含有氧化鋁作為主要組分的層。將基材28的表面是平面例如平板、膜或片的情況示于圖3A中。優(yōu)選以板狀晶體的傾斜方向32與基材表面之間的角度61的平均角度為45°~90。,更優(yōu)選60。~90。,相對于基材的表層配置板狀晶體。此外,將基材28的表面具有兩維或三維曲面的情況示于圖3B中。優(yōu)選對于基材的表層以板狀晶體的傾斜方向32與基材表面之間的角度62的平均角度為45。~90°、更優(yōu)選6090°配置該板狀晶體。應(yīng)注意取決于板狀晶體的斜度可能會有角度61和62的值超過90。的情況。在這種情況下,進(jìn)行測定以使該值為90°或更小。板狀晶體層30的厚度優(yōu)選為20nm~1,OOOnm,更優(yōu)選50nm~l,OOOnm。如果形成凹凸的層的厚度為20nm~1,OOOnra,由于孩t細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的減反射性能有效,將該凹凸的機(jī)械強(qiáng)度受到破壞的可能性消除并且在制造成本上該微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)變得有利。通過將厚度設(shè)定為50nm~1,OOOnra,進(jìn)一步提高減反射性能,這是更優(yōu)選的。本發(fā)明的微細(xì)凹凸的表面密度也是重要的,并且對應(yīng)的通過中心8線平均粗糙度的兩維延伸得到的平均表面粗糙度Ra'值為5nm或更大,更優(yōu)選10nm或更大,進(jìn)一步優(yōu)選15nm~100nm,并且表面積比Sr為l.l或更大,更優(yōu)選1.15或更大,進(jìn)一步優(yōu)選1.2~3.5。用于評價得到的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的一個方法是通過掃描探針顯微鏡觀察該微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的表面,并且通過該觀察來確定通過該膜的中心線平均粗糙度Ra的兩維延伸得到的平均表面粗糙度Ra'值和表面積比Sr。即,平均表面粗糙度Ra'值(nm)是這樣的值將JISB0601中定義的中心線平均粗糙度Ra應(yīng)用于測定表面并三維延伸,并且將Ra'值表示為"將從基準(zhǔn)表面到規(guī)定表面的偏差的絕對值平均而得到的值"并由下式(1)給出。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>Ra。平均表面粗糙度值(nm),S。測定表面理想地平時的面積,IXR-XLIxIYT-TBI、F(X,Y):測定點(diǎn)(X,Y)處的高度,其中X是X坐標(biāo)和Y是Y坐標(biāo),XL-XR:測定表面上X坐標(biāo)的范圍,Yb-Yt:測定表面上Y坐標(biāo)的范圍,和Z。測定表面內(nèi)的平均高度。表面積比Sr由Sr-S/S。(S。測定表面理想地平時的面積。S:實(shí)際的測定表面的表面積)確定。實(shí)際的測定表面的表面積如下確定。將測定表面分割為由最接近的三個數(shù)據(jù)點(diǎn)(A,B,C)組成的微小三角形,然后使用矢量積確定每個微小三角形的面積AS。AS(AABC)-[s(s-AB)(s-BC)(s-AC)]O.5(其中AB、BC和AC是各邊的長度,因此sso.5(AB+BC+AC)),面積△S的總和是要確定的表面積S。如果作為微細(xì)凹凸的表面密度的Ra'為5mn或更大并且Sr為1.1或更大,能夠?qū)崿F(xiàn)由于凹凸結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的減反射。如果Ra'為lOnm或更大并且Sr為1.15或更大,減反射效果變得比前者的情況更高。如果Ra'為15認(rèn)或更大并且Sr為1.2或更大,該凹凸結(jié)構(gòu)具有能夠耐受實(shí)際使用的性能。但是,如果Ra'為100nm或更大并且Sr為3.5或更大,由該凹凸結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的散射效果比減反射效果占優(yōu)勢以致不能獲得足夠的減反射性能。本發(fā)明中由含有氧化鋁作為主要組分的板狀晶體形成的板狀晶體層30如下得到將A1金屬單獨(dú)的膜或含有金屬Al和金屬Zn或金屬M(fèi)g之一的金屬膜復(fù)合到含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層29中,然后浸入50'C或更高的熱水中或暴露于水蒸汽中。此時,由于水合、溶解和再沉積,在上述金屬的表面上形成凹凸形狀31。板狀晶體層30也可以如下得到在含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層29上形成含有氧化鋁作為主要組分的層,并且將表面選擇性地溶解或沉積。上述含有氧化鋁作為主要組分的層能夠通過已知的氣相法例如CVD或PVD、液相法例如溶膠-凝膠法、使用無機(jī)鹽的水熱合成等形成。根據(jù)提供氧化鋁的板狀晶體的方法,在板狀晶體層30中凹凸形狀31的較低部分中可以殘留無定形氧化鋁層。由于能夠以大面積在基材上或者在非平面基材上形成均勻的減反射層,優(yōu)選使用用熱水處理凝膠膜以使氧化鋁板狀晶體生長的方法,該凝膠膜通過將含有氧化鋁的溶膠-凝膠涂覆溶液涂覆而形成。對于由含有氧化鋁的溶膠-凝膠涂覆溶液得到的凝膠膜的原料,使用A1化合物,或者將Zr、Si、Ti、Zn和Mg的化合物中至少一種與Al化合物一起4吏用。作為A1203、Zr02、Si02、Ti02、ZnO和MgO的原料,可以使用各個金屬的金屬烷氧基化物和各個金屬的鹽化合物例如氯化物和硝酸鹽。在成膜性方面,特別優(yōu)選使用金屬烷氧基化物作為Zr02、Si02和Ti02原料。鋁化合物包括,例如,乙氧基鋁、異丙氧基鋁、正丁氧基鋁、仲丁氧基鋁、叔丁氧基鋁、乙酰丙酮鋁或者這些化合物的低聚物,硝酸鋁、氯化鋁、醋酸鋁、磷酸鋁、硫酸鋁和氬氧化鋁。烷氧基鋯的具體實(shí)例包括四甲氧基鋯、四乙氧基鋯、四正丙氧基鋯、四異丙氧基鋯、四正丁氧基鋯和四叔丁氧基鋯。對于烷氧基硅,可以使用由通式Si(0R)4表示的各種化合物。R是相同或不同的低級烷基例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基或異丁基。烷氧基鈦包括,例如,四甲氧基鈦、四乙氧基鈦、四正丙氧基鈦、四異丙氧基鈦、四正丁氧基鈦和四異丁氧基鈦。鋅化合物包括,例如,醋酸鋅、氯化鋅、硝酸鋅、硬脂酸鋅、油酸鋅和水楊酸鋅,特別優(yōu)選醋酸鋅和氯化鋅。鎂化合物包括烷氧基鎂例如二甲氧基鎂、二乙氧基鎂、二丙氧基鎂和二丁氧基鎂,乙酰丙酮鎂和氯化鎂。有機(jī)溶劑,可以是任何不使原料例如上述烷氧基化物凝膠化的有才幾溶劑,包括例如,醇例如曱醇、乙醇、2-丙醇、丁醇、乙二醇和乙二醇單正丙醚;各種脂族或脂環(huán)族經(jīng)例如正己烷、正辛烷、環(huán)己烷、環(huán)戊烷和環(huán)辛烷;各種芳族烴例如甲苯、二曱苯和乙苯;各種酯例如曱酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙二醇單曱醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯和乙二醇單丁醚乙酸酯;各種酮例如丙酮、甲乙酮、曱基異丁基酮和環(huán)己酮;各種醚例如二甲氧基乙烷、四氫呋喃、二噁烷和二異丙醚;各種氯代烴例如氯仿、二氯曱烷、四氯化碳和四氯乙烷;和非質(zhì)子極性溶劑例如N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和碳酸乙烯酯。在上述的各種溶劑中,在溶液的穩(wěn)定性方面,優(yōu)選使用醇。如果使用烷氧基化物原料,特別是鋁、鋯和鈦的烷氧基化物與水的反應(yīng)性高,并且通過添加空氣中的濕氣或水而迅速水解,導(dǎo)致不透明性和沉淀。鋁鹽化合物、鋅鹽化合物和鎂鹽化合物難以在單獨(dú)的有機(jī)溶劑中溶解,并且它們的溶液的穩(wěn)定性低。為了防止這種情形,優(yōu)選添加穩(wěn)定劑以使溶液穩(wěn)定。穩(wěn)定劑可以包括,例如P-二酮化合物例如乙酰丙酮、dipyrobilemethane、三氣乙醜丙酉同、六氣乙醜丙西同、笨甲醜丙酉同和二苯甲?;淄?;P-酮酯化合物例如乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸烯丙酯、乙酰乙酸千酯、乙酰乙酸異丙酯、乙酰乙酸叔丁酯、甲氧基乙酯和3-酮-正戊酸曱酯;和烷醇胺例如單乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺。添加的穩(wěn)定劑的量,用與烷氧基化物或鹽化合物的摩爾比表示,優(yōu)選約為1。添加穩(wěn)定劑后,為了促進(jìn)部分反應(yīng)以形成適當(dāng)?shù)那绑w,優(yōu)選添加催化劑。催化劑可以包括,例如,硝酸、鹽酸、硫酸、磷酸、乙酸和氨。作為使用上述溶膠-凝膠涂布溶液形成膜的方法,例如,可以適當(dāng)使用已知的涂布法例如浸漬法、旋涂法、噴射法、印刷法、流涂法和它們的組合。用上述溶膠-凝膠涂布溶液涂布后,優(yōu)選在120°C~230'C的范圍內(nèi)進(jìn)行熱處理。隨著熱處理的溫度升高,該膜可能變得更致密。但是,當(dāng)熱處理的溫度超過230。C時,在基材中產(chǎn)生損壞例如變形。熱處理的溫度更優(yōu)選為150°C~210°C。盡管取決于加熱溫度,但加熱時間優(yōu)選為IO分鐘或更長。然后,將經(jīng)歷了干燥或熱處理的凝膠膜浸入熱水中,由此使含有氧化鋁作為主要組分的板狀晶體沉淀以形成最外表面的凹凸形狀。通過浸入熱水中,含有氧化鋁的凝膠膜的表層經(jīng)歷抗絮凝作用等,并且將一些組分溶出,但由于各種氫氧化物之間在熱水中溶解度的不同,使含有氧化鋁作為主要組分的板狀晶體在凝膠膜的表層上沉淀和生長。熱水的溫度優(yōu)選為4(TC100。C。熱水處理時間為約5分鐘~約24小時。對于向含有氧化鋁作為主要組分的膜中添加有氧化物例如Ti02、Zr02、Si02、ZnO和MgO作為不同種類組分的凝膠膜的熱水處理,利用組分間在熱水中溶解度的差異進(jìn)行結(jié)晶,并且因此不同于氧化鋁單組分膜的熱水處理,能夠通過改變無機(jī)組分的組成而在寬范圍控制板狀晶體的尺寸。結(jié)果,能在寬范圍內(nèi)控制由板狀晶體形成的凹凸形狀。此外,如果使用ZnO作為亞組分,與氧化鋁的共沉淀是可能的,并且因此能夠在更寬的范圍內(nèi)控制折射率。因此,實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的減反射性能。在本發(fā)明的含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層29中使用的有機(jī)樹脂可具有調(diào)節(jié)基材28和含有氧化鋁作為主要組分的板狀晶體層30之間的折射率差的功能,并且在使用的光的波長區(qū)域中可以是透明的。本發(fā)明的含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層29調(diào)節(jié)基材28和含有氧化鋁作為主要組分的板狀晶體層30之間的折射率差,由此有助于高減反射性能的顯現(xiàn)。因此,希望層29具有最佳膜厚和折射率,并且從制備該膜時起穩(wěn)定地保持該最佳膜厚和折射率。在本發(fā)明的實(shí)施中,可將含有80重量%或更多有機(jī)樹脂的層稱為含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層。優(yōu)選在本發(fā)明的含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層中使用主鏈中具有芳族環(huán)和/或酰亞胺環(huán)的有機(jī)樹脂。芳族環(huán)或酰亞胺環(huán)的實(shí)例包括由以下化學(xué)式表示的結(jié)構(gòu)。由于芳族環(huán)或酰亞胺環(huán)具有平面結(jié)構(gòu),將這些結(jié)構(gòu)引入主鏈的有機(jī)樹脂的分子鏈在成膜過程中可能與基材平行排列。因此,即使在使用具有幾百nm或更小膜厚的本發(fā)明的有機(jī)樹脂層29的情況下,膜厚和折射率的均勻性高。此外,在這種情況下,耐溶劑性優(yōu)異,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高,耐熱性優(yōu)異,并且膜厚和折射率不太可能變化。當(dāng)使用主鏈不具有芳族環(huán)和/或不具有酰亞胺環(huán)的有機(jī)樹脂時,分子鏈彼此無規(guī)地纏繞,因此當(dāng)將樹脂形成為薄膜時觀察到可能由密度降低引起的折射率的降低。這也適用于由含有氧化鋁的溶膠-凝膠涂布溶液制備由含有氧化鋁作為主要組分的板狀晶體形成的板狀晶體層30的情況。即,由于與上述中的那些相同的原因,在溶膠-凝膠涂覆溶液中含有的溶劑中的溶解、由于溶脹引起的膜厚和折射率的變化、在加熱干燥過程中的變形、分解和著色可能發(fā)生。此外,為了得到由含有氧化鋁作為主要組分的板狀晶體形成的板狀晶體層30,將含有氧化鋁的凝膠膜暴露于水蒸汽或浸入熱水中。此時,希望使有機(jī)樹脂層的膜厚和折射率的變化最小。鑒于上述內(nèi)容,優(yōu)選使用在熱水中不可能產(chǎn)生溶解和溶脹的有機(jī)樹脂層29,其不同于主鏈具有芳族環(huán)和/或酰亞胺環(huán)的有機(jī)樹脂。此外,板狀晶體層中膜的密度低,因此來自外界的濕氣等容易通過金屬氧化物層并到達(dá)基材的表面。此時,用濕氣等將基材的表面侵蝕,并且將基材組分溶出以使光學(xué)部件的性能劣化。希望本發(fā)明的含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層3或5具有阻隔從外界經(jīng)由板狀晶體層而來的濕氣等的效果。為了獲得該效果,優(yōu)選使用具有低吸水百分率的有機(jī)樹脂。該有機(jī)樹脂具有0.05%~2%的吸水百分率。當(dāng)有機(jī)樹脂具有2%或更小的吸水百分率時,有機(jī)樹脂能夠阻隔來自外界的濕氣。本文中使用的吸水百分率是指膜形成后在23'C下放置24小時的膜的吸水百分率。另一方面,在有機(jī)樹脂具有小于0.05%的吸水百分率的情況下,與基材的粘附顯著降低。因此,即使進(jìn)行該基材表面的預(yù)處理,在熱水處理等的過程中有機(jī)樹脂也從基材剝離。關(guān)于有機(jī)樹脂的種類,只要其為在主鏈中具有芳族環(huán)和/或酰亞胺環(huán)的有機(jī)樹脂,可以使用任何熱固性樹脂和熱塑性樹脂。熱固性樹脂的實(shí)例包括具有一個或多個反應(yīng)性或聚合性取代基,例如環(huán)氧基、氧雜環(huán)丁烷基、環(huán)硫化物基、羥甲基、異氰酸酯基、硫異氰酸酯基、乙烯醚基、丙烯?;?、甲基丙烯?;婉R來酰亞胺基的化合物或低聚物的固化產(chǎn)物。即使一種化合物或低聚物含有兩種或更多種反應(yīng)性或聚合性取代基,也可以使用通過將具有不同反應(yīng)性或聚合性取代基的兩種或更多種化合物或低聚物混合,然后固化而得到的固化樹脂。主鏈具有芳族環(huán)和/或酰亞胺環(huán)的固化樹脂的實(shí)例包括雙酚A環(huán)氧的固化產(chǎn)物、間苯二異氰酸酯的固化產(chǎn)物以及羥甲基蜜胺樹脂、胍胺樹脂和馬來酰亞胺樹脂的固化產(chǎn)物。在使用固化樹脂的情況下,當(dāng)固化上述化合物時可以將引發(fā)劑和固化劑一起使用。取決于上述化合物的取代基的反應(yīng)性,引發(fā)劑主要選自自由基、陽離子和陰離子引發(fā)劑。此外,在熱固化的情況下,廣泛使用熱分解型引發(fā)劑。熱分解型引發(fā)劑的實(shí)例包括作為自由基引發(fā)劑的N,N-偶氮二丁腈和作為陽離子引發(fā)劑的對甲苯磺酸吡啶錐。此外,在熱固化的情況下,可以以少量混合作為陽離子引發(fā)劑的有機(jī)酸14例如對甲苯磺酸和作為陰離子引發(fā)劑的有機(jī)胺例如二氮雜雙環(huán)十一烯。在用光例如uv光進(jìn)行固化的情況下,使用光敏引發(fā)劑。另一方面,主鏈中具有芳族環(huán)和/或酰亞胺環(huán)的熱塑性樹脂的實(shí)例包括芳族聚醚例如聚醚酮和聚醚砜、芳族聚酯例如聚對苯二甲酸乙二醇酯、芳族聚碳酸酯、芳族聚氨酯、芳族聚脲、芳族聚酰胺和熱塑性聚酰亞胺。其中,在耐熱性方面,優(yōu)選芳族聚醚、芳族聚硫醚、聚碳酸酯和熱塑性聚酰亞胺。此外,由于在烘烤條件下折射率和膜厚不發(fā)生變化并且較少的未固化的單體殘留,因此更優(yōu)選熱塑性樹脂。此外,為了提高基材25與含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層29之間的粘附,優(yōu)選使用含有硅氧烷結(jié)構(gòu)(-SiR2-0-h的有機(jī)樹脂,其中R為曱基或苯基,并且m是l6的整數(shù)。當(dāng)提高基材25與層29之間的粘附時,能夠抑制特別是在高溫和高濕度下的膜剝離、開裂等。含有(-SiR廣O-)m的有機(jī)樹脂中,包括(-SiR廣O-)ra的重復(fù)單元優(yōu)選為30摩爾%或更少,基于全部重復(fù)單元。當(dāng)其為30摩爾%或更多時,由于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的降低,耐熱性降低,并且對于玻璃基材的潤濕性降低。通過改變有機(jī)樹脂的結(jié)構(gòu),能夠改變含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層2或5的折射率。例如,通過增加有機(jī)樹脂中含有的芳族環(huán)的數(shù)目和其中含有的雜環(huán)的數(shù)目,使折射率提高。另一方面,通過增加脂族鏈、脂環(huán)結(jié)構(gòu)、上述硅氧烷結(jié)構(gòu)和氟代烷基等,提高透明性并且使折射率降低。在主鏈中具有芳族環(huán)和/或酰亞胺環(huán)的有機(jī)樹脂中,取決于結(jié)構(gòu)相對容易改變折射率的有機(jī)樹脂的實(shí)例包括聚酰亞胺、芳族聚醚、芳族聚硫醚和芳族聚碳酸酯。這些聚合物能夠通過單體將上述結(jié)構(gòu)與芳族環(huán)和酰亞胺環(huán)一起引入主鏈或側(cè)鏈。通常通過二酐和二胺之間的加聚反應(yīng)和脫水-縮合反應(yīng)合成聚酰亞胺。通過將脂族鏈、脂環(huán)結(jié)構(gòu)或氟代烷基引入二胺和/或二酐中,得到在可見光區(qū)透明的聚酰亞胺。特別地,通過使用具有脂環(huán)結(jié)構(gòu)的二酐并且在二胺中引入一種或多種的各種結(jié)構(gòu)例如硅氧烷結(jié)構(gòu)、脂族鏈、脂環(huán)結(jié)構(gòu)和芳族環(huán),能夠任意地將折射率由1.5改變到1.7。用于合成熱塑性聚酰亞胺的二酐的實(shí)例包括芳族酸二酐例如均苯四甲酸二酐、3,3'-聯(lián)鄰苯二甲酸酐、3,4'-聯(lián)鄰苯二曱酸酐、3,3',4,-二苯甲酮四曱酸二酐、3,3',4,4'-二苯砜四曱酸二酐、4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸酐和4,4'-氧聯(lián)二鄰苯二曱酸二酐;和脂族酸二酐例如中-丁烷-1,2,3,4-四曱酸二酐、1,2,3,4-環(huán)丁烷四甲酸二酐、1,2,3,4-環(huán)戊烷四甲酸二酐、1,2,4,5-環(huán)己烷四甲酸二酐、雙環(huán)[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四甲酸二酐、雙環(huán)[2.2.2]辛烷-2,3,5,6-四曱酸二酐、雙環(huán)[2.2.1]庚烷-2,3,5,6-四甲酸二酐、5-(2,5-二氧代四氫糠基)-3-曱基-3-環(huán)己烯-l,2-二曱酸酐和4-(2,5-二氧代四氬呋喃-3-基)-1,2,3,4-四氫萘-1,2-二曱酸酐。從提高聚酰亞胺的溶解性、涂覆性和透明性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選3,3\4,4'-二苯基砜四曱酸二酐、4,4'-(六氟異亞丙基)二鄰苯二曱酸酐、1,2,3,4-環(huán)丁烷四甲酸二酐、雙環(huán)[2.2.2]辛烷-2,3,5,6-四甲酸二酐、雙環(huán)[2.2.1]庚烷-2,3,5,6-四曱酸二酐、5-(2,5-二氧代四氫糠基)-3-曱基-3-環(huán)己烯-l,2-二甲酸酐和4-(2,5-二氧代四氬呋喃-3-基)-1,2,3,4-四氫萘-1,2-二曱酸酐。用于合成熱塑性聚酰亞胺的二胺的實(shí)例包括芳族二胺例如間苯二胺、對苯二胺、3,4'-二氨基二苯基曱烷、4,4'-二氨基二苯基甲烷、4,4'-二氨基-3,3'-二甲基二苯基甲烷、鄰聯(lián)甲苯胺、間聯(lián)甲苯胺、4,4'-二氨基二苯曱酮、l,l-雙(4-氨基苯基)環(huán)己烷、3,《-二氨基二苯醚、4,4'-二氨基二苯醚、1,4-雙(4-氨基苯氧基)苯、1,3-雙(4-氨基苯氧基)苯、2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、4,4'-雙(4-氨基苯氧基)聯(lián)苯、雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、4,4'-雙(3-氨基苯氧基)聯(lián)苯、雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、9,9-雙(4-氨基苯基)芴、2,2-雙(4-氨基苯基)六氟丙烷、2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷和2,2'-雙(三氟甲基)聯(lián)苯胺;脂族二胺例如1,4-二氨基丁烷、1,5-二氨基戊烷、1,3-環(huán)己二胺、1,4-環(huán)己二胺、4,4'-亞曱基雙(環(huán)己基胺)、4,4'-亞甲基雙(2-甲基環(huán)己基胺)和1,4-雙(氨基甲基)環(huán)己烷;和含有-SiR廣O-基團(tuán)的二胺例如1,3-雙(3-氨基丙基)四曱基二硅氧烷和1,4-雙(3-氨基丙基二甲基甲硅烷基)苯。