太赫兹波用光学元件及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种太赫兹波用光学元件，其具备：光学部件，其具有硅表面；防反射膜，其具有以环烯烃类聚合物为主成分的有机树脂、及分散在该有机树脂中的无机颗粒；粘接层，其在防反射膜的厚度方向上位于光学部件及防反射膜之间，粘接光学部件的硅表面及防反射膜。粘接层含有热改性后的烯烃类聚合物。

Optical elements for terahertz wave and their manufacturing methods

【技术实现步骤摘要】
太赫兹波用光学元件及其制造方法
本专利技术涉及太赫兹波用光学元件及其制造方法。
技术介绍
近年来，为了实现使用太赫兹波段的电磁波(太赫兹波)的非破坏及非接触检查技术等，开发出了一种可在太赫兹波段利用的光学元件(例如，透镜、偏振片等)。非专利文献(GongjieXu,etal.,"通过多层结构实现的0.1-20太赫兹超宽带完美吸收材料(0.1-20THzultra-broadbandperfectabsorberviaaflatmulti-layerstructure)",《光学快报(OpticsExpress)》24,23177(2016))公开有太赫兹波的完全吸收体(吸收器)。上述非专利文献公开了，在高掺杂硅基板上设有由氧化钛微颗粒或空心的聚苯乙烯小球体调节了折射率的防反射膜的形态。从使防反射膜与硅基板良好地紧贴的观点来看，使用环氧类聚合物作为防反射膜的主成分。环氧类聚合物呈现吸收太赫兹波的性质。因此，当对要使太赫兹波透过的光学元件应用上述非专利文献中公开的防反射膜时，往往会产生不良情况。
技术实现思路
本专利技术的一方面的太赫兹波用光学元件具备：光学部件，其具有硅表面；防反射膜，其具有以环烯烃类聚合物为主成分的有机树脂、及分散在该有机树脂中的无机颗粒；以及，粘接层，其在防反射膜的厚度方向上位于光学部件及防反射膜之间，粘接光学部件的硅表面及防反射膜，其中，粘接层含有热改性后的烯烃类聚合物。根据该太赫兹波用光学元件，防反射膜所含的有机树脂以环烯烃类聚合物为主成分。与使用以环氧类聚合物为主成分的有机树脂的情况相比，该防反射膜对太赫兹波呈现良好的透过性。另一方面，与环氧类聚合物相比，环烯烃类聚合物具有对于硅的紧贴性较差的倾向。因此，在仅在硅表面形成具有以环烯烃类聚合物为主成分的有机树脂的防反射膜的情况下，有可能无法良好地形成该防反射膜。与此相对，根据上述的太赫兹波用光学元件，防反射膜和光学部件的硅表面通过含有热改性后的烯烃类聚合物的粘接层而相互粘接。热改性后的烯烃类聚合物既可维持对太赫兹波的透过性，又可提高对于硅的紧贴性。通过使用这种含有热改性后的烯烃类聚合物的粘接层，既能够抑制该粘接层对太赫兹波的吸收，又能够将上述防反射膜良好地固定在硅表面上。因此，能够高可靠性地提供具有对太赫兹波呈现良好透过性的防反射膜的太赫兹波用光学元件。本专利技术的另一方面的太赫兹波用光学元件具备：光学部件；防反射膜，其具有以环烯烃类聚合物为主成分的有机树脂、及分散在该有机树脂中的无机颗粒；以及粘接层，其在防反射膜的厚度方向上位于光学部件及防反射膜之间，粘接光学部件的表面及防反射膜，其中，粘接层含有热改性后的烯烃类聚合物。根据该太赫兹波用光学元件，防反射膜所含的有机树脂以环烯烃类聚合物为主成分。与使用以环氧类聚合物为主成分的有机树脂的情况相比，该防反射膜对太赫兹波呈现良好的透过性。另一方面，在光学部件上形成具有以环烯烃类聚合物为主成分的有机树脂的防反射膜时，与使用具有以环氧类聚合物为主成分的有机树脂的防反射膜的情况不同，根据构成光学部件的表面的材料的不同，而有可能无法在该表面上良好地形成上述防反射膜。与此相对，根据上述的太赫兹波用光学元件，防反射膜和光学部件的表面通过含有热改性后的烯烃类聚合物的粘接层而相互粘接。热改性后的烯烃类聚合物具有如下倾向：即，其不仅对烯烃类聚合物等有机树脂呈现良好的紧贴性，对未热改性的烯烃类聚合物难以紧贴的材料也呈现良好的紧贴性。此外，热改性后的烯烃类聚合物对太赫兹波呈现良好的透过性。通过使用这种含有热改性后的烯烃类聚合物的粘接层，既能够抑制该粘接层对太赫兹波的吸收，又能够将上述防反射膜良好地固定在光学部件的表面上。因此，能够高可靠性地提供具有对太赫兹波呈现良好透过性的防反射膜的太赫兹波用光学元件。也可以是：无机颗粒在防反射膜的每单位体积中所占的体积的比例在厚度方向上越是接近光学部件越是高。在这种情况下，在厚度方向上越接近光学部件，越能够使防反射膜的折射率接近硅。因此，能够抑制硅表面的太赫兹波的反射。也可以是：防反射膜具有在厚度方向上相互层叠的多个层，多个层分别含有以环烯烃类聚合物为主成分的有机树脂、及分散在该有机树脂中的无机颗粒，无机颗粒在层的每单位体积中所占的体积的比例在厚度方向上越是接近光学部件的层越是高。在这种情况下，由于在厚度方向上越接近光学部件，越能够使防反射膜的折射率接近硅，因此能够抑制硅表面的太赫兹波的反射。此外，能够容易且可靠使厚度方向上的防反射膜的折射率阶段性地变化。也可以是，防反射膜具有：在厚度方向上与光学部件相对的第一表面、及位于第一表面的相反侧的第二表面，上述太赫兹波用光学元件还具备含气泡层，该含气泡层位于第二表面上且含有多个气泡。在这种情况下，能够由含气泡层良好地抑制防反射膜的第二表面的太赫兹波的反射。此外，含气泡层的表面也可以呈凹凸形状。在这种情况下，能够良好地抑制含气泡层的表面的太赫兹波的反射。也可以是，防反射膜具有：在厚度方向上与光学部件相对的第一表面、及位于第一表面的相反侧的第二表面，第二表面呈凹凸形状。在这种情况下，能够抑制防反射膜的第二表面的太赫兹波的反射。粘接层的厚度也可以为1nm以上且100μm以下。在这种情况下，能够经由粘接层将防反射膜良好地固定在硅表面上，并且能够良好地抑制粘接层对太赫兹波的吸收。无机颗粒也可以为硅颗粒、氧化钛颗粒或金刚石颗粒。在这种情况下，既能够抑制防反射膜对太赫兹波的吸收，又能够由无机颗粒调节防反射膜的折射率。本专利技术的再另一方面的太赫兹波用光学元件的制造方法是，具备如下工序：准备具有硅表面的光学部件的工序；在光学部件的硅表面形成含有烯烃类聚合物的粘接层的工序；通过加热使粘接层所含的烯烃类聚合物热改性，且使粘接层与硅表面紧贴的工序；以及，经由含有热改性后的烯烃类聚合物的粘接层，将具有以环烯烃类聚合物为主成分的有机树脂、及分散在该有机树脂中的无机颗粒的防反射膜粘接在光学部件上的工序。与环氧类聚合物相比，环烯烃类聚合物对太赫兹波呈现良好的透过性，另一方面，其具有与硅的紧贴性较差的倾向。因此，在仅将具有以环烯烃类聚合物为主成分的有机树脂的防反射膜形成在硅表面上的情况下，有可能无法良好地形成该防反射膜。与此相对，根据上述制造方法，在使含有通过加热而热改性后的烯烃类聚合物的粘接层与光学部件的硅表面紧贴以后，再经由该粘接层将上述防反射膜粘接在光学部件上。热改性后的烯烃类聚合物既可维持对太赫兹波的透过性，又可提高对于硅的紧贴性。通过使用这种含有热改性后的烯烃类聚合物的粘接层，既能够抑制该粘接层对太赫兹波的吸收，又能够将上述防反射膜良好地固定在硅表面上。因此，能够高可靠性地制造具有对太赫兹波呈现良好透过性的防反射膜的太赫兹波用光学元件。本专利技术的再另一方面的太赫兹波用光学元件的制造方法是，具备如下工序：准备光学部件的工序；在光学部件的表面形成含有烯烃类聚合物的粘接层的工序；通过加热使粘接层所含的烯烃类聚合物热改性，且使粘接层与表面紧贴的工序；以及，经由含有热改性后的烯烃类聚合物的粘接层，将具有以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太赫兹波用光学元件，其中，/n具备：/n光学部件，其具有硅表面；/n防反射膜，其具有以环烯烃类聚合物为主成分的有机树脂、及分散在该有机树脂中的无机颗粒；及/n粘接层，其在所述防反射膜的厚度方向上位于所述光学部件及所述防反射膜之间，粘接所述光学部件的所述硅表面及所述防反射膜，/n所述粘接层含有热改性后的烯烃类聚合物。/n

【技术特征摘要】
20180928 JP 2018-184258;20190327 JP 2019-060789;201.一种太赫兹波用光学元件，其中，
具备：
光学部件，其具有硅表面；
防反射膜，其具有以环烯烃类聚合物为主成分的有机树脂、及分散在该有机树脂中的无机颗粒；及
粘接层，其在所述防反射膜的厚度方向上位于所述光学部件及所述防反射膜之间，粘接所述光学部件的所述硅表面及所述防反射膜，
所述粘接层含有热改性后的烯烃类聚合物。


2.一种太赫兹波用光学元件，其中，
具备：
光学部件；
防反射膜，其具有以环烯烃类聚合物为主成分的有机树脂、及分散在该有机树脂中的无机颗粒；及
粘接层，其在所述防反射膜的厚度方向上位于所述光学部件及所述防反射膜之间，粘接所述光学部件的表面及所述防反射膜，
所述粘接层含有热改性后的烯烃类聚合物。


3.根据权利要求1或2所述的太赫兹波用光学元件，其中，
所述无机颗粒在所述防反射膜的每单位体积中所占的体积的比例在所述厚度方向上越是接近所述光学部件越是高。


4.根据权利要求3所述的太赫兹波用光学元件，其中，
所述防反射膜具有在所述厚度方向上相互层叠的多个层，
所述多个层分别含有以所述环烯烃类聚合物为主成分的所述有机树脂、及分散在该有机树脂中的所述无机颗粒，
所述无机颗粒在所述层的每单位体积中所占的体积的比例在所述厚度方向上越是接近所述光学部件的所述层越是高。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的太赫兹波用光学元件，其中，
所述防反射膜具有：在所述厚度方向上与所述光学部件相对的第一表面、及位于所述第一表面的相反侧的第二表面，<...

【专利技术属性】
技术研发人员：河田阳一，高桥宏典，池田吉纪，添田淳史，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，帝人株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP