光学多层膜制造技术

本发明专利技术提供对光学元件赋予针对包含蓝色激光的紫外区域的光的更高耐性的光学多层膜。所述光学多层膜是在塑料基板上形成的光学多层膜，其构成如下：各层由氧化物或氮氧化物形成，相邻的层由折射率不同的材料形成，构成氧化物的元素的氧化还原电势为-0.9伏特以下，与该基板相接的第1层的厚度为10纳米以上，且形成第1层的材料的折射率为1.7以下，形成相邻的层的两种材料的折射率之差为0.45以下，整体的厚度为3000纳米以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学多层膜
本专利技术涉及对光学元件赋予针对包含蓝色激光的紫外区域的光的耐性的光学多层膜。
技术介绍
包含蓝色激光的紫外区域的光广泛用于光学装置。在此，在本说明书中，包含蓝色激光的紫外区域的光是指波长从300纳米到450纳米的光。通常由塑料构成的光学元件容易因包含蓝色激光的紫外区域的光而受损，因此对这种光的耐性低。因此，以往在使用包含蓝色激光的紫外区域的光的光学装置中主要使用由玻璃构成的光学元件。另一方面，在用于光学装置的光学元件的表面上常形成有以防反射等为目的的光学多层膜。因此，开发了光学元件的制造方法，所述光学元件具备光学多层膜，可赋予对包含蓝色激光的紫外区域的光的耐性(日本专利4178190号)。但是，光学元件的对包含蓝色激光的紫外区域的光的耐性的要求变得日益严格。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利4178190号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题因此，对于对光学元件赋予针对包含蓝色激光的紫外区域的光的更高耐性的光学多层膜有需求。用于解决问题的方法基于本专利技术的第I形态的光学多层膜是在塑料基板上形成的光学多层膜，其构成如下:各层由氧化物或氮氧化物形成，相邻的层由折射率不同的材料形成，构成氧化物的元素的氧化还原电势为-0.9伏特以下，与该基板相接的第I层的厚度为10纳米以上，且形成第I层的材料在波长400nm处的折射率为1.7以下，形成相邻的层的两种材料在波长400nm处的折射率之差为0.45以下，整体的厚度为3000纳米以下。根据基于本形态的光学多层膜，能够抑制因包含蓝色激光的紫外区域的光所引起的化学反应，能够提高光学元件对包含蓝色激光的紫外区域的光的耐性。基于本专利技术的第I形态的第I实施方式的光学多层膜中，形成光学多层膜的材料之中折射率最高的材料包含铝、镧、钆、锆、钙、铈、铕、铪、镁、铌、钪、钇和镱中任意一种。基于本专利技术的第I形态的第2实施方式的光学多层膜中，形成上述第I层的材料含有娃或招。基于本专利技术的第I形态的第3实施方式的光学多层膜由两种材料形成。基于本专利技术的第I形态的第4实施方式的光学多层膜由三种材料形成。基于本专利技术的第I形态的第5实施方式的光学多层膜按照整体的厚度为300纳米以上的方式构成。基于本专利技术的第I形态的第6实施方式的光学多层膜按照进行累积光量为60瓦特时的蓝色激光照射前后的透射波前像差(透過波面収差)的变化量为20mλ以下的方式来确定各层的厚度和层数。基于本专利技术的第2形态的光学多层膜的制造方法是在塑料基板上所形成的光学多层膜的制造方法。在本方法中，各层由氧化物或氮氧化物形成，相邻的层由折射率不同的材料形成，构成氧化物的元素的氧化还原电势为-0.9伏特以下，与该基板相接的第I层的厚度为10纳米以上，形成第I层的材料在波长400nm处的折射率为1.7以下，形成相邻的层的两种材料在波长400nm处的折射率之差为0.45以下，整体的厚度为3000纳米以下，基于上述条件，确定形成各层的2种以上材料的种类，求出满足防反射功能的各层的厚度和层数，按照进行累积光量为60瓦特时的蓝色激光照射前后的透射波前像差的变化量为20m λ以下的方式调整各层的厚度和层数，按照如此确定的制造条件，在该基板上形成由2种以上材料构成的层。根据基于本形态的光学多层膜的制造方法，能够得到使光学元件对包含蓝色激光的紫外区域的光的耐性提高的光学多层膜。【附图说明】图1是表示在基板上形成的光学多层膜的构成的图。