專利名稱：成形體及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為具有衍射、偏振光、擴(kuò)散等的光學(xué)特性的光學(xué)物品使用的光學(xué)膜 等的成形體及其制造方法。
背景技術(shù)：
由于高分子材料中可以選擇的材料種類豐富且可以給予多種多樣的功能，所以近 幾年對將高分子材料應(yīng)用于光學(xué)用途的嘗試日益盛行。例如，想將形成一維或者二維的微 細(xì)結(jié)構(gòu)的高分子材料的成形體作為光控制元件或者光衍射元件利用。作為這樣的成形體，已知一種高分子膜，其具有與基質(zhì)的折射率不同的多個結(jié)構(gòu) 體在高分子材料基質(zhì)中被定向在同一方向的相分離結(jié)構(gòu)(參照專利文獻(xiàn)1、2)。具有這樣的 相分離結(jié)構(gòu)的高分子膜，其在光在與結(jié)構(gòu)體的軸線方向平行的方向上入射時，由于上述結(jié) 構(gòu)體的配置而產(chǎn)生衍射點(diǎn)。因此，這樣的高分子膜可以作為使入射光以規(guī)定的強(qiáng)度在特定 的位置衍射的光衍射元件進(jìn)行利用。專利文獻(xiàn)1記載了具有這樣的結(jié)構(gòu)的膜及其制作方法。在專利文獻(xiàn)1中，使線狀 光源的光從規(guī)定的角度向具有一定的膜厚的光聚合性組合物照射而使組合物聚合，由此來 制作膜。這樣制作的膜選擇性地對構(gòu)成特定的入射角的入射光進(jìn)行衍射。又，專利文獻(xiàn)2記載了具有海島相分離結(jié)構(gòu)的膜，在該膜中，柱狀的島結(jié)構(gòu)在海結(jié) 構(gòu)中沿著膜厚方向形成。在該膜的制作方法中，首先，將光聚合性組合物厚度均一地涂布在涂布面上，用掩 模覆蓋其表面。該掩模上無規(guī)則地形成有形成島結(jié)構(gòu)用的多個穿孔的圖案。接著，介由該 掩模向光聚合性組合物表面照射紫外光，形成構(gòu)成島結(jié)構(gòu)的柱狀體。這樣，形成柱狀體后， 除去掩模再照射紫外線，使海結(jié)構(gòu)部分固化。由此來制作膜。專利文獻(xiàn)1 日本專利特開平3-284702號公報專利文獻(xiàn)2 日本專利特開平11-287906號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題然而，專利文獻(xiàn)1記載的膜由于是在其內(nèi)部具有相互平行的長方形的相分離結(jié)構(gòu) 的膜，所以雖然作為通過入射角使透光率變化的光控制元件起作用，但是作為光衍射元件 只有一維的低規(guī)則性，并沒有高效率地使入射光衍射或者給予顯示陡峭的角譜(angular spectrum)的彳行射點(diǎn)。
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又，專利文獻(xiàn)2記載的膜由于島結(jié)構(gòu)的配置無規(guī)則，使光散射透過，所以沒有給予 尖銳的衍射點(diǎn)。又，已知通過開口的光通過衍射擴(kuò)散。在半徑a的圓形開口入射波長λ的平面波 時，像面距開口為距離L，將距像面的中心的距離設(shè)為r，通過下式求出衍射后的像面強(qiáng)度 I。I= (Jia2)2^J1(R)ZRl2-(I)(R = 2 π ar/ λ L)又，在像面衍射光強(qiáng)度最初顯示最小值的距離rmin作為J1(R)的最初的零點(diǎn)、即R =3. 83時的r求得。已知總光量中的約84%的能量集中在以rmin為半徑的圓內(nèi)，rmin為來 自圓形開口的衍射光的擴(kuò)散的目標(biāo)。例如，波長365nm的光通過a = Ιμπι的圓形開口時，L = 45μπι，rmin = 5μπι。也 就是這表示通過半徑1 μ m的圓形開口的光行進(jìn)45 μ m時有半徑5 μ m的圓變得模糊。也就 是，僅僅利用介由光掩模的照射形成縱橫比高的半徑1 μ m的柱狀結(jié)構(gòu)體是困難的。在專利 文獻(xiàn)2中例示了使用光掩模形成島結(jié)構(gòu)的例子，但不考慮光的衍射，不能形成高縱橫比的 柱狀結(jié)構(gòu)體。也就是，在專利文獻(xiàn)2記載的方法中，不能制作使光在規(guī)定的圖案中以高的衍 射效率進(jìn)行衍射的膜。如上所述，以前，以高的衍射效率給予尖銳的衍射點(diǎn)的高分子膜不能通過光聚合 進(jìn)行制作。因此，在光學(xué)低通濾波器等上不能使用上述高分子膜，所述光學(xué)低通濾波器需要 使光在規(guī)定的圖案中以高的衍射效率進(jìn)行衍射的光衍射板。本發(fā)明是為了解決上述的課題而產(chǎn)生的，目的在于提供一種成形體及其制造方 法，該成形體具有通過使光聚合性組合物光聚合而形成的相分離結(jié)構(gòu)，以高衍射效率給予 尖銳的衍射點(diǎn)。又一目的在于提供使用上述成形體的光學(xué)低通濾波器等。解決課題的手段本發(fā)明是一種成形體，具有相分離結(jié)構(gòu)，所述相分離結(jié)構(gòu)具備基質(zhì)和多個柱狀結(jié) 構(gòu)體，所述多個柱狀結(jié)構(gòu)體被設(shè)置在所述基質(zhì)中，折射率與所述基質(zhì)不同，其特征在于，在 照射具有標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的強(qiáng)度分布、并且強(qiáng)度分布的半值寬度為0. 5°的激光光線時所得 到的角譜中，衍射點(diǎn)的半值寬度在0.6°以下，并且衍射效率在10%以上。本發(fā)明的理想的實(shí)施方式是，所述多個柱狀結(jié)構(gòu)體大致定向在同一方向，并且在 與該定向方向垂直的面中被配置為規(guī)則的格柵狀。又，本發(fā)明的理想的實(shí)施方式是，所述多個柱狀結(jié)構(gòu)體的與所述定向方向垂直的 截面形狀大致相同。本發(fā)明的理想的實(shí)施方式是，所述柱狀結(jié)構(gòu)體的縱橫比在10以上。本發(fā)明的理想的實(shí)施方式是，所述基質(zhì)以及所述柱狀結(jié)構(gòu)體由丙烯酸系光聚合性 組合物的固化物構(gòu)成。又，本發(fā)明的光學(xué)層壓體，其特征在于，具有上述成形體和粘合在所述成形體上的 光學(xué)透明膜。又，本發(fā)明的光學(xué)層壓體，其特征在于，具有上述成形體和與所述成形體一體形成 的用來支承該成形體的玻璃基板。又，本發(fā)明的光學(xué)低通濾波器，其特征在于，使用上述光學(xué)層壓體。
又，本發(fā)明的攝像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，具有固定攝像元件和介由間隔層配置在 該固定攝像元件的受光面的上述光學(xué)低通濾波器。又，本發(fā)明是一種成形體的制造方法，所述成形體具有相分離結(jié)構(gòu)，所述相分離結(jié) 構(gòu)具備由光聚合性組合物構(gòu)成的基質(zhì)和多個柱狀結(jié)構(gòu)體，所述多個柱狀結(jié)構(gòu)體被設(shè)置在所 述基質(zhì)中，折射率與所述基質(zhì)不同，其特征在于，具有將含有光固化性單體或低聚物和光聚合引發(fā)劑的光聚合性組合物注入成形模的
工序；在所述成形模和光源之間配置具有光通過區(qū)域和光不通過區(qū)域的光掩模的工 序；第1光照射工序，來自所述光源的、波長半峰全寬在IOOnm以下的、光強(qiáng)度分布大 致一定的平行光，通過所述光掩模，向所述成形模內(nèi)的光聚合性組合物照射，使所述光聚合 性組合物中的被平行光照射的部位固化成未完全的固化狀態(tài)；第2光照射工序，取出所述光掩模，再向所述成形模內(nèi)的光聚合性組合物照射波 長半峰全寬在IOOnm以下的、光強(qiáng)度分布大致一定的平行光，使所述光聚合性組合物的固 化完成。這樣，在本發(fā)明中，對于填充在成形模中的光聚合性組合物，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組合物通過光聚合不完 全固化，理想的是，使之固化到固化度10% 80%，決定柱狀結(jié)構(gòu)體的形成位置。這是因?yàn)?，在?光照射工序中，由于通過了光掩模的光通過區(qū)域的平行光的衍射 引起的擴(kuò)散，所以光到達(dá)了本來在該工序中不需要光照射的一部分的基質(zhì)，在下面的第2光 照射工序中即使整體照射平行光，也不會在基質(zhì)與柱狀結(jié)構(gòu)體之間產(chǎn)生顯著的折射率差。因此，在本發(fā)明中，在第2光照射工序中，在光聚合性組合物中的除柱狀結(jié)構(gòu)體以 外的基質(zhì)和柱狀結(jié)構(gòu)體存在某種程度的硬度差的未完全固化的狀態(tài)下，整體照射平行光， 完成整體的固化。這樣，通過向光聚合性組合物照射平行光，通過柱狀結(jié)構(gòu)體的聚合自身促進(jìn)效果 引起的與基質(zhì)的交聯(lián)密度差、和柱狀結(jié)構(gòu)體和基質(zhì)之間的反應(yīng)擴(kuò)散引起的組成分布，給予 兩者間顯著的折射率差，還可以在制造工序時形成沿著平行光的照射方向的縱橫比高的柱 狀結(jié)構(gòu)體以及清楚的相分離結(jié)構(gòu)。又，在本發(fā)明的理想實(shí)施例中，在所述光掩模的所述光不通過區(qū)域呈規(guī)則的格柵 狀地配置有多個所述光通過區(qū)域。由此，被制造的成形體形成規(guī)則的柱狀結(jié)構(gòu)體，可以制造 半值寬度狹窄、給予尖銳的衍射點(diǎn)的成形體。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種成形體及其制造方法，該成形體具有通過使光聚合性 組合物光聚合而形成的相分離結(jié)構(gòu)，以高衍射效率給予尖銳的衍射點(diǎn)。根據(jù)其光學(xué)特性，上 述成形體可以用于光學(xué)低通濾波器等。


圖1是本發(fā)明的成形體的概略結(jié)構(gòu)圖2是制造本發(fā)明的成形體的成形模的說明圖；圖3是在本發(fā)明的制造方法中使用的光掩模的俯視圖；圖4是在本發(fā)明的制造方法中使用的光掩模的俯視圖；圖5是顯示本發(fā)明的制造方法使用的照射光源的照度分布的測定點(diǎn)的說明面；圖6是本發(fā)明的制造方法的說明圖；圖7是本發(fā)明的成形體的激光衍射的角譜測定方法的概略說明圖；圖8是由本發(fā)明的成形體得到的角譜的圖；圖9是使用本發(fā)明的成形體的攝像光學(xué)系統(tǒng)的說明圖；圖10是顯示實(shí)施例1的成形體的光學(xué)顯微鏡圖像的圖；圖11是顯示實(shí)施例1的成形體引起的激光衍射圖像的圖；圖12是顯示比較例1的成形體的光學(xué)顯微鏡圖像的圖；圖13是顯示比較例1的成形體引起的激光衍射圖像的圖；符號說明1成形體 2基質(zhì)3柱狀結(jié)構(gòu)體 10成形模11本體部 12外罩構(gòu)件20光聚合性組合物 30照射光源40光掩模
具體實(shí)施例方式下面，對將本發(fā)明的成形體應(yīng)用于膜狀的光衍射元件的實(shí)施方式進(jìn)行說明。如圖1所示，成形體1具有相分離結(jié)構(gòu)，所述相分離結(jié)構(gòu)具備基質(zhì)2和多個柱狀結(jié) 構(gòu)體3，所述基質(zhì)2作為由光聚合性組合物構(gòu)成的薄板狀的基質(zhì)，所述多個柱狀結(jié)構(gòu)體3是 被設(shè)置在所述基質(zhì)2中的光聚合性組合物。柱狀結(jié)構(gòu)體3的折射率與基質(zhì)2不同。成形體 1形成為厚度大致一定的膜狀。本發(fā)明的成形體作為用于光學(xué)用途的構(gòu)件，通常使用的膜形狀是適合的。但本發(fā) 明的成形體可以根據(jù)其用途適當(dāng)?shù)卦O(shè)定形狀，不限定為膜形狀，可以形成其他的形狀。例 如，成形體可以是在其長度方向上厚度不同的形狀。各柱狀結(jié)構(gòu)體3具有大致同一的形狀，其軸線沿著膜形狀的成形體1的厚度方向 配置為規(guī)則的三角格柵狀。詳細(xì)地，柱狀結(jié)構(gòu)體3的截面形狀是在軸線方向大致一定的圓 柱形狀，多個柱狀結(jié)構(gòu)體3的軸線方向A大致平行地定向在同一方向上，并且與軸線方向A 垂直的截面形狀被大致同一地設(shè)定。柱狀結(jié)構(gòu)體3的定向方向(軸線方向)A被設(shè)定為與成形體1的厚度方向B大致 同一方向，但不限于此，方向A與方向B可以設(shè)置規(guī)定的角度。還有，柱狀結(jié)構(gòu)體3的截面 形狀被設(shè)定為圓形，但不限于此，也可以為橢圓形狀、矩形形狀等。又，在與定向方向A垂直的面內(nèi)，多個柱狀結(jié)構(gòu)體3被排列成規(guī)則的三角格柵狀， 但多個柱狀結(jié)構(gòu)體3被配置成規(guī)定的圖案即可。規(guī)定的圖案可以是例如正方形格柵形狀等 的任意的格柵形狀。這樣，成形體1中以規(guī)則的三角格柵狀排列有折射率與基質(zhì)2不同的多個柱狀結(jié)構(gòu)體3。因此，光從面方向向成形體1入射時，由于柱狀結(jié)構(gòu)體3的排列，成形體1給予衍射 點(diǎn)，作為光衍射元件起作用。接著，對成形體1的制造方法進(jìn)行說明。關(guān)于制造成形體1，首先，在成形模10內(nèi)注入光聚合性組合物20之后，在照射光源 30與成形模10之間配置光掩模40 (參照圖2至圖6)。然后，介由光掩模40，光從照射光源 40向成形模10內(nèi)的光聚合性組合物20照射，除去光掩模40，再使光從照射光源30向成形 模10內(nèi)的光聚合性組合物20照射。由此，完成光聚合性組合物20的光聚合。通過將完成 該光聚合的光聚合性組合物20從成形模10脫模，可以得到對于使用波長透明的成形體1。(成形模)根據(jù)圖2，對用于成形體1的制造方法的成形模10進(jìn)行說明。圖2(a)、(b)分別 為填充光聚合性組合物20的成形模(盒)10的俯視圖、截面圖。成形模10具備具有矩形形狀的空間部(凹部)Ila的本體部11和覆蓋空間部Ila 的外罩構(gòu)件12。成形模10通過用外罩構(gòu)件12覆蓋本體部11，形成利用空間部Ila而規(guī)定 于內(nèi)部的內(nèi)腔。如后所述，光聚合性組合物20被注入到該內(nèi)腔，并保持。填充于內(nèi)腔的光 聚合性組合物20理想的是不與外部空氣接觸，以使在光聚合時聚合不會受到阻礙。因此， 成形模10可以以液密密封光聚合性組合物20。本體部11的空間部Ila為了形成膜形狀的成形體1，而做成薄膜狀或者薄板狀的 空間。然而，空間部Ila可以根據(jù)成形的成形體1的形狀做成各種形狀。外罩構(gòu)件12由于配置在制造成形體1時的光照射側(cè)，所以使用對于照射光源的波 長光學(xué)吸收較少的透光性構(gòu)件，平均厚度為150μπι。透光性構(gòu)件具體為派拉克斯(pyrex， 注冊商標(biāo))玻璃、石英玻璃、氟化(甲基)丙烯酸樹脂等的透明塑料材料等。以下對可以用于光聚合性組合物20的材料進(jìn)行說明。(多官能單體)理想的是光聚合性組合物20中含有多官能單體。作為這樣的多官能單體，特別理 想的是包含(甲基)丙烯?；?甲基)丙烯酸單體或含有乙烯基、烯丙基等的單體。作為多官能單體的具體例子，舉例有三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二 (甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，4_丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6_己 二醇二(甲基)丙烯酸酯、氫化二環(huán)戊二烯基二(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧乙烷改性雙酚A 二 (甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、四羥 甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、多官能的環(huán)氧(甲基)丙烯 酸酯、多官能的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、二乙烯苯、氰脲酸三烯丙酯、異氰脲酸三烯丙酯、 偏苯三酸三烯丙酯、六氯降冰片烯二酸二烯丙酯、N，N-間亞苯基雙馬來酸酐縮亞胺、二烯丙 基鄰苯二甲酸酯等，這些可以單獨(dú)使用或者作為2種以上的混合物使用。尤其是，分子內(nèi)具有3個以上的聚合性碳_碳雙鍵的多官能性單體容易使聚合度 差引起的交聯(lián)密度的疏密更大，容易形成上述的柱狀結(jié)構(gòu)體。作為特別理想的具有3個以上的聚合性碳-碳雙鍵的多官能性單體，有三羥甲基 丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四(甲基)丙烯酸 酯、季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。光聚合性組合物20使用種以上的多官能單體或者其低聚物時，理想的是使用分
7別作為單獨(dú)聚合物時折射率相互之間不同的物質(zhì)，更理想的是組合折射率差大的物質(zhì)。為了高效率地得到衍射、偏振光、擴(kuò)散等的功能，需要取折射率差較大的，理想的 是其折射率差在0.01以上，更理想的是在0.05以上。又，因?yàn)樵诰酆线^程中，通過單體擴(kuò) 散，折射率差變大，所以理想的是擴(kuò)散常數(shù)之差大的組合。另外，使用3種以上的多官能單體或者低聚物時，各自的單獨(dú)聚合物的至少任意2 個的折射率差在上述范圍內(nèi)即可。又，為了得到高效率的衍射、偏振光、擴(kuò)散等的功能，理想 的是，使用重量比為10 90 90 10的比例的單獨(dú)聚合物的折射率差最大的2個單體 或者低聚物。(單官能單體)又，光聚合性組合物20中除了可以使用上述的多官能單體或者低聚物，也可以使 用分子內(nèi)具有1個聚合性碳-碳雙鍵的單官能單體或者低聚物。作為這樣的單官能單體或 者低聚物，特別理想的是包含(甲基)丙烯?；?甲基)丙烯酸單體或含有乙烯基、烯丙 基等的單體。作為單官能單體的具體例子，舉例有例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸四 氫化糠基酯、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二環(huán)戊烯基氧乙酯、(甲基)丙 烯酸異冰片酯、苯基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸壬基苯氧基乙酯、(甲基)丙 烯酸-2-羥基-3-苯氧基丙酯、丁二酸(甲基)丙烯?；跻阴?、鄰苯二甲酸(甲基)丙烯 ?；趸阴ァ?甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸氰基乙酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯、 (甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸三溴苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲 基)丙烯酸對溴苯甲酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙 烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸_2，2，3，3-四氟丙酯等的(甲基)丙烯酸酯化合物；苯乙烯、 對氯苯乙烯、乙酸乙烯酯、丙烯腈、N-乙烯基吡咯烷酮、乙烯基萘等的乙烯化合物、碳酸乙二 醇雙烯丙酯、鄰苯二甲酸二烯丙酯、間苯二甲酸二烯丙酯等的烯丙基化合物等。為了給予成形體1柔軟性而使用這些單官能單體或者低聚物，其使用量理想的是 與多官能單體或者低聚物的總量中的10 99質(zhì)量％的范圍，更理想的是10 50質(zhì)量％ 的范圍。(聚合物、低分子化合物)又，光聚合性組合物20中也可以使用含有上述多官能單體或者低聚物和不具有 聚合性碳_碳雙鍵的化合物的均一溶解混合物。作為不具有聚合性碳-碳雙鍵的化合物，舉例有例如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲 酯、聚環(huán)氧乙烷、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、尼龍等的聚合物類、甲苯、正己烷、環(huán)己烷、丙 酮、甲基乙基甲酮、甲醇、乙醇、醋酸乙酯、乙腈、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、四氫呋喃這 樣的低分子化合物、有機(jī)商素化合物、有機(jī)硅化合物、增塑劑、穩(wěn)定劑這樣的添加劑等。為了在制造成形體1時調(diào)節(jié)光聚合性組合物20的粘度，使操作性良好，或者使光 聚合性組合物20種的單體成分比例下降，使固化性良好，而使用這些不具有聚合性碳_碳 雙鍵的化合物，其使用量理想的是為與多官能單體或者低聚物的總量中的1 99質(zhì)量％ 的范圍，為了使操作性良好并且形成具有規(guī)則的排列的柱狀結(jié)構(gòu)體，更理想的是1 50質(zhì) 量％的范圍。(引發(fā)劑)
用于光聚合性組合物20的光聚合引發(fā)劑，照射紫外線等的活性能量線進(jìn)行聚合 的通常的光聚合所使用的即可，沒有特別的限定，舉例有例如二苯甲酮、芐基、米蚩酮、2-氯 代噻噸酮、安息香基乙基醚、二乙氧基苯乙酮、對叔丁基三氯代苯乙酮、苯甲基二甲基縮酮、 2-羥基-2-甲基丙基苯酮、1-羥基環(huán)己基苯基酮、2-苯甲基-2- 二甲基氨基-1- (4-嗎啉代 苯基)_ 丁酮-1、二苯并環(huán)庚酮等。理想的是，這些光聚合引發(fā)劑的使用量相對于其他光聚合性組合物的重量為 0. 001 10質(zhì)量％的范圍，為了不使成形體1的透明性降低，更理想的是為0. 01 5質(zhì)量％。又，基于圖3 圖6，對用于成形體1的制造方法的其他裝置進(jìn)行說明。(光掩模)在圖1所示的成形體1中，在基質(zhì)2中，折射率與基質(zhì)2不同的多個柱狀結(jié)構(gòu)體3 定向在同一方向上，在與其定向方向垂直的面內(nèi)柱狀結(jié)構(gòu)體3以某種圖案配置。該圖案可 以用光掩模40帶來的結(jié)構(gòu)任意決定。在實(shí)施方式中，作為決定折射率不同的柱狀結(jié)構(gòu)體3的配置的方法，使用紋理技 術(shù)(texturing)。在這里所述的紋理技術(shù)(texturing)是指通過預(yù)先輸入位置信息，給形成 的規(guī)則結(jié)構(gòu)帶來高的規(guī)則性的方法。光掩模40可以使用在光蝕刻法中所使用的等。又，掩?？椎膱D案或孔徑的尺寸、 間距、形狀并不特別地規(guī)定，但掩?？诪閳A孔時，孔徑理想的是SOnm 10 μ m，間距理想的 是 120nm 15 μ m。如圖3所示，掩模40的掩?？?1以三角格柵圖案被規(guī)則地排列。又，掩?？?1 不限于上述的排列方式，也可以以其它的圖案進(jìn)行排列。例如，如圖4所示，可以使用掩模 孔41以正方形格柵圖案規(guī)則地排列的光掩模40。另外，在本實(shí)施方式中，為了形成柱狀結(jié)構(gòu)體3而使用光掩模40帶來的紋理技術(shù)， 但不限于此，也可以掃描照射可見或紫外區(qū)域的波長帶的激光、X線、Y線等的放射線而輸 入位置信息。(照射光源)照射光源30 (參考圖6)使用對于成形模10可以照射紫外線等的平行光的光源。 照射的光的平行度理想的是擴(kuò)展角在士0. 03rad以下，更理想的是在士0. OOlrad以下的范圍。又，照射光源30使用可以照射平行光的、以及還可以使平行光的光強(qiáng)度分布在相 對于照射的平行光的行進(jìn)方向垂直截面內(nèi)大致一定的光源。具體地，照射光源30可以使用 將來自點(diǎn)光源或棒狀光源的光通過鏡或透鏡等變成光強(qiáng)度分布大致一定(盒(〃 ？卜)型 分布)的平行光的VCSEL等的面狀光源等。另外，激光光線在平行度方面是理想的光源，但由于其光強(qiáng)度分布具有高斯型的 分布，所以理想的是使用適當(dāng)?shù)倪^濾器等使光強(qiáng)度分布大致一定來使用。也就是，在成形體1中，對于以高規(guī)則性排列柱狀結(jié)構(gòu)體3，需要在與成形體1的膜 厚方向B垂直的平面內(nèi)使聚合反應(yīng)均一地進(jìn)行。因此，使照射光源30的光強(qiáng)度分布在照射 范圍為大致均一。如圖5所示，將照射區(qū)域31分割為多個區(qū)域(在本實(shí)施方式中，9個區(qū)域)，測定各區(qū)域的點(diǎn)31a 31i的光強(qiáng)度，照射光源30使用式(2)給出的照度分布值在2. 0%以下 的光源。更理想的是，使用在1.0%以下的。照度分布=(最大值-最小值)/(最大值+最小值)X 100··· (2)(光照射)在成形體1的制造方法中，通過由第1光照射工序和第2光照射工序構(gòu)成的2個 光照射工序進(jìn)行光照射?！吹?光照射工序〉在第1光照射工序中，首先，如圖6(a)所示，填充光聚合性組合物20的成形模10 的上部(即成形模10和照射光源30之間)配置決定柱狀結(jié)構(gòu)體3的形成位置用的光掩模 40。此時，相對于成形模10 (外罩構(gòu)件12)的上表面大致平行地配置光掩模40。為了更精 密地控制柱狀結(jié)構(gòu)體的圓徑以及間距，理想的是成形模10和光掩模40之間的空隙設(shè)定在 IOOym以下。在使用光掩模決定形成位置的方法中，需要注意在掩模開口紫外光發(fā)生衍射 這一點(diǎn)。通過衍射，形成位置被定在與光掩模不同的圖案中，或者圖案過于劣化而不能決定 形成位置，所以必須正確地決定光掩模和光聚合性組合物之間的距離。接著，配置了光掩模40之后，從照射光源30在照射對象范圍照射波長半峰全寬在 IOOnm以下、光強(qiáng)度分布大致一定的紫外線等的平行光。由此，通過光掩模40的平行光向光 聚合性組合物20以規(guī)定的圖案照射。這樣，在第1光照射工序中，照射作為平行光的紫外 線等的光，直到光聚合性組合物20的平行光照射部位固化成凝膠狀，決定成形體1內(nèi)部的 柱狀結(jié)構(gòu)體3的形成位置。在該掩模曝光中，設(shè)定固化度(反射率)為在光聚合性組合物 20中不會形成相分離結(jié)構(gòu)的程度。具體地，在第1光照射工序中，為了使制造的成形體1的柱狀結(jié)構(gòu)體3的規(guī)則性以 及高衍射效率并存，照射到光聚合性組合物20的固化度為10% 80%的范圍，更理想的是 照射到固化度為20% 60%的范圍。在本實(shí)施方式中，將在光DSC法中光聚合性組合物20完全反應(yīng)、即使光照射也 不再發(fā)熱的狀態(tài)當(dāng)作固化率為100%。并且，在第1光照射工序中，對光聚合性組合物20 進(jìn)行規(guī)定量的照射，直到由光DSC法中的發(fā)熱量計算得到的固化率為規(guī)定固化度(10% 80% )?！吹?光照射工序〉第1光照射工序之后，在第2光照射工序中，如圖6(b)所示，除去光掩模40，對成 形模10再照射波長半峰全寬在IOOnm以下的、光強(qiáng)度分布大致一定的平行光。由此，向光 聚合性組合物20整體照射平行光，在膜厚方向形成由在第1光照射工序中決定了形成位置 的柱狀結(jié)構(gòu)體3的形成部位和除此之外的基質(zhì)2形成部位構(gòu)成的柱狀相分離結(jié)構(gòu)，提高基 質(zhì)2和多個柱狀結(jié)構(gòu)體3之間的折射率差，并且完全結(jié)束光聚合性組合物20的固化。此時，利用平行光，在光聚合性組合物20中形成柱狀結(jié)構(gòu)體3，其作為清楚的柱狀 結(jié)構(gòu)在基質(zhì)2中，其不在面方向擴(kuò)散而是在膜厚方向平行地延伸。由此，成形體1形成為在 基質(zhì)2和柱狀結(jié)構(gòu)體3的邊界清楚地出現(xiàn)折射率的變化。通過將完全固化了的光聚合組合 物20從成形模10脫模，制造成形體1。一般，通過鏡或透鏡調(diào)整高壓水銀燈等的點(diǎn)狀光源放出的光的照度均一性或平行 度而曝光于光掩模時的析像度如下。將光掩模的狹縫寬度設(shè)為a，將間隙(gap)設(shè)定為L時，通過狹縫的光在a的大小相對于L不能無視時(a與L的值接近時)，菲涅耳衍射近似， 而a的大小相對于L可以無視時(a << L時)，夫瑯和費(fèi)衍射近似。用式(3)的函數(shù)F表 示衍射引起的像的劣化，F(xiàn)接近2時出現(xiàn)析像度的界限。λ為光的波長。F = a(2"L)"2…(3)F = 2、λ = 0.4時，根據(jù)式⑶得到a = 0.89 .L"2。該a為析像界限線寬。L設(shè) 為盒上部的外罩構(gòu)件12的平均厚度150 μ m時，析像度為10. 9 μ m。因此，由于柱狀結(jié)構(gòu)體 的孔徑理想地為SOnm 10 μ m，所以即使僅僅使用光掩模形成柱狀結(jié)構(gòu)體，也不認(rèn)為夫瑯 和費(fèi)衍射(a << L)引起的像的劣化會激烈，在這樣的體系中在膜內(nèi)形成縱橫比在10以上 的柱狀結(jié)構(gòu)體。也就是，像以前那樣，僅用第1光照射工序完全地形成柱狀結(jié)構(gòu)體的話，通過衍 射，通過光掩模的光從掩模孔的投影區(qū)域(也就是，柱狀結(jié)構(gòu)體的區(qū)域)擴(kuò)散到基質(zhì)的區(qū) 域。因此，像以前那樣，即使在第1光照射工序之后進(jìn)行第2光照射工序，在基質(zhì)與柱狀結(jié) 構(gòu)體之間不會產(chǎn)生顯著的折射率差。然而，在本實(shí)施方式中，在第1光照射工序中不使柱狀結(jié)構(gòu)體3完全固化，而只決 定形成位置。并且在第2光照射工序中，在基質(zhì)2和柱狀結(jié)構(gòu)體3之間存在某種程度的硬 度差的未完全固化的狀態(tài)下，對整體照射平行光，使整體完全固化。此時，通過由柱狀結(jié)構(gòu) 體3的聚合自身促進(jìn)效果帶來的與基質(zhì)2的交聯(lián)密度差、和由在柱狀結(jié)構(gòu)體3與基質(zhì)2之 間的反應(yīng)擴(kuò)散帶來的組成分布，給予兩者間顯著的折射率差，又，可以形成沿成形體1的膜 厚方向大致平行地延伸的、縱橫比高的柱狀結(jié)構(gòu)體3。對制造好的成形體1進(jìn)行如下的評價。(衍射效率的算出)對制造好的形成體1照射具有標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的強(qiáng)度分布的激光光線，測定衍射點(diǎn) 的強(qiáng)度，算出用入射光整體的強(qiáng)度除以衍射點(diǎn)的測定強(qiáng)度的值作為成形體1的衍射效率。 出現(xiàn)多個衍射點(diǎn)時，作為用入射光整體的強(qiáng)度除以它們的總強(qiáng)度所得到的值。在本實(shí)施方式中，成形體1的衍射效率為10%以上衍射效率< 100% )。(角譜)又，如圖7所示，從激光光源51將具有標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的強(qiáng)度分布的激光光線52與 制造好的成形體1的表面正交地入射，一邊通過角度可變臺53改變光電二極管54相對于 成形體1的角度θ，一邊通過光電二極管54測定來自成形體1的透過光的光強(qiáng)度。將入射 激光光線52透過直進(jìn)的點(diǎn)作為0°，橫軸取角度θ，縱軸取光強(qiáng)度進(jìn)行作圖，得到如圖8所 示的角譜。根據(jù)該角譜求出衍射點(diǎn)的半值寬度。相分離結(jié)構(gòu)的配置的規(guī)則性越高，則峰的 半值寬度越小。在本實(shí)施方式中，成形體1根據(jù)角譜求出的衍射點(diǎn)的半值寬度在0.6°以下(0° <半值寬度彡0.6° )。(光學(xué)低通濾波器)成形體1可以用于光學(xué)低通濾波器。在數(shù)碼相機(jī)等的攝像系統(tǒng)中，波紋(偽色) 常常成為問題。其原因是由于所使用的CCD或CMOS等的傳感器規(guī)則地排列，所以與攝像對 象所包含的規(guī)則的圖案發(fā)生干涉。作為解決該問題的手段之一有導(dǎo)入光學(xué)低通濾波器。光 學(xué)低通濾波器具有通過將輸入的光分離成多個點(diǎn)而抑制干涉的影響、抑制波紋的效果。
為了將成形體1用于光學(xué)低通濾波器上，首先，通過在成形體1上粘合光學(xué)透明的 光學(xué)元件(例如，透明膜等)等進(jìn)行層壓，或者通過與玻璃基板一體形成用來支承成形體1， 形成光學(xué)層壓體。該光學(xué)層壓體由于入射光以特定的位置和強(qiáng)度發(fā)生衍射，所以通過適當(dāng) 地設(shè)定該光學(xué)層壓體的衍射角、衍射效率以及與上述的傳感器的距離，可以作為光學(xué)低通 濾波器發(fā)揮作用。在傳感器的制作方法之一即晶圓級芯片封裝方式Wafer Level Chip Size Package(WL-CSP)中，用粘結(jié)層粘合覆蓋硅基板上的傳感器的保護(hù)玻璃。通過使用上述光 學(xué)層壓體作為WL-CSP的保護(hù)玻璃，容易設(shè)定與傳感器的距離，可以在不會損害WL-CSPDE小 型、高生產(chǎn)率這些優(yōu)點(diǎn)的情況下，將光學(xué)低通濾波器導(dǎo)入到傳感器中。根據(jù)該方法，通過粘 結(jié)層的厚度，可以容易地設(shè)定光學(xué)層壓體與傳感器之間的距離，在不會增加光學(xué)系統(tǒng)整體 的厚度的情況下，將光學(xué)低通濾波器導(dǎo)入到傳感器。又，形成一體形成了的成形體1和玻璃的大面積的光學(xué)層壓體之后，切成規(guī)定的 尺寸，切成規(guī)定尺寸的光學(xué)層壓體可以作為單片傳感器的保護(hù)玻璃使用。另外，將成形體1可以配置在光學(xué)系統(tǒng)的話，未必要在成形體1上層壓光學(xué)透明的 光學(xué)元件。作為一個例子，圖9中顯示了使用了成形體1的攝像光學(xué)系統(tǒng)50。該攝像光學(xué)系 統(tǒng)50具備固體攝像元件即傳感器51、光學(xué)層壓體52和透鏡53。在該例子中，一體形成成 形體1和玻璃基板4而構(gòu)成光學(xué)層壓體52，使用該光學(xué)層壓體作為光學(xué)低通濾波器。該光 學(xué)層壓體52通過配置在外緣部分的粘結(jié)層6被固定在傳感器51的受光面。由此，在光學(xué) 層壓體52和傳感器51之間形成規(guī)定厚度的間隙層。該間隙層為空氣層。另外，在圖9的例子中，僅在光學(xué)層壓體52的外緣部分配置粘結(jié)層6，但并不限于 此，可以在光學(xué)層壓體52的整個表面配置粘結(jié)層，來固定光學(xué)層壓體52和傳感器51。此 時，間隙層為粘結(jié)層?！垂柰榕悸?lián)劑〉作為將成形體1與玻璃基板一體成形的方法，舉例有使用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行粘結(jié)的 方法?？梢宰鳛楣柰榕悸?lián)劑使用的化合物是具有與玻璃等的無機(jī)成分鍵合的反應(yīng)部位(例 如通過水解生成硅烷醇基的部位)和與有機(jī)成分反應(yīng)的部位(例如(甲基)丙烯酰基、環(huán) 氧基、乙烯基、氨基等的官能基)這兩者的化合物的話，就沒有特別的限定。又，可以使用預(yù) 先用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理過的玻璃基板，也可以使光聚合性組合物含有硅烷偶聯(lián)劑?！慈コt外線功能〉玻璃基板是通常使用的無機(jī)玻璃等的話，就沒有特別的限定，但傳感器使用CCD 等時需要補(bǔ)正可見度，所以更理想的是具有去除近紅外線區(qū)域的光的功能。又，可以通過在光聚合性組合物中添加紅外線吸收劑，賦予固化物去除紅外線功 能?！捶乐狗瓷洹禐榱藢⒊尚误w1作為光學(xué)低通濾波器利用，理想的是表面具有防止反射功能。作 為防止反射處理，舉例有例如利用使用電子束光刻法或者陽極氧化多孔氧化鋁等的壓模， 形成微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的方法。又，為了使其具有防止反射功能，也可以通過涂覆在表面形成防止反射膜。
以下，通過實(shí)施例具體地說明本發(fā)明。(實(shí)施例1)在實(shí)施例1中，使0.6質(zhì)量份1-羥基環(huán)己基苯基酮溶解在由30質(zhì)量份丙烯酸苯 氧基乙酯和70質(zhì)量份三丙烯酸三羥甲基丙烷酯構(gòu)成的混合物中，得到光聚合性組合物。將得到的光聚合性組合物以膜狀密封在Φ 20mm、厚度0. 2mm的玻璃盒中。照射面 側(cè)的玻璃的厚度為150 μ m。接著，在玻璃盒上部配置光掩模，該光掩模上，Φ2μπι的光通過 區(qū)域以5 μ m間距排列成六面體格柵狀(三角格柵狀)，對于表面從垂直方向以840mJ/cm2 照射光強(qiáng)度分布大致一定的紫外平行光。此時的光聚合性組合物的固化度為40%。然后，取出光掩模，在以6300mJ/cm2照射紫外平行光，使光聚合性組合物聚合固 化，得到塑料膜。在圖10中顯示塑料膜的光學(xué)顯微鏡像。從該觀察像中可以確認(rèn)在制造的塑料膜 中，柱狀結(jié)構(gòu)體有規(guī)律地排列。又，對塑料膜的表面垂直照射強(qiáng)度分布的半值寬度為0. 5°的激光，進(jìn)行衍射圖案 的評價。圖11中顯示聚合物內(nèi)部的規(guī)則的相分離結(jié)構(gòu)引起的衍射點(diǎn)的觀察像。根據(jù)衍射 像的角譜，一次衍射點(diǎn)的角度寬度(半值寬度)良好為0.5°。又，衍射效率良好為75%。(實(shí)施例2)實(shí)施例2是使第1光照射工序的固化度與實(shí)施例1不同、將固化度設(shè)為上限值 (80% )的例子。實(shí)施例2中，將組成和實(shí)施例1相同的光聚合性組合物以膜狀密封在Φ 20mm、厚 度0. 2mm的玻璃盒中。照射面?zhèn)鹊牟ＡУ暮穸葹?50 μ m。接著，在玻璃盒上部配置光掩模， 該光掩模上，Φ2μπι的光通過區(qū)域以5μπι間距排列成六面體格柵狀，對于表面從垂直方向 以1400mJ/cm2照射光強(qiáng)度分布大致一定的紫外平行光。此時的光聚合性組合物的固化度 為 80%。然后，取出光掩模，再以6300mJ/cm2照射紫外平行光，使光聚合性組合物聚合固 化，得到塑料膜。又，與實(shí)施例1 一樣，對得到的塑料膜的表面垂直照射強(qiáng)度分布的半值寬度為 0.5°的激光，進(jìn)行衍射圖案的評價。經(jīng)評價，觀察到聚合物內(nèi)部的規(guī)則的相分離結(jié)構(gòu)引起 的衍射點(diǎn)。根據(jù)衍射像的角譜，一次衍射點(diǎn)的角度寬度為0.5°。又，衍射效率為60%。這樣，可以知道，在實(shí)施例2中，與實(shí)施例1相比，衍射點(diǎn)的半值寬度良好，在同一 程度，衍射效率稍稍不好但顯示為在10%以上的良好的值。另外，實(shí)施例2是將第1光照射工序的固化度設(shè)為上限值80%的例子。但在為下 限值10%時，也觀察到具有與實(shí)施例1同程度的0.5°的半值寬度的衍射點(diǎn)，同時確認(rèn)衍射 效率也顯示為在10%以上的良好的值。(實(shí)施例3)實(shí)施例3是使第1光照射工序的固化度與實(shí)施例1不同、將固化度設(shè)為上限值附 近(75% )、同時使光掩模的光透過區(qū)域的圖案不同(Φ6μπι，12μπι間距)的例子。在實(shí)施例3中，將組成與實(shí)施例1相同的光聚合性組合物以膜狀密封在Φ 20mm、 厚度0.2mm的玻璃盒中。照射面?zhèn)鹊牟ＡУ暮穸葹?50μπι。接著，在玻璃盒上部配置光掩 模，該光掩模上，Φ6μπι的光通過區(qū)域以12 μ m間距排列成六面體格柵狀，對于表面從垂直
13方向以1260mJ/cm2照射光強(qiáng)度分布大致一定的紫外平行光。此時的光聚合性組合物的固 化度為75%。然后，取出光掩模，再以6300mJ/cm2照射紫外平行光，使光聚合性組合物聚合固 化，得到塑料膜。又，與實(shí)施例1 一樣，對得到的塑料膜的表面垂直照射強(qiáng)度分布的半值寬度為 0.5°的激光，進(jìn)行衍射圖案的評價。經(jīng)評價，觀察到聚合物內(nèi)部的規(guī)則的相分離結(jié)構(gòu)引起 的衍射點(diǎn)。根據(jù)衍射像的角譜，一次衍射點(diǎn)的角度寬度為0.5°。又，衍射效率為30%。這樣，可以知道，在實(shí)施例3中，與實(shí)施例1相比，衍射點(diǎn)的半值寬度良好，在同一 程度，衍射效率稍稍不好但顯示為在10%以上的良好的值。(實(shí)施例4)實(shí)施例4是第1光照射工序的固化度與實(shí)施例1同程度(40% )、使光掩模的光透 過區(qū)域的圖案不同為正方形格柵狀的例子。在實(shí)施例4中，將組成與實(shí)施例1相同的光聚合性組合物以膜狀密封在Φ 20mm、厚 度0. 2mm的玻璃盒中。照射面?zhèn)鹊牟ＡУ暮穸葹?50 μ m。接著，在玻璃盒上部配置光掩模， 該光掩模上，Φ2μπι的光通過區(qū)域以5μπι間距排列成正方形格柵狀，對于表面從垂直方向 以840mJ/cm2照射光強(qiáng)度分布大致一定的紫外平行光。此時的光聚合性組合物的固化度為 30%。然后，取出光掩模，再以6300mJ/cm2照射紫外平行光，使光聚合性組合物聚合固 化，得到塑料膜。又，與實(shí)施例1 一樣，對得到的塑料膜的表面垂直照射強(qiáng)度分布的半值寬度為 0.5°的激光，進(jìn)行衍射圖案的評價。經(jīng)評價，觀察到聚合物內(nèi)部的規(guī)則的相分離結(jié)構(gòu)引起 的衍射點(diǎn)。根據(jù)衍射像的角譜，一次衍射點(diǎn)的角度寬度為0.5°。又，衍射效率為58%。這樣，可以知道，在實(shí)施例4中，與實(shí)施例1相比，衍射點(diǎn)的半值寬度良好，在同一 程度，衍射效率稍稍不好但顯示為超過10%的良好的值。(比較例1)比較例1是與實(shí)施例1不同的，不進(jìn)行使用光掩模的第1光照射工序(或者在第 1光照射工序的固化度為0% )，只進(jìn)行第2光照射工序的例子。在比較例1中，將組成與實(shí)施例1相同的光聚合性組合物以膜狀密封在Φ 20mm、 厚度0.2mm的玻璃盒中。照射面?zhèn)鹊牟ＡУ暮穸葹?50μπι。接著，對于表面從垂直方向以 6300mJ/cm2照射光強(qiáng)度分布大致一定的紫外平行光，使光聚合性組合物聚合固化，得到塑 料膜。在圖12中顯示塑料膜的光學(xué)顯微鏡像。從該觀察像中可以確認(rèn)在制造的塑料膜 中，柱狀結(jié)構(gòu)體的規(guī)則性比實(shí)施例1的塑料膜的低。又，對塑料膜的表面垂直照射強(qiáng)度分布的半值寬度為0. 5°的激光，進(jìn)行衍射圖案 的評價。圖13中顯示聚合物內(nèi)部的規(guī)則的相分離結(jié)構(gòu)引起的衍射點(diǎn)的觀察像。根據(jù)衍射 像的角譜，一次衍射點(diǎn)的角度寬度為1.3°。又，衍射效率為24%。這樣，可以知道，在比較例1中，與實(shí)施例1相比，雖然衍射效率得到超過10%的 值，但規(guī)則的相分離結(jié)構(gòu)的規(guī)則性低，因此衍射點(diǎn)在角譜中的半值寬度大于0. 6°。(比較例2)
比較例2是與實(shí)施例1不同的、在第1光照射工序大體上完成柱狀結(jié)構(gòu)體的固化 的例子。在比較例2中，將組成與實(shí)施例1相同的光聚合性組合物以膜狀密封在Φ 20mm、厚 度0. 2mm的玻璃盒中。照射面?zhèn)鹊牟ＡУ暮穸葹?50 μ m。接著，在玻璃盒上部配置光掩模，該光掩模上，Φ 2 μ m的光通過區(qū)域以5 μ m間距 排列成六面體格柵狀，對于表面從垂直方向以15mJ/cm2照射光強(qiáng)度分布大致一定的紫外平 行光。此時的光聚合性組合物的固化度為90%以上。然后，取出光掩模，在以6300mJ/cm2照射紫外平行光，使光聚合性組合物聚合固 化，得到塑料膜。又，與實(shí)施例1 一樣，對得到的塑料膜的表面垂直照射強(qiáng)度分布的半值寬度為 0.5°的激光，進(jìn)行衍射圖案的評價。經(jīng)評價，觀察到聚合物內(nèi)部的規(guī)則的相分離結(jié)構(gòu)引起 的衍射點(diǎn)。根據(jù)衍射像的角譜，一次衍射點(diǎn)的角度寬度為0.5°。又，衍射效率為6%。這樣，在比較例2中，雖然衍射點(diǎn)的半值寬度良好，與實(shí)施例1在同一程度，但是衍 射效率未顯示良好的值，不到10%。(比較例3)比較例3是與實(shí)施例1不同的、將照射面的玻璃厚度設(shè)定為5mm的例子。在比較例3中，將組成與實(shí)施例1相同的光聚合性組合物以膜狀密封在Φ 20mm、 厚度0.2mm的玻璃盒中。照射面?zhèn)鹊牟ＡШ穸葹?mm。接著，在玻璃盒上部配置光掩模，該 光掩模上，Φ 2 μ m的光通過區(qū)域以5 μ m間距排列成六面體格柵狀，對于表面從垂直方向 以840mJ/cm2照射光強(qiáng)度分布大致一定的紫外平行光。此時的光聚合性組合物的固化度為 30%。然后，取出光掩模，再以6300mJ/cm2照射紫外平行光，使光聚合性組合物聚合固 化，得到塑料膜。又，與實(shí)施例1 一樣，對得到的塑料膜的表面垂直照射強(qiáng)度分布的半值寬度為 0.5°的激光，進(jìn)行衍射圖案的評價。經(jīng)評價，觀察到聚合物內(nèi)部的規(guī)則的相分離結(jié)構(gòu)引起 的衍射點(diǎn)。根據(jù)衍射像的角譜，一次衍射點(diǎn)的角度寬度為0.5°。又，衍射效率為5%。這樣，在比較例3中，雖然衍射點(diǎn)的半值寬度良好，與實(shí)施例1在同一程度，但是衍 射效率未顯示良好的值，不到10%。(實(shí)施例5)實(shí)施例5是將成形體與玻璃基板一體形成的例子。將KBM5103 (3_丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，信越化學(xué)工業(yè)株式會社制造)稀 釋在2. 0%的醋酸水溶液中，制備硅烷偶聯(lián)劑的稀薄水溶液。用上述的硅烷偶聯(lián)劑對大小 Φ 200mm、厚度500 μ m的玻璃基板的表面進(jìn)行處理，得到用硅烷偶聯(lián)劑處理過的玻璃基板。 在該玻璃基板上涂布厚度為100 μ m的組成與實(shí)施例1相同的光聚合性組合物，使用聚對苯 二甲酸乙二酯制的膜作為透明外罩構(gòu)件，覆蓋涂布了的光聚合性組合物進(jìn)行密封，得到成 形模。接著，在該成形模上部配置光掩模，該光掩模上，Φ2μπι的光通過區(qū)域以5μπι間距 排列成六面體格柵狀，對于表面從垂直方向以840mJ/cm2照射光強(qiáng)度分布大致一定的紫外 平行光。此時的光聚合性組合物的固化度為30%。然后，取出光掩模，再以6300mJ/cm2照射紫外平行光，使光聚合性組合物聚合固化，剝離透明外罩構(gòu)件，得到成形體與玻璃基板一體形成的光學(xué)層壓體。又，與實(shí)施例1 一樣，對得到的光學(xué)層壓體的表面垂直照射強(qiáng)度分布的半值寬度 為0.5°的激光，進(jìn)行衍射圖案的評價。經(jīng)評價，觀察到聚合物內(nèi)部的規(guī)則的相分離結(jié)構(gòu)引 起的衍射點(diǎn)。根據(jù)衍射像的角譜，一次衍射點(diǎn)的角度寬度(半值寬度)為0.5°。又，衍射 效率為75%。通過使用該光學(xué)層壓體作為光學(xué)低通濾波器，介由粘結(jié)層設(shè)置在固體攝像元件 上，可以容易地決定光學(xué)低通濾波器的位置。制作使用搭載有如此形成的光學(xué)低通濾波器 的固體攝像元件的攝像光學(xué)系統(tǒng)，對圓波帶片(circular zone plate)進(jìn)行攝影后，可以確 認(rèn)在含有高空間頻率成分的區(qū)域中波紋被抑制。
權(quán)利要求
一種成形體，具有相分離結(jié)構(gòu)，所述相分離結(jié)構(gòu)具備基質(zhì)和多個柱狀結(jié)構(gòu)體，所述多個柱狀結(jié)構(gòu)體被設(shè)置在所述基質(zhì)中，折射率與所述基質(zhì)不同，其特征在于，在照射具有標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的強(qiáng)度分布、并且強(qiáng)度分布的半值寬度為0.5°的激光光線時所得到的角譜中，衍射點(diǎn)的半值寬度在0.6°以下，并且衍射效率在10％以上。
2.如權(quán)利要求1所述的成形體，其特征在于，所述多個柱狀結(jié)構(gòu)體大致定向在同一方 向，并且在與該定向方向垂直的面中被配置為規(guī)則的格柵狀。
3.如權(quán)利要求1所述的成形體，其特征在于，所述多個柱狀結(jié)構(gòu)體的與所述定向方向 垂直的截面形狀大致相同。
4.如權(quán)利要求1所述的成形體，其特征在于，所述柱狀結(jié)構(gòu)體的縱橫比在10以上。
5.如權(quán)利要求1所述的成形體，其特征在于，所述基質(zhì)以及所述柱狀結(jié)構(gòu)體由丙烯酸 系光聚合性組合物的固化物構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1所述的成形體，其特征在于，所述柱狀結(jié)構(gòu)體的間距在120nm 15μ m 的范圍內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1所述的成形體，其特征在于，所述柱狀結(jié)構(gòu)體的孔徑在80nm 10μ m 的范圍內(nèi)。
8.一種光學(xué)層壓體，其特征在于，具有權(quán)利要求1 7的任一項(xiàng)所述的成形體和粘合在 所述成形體上的光學(xué)透明膜。
9.一種光學(xué)層壓體，其特征在于，具有權(quán)利要求1 7的任一項(xiàng)所述的成形體和與所述 成形體一體形成的用來支承該成形體的玻璃基板。
10.一種光學(xué)低通濾波器，其特征在于，使用權(quán)利要求8或9所述的光學(xué)層壓體。
11.一種攝像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，具有固體攝像元件和介由間隔層配置在該固體攝 像元件的受光面的權(quán)利要求10所述的光學(xué)低通濾波器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種成形體以及其制造方法，所述成形體具有通過使光聚合性組合物光聚合而形成的相分離結(jié)構(gòu)，以高的衍射效率給予尖銳的衍射點(diǎn)。所述成形體具有基質(zhì)(2)和多個柱狀結(jié)構(gòu)體(3)，所述多個柱狀結(jié)構(gòu)體(3)被設(shè)置在基質(zhì)(2)中，折射率與所述基質(zhì)(2)不同，其特征在于，在照射具有標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的強(qiáng)度分布、并且強(qiáng)度分布的半值寬度為0.5°的激光光線時所得到的角譜中，衍射點(diǎn)的半值寬度在0.6°以下，并且衍射效率在10％以上。多個柱狀結(jié)構(gòu)體(3)大致定向在同一方向，并且在與該定向方向垂直的面中被配置為規(guī)則的格柵狀。
文檔編號G02B5/20GK101915950SQ201010257269
公開日2010年12月15日 申請日期2007年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月31日
發(fā)明者服部俊明, 茶谷俊介 申請人:三菱麗陽株式會社