(57)【要約】  本発明は、正の異常分散性を得ることが可能な新規なコンポジット光学材料を提供するものであり、本発明は、マトリクス材料と無機微粒子とを含む光学材料であって、前記無機微粒子は少なくとも酸化インジウムリンを含むことを特徴とする光学材料である。
2013031173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス材料と無機微粒子とを含む光学材料であって、前記無機微粒子は少なくとも酸化インジウムリンを含むことを特徴とする光学材料。
【請求項２】
請求項１に記載の光学材料を含む光学素子。
【請求項３】
請求項１に記載の光学材料を含むレンズ。
【請求項４】
レンズと、
前記レンズの表面に形成された請求項１に記載の光学材料を含む層と、
を有するハイブリッドレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は樹脂などのマトリクス材料の中に無機微粒子が分散された光学材料に関する。本発明はまた、当該光学材料を含む、レンズ、ハイブリッドレンズ等の光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学特性の幅を広げるために、樹脂などのマトリクス材料の中に無機微粒子が分散された光学材料が知られている（以下、このような構成の材料をコンポジット材料と称する）。例えば特許文献１には、アッベ数が８０以上であり、大きさが４００ｎｍより小さい微粒子と、非晶質フッ素樹脂とを含むコンポジット材料を用いた光学素子が開示されている。【０００３】
コンポジット材料では、マトリクス材料および無機微粒子の種類の選択や無機微粒子の配合量の調整により、種々の光学特性を制御することができる。特に、特許文献１に開示されたコンポジット材料では、微粒子にフッ化物を選択した場合には、正の異常分散性を得ることができ、微粒子の含有量を調整することにより、正の異常分散性の大きさをある程度調整可能であると考えられる。【０００４】
レンズ等の光学素子に求められる光学特性は広範囲にわたるため、このように光学特性を制御できるコンポジット材料、特に正の異常分散性を有するコンポジット材料は、光学分野において非常に有用であり、新たな正の異常分散性を有するコンポジット材料の開発が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４２１７０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、正の異常分散性を得ることが可能な新規なコンポジット光学材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する光学材料は、マトリクス材料と無機微粒子とを含む光学材料であって、前記無機微粒子は少なくとも酸化インジウムリンを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記光学材料によれば、正の異常分散性を得ることが可能な新規なコンポジット光学材料が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】コンポジット材料１００を示す概略図
【図２】実効粒径を説明するためのグラフ
【図３】コンポジット材料１００のアッベ数と屈折率との関係を示すグラフ
【図４】コンポジット材料１００のアッベ数と部分分散比との関係を示すグラフ
【図５】レンズ２００の構成の一例を示す断面図
【図６】ハイブリッドレンズ３００の構成の一例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、特定の実施形態を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲で適宜変更して実施することができる。
【００１１】
＜実施の形態１＞
以下、実施の形態１について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
［１．コンポジット材料］
図１は、本実施形態のコンポジット材料１００を示す概略図である。本実施形態のコンポジット材料１００は、マトリクス材料としての樹脂１０と、酸化インジウムリン（酸化インジウムにリンをドープした化合物）を少なくとも含む無機微粒子２０とで構成される。樹脂１０には、無機微粒子２０が分散している。
【００１３】
［２．無機微粒子］
無機微粒子２０は、凝集粒子、非凝集粒子のいずれであってもよく、一般的には一次粒子２０ａと、一次粒子２０ａが複数個凝集してなる二次粒子２０ｂを含んで構成されている。無機微粒子２０の分散状態は、マトリクス材料中に無機微粒子が存在する限り所望の効果が得られることから特に制限はないが、無機微粒子２０が樹脂１０中に均一に分散されていることが好ましい。ここで、無機微粒子２０が樹脂１０中に均一に分散されているとは、無機微粒子２０の一次粒子２０ａおよび二次粒子２０ｂがコンポジット材料１００内の特定の位置に偏在することなく、実質的に均一に分散していることを意味する。光学材料として透光性を抑制するためには良好な粒子の分散性を有することが好ましい。そのため無機微粒子２０は一次粒子２０ａのみで構成されているのが好ましい。
【００１４】
酸化インジウムリンを含む無機微粒子２０を分散させたコンポジット材料１００の透光性を確保するためには、無機微粒子２０の粒径が重要となる。無機微粒子２０の粒径が光の波長よりも十分小さいときは、無機微粒子２０が分散されているコンポジット材料１００を屈折率のばらつきがない均質な媒体とみなすことができる。したがって、無機微粒子２０の最大粒径は、可視光の波長以下の大きさであることが好ましい。例えば可視光は４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の範囲の波長であるため、無機微粒子２０の最大粒径は４００ｎｍ以下であることが好ましい。なお、無機微粒子２０の最大粒子径は、無機微粒子２０の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を撮影し、最も大きな無機微粒子２０の粒径（二次粒子の場合は二次粒子径）を測定することにより求めることができる。
【００１５】
無機微粒子２０の粒径が光の波長の１／４より大きい場合は、レイリー散乱によって透光性が損なわれるおそれがある。そのため、可視光域において高い透光性を実現するためには、無機微粒子２０の実効粒径は１００ｎｍ以下であることが好ましい。ただし、無機微粒子の実効粒径が１ｎｍ未満になると、無機微粒子が量子的な効果を発現する材質からなる場合には蛍光を生じることがあり、これがコンポジット材料１００を用いて形成した光学部品の特性に影響をおよぼす場合がある。以上の観点から、無機微粒子の実効粒径は１ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲内にあることが好ましく、１ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲内にあることがより好ましい。特に、無機微粒子２０の粒径を２０ｎｍ以下とすると、レイリー散乱の影響が非常に小さくなり、コンポジット材料１００の透光性が特に高くなるのでさらに好ましい。
【００１６】
ここで、実効粒径について図２を用いて説明する。図２において、横軸は無機微粒子の粒径を表し、左側の縦軸は横軸の各粒径に対する無機微粒子の累積頻度を表す。ここで、横軸の粒径は、無機微粒子が凝集している場合には、凝集した状態での二次粒子径である。ここで、実効粒径とは、図２のような無機微粒子の粒径頻度分布図において累積頻度が５０％となる中心粒径（メジアン径：ｄ５０）Ａを意味する。実効粒径の値を精度よく求めるには、例えば、無機微粒子２０の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を撮影し、２００個以上の無機微粒子について、その粒径を測定して求めることが好ましい。
【００１７】
上述のように、本実施形態のコンポジット材料１００は、酸化インジウムリンを少なくとも含む無機微粒子２０を樹脂１０中に分散させることにより構成されている。後述するとおり、このように構成されたコンポジット材料１００は、低分散（高アッベ数）で正の異常分散性を大きく発現することが可能であるため、無機微粒子２０として酸化インジウムリンを用いることが効果的であることを見出した。
【００１８】
図３は、各種無機物についての、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）における屈折率ｎdと、波長分散性を示すアッベ数νdとの関係を示したグラフである。なお、アッベ数νdは、下記式（１）により定義される数値である。式（１）において、ｎF、ｎCはそれぞれ、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ）ならびにＣ線（波長６５６．３ｎｍ）における屈折率である。
【００１９】
【数１】
2013031173.tif 000003
【００２０】
図４は、各種無機物についての、波長分散性を示すアッベ数νdと、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）とＦ線（波長４８６．１ｎｍ）の分散性を示す部分分散比Ｐg,Fとの関係を示したグラフである。なお、部分分散比Ｐg,Fは、下記式（２）により定義される数値である。式（２）において、ｎF、ｎCはそれぞれ前記と同義であり、ｎgは、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）における屈折率である。
【００２１】
【数２】
2013031173.tif 000004
【００２２】
異常分散性は、個々の材料のνdに対応する正常分散ガラスの標準線上の点とその材料のＰg,Fとの偏差であるΔＰg,Fにより表される。
【００２３】
ここでは、ＨＯＹＡ社の基準に基づいて、正常分散ガラスの標準線として硝種Ｃ７（ｎd１．５１、νd６０．５、Ｐg,F０．５４）とＦ２（ｎd１．６２、νd３６．３、Ｐg,F０．５８）の座標を通る直線（図４における正常分散線）を用いてΔＰg,Fを算出している。
【００２４】
図３および図４に示すとおり、酸化インジウムリンは、ｄ線の屈折率ｎd１．４９５、アッベ数νdは１０９．５、部分分散比Ｐg,Fは０．６５という光学特性を有する。特に異常分散性ΔＰg,Fは＋０．２０と大きな値を有している。これは異常分散材料として知られているフッ化カルシウム（ＣａＦ２）の異常分散性ΔＰg,F＋０．０６よりも大きい。このことから酸化インジウムリンは、異常分散性が極めて大きい特性を有する材料であることがわかった。
【００２５】
上述のように、酸化インジウムリンは低分散で大きな正の異常分散性を有している。この酸化インジウムリンを含む無機微粒子２０をさまざまな屈折率を有する樹脂基材１０と適切に組み合わせてコンポジット材料１００を構成することにより、従来のフッ化物を含むコンポジット材料では実現が困難であった低分散かつ正の異常分散という光学特性を有する材料を広範囲で調製することが可能となる。その結果、光学部品設計の自由度を従来よりも拡大することができる。
【００２６】
なお、酸化インジウムリンが含むリンの量としては、リンを過剰に添加するとリン化インジウムが生成し、これがコンポジット材料１００を用いて形成した光学部品の特性に影響を及ぼす恐れがある。そのため酸素に対する組成比をリン：酸素＝ｘ：１−ｘとすると、０＜ｘ≦０．２の範囲とすることが望ましい。
【００２７】
［３．樹脂材料］
樹脂１０としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、及びエネルギー線硬化性樹脂等の樹脂の中から、透光性の高い樹脂を用いることができる。例えば、アクリル樹脂、ポリメタクリル酸メチル等のメタクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート及びポリカプロラクトン等のポリエステル樹脂、ポリスチレン等のポリスチレン樹脂、ポリプロピレン等のオレフィン樹脂、ナイロン等のポリアミド樹脂、ポリイミドやポリエーテルイミド等のポリイミド樹脂、ポリビニルアルコール、ブチラール樹脂、酢酸ビニル樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、シリコーン樹脂、非晶性フッ素樹脂を用いてもよい。また、ポリカーボネート、液晶ポリマー、ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、非晶性ポリオレフィン等のエンジニアリングプラスチックを用いてもよい。また、これらの樹脂（高分子）の混合体や共重合体を用いてもよい。また、これらの樹脂を変性した樹脂を用いてもよい。
【００２８】
これらの中でも、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ブチラール樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、及びポリカーボネートは、透明性が高く、成形性も良好である。これらの樹脂は、所定の分子骨格を選択することによって、ｄ線屈折率を１．４〜１．７の範囲とすることができる。
【００２９】
樹脂１０のアッベ数νmは特に限定はないが、基材となる樹脂１０のアッベ数νmが高いほど、無機微粒子２０を分散して得られるコンポジット材料１００のアッベ数νCOMも向上することは言うまでもない。特に、樹脂１０としてアッベ数νmが４５以上の樹脂を使用することにより、アッベ数νCOMが４０以上の、レンズ等の光学部品への応用に対して十分な光学特性を有するコンポジット材料を得ることが可能となるので好ましい。アッベ数νmが４５以上の樹脂としては、脂環式炭化水素基を骨格中に有する脂環式ポリオレフィン樹脂、シロキサン構造を有するシリコーン樹脂、主鎖にフッ素原子を有する非晶性フッ素樹脂等が挙げられるが、当然これらに限定されない。
【００３０】
［４．コンポジット材料の光学特性］
コンポジット材料１００の屈折率は、無機微粒子２０及び樹脂１０の屈折率から、例えば下記式（３）にて表されるマックスウェル−ガーネット理論により推定できる。式（３）よりｄ線、Ｆ線ならびにＣ線における屈折率をそれぞれ推定することにより、さらにコンポジット材料１００のアッベ数を推定することも可能である。逆にこの理論に基づく推定から、樹脂１０と無機微粒子２０との重量比を決めてもよい。
【００３１】
【数３】
2013031173.tif 000005
【００３２】
なお、式（３）において、ｎCOMλはある特定波長λにおけるコンポジット材料１００の平均屈折率であり、ｎpλ、ｎmλはそれぞれこの波長λにおける無機微粒子２０及び樹脂１０の屈折率である。Ｐは、コンポジット材料１００全体に対する無機微粒子２０の体積比である。無機微粒子２０が光を吸収する場合や無機微粒子２０が金属を含む場合には、式（４）の屈折率を複素屈折率として計算する。なお、式（３）はｎpλ≧ｎmλの場合に成立する式であり、ｎｐpλ＜ｎmλの場合は以下の式（４）を用いて屈折率を推定する。
【００３３】
【数４】
2013031173.tif 000006
【００３４】
コンポジット材料１００の実際の屈折率の評価は、調製したコンポジット材料１００を各測定法に適した形状に成膜又は成型し、エリプソメトリ法、アベレス法、光導波路法、分光反射率法等の分光測定法や、プリズムカプラ法等で実測することによって求めることができる。
【００３５】
上述したマックスウェル−ガーネット理論を用いて算出したコンポジット材料１００の光学特性について説明する。ここでは、無機微粒子２０として酸化インジウムリンを用い、樹脂１０としてアクリル樹脂を用いた場合を例に挙げて説明する。
【００３６】
図３および図４には、酸化インジウムリンの光学特性を示す点と、アクリル樹脂の光学特性を示す点と、この２つの点を結んだ実線が表示されている。コンポジット材料１００に含まれる酸化インジウムリンとアクリル樹脂の割合を調整することで、コンポジット材料１００は、図３および図４に示す実線上の光学特性を実現することができる。酸化インジウムリンの割合が多い場合は、コンポジット材料１００の光学特性は酸化インジウムリンに近い値になる。アクリル樹脂の割合が多い場合は、コンポジット材料１００の光学特性はアクリル樹脂の光学特性に近い値となる。酸化インジウムリンとアクリル樹脂の割合を調整することで、所望の光学特性を有するコンポジット材料１００を形成することができる。
【００３７】
実地では、コンポジット材料１００中の無機微粒子２０の含有量に関し、無機微粒子２０の含有量が少なすぎると無機微粒子２０による光学特性の調整効果が十分に得られないおそれがあるため、含有量は、コンポジット材料１００（光学材料）全体の重量に対し、１重量％以上であることが好ましく、５重量％以上であることがより好ましく、１０重量％以上であることがさらに好ましい。一方、無機微粒子２０の含有量が多すぎると、コンポジット材料１００の流動性が低くなって成形が困難になる場合や、無機微粒子２０の樹脂１０への充填自体が困難になる場合がある。そこで含有量は、８０重量％以下であることが好ましく、６０重量％以下であることがより好ましく、４０重量％以下であることがさらに好ましい。
【００３８】
［５．製造方法］
次に、本実施形態のコンポジット材料１００の製造方法について説明する。まず、無機微粒子２０の形成方法について説明する。無機微粒子２０は、液相法（共沈法、ゾルゲル法、金属錯体分解法等）あるいは気相法により合成することが出来る。または、ボールミルあるいはビーズミルによる粉砕法によりバルク体を微粒子化することで無機微粒子２０を形成しても良い。無機微粒子２０が含む酸化インジウムリンの原料の例としては、インジウム源として酸化インジウム、塩化インジウム、水酸化インジウム、硝酸インジウム、炭酸インジウム、硫酸インジウム、インジウムアルコキシド（インジウムテトラエトキシド、インジウムテトラ−ｉ−プロポキシド、インジウムテトラ−ｎ−プロポキシド、インジウムテトラ−ｎ−ブトキシド、インジウムテトラ−ｓｅｃ−ブトキシド、インジウムテトラ−ｔｅｒｔ−ブトキシド等）、インジウムのキレート化合物（ビスアセチルアセトンインジウム、トリ−ｎ−ブトキシドインジウムモノエチルアセトアセテート等）、炭酸インジウムアンモニウム等が、リン源としてリン酸アンモニウム、オルトリン酸塩、ポリリン酸塩（ピロリン酸塩、トリポリリン酸塩、トリメタリン酸塩、テトラメタリン酸塩等）、リン酸エステル（リン酸トリメチルエステル、リン酸トリエチルエステル）、縮合リン酸（メタリン酸等）が挙げられる。
【００３９】
次に、本実施形態のコンポジット材料の調製方法について説明する。
【００４０】
上述の方法で形成された無機微粒子２０を、基材である樹脂１０に分散させて得られるコンポジット材料１００の調製方法には、特に限定はなく、物理的な方法で調製してもよいし化学的な方法で調製してもよい。例えば、下記のいずれかの方法でコンポジット材料を調製することができる。
【００４１】
（１）樹脂又は樹脂を溶解した溶液と無機微粒子とを、機械的、物理的に混合する方法。
【００４２】
（２）樹脂の原料（単量体やオリゴマー等）と無機微粒子とを、機械的、物理的に混合して混合物を得た後、樹脂の原料を重合する方法。
【００４３】
（３）樹脂又は樹脂を溶解した溶液と無機微粒子の原料とを混合した後に、無機微粒子の原料を反応させ、樹脂中で無機微粒子を形成する方法。
【００４４】
（４）樹脂の原料（単量体やオリゴマー等）と無機微粒子の原料とを混合した後、無機微粒子の原料を反応させて無機微粒子を合成する工程と、樹脂の原料を重合して樹脂を合成する工程とを行う方法。
【００４５】
上記（１）及び（２）の方法では、予め形成された様々な無機微粒子を用いることができ、また、汎用の分散装置によってコンポジット材料を調製できるという利点がある。また、上記（３）及び（４）の方法では、化学的な反応を行うことが必要であるため、材料に制限がある。しかし、これらの方法は、原料を分子レベルで混合するので、無機微粒子の分散性を高めることができるという利点を有する。
【００４６】