图2是用于说明基于本专利技术的一个实施方式的防反射用光学多层膜的设计方法的流程图。图3是示意性地表示元素的氧化还原电势与反应速度之间的关系的图。图4是表示构成光学多层膜的氧化物之中折射率最高的氧化物的构成元素的氧化还原电势与激光照射前后的透射波前像差的变化量之间的关系的图。图5是表示构成第I层的材料的折射率与激光照射前后的透射波前像差的变化量之间的关系的图。图6是表示光学多层膜中构成相邻的层的材料的折射率差与激光照射前后的透射波前像差的变化量之间的关系的图。图7是表示光学多层膜的整体厚度(总膜厚)与激光照射前后的透射波前像差的变化量之间的关系的图。【具体实施方式】图1是表示在基板上形成的光学多层膜的构成的图。在塑料基板101上形成由两种以上材料构成的2层以上的层103、105、107、109和111。由于光学多层膜使用折射率不同的两种以上材料而产生光的干涉。利用上述光的干涉，适当地控制光学多层膜的透射率或反射率从而能够实现防反射用光学多层膜、滤光片用光学多层膜、反射用光学多层膜等。在图1中，光学多层膜的层的数目为L个。关于层的数目的确定在后文中进行说明。通常情况下，在光学元件中所使用的这种光学多层膜的整体厚度只要为3000纳米以下，就不会对形成有光学多层膜的光学元件的其它光学特性产生影响。图2是用于说明基于本专利技术的一个实施方式的防反射用光学多层膜的设计方法的流程图。在本实施方式中以防反射用光学多层膜为例进行说明，但对于滤光片用光学多层膜、反射用光学多层膜等也可以同样地进行设计。在图2的步骤SOlO中，确定2种以上材料的种类。在图2的步骤S020中，按照满足防反射功能的方式确定各层的厚度和层数。在图1中，将基板101的折射率记为n (S)、将层103的折射率记为η (I)、将层105的折射率记为η (2)，通常将自基板侧起第j层的折射率记为n (j)。另外，将自基板侧起第j层的厚度记为d(j)。对光学多层膜以入射角度Θ入射波长为λ的光时的光学特性可以用以下的特征矩阵表示。在图1中，将光学多层膜的入射光、反射光和透射光以1、R和T表/Jn οM = M(L).M(L-1)...M(j)...MlM为2X2的矩阵，各层的矩阵也为2X2的矩阵。在此，M(J)是指第j层的矩阵，可以表示为:[数I]本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学多层膜，其是在塑料基板上形成的光学多层膜，其构成如下：各层由氧化物或氮氧化物形成，相邻的层由折射率不同的材料形成，构成氧化物的元素的氧化还原电势为‑0.9伏特以下，与该基板相接的第1层的厚度为10纳米以上，且形成第1层的材料在波长400nm处的折射率为1.7以下，形成相邻的层的两种材料在波长400nm处的折射率之差为0.45以下，整体的厚度为3000纳米以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光学多层膜，其是在塑料基板上形成的光学多层膜，其构成如下:各层由氧化物或氮氧化物形成，相邻的层由折射率不同的材料形成，构成氧化物的元素的氧化还原电势为-0.9伏特以下，与该基板相接的第I层的厚度为10纳米以上，且形成第I层的材料在波长400nm处的折射率为1.7以下，形成相邻的层的两种材料在波长400nm处的折射率之差为0.45以下，整体的厚度为3000纳米以下。2.如权利要求1所述的光学多层膜，其中，形成光学多层膜的材料之中折射率最高的材料包含铝、镧、钆、锆、钙、铈、铕、铪、镁、铌、钪、钇和镱中任意一种。3.如权利要求1或2所述的光学多层膜，其中，形成所述第I层的材料含有硅或铝。4.如权利要求1?3中任一项所述的光学多层膜,该光学多层膜由两种材料形成。5.如权利要求1?3中任一项所述的光学多层膜,该光学多层膜由三种材料形成。6.如权利要求1?5中任一项所述的光学多层膜，该光学多层膜按照整体的厚度为300纳米以...

【专利技术属性】
技术研发人员：上藤弘明，井上恭明，
申请(专利权)人：纳卢克斯株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP