專利名稱::疊層衍射光學(xué)元件及用于其的樹脂組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明主要涉及其中將低折射高分散材料和高折射低分散材料基本上無空隙地層疊的疊層衍射光學(xué)元件及用于其的樹脂組合物。
背景技術(shù):
:在以往利用光折射的折射光學(xué)體系中,通過將由具有不同分散特性的玻璃材料組成的透鏡組合可以減少色像差。例如,在望遠(yuǎn)鏡等的物鏡中,可以將具有低分散的玻璃材料用于正透鏡,將具有高分散的玻璃材料用于負(fù)透鏡,并且通過使用這些透鏡的組合能夠修正在軸上出現(xiàn)的色像差。但是,當(dāng)限制透鏡的構(gòu)造或數(shù)目時,或者當(dāng)限制能夠使用的玻璃材料時,有時難以完全修正色像差。A.D.Kathman和S丄Pitalo,"BinaryOpticsinLensDesign,,,InternationalUnsDesignConference,1990,SPIEVol.1354,p.297-309公開了通過使用具有折射表面的折射光學(xué)元件和具有衍射光柵的衍射光學(xué)元件的組合來用幾個小透鏡抑制色像差的方法。該方法利用在光學(xué)元件的折射表面和衍射表面在某基準(zhǔn)波長的光束中色像差產(chǎn)生的方向彼此相反的物理現(xiàn)象。此外,通過改變用衍射光學(xué)元件連續(xù)形成的衍射光柵的周期,能夠顯現(xiàn)與非球面透鏡類似的特性。但是,通過衍射作用將落到衍射光學(xué)元件上的一個光束分為具有不同衍射次數(shù)的多個光束。在這種情況下,具有與設(shè)計的衍射次數(shù)不同的衍射次數(shù)的衍射光可以在由具有設(shè)計衍射次數(shù)的光束形成的圖像之外的位置中形成圖像,由此產(chǎn)生閃光。美國專利No.5,847,877和6,262,846指出通過使光學(xué)元件的折射率分散和在光學(xué)元件的界面上形成的光柵的形狀最優(yōu)化,能夠在寬波4長范圍中實現(xiàn)高衍射效果。通過將有用的波長范圍的光通量集中在衍射的特定次數(shù)(以下稱為"設(shè)計次數(shù)"),具有其他衍射次數(shù)的衍射光的強(qiáng)度得以降低,并且可以抑制閃光產(chǎn)生。更具體地,在美國專利No.5,847,877中記栽的構(gòu)造使用BMS81(nd=1.64,vd=60.1;由OHARACompany制造)和塑料光學(xué)材料PC(nd-1.58,vd=30.5;由TeijinChemicalLtd.制造),并且在美國專利No.6,262,846中記載的構(gòu)造使用C001(nd-1.5250,vd=50.8;由DainipponInksAndChemicalsCo.,Ltd.制造)、塑料光學(xué)材料PC(nd-1.58,vd-30.5;由TeijinChemicalLtd,制造)和BMS81(nd-1.64,vd=60.1;由OHARACompany制造)。用下式(1)能夠計算阿貝值(vd)。vd=(nd-l)/(nf-nc)(1)nd:d線(587.6nm)的折射率。nf:f線(486.lnm)的折射率。nc:c線(656.3nm)的折射率。為了改進(jìn)上述衍射光學(xué)元件的光學(xué)性能,本發(fā)明人對已經(jīng)銷售、研究或開發(fā)的光學(xué)材料進(jìn)行了研究。圖1A中所示的分布表示所得到的結(jié)果。美國專利No.5,847,877和6,262,846中記栽的疊層衍射光學(xué)元件的材料也包括在圖IA中所示的分布中。美國專利No.5,847,877還公開了為了得到在寬波長范圍內(nèi)具有高衍射效率的構(gòu)造,使用由折射率分散相對低的材料成型的衍射光學(xué)元件和由折射率分散高的材料成型的衍射光學(xué)元件的組合。因此,當(dāng)折射率分散高的材料和折射率分散低的材料之間的折射率分散的差大時,由該材料構(gòu)成的光學(xué)元件的衍射效率高并且使視野角增加。因此,為了以高精度修正色像差,有必要使用折射率分散較高(小阿貝值)的材料和折射率分散較低(大阿貝值)的材料。美國專利No.6,059,411公開了具有下述折射率(nd)和阿貝值(vd)之間的關(guān)系:nd>-6.667xlO-Vd+1.70和下迷二次分散(eg,F(xiàn))和阿貝值(vd)之間的關(guān)系eg,F(xiàn)<-2vd+10—3+0.59的光學(xué)材料。通5過滿足由這些式表示的條件,能夠增加在整個可見區(qū)中的衍射效率。此外,美國專利No.6,059,411中的光學(xué)材料是復(fù)合材料,其中將具有高折射率分散和低二次分散特性的透明導(dǎo)電性金屬氧化物以細(xì)顆粒形式混合并分散在粘結(jié)劑樹脂中。公開了ITO、ATO、Sn02、ZnO等作為透明導(dǎo)電性金屬氧化物。近年來對使用光學(xué)元件的光學(xué)器件中部件的小型化,產(chǎn)生了非常強(qiáng)烈的需求。因此,目的在于顯著減小光學(xué)元件厚度的開發(fā)已發(fā)展。因此,已開發(fā)了無空隙型的多層衍射光學(xué)元件,其不是上述的在第一層衍射光學(xué)元件和第二層衍射光學(xué)元件之間存在空隙的疊層衍射光學(xué)元件。在無空隙型的多層衍射光學(xué)元件的情況下,除了折射率的分散特性以外,從提高衍射效率的觀點出發(fā),兩個衍射光學(xué)元件的折射率特性也是重要的。因此,兩個衍射光學(xué)元件之間的折射率之差越高,衍射效率越高。此外,如美國專利No.6,059,411中記載的構(gòu)造中那樣,優(yōu)選表示折射率分散的線性的二次分散特性(eg,F(xiàn))盡可能小。但是,在美國專利No.5,847,877和6,262,846中記載的光學(xué)材料的情況下,最低的折射率約為1.52。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供樹脂組合物,其包括粘結(jié)劑組分,該粘結(jié)劑組分具有在分子中具有聚合性官能團(tuán)的氟系和有機(jī)硅系的一種或多種的單體和低聚物的至少一種。該樹脂組合物還包括細(xì)金屬氧化物顆粒和聚合引發(fā)劑。該細(xì)金屬氧化物顆粒包括從氧化鋅、氧化銦、氧化錫、氧化銻、錫摻雜氧化銦UT0)、銻摻雜氧化錫(AT0)、鋅摻雜氧化銦(IZ0)、鋁摻雜氧化鋅(AZ0)和氟摻雜氧化錫(FT0)的組中選取的顆粒。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供疊層衍射光學(xué)元件,其包括由上述樹脂組合物形成的第一衍射光學(xué)元件,并且其中一個表面是具有衍射形狀的衍射表面;和阿貝值高于該第一衍射光學(xué)元件的第二衍射光6學(xué)元件,并且其中一個表面是具有衍射形狀的衍射表面。