從與無機(jī)基材例如玻璃的粘附的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選至少包括含有-SiR廣O-基團(tuán)的二胺例如l,3-雙(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷和l,4-雙(3-氨基丙基二曱基甲硅烷基)苯。通常通過在堿例如碳酸鉀的存在下在溶劑中使雙酚和芳族二鹵化物進(jìn)行縮合反應(yīng)來合成芳族聚醚。當(dāng)用芳族二硫化物代替雙酚時,合成芳族聚硫醚。通過將各種結(jié)構(gòu)的一種或多種引入雙酚或芳族二硫化物和芳族二卣化物,能夠任意地將折射率由1.5改變到1.7。用于合成芳族聚醚的雙酚的實(shí)例包括間苯二酚、氫醌、4,4'-聯(lián)苯酚、2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷、4,4'-二羥基二苯基曱烷、1,l-雙(4-羥基苯基)環(huán)己烷、1,1-雙(4-羥基-3-甲基苯基)環(huán)己烷、4,4'-(1-a-曱基亞千基)雙酚、1,3-雙[2-(4-羥基苯基)-2-丙基]苯、",0^-雙(4-羥基苯基)-l,4-二異丙基苯、ot,a'-雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)-1,4-二異丙基苯、9,9-雙(4-羥基苯基)藥、9,9-雙(4-羥基-3-甲基苯基)芴、4,4'-二羥基二苯曱酮、雙(4-羥基苯基)砜、雙(4-羥基-3,5-二曱基苯基)砜、八氟-4,4'-聯(lián)苯酚、雙(4-氟苯基)砜和2,2-雙(4-羥基苯基)六氟丙烷。用于合成芳族聚硫醚的芳族二硫化物的實(shí)例包括對苯二硫醇、間苯二硫醇、4,4'-氧聯(lián)雙(苯硫醇)、4,4'-硫聯(lián)雙(苯硫醇)和4,-聯(lián)苯二硫醇。用于合成芳族聚醚或芳族聚硫醚的芳族二卣化物的實(shí)例包括4,4'-二氯二苯甲酮、4,4'-二氟二苯曱酮、4,4'-二氯苯基砜、雙(4-氟苯基)砜、雙(4-氟-3-硝基苯基)砜、2,6-二氯千腈、2,6-二氟千腈、2,4-二氟節(jié)腈、四氟間苯二曱腈、全氟聯(lián)苯和3,5-二氯-1-甲氧基三嗪。此外,代替二卣化物,可以使用二硝基化合物例如2,4-二硝基卡腈和2,6-二硝基千腈。17雙酚與碳酸酯例如碳酸二苯酯反應(yīng)的方法來合成芳族聚碳酸酯。通過將各種結(jié)構(gòu)的一種或多種引入雙酚,能夠任意地將折射率由1.5改變到1.65。作為用于合成芳族聚碳酸酯的雙酚,使用用于合成上述芳族聚醚的雙酚。除了上述雙酚或芳族二硫化物以外,可以將脂族二醇和脂族二硫化物與芳族聚醚、芳族聚硫醚和芳族聚碳酸酯一起使用。此外,更優(yōu)選將一部分雙酚或芳族二硫化物替代為具有一個或多個鄰羥基苯氧基丙基甲硅烷氧基的化合物。根據(jù)該方法,可將(-SiR2-0-)n基團(tuán)引入樹脂,由此提高對于基材的粘附。優(yōu)選地,對于基材25的折射率nb和由含有氧化鋁作為主要組分的板狀晶體形成的板狀晶體層30的折射率ns,本發(fā)明的含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層29的折射率ni滿足nb》ni》ns。優(yōu)選這樣選擇有機(jī)樹脂或該有機(jī)樹脂中的結(jié)構(gòu)。通過將ni調(diào)節(jié)到該范圍內(nèi),能夠顯現(xiàn)高減反射性能。此外,含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層29除了有機(jī)樹脂外可以含有硅烷偶聯(lián)劑以提高粘附性。此外,為了調(diào)節(jié)折射率并且降低吸水百分率,可以以少量混合無機(jī)細(xì)顆粒例如Si02、Ti02、Zr02、Si02、ZnO、MgO和A1203。能夠混合的有機(jī)樹脂以外的組分的量小于20重量份,基于整個有機(jī)樹脂層的100重量份,并且當(dāng)以超過20重量份的量混合這些組分時,有可能透明性和膜厚的均勻性受到損害。容易將有機(jī)樹脂作為溶液施涂于基材,由于該方法適于形成薄膜,因此優(yōu)選。在固化樹脂的情況下,可通過將它們與引發(fā)劑和固化劑一起溶解于有機(jī)溶劑中來使用反應(yīng)性或聚合性化合物或低聚物。另一方面,可通過將其單獨(dú)或者與有機(jī)樹脂以外的組分一起溶解于有機(jī)溶劑來使用熱塑性樹脂。在熱塑性樹脂本身不溶于或難溶于有機(jī)溶劑的情況下,可通過將其溶解于有機(jī)溶劑來使用熱塑性樹脂前體。在后者的情況下,需要將前體轉(zhuǎn)化為熱塑性樹脂的過程。用于形成本發(fā)明的含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層29的有機(jī)溶18劑的實(shí)例包括酮例如2-丁酮、甲基異丁基酮、環(huán)戊酮和環(huán)己酮;酯例如醋酸乙酯、醋酸正丁酯、乙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單曱醚乙酸酯和乳酸乙酯;醚例如四氫呋喃、二嚙烷和二異丙醚;各種芳族烴例如曱苯、二甲苯和乙苯;氯代烴例如氯仿、二氯甲烷和四氯乙烷;和溶劑例如N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜和環(huán)丁砜。此外,也可以使用醇例如1-丁醇、甲基溶纖劑、二甘醇二甲醚(diglime)和甲氧基丙醇。作為使用有機(jī)樹脂的溶液形成含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層29的方法,可適當(dāng)使用已知的涂覆方法,例如浸漬、旋涂、噴射、印刷、流涂和它們的《且合。涂覆有機(jī)樹脂溶液后,優(yōu)選在6G'C~24G。C下將溶液加熱5分鐘~2小時以除去溶劑。在熱固化性樹脂的情況下,通過該熱處理可同時進(jìn)行溶劑的除去和樹脂的固化。另一方面,在可用熱以外的另一種方式固化的樹脂的情況下,有必要適當(dāng)選擇光例如UV光、激光、電子束、X射線和微波、射線或電磁波的照射。甚至在用熱以外的另一種方式固化樹脂的情況下,也可通過進(jìn)一步進(jìn)行熱處理來進(jìn)行該反應(yīng)。含有有機(jī)樹脂作為主要組分的本發(fā)明的層29的厚度為10nm~l50nm,更優(yōu)選為20nm~100nm。如果厚度小于該范圍,難以形成均勻的涂層,并且不能獲得所需的光學(xué)特性。如果厚度大于該范圍,由于干涉等使對減反射效果的貢獻(xiàn)減小。本發(fā)明中使用的基材包括玻璃、樹脂、玻璃鏡子和由樹脂形成的鏡子。樹脂基材的典型實(shí)例包括熱塑性樹脂,例如聚酯、三乙酰纖維素、醋酸纖維素、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚苯乙晞、聚碳酸酯、聚砜、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、ABS樹脂、聚苯醚、聚氨酯、聚乙烯、聚環(huán)烯烴和聚氯乙烯的膜和模塑品;由各種熱固性樹脂,例如不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂、交聯(lián)聚氨酯、交聯(lián)丙烯酸類樹脂和交聯(lián)飽和聚酯樹脂得到的交聯(lián)膜和交聯(lián)模塑品。玻璃的具體實(shí)例可包括無堿玻璃和鋁硅酸鹽玻璃。本發(fā)明中使用的基材,可以由任何能夠根據(jù)使用目的最終形成形狀的材料形成,包括平板、膜和片材,并且可以具有兩維或三維曲線表面。厚度可以適當(dāng)確定,并且通常為5nm或更小,但并不限于此。除了上述的層外,本發(fā)明的光學(xué)透明元件可進(jìn)一步設(shè)置有用于賦予各種功能的層。例如,可以在板狀晶體的層上設(shè)置硬涂層以改進(jìn)膜的硬度,或者可以設(shè)置氟代烷基硅烷或烷基硅烷的防水層以改進(jìn)防水性。為了防止污染物等的沉積,可以設(shè)置折射率低于含有氧化鋁作為主要組分的板狀晶體的折射率的材料的層,或者由兩親化合物形成的層。為改進(jìn)基材和含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層之間的粘附,可以使用粘合層或底漆層。實(shí)施例以下,用實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行具體說明。但是,本發(fā)明并不限于該實(shí)施例。通過以下所述的方法對實(shí)施例和比較例中得到并且表面上具有微細(xì)凹凸的光學(xué)膜進(jìn)行評價。聚酰亞胺1~5的合成將總量為0.012mol的二胺(1)、二胺(2)和二胺(3)溶解于N,N-二甲基乙酰胺(以下簡稱為DMAc)。在用水冷卻該二胺溶液的同時,將0.12mol酸二酐添加于其中。i殳定DMAc的量以使二胺和酸二酐的總質(zhì)量變?yōu)?0重量%。在室溫下攪拌該溶液15小時,由此進(jìn)行聚合反應(yīng)。用DMAc稀釋該溶液以成為8重量%后,向得到的溶液中添加7.紐1吡咬和3.8ml醋酸酐,然后在室溫下攪拌1小時。此外,在油浴中將其加熱到50。C的同時對該溶液攪拌5小時。在甲醇中使聚合溶液再沉淀以提取聚合物,然后在曱醇中洗滌幾次。在真空中100。C下干燥該溶液后,得到淺黃色粉末狀聚酰亞胺。由^-NMRi普測定羧基的殘留量以得到酰亞胺化率。表1示出聚酰亞胺1~5的組成。20<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>TDA-100:4-(2,5-二氧四氬呔喃-3-基)-1,2,3,4-四氫萘-1,2-二甲酸酐6FDA:4,4,-(六氟異亞丙基)二鄰苯二甲酸二酐BAPB:4,4'-雙(4-氨基苯氧基)聯(lián)苯BAPP:2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷DADCM:4,4,-二氨基二環(huán)己基甲烷LS-7430:1,3-雙(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷(2)聚醚醚酮6的合成將2,18g的4,4'-二氟二苯甲酮、3.79g的9,9-雙(4-羥基-3-甲基苯基)芴和1.72g碳酸鉀添加到15mlDMAc中,并在室溫下攪拌。進(jìn)而,將7.5ml甲苯添加到該混合物中,在加熱到120。C的同時將系統(tǒng)中的濕氣共沸除去。將溫度升高到150°C,由此將甲苯完全除去。進(jìn)而,將溫度升高到165。C,并進(jìn)行聚合8小時。用15mlDMAc將混合物稀釋后,將聚合溶液倒到酸性甲醇中以得到白色纖維聚合物。反復(fù)用甲醇洗滌該聚合物,然后千燥,由此以收率95%得到聚醚醚酮6。(3)聚酰亞胺溶液6~10的制備將2.5g聚酰亞胺1~5的粉末溶解于環(huán)己酮中以制備聚酰亞胺溶液6~10。(4)聚碳酸酯溶液11的制備將2.5g雙酚Z聚碳酸酯(Z-400(商品名),由MitsubishiGasChemicalCompany,Inc.制造)溶解在環(huán)己酮中以制備聚碳酸酯溶液11。(5)熱固性樹脂溶液12的制備將5g蜜胺樹脂(NIKALACMX-750LM(商品名),由NipponCarbideIndustriesCo.,Inc.制造)和0.025g對甲苯磺酸溶解在95g的l-甲氧基-2-丙醇中以制備熱固性樹脂溶液12。(6)Si0廣Ti02溶膠溶液13的制備將3.15g的0.OlM稀鹽酸[HCl水溶液]和29.5g的1/1重量比的l-丁醇/2-丙醇(以下簡稱為IPA)的混合溶劑緩慢添加到14.6g硅酸乙酯中,并在室溫下攪拌。攪拌6小時后,用92.5g的1/1重量比的l-丁醇/IPA的混合溶劑稀釋得到的混合物以得到A-溶液。然后,依次將10.2g四正丁氧基鈦和3.9g乙酰乙酸乙酯溶解在25.5g的1/1重量比的l-丁醇/IPA的混合溶劑中。在室溫下將該溶液攪拌3小時以得到B-溶液。在攪拌A-溶液的同時,緩慢地向其添加B-溶液,并且在室溫下將該混合物再攪拌3小時,由此以Si/Ti摩爾比7"制備Si02-Ti02溶膠溶液13。(7)氧化鋁(氧化鋁(A1203))溶膠溶液14的制備將24.6g的Al(0-sec-Bu)3溶解在115.3g的1/1重量比的1-丁醇/2-丙醇(以下簡稱為IPA)的混合溶劑中,并且將6.51g的羥基丁酸3-乙酯添加到該混合物中,然后在室溫下攪拌約1小時。然后,將0.01M稀鹽酸[HC1水溶液]添加到該溶液中,并且在室溫下攪拌約3小時。此外,在120。C的油浴中將該溶液攪拌6小時,由此制備氧化鋁(A1203)溶膠溶液14。(8)氧化鋁(氧化鋁(A1203))溶膠溶液l5的制備將17.2g的Al(0-sec-Bu)3溶解在122.3g的1/1重量比的l-丁醇/2-丙醇(以下簡稱為IPA)的混合溶劑中,并且將4.56g的羥基丁酸3-乙酯添加到該溶液中,然后在室溫下攪拌約1小時。然后,將0.01M稀鹽酸[HC1水溶液]添加到該溶液中,并且在室溫下攪拌約3小時。此外,在120。C的油浴中將該溶液攪拌6小時,由此制備氧化鋁(Ah03)溶膠溶液14。(9)硅烷偶聯(lián)劑溶液16的制備將0.5g的3-氨基丙基乙氧基硅烷溶解在99.5g乙醇中,并且進(jìn)一步將0.5g離子交換水添加到得到的溶液中。在室溫下攪拌該溶液整液以得到硅烷偶聯(lián)劑溶液15。(10)聚醚醚酮溶液17的制備將2.5g聚醚醚酮6的粉末溶解于10g環(huán)己酮中以制備聚醚醚酮溶液17。(11)聚砜溶液18的制備將2.5g丸粒狀聚砜(Mn為16,000或更高,由Sigma-AldrichCorp.制造)溶解在10g的Y-丁內(nèi)酯中以制備聚砜溶液18。(12)聚苯乙烯溶液19的制備將2.5g粉末聚苯乙烯(由Sigma-AldrichCorp.制造)溶解在10g環(huán)己酮中以制備聚苯乙烯溶液19。(13)有機(jī)樹脂的吸水百分率的測定在有機(jī)硅基材上形成各種有機(jī)樹脂的涂覆膜并在200'C下燒結(jié)60分鐘。然后,在23'C的離子交換水中浸入24小時后用熱重裝置(TG/TDA,由RigakuCorporation制造的The函plus2)測定該膜的吸水量以得到該膜的吸水率。(14)基板的洗滌對尺寸為約今30mm和厚度為約2mm的兩表面拋光的各種玻璃基材用堿洗滌劑和IPA進(jìn)行超聲波洗滌,并在烘箱中干燥。(15)涂層形狀的觀察^吏用掃描電子顯樣史鏡(由HitachiLtd.制造的FE-SEM,S4500)照相觀察涂層的表層表面(加速電壓10.0kV,倍率30,000)。(16)透射率的測定使用自動光學(xué)部件測定裝置(由JASCO制造的V-570)在350nm-850nm的范圍測定透射率。使用盤狀玻璃板。透射率測定中光(17)膜厚和折射率的測定由分光橢偏4義(由J.A.WoollamJAPANCo.,Inc.制造的VASE)在380nm-800nm的波長范圍進(jìn)^f亍測定。實(shí)施例1將適量的聚酰亞胺溶液6滴到通過上述方法洗滌的S-TIH53(n55Qnm=l.84)基材的一個表面上,然后以3,000rpm旋涂20秒。在80'C下將該基材預(yù)干燥10分鐘,然后類似地用聚酰亞胺溶液6旋涂另一表面。然后,在20(TC的熱空氣循環(huán)烘箱中將得到的基材燒結(jié)30分鐘,由此制備在兩個表面帶有具有聚酰亞胺1的有機(jī)樹脂層的基材。表2示出聚酰亞胺膜1的厚度、折射率和吸水百分率。將適量的氧化鋁溶膠溶液14滴到具有聚酰亞胺1的膜的基材的一個表面上,然后以4,OOOrpm旋涂20秒并在80。C下預(yù)干燥10分鐘。類似地用氧化鋁溶膠溶液旋涂另一表面。然后,在200。C的熱空氣循環(huán)烘箱中將得到的基材燒結(jié)30分鐘,由此用透明無定形Ah03膜覆蓋基材。其次,將該基材浸入80。C的熱水中30分鐘,并且在60。C下干燥IO分鐘。用FE-SEM觀察得到的膜的表面以發(fā)現(xiàn)如圖4中所示的其中含有人1203作為主要組分的板狀晶體無規(guī)并且復(fù)雜地纏繞的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)。通過用FE-SEM對截面進(jìn)行觀察,觀察到含有人1203作為主要組分的板狀晶體層相對于基材的表面以平均角度75°選擇性地配置。然后,對于得到的膜,使用橢偏儀法測定膜厚和折射率。將每個膜的厚度和折射率示于表3。對于該基材,作為光學(xué)性能的耐久性考察的加速試驗,進(jìn)行在溫度6(TC和濕度90%下的高溫和高濕度試驗,并且在開始時、250小時后和500小時后測定透射率。將其結(jié)果示于表3中。實(shí)施例2進(jìn)行與實(shí)施例1中同樣的操作,不同之處在于使用聚酰亞胺溶液7代替聚酰亞胺溶液6以形成由聚酰亞胺2形成的有機(jī)樹脂層。實(shí)施例3進(jìn)行與實(shí)施例2中同樣的操作,不同之處在于用S-LAH65(ri55^-l.80)代替基材。實(shí)施例4進(jìn)行與實(shí)施例3中同樣的操作,不同之處在于使用聚酰亞胺溶液8代替聚酰亞胺溶液7以形成由聚酰亞胺3形成的有機(jī)樹脂層。實(shí)施例5進(jìn)行與實(shí)施例3中同樣的操作,不同之處在于使用聚酰亞胺溶液9代替聚酰亞胺溶液7以形成由聚酰亞胺4形成的有機(jī)樹脂層。實(shí)施例6將適量的硅烷偶聯(lián)劑溶液16滴到經(jīng)洗滌的S-LAH65(n55。nn-l.80)基材的一個表面上,然后以4,000rpm旋涂20秒。在80。C下將得到的基材干燥10分鐘,類似地用硅烷偶聯(lián)劑溶液16旋涂另一表面,然后在8(TC下燒結(jié)IO分鐘。將適量的聚碳酸酯溶液ll滴到基材的一個表面上,然后以3,000rpm旋涂20秒。在80°C下將得到的基材預(yù)干燥10分鐘,然后類似地用聚碳酸酯溶液11旋涂另一表面。在20(TC的熱空氣循環(huán)烘箱中將得到的基材燒結(jié)60分鐘,由此制備具有由雙酚Z聚碳酸酯形成的有機(jī)樹脂層的基材。表2示出熱固性樹脂膜的膜厚度、折射率和吸水百分率。以下,以與實(shí)施例1中相同的方式涂覆透明無定形Ah03膜并進(jìn)行評價。實(shí)施例7進(jìn)行與實(shí)施例6中同樣的操作,不同之處在于使用熱固性樹脂溶液12代替聚碳酸酯溶液11以形成由熱固性樹脂形成的有機(jī)樹脂層。實(shí)施例8進(jìn)行與實(shí)施例4中同樣的操作,不同之處在于用S-LAH66(n55。nm=l.77)代替基材。實(shí)施例9進(jìn)行與實(shí)施例8中同樣的操作,不同之處在于使用聚酰亞胺溶液9代替聚酰亞胺溶液8以形成由聚酰亞胺4形成的有機(jī)樹脂層。實(shí)施例10進(jìn)行與實(shí)施例6中同樣的操作,不同之處在于用S-LAH66(n55。nn=l.77)代替基材。實(shí)施例11進(jìn)行與實(shí)施例7中同樣的操作,不同之處在于用S-LAH66(n55。nm=l.77)代替基材。實(shí)施例12進(jìn)行與實(shí)施例1中同樣的操作,不同之處在于用S-TIH1(n55。nra=l.71)代替基材并且使用聚酰亞胺溶液10代替聚酰亞胺溶液6以形成由聚酰亞胺5形成的有機(jī)樹脂層。實(shí)施例13進(jìn)行與實(shí)施例6中同樣的操作,不同之處在于用S-TIH1(n55。nm=l.71)代替基材。實(shí)施例14將適量的聚酰亞胺溶液7滴到經(jīng)洗滌的S-LAH65(n55Qnn=l.80)基材的一個表面上,然后以3,000rpm旋涂20秒。在80。C下將該基材預(yù)干燥10分鐘,然后類似地用聚酰亞胺溶液7旋涂另一表面。然后,在200。C的熱空氣循環(huán)烘箱中將得到的基材燒結(jié)30分鐘,由此制備在兩個表面上帶有具有聚酰亞胺2的有機(jī)樹脂層的基材。將適量的氧化鋁溶膠溶液15滴到具有聚酰亞胺2的膜的基材的一個表面上,然后以2,700rpm旋涂20秒并在80。C下預(yù)干燥10分鐘。類似地用氧化鋁溶膠溶液15旋涂另一表面。然后,在200'C的熱空氣循環(huán)烘箱中將得到的基材燒結(jié)IO分鐘。進(jìn)而,采用相同的方法用氧化鋁溶膠溶液15再次涂覆兩個表面,并且最后將該基材在200。C下燒結(jié)30分鐘,由此用透明無定形Ah03膜覆蓋該基材。其次,將該基材浸入8(TC的熱水中30分鐘,并且在60'C下干燥IO分鐘。以下,進(jìn)行與實(shí)施例1中相同的評價。實(shí)施例15進(jìn)行與實(shí)施例14中同樣的操作,不同之處在于使用聚碳酸酯溶液11代替聚酰亞胺溶液9以形成由聚碳酸酯形成的有機(jī)樹脂層。實(shí)施例16進(jìn)行與實(shí)施例6中同樣的操作,不同之處在于使用聚醚醚酮溶液17代替聚碳酸酯溶液11以形成由聚醚醚酮形成的有機(jī)樹脂層。實(shí)施例17進(jìn)行與實(shí)施例6中同樣的操作,不同之處在于使用聚砜溶液18代替聚碳酸酯溶液11以形成由聚砜形成的有機(jī)樹脂層。比較例1將適量的氧化鋁溶膠溶液14滴到經(jīng)洗滌的S-T1H53(n55。nm=l.84)基材的一個表面上,然后以4,OOOrpm旋涂20秒并在80。C下預(yù)干燥10分鐘。類似地用氧化鋁溶膠溶液旋涂另一表面。然后,在200。C的熱空氣循環(huán)烘箱中將得到的基材燒結(jié)30分鐘,由此用透明無定形A1203膜覆蓋該基材。其次,將該基材浸入80。C的熱水中30分鐘,并且在60。C下干燥IO分鐘。以下,進(jìn)行與實(shí)施例1中相同的評價。比較例2進(jìn)行與比較例1中同樣的操作,不同之處在于用S-LAH65(n55。nm=l.8G)代替基材。比較例3將適量的Si02-Ti02溶膠溶液13滴到經(jīng)洗滌的S-T1H53(n55。nm=l.80基材的一個表面上,然后以3,OOOrpm旋涂20秒。在80'C下將該基材預(yù)干燥IO分鐘后,類似地用Si02-Ti02溶膠溶液13旋涂另一表面。然后,在200。C的熱空氣循環(huán)烘箱中將基材燒結(jié)60分鐘,由此制備在兩個表面上具有無定形SiO廠Ti02膜的基材。表2示出無定形Si02-Ti02膜的膜厚度、折射率和吸水百分率。以下,在用無定形Ah03膜覆蓋該基材后通過與實(shí)施例1中相同的方法形成減反射膜,并進(jìn)行評價。比較例4進(jìn)行與比較例3中同樣的操作,不同之處在于用S-LAH65(n55。M=1.80)代替基材。比較例5進(jìn)行與實(shí)施例6中同樣的操作,不同之處在于使用聚苯乙烯溶液19代替聚碳酸酯溶液11以形成由聚苯乙烯形成的有機(jī)樹脂層。但是,用無定形Ah03膜覆蓋后將該基材浸入熱水中時,產(chǎn)生從有機(jī)中間層的膜剝離,結(jié)果沒有得到減反射膜。表2溶液吸水百分率(%)聚酰亞胺1聚酰亞胺溶液61.2聚酰亞胺2聚酰亞胺溶液71.3聚酰亞胺3聚酰亞胺溶液80.8聚酰亞胺4聚酰亞胺溶液91.8聚酰亞胺5聚酰亞胺溶液100.6雙酚z聚碳酸酯聚碳酸酯溶液110.2熱固性樹脂熱固性樹脂溶液120.8聚醚醚酮聚醚醚酮溶液170.2聚砜聚砜溶液180.3聚笨乙烯聚苯乙烯溶液190.1(備注)吸水百分率在23t:的離子交換水中浸入24小時后<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>(備注)板狀晶體的晶體層的折射率表示傾斜折射率部的起點(diǎn)和終點(diǎn)的值。例如,實(shí)施例1中的折射率1.42-1.0表示折射率從1.42連續(xù)降低到1.0。性能評價作為對于制備的光學(xué)膜在550nm下透射率的比較結(jié)果,在實(shí)施例1到17中得到了如下光學(xué)部件即使在高溫和高濕度下的加速耐久性試驗后也保持高透射率。另一方面,比較例5中,由于膜剝離而沒有得到能夠評價性能的減反射膜。比較例1和2中,透射率從開始就低,并且在比較例3和4中在加速耐久性試驗后透射率降低。實(shí)施例18圖6是實(shí)施例16的光學(xué)部件的正面圖。在該圖中,光學(xué)部件1是凹透鏡并且基材2設(shè)置有光學(xué)部件3。圖7表示沿圖6中7-7部分切取的實(shí)施例18的光學(xué)部件的截面。在光學(xué)表面上形成含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層和配置有板狀晶體的層,該板狀晶體含有氧化鋁作為主要組分,在最外表面上形成具有凹凸形狀的光學(xué)部件3,由此使光學(xué)表面處的光反射減少。在該實(shí)施例中,該光學(xué)部件是凹透鏡,但本發(fā)明并不限于此,并且該透鏡可以是凸透鏡或彎月形透鏡。實(shí)施例19圖8是實(shí)施例19的光學(xué)部件的正面圖。在該圖中,光學(xué)部件1是棱鏡并且基體2設(shè)置有光學(xué)部件3。圖9表示沿圖8中9-9部分切取的實(shí)施例19的光學(xué)部件的截面。在光學(xué)表面上形成含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層和配置有板狀晶體的層,該板狀晶體含有氧化鋁作為主要組分,并且在最外表面上形成具有凹凸形狀的光學(xué)部件3,由此使光學(xué)表面處的光反射減少。在該實(shí)施例中,由棱鏡的光學(xué)表面形成的角度為90°和45°,但本發(fā)明并不限于此,并且棱鏡的光學(xué)表面可以形成任何角度。實(shí)施例20圖IO是本發(fā)明的實(shí)施例20的光學(xué)部件的正面圖。在該圖中,光學(xué)部件l是飛眼積分器(flyeyeintegrator)并且基材2設(shè)置有光學(xué)部件3。圖ll表示沿圖10中11-11部分切取的實(shí)施例20的光學(xué)部件的截面。在光學(xué)表面上形成含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層和配置有板狀晶體的層,該板狀晶體含有氧化鋁作為主要組分,并且在最外表面上形成具有凹凸形狀的光學(xué)部件3,由此使光學(xué)表面處的光反射減少。實(shí)施例21圖12是本發(fā)明的實(shí)施例21的光學(xué)部件的正面圖。在該圖中,光學(xué)部件1是f6透鏡并且基材2設(shè)置有光學(xué)部件3。圖13表示沿圖12中13-13部分切取的實(shí)施例21的光學(xué)部件的截面。在光學(xué)表面上形成含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層和配置有板狀晶體的層,該板狀晶體含有氧化鋁作為主要組分,并且在最外表面上形成具有凹凸形狀的光學(xué)部件3,由此使光學(xué)表面處的光反射減少。實(shí)施例22將本發(fā)明的光學(xué)部件用于觀察光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)例示為本發(fā)明的實(shí)施例22。圖14表示雙目鏡的一對光學(xué)系統(tǒng)之一的截面。在該圖中,附圖標(biāo)記4表示物鏡,附圖標(biāo)記5表示用于使圖像反轉(zhuǎn)的棱鏡(以展開的形式示出),附圖標(biāo)記6表示目鏡,附圖標(biāo)記7表示成像表面,和附圖標(biāo)記8表示瞳孔面(評價面)。該圖中附圖標(biāo)記3(用圖例表示)表示與本發(fā)明相關(guān)的光學(xué)透明元件。在光學(xué)表面上形成含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層和配置有板狀晶體的層,該板狀晶體含有氧化鋁作為主要組分,并且最外表面具有凹凸形狀,由此使每個光學(xué)表面處的光反射減少。該實(shí)施例中,形成微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的光學(xué)部件3既不設(shè)置在最接近物體的物鏡的光學(xué)表面9上也不設(shè)置在最接近評價面的目鏡的光學(xué)表面10上。不將光學(xué)部件3設(shè)置在這些表面上的原因在于其使用時由于接觸其性能將劣化,但本發(fā)明并不限于此,并且光學(xué)部件3可以設(shè)置在光學(xué)表面9和10上。實(shí)施例23例23。圖15表示照相機(jī)等的攝影透鏡(該圖中表示遠(yuǎn)攝透鏡)的截面。該圖中,附圖標(biāo)記17表示作為成像表面的膜或固體成像器件(光電轉(zhuǎn)換元件)例如CCD或CMOS,和附圖標(biāo)記ll表示光圏。該圖中,附圖標(biāo)記3(用圖例表示)表示與本發(fā)明相關(guān)的光學(xué)部件。在光學(xué)表面上形成含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層和配置有板狀晶體的層,該板狀晶體含有氧化鋁作為主要組分,并且最外表面具有凹凸形狀,由此使每個光學(xué)表面處的光反射減少。該實(shí)施例中,形成微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的光學(xué)部件3沒有設(shè)置在最接近物體的物鏡的光學(xué)表面9上。不將光學(xué)部件3設(shè)置在該表面上的原因在于其使用時由于接觸其性能將劣化,但本發(fā)明并不限于此,并且光學(xué)部件3可以設(shè)置在光學(xué)表面9上。實(shí)施例24將本發(fā)明的光學(xué)部件用于投影光學(xué)系統(tǒng)(投影儀)的實(shí)例示為本發(fā)明的實(shí)施例24。圖16表示投影儀光學(xué)系統(tǒng)的截面。該圖中,附圖標(biāo)記12表示光源,附圖標(biāo)記13a和13b表示飛眼積分器,附圖標(biāo)記14表示偏振轉(zhuǎn)換元件,附圖標(biāo)記15表示聚光透鏡,附圖標(biāo)記16表示鏡子,附圖標(biāo)記17表示物鏡,附圖標(biāo)記18a、18b、18c和18d表示棱鏡,附圖標(biāo)記19a、19b和19c表示光調(diào)制元件,和附圖標(biāo)記20表示投影透鏡。該圖中,附圖標(biāo)記3(用圖例表示)表示與本發(fā)明相關(guān)的光學(xué)透明元件。形成含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層和配置有板狀晶體的層,該板狀晶體含有氧化鋁作為主要組分,并且最外表面具有凹凸形狀,由此使每個光學(xué)表面處的光反射減少。由于該實(shí)施例的光學(xué)部件3的結(jié)構(gòu)含有無機(jī)組分例如二氧化硅或氧化鋁作為主要組分,因此光學(xué)部件具有高耐熱性,并且即使放置在與光源12如此接近以致將光學(xué)部件3暴露于高熱下的位置13a也不會在性能上劣化。實(shí)施例25將本發(fā)明的光學(xué)部件用于掃描光學(xué)系統(tǒng)(激光束打印機(jī))的實(shí)例示為本發(fā)明的實(shí)施例25。圖17表示掃描光學(xué)系統(tǒng)的截面。該圖中,附圖標(biāo)記12表示光源,附圖標(biāo)記21表示準(zhǔn)直透鏡,附圖標(biāo)記11表示孔隙光圏,附圖標(biāo)記22表示圓柱透鏡,附圖標(biāo)記23表示光偏向器,附圖標(biāo)記24a和24b表示fe透鏡,和附圖標(biāo)記7表示圖像表面。該圖中,附圖標(biāo)記3(用圖例表示)表示與本發(fā)明相關(guān)的光學(xué)透明元件。形成含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層和配置有板狀晶體的層,該板狀晶體含有氧化鋁作為主要組分,并且最外表面具有凹凸形狀,由此使每個光學(xué)表面處的光反射減少以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量圖像的形成。本發(fā)明的光學(xué)部件可適用于具有任何折射率的透明基材,對可見光顯示優(yōu)異的減反射效果,并且具有長期耐候性,因此其能用于文字處理器、計算機(jī)、電視機(jī)、等離子顯示板等的各種顯示器;由各種光學(xué)玻璃材料和透明塑料形成的光學(xué)部件例如液晶裝置的偏振板、太陽鏡透鏡、刻度鏡片透鏡、照相機(jī)用尋像透鏡、棱鏡、fly-eye透鏡、復(fù)曲面透鏡、各種光學(xué)濾光器、傳感器等;以及使用這些光學(xué)部件的攝像光學(xué)系統(tǒng)、觀察光學(xué)系統(tǒng)例如雙目鏡、用于液晶投影儀的投影光學(xué)系統(tǒng)、用于激光打印機(jī)等的掃描光學(xué)系統(tǒng)的各種光學(xué)透鏡、各種儀表的蓋和汽車、電車等的窗玻璃。盡管已參照示例性實(shí)施方案對本發(fā)明進(jìn)行了說明,但應(yīng)理解本發(fā)明并不限于公開的示例性實(shí)施方案。以下權(quán)利要求的范圍應(yīng)給予最寬泛的解釋以包括所有這樣的變形和等同結(jié)構(gòu)和功能。本發(fā)明要求2007年2月2G日提交的日本專利申請No.2007-040003和2008年2月14日提交的日本專利申請No.2008-033290的;f又益,由此將它們?nèi)脑诖艘胱鳛閰⒖?。?quán)利要求1.光學(xué)部件,該光學(xué)部件具有在基材的表面上形成的疊層結(jié)構(gòu),該疊層結(jié)構(gòu)包括至少一個由含有氧化鋁作為主要組分的板狀晶體形成的板狀晶體層,和至少一個在該基材和該板狀晶體層之間形成的含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層;其中該有機(jī)樹脂在主鏈中包括芳族環(huán)和/或酰亞胺環(huán)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)部件,其中該板狀晶體是勃姆石。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)部件,其中該板狀晶體層具有從表層側(cè)向基材側(cè)連續(xù)增加的折射率。4.根據(jù)權(quán)利要求1~3的任一項所述的光學(xué)部件,其中該板狀晶體層的表面具有凹凸形狀。5.根據(jù)權(quán)利要求1~4的任一項所述的光學(xué)部件,其中該有機(jī)樹脂的吸水百分率為0.05%~2%。6.根據(jù)權(quán)利要求1~5的任一項所述的光學(xué)部件,其中該有機(jī)樹脂是熱塑性樹脂。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)部件,其中該有機(jī)樹脂的至少一部分具有重復(fù)單元(-SiR2-0-),其中R是甲基或苯基,并且m是1~6的整數(shù)。8.根據(jù)權(quán)利要求1~7的任一項所述的光學(xué)部件,其中該基材的折射率nb、含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層的折射率ni和由含有氧化鋁作為主要組分的板狀晶體形成的板狀晶體層的折射率ns滿足nb>ni>ns。9.根據(jù)權(quán)利要求1~8的任一項所述的光學(xué)部件,其中該含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層的厚度是10nm~150nm。10.根據(jù)權(quán)利要求1~9的任一項所述的光學(xué)部件,其中該基材由玻璃制成。11.光學(xué)系統(tǒng),其包括根據(jù)權(quán)利要求1~10的任一項所述的光學(xué)部件。12.光學(xué)部件的制造方法,包括在基材上形成含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層;形成含有氧化鋁作為主要組分的層;和對含有氧化鋁作為主要組分的層進(jìn)行熱水處理以在表面上形成凹凸,其中該基材的折射率nb、含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層的折射率ni和由含有氧化鋁作為主要組分的層的折射率ns滿足nb>ni>ns。全文摘要本發(fā)明提供對于任意基材能夠長期保持高性能的減反射效果的光學(xué)部件。該光學(xué)部件在基材上具有多個層,并且包括至少一個具有空隙的金屬氧化物層27和至少一個在該基材25和該金屬氧化物層27之間形成的含有有機(jī)樹脂作為主要組分的層26。該金屬氧化物層是由含有氧化鋁作為主要組分的板狀晶體形成的板狀晶體層并且該板狀晶體層的表面的具有凹凸形狀。有機(jī)樹脂在其至少一部分中具有芳族環(huán)和/或雜環(huán)。文檔編號G02B1/11GK101646960SQ20088000532公開日2010年2月10日申請日期2008年2月19日優(yōu)先權(quán)日2007年2月20日發(fā)明者中山寬晴,山田雅之申請人:佳能株式會社