具备防反射膜的光学部件及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种具备抑制散射光且具有充分的防反射特性的防反射膜的光学部件及其制造方法。本发明专利技术的光学部件(1)具备透明基材(2)及在透明基材(2)的表面上形成的防反射膜(3)，所述光学部件中，防反射膜(3)包括：微细凹凸层(10)，具有比应防反射的光的波长小的凸部间距离的凹凸结构且以氧化铝的水合物为主要成分；及中间层(5)，配置于微细凹凸层(10)与透明基材(2)之间，微细凹凸层(10)的凹凸结构的空间频率的峰值大于6.5μm‑1，中间层(5)从透明基材(2)侧依次具备低折射率层(5L)及高折射率层(5H)而成，所述低折射率层(5L)具有比透明基材(2)的折射率低的折射率，所述高折射率层(5H)具有比透明基材(2)的折射率高的折射率。

Optical component with antireflection film and method of manufacturing the same

The present invention provides an optical component having an anti reflection film having a sufficient anti reflective property and a method of manufacturing the same. \u672c\u53d1\u660e\u7684\u5149\u5b66\u90e8\u4ef6(1)\u5177\u5907\u900f\u660e\u57fa\u6750(2)\u53ca\u5728\u900f\u660e\u57fa\u6750(2)\u7684\u8868\u9762\u4e0a\u5f62\u6210\u7684\u9632\u53cd\u5c04\u819c(3)\uff0c\u6240\u8ff0\u5149\u5b66\u90e8\u4ef6\u4e2d\uff0c\u9632\u53cd\u5c04\u819c(3)\u5305\u62ec\uff1a\u5fae\u7ec6\u51f9\u51f8\u5c42(10)\uff0c\u5177\u6709\u6bd4\u5e94\u9632\u53cd\u5c04\u7684\u5149\u7684\u6ce2\u957f\u5c0f\u7684\u51f8\u90e8\u95f4\u8ddd\u79bb\u7684\u51f9\u51f8\u7ed3\u6784\u4e14\u4ee5\u6c27\u5316\u94dd\u7684\u6c34\u5408\u7269\u4e3a\u4e3b\u8981\u6210\u5206\uff1b\u53ca\u4e2d\u95f4\u5c42(5)\uff0c\u914d\u7f6e\u4e8e\u5fae\u7ec6\u51f9\u51f8\u5c42(10)\u4e0e\u900f\u660e\u57fa\u6750(2)\u4e4b\u95f4\uff0c\u5fae\u7ec6\u51f9\u51f8\u5c42(10)\u7684\u51f9\u51f8\u7ed3\u6784\u7684\u7a7a\u95f4\u9891\u7387\u7684\u5cf0\u503c\u5927\u4e8e6.5\u03bcm\u20111\uff0c\u4e2d\u95f4\u5c42(5)\u4ece\u900f\u660e\u57fa\u6750(2)\u4fa7\u4f9d\u6b21\u5177\u5907\u4f4e\u6298\u5c04\u7387\u5c42(5L)\u53ca\u9ad8\u6298\u5c04\u7387\u5c42(5H)\u800c\u6210\uff0c\u6240\u8ff0\u4f4e\u6298\u5c04\u7387\u5c42(5L)\u5177\u6709\u6bd4\u900f\u660e\u57fa\u6750(2)\u7684\u6298\u5c04\u7387\u4f4e\u7684\u6298\u5c04\u7387\uff0c\u6240\u8ff0\u9ad8\u6298\u5c04\u7387\u5c42(5H)\u5177\u6709\u6bd4\u900f\u660e\u57fa\u6750(2)\u7684\u6298\u5c04\u7387\u9ad8\u7684\u6298\u5c04\u7387\u3002

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在表面上具备防反射膜的光学部件及其制造方法。
技术介绍
以往，在利用玻璃、塑料等透光性部件的透镜(透明基材)中，为了降低因表面反射引起的透射光的损失，在光入射面设置有防反射结构体(防反射膜)。例如，作为相对于可见光的防反射结构体，已知有电介质多层膜、比可见光的波长更短的间距(Pitch)的微细凹凸结构体等(专利文献1、2等)。通常，构成微细凹凸结构体的材料与透明基材的折射率不同。因此，已知用于透明基材的防反射时，需要对防反射结构体与透明基材之间的折射率差进行整合的方法。专利文献1中，公开有在基材上隔着透明薄膜层(中间层)形成有微细的凹凸层的结构。凹凸膜为以氧化铝的水合物为主要成分的膜，透明薄膜层为含有氧化锆、二氧化硅、二氧化钛、氧化锌中的至少一种的层。并且，已知有如专利文献2那样将具有薄膜层与基材的中间的折射率的两层整合层(中间层)，具体而言，将基材的折射率＞第1整合层的折射率＞第2整合层的折射率＞微细凹凸层的折射率的关系的第1整合层及第2整合层从基材侧以第1整合层，第2整合层的顺序配置的方法。以往技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005-275372号公报专利文献2：日本特开2013-33241号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题更加严谨地研究具备微细凹凸层的防反射结构时，本专利技术人发现如下问题点：若在防反射结构中具备包括水合氧化铝的微细凹凸层，则产生极少但无法忽视的级别的散射光，并在透镜等产品中，被识别为该防反射膜形成面的模糊而有时会对光学元件的品质产生较大影响。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种具备抑制散射光且维持充分的防反射性能的防反射膜的光学部件。用于解决技术课题的手段本专利技术人等认为具备包括水合氧化铝(勃姆石)的微细凹凸层的防反射膜中，模糊的原因来源于微细凹凸结构无规则。本专利技术人等根据微细凹凸结构本身为光的波长以下的尺寸，因此对于散射的影响较小，但若存在光波长左右的尺寸的长周期的波动，则对光的散射产生影响的推测，进行深入研究的结果发现，散射光强度与微细凹凸结构的空间频率的峰值之间有关联，从而完成了本专利技术。即，本专利技术的第1光学部件具备透明基材及在该透明基材的表面上形成的防反射膜，所述光学部件中，防反射膜包括：微细凹凸层，具有比应防反射的光的波长小的凸部间距离的凹凸结构且以氧化铝的水合物为主要成分；及中间层，配置于微细凹凸层与透明基材之间，微细凹凸层的凹凸结构的空间频率的峰值大于6.5μm-1，中间层从透明基材侧依次具备低折射率层及高折射率层而成，所述低折射率层具有比透明基材的折射率低的折射率，所述高折射率层具有比透明基材的折射率高的折射率。本说明书中“主要成分”定义为膜构成成分中的80质量％以上的成分。本专利技术的第2光学部件具备透明基材及在透明基材的表面上形成的防反射膜，所述光学部件中，防反射膜包括：微细凹凸层，具有比应防反射的光的波长小的凸部间距离的凹凸结构且以氧化铝的水合物为主要成分；及中间层，配置于微细凹凸层与透明基材之间，微细凹凸层的凹凸结构的空间频率的峰值大于6.5μm-1，中间层是将低折射率层及高折射率层交替地具备三层以上而成的，所述低折射率层具有比透明基材的折射率低的折射率，所述高折射率层具有比透明基材的折射率高的折射率。将低折射率层的折射率设为nL，将层厚设为dL，将高折射率层的折射率设为nH，将层厚设为dH时，优选满足以下条件：1.45＜nL＜1.8且1.6＜nH＜2.48nm＜dL＜160nm且4nm＜dH＜16nm。微细凹凸层优选以由铝的温水处理得到的氧化铝的水合物为主要成分。优选，透明基材的折射率超过1.65且小于1.74，低折射率层包括氧化硅，高折射率层包括硅氧化铌。也可以是，透明基材的折射率超过1.65且小于1.74，低折射率层包括氮氧化硅，高折射率层包括氧化铌。微细凹凸层的折射率在层厚方向上发生变化，优选从层厚方向的中心至与中间层的界面之间显示最大折射率。本专利技术的光学部件的制造方法为上述光学部件的制造方法，在透明基材上形成中间层，在中间层的最表面上形成铝膜，通过将铝膜在电阻率10MΩ·cm以上的纯水中进行温水处理，从而形成以氧化铝的水合物为主要成分的微细凹凸层。另外，本说明书中将电阻率设为水温25℃下的值。电阻率例如能够利用电阻率计HE-200R(HORIBA)进行测定。本专利技术的光学部件的制造方法中，优选在形成中间层及铝膜时利用气相沉积法。专利技术效果本专利技术的光学部件的防反射膜包括：微细凹凸层，具有比应防反射的光的波长小的凸部间距离的凹凸结构且以氧化铝的水合物为主要成分：及中间层，配置于微细凹凸层与透明基材之间，微细凹凸层的凹凸结构的空间频率的峰值大于6.5μm-1，因此能够比以往空间频率的峰值为6.5μm-1以下的微细凹凸结构更加显著地降低散射光强度。