无机光学元件及其制造方法技术

具备由柱状结构构成的双折射膜(12)以及形成在双折射膜(12)上的保护膜(13)，保护膜(13)的成分侵入双折射膜(12)的柱状结构的间隙。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有由柱状结构构成的双折射膜的无机光学元件及其制造方法。
技术介绍
以往，作为光学元件而使用双折射膜，该双折射膜由相对于基板面从斜方向蒸镀无机颗粒而形成的柱状结构构成，但是有可能会导致相位差因所述双折射膜内的空隙的水分含量而发生变动。因此，例如在专利文献1、2记载的技术方案中，在斜向蒸镀膜上形成保护膜，从而保持包藏水。另外，在专利文献3记载的技术方案中，使用具有较强疏水性的氟烷基的硅烷偶联剂，在双折射膜上设置表面修饰层，通过斥水功能抑制水分吸附。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2000-047033号公报专利文献2：日本特开2012-008363号公报专利文献3：日本特开2012-103577号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，由于柱状结构的空隙，设置在双折射膜上的保护膜的贴合性差，有时会剥离。本专利技术是鉴于这样的情况而提出的，其目的在于提供一种无机光学元件及其制造方法，其双折射层上的保护膜的贴合性优异。用于解决技术问题的方案为了解决上述技术问题，本专利技术所涉及的无机光学元件的特征在于，具备：双折射膜，由柱状结构构成；以及保护膜，形成在所述双折射膜上；所述保护膜的成分侵入所述双折射膜的所述柱状结构的间隙。另外，本专利技术所涉及的无机光学元件的制造方法的特征在于，在由柱状结构构成的双折射膜上成膜出保护膜，并使所述保护膜的成分侵入所述柱状结构的间隙。专利技术效果根据本专利技术，保护膜成分侵入双折射膜的柱状结构的空隙，双折射膜与保护膜成分结合，因此能够提高所述双折射膜与所述保护膜的贴合性。附图说明图1是模式化地表示应用本专利技术的无机光学元件的局部的剖面图。图2是表示无机波长板的结构例的剖面图。图3是表示无机波长板的制造方法的一例的流程图。图4是表示等离子CVD装置的概略的图。图5是剖面观察比较例1的无机波长板的SEM图像。图6是观察比较例1的因高温高湿试验而发生了膜剥落的表面的图像。图7A是剖面观察比较例1的因高温高湿试验而发生了膜剥落的部分的SEM图像。图7B是图7A的放大SEM图像。图8是实施例1的剥落等级(JISK5600)的评价图像。图9A是剖面观察实施例4的保护膜形成后的样本的SEM图像。图9B是图9A的放大SEM图像。图10是剖面观察在实施例4的保护膜形成的同时在玻璃基板上形成了保护膜的样本的SEM图像。图11是表示实施例4的相对于ESCA分析中的蚀刻时间(深度方向)的元素比例的图。图12是实施例4的剥落等级(JISK5600)的评价图像。图13是表示实施例4以及比较例1的在高温高湿试验中的反射率的变化率的图。具体实施方式下面，参照附图，按照下列顺序对本专利技术的实施方式进行详细说明。1.无机光学元件2.无机光学元件的制造方法3.实施例<1.无机光学元件>应用本专利技术的无机光学元件具备：双折射膜，由柱状结构构成；以及保护膜，形成在所述双折射膜上，所述保护膜的成分侵入所述双折射膜的所述柱状结构的间隙。由此，所述双折射膜与所述保护膜成分结合，能够获得所述双折射膜与所述保护膜的高贴合性。图1是模式化地表示应用本专利技术的无机光学元件的局部的剖面图。如图1所示，无机光学元件具备基底膜11、形成在基底膜11上的双折射膜12和形成在双折射膜12上的保护膜13。对基底膜11没有特别的限定，可根据需要使用多层膜和基板等。双折射膜12由柱状结构构成，该柱状结构由柱状的束构成，所述柱状的束由电介质、金属、半导体等材料组成。作为由这样的柱状结构构成的双折射膜12的一例，可列举出斜向蒸镀膜。另外，双折射膜12具有保护膜13的成分侵入柱状结构的间隙的侵入部13a。由此，能够提高双折射膜12与保护膜13的贴合性。保护膜13由例如SiO2、Ta2O5、TiO2、Al2O3、Nb2O5、LaO、MgF2等无机化合物组成，用于防止水分侵入双折射膜12。由此，能够防止相位差因双折射膜12内的空隙的水分含量而发生变动。作为具有这样结构的无机光学元件，可列举出用于改变原有的光的偏光状态的波长板、具有由柱状结构构成的双折射膜的相位差补偿偏光板等。下面，作为无机光学元件的一例，对无机波长板进行说明。图2是表示无机波长板的结构例的剖面图。如图2所示，无机波长板具备：基板21；匹配膜22，形成在基板21上；第一AR膜23，形成在未形成匹配膜22的基板21的相反面；双折射膜24，形成在匹配膜22上；保护膜25，形成在双折射膜24上；以及第二AR膜26，形成在保护膜25上。基板21相对于使用波长范围的光是透明的，由折射率为1.1～2.2的材料例如玻璃、蓝宝石、水晶等构成。根据波长板的用途，也可以使用玻璃，特别是石英(折射率为1.46)和碱石灰玻璃(折射率为1.51)。对玻璃材料的成分组成没有特别限制，例如，可以使用作为光学玻璃而广泛流通的硅酸盐玻璃等价格便宜的玻璃材料。匹配膜22是防止双折射膜24与基板21的界面处的反射的多层膜，可以根据需要进行设置。匹配膜22例如是电介质的多层膜，被设计成逆转并抵消表面反射光与界面反射光的相位。作为第一AR(AntiReflection：减反射)膜23，可列举出例如通常使用的由高折射膜和低折射膜构成的多层薄膜。通过在基板21上设置第一AR膜23，能够减轻基板21的表面反射，从而增加透射率。双折射膜24由柱状结构构成，该柱状结构由柱状的束构成，所述柱状的束由一种以上的电介质组成。作为这样的双折射膜24的一例，可列举出斜向蒸镀膜，所述斜向蒸镀膜是通过斜向蒸镀或斜向溅射的方式层叠由电介质组成的无机微粒而形成的。作为电介质，优选为由含有Ta、Si、Ti、Al、Mg、La、Zr、Nb中的一种以上的氧化物组成。作为氧化物的具体例，可列举出Ta2O5、SiO2、TiO2、Al2O3、MgO、CeO2、ZrO2、ZrO、Nb2O5等。在这些氧化物中，本实施方式中优选使用具有较大双折射的Ta2O5。柱状结构具有层叠有电介质微粒的柱状部和作为柱状部之间的空气层的空隙部。例如，相对于基板面从斜方向蒸镀电介质材料，通过可形成电介质材料无法直接附着的阴影的、所谓的自阴影效应形成斜向蒸镀膜，因此，斜向蒸镀膜形成为具有层叠有电介质微粒的柱状部和作为柱状部之间的空气层的空隙部的柱状结构。保护膜25的成分侵入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无机光学元件，其特征在于，具备：双折射膜，由柱状结构构成；以及保护膜，形成在所述双折射膜上；所述保护膜的成分侵入所述双折射膜的所述柱状结构的间隙。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.22 JP 2013-2194911.一种无机光学元件，其特征在于，具备：
双折射膜，由柱状结构构成；以及
保护膜，形成在所述双折射膜上；
所述保护膜的成分侵入所述双折射膜的所述柱状结构的间隙。
2.根据权利要求1所述的无机光学元件，其特征在于，
所述保护膜的成分的侵入量为3nm以上。
3.根据权利要求1所述的无机光学元件，其特征在于，
所述保护膜的成分的侵入量...

【专利技术属性】
技术研发人员：大和田雅弘，
申请(专利权)人：迪睿合株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP