(57)【要約】  本発明は、有機無機複合材料を光学材料として用いる場合のヘイズの発生を抑制し、さらに、使用環境の変化に伴う物性変動、特に吸湿による物性変動を抑制し、かつ表面の過度な凹凸による表面の脆弱化を防止した光学素子を提供する。この光学素子は、無機粒子と樹脂とからなる基材を備えた光学素子であって、前記基材の表面に有機材料からなる層を含んだ薄膜を備えると共に、前記薄膜の最表面の算術平均粗さ（Ｒａ）が２０ｎｍ以下であることを特徴とする。
2007102299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機粒子と樹脂とからなる基材を備えた光学素子であって、
前記基材の表面に有機材料からなる層を含んだ薄膜を備えると共に、前記薄膜の最表面の算術平均粗さ（Ｒａ）が２０ｎｍ以下であることを特徴とする光学素子。
【請求項２】
前記薄膜の最表面の算術平均粗さが６ｎｍ以下であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の光学素子。
【請求項３】
前記有機材料からなる層の前記基材の形成面と反対側表面には、機能を付与する為の機能層を備えることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子に関し、特に無機粒子と樹脂とからなる基材をレンズ、フィルター、グレーティング、光ファイバー、平板光導波路等に適用した光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＭＯやＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤ、ブルーレイディスク等の光情報記録媒体を用いて情報の読み取りや記録を行うプレーヤー、レコーダー及びドライブ等の情報機器には、光ピックアップ装置が備えられている。この光ピックアップ装置には、光源から発した所定波長の光を光情報記録媒体に照射したり、反射した光を受光素子に受光させたりすべく、レンズ等の光学素子からなる光学素子ユニットが具備されている。【０００３】
このような光学素子の材料には、射出成形等の手段により安価に作製できる等の点で、環状オレフィンとα−オレフィンとの共重合体等のプラスチックが用いられている（例えば、特許文献１参照）。しかし、上記プラスチックには、屈折率の範囲が限られたり、あるいは、高温での変形が起き易いなどの欠点がある。そこで、シリカ系の無機粒子を樹脂材料に分散させて有機無機の複合材料とすることで、樹脂材料の線膨張を抑制する手法が提案されている。また、この手法においては、シリカ系の粒子として金属酸化物及びシリカの複合粒子を用いることで、屈折率が低いというシリカの欠点を補い、更に、複合材料の屈折率を樹脂よりも高くしている（例えば、特許文献２参照）。【０００４】
一方、重合性モノマーと金属酸化物粒子からなるマイクロレンズに直接無機化合物被膜を設けることは公知である（例えば、特許文献３参照）。ヘイズが問題にならないある種のレンズでは必ずしも表面を平滑化し、ヘイズを低減させる必要はないが、微小な領域に精度よく焦点を結ぶピックアップレンズのように、ヘイズが大きな問題となるレンズでは、直接無機化合物被膜を設けても必要な性能が得られないことがある。【０００５】
しかし、実際に複合材料を光学素子として用いるには幾つかの課題があり、特に複合材料としたときに、ヘイズが発生することで光学物性が劣化することが大きな課題である。【０００６】
複合材料は、樹脂の易成形性を生かして、射出成型など生産性に優れる手法が適用可能である。しかし、我々は、鋭意検討の結果、複合材料が溶融状態から固化する時に樹脂と無機粒子の熱膨張率の差により、樹脂のみが大きく収縮し、無機粒子が収縮しないことから、得られる成型体の表面には無数の凹凸が出現し、ヘイズ発生の原因になっていることをつきとめた。この現象は、熱硬化型樹脂やエネルギー線硬化型樹脂を用いた場合でも同様に見られ、やはり樹脂の収縮によるものと考えられる。【０００７】
さらに、表面の凹凸は、光学材料の比表面積を増大させ、周囲の湿度変化に対しても物性劣化の原因になる。例えば、吸湿速度が上昇することで表面近傍の屈折率が上昇し、部材内部の屈折率差が発生することで性能に悪影響を与える。また、表面の凹凸は、表面の硬度にも影響を与えることがある。表面の凹凸が大きいと、摩擦により粒子が脱落して傷がつきやすくなり、対傷性の観点からも凹凸の抑制が重要である。【０００８】
そこで、この表面における凹凸の抑制方法としては、これら複合材料を成型する際の金型の表面粗さを小さくすることが必須であるものの、従前のこの方法では、複合材料を用いて成型した光学素子においては必ずしも十分でないことは上記の理由による。研磨や、放電加工、プラズマ加工などの表面の一部除去による平滑化は、表面に意図した微細構造を有する光学素子には適用しにくい。また、放電加工、プラズマ加工は凸部に存在する無機粒子よりも凹部に存在する樹脂に強く働く場合があり、必ずしも有効でないのが現状である。
【特許文献１】特開２００２−１０５１３１号公報
【特許文献２】特開２００５−１４６０４２号公報
【特許文献３】特開２００５−３３８７８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明は、前記問題点を鑑みてなされたものであり、有機無機複合材料を光学材料として用いる場合のヘイズの発生を抑制することである。さらに、使用環境の変化に伴う物性変動、特に吸湿による物性変動を抑制することである。また、表面の過度な凹凸による表面の脆弱化を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求の範囲第１項に記載の発明は、光学素子であって、
無機粒子と樹脂とからなる基材と、
前記基材の表面に有機材料からなる層を含んだ薄膜を備えると共に、前記薄膜の最表面の算術平均粗さ（Ｒａ）が２０ｎｍ以下であることを特徴とする。【００１１】
請求の範囲第１項に記載の発明によれば、光学素子は、無機粒子と樹脂からなる基材の表面に有機材料からなる層を含んだ薄膜を備えており、当該薄膜の最表面の算術平均の粗さが２０ｎｍ以下である。【００１２】
請求の範囲第２項に記載の発明は、請求の範囲第１項に記載の光学素子において、
前記薄膜の最表面の算術平均粗さが６ｎｍ以下であることを特徴とする。【００１３】
請求の範囲第２項に記載の発明によれば、薄膜の最表面の算術平均粗さが６ｎｍ以下である。【００１４】
請求の範囲第３項に記載の発明は、請求の範囲第１項又は第２項に記載の光学素子において、
