亲水性膜的制造方法、亲水性膜和光学部件技术

本发明专利技术的课题在于提供能够形成耐久性、耐擦过性和防反射功能优异的亲水性膜的亲水性膜的制造方法、亲水性膜和光学部件。本发明专利技术的亲水性膜的制造方法的特征在于，是在具有在基板上形成以SiO2为主成分的亲水层的工序的亲水性膜的制造方法中，用湿式成膜法将至少一层的上述亲水层以干燥后的层厚按光学层厚换算成为10nm以下的方式形成在上述基板上，且上述亲水性膜的算术平均粗糙度Ra为3nm以上。亲水性膜的算术平均粗糙度Ra为3nm以上。亲水性膜的算术平均粗糙度Ra为3nm以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】亲水性膜的制造方法、亲水性膜和光学部件


[0001]本专利技术涉及亲水性膜的制造方法、亲水性膜和光学部件。更详细而言，涉及具有耐久性、耐擦过性和防反射功能优异的亲水层的亲水性膜的制造方法、亲水性膜和光学部件。

技术介绍

[0002]近年来，在透镜、抗菌罩部件、防霉涂覆部件或镜子等光学部件中，对环境耐性的保证要求严格。例如，在透镜的高温环境或温度变化(冷热冲击)中，若亲水功能劣化，则在透镜表面残留水滴，成为图像的可视性劣化的原因。
[0003]另外，水滴、泥等污物会经常附着在该透镜上。根据透镜上附着的水滴的程度，有可能使由照相机拍摄的图像变得不鲜明。另外，对光学部件的最表层要求经过长时间在高温高湿环境下保存时仍能够维持超亲水性，研究过在各种光学部件的表面赋予具备耐久性的亲水性膜的方法。
[0004]作为代表性的亲水性膜的形成方法，可举出以下方法：
[0005]1)使用无机材料，利用湿式成膜法形成亲水性膜的方法，
[0006]2)使用有机材料，利用湿式成膜法形成亲水性膜的方法，
[0007]3)使用无机材料，利用干式成膜法形成亲水性膜的方法等。
[0008]作为上述1)项和2)项的形成方法，例如，在专利文献1中公开了使含有特定的醇系溶剂和有机硅溶胶的有机基板用的防雾防污材接触或涂布在有机基板上，利用该溶剂使有机基板的表面溶胀，使有机硅溶胶侵入该溶胀面，从而形成显示亲水性的二氧化硅被膜的方法。根据专利文献1中记载的方法，可得到水接触角低、防污性、防雾性、密合性和耐久性优异的有机基板。
[0009]然而，如果想要将表面形成的该二氧化硅被膜应用于光学部件，例如车载摄像头等，则由于潮湿风中含有的盐水、酸性雨、洗车等时使用的洗涤剂或蜡等试剂的影响，可能产生表面劣化、变质。例如，专利文献1中公开的那种通过湿式成膜方式所形成的二氧化硅(SiO2)被膜与基板(透镜基材)的密合性低，在盐水喷霧试验中SiO2溶解，难以维持上述性能。另外，该二氧化硅被膜还有与基板的密合性弱、耐磨损性下降的问题。另外，由于所形成的亲水性膜是采用湿式成膜方式的制造方法，所以针对防反射功能的有效性存在问题。
[0010]另外，在专利文献2中公开了具有基板和在基板上具备致密层和由具有微细凹凸结构的纳米粒子膜等形成的防污层(亲水层)的防反射膜，将微细凹凸结构的平均粗糙度规定为特定的范围的方法。专利文献2所记载的方法中，提出了利用湿式成膜法形成亲水层的方法，但亲水层的层厚为122～140nm的范围内，是非常厚的膜构成，耐擦过性存在问题。
[0011]因此，目前状况是期待一种在各种环境下保存时用于维持高度的亲水性的耐久性、耐擦过性和防反射功能全部满足的亲水性膜的出现。
[0012]现有技术文献
[0013]专利文献
[0014]专利文献1：日本特开2013
‑
203774号公报
[0015]专利文献2：日本特开2017
‑
182065号公报