將該第一衍射光學(xué)元件和該第二衍射光學(xué)元件彼此緊密接觸地配置以使它們的衍射表面彼此相對。由以下結(jié)合附圖所作的說明,本發(fā)明的上述和其他目的將變得更加清楚。圖1A是表示光學(xué)材料中阿貝值和折射率的分布的圖。圖1B是表示光學(xué)材料中阿貝值和二次分散特性的分布的圖。圖2A-2C是表示實施例1中的光學(xué)元件的成型工藝的實施方案的橫截面圖。圖3A-3C是表示實施例1中的光學(xué)元件的成型工藝的實施方案的橫截面圖。圖4是表示實施例1中疊層衍射光學(xué)元件的實施方案的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖5是表示實施例1中疊層衍射光學(xué)元件的實施方案的一次衍射強(qiáng)度的圖。圖6是表示實施例2中疊層衍射光學(xué)元件的實施方案的一次衍射強(qiáng)度的圖。圖7是表示實施例3中疊層衍射光學(xué)元件的實施方案的一次衍射強(qiáng)度的圖。圖8是表示實施例4中疊層衍射光學(xué)元件的實施方案的一次衍射強(qiáng)度的圖。圖9是表示比較例1中疊層衍射光學(xué)元件的一次衍射強(qiáng)度的圖。圖IO是表示比較例2中疊層衍射光學(xué)元件的一次衍射強(qiáng)度的圖。圖11是表示比較例3中疊層衍射光學(xué)元件的一次衍射強(qiáng)度的圖。圖12是表示比較例4中疊層衍射光學(xué)元件的一次衍射強(qiáng)度的圖。圖13是表示光學(xué)材料11、13、15、17、18、19的實施方案的透射率(使用膜厚為10pin的間距器)的圖。圖14是表示光學(xué)材料11、13、15、17、18、19的實施方案的光學(xué)散射率(使用膜厚為lOpm的間距器)的圖具體實施例方式以下將更詳細(xì)地對本發(fā)明進(jìn)行說明。在一個實施方案中,根據(jù)本發(fā)明的樹脂組合物包括(A)粘結(jié)劑組分,其具有在分子中具有聚合性官能團(tuán)的氟系和有機(jī)硅系的一種或多種的單體和低聚物的至少一種;(B)細(xì)金屬氧化物顆粒;和(C)聚合引發(fā)劑。根據(jù)本發(fā)明一個方面,提供樹脂組合物,其中將氟系和有機(jī)硅系的一種或多種的單體和低聚物的至少一種用作粘結(jié)劑組分,以獲得可處理性和低折射率特性,例如在樹脂組合物中,其中添加細(xì)ITO顆粒以獲得折射率的高分散特性和二次分散特性。在一個方案中,通過制備其中將活性能量聚合引發(fā)劑添加到樹脂中的材料,能夠得到加工性優(yōu)異的無溶劑、能量固化性樹脂。能夠選擇各種材料,例如,條件是得到根據(jù)本發(fā)明的各方面的單體或低聚物材料組成。在一個方案中,與用均聚物相比,能夠更容易地得到適合細(xì)顆粒表面的分散劑和表面處理劑的相容性。因此,能夠進(jìn)一步改進(jìn)光學(xué)散射特性。在根據(jù)本發(fā)明的各方面的樹脂組合物中提供的細(xì)金屬氧化物顆粒(以下簡稱為"細(xì)顆粒,,)的實例可以包括選自由氧化鋅、氧化銦、氧化錫、氧化銻、錫摻雜氧化銦(IT0)、銻摻雜氧化錫(AT0)、鋅摻雜氧化銦(IZ0)、鋁摻雜氧化鋅(AZ0)和氟摻雜氧化錫(FT0)組成的組中的顆粒。在一個實施方案中,可以將各種表面處理劑和/或分散劑用于該細(xì)顆粒的表面以使基礎(chǔ)樹脂的單體和/或低聚物和細(xì)顆??梢愿玫剡m合將它們預(yù)先分散在其中的溶劑。在一個方案中,該細(xì)顆粒的平均粒徑可以使得對光透射率、光散射等基本上不產(chǎn)生不利影響。例如,可以提供在2nm30nm范圍內(nèi),和甚至在2nm20nm范圍內(nèi)的平均粒徑。但是,在某些情況下,甚至當(dāng)平均粒徑等于或小于20nm時,如果粒徑分布相對寬并且直徑大于30nm的顆粒的比例等于或大于全部細(xì)顆粒的5%(體積百分比),包括附聚的細(xì)顆粒,可能對光學(xué)散射產(chǎn)生顯著的不利影響。在這樣的情況下,通過用具有比待除去的顆粒小的孔尺寸的過濾器進(jìn)行過濾,可以將至少一些大的細(xì)顆粒除去。例如,可以在混合基礎(chǔ)樹脂前將細(xì)顆粒分散在溶劑中的狀態(tài)(例如漿料狀態(tài))下,或者將基礎(chǔ)樹脂溶解在漿料中的狀態(tài)下,或者在上述狀態(tài)下將溶劑除去并且得到基礎(chǔ)樹脂和細(xì)顆粒的無溶劑體系的狀態(tài)下(在某些情況下,由于粘度最后的方法可能是不可能的),可以將大的細(xì)顆粒除去。因此,在一個實施方案中,細(xì)金屬氧化物顆粒的平均粒徑可以在2nm20nm范圍內(nèi),并且細(xì)金屬氧化物顆粒的95°/?;蚋嗫梢跃哂械扔诨蛐∮?0nm的顆粒直徑。根據(jù)一個方案,可以對細(xì)顆粒進(jìn)行表面處理(例如表面改性)。該表面處理也可以在,例如,細(xì)顆粒的合成或制備階段進(jìn)行,或者可以在已經(jīng)得到顆粒后獨立地進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的各方面,根據(jù)樹脂組合物的性能,可以只使用一種細(xì)顆粒,或者也可以將兩種或更多種的細(xì)顆粒一起使用。在一個方案中,(A)粘結(jié)劑組分和(B)細(xì)顆粒的混合比,用體積比表示,在A:B-(99~75):(1~25)的范圍內(nèi)。細(xì)顆粒的量太大時,由于細(xì)顆粒自身的顏色高透射率有時難以確保。因此,在一個方案中,A:B比可以在(90~82):(10~18)的范圍內(nèi)。此外,細(xì)顆粒的量太大時,它們也能使光學(xué)散射特性降低。根據(jù)本發(fā)明的各方面適合使用的分散溶劑的實例,例如用于溶解粘結(jié)劑組分或?qū)⒓?xì)顆粒分散在溶劑中,和任選地,用于溶解表面處理劑和分散劑的至少一種,可以包括芳族烴類例如甲苯、苯和二甲苯,醇類例如乙醇和異丙醇,脂環(huán)族烴類例如環(huán)己烷,乙酸酯類例如乙酸乙酯和乙酸丁酯,酮類例如丙酮、曱乙酮,酰胺類例如DMF、DMAc和NMP,脂族烴類例如己烷和辛烷,乙基化合物類例如二乙醚和丁基卡必醇,和卣代經(jīng)類例如二氯乙烷和四氯化碳,但該名單并不是限制性的。在一個方案中,可以考慮與使用的細(xì)顆粒的親合性來選擇分散溶劑,并且還可以出于與表面處理劑和/或分散劑的親合性來任選選擇。此外,可以使用只一種溶劑,或者可以將兩種或更多種溶劑一起使用,例如在分散性沒有損失的范圍內(nèi)。以下是表面處理劑和分散劑(例如表面活性劑)的實例,根據(jù)本發(fā)明的各方面可以提供其中的一種或多種,例如用于將細(xì)顆粒均勻分散以抑制并且甚至防止它們聚集。在一個方案中,通過使用表面處理劑和分散劑的至少一種將細(xì)顆粒分散在溶劑、樹脂等中時,取決于例如添加的任何表面處理劑和分散劑的類型、添加量、分子量、極性和親合性,產(chǎn)生的分散狀態(tài)可以顯著不同。在一個方案中,能夠有利地將顏料衍生物或者樹脂型或表面活性劑型的試劑用于根據(jù)本發(fā)明使用的表面處理射和/或分散劑。例如,陽離子、弱陽離子、非離子或兩性表面活性劑作為表面處理劑和/或分散劑是有效的。在一個方案中,能夠使用聚酯類、s-己內(nèi)酯類、聚碳酸鹽類(polycarbonates)、聚磷酸鹽類、羥基硬脂酸鹽類、酰氨基磺酸鹽類、聚丙烯酸鹽類、烯烴-馬來酸鹽共聚物類、丙烯酸類-馬來酸鹽共聚物類、烷基胺乙酸鹽類、烷基脂肪酸鹽類、脂肪酸聚乙二醇酯類、有機(jī)硅系和氟系中的至少一種。在另一方案中,根據(jù)本發(fā)明,能夠有利地使用選自氨和有機(jī)胺類的至少一種的堿系化合物。具體實例可包括,但并不限于,來自DISPERBYK系列(由BYKJapanKK制造)中的DISPERBYK161、162、163、164,來自Solsperse系列(由ZenagaCorp.制造)中的Solsperse3000、9000、17000、20000、24000、41090和來自T認(rèn)N系列(由NikkoChemicalCo.,Ltd.制造)中的烷基胺類的P0或E0改性產(chǎn)品,例如TA匪-l5。在一個方案中,添加的表面處理劑和分散劑中一種或多種的量可主要取決于例如表面處理劑和/或分散劑的類型、細(xì)顆粒的類型、細(xì)顆粒的表面積(例如細(xì)顆粒直徑)、與細(xì)顆粒混合的分散樹脂的類型和分散溶劑的類型而不同。根據(jù)本發(fā)明的一個方面,表面處理劑和分散劑的量可以在O.lwt.%-25.Owt.。/。的范圍內(nèi),基于細(xì)顆粒的重量。在某些情況下,添加的分散劑的量過高時,其可能引起渾濁并產(chǎn)生光學(xué)散射。此外,在某些情況下,通過添加細(xì)顆粒而得到的組合物的性能(例如,折射率、阿貝值、二次分散特性、彈性模量等)可能不必要地降低。因此,在一個方案中,分散劑的量可以在4.Owt.°y4-20.Owt.。/a的范圍內(nèi)。此外,可以只使用一種分散劑,或者也可以將兩種或更多種分散劑一起使用。在一個實施方案中,用作本發(fā)明的基礎(chǔ)樹脂的粘結(jié)劑組分具有氟系的單體和/或低聚物,和/或有機(jī)硅系的單體和/或低聚物中的至少一種,該氟系的單體、低聚物和有機(jī)硅系的單體、低聚物在分子中具有聚合性官能團(tuán)。在一個方案中,可選擇該粘結(jié)劑組分以提供與細(xì)金屬氧化物顆粒分散在其中的溶劑、表面處理劑和分散劑的至少一種具有良好的相容性。在氟系的情況下,用于樹脂的粘結(jié)劑組分的實例可包括氟代丙烯酸系、氟代甲基丙烯酸系、氟代環(huán)氧系和氟代乙烯基系中至少一種的單體和低聚物的一種或多種。具體的實例可包括,但并不限于,單體例如2,2,2-三氟乙基丙烯酸酯、2,2,3,3,3-五氟丙基丙烯酸酯、2-(全氟丁基)乙基丙烯酸酯、3-全氟丁基-2-羥基丙基丙烯酸酯、2-(全氟己基)乙基丙烯酸酯、3-全氟己基-2-羥基丙基丙烯酸酯、2-(全氟辛基)乙基丙烯酸酯、3-全氟辛基-2-羥基丙基丙烯酸酯、2-(全氟癸基)乙基丙烯酸酯、2-(全氟-3-曱基丁基)乙基丙烯酸酯、3-(全氟-3-甲基丁基)-2-羥基丙基丙烯酸酯、2-(全氟-5-甲基己基)乙基丙烯酸酯、3-(全氟-5-甲基己基)-2-羥基丙基丙烯酸酯、2-(全氟-7-甲基辛基)乙基丙烯酸酯、3-(全氟-7-甲基辛基)-2-羥基丙基丙烯酸酯、1H,1H,3H-四氟丙基丙烯酸酯、lH,lH,5H-八氟戊基丙烯酸酯、1H,1H,7H-十二氟庚基丙烯酸酯、1H,1H,9H-十六氟壬基丙烯酸酯、IH-I-(三氟甲基)三氟乙基丙烯酸酯、1H,1H,3H-六氟丁基丙烯酸酯、2,2,3,3,4,4,5,5-八氟己烷-l,6-二丙烯酸酯、2,2,2-三氟乙基甲基丙烯酸酯、2,2,3,3,3-五氟丙基甲基丙烯酸酯、2-(全氟丁基)乙基曱基丙烯酸酯、3-全氟丁基-2-羥基丙基甲基丙烯酸酯、2-(全氟己基)乙基甲基丙烯酸酯、3-全氟己基-2-羥基丙基曱基丙烯酸酯、2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯、3-全氟辛基-2-羥基丙基曱基丙烯酸酯、2-ii(全氟癸基)乙基甲基丙烯酸酯、2-(全氟-3-甲基丁基)乙基甲基丙烯酸酯、3-(全氟-3-甲基丁基)-2-羥基丙基甲基丙烯酸酯、2-(全氟-5-曱基己基)乙基曱基丙烯酸酯、3-(全氟-5-甲基己基)-2-羥基丙基甲基丙烯酸酯、2-(全氟-7-甲基辛基)乙基甲基丙烯酸酯、3-(全氟-7-甲基辛基)-2-羥基丙基甲基丙烯酸酯、1H,1H,3H-四氟丙基甲基丙烯酸酯、1H,1H,5H-八氟戊基甲基丙烯酸酯、1H,lH,7H-十二氟庚基甲基丙烯酸酯、1H,lH,9H-十六氟壬基甲基丙烯酸酯、1H-l-(三氟甲基)三氟乙基甲基丙烯酸酯、1H,1H,3H-六氟丁基甲基丙烯酸酯、2,2,3,3,4,4,5,5-八氟己烷-l,6-二甲基丙烯酸酯、六氟環(huán)氧丙烷、3-全氟丁基-1,2-環(huán)氧丙烷、3-全氟己基-1,2-環(huán)氧丙烷、3-全氟辛基-1,2-環(huán)氧丙烷、3-全氟癸基-1,2-環(huán)氧丙烷、3-(全氟-3-甲基丁基)-1,2-環(huán)氧丙烷、3-(全氟-5-甲基己基)-1,2-環(huán)氧丙烷、3-(全氟-7-甲基辛基)-1,2-環(huán)氧丙烷、3-(2,2,3,3-四氟丙氧基)-1,2-環(huán)氧丙烷、3-(lH,lH,5H-八氟戊氧基)-l,2-環(huán)氧丙烷、3-(1H,1H,7H-十二氟庚氧基)-1,2-環(huán)氧丙烷、3-(1H,1H,9H-十六氟壬氧基)-1,2-環(huán)氧丙烷和1,4-雙(2',3'-環(huán)氧丙基)-全氟-正-丁基,以及與其類似的單體。應(yīng)注意本發(fā)明并不限于這些單體或其低聚物的任何具體一種,并且還可以選擇例如聚合物氟樹脂。共聚物的實例可以包括與由CentralGlassCo.生產(chǎn)的No.702C、703C、704C、705C、706C、707C類似的化合物。此外,在一個實施方案中,例如,可以在已將單體和/或低聚物配合并且將分散溶劑除去后,通過加熱得到熔體。從可處理性的觀點出發(fā),在一個方案中組合物可以以室溫下熔體的形式提供。在一個方案,組合物例如在室溫下為晶體并且在加熱過程中為熔體時,可以是必須在成型過程中加熱后立即將其固化的情況,并且問題可能與處理和成型精度相關(guān)。可從例如透明性、相容性、分散性(穩(wěn)定性)、固化性、成型性和耐久性中至少一者的觀點出發(fā)來選擇其他特征。在一個實施方案中,氟系的材料可以具有低的與其他樹脂的相容12性。因此,可以選擇在與細(xì)顆粒的表面處理劑或分散劑的一種或多種混合的過程中,或者在分散溶劑除去的過程中產(chǎn)生很少或不產(chǎn)生渾濁或沉淀的那些。這是因為相容性的降低可能大幅度影響光學(xué)散射和透射率。此外,固化的氟樹脂可典型地具有低耐熱性。因此,可添加與單體和低聚物兩者具有良好相容性的樹脂例如丙烯酸系樹脂以提高耐熱性。在一個方案中,在這樣得到的固化產(chǎn)物中,彈性模量和Tg得到提高。在這種情況下,可以考慮例如光學(xué)性能例如折射率的波動來進(jìn)行配合。在一個實施方案中,可以只使用一種化合物,或者也可以將兩種或更多種化合物一起用作粘結(jié)劑組分。此外,所述的化合物也可以與下述的有機(jī)硅系的組分一起使用。根據(jù)一個實施方案,在有機(jī)硅系的情況下也與上述相同。選擇的樹脂的實例因此可以包括有機(jī)硅丙烯酸系、有機(jī)硅曱基丙烯酸系、有機(jī)硅環(huán)氧系和有機(jī)硅乙烯基系的至少一種的單體和低聚物的一種或多種。具體實例可以包括,但并不限于,單體例如3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基曱基二甲氧基硅烷、3-曱基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乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧丙基甲基二乙氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷,以及與其類似的單體。在一個方案中,可以考慮與上述有關(guān)氟系相同或類似的問題,選擇并配合這些組分。在一個方案中,根據(jù)本發(fā)明各方面的樹脂組合物中粘結(jié)劑組分的含量可以是獲得(A)粘結(jié)劑組分和(B)細(xì)顆粒的混合比,用體積比表示,在A:B-(99~75):(1~25)的范圍內(nèi)的含量。細(xì)顆粒的量太大的情況下,由于細(xì)顆粒自身的顏色,高透射率有時難以確保。因此,在一個方案中,可以選擇A:B比以在(9082):(10~18)的范圍內(nèi)。此外,細(xì)顆粒的量太大的情況下,其能夠使光學(xué)散射特性降低。根據(jù)一個實施方案,能夠?qū)⒆杂苫酆弦l(fā)劑用作光聚合引發(fā)劑,例如在將光聚合性樹脂用作根據(jù)本發(fā)明的粘結(jié)劑組分的情況下,并且能夠應(yīng)用基于光照射的自由基生成機(jī)理。在一個方案中,其應(yīng)用可以是用于透鏡等的復(fù)制成型。能夠有利地與上述粘結(jié)劑組分一起使用的光聚合引發(fā)劑的實例可以包括,但并不限于,2-節(jié)基-2-二甲基氨基-l-(4-嗎啉代苯基)-l-丁酮、1-羥基環(huán)己基苯基酮、雙(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦、4-苯基二苯甲酮、4-苯氧基二苯甲酮、4,4'-二苯基二苯甲酮和4,4'-二苯氧基二苯甲酮。可以根據(jù)例如光照射量以及附加的加熱溫度來選擇光聚合引發(fā)劑與粘結(jié)劑組分的混合比。此外,可以根據(jù)要得到的聚合物的目標(biāo)平均分子量來調(diào)節(jié)該比例。在一個方案中,當(dāng)將光聚合引發(fā)劑用于固化和成型根據(jù)本發(fā)明的樹脂時,取決于例如吸收可見光的細(xì)顆粒的量,在聚合引發(fā)劑的特定量下,可以選擇光聚合引發(fā)劑的量以在,例如,0.01wt.。/。的量10.OOwt.%的量的范圍內(nèi),基于粘結(jié)劑組分。取決于例如與粘結(jié)劑組分的反應(yīng)性和光照射的波長,在一個方案中可以只使用一種聚合引發(fā)劑,或者在另一方案中可以將兩種或更多種聚合引發(fā)劑一起使用。在一個實施方案中,能夠?qū)⒆杂苫酆弦l(fā)劑用作熱聚合引發(fā)劑,例如在將熱聚合性樹脂用于根據(jù)本發(fā)明的粘結(jié)劑組分的情況下,并且能夠應(yīng)用基于加熱的自由基生成機(jī)理。在另一實施方案中,能夠?qū)⒆杂苫酆弦l(fā)劑用作光聚合引發(fā)劑,例如在將光聚合性樹脂用于根據(jù)本發(fā)明的粘結(jié)劑組分的情況下,并且能夠應(yīng)用基于光照射的自由基生成機(jī)理。其應(yīng)用可以是例如用于透鏡等的復(fù)制成型。能夠有利地與上述粘結(jié)劑組分一起使用的熱聚合引發(fā)劑的實例可以包括,但并不限于,偶氮二異丁腈(AIBN)、過氧化苯甲酰、過氧新戊酸叔丁酯、過氧新己酸叔丁酯、過氧新己酸叔己酯、過氧新癸酸叔丁酯、過氧新癸酸叔己酯、過氧新己酸枯基酯和過氧新癸酸枯基酯。熱聚合引發(fā)劑與粘結(jié)劑組分的混合比能夠根據(jù)例如加熱溫度以及成型過程中氧存在量來選擇。此外,也可以根據(jù)例如要得到的成型體的目標(biāo)聚合度來調(diào)節(jié)該比例。14在一個方案中,可以在0.01wt1的量10.00wt1的量的范圍內(nèi)選擇熱聚合引發(fā)劑的量,基于粘結(jié)劑組分。取決于例如與粘結(jié)劑組分的反應(yīng)性和加熱溫度中的一者或多者,可以只使用一種聚合引發(fā)劑,或者將兩種或更多種聚合引發(fā)劑一起使用。以下對用作根據(jù)本發(fā)明各方面的樹脂組合物的光學(xué)材料的制備方法的實例進(jìn)行說明。作為代表性實例,對其中使用光聚合性粘結(jié)劑組分的情況進(jìn)行說明。在該方法的一個實施方案中,將適量的合適的表面處理劑和/或分散劑溶解在選擇的溶劑中,加入預(yù)先進(jìn)行了表面處理的細(xì)顆粒,并且得到均勻的細(xì)顆粒分散液(例如漿料)。然后溶解所選擇的光聚合性粘結(jié)劑組分和光聚合引發(fā)劑。在一個方案中,將粘結(jié)劑組分溶解于該漿料中時,可以是溶劑、表面處理劑和分散劑的組合使粘結(jié)劑組分的添加引起的細(xì)顆粒的分散狀態(tài)的劣化減少的情況。還能夠任選地進(jìn)行過濾,并且能夠?qū)⒕奂募?xì)顆粒除去。在完成溶解并且確認(rèn)已有利地將細(xì)顆粒分散而基本上無沉淀后,可以通過使用例如蒸發(fā)器將溶劑除去。在這種情況下,可根據(jù)溶劑的沸點、溶劑的殘留量等的至少一者來調(diào)節(jié)抽真空度。在一些情況下,劇烈的溶劑蒸發(fā)和除去會產(chǎn)生細(xì)顆粒聚集程度的劣化和分散性的損失。通過抽真空來除去溶劑時,也可以進(jìn)行加熱,例如,在不引起分散性損失的程度上。因此能夠得到根據(jù)本發(fā)明的實施方案的光學(xué)材料。在一個方案中,得到的光學(xué)材料可含有尚未充分除去的殘留溶劑,并且該殘留溶劑的含量會影響隨后成型的制品的耐久性和光學(xué)性能。因此,在一個方案中可選擇殘留溶劑的含有率以使其在0.01~0.50wt1的范圍內(nèi),基于已將溶劑重量減去的組合物的總重量。在抽真空度太高的情況下,或者抽真空伴有加熱時,或者在長期中進(jìn)行抽真空時,存在也將已與溶劑一起加入的表面處理劑、表面活性劑和/或粘結(jié)劑組分的單體除去的危險。因此,可以考慮各組分的分子量、沸點、升華能力等來調(diào)節(jié)抽真空度、溫度、時間等中的至少一者。在一個實施方案中,當(dāng)成型根據(jù)本發(fā)明的衍射光學(xué)元件時,可以使用光聚合法并且可以由上述光學(xué)材料形成模具成型體層。當(dāng)在用于基板的光透射性材料上形成包括光學(xué)材料的薄層結(jié)構(gòu)時,例如,可以將扁平玻璃板用于該基板,并且將金屬材料用于對應(yīng)于微細(xì)衍射光柵結(jié)構(gòu)的模具時,可以將具有流動性的光學(xué)材料澆鑄到該基板和金屬材料之間,并且輕輕地壓制以提供模具成型。可以在保持該階段的同時進(jìn)行光學(xué)材料的光聚合。根據(jù)使用光聚合引發(fā)劑的自由基生成機(jī)理,使用適合波長的光例如紫外線或可見光進(jìn)行用于該光聚合反應(yīng)的光照射。例如,可以經(jīng)過用于基板的光透射性材料例如玻璃板,對用于制備已成型的光學(xué)材料的原材料例如單體實施均勻的光照射。該照射中的光量可以根據(jù),例如,使用光聚合引發(fā)劑的自由基生成機(jī)理以及根據(jù)光聚合引發(fā)劑的含有率進(jìn)行選擇。在另一實施方案中,當(dāng)通過光聚合反應(yīng)制備光學(xué)材料的模具成型體層時,可以使用用于照射的光均勻地照射整個原料,例如模具成型的單體。因此,在一個方案中,可以選擇具有波長的光以使能夠經(jīng)過用于基板的光透射性材料例如扁平玻璃板均勻地進(jìn)行光照射。在這種情況下,將包括在用于基板的光透射性材料上形成的光學(xué)材料的模具成型體的衍射光柵的總厚度減小,在實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的目的方面可以更有利。同樣地,在另一方案中,可以通過熱聚合法制備模具成型體層,并且將包括在用于基板的光透射性材料上形成的光學(xué)材料的模具成型體的衍射光柵的總厚度減小,在實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的目的方面可以更有利。根據(jù)本發(fā)明的各方面,通過使用根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)材料并且采用上述方法,可以在相當(dāng)短的時間內(nèi)制備衍射光學(xué)元件,其中在基板上層疊包含具有不同光波長分散的材料的多個層,并且將其設(shè)計為在基本上整個使用波長的范圍內(nèi)提高特定衍射次數(shù)(例如設(shè)計衍射次數(shù))的衍射效率。此外,還可以同時引入脫模劑、增感劑、穩(wěn)定劑和增粘劑中的至少一種。在一個方案中,根據(jù)本發(fā)明的各方面的光學(xué)元件包括在基板例如玻璃基板上形成的樹脂組合物,其中該樹脂組合物的表面是以衍射光柵形狀形成的衍射表面。在另一方案中,根據(jù)本發(fā)明的各方面的光學(xué)元件包括在基板例如玻璃基板上形成的樹脂組合物,其中該樹脂組合物的表面是以凸形或凹形形成的折射表面。在一個實施方案中,可以選擇該樹脂組合物以提供預(yù)定的光學(xué)特性。例如,在一個方案中,該樹脂組合物可以具有折射率(nd),其為1.32<nd<l.53。在另一方案中,該樹脂組合物可以具有14<vd<35的阿貝值(vd)。在另一方案中,該樹脂組合物的二次分散特性(.6g,F(xiàn))可以是0.3"6g,F<0.47。例如,在一個方案中該樹脂組合物可以具有粘結(jié)劑組分(A)的折射率(nd),其在1.3Knd〈L48的范圍內(nèi),并且細(xì)金屬氧化顆粒(B)可以包括ITO。在根據(jù)本發(fā)明的各方面的另一實施方案中,提供包括笫一衍射光學(xué)元件的疊層衍射光學(xué)元件,該第一衍射光學(xué)元件由上述樹脂組合物形成,并且其中一個表面是具有衍射形狀的衍射表面。該疊層衍射光學(xué)元件還具有第二衍射光學(xué)元件,該第二衍射光學(xué)元件具有高于第一衍射光學(xué)元件的阿貝值,并且其中一個表面也是衍射表面。根據(jù)該實施方案,第一衍射光學(xué)元件和第二衍射光學(xué)元件可以彼此緊密接觸地配置以致它們的衍射表面彼此相對。在一個方案中,第二衍射光學(xué)元件也可以由具有粘結(jié)劑組分、細(xì)金屬氧化物顆粒和聚合引發(fā)劑的第二樹脂組合物形成,如在上述樹脂組合物中那樣。以下對光學(xué)材料和由其形成的疊層衍射光學(xué)元件的其他實例進(jìn)行說明。實施例光學(xué)元件中光的折射率通常隨著波長減小而迅速變化,并且與設(shè)計的折射率的差增加。因此,與設(shè)計衍射次數(shù)對應(yīng)的衍射效率通常隨波長減小而降低。本發(fā)明人已出乎意料地發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的波長分散的這種快速變化起源于折射率的二次分散特性eg,F(xiàn)-(ng-nF)/(nF-nc),并且通過降低折射率的二次分散特性eg,F(xiàn)能夠提高衍射效率。圖1B是表示光學(xué)材料的阿貝值和二次分散特性之間的關(guān)系的圖。在圖1B中,將二次分散特性(eg,F)繪制在縱軸并且將阿貝值vd繪制在橫軸。如圖1B中所示,這些光學(xué)材料明顯不滿足以下條件1714<vd<35和0.34<0g,F(xiàn)<0.47(圖IB:X區(qū))。以下更具體地對根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)材料的制備的實施方案進(jìn)行說明。使用阿貝折射計(由KalnewOpticalIndustryCo.,Ltd.生產(chǎn))測定折射率。使用U-4000(由Hitachi,Ltd.生產(chǎn))測定透射率和光學(xué)散射率。實施例1以下參照圖2-5對實施例1的疊層衍射光學(xué)元件的實施方案的構(gòu)造以及其制造方法進(jìn)行說明。首先,將作為分散劑的DISPERBYK163和平均粒徑20nm的細(xì)ITO顆粒與二甲苯配合以分別得到1.90wt1和10.55wtj的含有率,并且將各組分溶解并分散。結(jié)果,得到其中細(xì)ITO顆粒分散在二甲苯溶劑中的漿料。將作為粘結(jié)劑組分的3.OOg的3-全氟丁基-2-羥基丙基丙烯酸酯和5.25g的2,2,3,3,4,4,5,5-八氟己烷-1,6-二丙烯酸酯全部加入并溶解到50.50g的漿料中。將總共0.255g的Irgacure184作為聚合引發(fā)劑加入并溶解。用蒸發(fā)器在減壓下將溶劑從得到的溶液中除去,并且制備根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)材料11。將該光學(xué)材料11的性能示于表l中。如圖2A中所示,將該光學(xué)材料11供給到模具21,該模具21被加工成具有根據(jù)本實施例的衍射光柵形狀。然后將扁平玻璃(BK7)板31放置在該光學(xué)材料11上,如圖2B中所示,用UV曝光設(shè)備(EX250,由H0YA-SCH0TTCo.生產(chǎn))以30J/cm2(40mW/cm2)進(jìn)行照射。然后,如圖2C中所示,從模具21將固化的光學(xué)元件41分離,并且制備衍射光學(xué)元件51。附圖標(biāo)記71表示可以用于調(diào)節(jié)元件厚度的間距器。將光學(xué)材料12和上述衍射光學(xué)元件51用于制備雙層的疊層衍射光學(xué)元件,如圖4中所示。如圖3A中所示,將適量的根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)材料12供給到衍射光學(xué)元件51的成型表面。使用RC-C001(由DainipponInksAndChemicalsCo.,Ltd.制造)作為光學(xué)材料12。然后,如圖3B中所示,將玻璃(BK7)板32放置在光學(xué)材料12上,用UV膝光設(shè)備(EX250,由H0YA-SCH0TTCo.生產(chǎn))以15J/cm2(40mW/cm2)進(jìn)行照射,并且得到與衍射光學(xué)元件51結(jié)合的衍射光學(xué)元件52。如圖3C中所示,這樣制備雙層的疊層衍射光學(xué)元件61。附圖標(biāo)記72表示用于調(diào)節(jié)元件厚度的間距器,用于成型光學(xué)元件42的光學(xué)材料12具有以下光學(xué)特性nd-l.5230,vd=51.07,9g,F(xiàn)-O.568。如圖4中所示,衍射光學(xué)元件51和衍射光學(xué)元件52的光柵間距為80.00|Lim。衍射光學(xué)元件51和衍射光學(xué)元件52的衍射光柵中峰的高度為13.80nm。圖5是表示在制備的疊層衍射光學(xué)元件61中在入射角0°下在一次衍射光的各波長(400nm-700nm)下的強(qiáng)度的圖。在該圖中,將波長繪制在橫軸,并且將衍射效率繪制在縱軸。在圖5中,波長400nm下的衍射效率為99.9%,波長500nm下的衍射效率為100.0%,和波長700nm下的衍射效率為99.8%。因此,該疊層衍射光學(xué)元件61的衍射效率在使用波長的全部區(qū)域等于或高于99.8%,并且可以說顯示了非常良好的強(qiáng)度的波長分布。這里所稱的衍射效率定義為在各次衍射下衍射的光的量與透射光通量的全部量的比。實施例2將作為粘結(jié)劑組分的3,OOg的3-全氟丁基-2-羥基丙基丙烯酸酯和5.25g的2,2,3,3,4,4,5,5-八氟己烷-l,6-二丙烯酸酯全部加入并溶解到80.70g實施例1中制備的漿料中。將總共0.255g的Irgacure184作為聚合引發(fā)劑加入并溶解。用蒸發(fā)器在減壓下將溶劑從得到的溶液中除去,并且制備根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)材料13。將該光學(xué)材料13的性能示于表l中。通過使用光學(xué)材料13,按與實施例1中相同的方式制備衍射光學(xué)元件。為了制備用于與上述衍射光學(xué)元件結(jié)合的衍射光學(xué)元件,制備光學(xué)材料14。將具有以下光學(xué)特性nd-l.5274,vd=49.82,0g,F(xiàn)-O.552的光固化性樹脂加入并溶解到漿料中,該漿料通過將A1203細(xì)顆粒分散在其中添加了分散劑的二甲苯溶劑中而得到。用蒸發(fā)器在減壓下將溶19劑從得到的溶液中除去,并且制備光學(xué)材料14。該光學(xué)材料14具有以下光學(xué)特性nd-1.5706,vd-54.20,0g,F(xiàn)=0.567。通過使用得到的光學(xué)材料14并且將其與使用光學(xué)材料13按與實施例1中相同的方式制備的衍射光學(xué)元件結(jié)合,得到衍射光學(xué)元件。這樣制備雙層的疊層衍射光學(xué)元件。衍射光學(xué)元件的光柵間距為80.OO一。衍射光學(xué)元件的衍射光柵中峰的高度為8.90pm。還能夠?qū)⒐鈻欧宓母叨仍O(shè)計成比實施例1中所述的衍射光柵的峰高度低約4.8nm。結(jié)果,能夠得到其中由衍射光柵產(chǎn)生的邊緣閃光的影響進(jìn)一步得以抑制的光學(xué)元件。圖6是表示在制備的疊層衍射光學(xué)元件中在入射角0°下在一次衍射光的各波長(400nm-700nm)下的強(qiáng)度的圖。在該圖中,將波長繪制在橫軸,并且將衍射效率繪制在縱軸。在圖6中,波長400mn下的衍射效率為99.9%,波長500nm下的衍射效率為100.0%,和波長700nm下的衍射效率為99.9%。因此,該疊層衍射光學(xué)元件61的衍射效率在使用波長的全部區(qū)域等于或高于99.9%,并且可以說顯示了非常良好的強(qiáng)度的波長分布。實施例3將作為粘結(jié)劑組分的3.OOg的3-全氟丁基-2-羥基丙基丙烯酸酯和5.25g的2,2,3,3,4,4,5,5-八氟己烷-l,6-二丙烯酸酯全部加入并溶解到119.80g實施例1中制備的漿料中。將總共0.255g的Irgacure184作為聚合引發(fā)劑加入并溶解。用蒸發(fā)器在減壓下將溶劑從得到的溶液中除去,并且制備根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)材料15。將該光學(xué)材料15的性能示于表l中。通過使用光學(xué)材料15,按與實施例1中相同的方式制備衍射光學(xué)元件。為了制備用于與上述衍射光學(xué)元件結(jié)合的衍射光學(xué)元件,制備光學(xué)材料16。將實施例2中所示的具有以下光學(xué)特性nd-l.5274,vd-49.82,eg,F(xiàn)-O.552的光固化性樹脂加入并溶解到漿料中,該漿料通過將Zr02細(xì)顆粒分散在其中添加了分散劑的二甲苯溶劑中而得到。用蒸發(fā)器在減壓下將溶劑從得到的溶液中除去,并且制備具有表1中所述性能的光學(xué)材料16。該光學(xué)材料16具有以下光學(xué)特性nd-l.6086,vd=45.18,9g,F=0.548。通過使用得到的光學(xué)材料16并且將其與使用光學(xué)材料15按與實施例1中相同的方式制備的衍射光學(xué)元件結(jié)合,得到衍射光學(xué)元件。這樣制備雙層的疊層衍射光學(xué)元件。衍射光學(xué)元件的光柵間距為80.OOnm。衍射光學(xué)元件的衍射光柵中峰的高度為7.32pm。還能夠?qū)⒐鈻欧宓母叨仍O(shè)計成比實施例2中所述的衍射光柵的峰高度低約1.6nm。結(jié)果,能夠得到其中由衍射光柵產(chǎn)生的邊緣閃光的影響仍進(jìn)一步得以抑制的光學(xué)元件。圖7是表示在制備的疊層衍射光學(xué)元件中在入射角0°下在一次衍射光的各波長(400nm-700nm)下的強(qiáng)度的圖。在該圖中,將波長繪制在橫軸,并且將衍射效率繪制在縱軸。在圖7中,波長400nni下的衍射效率為100.Oy。,波長500nm下的衍射效率為100.0。/。,和波長700nm下的衍射效率為100.0%。因此,該疊層衍射光學(xué)元件61的衍射效率在使用波長的全部區(qū)域接近IOO.0%,并且可以說顯示了改進(jìn)的,并且甚至是最好的強(qiáng)度的波長分布。實施例4將總共0.255g的作為粘結(jié)劑組分的3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和作為聚合引發(fā)劑的Irgacure184加入并溶解到53.12g實施例1中制備的漿料中。用蒸發(fā)器在減壓下將溶劑從得到的溶液中除去,并且制備根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)材料17。將該光學(xué)材料17的性能示于表1中。通過使用光學(xué)材料17,按與實施例1中相同的方式制備衍射光學(xué)元件。為了制備用于與上述衍射光學(xué)元件結(jié)合的衍射光學(xué)元件,制備實施例1中使用的光學(xué)材料12。通過使用光學(xué)材料12并且將其與使用光學(xué)材料17按與實施例1中相同的方式制備的衍射光學(xué)元件結(jié)合,得到衍射光學(xué)元件。這樣制備雙層的疊層衍射光學(xué)元件。衍射光學(xué)元件的光柵間距為80.OOnm。衍射光學(xué)元件的衍射光柵中峰的高度為17.86|am。還能夠?qū)⒐鈻欧宓母叨仍O(shè)計成比實施例1中所述的衍射光柵的峰高度高約4.l艸。圖8是表示在制備的疊層衍射光學(xué)元件中在入射角0°下在一次衍射光的各波長(400nm-700nm)下的強(qiáng)度的圖。在該圖中,將波長繪制在橫軸,并且將衍射效率繪制在縱軸。在圖8中,波長400nm下的衍射效率為100.0%,波長500nm下的衍射效率為100.0°/。,和波長700nm下的衍射效率為99.9%。因此,衍射效率在使用波長的全部區(qū)域接近100.0%,并且可以說顯示了改進(jìn)的,并且甚至是最好的強(qiáng)度的波長分布。比較例1通過使用只含有粘結(jié)劑組分例如實施例1-實施例3中使用的粘結(jié)劑組分(即,其中以與實施例1-3中相同的比例使用了3-全氟丁基-2-羥基丙基丙烯酸酯、2,3,3,4,4,5,5-八氟己烷-l,6-二丙烯酸酯和Irgacure184的樹脂)的光學(xué)材料18來代替實施例1中所述的光學(xué)材料ll,制備疊層衍射光學(xué)元件。圖9是表示在制備的疊層衍射光學(xué)元件中在入射角0°下在一次衍射光的各波長(400nm-700nm)下的強(qiáng)度的圖。在該圖中,將波長繪制在橫軸,并且將衍射效率繪制在縱軸。.波長400nm和700nm下的衍射效率降低到低于80%,因此沒有得到良好的強(qiáng)度的波長分布。比較例2通過使用比較例1中所述的光學(xué)材料18來代替實施例2中所述的光學(xué)材料13,制備疊層衍射光學(xué)元件。圖IO是表示在制備的疊層衍射光學(xué)元件中在入射角0。下在一次衍射光的各波長(400nm-700nm)下的強(qiáng)度的圖。在該圖中,將波長繪制在橫軸,并且將衍射效率繪制在縱軸。在圖1Q中,波長"Onm和700nm下的衍射效率降低到低于80°/。,因此沒有得到良好的強(qiáng)度的波長分布。比較例3通過使用比較例1中所述的光學(xué)材料18來代替實施例3中所述的光學(xué)材料15,制備疊層衍射光學(xué)元件。圖ll是表示在制備的疊層衍射光學(xué)元件中在入射角0°下在一次衍射光的各波長(400nm-700認(rèn))下的強(qiáng)度的圖。在該圖中,將波長繪制在橫軸,并且將衍射效率繪制在縱軸。在圖11中,波長400nm和700nm下的衍射效率降低到低于80%,因此沒有得到良好的強(qiáng)度的波長分布。比較例4通過使用只含有粘結(jié)劑組分例如實施例4中使用的粘結(jié)劑組分(即,其中以與實施例4中相同的比例使用了3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和Irgacure184的樹脂)的光學(xué)材料19來代替實施例4中所述的光學(xué)材料17,制備疊層衍射光學(xué)元件。圖12是表示在制備的疊層衍射光學(xué)元件中在入射角0°下在一次衍射光的各波長(400nm-700認(rèn))下的強(qiáng)度的圖。在該圖中,將波長繪制在橫軸,并且將衍射效率繪制在縱軸。在圖12中,波長400nm和700nm下的衍射效率降低到低于80%,因此沒有得到良好的強(qiáng)度的波長分布。表l示出實施例1-4中使用的光學(xué)材料ll、13、15、17和比較例1-4中使用的光學(xué)材料18、19的光學(xué)性能、ITO細(xì)顆粒的體積分?jǐn)?shù)、透射率和光散射率(400nm、500nm、700nm),以及使用上述光學(xué)材料制造的衍射光學(xué)元件中衍射光柵的峰的高度和入射角0。下在一次衍射光的各波長(400nm、500nm、700nm)下的衍射效率結(jié)果。使用光學(xué)材料ll、13、15、17和光學(xué)材料18、19并且利用10pm間距器制備膜。將這些膜用于評價光學(xué)材料的薄膜的透射率和光散射率。將涉及透射率和光散射率的測定結(jié)果示于圖13和圖14中。通常認(rèn)為等于或高于99°/。的疊層衍射光學(xué)元件的衍射效率是良好的。因此,基于衍射效率在測定波長400-700nm的整個可見區(qū)范圍是否等于或高于99%,在本實驗中確定良好/差(〇/x)?;谌Q于光柵高度的閃光,確定光柵高度是良好(o)或差(△)。衍射效率的評價O:在測定波長400-700nm的整個可見區(qū)范圍衍射效率等于或高于99°/。。X:在測定波長400-700nm的整個可見區(qū)范圍衍射效率小于99%。光柵高度的評價光柵高度過大時,入射光被該光柵散射,由此產(chǎn)生閃光。因此,從閃光的觀點出發(fā),可以將光柵高度設(shè)計得小。〇光柵高度小于20nm?!?光柵高度等于或大于20一。表l24<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>[OIOI]如表1所示,使用具有根據(jù)本發(fā)明的各方面的光學(xué)特性的實施例1-4的光學(xué)材料11、13、15、17成型的疊層衍射光學(xué)元件在整個可見光范圍顯示非常良好的衍射效率。此外,實施例2和實施例3中,在仍保持相對高的衍射效率的同時可以使光柵高度進(jìn)一步降低。與其相比,使用不具有根據(jù)本發(fā)明的各方面的光學(xué)性能的比較例l-3中所述的光學(xué)材料18和比較例14中所述的光學(xué)材料19成型的疊層衍射光學(xué)元件,具有小光柵高度,但是在相對短的波長區(qū)域還顯示出衍射效率的局部下降。根據(jù)本發(fā)明的實施例的樹脂組合物因此能夠提供低折射率和高分散、二次分散特性并且具有加工性、低吸濕性、光學(xué)散射能力和耐環(huán)境特性,并且還可以提供由該樹脂組合物成型的光學(xué)元件。根據(jù)本發(fā)明的實施例的樹脂組合物還可以用于提供使用樹脂組合物成型的衍射光學(xué)元件和疊層衍射光學(xué)元件。根據(jù)本發(fā)明的各方面的樹脂組合物可用作光學(xué)材料,并且利用包含該樹脂組合物的光學(xué)材料,在某些實施方案中能夠得到低折射率、高分散和二次分散特性,同時還控制與光學(xué)散射特性有關(guān)的細(xì)顆粒的分散性。結(jié)果,在其中安裝有由該光學(xué)材料成型的光學(xué)元件的光學(xué)系統(tǒng)的實施方案中,能夠以高效率減少并且甚至消除色像差,并且能夠降低重量和尺寸。得到的光學(xué)元件在某些實施方案中還可以具有非常良好的衍射效率,并且由于能夠設(shè)計小光柵高度,因此閃光的發(fā)生會低。關(guān)于材料構(gòu)成,在將氟系作為粘結(jié)劑組分用于樹脂的那些方案中,能夠?qū)⑽鼭裥钥刂频竭m合光學(xué)元件的低水平。在樹脂構(gòu)成包括基于具有聚合性官能團(tuán)的氟系和有機(jī)硅系的至少一種的單體和/或低聚物的粘結(jié)劑組分以及聚合引發(fā)劑的那些方案中,能夠得到可通過活性能量固化的樹脂并且能夠賦予相對高的加工性。結(jié)果,根據(jù)本發(fā)明的各方面,能夠在相對低的成本下以高效率制備復(fù)雜形狀的光學(xué)元件。在一個方案中,當(dāng)在制造工藝中使用模具等轉(zhuǎn)印形狀時,由于含有F或Si原子,因此可以提供優(yōu)異的脫模能力。此外,根據(jù)本發(fā)明的一個方面,當(dāng)通過使用包含根據(jù)本發(fā)明的樹件構(gòu)造時,甚至能夠進(jìn)一步降低閃光的影響。在一個方案中,關(guān)于光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)構(gòu)造,由于以疊層構(gòu)造將它們彼此固定,在該疊層構(gòu)造中使它們緊密接觸,因此能夠提高對環(huán)境的可靠性。根據(jù)本發(fā)明的各方面,使用包含根據(jù)本發(fā)明的樹脂組合物的光學(xué)材料,能夠顯示相對低的折射率、相對高的分散和二次分散特性,同時控制與光學(xué)散射特性有關(guān)的細(xì)顆粒的分散性。因此,在某些實施方案中,能夠?qū)⒐鈱W(xué)材料用于以下的一個或多個中光學(xué)元件、衍射光學(xué)元件、疊層衍射光學(xué)元件和光學(xué)系統(tǒng)例如攝像光學(xué)系統(tǒng)例如照相機(jī)。盡管已參照示例性實施方案對本發(fā)明進(jìn)行了說明,但應(yīng)理解本發(fā)明并不只限于本文中公開的示例性實施方案。下述權(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改變和等同結(jié)構(gòu)和功能。本發(fā)明要求于2008年1月21日提交的日本專利申請No.2008-010932和于2008年12月2日提交的日本專利申請No.2008-307587的權(quán)益,由此將其整體引入本文作為參考。權(quán)利要求1.樹脂組合物,包括(A)粘結(jié)劑組分,其具有在分子中具有聚合性官能團(tuán)的氟系和有機(jī)硅系的一種或多種的單體和低聚物的至少一種;(B)細(xì)金屬氧化物顆粒;和(C)聚合引發(fā)劑,其中該細(xì)金屬氧化物顆粒包括選自由氧化鋅、氧化銦、氧化錫、氧化銻、錫摻雜氧化銦(ITO)、銻摻雜氧化錫(ATO)、鋅摻雜氧化銦(IZO)、鋁摻雜氧化鋅(AZO)和氟摻雜氧化錫(FTO)構(gòu)成的組的顆粒。2.根據(jù)權(quán)利要求1的樹脂組合物,其中該細(xì)金屬氧化物顆粒的平均粒徑在2nm~30nm的范圍內(nèi),并且該細(xì)金屬氧化物顆粒的95%或大于95°/。具有等于或小于30認(rèn)的顆粒直徑。3.根據(jù)權(quán)利要求1的樹脂組合物,其中(A)粘結(jié)劑組分和(B)細(xì)金屬氧化物顆粒的混合比,用體積比表示,在A:B-(99~75):(1~25)的范圍內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求l的樹脂組合物,其中該樹脂組合物的折射率(nd)為1.32<nd<l.53。5.根據(jù)權(quán)利要求1的樹脂組合物,其中該樹脂組合物的阿貝值(vd)為14<vd<35。6.根據(jù)權(quán)利要求l的樹脂組合物,其中該樹脂組合物的二次分散特性(6g,F)是O.34<6g,F(xiàn)<0.47。7.根據(jù)權(quán)利要求l的樹脂組合物,其中(A)粘結(jié)劑組分的折射率(nd)在1.31<nd<1.48的范圍內(nèi),并且(B)細(xì)金屬氧化物顆粒是ITO。8.光學(xué)元件,其中在玻璃基板上形成根據(jù)權(quán)利要求l所述的樹脂組合物。9.根據(jù)權(quán)利要求8的光學(xué)元件,其中該樹脂組合物的表面是衍射表面。10.根據(jù)權(quán)利要求8的光學(xué)元件,其中該樹脂組合物的表面是折射表面。11.疊層衍射光學(xué)元件,包括第一衍射光學(xué)元件,其由根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂組合物形成并且其中一個表面是具有衍射形狀的衍射表面,和第二衍射光學(xué)元件,其具有高于該第一衍射光學(xué)元件的阿貝值并且其中一個表面是具有衍射形狀的衍射表面;其中將該第一衍射光學(xué)元件和該第二衍射光學(xué)元件彼此緊密接觸地配置以使它們的衍射表面彼此相對。全文摘要樹脂組合物,其包括粘結(jié)劑組分,該粘結(jié)劑組分具有在分子中具有聚合性官能團(tuán)的氟系和有機(jī)硅系的一種或多種的單體和低聚物的至少一種。該樹脂組合物還包括細(xì)金屬氧化物顆粒和聚合引發(fā)劑。該細(xì)金屬氧化物顆粒包括選自由氧化鋅、氧化銦、氧化錫、氧化銻、錫摻雜氧化銦(ITO)、銻摻雜氧化錫(ATO)、鋅摻雜氧化銦(IZO)、鋁摻雜氧化鋅(AZO)和氟摻雜氧化錫(FTO)構(gòu)成的組的顆粒。文檔編號C08L33/08GK101492561SQ20091000488公開日2009年7月29日申請日期2009年1月21日優(yōu)先權(quán)日2008年1月21日發(fā)明者巖佐英史申請人:佳能株式會社