前記有機材料からなる層の前記基材の形成面と反対側表面には、機能を付与する為の機能層を備えることを特徴とする。【００１５】
請求の範囲第３項に記載の発明によれば、機能層は、有機材料からなる層を介して基材に配置されて形成されるようになっている。
【発明の効果】
【００１６】
請求の範囲第１項及び第２項に記載の発明によれば、基材の表面に無機材料単体からなる膜が直接形成されている場合に比べ、基材への密着性を良好にすることができるとともに、基材に生じた凹凸を相殺できるような薄膜形成を容易にすることができ、光学素子の算術平均粗さ（Ｒａ）を２０ｎｍ以下にまで低減させることができる。算術平均粗さ（Ｒａ）が２０ｎｍ以下であれば、ヘイズの発生による影響はほとんど問題にならず、特に６ｎｍ以下であれば、ヘイズの発生による影響を一層受けない構成とすることができる。【００１７】
請求の範囲第３項に記載の発明によれば、有機材料からなる層を備えたことによる利点に加え、機能層を設けたことによる利点を享受することができ、ヘイズの発生による影響を防ぐと共に、各種機能を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  光ピックアップ装置
２  半導体レーザ発振器
３  コリメータ
４  ビームスプリッタ
５  １／４波長板
６  絞り
７  対物レンズ
８  センサーレンズ群
９  センサー
１０  ２次元アクチュエータ
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。但し、以下の実施形態では、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。【００２１】
まず、本発明の光学素子について説明する。【００２２】
本実施の形態における光学素子は、樹脂と無機粒子とを含有してなる複合材料を基材とし、この基材表面に薄膜を備えて形成されるものである。以下、（１）樹脂、（２）無機粒子、（３）複合材料の製造方法、及び（４）成型物について説明する。【００２３】
（１）樹脂
本発明における樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂など、光学材料として一般的に用いられる透明樹脂であれば、特に限定されることなく用いることができる。但し、光学素子としての加工性や、成型サイクルタイムの関係で、熱可塑性の樹脂であることが好ましく、アクリル樹脂、環状オレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂又はポリイミド樹脂であることがより好ましく、特に、環状オレフィン樹脂であることが好ましい。このような樹脂としては、例えば、特開２００３−７３５５９号公報等に記載の化合物を挙げることができる。好ましい化合物を下記表１に示す。【００２４】
【表１】
2007102299.tif 000003
【００２５】
なお、上述した熱可塑性樹脂は、相溶性のある他の樹脂と併用されることも好ましい。【００２６】
また、熱硬化性の樹脂としては、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、シリコン樹脂など縮合重合する樹脂が挙げられる。さら３官能以上モノマーを含有するウレタン系樹脂、アクリル樹脂なども本発明では熱硬化性樹脂に分類する。屈折率の観点からは、チオウレタン系の骨格を有する樹脂や、ハロゲン特に臭素原子を含有する樹脂が好ましい。【００２７】
また、本実施形態における樹脂自体の吸水率は、複合材料全体の吸水率を低くする観点からは、２質量％以下であることが好ましく、１質量％以下であることがさらに好ましい。ここで、２種以上の樹脂を用いる場合には、２種以上の樹脂からなる熱可塑性樹脂の吸水率は個々の樹脂における吸水率の平均値と略同一であると考えられるため、その平均の吸水率が２％以下であることが好ましい。【００２８】
（２）無機粒子
無機粒子の含有率は、熱可塑性複合材料中で、１０質量％以上、９０質量％以下であることが好ましい。無機粒子の含有率が１０質量％以上であれば、無機粒子混合による物性改良効果を発揮させることができ、また９０質量％以下であれば、必要な熱可塑性樹脂比率を維持すると共に、元来の熱可塑性樹脂の長所である加工性などの特性が損なわれることがない。さらに、無機粒子の熱可塑性複合材料中に占める含有率が３０質量％以上、７０質量％以下であると、加工性保持と熱的安定性向上のバランスが取れるため好ましい。【００２９】
無機粒子は、その一次粒径の体積平均分散粒径が３０ｎｍ以下であることが好ましく、２ｎｍ以上、３０ｎｍ以下であることがより好ましく、２ｎｍ以上、１５ｎｍ以下であることが更に好ましい。体積平均分散粒径が３０ｎｍ以下であれば、得られる熱可塑性複合材料において良好な透明性を得ることができる。ここでいう体積平均分散粒径とは、分散状態にある無機粒子を、同体積の球に換算した時の直径を言う。また、一次粒子３０ｎｍ以下の粒子が凝集し、凝集粒径が３０ｎｍ以上であっても、凝集物を解凝集させ分散させることで所望の透明性を確保することが可能であるが、一次粒子自体が３０ｎｍ以上であると、それを粉砕し３０ｎｍ以下の粒径の粒子を得ることは困難であるため、一次粒子の大きさが重要である。逆に、無機粒子の一次粒径の体積平均分散粒径が２ｎｍ以下であると、後述するように無機粒子の表面処理が困難になる場合があり好ましくなく、そもそも体積平均分散粒径が２ｎｍ以下といった微小の無機粒子を工業的に安定製造するのも非常に困難である。【００３０】
無機粒子の形状は、特に限定されるものではないが、好適には球状の微粒子が用いられる。また、粒径の分布に関しても特に制限されるものではないが、本発明の効果をより効率よく発現させるためには、広範な分布を有するものよりも、比較的狭い分布を持つものが好適に用いられる。【００３１】
無機粒子としては、例えば、酸化物微粒子が挙げられ、より具体的には、例えば、シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化セリウム、酸化インジウム、酸化錫、酸化鉛、これら酸化物より構成される複酸化物であるニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウム、タンタル酸リチウム等、あるいは、リン酸塩、硫酸塩等、を挙げることができる。【００３２】
また、無機粒子として、半導体結晶組成の微粒子も好ましく利用できる。該半導体結晶組成には、特に制限はないが、光学素子として使用する波長領域において吸収、発光、蛍光等が生じないものが望ましい。具体的な組成例としては、例えば、炭素、ケイ素、ゲルマニウム、錫等の周期表第１４族元素の単体、リン（黒リン）等の周期表第１５族元素の単体、セレン、テルル等の周期表第１６族元素の単体、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等の複数の周期表第１４族元素からなる化合物、酸化錫（IV）（ＳｎＯＮ２）、硫化錫（II、IV）（Ｓｎ（II）Ｓｎ（IV）Ｓ３）、硫化錫（IV）（ＳｎＳ２）、硫化錫（II）（ＳｎＳ）、セレン化錫（II）（ＳｎＳｅ）、テルル化錫（II）（ＳｎＴｅ）、硫化鉛（II）（ＰｂＳ）、セレン化鉛（II）（ＰｂＳｅ）、テルル化鉛（II）（ＰｂＴｅ）等の周期表第１４族元素と周期表第１６族元素との化合物、窒化ホウ素（ＢＮ）、リン化ホウ素（ＢＰ）、砒化ホウ素（ＢＡｓ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、リン化アルミニウム（ＡｌＰ）、砒化アルミニウム（ＡｌＡｓ）、アンチモン化アルミニウム（ＡｌＳｂ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、砒化インジウム（ＩｎＡｓ）、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）等の周期表第１３族元素と周期表第１５族元素との化合物（あるいはIII−Ｖ族化合物半導体）、硫化アルミニウム（Ａｌ２Ｓ３）、セレン化アルミニウム（Ａｌ２Ｓｅ３）、硫化ガリウム（Ｇａ２Ｓ３）、セレン化ガリウム（Ｇａ２Ｓｅ３）、テルル化ガリウム（Ｇａ２Ｔｅ３）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、硫化インジウム（Ｉｎ２Ｓ３）、セレン化インジウム（Ｉｎ２Ｓｅ３）、テルル化インジウム（Ｉｎ２Ｔｅ３）等の周期表第１３族元素と周期表第１６族元素との化合物、塩化タリウム（Ｉ）（ＴｌＣｌ）、臭化タリウム（Ｉ）（ＴｌＢｒ）、ヨウ化タリウム（Ｉ）（ＴｌＩ）等の周期表第１３族元素と周期表第１７族元素との化合物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、硫化水銀（ＨｇＳ）、セレン化水銀（ＨｇＳｅ）、テルル化水銀（ＨｇＴｅ）等の周期表第１２族元素と周期表第１６族元素との化合物（あるいはII〜VI族化合物半導体）、硫化砒素（III）（Ａｓ２Ｓ３）、セレン化砒素（III）（Ａｓ２Ｓｅ３）、テルル化砒素（III）（Ａｓ２Ｔｅ３）、硫化アンチモン（III）（Ｓｂ２Ｓ３）、セレン化アンチモン（III）（Ｓｂ２Ｓｅ３）、テルル化アンチモン（III）（Ｓｂ２Ｔｅ３）、硫化ビスマス（III）（Ｂｉ２Ｓ３）、セレン化ビスマス（III）（Ｂｉ２Ｓｅ３）、テルル化ビスマス（III）（Ｂｉ２Ｔｅ３）等の周期表第１５族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｏ）、セレン化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｓｅ）等の周期表第１１族元素と周期表第１６族元素との化合物、塩化銅（Ｉ）（ＣｕＣｌ）、臭化銅（Ｉ）（ＣｕＢｒ）、ヨウ化銅（Ｉ）（ＣｕＩ）、塩化銀（ＡｇＣｌ）、臭化銀（ＡｇＢｒ）等の周期��第１１族元素と周期表第１７族元素との化合物、酸化ニッケル（II）（ＮｉＯ）等の周期表第１０族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化コバルト（II）（ＣｏＯ）、硫化コバルト（II）（ＣｏＳ）等の周期表第９族元素と周期表第１６族元素との化合物、四酸化三鉄（Ｆｅ３Ｏ４）、硫化鉄（II）（ＦｅＳ）等の周期表第８族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化マンガン（II）（ＭｎＯ）等の周期表第７族元素と周期表第１６族元素との化合物、硫化モリブデン（IV）（ＭｏＳ２）、酸化タングステン（IV）（ＷＯ２）等の周期表第６族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化バナジウム（II）（ＶＯ）、酸化バナジウム（IV）（ＶＯ２）、酸化タンタル（Ｖ）（Ｔａ２Ｏ５）等の周期表第５族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化チタン（ＴｉＯ２、Ｔｉ２Ｏ５、Ｔｉ２Ｏ３、Ｔｉ５Ｏ９等）等の周期表第４族元素と周期表第１６族元素との化合物、硫化マグネシウム（ＭｇＳ）、セレン化マグネシウム（ＭｇＳｅ）等の周期表第２族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化カドミウム（II）クロム（III）（ＣｄＣｒ２Ｏ４）、セレン化カドミウム（II）クロム（III）（ＣｄＣｒ２Ｓｅ４）、硫化銅（II）クロム（III）（ＣｕＣｒ２Ｓ４）、セレン化水銀（II）クロム（III）（ＨｇＣｒ２Ｓｅ４）等のカルコゲンスピネル類、バリウムチタネート（ＢａＴｉＯ３）等が挙げられる。なお、Ｇ．Ｓｃｈｍｉｄら；Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，４巻，４９４頁（１９９１）に報告されている（ＢＮ）７５（ＢＦ２）１５Ｆ１５や、Ｄ．Ｆｅｎｓｋｅら；Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．Ｅｎｇｌ．，２９巻，１４５２頁（１９９０）に報告されているＣｕ１４６Ｓｅ７３（トリエチルホスフィン）２２のように構造の確定されている半導体クラスターも同様に例示される。【００３３】
これら以外にも、金属硫酸塩、炭酸塩、リン酸塩、ハロゲン化物なども好適に用いることができる。【００３４】
これらの無機粒子は、１種類の無機粒子を用いてもよく、また複数種類の無機粒子を併用してもよい。また、複合組成の無機粒子を用いることも可能である。【００３５】
（２．１）無機粒子の製造方法及び表面修飾
無機粒子の体積平均粒径の下限としては２ｎｍ以上であることが好ましい。２ｎｍ以上であれば、比表面積が大きくなりすぎることがなく、熱可塑性樹脂との親和性を得るための表面処理に必要な処理剤を適切な範囲に設定することができる。すなわち、無機粒子の形態が球状である場合、総体積が同じであれば、比表面積は平均粒径に反比例するので、例えば、平均粒径が３０ｎｍから２ｎｍになると、比表面積は１５倍となる。３０ｎｍの無機粒子を用い、その表面処理剤の必要量が総体積の１０％であったとすると、２ｎｍの粒子を用いた場合には、表面処理にようする表面処理剤の量は１５倍、すなわち複合材料より多くなり、この実現は不可能となる。【００３６】
また、複合材料の表面に一部の無機粒子が露出するので、粒径が大きいことは凹凸の発生原因になる。その観点からも粒径が小さいことが好ましい。【００３７】
無機粒子の表面処理方法は、特に限定されるものではなく、公知のいずれの方法も用いることができる。例えば、ハロゲン化金属やアルコキシ金属を原料に用い、水を含有する反応系において加水分解することにより、所望の酸化物微粒子を得ることができる。この際、微粒子の安定化のために有機酸や有機アミンなどを併用する方法も用いられる。より具体的には、例えば、二酸化チタン微粒子の場合、ジャーナル・オブ・ケミカルエンジニアリング・オブ・ジャパン第３１巻１号２１−２８頁（１９９８年）や、硫化亜鉛の場合は、ジャーナル・オブ・フィジカルケミストリー第１００巻４６８−４７１頁（１９９６年）に記載された公知の方法を用いることができる。例えば、これらの方法に従えば、体積平均分散粒径が５ｎｍの酸化チタンは、チタニウムテトライソプロポキサイドや四塩化チタンを原料として、適当な溶媒中で加水分解させる際に適当な表面修飾剤を添加することにより容易に製造することができる。また、超微粒子の硫化亜鉛は、ジメチル亜鉛や塩化亜鉛を原料とし、硫化水素あるいは硫化ナトリウムなどで硫化する際に、表面修飾剤を添加することにより製造することができる。表面修飾する方法は、特に限定されるものではなく、公知のいずれの方法も用いることができる。例えば、水が存在する条件下で加水分解により微粒子の表面に修飾する方法が挙げられる。この方法では、酸またはアルカリなどの触媒が好適に用いられ、微粒子表面の水酸基と、表面修飾剤が加水分解して生じる水酸基とが、脱水して結合を形成することが一般に考えられている。【００３８】
使用可能な表面修飾剤としては、例えば、
クロロシラン類：メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、トリフロロプロピルクロロシランなど
シラザン：ヘキサミチルジシラザンなど
シランカップリング剤：テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラフェノキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、エチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、３−メチルフェニルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジフェノキシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリフェニルメトキシシラン、トリフェニルフェノキシシランなどが挙げられる。【００３９】
また、チタンカップリング剤：テトラブチルチタネート、テトラオクチルチタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルフォニルチタネート及びビス（ジオクチルパイロフォスフェート）オキシアセテートチタネート等が挙げられる。【００４０】
その他、アルミネート系カップリング剤や、アミノ酸系分散剤、各種シリコンオイルを表面処理に用いることも可能である。【００４１】
これら表面処理剤は、反応速度などの特性が異なり、表面修飾の条件などに適した化合物を用いることができる。また、１種類のみを用いても、複数種類を併用してもよい。さらに、用いる化合物によって得られる表面修飾微粒子の性状は異なることがあり、熱可塑性樹脂と無機粒子との熱可塑性複合材料を得るにあたって用いる熱可塑性樹脂との親和性を、表面修飾する際に用いる化合物を選ぶことによって図ることも可能である。【００４２】
表面修飾の割合は、特に限定されるものではないが、表面修飾後の微粒子に対して、表面修飾剤の割合が１〜５０質量％であることが好ましく、５〜３０質量％であることがより好ましい。【００４３】
（３）複合材料の製造方法
樹脂、特に熱可塑性樹脂と無機粒子との混合方法としては、揮発性物質の使用量を低減させる観点から、溶融混練法を利用することが好ましい。【００４４】
ここで、溶融混練法を利用する場合には、原料である熱可塑性樹脂と、無機粒子とを一括で添加し混練してもよいし、段階的に分割添加して混練してもよい。分割添加する方法としては、一成分を数回に分けて添加する方法や、一成分を一括で添加し、他の成分を段階的に添加する方法、これらを組合せた方法を用いることができる。無機粒子の添加は、粉体又は凝集状態のまま行うことが可能である。無機粒子を液中に分散させた状態で添加することも可能であるが、この場合には、混練後に脱揮処理を行うことが必要であり、また、予め凝集粒子を一次粒子に分散させた後に添加することが好ましい。また、熱可塑性樹脂と無機粒子とを予め混練した後、熱可塑性樹脂以外の成分で予め添加しなかった成分を添加して更に溶融混練する際も、これらを一括で添加して混練してもよいし、段階的に分割添加して混練してもよい。【００４５】
また、溶融混練法を利用する場合には、不活性ガスである窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン及びキセノンの中から選択される一種のガス又は二種以上の混合ガスの雰囲気下で混合を行うことが好ましい。但し、炭酸ガス、エチレンガス及び水素ガス等の一般的なガスであっても、混練される物質に対する反応性を有さないガスであれば、上述した不活性ガスと混合して用いてもよい。【００４６】
また、溶融混練法を利用する場合には、溶融混練装置における反応系内において、残留する酸素を極力排除することが好ましく、具体的には、反応系内における酸素量は１％以下であることが好ましく、０．２％以下であることがより好ましい。これは、酸素による酸化反応によって樹脂が劣化するとともに、着色が発生しやすいためである。【００４７】
また、溶融混練法に適用可能な装置としては、ラボプラストミル、ブラベンダー、バンバリーミキサー、ニーダー及びロール等のような密閉式混練装置又はバッチ式混練装置を挙げることができる。また、溶融混練法に用いられる装置としては、単軸押出機や、二軸押出機等のように連続式の溶融混練装置を用いることも可能である。押出機等の連続式の溶融混練装置を用いる場合においては、段階的に添加する成分をシリンダーの中途部から添加することも可能である。【００４８】
また、熱硬化性樹脂を用いる場合は、あらかじめ樹脂原料と無機微粒子を分散、混合しておくことが望ましい。樹脂原料が液状である場合は、分散装置を使用する。混合物の分散装置としては、ビーズミル分散機、超音波分散機、高速攪拌型分散機及び高圧分散機等の各種分散処理機が適用可能であるが、ビーズミル分散機を好適に用いることができる。ビーズミル分散機で使用されるビーズとしては、ジルコニアビーズや、ガラスビーズ等が挙げられるが、ジルコニアビーズが好適に用いられる。また、使用されるビーズの径寸法は小さい方が好ましく、直径１ｍｍ以下、０．００１ｍｍ以上の範囲内であることがより好ましい。【００４９】
また、複合材料の作製工程においては、必要に応じて各種添加剤を単独で又は組合わせて添加してもよい。添加剤としては、酸化防止剤、耐光安定剤、熱安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤及び近赤外線吸収剤等の安定剤、滑剤や可塑剤等の樹脂改良剤、軟質重合体やアルコール性化合物等の白濁防止剤、染料や顔料等の着色剤、その他帯電防止剤や、難燃剤等が挙げられる。【００５０】
これらの添加剤のうち、酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤及びイオウ系酸化防止剤等が挙げられる。これらの酸化防止剤を配合することにより、透明性や耐熱性等を低下させることなく、成型時の酸化劣化等によるレンズの着色や強度低下を防止することができる。【００５１】
また、これらの酸化防止剤は、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組合わせて用いることが可能であって、その配合量は、本発明の目的を損なわない範囲で適宜選択されるが、本発明の複合熱可塑性材料１００質量部に対して０．００１〜２０質量部の範囲内であることが好ましく、０．０１〜１０質量部の範囲内であることがより好ましい。【００５２】
なお、フェノール系酸化防止剤としては、従来公知のものが適用可能であり、例えば、特開昭６３−１７９９５３号公報に記載の２−ｔ−ブチル−６−（３−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、２，４−ジ−ｔ−アミル−６−（１−（３，５−ジ−ｔ−アミル−２−ヒドロキシフェニル）エチル）フェニルアクリレート等や、特開平１−１６８６４３号公報に記載のオクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート等のアクリレート系化合物や、２，２′−メチレン−ビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス（メチレン−３−（３′，５′−ジ−ｔ−ブチル−４′−ヒドロキシフェニルプロピオネート））メタン、すなわち、ペンタエリスリメチル−テトラキス（３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニルプロピオネート））、トリエチレングリコールビス（３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオネート）等のアルキル置換フェノール系化合物や、６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−２，４−ビスオクチルチオ−１，３，５−トリアジン、４−ビスオクチルチオ−１，３，５−トリアジン、２−オクチルチオ−４，６−ビス−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−オキシアニリノ）−１，３，５−トリアジン等のトリアジン基含有フェノール系化合物等が挙げられる。【００５３】
また、リン系酸化防止剤としては、一般の樹脂工業において通常使用される物であれば、特に限定されるものではなく、例えば、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリス（ジノニルフェニル）ホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、１０−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキサイド等のモノホスファイト系化合物や、４，４′−ブチリデン−ビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェニル−ジ−トリデシルホスファイト）、４，４′−イソプロピリデン−ビス（フェニル−ジ−アルキル（Ｃ１２〜Ｃ１５）ホスファイト）等のジホスファイト系化合物等が挙げられる。これらの中でも、モノホスファイト系化合物が好ましく、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリス（ジノニルフェニル）ホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト等が特に好ましい。【００５４】
さらに、イオウ系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル３，３−チオジプロピオネート、ジミリスチル３，３′−チオジプロピピオネート、ジステアリル３，３−チオジプロピオネート、ラウリルステアリル３，３−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−（β−ラウリル−チオ−プロピオネート）、３，９−ビス（２−ドデシルチオエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン等が挙げられる。【００５５】
さらに、上述したフェノール系、リン酸系及びイオウ系酸化防止剤の他に、ジフェニルアミン誘導体等のアミン系酸化防止剤や、ニッケル又は亜鉛のチオカルバメート等も酸化防止剤として適用可能である。【００５６】
また、上述した添加剤のうち、白濁防止剤としては、ガラス転移温度における最低温度が３０℃以下である化合物群が配合されていてもよい。これにより、透明性、耐熱性及び機械的強度等の諸特性の低下を抑制して、長時間に渡る高温高湿度の環境下における白濁の発生を防止することができる。【００５７】
また、上述した添加剤のうち、耐光安定剤としては、ベンゾフェノン系耐光安定剤、ベンゾトリアゾール系耐光安定剤及びヒンダードアミン系耐光安定剤等が挙げられるが、レンズの透明性や耐着色性等の観点から、ヒンダードアミン系耐光安定剤（以下、ＨＡＬＳと称す）を用いることが好ましい。このようなＨＡＬＳとしては、低分子量のものから中分子量、高分子量のものを適宜選択することができる。但し、複合材料から成型体を作成する場合には、低分子量又は中分子量のＨＡＬＳが用いられることが好ましく、特に膜状の成型体を作成する場合には、高分子量のＨＡＬＳを用いることが好ましい。【００５８】
なお、比較的分子量の小さいＨＡＬＳとしては、ＬＡ−７７（旭電化社製）、Ｔｉｎｕｖｉｎ７６５（チバスペシャリティケミカルズ社製）、Ｔｉｎｕｖｉｎ１２３（チバスペシャリティケミカルズ社製）、Ｔｉｎｕｖｉｎ４４０（チバスペシャリティケミカルズ社製）、Ｔｉｎｕｖｉｎ１４４（チバスペシャリティケミカルズ社製）、ＨｏｓｔａｖｉｎＮ２０（ヘキスト社製）等が挙げられる。【００５９】
また、中程度の分子量のＨＡＬＳとしては、ＬＡ−５７（旭電化社製）、ＬＡ−５２（旭電化社製）、ＬＡ−６７（旭電化社製）、ＬＡ−６２（旭電化社製）等が挙げられる。【００６０】
また、分子量の大きいＨＡＬＳとしては、ＬＡ−６８（旭電化社製）、ＬＡ−６３（旭電化社製）、ＨｏｓｔａｖｉｎＮ３０（ヘキスト社製）、Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ９４４（チバスペシャリティケミカルズ社製）、Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ２０２０（チバスペシャリティケミカルズ社製）、Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ１１９（チバスペシャリティケミカルズ社製）、Ｔｉｎｕｖｉｎ６２２（チバスペシャリティケミカルズ社製）、ＣｙａｓｏｒｂＵＶ−３３４６（Ｃｙｔｅｃ社製）、ＣｙａｓｏｒｂＵＶ−３５２９（Ｃｙｔｅｃ社製）、Ｕｖａｓｉｌ２９９（ＧＬＣ社製）等が挙げられる。【００６１】
（３．１）複合材料の性質
以上のようにして製造される複合材料の屈折率は１．５０以上であることが好ましく、より好ましくは１．５５以上であり、最も好ましくは１．６０以上である。これは、複合材料の屈折率は、高い方が好ましい場合が多いからであり、特にレンズ材料として用いる場合には、屈折率が高いと厚みを薄くできるため、光学系全体の奥行きを小さくしたり、レンズを軽量化したりすることができるメリットがある。また、レンズを薄くすることにより、複数枚のレンズ間での光軸調整を容易化することができる。【００６２】
また、複合材料のアッベ数については、樹脂や無機粒子の選択で種々の値が選択可能であるが、異常分散性を得られる粒子は用いることが好ましい。この場合には、複合材料を色消しに有効に用いることができ、その価値が高まる場合がある。【００６３】
また、複合材料の吸水率は、相対湿度９０％の環境下で２％以下であり、１％以下が好ましく、最も好ましくは、０．５％以下である。なお、本実施の形態においては、特に記載のない限り、吸水率を重量％で表す。また、吸水率の測定は、あらかじめ乾燥させた材料を、特定の高温高湿条件化で一定時間以上保存した時の質量変化から測定することが可能である。本実施の形態においては、乾燥したときに含有されている水分量をカールフィッシャー法で測定し、その後の吸水後に質量変化を測定することで、より正確に吸水率を算出している。【００６４】
また、複合材料はＡＭＥＳ試験において陰性であることが好ましい。これは、ＡＭＥＳ試験において陽性であると、使用者の健康の阻害、環境負荷の増大、材料安定性の低減等のおそれがあるからである。【００６５】
（４）成型物
以上のような複合材料を成形した後、その表面に薄膜を形成することにより、各種成形物を得ることができる。複合材料の成形方法としては、特に限定されるものではないが、成型物における低複屈折性、機械強度及び寸法精度等の特性の観点から、溶融成型法が好ましい。溶融成型法としては、例えば、プレス成型、押し出し成型、射出成型等が挙げられるが、生産性の観点から、射出成型が好ましい。また、光硬化性樹脂の場合、注型重合などを用いることが可能である。【００６６】
また、成型条件は使用目的又は成型方法に応じて適宜選択されるが、例えば、射出成型における複合材料の温度としては、成型時に適度な流動性を樹脂に付与して成型品のヒケや歪みを防止し、樹脂の熱分解によるシルバーストリークの発生を防止し、更に、成型物の黄変を効果的に防止するなどの観点から、１５０℃〜４００℃の範囲内であることが好ましく、２００℃〜３５０℃の範囲内であることが特に好ましい。【００６７】
また、射出成型を用いる場合には、炭酸ガスを可塑剤として用いる成型法や、金型を誘導加熱して転写性を向上させる方法など、一般的な手法はすべて適用可能である。【００６８】
（４．１）薄膜の作製方法
上述のようにして得られた複合材料の成型物に対して行われる本発明における薄膜作製方法としては、一般的な薄膜作成方法はすべて適用可能であるが、表面の凹凸を抑制するためには、凹部に入り込み表面をレベリングできる手法が好ましい。例えば、ウェット方式であるディップコーティング、スピンコーティング、フローコーティング、スプレーコーティングなどが好ましい。また、回折格子のように作為的に設ける凹凸は、本発明において課題となる抑制すべき凹凸とは異なり、その凹凸を保持すると共にその凹凸自体を均一にコートするように膜を作成する必要がある。そのためにもウェット方式が好ましい。【００６９】
本発明における薄膜のうち、複合材料からなる基材に直接設けられる薄膜は、有機材料を含む膜（有機材料を含む層）であることが好ましい。無機材料単体からなる膜は複合材料への密着性が必ずしも良好でない場合が多く、また、基材の凹凸を相殺できるように膜を作成することが困難な場合が多い。【００７０】
有機材料を含む層の代わりに、有機無機の複合膜を作成することも好ましい。無機の超微粒子を硬化性の有機材料中に分散し基材表面にコート、硬化させることでこのような膜を作成可能であり、屈折率や膜強度などの調整を容易に行うことが可能である。なお、ここで使用する有機材料は、基材に密着する性質を有する樹脂が好ましく、いわゆる市販のコート材を適用することが可能である。【００７１】
なお、薄膜形成前に、放電やプラズマ処理により、基材表面を活性化し、膜との密着力を高めることも好ましい。基材に対する膜の濡れ性を確保し、熱履歴による剥離を防止するため、プライマー層を導入することも可能である。【００７２】
また、薄膜は多層となるように設けられることが好ましい。この場合、複合材料からなる基材表面に少なくとも有機材料を含む層が形成されており、当該有機材料を含む層の表面に保護層をはじめとする従来公知の各種機能層（以下、「機能層」と呼ぶ）をその目的に応じて適宜設ける構成とすればよい。このように、複合材料からなる基材表面に、有機材料を含む層を介して機能層を設けることで、基板表面に凹凸が生じた場合であっても、当該層に含まれる有機材料がその凹凸箇所に入り込むため、当該層を介さないで機能層を設ける従来の構成に比べ、成型物表面における表面積を小さくして凹凸を生じさせにくくし、成型物表面に生じる凹凸に派生する弊害（ヘイズ発生や、性能への悪影響、耐傷性の低下）を防ぐことができる。【００７３】
また、機能層としてさらに膜を積層する場合は、無機材料からなる膜を設けることが好ましい。無機膜はその硬度、均一性、屈折率制御などの観点から有益であり、基材の凹凸が相殺された後に設けられることが好ましい。無機膜を有機膜上に作成する前には、プライマー層を形成することも好ましい。【００７４】
また、薄膜は、複合材料からなる基材に直接設けられる膜のみ、厚みが必ずしも均一である必要はない。基材に存在する凹凸を相殺するためには、それに応じた凹凸が膜に必要になるからである。基材単体での算術平均粗さ（Ｒａ）はある程度までは膜で相殺が可能であるが、あまり大きくなると膜により凹凸が相殺できてもヘイズが上昇することがあり好ましくない。基材のＲａも１００ｎｍ以下であることが好ましい。【００７５】
基材に直接設けられる膜の屈折率は、基材との屈折率差が小さいことが好ましい。基材との屈折率差が大きいと界面での光散乱が発生し、ヘイズを低減するのに必ずしも好ましくない。屈折率差は０．３以下が好ましく、より好ましくは０．１以下である。【００７６】
また、レベリングの必要がない膜（機能層）の作製方法としては、真空を用いた物理的製膜法（スパッタ法、真空蒸着法）、化学的製膜法（ＣＶＤ法）などが適用可能である。その他、ウェット方式のコーティングも適用可能である。【００７７】
（４．２）成型物の性質
以上のようにして製造される成型物の最表面１μｍあたりの算術平均粗さ（Ｒａ、ＪＩＳ  Ｂ０６０１：２００１）は、２０ｎｍ以下となっており、好ましくは、６ｎｍ以下である。【００７８】
ここで、表面粗さの測定法は、各種の方法が適用可能である。触針の接触式や、レーザーを用いる光学式、あるいは、原子間力顕微鏡のような原子間力を用いた測定法も適用可能である。原子間力顕微鏡は、表面粗さの精密な測定が行えるため、特に好ましい測定法である。【００７９】
なお、本発明において、算術平均粗さの測定の対象となる成型物の領域は、成型物の最表面うち、平面部分となることが期待される領域であり、前記成型物の最表面１μｍあたりの算術平均粗さは、当該箇所全体の平均値である。また、当該領域には、成型過程において、偶然基材表面に生じるキズなどの欠陥部分は含まれるが、基材に故意に設けられた凹凸の表面粗さは発明の対象外となる。例えば光学部材上には、光学機能上必須な回折パターンのように表面にＲａが２０ｎｍ以上の人為的な凹凸を設けることがある。本発明の表面粗さの測定に際しては、この回折パターンを除いた領域での算術平均粗さを測定する。また、設計上曲率を有する場合、曲率を補正した上で上記のＲａ測定法を適用する。また、Raのばらつきが見られる場合は、測定箇所数の多くても１／５の箇所のＲａが２０ｎｍ以下であることが必要である。更に１／１００以下でＲａが２０ｎｍであることが好ましい。【００８０】
（４．３）成型物の適用例
成型物の具体的な適用例としては、光学レンズや、光学プリズムとしては、カメラの撮像系レンズ；顕微鏡、内視鏡、望遠鏡レンズ等のレンズ；眼鏡レンズ等の全光線透過型レンズ；ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＷＯＲＭ（追記型光ディスク）、ＭＯ（書き変え可能な光ディスク；光磁気ディスク）、ＭＤ（ミニディスク）、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）等の光ディスクのピックアップレンズ；レーザビームプリンターのｆθレンズ、センサー用レンズ等のレーザ走査系レンズ；カメラのファインダー系のプリズムレンズ等が挙げられる。【００８１】
その他、本発明に係る光学素子は、各種のフィルターやグレーティング、光ファイバー、平板光導波路などとしても好適に用いられる。【００８２】
上述した成形物の中でも、低複屈折性が要求されるピックアップレンズや、レーザ走査系レンズ等の光学素子として好適に用いられ、以下、図１を参照しながら、本発明に係る光学素子が対物レンズ７として用いられた光ピックアップ装置１について説明する。【００８３】
ここで、図１は、光ピックアップ装置１の内部構造を示す模式図である。【００８４】
本実施形態における光ピックアップ装置１には、図１に示すように、光源である半導体レーザ発振器２が具備されている。この半導体レーザ発振器２から出射される青色光の光軸上には、半導体レーザ発振器２から離間する方向に向かって、コリメータ３、ビームスプリッタ４、１／４波長板５、絞り６、対物レンズ７が順次配設されている。【００８５】
また、ビームスプリッタ４と近接した位置であって、上述した青色光の光軸と直交する方向には、２組のレンズからなるセンサーレンズ群８、センサー９が順次配設されている。【００８６】
光学素子である対物レンズ７は、光ディスクＤに対向した位置に配置されるものであって、半導体レーザ発振器２から出射された青色光を、光ディスクＤの一面上に集光するようになっている。このような対物レンズ７には、２次元アクチュエータ１０が具備されており、この２次元アクチュエータ１０の動作により、対物レンズ７は、光軸上を移動自在となっている。【００８７】
次に、光ピックアップ装置１の作用について説明する。【００８８】
本実施形態における光ピックアップ装置１は、光ディスクＤへの情報の記録動作時や、光ディスクＤに記録された情報の再生動作時に、半導体レーザ発振器２から青色光を出射する。出射された青色光は、図１に示すように、光線Ｌ１となって、コリメータ３を透過して無限平行光にコリメートされた後、ビームスプリッタ４を透過して、１／４波長板５を透過する。さらに、絞り６及び対物レンズ７を透過した後、光ディスクＤの保護基板Ｄ１を介して情報記録面Ｄ2に集光スポットを形成する。【００８９】
集光スポットを形成した光は、光ディスクＤの情報記録面Ｄ２で情報ピットによって変調され、情報記録面Ｄ2によって反射される。そして、この反射光は、対物レンズ７及び絞り６を順次透過した後、１／４波長板５によって偏光方向が変更され、ビームスプリッタ４で反射する。その後、センサーレンズ群８を透過して非点収差が与えられ、センサー９で受光されて、最終的には、センサー９によって光電変換されることによって電気的な信号となる。【００９０】
以後、このような動作が繰り返し行われ、光ディスクＤに対する情報の記録動作や、光ディスクＤに記録された情報の再生動作が完了する。【００９１】
なお、光ディスクＤにおける保護基板Ｄ１の厚さ寸法及び情報ピットの大きさにより、対物レンズ７に要求される開口数も異なる。本実施形態においては、高密度な光ディスクＤであり、その開口数は０．８５に設定されている。【００９２】
以上の光ピックアップ装置１の対物レンズ７によれば、無機粒子と樹脂とからなる基材の表面に有機材料からなる層を含んだ薄膜を備え、薄膜の最表面の算術平均粗さ（Ｒａ）が２０nm以下となるので、ヘイズの発生を少なくすることができ、ノイズを減らして読み取りエラーの少ないピックアップとすることができる。また、耐熱安定性、屈折率制御性などといった複合材料の有する樹脂に対する利点を犠牲にすることもないものとすることができる。
【実施例】
【００９３】
以下、実施例および比較例を挙げることにより、本発明の光学素子をさらに具体的に説明する。但し、本発明は実施例に限定されるものではない。
（実施例１の作製）
シクロオレフィン樹脂ＡＰＥＬ５０１４（三井化学製）１００質量部に対し、疎水化シリカ微粒子１００質量部（ＲＸ２００、一次粒子径１２ｎｍ、日本アエロジル製）を、真空ベント付二軸押出装置を用いて溶融混練した。得られた混練物をペレット化し、金型温度１４０℃、型締め圧１０トンで射出成型して、Φ１１ｍｍ、厚み３ｍｍのテストピースを作製した。このテストピースの全体に、ＰＳ−１０Ｓ（信光電気計装株式会社製）でコロナ放電処理を施した後、ディップコートで有機膜を作製した。すなわち、コロナ放電処理後に、コーティング液ＡＰＣ−１００Ａ（大日精化社製）に浸漬させ、その後、遠心して余剰の液を除去し、硬化させた。さらに真空蒸着法を用い、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）と酸化チタン（ＴｉＯ２）の無機混合膜を外側両面に作成した。真空槽内を２．０×１０−３Ｐａまで排気し、電子銃により材料を加熱、蒸発させ、製膜を行った。なお、製膜中は、反応ガスとして酸素ガスを全圧で１．５×１０−２Ｐａになるまで導入し、又基板は特に加熱しないで蒸着を行った。膜厚は、３０ｎｍとし、さらにＳｉＯ２膜をその表面に作成した。膜厚は１８０ｎｍとした。このようにして得られた円盤状光学素子テストピースを、周囲をアルミ製のホルダーで覆うように保持して実施例1のサンプルとした。なお、アルミ製のホルダーとテストピースは接着剤（ＴＢ１１７１、スリーボンド製）を用いて接着した。
（実施例２の作製）
上記実施例１の作製において、テストピースに対し、無機混合膜及びＳｉＯ２膜の形成を行わない以外は同様にして、薄膜を作製した。
（比較例１の作製）
上記実施例１の作製において、テストピースに対し、ディップコートを施さない以外は、同様にして、薄膜を作製した。
（実施例３の作製）
三井化学製ＭＲ−６の１００質量部に対し、体積換算平均粒子径５ｎｍのＺｒＯ２微粒子１００質量部（ＺｒＯ２微粒子（住友大阪セメント社製）を１０質量％含むメチルエチルケトン（以下、ＭＥＫと称す）分散液１０００質量部を、よく混合分散した後、エバポレータでＭＥＫを除去した）を加えたものを金型に入れ加熱硬化し、Φ１１ｍｍ、厚み３ｍｍのテストピースを作製した。このテストピースに、ディップコートで有機膜を形成した。すなわち、コーティング液ＪＮ７１０２（ＪＳＲ社製）に浸漬後、遠心で余剰の液を除去し、硬化させた。この時の有機膜の膜厚は、約０．１μｍであった。さらに真空蒸着法を用い、アルミナの膜をその表面に形成した。真空槽内を２．０×１０−３Ｐａまで排気し、電子銃により材料を加熱、蒸発させ、製膜を行った。なお、製膜中は、反応ガスとして酸素ガスを全圧で１．５×１０−２Ｐａになるまで導入し、又基板は特に加熱しないで蒸着を行ない、膜厚が１５０ｎｍとなるようにした。
（実施例４の作製）
上記実施例３の作製において、ディップコート液ＪＮ７１０２を、あらかじめメチルエチルケトンで１０倍に希釈したものを用いる以外は同様にして薄膜を作製した。なお、有機膜形成後（硬化後）の有機膜の膜厚は、約０．００２μｍであった。
（比較例２の作製）
上記実施例３の作製において、ディップコートを行わない以外は同様にして薄膜を作製した。
（比較例３の作製）
上記実施例３の作製において、テストピースに対し、一切薄膜の形成を行わなかった。
（比較例４の作製）
上記実施例３の作製において、ディップコート液ＪＮ７１０２をあらかじめメチルエチルケトンで１００倍に希釈したものを用いた以外は同様にして薄膜を作製した。【００９４】
上述のようにして得られた実施例1〜実施例４及び比較例1〜比較例４のサンプルに対し、以下の光学物性測定を行うと共に、その結果を下記表２に示した。
（ヘイズ測定）
得られた実施例1のサンプルに対し、ＮＤＨ  ２０００（日本電色工業社製）を用いてヘイズ測定を行った。なお、へイズ測定方法は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１０５に準拠した。
（表面の粗さの測定）
得られた実施例1のサンプルに対し、ＡＦＭ  ＷＡ−２００（日立建機ファインテック社製）を使用して表面の粗さを測定した。基準長さは１μｍとした。
（吸湿量及び屈折率の測定）
得られた実施例1のサンプルについて、６０℃、相対湿度９０％の高温高湿下で３日間保存した後、保存前後のサンプルの質量変化を測定することにより、吸湿量を測定した。
（評価用サンプル作成金型）
Φ１１ｍｍ、厚み３ｍｍの円盤状テストピース作製用の金型を作製した。円形部に相当する金型の表面は鏡面加工され、Ｒａ＜１０ｎｍ以下であった。
（表面硬度測定）
＃００００のスチールウールを用い、６００ｇ荷重にて硬化塗膜上を擦り、その結果を、肉眼により判定評価した。なお、判定に際しては、下記に示す評価基準に従って行った。【００９５】
Ａ：キズの面積が１０％未満
ＡＢ：キズの面積が１０％を超え３０％未満
Ｂ：キズの面積が３０％を超え６０％未満
Ｃ：キズの面積が６０％以上
Ｄ：キズの面積が全面【００９６】
【表２】
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【図１】
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【国際調査報告】
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2007102299.tif 000007
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