并且，中间层从透明基材侧依次具备低折射率层及高折射率层，所述低折射率层具有比透明基材的折射率低的折射率，所述高折射率层具有比透明基材的折射率高的折射率，因此防反射膜的防反射性能也非常高。附图说明图1是表示本专利技术的光学部件的结构的剖面示意图。图2是表示本专利技术的微细凹凸结构的折射率分布的图。图3是表示SEM图像与空间频谱的图。图4是表示散射光测定方法的说明图。图5是表示空间频谱峰值与散射光量的关系的图。图6是表示实施例1的光学部件的反射率的波长依赖性的图。图7是表示比较例3的光学部件的反射率的波长依赖性的图。图8是表示实施例2的光学部件的反射率的波长依赖性的图。图9是表示实施例3的光学部件的反射率的波长依赖性的图。图10是表示实施例4的光学部件的反射率的波长依赖性的图。图11是表示实施例5的光学部件的反射率的波长依赖性的图。图12是表示实施例6的光学部件的反射率的波长依赖性的图。图13是表示实施例7的光学部件的反射率的波长依赖性的图。图14是表示实施例8的光学部件的反射率的波长依赖性的图。图15是表示实施例9的光学部件的反射率的波长依赖性的图。图16是表示实施例10的光学部件的反射率的波长依赖性的图。图17是表示实施例11的光学部件的反射率的波长依赖性的模拟结果的图。图18是表示实施例11的光学部件的透射率的波长依赖性的模拟结果的图。图19是表示实施例11、12的光学部件的反射率与透射率之和的波长依赖性的测定结果的图。图20是表示实施例13的光学部件的反射率的波长依赖性的测定结果的图。图21是表示实施例13的光学部件的反射率与透射率之和的波长依赖性的测定结果的图。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式进行说明。图1是表示本专利技术的实施方式所涉及的光学部件1的概略结构的剖面示意图。如图1所示，本实施方式的光学部件1为具备透明基材2及在透明基材2的表面上形成的防反射膜3的光学部件。防反射膜3包括：微细凹凸层10，具有比应防反射的光的波长小的凸部间距离的凹凸结构且以氧化铝的水合物为主要成分；及中间层5，配置于微细凹凸层10与透明基材2之间。透明基材2的形状并无特别限定，为平板、凹透镜、凸透镜等主要在光学装置中所使用的光学元件，也可以是由具有正或负的曲率的曲面和平面的组合所构成的基材。作为透明基材2的材料，可以使用玻璃或塑料等。其中，所谓“透明”是指在光学部件中相对于欲防反射的光(防反射对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学部件，其具备透明基材及在该透明基材的表面上形成的防反射膜，所述光学部件中，所述防反射膜包括：微细凹凸层，具有比应防反射的光的波长小的凸部间距离的凹凸结构且以氧化铝的水合物为主要成分；及中间层，配置于该微细凹凸层与所述透明基材之间，所述微细凹凸层的所述凹凸结构的空间频率的峰值大于6.5μm‑1，所述中间层从所述透明基材侧依次具备低折射率层及高折射率层而成，所述低折射率层具有比所述透明基材的折射率低的折射率，所述高折射率层具有比所述透明基材的折射率高的折射率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.27 JP 2014-172242;2014.09.26 JP 2014-196271.一种光学部件，其具备透明基材及在该透明基材的表面上形成的防反射膜，所述光学部件中，所述防反射膜包括：微细凹凸层，具有比应防反射的光的波长小的凸部间距离的凹凸结构且以氧化铝的水合物为主要成分；及中间层，配置于该微细凹凸层与所述透明基材之间，所述微细凹凸层的所述凹凸结构的空间频率的峰值大于6.5μm-1，所述中间层从所述透明基材侧依次具备低折射率层及高折射率层而成，所述低折射率层具有比所述透明基材的折射率低的折射率，所述高折射率层具有比所述透明基材的折射率高的折射率。2.一种光学部件，其具备透明基材及在该透明基材的表面上形成的防反射膜，所述光学部件中，所述防反射膜包括：微细凹凸层，具有比应防反射的光的波长小的凸部间距离的凹凸结构且以氧化铝的水合物为主要成分；及中间层，配置于该微细凹凸层与所述透明基材之间，所述微细凹凸层的所述凹凸结构的空间频率的峰值大于6.5μm-1，所述中间层是将低折射率层及高折射率层交替地具备三层以上而成的，所述低折射率层具有比所述透明基材的折射率低的折射率，所述高折射率层具有比所述透明基材的折射率高的折射率。3.根据权利要求1或2...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉弘达矢，园田慎一郎，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP