具备防反射膜的光学部件制造技术

本发明专利技术的课题在于获得一种具备制造适用性良好且具有充分光学特性的防反射膜的光学部件。在具备透明基材(30)、形成于透明基材(30)表面的防反射膜(40)的光学部件(1)中，防反射膜(40)具备折射率向厚度方向的透明基材(30)侧逐渐变大的折射率倾斜结构层(10)及配置于折射率倾斜结构层(10)与透明基材(30)之间并用于通过干涉作用抑制反射光的干涉层(20)，透明基材(30)的折射率与折射率倾斜结构层(10)的最靠透明基材侧的折射率不同，干涉层(20)的折射率沿厚度方向发生变化，在与折射率倾斜结构层(10)的边界及与透明基材(30)的边界具有与两者的折射率不连续的值，且折射率倾斜结构层侧与透明基材侧的值互不相同。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具备防反射膜的光学部件
本专利技术涉及一种在表面具备防反射膜的光学部件。
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(所谓的蛾眼结构)等(专利文献1～3等)。专利文献1中，公开有基材上经由透明薄膜层形成有细微的凹凸膜的结构。凹凸膜为以氧化铝为主要成分的膜，透明薄膜层是含有氧化锆、二氧化硅、二氧化钛、氧化锌中的至少一种的层。专利文献2中公开有如下结构，即，其为在基材上经由中间层形成有凹凸结构层的结构，中间层为不同于凹凸结构层的材料，中间层中与凹凸结构层相邻的层具有与凹凸结构层的折射率大致相等的折射率。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，用于透明基材的防反射时，需避免在防反射结构体与透明基材之间产生折射率高低差。具体而言，已知有如专利文献1那样在透明薄膜层中混合高折射率的化合物的方法，如专利文献2那样设置具有薄膜层与基材的中间的折射率的中间层的方法，或者如专利文献3所示，设置折射率从微细凹凸结构体向基材沿膜厚方向阶段性地发生变化的折射率倾斜薄膜层的方法。以往技术文献专利文献专利文献1：日本专利公开2005-275372号公报专利文献2：日本专利公开2010-66704号公报专利文献3：日本专利公开2013-33241号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题并且，具备微细凹凸结构体作为防反射结构时，存在若微细凹凸的高度(深度)变大则结构上耐久性变差的问题，尤其在通过以勃姆石等氧化铝作为主要成分的凹凸膜构成微细凹凸结构体时，不易增大微细凹凸的高度(深度)。本专利技术人等进一步发现，在微细凹凸结构体中，若折射率的变化率变得陡峭，则反射光暂留，无法获得充分的防反射性能。如已述，为了基板的防反射而设置由具有不同于基板的折射率的材料构成的防反射结构体(防反射膜)时，以往例中，在基板与防反射结构体之间，为了减少两者的折射率差，利用具有两者之间的折射率的中间层或使折射率阶段性地发生变化的折射率倾斜薄膜，但为了获得充分的性能，需要使这些中间层或折射率倾斜薄膜层的膜厚相当大。厚膜化会导致制造时间、制造成本的上升，因此存在制造适用性较差的问题。并且，通过本专利技术人等的研究，发现仅通过在基板与防反射结构体之间具备用于缩小两者之间的折射率差的中间层等，无法说在微细凹凸结构体中存在折射率的变化率陡峭的部分时产生的反射光的抑制效果充分。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生产适用性良好且具有充分的光学特性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的光学部件，其为具备透明基材及形成于透明基材表面的防反射膜的光学部件，其中，防反射膜具备：折射率向厚度方向的透明基材侧逐渐变大的折射率倾斜结构层、及配置于折射率倾斜结构层与透明基材之间并用于通过干涉作用抑制反射光的干涉层，透明基材的折射率与折射率倾斜结构层的最靠透明基材侧的折射率不同，干涉层的折射率沿厚度方向发生变化，在与折射率倾斜结构层的边界及与透明基材的边界具有与两者的折射率不连续的值，且折射率倾斜结构层侧与透明基材侧的值互不相同。即，本专利技术的光学部件中，在厚度方向上，将折射率倾斜结构层与干涉层的边界位置设为z1，将干涉层与透明基材的边界位置设为z2，将位置z1中的折射率倾斜结构层的折射率设为n1(z1)、干涉层的折射率设为n2(z1)，将位置z2中的干涉层的折射率设为n2(z2)、透明基材的折射率设为n3时，为n1(z1)≠n3、n1(z1)≠n2(z1)、n2(z2)≠n3、n2(z1)≠n2(z2)。尤其，优选透明基材的折射率大于折射率倾斜结构层的最靠透明基材侧的折射率(n1(z1)＜n3)，干涉层中，与所述折射率倾斜结构层的边界位置处的折射率大于与所述透明基材的边界位置处的折射率(n2(z1)＞n2(z2))。或者，优选透明基材的折射率小于折射率倾斜结构层最靠透明基材侧的折射率(n1(z1)＞n3)，干涉层中，与折射率倾斜结构层的边界位置处的折射率小于与透明基材的边界位置处的折射率(n2(z1)＜n2(z2))。折射率倾斜结构层中，具有厚度方向上的折射率的变化率Δn/Δd与防反射对象光的波长λ之间的关系成为λ×Δn/Δd＞1.5的部分时，本专利技术尤其有效。防反射对象光是指在本专利技术的光学部件中需要防反射的光，根据用途而不同，例如为可见光、红外光等。另外，优选干涉层由3种以上的元素构成，其组成比沿厚度方向发生变化，从而折射率沿厚度方向发生变化。具体而言能够如下，即，干涉层由硅氧氮化物构成，氧与氮的组成比沿厚度方向发生变化，从而折射率沿厚度方向发生变化。或者能够如下，即，干涉层为硅氧化物与钛氧化物的混合层，硅氧化物与钛氧化物的含有比例沿厚度方向发生变化，从而折射率沿厚度方向发生变化。折射率倾斜结构层可由透明的微细凹凸结构体构成，所述透明的微细凹凸结构体具有间距比防反射对象光的波长更短的微细凹凸。折射率倾斜结构层可由透明的微细凹凸结构体构成，所述透明的微细凹凸结构体具有周期比防反射对象光的波长更短的微细凹凸。折射率倾斜结构层可由折射率从远离透明基材的一侧向靠近透明基材的一侧单调增加的折射率倾斜薄膜构成。折射率倾斜结构层可由尺寸比防反射对象光的波长更小的透明微粒无规则地配置而成的微粒层构成。专利技术效果本专利技术的光学部件中，在折射率倾斜结构层与干涉层的边界、干涉层与基材的边界中，由于具有折射率不连续的折射率廓线，从而通过具有这2个折射率不连续的边界，能够干扰防反射对象光的因折射率倾斜结构层的最靠基材侧的折射率与基材的折射率之间的折射率差而产生的反射光和在折射率倾斜结构层中存在陡峭的折射率变化时产生的反射光等，从而能够使从折射率倾斜结构层的表面侧入射的防反射对象光向光学部件外部的反射光非常小。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光学部件的折射率廓线的第1例的图。图3是表示本专利技术的光学部件的折射率廓线的第1例的设计变更例的图。图4是表示本专利技术的光学部件的折射率廓线的第2例的图。图5是表示本专利技术的光学部件的折射率廓线的第2例的设计变更例的图。图6是表示本专利技术的光学部件的折射率廓线的第3例的图。图7是表示本专利技术的光学部件的折射率廓线的第4例的图。图8是表示光学部件的第1实施方式的剖面示意图。图9是表示光学部件的第2实施方式的剖面示意图。图10是表示光学部件的第3实施方式的示意立体图。图11是表示光学部件的第4实施方式的剖面示意图。图12A是表示折射率廓线与反射率的模拟结果的图。图12B是表示折射率廓线与反射率的模拟结果的图。图12C是表示折射率廓线与反射率的模拟结果的图。图13是表示比较例1的光学部件的折射率廓线的图。图14是表示在比较例1的光学部件中，相对于波长540nm的光的反射率与倾斜膜厚的光学模拟结果的图。图15是表示实施例1的光学部件的折射率廓线的图。图16是表示实施例2的光学部件的折射率廓线的图。图17是表示比较例2的光学部件的折射率廓线的图。图18是表示实施例1、实施例2及比较例2的反射率的模拟结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学部件，其具备透明基材及形成于该透明基材表面的防反射膜，所述光学部件的特征在于，所述防反射膜具备：折射率向厚度方向的透明基材侧逐渐变大的折射率倾斜结构层、及配置于该折射率倾斜结构层与所述透明基材之间并用于通过干涉作用抑制反射光的干涉层，所述透明基材的折射率与所述折射率倾斜结构层的最靠透明基材侧的折射率不同，所述干涉层的折射率沿厚度方向发生变化，在与所述折射率倾斜结构层的边界及与所述透明基材的边界具有与两者的折射率不连续的值，且所述折射率倾斜结构层侧与所述透明基材侧的值互不相同。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.06.03 JP 2013-1167161.一种光学部件，其具备透明基材及形成于该透明基材表面的防反射膜，所述光学部件的特征在于，所述防反射膜具备：折射率向厚度方向的透明基材侧逐渐变大的折射率倾斜结构层、及配置于该折射率倾斜结构层与所述透明基材之间并用于通过干涉作用抑制反射光的干涉层，所述透明基材的折射率与所述折射率倾斜结构层的最靠所述透明基材侧的折射率不同，所述干涉层的折射率沿厚度方向发生变化，在与所述折射率倾斜结构层的边界具有与所述折射率倾斜结构层的折射率不连续的值，在与所述透明基材的边界具有与所述透明基材的折射率不连续的值，且所述折射率倾斜结构层侧与所述透明基材侧的值互不相同。2.根据权利要求1所述的光学部件，其中，所述透明基材的折射率大于所述折射率倾斜结构层的最靠所述透明基材侧的折射率，所述干涉层中，与所述折射率倾斜结构层的边界位置处的折射率大于与所述透明基材的边界位置处的折射率。3.根据权利要求1所述的光学部件，其中，所述透明基材的折射率小于所述折射率倾斜结构层的最靠该透明基材侧的折射率，所述干涉层中，与所述折射率倾斜结构层的边界位置处的折射率小于与所述透明基材的边界位置处的折射率。4.根据权利要求1所述的光学部件，其中，所述折射率倾斜结构层中，具有厚度方向上的折射率的变化...

【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