JPH03209201A - 低融点基体上蒸着反射防止膜 - Google Patents

低融点基体上蒸着反射防止膜

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JPH03209201A
JPH03209201A JP2004026A JP402690A JPH03209201A JP H03209201 A JPH03209201 A JP H03209201A JP 2004026 A JP2004026 A JP 2004026A JP 402690 A JP402690 A JP 402690A JP H03209201 A JPH03209201 A JP H03209201A
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Setsuo Tokuhiro
節夫 徳弘
Tomohito Nakano
智史 中野
Tatsuo Ota
達男 太田
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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) 本発明は光学系に用いられる反射防止膜に係る。
(発明の背景) 光学部材の光屈折率,吸収率更に反射率は、光学系の性
能を左右する重要因子であり、その制御.調整は光学部
材の表面に各種素材の薄膜を蒸着することによって行わ
れる。
これら蒸着膜の特性は蒸着素材の種類、膜厚或は蒸着条
件によって大きく変動することが知られている。
更に蒸着条件の1つとして基体の温度も蒸着膜の性能に
大きく影響し、一般に高温であることが好ましいが、基
体材料の性質上恣ままに蒸着に最適な基体温度とするこ
とは許されない。
近時、光学機器に大いに適用される傾向にあるプラスチ
ック、低融点ガラス或は結晶性ガラス等の低融点の基体
Jこ光学的蒸着膜、例えば反射防止材を蒸着する場合、
基体加熱が不可能のために接着性の強いまた耐候性のよ
い蒸着膜を作ることは困雌とされている。
この難を避けるために、例えばMgF1/ ZrO!/
プラスチック基体の構威において、MgFJX上にSj
O,を1/2λ以下の膜厚に蒸着し密着性、ta械強度
を上げる(特開昭57−139701号)提案や、最上
層のMgF ,蒸着に先立ってAQxOsを極く薄く設
け膜の耐久性を上げる(特開昭60−42442号)こ
とが提案されている。
しかし、Si02保護層、AQzO,中間層を設けて膜
強度、耐候性を充分に向上させるには、その膜厚を厚く
する必要があり、MgF.がもつ低屈折率(n)1.3
8から導かれる利点が抹殺され、良好な反射率特性が失
われ、広い波長域に亙る低反射率性を保つことができな
い。
(発明の目的) 蒸着技術が、将来に向けて基体の物理的な融点、化学的
な耐熱性に拘束されることは蒸着技術発展の障りにもな
ることであるので、それを打破する諸口として、低融点
物質、特に近時素材として急速に特性改善、用途拡大の
進んでいるプラスチックを用いるプラスチック光学部材
への蒸着反射防止膜形皮において、 本発明の目的は; (1)低温基体上に蒸着された密着性の強い、更に耐候
性の良好な反射防止膜、 (2)蒸着表面層に弗化マグネシウムを用いた2層構或
の良好な反射防止特性を有する反射防止膜、更に (3)補助層のない量産性jコ富み、かつ良好な膜質の
反射防止膜 の提供にある。
(発明の構或及び作用効果) 前記した本発明の目的は; 低融点基体上に昇華性蒸着材料を蒸着した第1層を設け
、更に該第1層上に弗化マグネシウムを主成分とする蒸
着層を積層した反射防止膜によって達威される。
尚本発明の態様においては、前記昇華性蒸着材料の主威
分が、酸化セリウム、酸化錫、酸化インジウム又は酸化
珪素であることが好ましい。
更に前記第1層の光学的膜厚(nd)を、少なくとも波
長(λ)500〜600nmにおいて、定比弗化マグネ
シウム(MgFi)単層膜より低い反射率(R)となる
屈折率(n)及び幾何学的膜厚(d)を与えて構戊する
ことが好ましい。
更に密着性等の膜物性を加味すると、前記昇華蒸着層の
主成分が、酸化セリウム又は酸化珪素からなり、かつそ
の光学的膜厚(nd)が波長(λ)に関し、0.15^
≧nd)0.02λであることが好ましい。
また積層する弗化マグネシウムを主成分とする蒸着を弗
素系ガス雰囲気中で行うことが好ましい。
次に本発明について詳しく説明する。
本発明に係る蒸着には通常用いられる蒸着装置を用いる
ことができる。清浄にした基体を真空槽内l二設置し、
まずIn−”Torr程度に真空Iこし、次いで10−
’+*barのオーダに酸素ガス(02)を導入し、昇
華性蒸着材料の前記酸化物に電子ビームを照射し、熔融
することなく昇華により蒸着させ第1層を形成する。該
層の酸化物は一般に不定比酸化物であるがその時の光学
的膜厚をn,d,とし、昇華性酸化物蒸着層をD a 
d a層と表すと、2層構虞で波長(λ)500〜60
0nmで有用な反射防止特性を与えるにはn,d,層の
膜厚n.d,には特定された条件を与える必要がある。
例えば、n.d.層を酸化セリウム(CaO2)で形威
し、この上に光学的膜厚nydy= 0.3λに積層蒸
着した弗化マグネシウム蒸着層(npdp層と表す)を
設け、2層構或の反射防止膜を表1のように作成した。
第1図にこれらの分光反射率特性曲線(曲線2〜6)を
示し、反射率最小値Rain,定比MgF,単層膜(曲
線l)より反射率Rの小さい改良波長範囲A (n+s
)を表1に掲げた。更にテープ剥離テストによる膜密着
