TOP > 国内特許検索 > 高屈折率材料の製造方法

高屈折率材料の製造方法 実績あり

国内特許コード P100000599
整理番号 NI0800075
掲載日 2010年3月19日
出願番号 特願2009-235176
公開番号 特開2011-080007
登録番号 特許第4942053号
出願日 平成21年10月9日(2009.10.9)
公開日 平成23年4月21日(2011.4.21)
登録日 平成24年3月9日(2012.3.9)
発明者
  • 村上 泰
  • 清水 航
  • 中村 知史
出願人
  • 国立大学法人信州大学
発明の名称 高屈折率材料の製造方法 実績あり
発明の概要

【課題】
安価で、100℃より低い温度で、屈折率が高く、かつ光の吸収の少ない酸化チタン薄膜を得る。
【解決手段】
本発明は、波長633nmの光における屈折率が1.90以上で、かつ波長350nmの光における消衰係数が0.05以下の酸化チタンを主成分とする高屈折率材料を製造する方法であって、少なくとも、チタニウムアルコキシド、有機溶媒、ヒドラジン誘導体塩および水を混和して反応させる反応工程と、上記反応工程によって得られる溶液を基板に供給して膜を形成する膜形成工程と、上記膜形成工程後に60℃以上100℃未満の温度にて加熱する加熱工程と、を含む高屈折率材料の製造方法である。
【選択図】なし

従来技術、競合技術の概要


一般に、無機酸化物の薄膜は、基材の表面コーティングにより得られ、基材に光学的、電気的、化学的、機械的な特性を付与できる。例えば、光学的機能性を付与する薄膜では、その特性や平滑性を得るためにスパッタリング、CVD、PVD等の気相法が用いられているが、これらの手法には高価な真空系の装置が必要であり、また装置の大きさに依存して作製される材料も制限される。



気相法に代わる技術として、プロセスコストが低く、かつ高表面積化が可能な液相法も知られている。液相法には、スピンコート法、ディップコート法、スプレー法などがあり、これらに用いられる材料の作製法のひとつとしてゾルゲル法がある。ゾルゲル法で作製される酸化チタンゾルから得られる薄膜は、高屈折率材料として期待されており、その高い屈折率を利用したフォトニック結晶、反射防止膜、光学レンズ、光デバイス等の分野での応用が期待され、またその研究も盛んに行われている。



酸化チタンゾルは、通常、チタニウムアルコキシドを原料として作製されるが、アルコキシ基の炭素鎖長が短いチタニウムアルコキシドは、非常に加水分解反応の速度が速く、少量の水の混入で、粒子を形成し、白濁沈殿を生じ、あるいは粒子形成が起こらない場合でもゲル化により固化してしまう。この解決法のひとつとして、溶液にキレート剤を添加し、チタニウムアルコキシドに配位させて反応を安定化させた材料による液相法用材料が用いられている(例えば、特許文献1を参照)。



一般に、光学用途の薄膜に限らず、膜中の有機物は、特性の低下を引き起こす恐れがあるため、極力含まない方が好ましい。有機物の含有量をできる限り少なくした上で、ポリエチレンテレフタレート基材上に緻密なチタニア薄膜を得る手法として、チタニウムアルコキシドの安定化のためにセロソルブ系溶剤を添加し、さらに、成膜後に加湿処理を行って緻密化を図る製法も知られている(例えば、特許文献2を参照)。

産業上の利用分野


本発明は、高屈折率材料の製造方法および当該材料と高分子材料との複合体に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
波長633nmの光における屈折率が1.90以上で、かつ波長350nmの光における消衰係数が0.05以下の酸化チタンを主成分とする高屈折率材料を製造する方法であって、
少なくとも、チタニウムアルコキシド、有機溶媒、ヒドラジン誘導体塩および水を混和して反応させる反応工程と、
上記反応工程によって得られる溶液を基板に供給して膜を形成する膜形成工程と、
上記膜形成工程後に60℃以上100℃未満の温度にて加熱する加熱工程と、
を含むことを特徴とする高屈折率材料の製造方法。

【請求項2】
前記チタニウムアルコキシドは、チタニウムテトライソプロポキシド若しくはチタニウムテトラ-n-ブトキシドであることを特徴とする請求項1に記載の高屈折率材料の製造方法。

【請求項3】
前記有機溶媒は、炭素数3以下のアルコールであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の高屈折率材料の製造方法。

【請求項4】
前記加熱工程に先立ち、乾燥工程を有し、
当該乾燥工程は、湿度10%R.H.以下で行う工程であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の高屈折率材料の製造方法。
産業区分
  • 塗料・接着剤
  • 無機化合物
  • 高分子化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
ライセンスをご希望の方、特許の内容に興味を持たれた方は、下記「問合せ先」まで直接お問い合わせください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close