住友化学は９月24日、超低屈折率の透明薄膜を形成できる塗工液の開発に成功したと発表した。多様な光学設計ニーズに応える次世代光学デバイス向け材料として、特にＣＭＯＳイメージセンサーの集光部や光電融合デバイスの光接続部への応用を中心に幅広く展開を進める。
近年、ＣＭＯＳイメージセンサーなどの光学センシング、ＡＲ（拡張現実）やＶＲ（仮想現実）などの次世代ディスプレイ、光電融合の展開が進む次世代半導体といった光学デバイス分野では、光学設計の高度化に伴い、材料の屈折率を利用して光を精密に制御することの重要性が高まっている。なかでも、光の利用効率を高めるための材料間の屈折率差の制御や、メタレンズのような次世代光学素子における光の位相・反射の制御などにおいては、極限まで屈折率を低減した超低屈折率材料が強く求められている。
同社は、ディスプレイ向けをはじめとする光学材料事業を通じて、高屈折率から低屈折率まで幅広いレンジの樹脂塗工液を開発し、ラインアップしてきた。そこで培った高度な樹脂設計技術を基盤に超低屈折率材料の開発に取り組んだ結果、実用レベルで世界トップクラスの屈折率１・06を達成する新規塗工液の開発に成功した。
今回開発した塗工液は、スピンコート法などを用いて基材上へ塗布し、加熱やＵＶ照射により薄膜を形成することが可能となる。得られる膜は、ナノレベルの細孔が均一に分散した構造を有しており、塗工液の組成や成膜条件の調整により、波長５５０ｎｍにおける屈折率を１・06から１・36の範囲で制御できる。また、可視光領域において高い透過率を有するとともに、３００℃の優れた耐熱性と、高い耐溶剤性も兼ね備えている。膜厚は用途に応じた制御が可能となる。
同開発品は、本年中のサンプル提供開始を予定している。今回の超低屈折率材料のラインアップ拡充により、同社は業界屈指となる屈折率レンジの材料ポートフォリオを有することになる。
同社は、今後も先端デバイス分野における多様な光学設計ニーズに応える材料開発を通じて、新たなソリューションの提供を目指していく。
超低屈折率透明薄膜形成用の塗工液および透明薄膜（シリコン基板）
