JPH02304502A

JPH02304502A - 光学部品用多層膜

Info

Publication number: JPH02304502A
Application number: JP1127271A
Authority: JP
Inventors: Takuji Hatano; 卓史波多野
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1989-05-19
Filing date: 1989-05-19
Publication date: 1990-12-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は光学部品用多層膜、特に付着力、膜強度に優れ
た光学部品用多層膜に関する。

従来の技術光学部品は、反射防止効果あるいは耐久性を改善する等
の目的で、その部品の上に多層膜が形成される。従って
、その多層膜は少々の摩擦で剥離、損傷等を受けない耐
久性に優れた特性が要求される。

特に、今日、カメラ、ビデオ等の軽量化のため樹脂製光
学部品が多く導入されるに至っているが、樹脂基板上に
多層膜を形成するときは、樹脂の耐熱性の低さ故に樹脂
基板を加熱することはできない。基板を加熱することな
くその上に多層膜を形成しても、該多層膜は密着性等の
膜強度、゛耐溶剤性、耐環境性等の耐久性に劣る。その
ため樹脂基板上に無加熱で膜強度、耐久性等に優れた多
層膜を形成することは非常に困難であり、樹脂基板上に
形成できる多層膜の種類は非常に少なく限定されにもの
であっＩこ。

また、光学部品の基板にガラス製基板を用いる場合でも
、基板を無加熱の状態で、その上に膜強度、耐久性に優
れた多層膜を形成することは難しい。

樹脂基板上の多層膜の密着性、耐久性の向上を図った技
術として、樹脂基板上にＳｉＯを酸素反応蒸着し、介在
層として使用することが知られている（例えば特開昭５
５−１０１９０１号公報、特開昭６０−２２５１０１号
公報または特開昭６１−３４８８５号公報等）。しかし
、そのような介在層は、経時変化が激しく、それに伴い
多層膜の効果か減少する等の問題があった。

発明が解決しようとする課題本発明は光学部品、特に樹脂製光学部品上に形成しても
、特性等に経時変化がなく、密着性等の膜強度、耐溶媒
性および耐環境性等の耐久性に優れた多層膜を提供する
ことを目的とする。

課題を解決するだめの手段即ち、本発明はＹＦ、からなる層（以下ｒＹＦ。

層」という）を含む光学部品用多層膜に関する。

本発明の光学部品用多層膜は少なくとも一層のＹＦ、層
を含み、合成樹脂基板上またはガラス基板上に形成され
る。

特に、基板として合成樹脂基板を用いる場合、ＹＦ、層
は、その基板上に直接形成し、さらにそのＹＦ、層上に
所望の特性を有する多層膜（例えば反射防止膜、ビーム
スプリッタ−、ハーフミラ−等）を形成することか好ま
しい。

合成樹脂基板としては、通常光学部品として使用されて
いる種類のものであれば、特に限定されず、例えばポリ
メチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネイト、ＣＲ−
３９等を挙げることができ、本発明は特に耐熱性の低い
樹脂に対し、より有効である。特にポリメチルメタクリ
レート樹脂（ＰＭＭＡ）を基板としたときは、ＹＦ、の
屈折率はＰＭＭＡのそれに極めて近く、ＹＦ、層を介在
層として使用しても、光学特性に影響することはない。

このような合成樹脂基板上に設けられるＹＦ。

層は、基板を加熱することなく、ＹＦ、材をカーボンル
ツボを使用し、電子銃（Ｅ、Ｂ、）により蒸着すること
にで形成することができる。ＹＦ、の膜厚は１０００Å
以上、好ましくは１０００人〜１μｍあればよい。あま
り厚く形成するとクラ・７りが発生したり、剥離が生じ
やすくなる。