技术实现思路

[0016]本专利技术是鉴于上述问题
·
状况而进行的，其解决课题在于提供能够形成亲水性、耐久性、耐擦过性和防反射功能优异的亲水性膜的亲水性膜的制造方法以及亲水性膜和光学部件。
[0017]本专利技术人为了解决上述课题，在对上述问题的原因等进行研究的过程中，发现了一种亲水性膜的制造方法，其特征在于，是具有在基板上形成以SiO2为主成分的亲水层的工序的亲水性膜的制造方法，用湿式成膜法将至少一层的上述亲水层以干燥后的层厚按光学层厚换算成为10nm以下的方式形成在基板上，且上述亲水性膜的算术平均粗糙度Ra为3nm以上，能够实现亲水性、耐久性、耐擦过性和防反射功能优异的亲水性膜的制造方法，从而完成了本专利技术。
[0018]即，本专利技术涉及的上述课题可通过以下的方式解决。
[0019]1.一种亲水性膜的制造方法，其特征在于，具有在基板上形成以SiO2为主成分的亲水层的工序，
[0020]用湿式成膜法将至少一层的上述亲水层以干燥后的层厚按光学层厚换算成为10nm以下的方式形成在上述基板上，且上述亲水性膜的算术平均粗糙度Ra为3nm以上。
[0021]2.根据第1项所述的亲水性膜的制造方法，其特征在于，上述湿式成膜法为旋涂法、浸涂法或喷涂法。
[0022]3.根据第1项或第2项所述的亲水性膜的制造方法，其特征在于，用干式成膜法在上述亲水层上形成按光学层厚换算为10nm以下的保护层。
[0023]4.根据第1项～第3项中任一项所述的亲水性膜的制造方法，其特征在于，使上述亲水层在0.1～3.0atm％的范围内含有钠原子。
[0024]5.根据第1项～第4项中任一项所述的亲水性膜的制造方法，其特征在于，在用湿式成膜法形成上述亲水层后，具有在200℃以上的温度实施烧结处理的工序。
[0025]6.根据第1项～第5项中任一项所述的亲水性膜的制造方法，其特征在于，上述保护层以SiO2为主成分。
[0026]7.根据第3项～第6项中任一项所述的亲水性膜的制造方法，其特征在于，利用干式成膜法在200℃以上的温度形成上述保护层。
[0027]8.根据第1项～第7项中任一项所述的亲水性膜的制造方法，其特征在于，在上述基板与上述亲水层之间具有至少一个反射率调整层单元，使波长450～780nm的范围内的平均光反射率为3.0％以下。
[0028]9.根据第8项所述的亲水性膜的制造方法，其特征在于，使构成上述反射率调整层单元的至少一层为含钠层。
[0029]10.根据第8项或第9项所述的亲水性膜的制造方法，其特征在于，在基板上依次具有第1反射率调整层单元和第2反射率调整层单元作为上述反射率调整层单元，
[0030]上述第1反射率调整层单元由至少一层的低折射率层和至少一层的高折射率层构成，
[0031]上述第2反射率调整层单元至少包含低折射率层、高折射率层和含钠层，
[0032]使上述第1反射率调整层单元的处于离基板最远的位置的层为光催化剂层，上述光催化剂层含有具有光催化功能的金属氧化物。
[0033]11.根据第10项所述的亲水性膜的制造方法，其特征在于，具有使上述光催化剂层的表面露出而形成细孔的工序。
[0034]12.一种亲水性膜，其特征在于，是在基板上至少具有亲水层的亲水性膜，
[0035]上述亲水层以SiO2为主成分构成，且干燥后的层厚按光学层厚换算为10nm以下，并且上述亲水性膜的算术平均粗糙度Ra为3nm以上。
[0036]13.根据第12项所述的亲水性膜，其特征在于，在上述亲水层上具有按光学层厚换算为10nm以下的保护层。
[0037]14.根据第12项或第13项所述的亲水性膜，其特征在于，上述亲水层在0.1～3.0atm％的范围内含有钠原子。
[0038]15.根据第12项～第14项中任一项所述的亲水性膜，其特征在于，上述保护层以SiO2为主成分。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种亲水性膜的制造方法，其特征在于，具有在基板上形成以SiO2为主成分的亲水层的工序，其中，用湿式成膜法将至少一层的所述亲水层以干燥后的层厚按光学层厚换算成为10nm以下的方式形成在所述基板上，且所述亲水性膜的算术平均粗糙度Ra为3nm以上。2.根据权利要求1所述的亲水性膜的制造方法，其特征在于，所述湿式成膜法为旋涂法、浸涂法或喷涂法。3.根据权利要求1或2所述的亲水性膜的制造方法，其特征在于，用干式成膜法在所述亲水层上形成按光学层厚换算为10nm以下的保护层。4.根据权利要求1～3中任一项所述的亲水性膜的制造方法，其特征在于，使所述亲水层以0.1～3.0atm％的范围内含有钠原子。5.根据权利要求1～4中任一项所述的亲水性膜的制造方法，其特征在于，具有：在用湿式成膜法形成所述亲水层后，在200℃以上的温度实施烧结处理的工序。6.根据权利要求1～5中任一项所述的亲水性膜的制造方法，其特征在于，所述保护层以SiO2为主成分。7.根据权利要求3～6中任一项所述的亲水性膜的制造方法，其特征在于，利用干式成膜法在200℃以上的温度形成所述保护层。8.根据权利要求1～7中任一项所述的亲水性膜的制造方法，其特征在于，在所述基板与所述亲水层之间具有至少一个反射率调整层单元，使波长450～780nm的范围内的平均光反射率为3.0％以下。9.根据权利要求8所述的亲水性膜的制造方法，其特征在于，使构成所述反射率调整层单元的至少一层为含钠层。10.根据权利要求8或9所述的亲水性膜的制造方法，其特征在于，在基板上依次具有第1反射率调整层单元和第2反射率调整层单元作为所述反射率调整层单元，所述第1反射率调整层单元由至少一层的低折射率层和至少一层的高折射率层构成，所述第2反射率调整层单元至少包含低折射率层、高折射率层和含钠层，使所述第1反射率调整层单元的处于离基板最远的位置的层为光催化剂层，所述光催化剂层含有具有光...

【专利技术属性】
技术研发人员：水町靖，多田一成，
申请(专利权)人：柯尼卡美能达株式会社，
类型：发明
国别省市：