なお、上述の方法において、無機微粒子又は無機微粒子の原料と、樹脂又は樹脂の原料とを混合する順序に特に限定はなく、好ましい順序を適宜選択すればよい。例えば、一次粒子径が実質的に１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内にある無機微粒子を分散した溶液に、樹脂、樹脂の原料又はそれらを溶解した溶液を加えて機械的、物理的に混合してもよい。コンポジット材料１００の製造方法は、本発明の効果が得られる限り特に限定されない。
【００４７】
また、コンポジット材料１００は、本発明の効果が得られる限り、無機微粒子２０と基材となる樹脂１０以外の成分を含んでもよい。例えば、図示はしていないが、樹脂中１０における無機微粒子２０の分散性を向上させる分散剤や界面活性剤、特定範囲の波長の電磁波を吸収する染料や顔料等がコンポジット材料１００中に共存していても差し支えない。
【００４８】
＜実施の形態２＞
上述の実施の形態１では、樹脂１０を含むマトリクス材料と酸化インジウムリンを含む無機微粒子２０とを含むコンポジット材料１００について説明したが、実施の形態２は、当該コンポジット材料１００を含む光学素子である。
【００４９】
光学素子としてはレンズ、プリズム、光学フィルター、回折光学素子等が挙げられ、好ましくはレンズおよび回折光学素子である。以下、本実施形態の光学素子がレンズである場合について具体的に説明する。
【００５０】
本実施形態の１つの構成は、図５に示すように、コンポジット材料１００を含むレンズ２００である。図５では、レンズ２００本体がコンポジット材料１００を含んでいる。当該レンズ２００は、コンポジット材料１００を用いて公知方法に従い製造することができる。例えば、コンポジット材料１００を公知方法に従い成型する、コンポジット材料１００のバルクを研磨する、無機微粒子２０を混合した樹脂１０の原料（単量体やオリゴマー等）を型に入れて重合させる等により製造することができる。
【００５１】
本実施形態の別の１つの構成は、図６に示すように、レンズ３０と、前記レンズ３０の表面に形成されたコンポジット材料１００を含む層４０と、を有するハイブリッドレンズ３００である。当該ハイブリッドレンズ３００は、公知方法に従い製造することができる。
【００５２】
なお、図においてレンズ２００およびハイブリッドレンズ３００は、両表面が凸面となっているが、少なくとも一方が凹面であってもよく、これらのレンズは、求められる光学特性に応じて適宜設計される。また、ハイブリッドレンズ３００において、層４０は、レンズ３０の一方の表面上に設けられているが、レンズ３０の両表面上に設けられていてもよい。
【実施例】
【００５３】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。【００５４】
〔実施例１〕
硝酸インジウム三水和物を純水に溶解させて、濃度０．０２Ｍの硝酸インジウム水溶液を調製した。これにリン酸を、純水に対して２５重量ｐｐｍの量で添加した。さらに、これにデカン酸を、インジウム１モルに対して１００モルの割合で添加した。このようにして調製した混合物をリアクターに移し、撹拌しながら４００℃に加熱して２０分間反応させた後、急冷して反応を停止させた。なお、加熱時の圧力は約４０ＭＰａに達した。ここで、反応物は、デカン酸層と水層に分離しており、酸化インジウムリン微粒子は、デカン酸で修飾されてデカン酸層に分散している。そこで、デカン酸層を抽出してエタノールを添加し、酸化インジウムリン微粒子を沈降させた。沈降した酸化インジウムリン微粒子を回収してエタノールで洗浄し、酸化インジウムリン微粒子のエタノールスラリーを得た。なお、酸化インジウムリン微粒子のＳＥＭ写真を撮影して求めた最大粒径は９０．１ｎｍ、実効粒径は４５．２ｎｍであった。【００５５】
得られた酸化インジウムリン微粒子を含むスラリーを、光硬化性アクリレートモノマー（東亞合成製、商品名「Ｍ−８０６０」）および重合開始剤（ＢＡＳＦ製、商品名「イルガキュア７５４」）と混合し、真空下で脱溶媒した。これに紫外線を照射して硬化させ、コンポジット材料を得た。コンポジット材料中の酸化インジウムリン微粒子の含有量は、１．５重量％であった。【００５６】
〔実施例２〕
実施例１の酸化インジウムリンの合成の際に、リン酸を、純水に対して５０重量ｐｐｍの量で使用した以外は実施例１と同様にして実施例２のコンポジット材料を得た。なお、酸化インジウムリン微粒子のＳＥＭ写真を撮影して求めた最大粒径は、８６．５ｎｍ、実効粒径は４１．６ｎｍであった。またコンポジット材料中の酸化インジウムリン微粒子の含有量は、１．６重量％であった。【００５７】
〔比較例１〕
光硬化性アクリレートモノマー（東亞合成製、商品名「Ｍ−８０６０」）および重合開始剤（ＢＡＳＦ製、商品名「イルガキュア７５４」）の混合物に紫外線照射して硬化物を得、これを比較例１の材料とした。【００５８】
〔比較例２〕
実施例１の酸化インジウムリンの合成の際に、リン酸を添加しなかったこと以外は、実施例１と同様にして、リンがドープされていない酸化インジウム微粒子のエタノールスラリーを得た。【００５９】
得られた酸化インジウム微粒子を含むスラリーを、光硬化性アクリレートモノマー（東亞合成製、商品名「Ｍ−８０６０」）および重合開始剤（ＢＡＳＦ製、商品名「イルガキュア７５４」）と混合し、真空下で脱溶媒した。これに紫外線を照射して硬化させ、比較例２のコンポジット材料を得た。コンポジット材料中の酸化インジウム微粒子の含有量は、１．５重量％であった。【００６０】
実施例および比較例の材料について島津デバイス製造製精密屈折計ＫＰＲ−２００を用いて、ｇ線、Ｆ線、ｄ線およびＣ線における屈折率を測定し、前述の式よりアッベ数νdとΔＰg,Fを算出した。結果を表１ならびに図３および４に示す。【００６１】
【表１】
2013031173.tif 000007
【００６２】
表１ならびに図３および４の結果より、実施例の光学材料では、その光学特性が酸化インジウムリンの光学特性の影響を受けて、樹脂単独とした比較例の材料よりも、アッベ数が高く正の異常分散性が大きくなっていることがわかる。したがって、コンポジット材料の無機微粒子として酸化インジウムリンを使用することにより、低分散かつ大きな正の異常分散性という光学特性を有する光学材料を得ることが可能であることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の光学材料は、レンズ、プリズム、光学フィルター、回折光学素子等の光学素子に対して好適に用いることができる。
【図１】
2013031173.tif 000008
【図２】
2013031173.tif 000009
【図３】
2013031173.tif 000010
【図４】
2013031173.tif 000011
【図５】
2013031173.tif 000012
【図６】
2013031173.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成24年12月13日(2012.12.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は樹脂などのマトリクス材料の中に無機微粒子が分散された光学材料に関する。本発明はまた、当該光学材料を含む、レンズ、ハイブリッドレンズ等の光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学特性の幅を広げるために、樹脂などのマトリクス材料の中に無機微粒子が分散された光学材料が知られている（以下、このような構成の材料をコンポジット材料と称する）。例えば特許文献１には、アッベ数が８０以上であり、大きさが４００ｎｍより小さい微粒子と、非晶質フッ素樹脂とを含むコンポジット材料を用いた光学素子が開示されている。
【０００３】
コンポジット材料では、マトリクス材料および無機微粒子の種類の選択や無機微粒子の配合量の調整により、種々の光学特性を制御することができる。特に、特許文献１に開示されたコンポジット材料では、微粒子にフッ化物を選択した場合には、正の異常分散性を得ることができ、微粒子の含有量を調整することにより、正の異常分散性の大きさをある程度調整可能であると考えられる。
【０００４】
レンズ等の光学素子に求められる光学特性は広範囲にわたるため、このように光学特性を制御できるコンポジット材料、特に正の異常分散性を有するコンポジット材料は、光学分野において非常に有用であり、新たな正の異常分散性を有するコンポジット材料の開発が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４２１７０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、正の異常分散性を得ることが可能な新規なコンポジット光学材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する光学材料は、マトリクス材料と無機微粒子とを含む光学材料であって、前記無機微粒子は少なくとも酸化インジウムリンを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記光学材料によれば、正の異常分散性を得ることが可能な新規なコンポジット光学材料が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】コンポジット材料１００を示す概略図
【図２】実効粒径を説明するためのグラフ
【図３】コンポジット材料１００のアッベ数と屈折率との関係を示すグラフ
【図４】コンポジット材料１００のアッベ数と部分分散比との関係を示すグラフ
【図５】レンズ２００の構成の一例を示す断面図
【図６】ハイブリッドレンズ３００の構成の一例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、特定の実施形態を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲で適宜変更して実施することができる。
【００１１】
＜実施の形態１＞
以下、実施の形態１について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
［１．コンポジット材料］
図１は、本実施形態のコンポジット材料１００を示す概略図である。本実施形態のコンポジット材料１００は、マトリクス材料としての樹脂１０と、酸化インジウムリン（酸化インジウムにリンをドープした化合物）を少なくとも含む無機微粒子２０とで構成される。樹脂１０には、無機微粒子２０が分散している。
【００１３】
［２．無機微粒子］
無機微粒子２０は、凝集粒子、非凝集粒子のいずれであってもよく、一般的には一次粒子２０ａと、一次粒子２０ａが複数個凝集してなる二次粒子２０ｂを含んで構成されている。無機微粒子２０の分散状態は、マトリクス材料中に無機微粒子が存在する限り所望の効果が得られることから特に制限はないが、無機微粒子２０が樹脂１０中に均一に分散されていることが好ましい。ここで、無機微粒子２０が樹脂１０中に均一に分散されているとは、無機微粒子２０の一次粒子２０ａおよび二次粒子２０ｂがコンポジット材料１００内の特定の位置に偏在することなく、実質的に均一に分散していることを意味する。光学材料として透光性を抑制するためには良好な粒子の分散性を有することが好ましい。そのため無機微粒子２０は一次粒子２０ａのみで構成されているのが好ましい。
【００１４】
酸化インジウムリンを含む無機微粒子２０を分散させたコンポジット材料１００の透光性を確保するためには、無機微粒子２０の粒径が重要となる。無機微粒子２０の粒径が光の波長よりも十分小さいときは、無機微粒子２０が分散されているコンポジット材料１００を屈折率のばらつきがない均質な媒体とみなすことができる。したがって、無機微粒子２０の最大粒径は、可視光の波長以下の大きさであることが好ましい。例えば可視光は４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の範囲の波長であるため、無機微粒子２０の最大粒径は４００ｎｍ以下であることが好ましい。なお、無機微粒子２０の最大粒子径は、無機微粒子２０の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を撮影し、最も大きな無機微粒子２０の粒径（二次粒子の場合は二次粒子径）を測定することにより求めることができる。
【００１５】
無機微粒子２０の粒径が光の波長の１／４より大きい場合は、レイリー散乱によって透光性が損なわれるおそれがある。そのため、可視光域において高い透光性を実現するためには、無機微粒子２０の実効粒径は１００ｎｍ以下であることが好ましい。ただし、無機微粒子の実効粒径が１ｎｍ未満になると、無機微粒子が量子的な効果を発現する材質からなる場合には蛍光を生じることがあり、これがコンポジット材料１００を用いて形成した光学部品の特性に影響をおよぼす場合がある。以上の観点から、無機微粒子の実効粒径は１ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲内にあることが好ましく、１ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲内にあることがより好ましい。特に、無機微粒子２０の粒径を２０ｎｍ以下とすると、レイリー散乱の影響が非常に小さくなり、コンポジット材料１００の透光性が特に高くなるのでさらに好ましい。
【００１６】
ここで、実効粒径について図２を用いて説明する。図２において、横軸は無機微粒子の粒径を表し、左側の縦軸は横軸の各粒径に対する無機微粒子の累積頻度を表す。ここで、横軸の粒径は、無機微粒子が凝集している場合には、凝集した状態での二次粒子径である。ここで、実効粒径とは、図２のような無機微粒子の粒径頻度分布図において累積頻度が５０％となる中心粒径（メジアン径：ｄ５０）Ａを意味する。実効粒径の値を精度よく求めるには、例えば、無機微粒子２０の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を撮影し、２００個以上の無機微粒子について、その粒径を測定して求めることが好ましい。
【００１７】
上述のように、本実施形態のコンポジット材料１００は、酸化インジウムリンを少なくとも含む無機微粒子２０を樹脂１０中に分散させることにより構成されている。後述するとおり、このように構成されたコンポジット材料１００は、低分散（高アッベ数）で正の異常分散性を大きく発現することが可能であるため、無機微粒子２０として酸化インジウムリンを用いることが効果的であることを見出した。
【００１８】
図３は、各種無機物についての、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）における屈折率ｎdと、波長分散性を示すアッベ数νdとの関係を示したグラフである。なお、アッベ数νdは、下記式（１）により定義される数値である。式（１）において、ｎF、ｎCはそれぞれ、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ）ならびにＣ線（波長６５６．３ｎｍ）における屈折率である。
【００１９】
【数１】
2013031173.tif 000014
【００２０】
図４は、各種無機物についての、波長分散性を示すアッベ数νdと、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）とＦ線（波長４８６．１ｎｍ）の分散性を示す部分分散比Ｐg,Fとの関係を示したグラフである。なお、部分分散比Ｐg,Fは、下記式（２）により定義される数値である。式（２）において、ｎF、ｎCはそれぞれ前記と同義であり、ｎgは、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）における屈折率である。
【００２１】
【数２】
2013031173.tif 000015
【００２２】
異常分散性は、個々の材料のνdに対応する正常分散ガラスの標準線上の点とその材料のＰg,Fとの偏差であるΔＰg,Fにより表される。
【００２３】
ここでは、ＨＯＹＡ社の基準に基づいて、正常分散ガラスの標準線として硝種Ｃ７（ｎd１．５１、νd６０．５、Ｐg,F０．５４）とＦ２（ｎd１．６２、νd３６．３、Ｐg,F０．５８）の座標を通る直線（図４における正常分散線）を用いてΔＰg,Fを算出している。
【００２４】
図３および図４に示すとおり、酸化インジウムリンは、ｄ線の屈折率ｎd１．４９５、アッベ数νdは１０９．５、部分分散比Ｐg,Fは０．６５という光学特性を有する。特に異常分散性ΔＰg,Fは＋０．２０と大きな値を有している。これは異常分散材料として知られているフッ化カルシウム（ＣａＦ２）の異常分散性ΔＰg,F＋０．０６よりも大きい。このことから酸化インジウムリンは、異常分散性が極めて大きい特性を有する材料であることがわかった。
【００２５】
上述のように、酸化インジウムリンは低分散で大きな正の異常分散性を有している。この酸化インジウムリンを含む無機微粒子２０をさまざまな屈折率を有する樹脂基材１０と適切に組み合わせてコンポジット材料１００を構成することにより、従来のフッ化物を含むコンポジット材料では実現が困難であった低分散かつ正の異常分散という光学特性を有する材料を広範囲で調製することが可能となる。その結果、光学部品設計の自由度を従来よりも拡大することができる。
【００２６】
なお、酸化インジウムリンが含むリンの量としては、リンを過剰に添加するとリン化インジウムが生成し、これがコンポジット材料１００を用いて形成した光学部品の特性に影響を及ぼす恐れがある。そのため酸素に対する組成比をリン：酸素＝ｘ：１−ｘとすると、０＜ｘ≦０．２の範囲とすることが望ましい。
【００２７】
［３．樹脂材料］
樹脂１０としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、及びエネルギー線硬化性樹脂等の樹脂の中から、透光性の高い樹脂を用いることができる。例えば、アクリル樹脂、ポリメタクリル酸メチル等のメタクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート及びポリカプロラクトン等のポリエステル樹脂、ポリスチレン等のポリスチレン樹脂、ポリプロピレン等のオレフィン樹脂、ナイロン等のポリアミド樹脂、ポリイミドやポリエーテルイミド等のポリイミド樹脂、ポリビニルアルコール、ブチラール樹脂、酢酸ビニル樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、シリコーン樹脂、非晶性フッ素樹脂を用いてもよい。また、ポリカーボネート、液晶ポリマー、ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、非晶性ポリオレフィン等のエンジニアリングプラスチックを用いてもよい。また、これらの樹脂（高分子）の混合体や共重合体を用いてもよい。また、これらの樹脂を変性した樹脂を用いてもよい。
【００２８】
これらの中でも、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ブチラール樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、及びポリカーボネートは、透明性が高く、成形性も良好である。これらの樹脂は、所定の分子骨格を選択することによって、ｄ線屈折率を１．４〜１．７の範囲とすることができる。
【００２９】
樹脂１０のアッベ数νmは特に限定はないが、基材となる樹脂１０のアッベ数νmが高いほど、無機微粒子２０を分散して得られるコンポジット材料１００のアッベ数νCOMも向上することは言うまでもない。特に、樹脂１０としてアッベ数νmが４５以上の樹脂を使用することにより、アッベ数νCOMが４０以上の、レンズ等の光学部品への応用に対して十分な光学特性を有するコンポジット材料を得ることが可能となるので好ましい。アッベ数νmが４５以上の樹脂としては、脂環式炭化水素基を骨格中に有する脂環式ポリオレフィン樹脂、シロキサン構造を有するシリコーン樹脂、主鎖にフッ素原子を有する非晶性フッ素樹脂等が挙げられるが、当然これらに限定されない。
【００３０】
［４．コンポジット材料の光学特性］
コンポジット材料１００の屈折率は、無機微粒子２０及び樹脂１０の屈折率から、例えば下記式（３）にて表されるマックスウェル−ガーネット理論により推定できる。式（３）よりｄ線、Ｆ線ならびにＣ線における屈折率をそれぞれ推定することにより、さらにコンポジット材料１００のアッベ数を推定することも可能である。逆にこの理論に基づく推定から、樹脂１０と無機微粒子２０との重量比を決めてもよい。
【００３１】
【数３】
2013031173.tif 000016
【００３２】
なお、式（３）において、ｎCOMλはある特定波長λにおけるコンポジット材料１００の平均屈折率であり、ｎpλ、ｎmλはそれぞれこの波長λにおける無機微粒子２０及び樹脂１０の屈折率である。Ｐは、コンポジット材料１００全体に対する無機微粒子２０の体積比である。無機微粒子２０が光を吸収する場合や無機微粒子２０が金属を含む場合には、式（４）の屈折率を複素屈折率として計算する。なお、式（３）はｎpλ≧ｎmλの場合に成立する式であり、ｎｐpλ＜ｎmλの場合は以下の式（４）を用いて屈折率を推定する。
【００３３】
【数４】
2013031173.tif 000017
【００３４】
コンポジット材料１００の実際の屈折率の評価は、調製したコンポジット材料１００を各測定法に適した形状に成膜又は成型し、エリプソメトリ法、アベレス法、光導波路法、分光反射率法等の分光測定法や、プリズムカプラ法等で実測することによって求めることができる。
【００３５】
上述したマックスウェル−ガーネット理論を用いて算出したコンポジット材料１００の光学特性について説明する。ここでは、無機微粒子２０として酸化インジウムリンを用い、樹脂１０としてアクリル樹脂を用いた場合を例に挙げて説明する。
【００３６】
図３および図４には、酸化インジウムリンの光学特性を示す点と、アクリル樹脂の光学特性を示す点と、この２つの点を結んだ実線が表示されている。コンポジット材料１００に含まれる酸化インジウムリンとアクリル樹脂の割合を調整することで、コンポジット材料１００は、図３および図４に示す実線上の光学特性を実現することができる。酸化インジウムリンの割合が多い場合は、コンポジット材料１００の光学特性は酸化インジウムリンに近い値になる。アクリル樹脂の割合が多い場合は、コンポジット材料１００の光学特性はアクリル樹脂の光学特性に近い値となる。酸化インジウムリンとアクリル樹脂の割合を調整することで、所望の光学特性を有するコンポジット材料１００を形成することができる。
【００３７】
実地では、コンポジット材料１００中の無機微粒子２０の含有量に関し、無機微粒子２０の含有量が少なすぎると無機微粒子２０による光学特性の調整効果が十分に得られないおそれがあるため、含有量は、コンポジット材料１００（光学材料）全体の重量に対し、１重量％以上であることが好ましく、５重量％以上であることがより好ましく、１０重量％以上であることがさらに好ましい。一方、無機微粒子２０の含有量が多すぎると、コンポジット材料１００の流動性が低くなって成形が困難になる場合や、無機微粒子２０の樹脂１０への充填自体が困難になる場合がある。そこで含有量は、８０重量％以下であることが好ましく、６０重量％以下であることがより好ましく、４０重量％以下であることがさらに好ましい。
【００３８】
［５．製造方法］
次に、本実施形態のコンポジット材料１００の製造方法について説明する。まず、無機微粒子２０の形成方法について説明する。無機微粒子２０は、液相法（共沈法、ゾルゲル法、金属錯体分解法等）あるいは気相法により合成することが出来る。または、ボールミルあるいはビーズミルによる粉砕法によりバルク体を微粒子化することで無機微粒子２０を形成しても良い。無機微粒子２０が含む酸化インジウムリンの原料の例としては、インジウム源として酸化インジウム、塩化インジウム、水酸化インジウム、硝酸インジウム、炭酸インジウム、硫酸インジウム、インジウムアルコキシド（インジウムテトラエトキシド、インジウムテトラ−ｉ−プロポキシド、インジウムテトラ−ｎ−プロポキシド、インジウムテトラ−ｎ−ブトキシド、インジウムテトラ−ｓｅｃ−ブトキシド、インジウムテトラ−ｔｅｒｔ−ブトキシド等）、インジウムのキレート化合物（ビスアセチルアセトンインジウム、トリ−ｎ−ブトキシドインジウムモノエチルアセトアセテート等）、炭酸インジウムアンモニウム等が、リン源としてリン酸アンモニウム、オルトリン酸塩、ポリリン酸塩（ピロリン酸塩、トリポリリン酸塩、トリメタリン酸塩、テトラメタリン酸塩等）、リン酸エステル（リン酸トリメチルエステル、リン酸トリエチルエステル）、縮合リン酸（メタリン酸等）が挙げられる。
【００３９】
次に、本実施形態のコンポジット材料の調製方法について説明する。
【００４０】
上述の方法で形成された無機微粒子２０を、基材である樹脂１０に分散させて得られるコンポジット材料１００の調製方法には、特に限定はなく、物理的な方法で調製してもよいし化学的な方法で調製してもよい。例えば、下記のいずれかの方法でコンポジット材料を調製することができる。
【００４１】
（１）樹脂又は樹脂を溶解した溶液と無機微粒子とを、機械的、物理的に混合する方法。
【００４２】
（２）樹脂の原料（単量体やオリゴマー等）と無機微粒子とを、機械的、物理的に混合して混合物を得た後、樹脂の原料を重合する方法。
【００４３】
（３）樹脂又は樹脂を溶解した溶液と無機微粒子の原料とを混合した後に、無機微粒子の原料を反応させ、樹脂中で無機微粒子を形成する方法。
【００４４】
（４）樹脂の原料（単量体やオリゴマー等）と無機微粒子の原料とを混合した後、無機微粒子の原料を反応させて無機微粒子を合成する工程と、樹脂の原料を重合して樹脂を合成する工程とを行う方法。
【００４５】
上記（１）及び（２）の方法では、予め形成された様々な無機微粒子を用いることができ、また、汎用の分散装置によってコンポジット材料を調製できるという利点がある。また、上記（３）及び（４）の方法では、化学的な反応を行うことが必要であるため、材料に制限がある。しかし、これらの方法は、原料を分子レベルで混合するので、無機微粒子の分散性を高めることができるという利点を有する。
【００４６】
なお、上述の方法において、無機微粒子又は無機微粒子の原料と、樹脂又は樹脂の原料とを混合する順序に特に限定はなく、好ましい順序を適宜選択すればよい。例えば、一次粒子径が実質的に１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内にある無機微粒子を分散した溶液に、樹脂、樹脂の原料又はそれらを溶解した溶液を加えて機械的、物理的に混合してもよい。コンポジット材料１００の製造方法は、本発明の効果が得られる限り特に限定されない。
【００４７】
また、コンポジット材料１００は、本発明の効果が得られる限り、無機微粒子２０と基材となる樹脂１０以外の成分を含んでもよい。例えば、図示はしていないが、樹脂中１０における無機微粒子２０の分散性を向上させる分散剤や界面活性剤、特定範囲の波長の電磁波を吸収する染料や顔料等がコンポジット材料１００中に共存していても差し支えない。
【００４８】
＜実施の形態２＞
上述の実施の形態１では、樹脂１０を含むマトリクス材料と酸化インジウムリンを含む無機微粒子２０とを含むコンポジット材料１００について説明したが、実施の形態２は、当該コンポジット材料１００を含む光学素子である。
【００４９】
光学素子としてはレンズ、プリズム、光学フィルター、回折光学素子等が挙げられ、好ましくはレンズおよび回折光学素子である。以下、本実施形態の光学素子がレンズである場合について具体的に説明する。
【００５０】
本実施形態の１つの構成は、図５に示すように、コンポジット材料１００を含むレンズ２００である。図５では、レンズ２００本体がコンポジット材料１００を含んでいる。当該レンズ２００は、コンポジット材料１００を用いて公知方法に従い製造することができる。例えば、コンポジット材料１００を公知方法に従い成型する、コンポジット材料１００のバルクを研磨する、無機微粒子２０を混合した樹脂１０の原料（単量体やオリゴマー等）を型に入れて重合させる等により製造することができる。
【００５１】
本実施形態の別の１つの構成は、図６に示すように、レンズ３０と、前記レンズ３０の表面に形成されたコンポジット材料１００を含む層４０と、を有するハイブリッドレンズ３００である。当該ハイブリッドレンズ３００は、公知方法に従い製造することができる。
【００５２】
なお、図においてレンズ２００およびハイブリッドレンズ３００は、両表面が凸面となっているが、少なくとも一方が凹面であってもよく、これらのレンズは、求められる光学特性に応じて適宜設計される。また、ハイブリッドレンズ３００において、層４０は、レンズ３０の一方の表面上に設けられているが、レンズ３０の両表面上に設けられていてもよい。
【実施例】
【００５３】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００５４】
〔実施例１〕
硝酸インジウム三水和物を純水に溶解させて、濃度０．０２Ｍの硝酸インジウム水溶液を調製した。これにリン酸を、純水に対して２５重量ｐｐｍの量で添加した。さらに、これにデカン酸を、インジウム１モルに対して１００モルの割合で添加した。このようにして調製した混合物をリアクターに移し、撹拌しながら４００℃に加熱して２０分間反応させた後、急冷して反応を停止させた。なお、加熱時の圧力は約４０ＭＰａに達した。ここで、反応物は、デカン酸層と水層に分離しており、酸化インジウムリン微粒子は、デカン酸で修飾されてデカン酸層に分散している。そこで、デカン酸層を抽出してエタノールを添加し、酸化インジウムリン微粒子を沈降させた。沈降した酸化インジウムリン微粒子を回収してエタノールで洗浄し、酸化インジウムリン微粒子のエタノールスラリーを得た。なお、酸化インジウムリン微粒子のＳＥＭ写真を撮影して求めた最大粒径は９０．１ｎｍ、実効粒径は４５．２ｎｍであった。
【００５５】
得られた酸化インジウムリン微粒子を含むスラリーを、光硬化性アクリレートモノマー（東亞合成製、商品名「Ｍ−８０６０」）および重合開始剤（ＢＡＳＦ製、商品名「イルガキュア７５４」）と混合し、真空下で脱溶媒した。これに紫外線を照射して硬化させ、コンポジット材料を得た。コンポジット材料中の酸化インジウムリン微粒子の含有量は、１．５重量％であった。
【００５６】
〔実施例２〕
実施例１の酸化インジウムリンの合成の際に、リン酸を、純水に対して５０重量ｐｐｍの量で使用した以外は実施例１と同様にして実施例２のコンポジット材料を得た。なお、酸化インジウムリン微粒子のＳＥＭ写真を撮影して求めた最大粒径は、８６．５ｎｍ、実効粒径は４１．６ｎｍであった。またコンポジット材料中の酸化インジウムリン微粒子の含有量は、１．６重量％であった。
【００５７】
〔比較例１〕
光硬化性アクリレートモノマー（東亞合成製、商品名「Ｍ−８０６０」）および重合開始剤（ＢＡＳＦ製、商品名「イルガキュア７５４」）の混合物に紫外線照射して硬化物を得、これを比較例１の材料とした。
【００５８】
〔比較例２〕
実施例１の酸化インジウムリンの合成の際に、リン酸を添加しなかったこと以外は、実施例１と同様にして、リンがドープされていない酸化インジウム微粒子のエタノールスラリーを得た。
【００５９】
得られた酸化インジウム微粒子を含むスラリーを、光硬化性アクリレートモノマー（東亞合成製、商品名「Ｍ−８０６０」）および重合開始剤（ＢＡＳＦ製、商品名「イルガキュア７５４」）と混合し、真空下で脱溶媒した。これに紫外線を照射して硬化させ、比較例２のコンポジット材料を得た。コンポジット材料中の酸化インジウム微粒子の含有量は、１．５重量％であった。
【００６０】
実施例および比較例の材料について島津デバイス製造製精密屈折計ＫＰＲ−２００を用いて、ｇ線、Ｆ線、ｄ線およびＣ線における屈折率を測定し、前述の式よりアッベ数νdとΔＰg,Fを算出した。結果を表１ならびに図３および４に示す。
【００６１】
【表１】
2013031173.tif 000018
【００６２】
表１ならびに図３および４の結果より、実施例の光学材料では、その光学特性が酸化インジウムリンの光学特性の影響を受けて、樹脂単独とした比較例の材料よりも、アッベ数が高く正の異常分散性が大きくなっていることがわかる。したがって、コンポジット材料の無機微粒子として酸化インジウムリンを使用することにより、低分散かつ大きな正の異常分散性という光学特性を有する光学材料を得ることが可能であることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の光学材料は、レンズ、プリズム、光学フィルター、回折光学素子等の光学素子に対して好適に用いることができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス材料と無機微粒子とを含む光学材料であって、前記無機微粒子は少なくとも酸化インジウムリンを含むことを特徴とする光学材料。
【請求項２】
請求項１に記載の光学材料を含む光学素子。
【請求項３】
請求項１に記載の光学材料を含むレンズ。
【請求項４】
レンズと、
前記レンズの表面に形成された請求項１に記載の光学材料を含む層と、
を有するハイブリッドレンズ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2013031173.tif 000019
【図２】
2013031173.tif 000020
【図３】
2013031173.tif 000021
【図４】
2013031173.tif 000022
【図５】
2013031173.tif 000023
【図６】
2013031173.tif 000024
【国際調査報告】
2013031173.tif 000025
2013031173.tif 000026
2013031173.tif 000027
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