基板としてガラス基板を用いＹＦ３層を形成した場合も
、合成樹脂基板を用いてＹ　Ｆ　ｓ層を形成した場合と
同様の効果が得られる。特に、ＹＦ。

が５００人と薄くても有効である。ガラス基板を用いた
場合、多層膜の最上層（空気側）にＹＦ、を形成するこ
とにより膜強度に優れた多層膜を得ることもできる。

本発明においては、上記ＹＦ３層をＹＦ、層と５ｉ０２
層を繰り返し積層した構成としてもよい。

係る構成は、得られる多層膜のクラック発生防止により
有効である。

光学部品用多層膜を光学部品基板上に形成されたＹＦ、
層を介して積層することにより、耐久性、密着性に優れ
た多層膜が得られる。特に樹脂基板に対しては、その効
果がより顕著である。本発明により、ＹＦ、層を介在さ
せることにより、従来膜強度不足のため使用不可能であ
った蒸着材料が使用可能となるための種々の優れた光学
特性ををする多層膜、例えば反射防止膜、ハーフミラ−
、ビームスプリッタ−等を得ることが可能となる。

２層からなる反射防止膜を形成する場合、空気側より第
１層、第２層とすると、第２層にＹＦ。

層を形成することが好ましい。この場合、ＹＦ。

層は、基板がガラス基板のときは、少なくとも５００人
の厚さに形成する。これより薄いと十分な耐溶剤性が得
られない。樹脂基板のときは、ＹＦ。

層は１０００人〜ｌｐｍの厚さに形成する。１０００人
より薄いと十分な耐溶剤性が得られず、またｌｐｍより
厚いと、クラックが発生することがある。第１層は、基
板の屈折率よりも小さな屈折率を有する材料で構成し、
その光学的膜厚（ｎ＋　ａ＋）か０．２λ。≦ｎ＋　ｃ＋、　　≦０．３λ。

（λ。は設計主波長）となるように形成する。

第１層の光学的膜厚が上記範囲を逸脱し、薄くなり過ぎ
てもまた厚くなり過ぎても十分な反射防止効果が得られ
ない。

３層、４層または５層からなる反射防止膜を形成する場
合でも、ＹＦ、層は基板上に設けることか好ましく、そ
の厚さは、上記２層反射防止膜の場合と同様の理由によ
り、基板がガラス基板の場ぎは、５００Å以上、基板が
樹脂製基板の場合は、１０００人〜１μｍとなるように
する。

３層（空気側より第１層、第２層、第３層）からなる反
射防止膜の場合、ＹＦ３層以外の各層は反射防止効果の
観点から、屈折率（ｎ）、膜厚（ｄ）および光学的膜厚
（ｎ　ｄ）が以下記載の範囲または関係を満たすように
、形成される。その範囲を逸脱しまたはそれらの関係を
満たさないと、十分な反射防止効果か得られない。

第１層屈折率；ｎ１≦ｎ・光学的膜厚；０．２λ。≦ｎ、　ｄ、≦０．３λ。

第２層屈折率；　　　　　　　１．５≦０２≦１．８光学的膜
厚；０．１５λ。≦ｎ２ｄ２≦０．３５λ０第３層（Ｙ
Ｆ、層）ＹＦ３層の厚さガラス製基板の場合　　　　５００Å以上樹脂製基板の
場合　　　１０００Ａ−１μｍなお、ｎ、は基板の屈折
率、ｎｌは第１層の屈折率、ｎ２は１２層の屈折率、ｄ
、は第１層の膜厚、ｄ２は第２層の膜厚、λ。は主波長
を表す。

４層（空気側より第１層、第２層、第３層、第４層）か
らなる反射防止膜の場合、ＹＦ、層重外の各層は反射防
止効果の観点から、屈折率（ｎ）、膜厚（ｄ）および光
学的膜厚（ｎ　ｄ）が以下記載の範囲または関係を満た
すように、形成される。その範囲を逸脱しまたはそれら
の関係を満たさないと、十分な反射防止効果が得られな
い。

第１層屈折率；ｎＩ≦ｎ・光学的膜厚；０．２λ。≦ｎ、　ｄ、≦０．３λ。

第２層屈折率；　　　　　１．８≦０２光学的膜厚；０．３５λｏ＜、ｎ２ｄ２≦０，６λ。

第３層屈折率；　　　　　　１．５≦ｎ、≦１．８光学的膜厚
；０−１５λ。≦ｎ、　ｄ、≦０．３５λ。

第４層（ＹＦ、層）ＹＦ３層の厚さガラス製基板の場合　　　　５００Å以上樹脂製基板の
場合　　　１１０００Ａ＝ｌｐなお、ｎ、は基板の屈折
率、ｎｌは第１層の屈折率、ｎ２は第２層の屈折率、ｎ
、は第３層の屈折率、ｄ、は第１層の膜厚、ｄ２は第２
層の膜厚、ｄ、は第３層の膜厚、λ。は主波長を表す。

５層（空気側より第１層、第２層、第３層、第４層、第
５層）からなる反射防止膜の場合、ＹＦ１層以外の各層
は反射防止効果の観点から、屈折率（ｎ）、膜厚（ｄ）
および光学的膜厚（ｎ　ｄ）が以下記載の範囲または関
係を満たすように、形成される。

その範囲を逸脱しまたはそれらの関係を満たさないと、
十分な反射防止効果が得られない。第３層および第４層
の膜厚の下限は形成技術的観点から規定されており、そ
れ以下の膜厚に制御された膜を再現よく形成することは
不可能である。

第１層屈折率；ｎＩ≦ｎ。

光学的膜厚；０．２λ０≦ｎ＋　（Ｌ≦０．３λ。

第２層屈折率；　　　　　　１．８≦ｎ。

光学的膜厚；０．３５λ。≦ｎ２ｄ、≦０，６λ。

第３層屈折率；ｎ、≦ｎ４光、学的膜厚；０．０３λ。≦ｎ、　ｄ、≦０．２５λ
。

第４層屈折率　　　　　　　ｎ、≦０４光学的膜厚；ｏ、ｏ３λ。≦ｎ、　ｄ、≦０．２５λ。

第５層（ＹＦ、層）ＹＦ、層の厚さガラス製基板の場合　　　　５００Ａ以上樹脂製基板の
場合　　　１０００Ａ−１，ｕｍなお、ｎ、は基板の屈
折率、ｎｌは第１層の屈折率、ｎ２は第２層の屈折率、
ｎ、は第３層の屈折率、ｎ、は第４層の屈折率、ｄｌは
第１層の膜厚、ｄ２は第２層の膜厚、ｄ、は第３層の膜
厚、ｄ４は第４層の膜厚、λ。は主波長を表す。

以下、実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明する。

衷輿１光学部品基板上に表１から表２に示した反射防止膜を作
製した。

得られた光学部品の反射防止特性を表番号に対応させて
第１図から第１１図に示した。

なお、いずれも入射角度は０度である。

表１ＳｉＯ□　　　　１．４６　　　０．２４５ＺｒＯ２と
ＴｉＣｈ　　ｌ　−９４０，５１３の混合物Ｓｉｎ、　　　　　　１．４６　　　　０．０６１Ｙ２
０．　　　　　１．７０　　　　０．１３４ＹＦ、　　
　　　　　１．４９　　　　０．７５基板　ＰＭＭＡ　
　　１．４９表２実施例２ＳｉＯ□　　　　　１．４６　　　　０．２４８ＴｉＯ
ｚ　　　　　　２．２２　　　　０−５０５ＳｉＯ１ｚ
　　　　　　１．４６　　　　０．０３５Ｙ２０３　　
　　　１．７０　　　　０．１８２ＹＦ、　　　　　　
　１．４９　　　　０．７５０基板　ＰＭＭＡ　　　１
．４９表３実施例３Ｓｉｎ！　　　　　１．４６　　　　０．２４０ＴｉＯ
４１，８５０，５００Ａ１□ｏ、　　　　　１．５６　　　　０．０７５ｙ２
ｏ３　　　　１．７０　　　　０．０８８ＹＦ、　　　
　　　１．４９　　　　０．７５０基板　ＰＭＭＡ　　
　１．４９表４ＳｉＯ□　　　　１．４６　　　０．２４５ＴｉＯ２２
，２２０，５０２Ｓｉｇｈ　　　　　１，４６　　　０．０８９Ｙ２０３
　　　　２．２２　　　０−０５４ＹＦ、　　　　　　
１．４９　　　０．４５０基板　ＰＣ１，５８表５ＳｉＯｚ　　　　　１．４６　　　０．２５０Ｔｉ０２
２．２２　　　　θ、４９０ｙ２ｏｚ　　　　　１．７０　　　０．２４０基板　Ｐ
Ｃ１，５８表６実施例６ＭｇＦ２　　　　１．３８５　　　０．２５０ＹＦ、　
　　　　　　１．４９　　　　０．７５０基板　ＰＭＭ
Ａ　　　１．４９表７実施例７ＭｇＦ、　　　　　　１．３８５　　　０．２５ＯＡ１
□０．　　　　１．５６　　　　０．５００ＹＦ、　　
　　　　　１．４９　　　　０．７５０基板　ＰＭＭＡ
　　　１．４９表８実施例８（λ。＝　５３５ｎｎ）ＭｇＦｚ　　　　　　１．３８５　　　０．２５０ＹＦ
、　　　　　　　１．４９　　　　０．２５０表９実施例９（λ。＝　５３５ｎｍ）ＹＦ、　　　　　　　１．４９　　　　０．２５０Ｔｉ
ｅ、　　　　　　２．２２　　　　０．５２４Ｓｉｎ２
　　　　１．４６　　　　０．０９３ＴｉＯ２，２２０
，０６１基板　ガラス　　　１．５２表１Ｏ従来例１（λ。−５１０ｎｍ）ＳｉＣ）ｚ　　　　　　１．４６　　　　０．２５０Ｚ
ｒ０２とＴｉ０ｇ　　ｌ　−９４０，２５０の混合物ＺｒＯ２１，８２０−２５０ＳｉＯ＋０２　　　１．４７　　　　０．５００表１１従来例２（λ−＝　５１０ｎｍ）ＭｇＦ２　　　　１．３８５　　　０−２５０基板　ガ
ラス　　　１．５２前記実施例１〜９および従来例１〜２について行なった
。

■、テープ剥離テスト薄膜面上にテープを接着させた後、テープを垂直に剥す
操作を１０回繰り返す。

２、有機溶剤テストアルコールを浸した布で２ｋｇ重の力をかけて４０回擦
る。

結果を下記に示す。

表°１２耐久試験を行なった。耐久試験には、下記項目を従来例
では、有機溶剤テストにおいて、若干キズか入るが本発
明の膜構成においては、全く異常は認められない。

また、環境試験（５０°０１９５％、５００時間放置）
、熱サイクル試験においても従来例と同程度の性能であ
った。

発明の効果本発明によりＹＦ、層を基板と多層膜の間に介在させる
ことにより、合成樹脂製光学基板あるいはガラス基板上
に密着性、膜強度に優れた多層膜を構成することができ
る。特に、基板を無加熱の状態で形成できるので合成樹
脂光学基板上に多層膜を形成するときに有用であり、従
来、基板を加熱した状態でしか形成できなかった有用な
多層膜でも、無加熱の状態で形成することができ、上記
効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第１１図は反射防止膜の反射率を示す図であ
る。第１図第２図第３図波長（ｎｍｌ第４図第５図波長（ｎｍｌ第６図う皮表（ｎｍｌ第７図第８図波長（ｎｍｌ第９図第１０図第１１図

Claims

【特許請求の範囲】１、ＹＦ＿３からなる層を少なくとも１層含む光学部品
用多層膜。２、基板に接する層がＹＦ＿３からなる層である光学部
品用多層膜。３、ガラス基板上に少なくとも５００Åの厚さのＹＦ＿
３からなる層を含む光学部品用多層膜。４、樹脂基板上第１層目に厚さが、少なくとも１０００
ÅあるＹＦ＿３層を含む光学部品用多層膜。