性評価結果も併記した。尚該テストにより剥離のないも
のを○、lO%までの剥離面積に止るものA 翻鰺Qf
loAM I− t:”u 1: *. ノty vシ
l.f−表l 表1及び第1図から明らかなように、CeOxを昇華蒸
着したn.d,層にMgFyを蒸着したn,d,層を積
層した2層構戒にすることによって定比MgF,単層の
場合よりR winを低くすることができるが% n@
d*が0.12λより小さい試料2〜5では視感度の高
い波長領域500−650nmを含んでMgFz単層よ
りR akinが低< 、n.d.=0.04λとする
と410〜700nmに亙り、良好な反射防止性能を示
す。しかしそれを過ぎるとA幅が狭くなり、n.d,が
0.l5λの試料6ではA幅は540〜620na+に
縮減する。
従ってA幅500〜650n+m領域でMgF,単層よ
り反射率を低くするためlこは、 n.d,≦0.12λ に収める必要がある。
また表1に示す密着性をみると、n.d.>0.02λ
であることが必要である。
従ってCeOx, MgFy層を用いた実用性ある2層
構戒反射防止膜としては、 0.l2λ≧n,d.)0.02λ 一方n.d,層にSiOxを用いた場合には、同様の測
定を行って、 0.l5λ≧n.d,≧0.05λ かえられた。
従って少なくともCeOx,SiOxのいずれかをn,
d,層とする時には 0.15λ≧n.d.>0.02λ とすることIこよって、反射率特性のよい且つ密着性の
よい2層構戒の反射防止膜かえられる。
また昇華蒸着したCeOx.SiOxのn,d,層は、
熔融蒸着したZrOx, TiOxのn,d,層よりも
プラスチック基体との密着性が良好となる。前記のテー
プ剥離テストの結果を表2に示す。
n.d.層の昇華蒸着後、真空槽の雰囲気を弗素系ガス
例えばCF,ガスの10一◆mbarオーダに切換え、
不定比弗化物MgFyを電子ビームで加熱、熔融し蒸着
を行いn,d,層を形戊する。
前記CF.ガスを導入することによって、反射防止膜の
耐湿性、耐候性が大幅に改良される。
n,d,層上にCeOx , S i Oxの保護層を
設け、60℃.90%Rl1. 100時間の曇り発生
等の表面劣化に着目した耐湿性テスト結果を表3に掲げ
る。
○は表面劣化のないもの、△は表面劣化により実用が危
まれるもの、×は表面劣化が著しく、実表3 尚n.d.層、n,d,層のいづれの蒸着時にも基体は
加熱されることはない。
更に0.35λ≧n,d,≧0.25λであることが好
ましい。尚上記n,dpを規制するλはA幅内の波長で
ある。
また本発明に係る低融点基体としてはプラスチックが好
ましく、例えばポリメチルメタクリレート系樹脂(PM
MA)、ポリカーポネート系樹脂等の光透過性のよい樹
脂素材が選ばれる。
(実施例) 次に具体的に実施例、これに対する比較例を挙げ、本発
明の効果を示す。
表4に一括して掲げた実施例l及び2並びに比較例(1
).(2)及び(3)に用いた基体はいづれもPMMA
であり、まt;いづれにおいても基体の加熱は行ってい
kい。
また屈折率n1光学的膜厚ndは、入射媒体に空気をと
り、λ; 560n+sに対する値である。
尚CeOx,SiOxは昇華蒸着材料, ZrOx,T
iOx及びMgpyは熔融蒸着材料である。
第2図に分光反射率特性曲線を示した。基準としてMg
Fffi単層膜の曲線を示した。
第2図に明かなように、本発明の試料I及び2は定比M
gF!単層膜よりも、波長450〜700n+m以上に
亙り反射率が低く、また接着性も良好である。尚耐湿性
も良好である。一方比較試料はA幅も狭く、反射防止性
能、接着性不良で、かつ耐湿性にも乏しかった。
(発明の効果) 本発明の構戊を採ることによって低反射率で密着性、耐
湿性の優れた反射防止膜かえられる。
【図面の簡単な説明】
第1図は昇華蒸着層の光学的膜厚と分光反射率の関係を
示す図、第2図は実施例の反射防止膜の分光反射率を示
す図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1) 低融点基体上に昇華性蒸着材料を蒸着した第1
    層を設け、更に該第1層上に弗化マグネシウムを主成分
    とする蒸着層を積層した反射防止膜。 (2) 前記昇華性蒸着材料の主成分が、酸化セリウム
    、酸化錫、酸化インジウム又は酸化珪素である請求項1
    に記載の反射防止膜。 (3) 前記第1層の光学的膜厚(nd)を、少なくと
    も波長(λ)500〜600nmにおいて、定比弗化マ
    グネシウム(MgF_2)単層膜より低い反射率(R)
    となる屈折率(n)及び幾何学的膜厚(d)を与えて構
    成した請求項1又は2に記載の反射防止膜。 (4) 前記第1層の主成分が、酸化セリウム又は酸化
    珪素からなり、かつその光学的膜厚(nd)が波長(λ
    )に関し、 0.15λ≧nd>0.02λ である請求項1〜3のいづれかに記載の反射防止膜。 (5) 前記積層する弗化マグネシウムを主成分とする
    蒸着層の蒸着を弗素系ガス雰囲気中で行うことを特徴と
    する請求項1〜4のいづれかに記載の反射防止膜。
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WO2024053125A1 (ja) * 2022-09-09 2024-03-14 キヤノンオプトロン株式会社 多層膜、多層膜を有する光学部材、および多層膜の製造方法

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