[go: up one dir, main page]

JP2020148806A - Antireflection film with coating film - Google Patents

Antireflection film with coating film Download PDF

Info

Publication number
JP2020148806A
JP2020148806A JP2019043606A JP2019043606A JP2020148806A JP 2020148806 A JP2020148806 A JP 2020148806A JP 2019043606 A JP2019043606 A JP 2019043606A JP 2019043606 A JP2019043606 A JP 2019043606A JP 2020148806 A JP2020148806 A JP 2020148806A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
film
antireflection
refractive index
coating film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019043606A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
涼 橋本
Ryo Hashimoto
涼 橋本
穣 澁谷
Minoru Shibuya
穣 澁谷
和生 川俣
Kazuo Kawamata
和生 川俣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tamron Co Ltd
Original Assignee
Tamron Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tamron Co Ltd filed Critical Tamron Co Ltd
Priority to JP2019043606A priority Critical patent/JP2020148806A/en
Publication of JP2020148806A publication Critical patent/JP2020148806A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

To provide an antireflection film with a coating film that is excellent in antireflection performance and durability and suppresses film absorption.SOLUTION: An antireflection film with a coating film includes an antireflection film provided on a surface of a substrate and a coating film provided on a surface of the antireflection film. The antireflection film has a multilayer laminated structure in which at least a low refractive index layer and a high refractive index layer are laminated. An outermost low refractive index layer provided on an outermost layer of the antireflection film on a side distant from the substrate is formed by an a-th layer made of MgF2., a b-th layer formed by a physical vapor deposition method without assist, and c-th layer made of SiO2 formed by the physical vapor deposition method with assist in order nearer to the substrate. The coating film is an antifouling film or a hydrophilic film consisting of one kind of compound or a mixture containing two or more kinds selected from a group of a fluorine organic compound, a fluorosilane compound, and a silane compound.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本件発明は、被覆膜付き反射防止膜に関する。 The present invention relates to an antireflection film with a coating film.

光学部品の表面を防汚膜又は親水膜によって被覆することにより、汚れ付着を防止する技術が知られている。この技術は、特に、屋外の厳しい環境下で使用されるレンズ、例えば、一眼レフの交換レンズ、車載カメラ用レンズ、監視カメラ用レンズ等に広く採用されている。一方、光学部品の表面には、通常、反射防止膜が設けられる。そこで、反射防止膜の表面を防汚膜又は親水膜によって被覆した被覆膜付き反射防止膜を、光学部品の表面に設けることが考えられる。この被覆膜付き反射防止膜は、反射防止性能に優れると共に耐久性に優れることが要求される。 A technique for preventing dirt adhesion by coating the surface of an optical component with an antifouling film or a hydrophilic film is known. This technique is widely used for lenses used in harsh outdoor environments, such as interchangeable lenses for single-lens reflex cameras, lenses for in-vehicle cameras, and lenses for surveillance cameras. On the other hand, an antireflection film is usually provided on the surface of the optical component. Therefore, it is conceivable to provide an antireflection film with a coating film on the surface of the optical component, in which the surface of the antireflection film is coated with an antifouling film or a hydrophilic film. The antireflection film with a coating film is required to have excellent antireflection performance and durability.

反射防止膜の基本設計は、HL、M2HL、2M2HL等がある。H、M、Lは、反射防止膜中での相対的な屈折率の高さを意味し、Hが高屈折率層であり、Mが中間屈折率層であり、Lが低屈折率層である。アルファベットの前の数字は、各屈折率層の位相膜厚を意味する。但し、屈折率層の位相膜厚が1である場合は数字の1の記載を省略する。従来、耐久性が高く反射防止性能にも優れる低屈折率材料として、MgF、SiOが知られている。一般的に、より高い反射防止性能を要求される反射防止膜では最外層にMgFを用い、より高い耐久性を要求される反射防止膜では最終層にSiOを用いる。 The basic design of the antireflection film includes HL, M2HL, 2M2HL and the like. H, M, and L mean the relative high refractive index in the antireflection film, H is a high refractive index layer, M is an intermediate refractive index layer, and L is a low refractive index layer. is there. The number before the alphabet means the phase film thickness of each refractive index layer. However, when the phase film thickness of the refractive index layer is 1, the description of the number 1 is omitted. Conventionally, MgF 2 and SiO 2 are known as low refractive index materials having high durability and excellent antireflection performance. Generally, MgF 2 is used as the outermost layer for the antireflection film that requires higher antireflection performance, and SiO 2 is used as the final layer for the antireflection film that requires higher durability.

近年、最外層がMgFである反射防止膜の表面に、フッ素含有有機化合物からなる防汚膜を備えた被覆膜付き反射防止膜が提案されている(例えば、特許文献1参照)。ところが、この被覆膜付き反射防止膜は、MgF層と防汚膜との密着性が低いという問題がある。 In recent years, an antireflection film with a coating film having an antifouling film made of a fluorine-containing organic compound on the surface of the antireflection film whose outermost layer is MgF 2 has been proposed (see, for example, Patent Document 1). However, this antireflection film with a coating film has a problem that the adhesion between the MgF 2 layer and the antifouling film is low.

そこで、反射防止膜と防汚膜との密着性を向上するために、反射防止膜の最外層に防汚膜との密着性を改善可能な層を設けることが考えられる。例えば、特許文献2には、反射防止膜の最外層として、MgF層の表面に真空蒸着法によってSiO層を成膜し、その表面にフッ素系樹脂からなる防汚膜を備えた被覆膜付き反射防止膜が開示されている。この被覆膜付き反射防止膜の場合、SiOとフッ素系樹脂とが化学的に結合するため、反射防止膜の最外層であるSiO層と防汚膜とが強固に密着する。ところが、この被覆膜付き反射防止膜は、SiO層が緻密でないため、耐摩耗性が低く、キズが入りやすいという問題がある。 Therefore, in order to improve the adhesion between the antireflection film and the antifouling film, it is conceivable to provide a layer capable of improving the adhesion to the antifouling film on the outermost layer of the antireflection film. For example, Patent Document 2, as the outermost layer of the antireflection film, the SiO 2 layer was deposited by vacuum evaporation on the surface of MgF 2 layer, with an antifouling film made of a fluororesin on the surface coating An antireflection film with a film is disclosed. In the case of this antireflection film with a coating film, since SiO 2 and the fluororesin are chemically bonded, the SiO 2 layer, which is the outermost layer of the antireflection film, and the antifouling film are firmly adhered to each other. However, since the SiO 2 layer is not dense, this antireflection film with a coating film has a problem that it has low wear resistance and is easily scratched.

そこで、MgF層の表面に設けるSiO層をイオンアシスト蒸着法によって成膜することにより、SiO層を緻密化する方法が考えられる。 Therefore, a method of densifying the SiO 2 layer by forming a film of the SiO 2 layer provided on the surface of the MgF 2 layer by an ion-assisted vapor deposition method can be considered.

特開2009−92746号公報JP-A-2009-92746 国際公開第2013/118622号International Publication No. 2013/118622

しかしながら、SiO層をイオンアシスト蒸着法によって成膜すると、荷電粒子によってMgF層からFが脱離し、それに伴って膜吸収が発生する。膜吸収が増大した被覆膜付き反射防止膜は、例えば光学部品としての撮像レンズ等に設けた場合に、光学部品の光学性能を阻害してしまう。 However, when the SiO 2 layer deposited by ion-assisted deposition, F 2 from MgF 2 layer by the charged particles is eliminated, film absorption occurs accordingly. The antireflection film with a coating film having increased film absorption impairs the optical performance of the optical component, for example, when it is provided on an image pickup lens or the like as an optical component.

以上のことから、本件発明は、反射防止性能及び耐久性に優れると共に、膜吸収を抑制した被覆膜付き反射防止膜を提供することを目的とする。 From the above, it is an object of the present invention to provide an antireflection film with a coating film which is excellent in antireflection performance and durability and suppresses film absorption.

そこで、本件発明者らは、上述の課題を解決するため鋭意検討を行った結果、以下の発明に想到した。 Therefore, the inventors of the present invention have come up with the following inventions as a result of diligent studies to solve the above-mentioned problems.

本件発明に係る被覆膜付き反射防止膜は、基材の表面に設ける反射防止膜の表面に被覆膜を備えた被覆膜付き反射防止膜であって、前記反射防止膜は、少なくとも低屈折率層及び高屈折率層を積層した多層積層構造を備え、前記反射防止膜の前記基材から遠い側の最外層に設けた最外低屈折率層は、前記基材に近い側から順に、MgFからなる第a層と、アシストを伴わない物理蒸着法によって形成された第b層と、アシストを伴う物理蒸着法によって形成されたSiOからなる第c層とからなり、前記被覆膜は、フッ素系有機化合物、フルオロシラン系化合物、シラン系化合物の群から選択された1種の化合物又は2種以上を含む混合物からなる防汚膜又は親水膜であることを特徴とする。 The antireflection film with a coating film according to the present invention is an antireflection film with a coating film provided on the surface of the antireflection film provided on the surface of the base material, and the antireflection film is at least low. The outermost low refractive index layer provided on the outermost layer of the antireflection film on the side farther from the base material has a multilayer laminated structure in which a refractive index layer and a high refractive index layer are laminated, and the outermost low refractive index layer is provided in order from the side closer to the base material. , MgF 2 , layer b formed by a physical vapor deposition method without assist, and layer c made of SiO 2 formed by a physical vapor deposition method with assist. The film is characterized by being an antifouling film or a hydrophilic film composed of one compound selected from the group of fluorine-based organic compounds, fluorosilane-based compounds, and silane-based compounds, or a mixture containing two or more kinds.

本件発明の被覆膜付き反射防止膜は、反射防止膜の最外低屈折率層が、基材に近い側から順に、MgFからなる第a層と、アシストを伴わない物理蒸着法によって形成された第b層と、アシストを伴う物理蒸着法によって形成されたSiOからなる第c層との3層構造からなる。そのため、本件発明の被覆膜付き反射防止膜は、反射防止性能及び耐久性に優れると共に、膜吸収を抑制することができる。 In the antireflection film with a coating film of the present invention, the outermost low refractive index layer of the antireflection film is formed by a layer a made of MgF 2 in order from the side closer to the base material and a physical vapor deposition method without assistance. It is composed of a three-layer structure consisting of the b-layer formed therein and the c-th layer made of SiO 2 formed by a physical vapor deposition method accompanied by an assist. Therefore, the antireflection film with a coating film of the present invention is excellent in antireflection performance and durability, and can suppress film absorption.

本件発明に係る被覆膜付き反射防止膜を示す模式的断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows the antireflection film with a coating film which concerns on this invention. 実施例1の被覆膜付き反射防止膜の反射特性を示すグラフである。It is a graph which shows the reflection characteristic of the antireflection film with a coating film of Example 1.

以下、本件発明に係る被覆膜付き反射防止膜の実施の形態に関して詳細に説明する。但し、以下の説明に用いた被覆膜付き反射防止膜は、単なる一態様であって、以下の態様に限定解釈されるべきものではない。 Hereinafter, embodiments of the antireflection film with a coating film according to the present invention will be described in detail. However, the antireflection film with a coating film used in the following description is merely one aspect, and should not be construed as being limited to the following aspects.

1.被覆膜付き反射防止膜の構成
本件発明に係る被覆膜付き反射防止膜は、基材の表面に設ける反射防止膜と、当該反射防止膜の表面に設けた被覆膜とを備える被覆膜付き反射防止膜であって、前記反射防止膜は、少なくとも低屈折率層及び高屈折率層を積層した多層積層構造を備え、前記反射防止膜の前記基材から遠い側の最外層に設けられた最外低屈折率層は、前記基材に近い側から順に、MgFからなる第a層と、アシストを伴わない物理蒸着法によって形成された第b層と、アシストを伴う物理蒸着法によって形成されたSiOからなる第c層とからなり、前記被覆膜は、フッ素系有機化合物、フルオロシラン系化合物、シラン系化合物の群から選択された1種の化合物又は2種以上を含む混合物からなる防汚膜又は親水膜であることを特徴とする。
1. 1. Configuration of Antireflection Film with Coating Film The antireflection film with coating film according to the present invention includes an antireflection film provided on the surface of the base material and a coating film provided on the surface of the antireflection film. An antireflection film with a film, the antireflection film has a multilayer laminated structure in which at least a low refractive index layer and a high refractive index layer are laminated, and is provided on the outermost layer of the antireflection film on the side far from the base material. The outermost low refractive index layer formed is a layer a made of MgF 2 , a layer b formed by a physical vapor deposition method without assist, and a physical vapor deposition method with assist, in order from the side closer to the substrate. The coating film is composed of a c-th layer made of SiO 2 formed by, and contains one kind of compound selected from the group of fluorine-based organic compounds, fluorosilane-based compounds, and silane-based compounds, or two or more kinds. It is characterized by being an antifouling film or a hydrophilic film composed of a mixture.

図1に示す被覆膜付き反射防止膜1は、光学素子基材11の表面に設ける反射防止膜2の表面に被覆膜3を備える。以下、反射防止膜2及び被覆膜3について順に説明する。 The antireflection film 1 with a coating film shown in FIG. 1 includes a coating film 3 on the surface of the antireflection film 2 provided on the surface of the optical element base material 11. Hereinafter, the antireflection film 2 and the coating film 3 will be described in order.

(1)反射防止膜
反射防止膜2は、光学素子基材11の表面に設けられ、入射光の光学素子基材11の表面における反射を低減させる役割を果たす。反射防止膜2は、少なくとも低屈折率層及び高屈折率層を積層した多層積層構造を備える。反射防止膜2がこのような多層構造を採用するのは、反射防止効果の発揮が容易だからである。反射防止膜2は、屈折率が1.2以上1.7以下の低屈折率層4と、屈折率が1.8以上2.6以下の高屈折率層5とを交互に積層することが好ましい。また、反射防止膜2は、屈折率が低屈折率層4と高屈折率層5との間である中間屈折率層をさらに備えてもよい。
(1) Antireflection film The antireflection film 2 is provided on the surface of the optical element base material 11 and plays a role of reducing the reflection of incident light on the surface of the optical element base material 11. The antireflection film 2 has at least a multilayer laminated structure in which a low refractive index layer and a high refractive index layer are laminated. The antireflection film 2 adopts such a multilayer structure because the antireflection effect can be easily exhibited. In the antireflection film 2, the low refractive index layer 4 having a refractive index of 1.2 or more and 1.7 or less and the high refractive index layer 5 having a refractive index of 1.8 or more and 2.6 or less may be alternately laminated. preferable. Further, the antireflection film 2 may further include an intermediate refractive index layer having a refractive index between the low refractive index layer 4 and the high refractive index layer 5.

図1に、多層積層構造を備える反射防止膜2を示す。反射防止膜2の層構成は、要求品質を考慮して、適宜変更可能である。以下、反射防止膜2の層数をNと表記する。Nは、3以上の整数であるが、上述の反射防止効果を確実に得るために5以上が好ましい。一方、Nの上限を特に定めていないが、反射防止膜2に対する市場要求を考慮すると、Nは15以下が好ましい。 FIG. 1 shows an antireflection film 2 having a multi-layer laminated structure. The layer structure of the antireflection film 2 can be appropriately changed in consideration of the required quality. Hereinafter, the number of layers of the antireflection film 2 is referred to as N. N is an integer of 3 or more, but 5 or more is preferable in order to surely obtain the above-mentioned antireflection effect. On the other hand, although the upper limit of N is not particularly defined, N is preferably 15 or less in consideration of the market demand for the antireflection film 2.

図1に示す反射防止膜2は、4層の低屈折率層4及び3層の高屈折率層5を交互に積層し、全7層の多層積層構造を備える。すなわち、光学素子基材11に近い側から順に数えて第1層、第3層、第5層及び第7層が低屈折率層4であり、第2層、第4層及び第6層が高屈折率層5である。各低屈折率層4及び高屈折率層5は、1層の光学薄膜からなるものであってもよく、2層以上の光学薄膜からなるものであってもよい。例えば、屈折率が1.5である低屈折率層4が3層の光学薄膜からなる場合には、3層の光学薄膜を積層した状態にあるときに屈折率が1.5である。 The antireflection film 2 shown in FIG. 1 has a multi-layered structure in which four layers of low refractive index layers 4 and three layers of high refractive index layers 5 are alternately laminated to provide a total of seven layers. That is, the first layer, the third layer, the fifth layer, and the seventh layer are the low refractive index layer 4, and the second layer, the fourth layer, and the sixth layer are counted from the side closest to the optical element base material 11. The high refractive index layer 5. Each of the low refractive index layer 4 and the high refractive index layer 5 may be composed of one optical thin film or may be composed of two or more optical thin films. For example, when the low refractive index layer 4 having a refractive index of 1.5 is composed of three optical thin films, the refractive index is 1.5 when the three optical thin films are laminated.

反射防止膜2の最外層である第N層は、低屈折率層4である。以下、この最外層に設けた低屈折率層4を「最外低屈折率層6」と記載する。図1では、第7層の低屈折率層4が最外低屈折率層4である。最外低屈折率層6は、光学素子基材11に近い側から順に、MgFからなる第a層6aと、アシストを伴わない物理蒸着法によって形成した第b層6bと、アシストを伴う物理蒸着法によって形成したSiOからなる第c層6cとの3層構造からなる。 The Nth layer, which is the outermost layer of the antireflection film 2, is a low refractive index layer 4. Hereinafter, the low refractive index layer 4 provided on the outermost layer will be referred to as “outermost low refractive index layer 6”. In FIG. 1, the low refractive index layer 4 of the seventh layer is the outermost low refractive index layer 4. The outermost low refractive index layer 6 is composed of a first layer 6a made of MgF 2 , a bth layer 6b formed by a physical vapor deposition method without assist, and a physical body with assist, in order from the side closer to the optical element base material 11. It has a three-layer structure with a third layer 6c made of SiO 2 formed by a vapor deposition method.

本件発明に係る被覆膜付き反射防止膜1は、反射防止膜2の最外低屈折率層6が上述の第a層6a、第b層6b及び第c層6cの3層構造を備えることにより、反射防止性能及び耐久性に優れると共に、膜吸収を抑制することができる。以下、反射防止膜2の第1層から第N層について、光学素子基材11に近い側から順に詳細に説明する。「アシストを伴う物理蒸着法」については後述する。 In the antireflection film 1 with a coating film according to the present invention, the outermost low refractive index layer 6 of the antireflection film 2 has the above-mentioned three-layer structure of the a layer 6a, the b layer 6b and the c layer 6c. Therefore, the antireflection performance and durability are excellent, and the film absorption can be suppressed. Hereinafter, the first layer to the Nth layer of the antireflection film 2 will be described in detail in order from the side closest to the optical element base material 11. The "physical vapor deposition method with assist" will be described later.

第1層から第N−1層: 第N−1層とは、光学素子基材11に近い側から数えてN−1番目の層であり、第N層である最外低屈折率層6の直下の層である。図1では、第1層から第N−1層とは、光学素子基材11に近い側から数えて第1層、第3層及び第5層の低屈折率層4と、第2層、第4層及び第6層の高屈折率層5のことである。第1層から第N−1層までの各層は、光学素子基材11と被覆膜3との密着性を向上させると共に、反射防止効果を付与でき、光学素子基材11の光学性能を阻害しないものである限り、使用材質に特段の限定はない。例えば、第1層から第N−1層の各層として、Al、SiO、Ta、TiO、Nb、ZrO、Laの群から選択される1種又は2種以上の混合物からなることが好ましい。光学素子基材11の光学性能を阻害することなく、反射防止機能を付与する材料として好適だからである。 First layer to N-1 layer: The N-1 layer is the N-1th layer counted from the side closer to the optical element base material 11, and is the Nth layer, the outermost low refractive index layer 6. It is the layer directly below. In FIG. 1, the first to N-1 layers are the low refractive index layers 4 of the first layer, the third layer, and the fifth layer, and the second layer, counting from the side closer to the optical element base material 11. It is a high refractive index layer 5 of the 4th layer and the 6th layer. Each layer from the first layer to the N-1 layer can improve the adhesion between the optical element base material 11 and the coating film 3 and can impart an antireflection effect, which hinders the optical performance of the optical element base material 11. As long as it does not, there are no particular restrictions on the materials used. For example, each layer from the first layer to the N-1 layer is selected from the group of Al 2 O 3 , SiO 2 , Ta 2 O 5 , TiO 2 , Nb 2 O 5 , ZrO 2 , and La 2 O 3. It preferably consists of seeds or a mixture of two or more. This is because it is suitable as a material for imparting an antireflection function without impairing the optical performance of the optical element base material 11.

第1層から第N−1層の各層は、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等の物理蒸着法を用いて形成する。 Each layer from the first layer to the N-1 layer is formed by using a physical vapor deposition method such as a vacuum vapor deposition method, an ion plating method, or a sputtering method.

第N層: 第N層は、反射防止膜2の最外層に設けた低屈折率層4、すなわち、最外低屈折率層6である。第N層は、光学素子基材11に近い側から順に、MgFからなる第a層6a、アシストを伴わない物理蒸着法によって形成された第b層6b及びアシストを伴う物理蒸着法によって形成されたSiOからなる第c層6cの3層構造からなる。以下、第a層6a、第b層6b及び第c層6cについて説明する。 Nth layer: The Nth layer is a low refractive index layer 4 provided on the outermost layer of the antireflection film 2, that is, the outermost low refractive index layer 6. The Nth layer is formed by the layer a 6a made of MgF 2 , the layer b 6b formed by the physical vapor deposition method without assist, and the physical vapor deposition method with assist in order from the side closer to the optical element base material 11. It has a three-layer structure of a third layer 6c made of SiO 2 . Hereinafter, the ath layer 6a, the bth layer 6b, and the cth layer 6c will be described.

第a層6a: 第a層6aは、第N−1層の直上に設けたMgFからなる層である。MgFは、公知の低屈折率材料の中で特に反射防止性能が高い材料である。 Layer a 6a: The layer a 6a is a layer made of MgF 2 provided directly above the N-1 layer. MgF 2 is a material having particularly high antireflection performance among known low refractive index materials.

第a層6aは、アシストを伴わない物理蒸着法によって形成される。物理蒸着法としては、例えば、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法を挙げることができる。第a層6aを、アシストを伴う物理蒸着法によって成膜すると、MgFのフッ素脱離が生じるおそれがあるため、好ましくない。 The layer a 6a is formed by a physical vapor deposition method without assistance. Examples of the physical vapor deposition method include a vacuum vapor deposition method, an ion plating method, and a sputtering method. If the layer a 6a is formed by a physical vapor deposition method accompanied by an assist, fluorine desorption of MgF 2 may occur, which is not preferable.

第b層6b: 第b層6bは、アシストを伴わない物理蒸着法によって形成された層である。第b層6bは、後述するように、アシストを伴う物理蒸着法によって第c層6cを形成するときに、第a層6aが影響を受けないように保護する役割を果たす。 Layer b 6b: Layer b 6b is a layer formed by a physical vapor deposition method without assistance. As will be described later, the b-layer 6b plays a role of protecting the a-layer 6a from being affected when the c-layer 6c is formed by a physical vapor deposition method accompanied by an assist.

第b層6bは、SiO、Al、ZrO、TiO、Laの群から選択される酸化物又は複合酸化物からなる層であることが好ましい。光学素子基材11の光学性能を阻害することなく、反射防止機能を付与する材料として好適だからである。そして、耐久性が高く反射防止性能にも優れることから、第b層6bはSiOからなることがより好ましい。 The b-layer 6b is preferably a layer made of an oxide or a composite oxide selected from the group of SiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , TiO 2 , and La 2 O 3 . This is because it is suitable as a material for imparting an antireflection function without impairing the optical performance of the optical element base material 11. Further, the layer b 6b is more preferably made of SiO 2 because it has high durability and excellent antireflection performance.

第c層6c: 第c層6cは、アシストを伴う物理蒸着法によって形成されたSiOからなる層である。第c層6cは、アシストを伴う物理蒸着法によって成膜されたため、緻密化されていて、耐久性に優れた層となっている。また、第c層6cは、SiOからなる層であるので、後述するように、その上に形成される被覆膜3との密着性に優れている。 Layer c 6c: Layer c 6c is a layer made of SiO 2 formed by a physical vapor deposition method accompanied by assistance. Since the c-th layer 6c was formed by a physical vapor deposition method accompanied by an assist, the layer c is densified and has excellent durability. Further, since the c-th layer 6c is a layer made of SiO 2 , it has excellent adhesion to the coating film 3 formed on the c-th layer 6c, as will be described later.

次に、第a層6a、第b層6b及び第c層6cの膜厚について述べる。第a層6a、第b層6b、第c層6cの各位相膜厚をQa、Qb、Qcとするとき、以下の条件式(1)を満たすことが好ましい。
0.7<Qa+Qb+Qc<1.3・・・(1)
Next, the film thicknesses of the ath layer 6a, the bth layer 6b, and the cth layer 6c will be described. When the phase film thicknesses of the first layer 6a, the bth layer 6b, and the cth layer 6c are Qa, Qb, and Qc, it is preferable to satisfy the following conditional expression (1).
0.7 <Qa + Qb + Qc <1.3 ... (1)

上記条件式(1)は、第a層6aの位相膜厚Qaと第b層6bの位相膜厚Qbと第c層6cの位相膜厚Qcとの合計が0.7から1.3の範囲に収まることを意味する。上記条件式(1)を満たすことにより、反射防止膜2は優れた反射防止性能を確実に得ることができる。Qa+Qb+Qcが0.7以下であるか又は1.3以上である場合には、反射防止膜2が優れた反射防止性能を得られないことがあり好ましくない。 In the conditional expression (1), the total of the phase film thickness Qa of the layer a 6a, the phase film thickness Qb of the layer b 6b, and the phase film thickness Qc of the layer c 6c is in the range of 0.7 to 1.3. It means that it fits in. By satisfying the above conditional expression (1), the antireflection film 2 can surely obtain excellent antireflection performance. When Qa + Qb + Qc is 0.7 or less or 1.3 or more, the antireflection film 2 may not be able to obtain excellent antireflection performance, which is not preferable.

また、条件式(2)を満たすことが好ましい。
0.5≦Qa/(Qa+Qb+Qc)<1・・・(2)
Further, it is preferable to satisfy the conditional expression (2).
0.5 ≤ Qa / (Qa + Qb + Qc) <1 ... (2)

上記条件式(2)は、第a層6a、第b層6b、第c層6cの位相膜厚の合計(Qa+Qb+Qc)に対する第a層6aの位相膜厚Qaの比が0.5以上1未満の範囲に収まることを意味する。上記条件式(2)を満たすことにより、最外低屈折率層6は優れた光学特性を得ることができる。Qa/(Qa+Qb+Qc)が0.5未満である場合には、相対的に第a層6aの位相膜厚Qaが小さくなり、最外低屈折率層6は優れた光学特性を確保することができないことがあるため好ましくない。一方、Qa/(Qa+Qb+Qc)が1である場合には、最外低屈折率層6は第a層6aのみからなり第b層6b及び第c層6cが存在しないため、被覆膜3の持続性を得ることができない。 In the above conditional expression (2), the ratio of the phase film thickness Qa of the layer a 6a to the total phase film thickness (Qa + Qb + Qc) of the layer a 6a, the layer b 6b, and the layer c 6c is 0.5 or more and less than 1. It means that it falls within the range of. By satisfying the above conditional expression (2), the outermost low refractive index layer 6 can obtain excellent optical characteristics. When Qa / (Qa + Qb + Qc) is less than 0.5, the phase film thickness Qa of the ath layer 6a becomes relatively small, and the outermost low refractive index layer 6 cannot secure excellent optical characteristics. It is not preferable because it may occur. On the other hand, when Qa / (Qa + Qb + Qc) is 1, the outermost low refractive index layer 6 is composed of only the ath layer 6a and the bth layer 6b and the cth layer 6c are not present, so that the coating film 3 is sustained. I can't get sex.

そして、第b層6bは、アシストを伴う物理蒸着法によって第c層6cを形成するときに第a層6aが影響を受けないように保護する役割を果たすため、物理膜厚が2nm以上であることが好ましい。第b層6bの物理膜厚が2nm未満では、第a層6aを保護することができないことがあり好ましくない。第b層6bの物理膜厚の上限は特にないが、過度に厚くなると上記条件式(2)を満たさないことがあるため、50nm以下が好ましい。 The b-layer 6b has a physical film thickness of 2 nm or more because it plays a role of protecting the a-layer 6a from being affected when the c-layer 6c is formed by a physical vapor deposition method accompanied by assistance. Is preferable. If the physical film thickness of the b-layer 6b is less than 2 nm, the a-layer 6a may not be protected, which is not preferable. There is no particular upper limit to the physical film thickness of the b-layer 6b, but if it becomes excessively thick, the above conditional expression (2) may not be satisfied, so 50 nm or less is preferable.

また、第c層6cは、耐久性を確保するため、物理膜厚が2nm以上であることが好ましい。第c層6cの物理膜厚が2nm未満では、耐久性を得られないことがあり好ましくない。第c層6cの物理膜厚の上限は特にないが、過度に厚くなると上記条件式(2)を満たさないことがあるため、40nm以下が好ましい。 Further, the physical film thickness of the c-th layer 6c is preferably 2 nm or more in order to ensure durability. If the physical film thickness of the c-th layer 6c is less than 2 nm, durability may not be obtained, which is not preferable. There is no particular upper limit to the physical film thickness of the c-th layer 6c, but if it becomes excessively thick, the above conditional expression (2) may not be satisfied, so 40 nm or less is preferable.

(2)被覆膜
被覆膜3は、防汚膜又は親水膜であり、両者は同様の構成を採用することができる。防汚膜は、光学素子基材11の表面への汚染や、汚れ等のコンタミネーション付着を防止するための撥水性、撥油性を有する膜である。親水膜は、光学素子基材11の表面の曇りを防止するための親水性を有する膜である。
(2) Coating film The coating film 3 is an antifouling film or a hydrophilic film, and both can adopt the same configuration. The antifouling film is a film having water repellency and oil repellency for preventing contamination of the surface of the optical element base material 11 and contamination adhesion such as dirt. The hydrophilic film is a film having hydrophilicity for preventing fogging on the surface of the optical element base material 11.

被覆膜3は、上述した反射防止膜2の最外低屈折率層6の表面に形成され、フッ素系有機化合物、フルオロシラン系化合物、シラン系化合物の群から選択された1種の化合物又は2種以上を含む混合物からなる。上記化合物又は混合物からなる被覆膜3の屈折率は、1.4以上1.8以下の範囲である。 The coating film 3 is formed on the surface of the outermost low refractive index layer 6 of the antireflection film 2 described above, and is a compound selected from the group of fluorine-based organic compounds, fluorosilane-based compounds, and silane-based compounds. It consists of a mixture containing two or more kinds. The refractive index of the coating film 3 made of the above compound or mixture is in the range of 1.4 or more and 1.8 or less.

被覆膜3を構成する化合物又は混合物の官能基と、最外低屈折率層6の第c層6cを構成するSiOとが化学結合する。例えば、被覆膜3がヒドロキシ基を有する有機化合物からなる防汚膜の場合には、ヒドロキシ基とSiOとが、脱水縮合反応によって結合する。また、被覆膜3がシラノール基を有する有機化合物からなる親水膜の場合には、シラノール基とSiOとがシラノール反応によって結合する。その結果、被覆膜3と最外低屈折率層6の第c層6cとが強固に密着するため、被覆膜付き反射防止膜1は優れた耐久性を得ることができる。 The functional group of the compound or mixture constituting the coating film 3 and SiO 2 constituting the cth layer 6c of the outermost low refractive index layer 6 are chemically bonded. For example, when the coating film 3 is an antifouling film made of an organic compound having a hydroxy group, the hydroxy group and SiO 2 are bonded by a dehydration condensation reaction. Further, when the coating film 3 is a hydrophilic film made of an organic compound having a silanol group, the silanol group and SiO 2 are bonded by a silanol reaction. As a result, since the coating film 3 and the cth layer 6c of the outermost low refractive index layer 6 are firmly adhered to each other, the antireflection film 1 with a coating film can obtain excellent durability.

被覆膜3の物理膜厚は、光学素子基材11の光学性能や反射防止膜2の反射防止性能を阻害することなく、撥水性及び撥油性を確保するために、2nm以上50nm以下であることが好ましい。被覆膜3の物理膜厚が2nm未満であると、膜厚の均一性が得られず、撥水性や撥油性が安定して得られなくなるため、好ましくない。一方、被覆膜3の物理膜厚が50nmを超えると、被覆膜3の材料が粒子化して散乱の原因となるため、好ましくない。 The physical film thickness of the coating film 3 is 2 nm or more and 50 nm or less in order to ensure water repellency and oil repellency without impairing the optical performance of the optical element base material 11 and the antireflection performance of the antireflection film 2. Is preferable. If the physical film thickness of the coating film 3 is less than 2 nm, the film thickness cannot be made uniform, and water repellency and oil repellency cannot be stably obtained, which is not preferable. On the other hand, if the physical film thickness of the coating film 3 exceeds 50 nm, the material of the coating film 3 becomes particles and causes scattering, which is not preferable.

(3)光学素子基材
光学素子基材11は、撮像装置や観察装置に用いられるレンズに分類されるレンズであればよく、その種類に特段の限定はない。光学素子基材11として、例えば、カメラや望遠鏡等の光学レンズ、ビームスプリッター、プリズムレンズを挙げることができる。
(3) Optical Element Base Material The optical element base material 11 may be any lens classified as a lens used in an imaging device or an observation device, and the type thereof is not particularly limited. Examples of the optical element base material 11 include optical lenses such as cameras and telescopes, beam splitters, and prism lenses.

光学素子基材11は、ガラス材であってもよく、プラスチック材であってもよい。光学素子基材11にガラス材を採用する場合には、その種類に特段の限定はなく、無アルカリガラス、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス等を用いることが可能である。 The optical element base material 11 may be a glass material or a plastic material. When a glass material is used for the optical element base material 11, the type is not particularly limited, and non-alkali glass, soda lime glass, aluminosilicate glass and the like can be used.

(4)被覆膜付き反射防止膜の効果
上述したように、被覆膜付き反射防止膜1は、最外低屈折率層6が第a層6a、第b層6b及び第c層6cの3層構造を備え、最外低屈折率層6の上に被覆膜3を備える。
(4) Effect of Antireflection Film with Coating Film As described above, in the antireflection film 1 with a coating film, the outermost low refractive index layer 6 is composed of the ath layer 6a, the bth layer 6b, and the cth layer 6c. It has a three-layer structure, and a coating film 3 is provided on the outermost low refractive index layer 6.

最外低屈折率層6のうちの第a層6aがMgFからなり、第c層6cがSiOからなるため、被覆膜付き反射防止膜1は、優れた反射防止性能を実現することができる。 Since the ath layer 6a of the outermost low refractive index layer 6 is made of MgF 2 and the cth layer 6c is made of SiO 2, the antireflection film 1 with a coating film realizes excellent antireflection performance. Can be done.

そして、反射防止膜2の最外層であって被覆膜3の直下にある第c層6cがSiOからなるため、SiOと被覆膜3を構成する化合物又は混合物とが化学結合し、第c層6cと被覆膜3とが強固に密着する。そして、この第c層6cは、アシストを伴う物理蒸着法によって形成されたことによって緻密化されているため、耐久性に優れた層となっている。さらに、第c層6cの直下に設けられた第b層6bは、アシストを伴わない物理蒸着法によって形成されたため、第c層6cよりも疎な状態となっている。そのため、第b層6bは、応力緩和層として作用することができる。これらのことから、被覆膜付き反射防止膜1は、優れた耐久性を実現することができる。仮に、緻密なSiOからなる第c層6cとMgFからなる第a層6aとの間に第b層6bがない場合には、応力緩和層として作用する層が存在しないため、被覆膜付き反射防止膜1は、優れた耐久性を実現できない。 Then, the c layer 6c directly below the coated film 3 comprising the outermost layer of the antireflection film 2 is to become the SiO 2, and the compound or mixture constituting the SiO 2 and the covering layer 3 is chemically bonded, The c-th layer 6c and the coating film 3 are firmly adhered to each other. Since the c-th layer 6c is densified by being formed by a physical thin-film deposition method accompanied by an assist, it is a layer having excellent durability. Further, the b-layer 6b provided directly below the c-layer 6c is formed by a physical thin-film deposition method without assistance, and is therefore in a sparser state than the c-layer 6c. Therefore, the b-th layer 6b can act as a stress relaxation layer. From these facts, the antireflection film 1 with a coating film can realize excellent durability. If there is no layer b 6b between the layer c 6c made of dense SiO 2 and the layer a 6a made of MgF 2, there is no layer acting as a stress relaxation layer, so that the coating film The antireflection film 1 with attachment cannot realize excellent durability.

さらに、第b層6bは、アシストを伴わない物理蒸着法によって形成されたため、アシストを伴う物理蒸着法によって形成された場合とは異なり、第a層6aのMgFにおいてフッ素脱離が生じず、膜吸収が生じることが抑制される。以上のことから、被覆膜付き反射防止膜1は、膜吸収を抑制することができる。 Further, since the b-layer 6b is formed by the physical vapor deposition method without assist, unlike the case where the layer b 6b is formed by the physical vapor deposition method with assist, fluorine desorption does not occur in MgF 2 of the layer a 6a. The occurrence of membrane absorption is suppressed. From the above, the antireflection film 1 with a coating film can suppress film absorption.

2.被覆膜付き反射防止膜の製造方法
(1)反射防止膜の形成
反射防止膜2は、低屈折率層4及び高屈折率層5を積層したN層の多層積層構造を備える。以下では、第1層から第N−1層と、第N層である最外低屈折率層6とに分けて説明する。最外低屈折率層6は、第a層6a、第b層14b、第c層14cに分けて説明する。
2. 2. Method for manufacturing antireflection film with coating film (1) Formation of antireflection film The antireflection film 2 includes an N-layer multilayer structure in which a low refractive index layer 4 and a high refractive index layer 5 are laminated. Hereinafter, the first layer to the N-1 layer and the outermost low refractive index layer 6 which is the Nth layer will be described separately. The outermost low refractive index layer 6 will be described separately for the ath layer 6a, the bth layer 14b, and the cth layer 14c.

第1層から第N−1層の形成: 第1層から第N−1層までの各層は、上述したAl、SiO、Ta、TiO、Nb、ZrO、La等を用いて、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング蒸着法等の物理蒸着法によって成膜を行う。これらの物理蒸着法は、当業者間において公知の手法を適用することが可能であり、特段の成膜条件を採用する必要性がないため、詳細な説明を省略する。第1層から第N−1層のいずれかの層を形成する蒸着過程においては、アシストを伴ってもよく、伴わなくてもよい。 Formation of first layer to N-1 layer: Each layer from the first layer to the N-1 layer is composed of the above-mentioned Al 2 O 3 , SiO 2 , Ta 2 O 5 , TiO 2 , Nb 2 O 5 , ZrO. 2. A film is formed by a physical vapor deposition method such as a vacuum vapor deposition method, an ion plating method, or a sputtering vapor deposition method using La 2 O 3 or the like. Since it is possible to apply a method known among those skilled in the art to these physical vapor deposition methods and it is not necessary to adopt special film forming conditions, detailed description thereof will be omitted. The vapor deposition process for forming any of the first layer to the N-1 layer may or may not be accompanied by an assist.

本件発明における「アシストを伴う物理蒸着法」とは、「イオンビームアシスト法」又は「プラズマアシスト法」のことである。イオンビームアシスト法は、物理蒸着法による成膜中に、照射したイオンビームによって化学反応が補助される方法である。プラズマアシスト法は、物理蒸着法による成膜中に、プラズマ銃によって放射された電子によって化学反応が補助される方法である。具体的には、チャンバー内に高密度プラズマを発生させ、蒸着材料分子と導入ガス分子とをイオン化させることによって反応が促進される。イオンビームアシスト法又はプラズマアシスト法を行うことにより、膜密度、密着性等の向上を図ることができる。アシストに関しても、公知の手法を適用可能であるため、特段の説明を要しないと考え詳細な説明を省略する。 The "physical vapor deposition method with assist" in the present invention means an "ion beam assist method" or a "plasma assist method". The ion beam assist method is a method in which a chemical reaction is assisted by an irradiated ion beam during film formation by a physical vapor deposition method. The plasma assist method is a method in which a chemical reaction is assisted by electrons emitted by a plasma gun during film formation by a physical vapor deposition method. Specifically, the reaction is promoted by generating high-density plasma in the chamber and ionizing the vapor-deposited material molecules and the introduced gas molecules. By performing the ion beam assist method or the plasma assist method, it is possible to improve the film density, adhesion and the like. Since a known method can be applied to the assist, it is considered that no special explanation is required, and a detailed explanation is omitted.

第a層6aの形成: 第a層6aは、上述した第1層から第N−1層の形成と同様に、物理蒸着法によって成膜するが、基本的にイオンビームアシスト又はプラズマアシストを行わない。物理蒸着法に関する概念は、上述と同様であるため、重複した説明を省略する。 Formation of layer a 6a: The layer a 6a is formed by a physical vapor deposition method in the same manner as the formation of the first layer to the N-1 layer described above, but basically ion beam assist or plasma assist is performed. Absent. Since the concept of the physical vapor deposition method is the same as described above, duplicate description will be omitted.

第b層6bの形成: 第b層6bは、上述した第1層から第N−1層の形成と同様に、物理蒸着法によって成膜するが、イオンビームアシスト又はプラズマアシストを行わない。物理蒸着法に関する概念は、上述と同様であるため、重複した説明を省略する。 Formation of b-layer 6b: The b-layer 6b is formed by a physical vapor deposition method in the same manner as the formation of the first layer to the N-1 layer described above, but ion beam assist or plasma assist is not performed. Since the concept of the physical vapor deposition method is the same as described above, duplicate description will be omitted.

第b層6bの成膜時にイオンビームアシスト又はプラズマアシストを行わないため、第a層6aであるMgF層においてフッ素脱離が生じることを防ぐことができる。そのため、第a層6aにおける膜吸収を抑制することができる。 Since ion beam assist or plasma assist is not performed during the film formation of the b-layer 6b, it is possible to prevent fluorine desorption in the MgF 2 layer which is the a-layer 6a. Therefore, the film absorption in the layer a 6a can be suppressed.

第c層6cの形成: 第a層6aは、上述した第1層から第N−1層の形成と同様に、物理蒸着法によって成膜するが、イオンビームアシスト又はプラズマアシストを行うことが必須である。物理蒸着法及びアシストに関する概念は、上述と同様であるため、重複した説明を省略する。 Formation of layer c 6c: The layer a 6a is formed by a physical vapor deposition method in the same manner as the formation of the first layer to the N-1 layer described above, but it is essential to perform ion beam assist or plasma assist. Is. Since the concept of the physical vapor deposition method and the assist is the same as described above, duplicate description will be omitted.

(2)被覆膜の形成
被覆膜3は、公知の方法で製造することができる。例えば、防汚膜は、防汚剤としてフッ素系有機化合物(フッ素有機基を含むパーフルオロポリエーテル基、パーフルオロアルキレン基、パーフルオロアルキル基等のうち、1つ以上の基を有する)を含浸させた金属タブレットを用いて、抵抗加熱法もしくは真空蒸着法により成膜することができる。このとき、加熱条件や蒸着条件に関して、特段の限定はなく公知の方法の利用が可能である。
(2) Formation of Coating Film The coating film 3 can be produced by a known method. For example, the antifouling film is impregnated with a fluorine-based organic compound (having one or more groups among a perfluoropolyether group containing a fluoroorganic group, a perfluoroalkylene group, a perfluoroalkyl group, etc.) as an antifouling agent. A film can be formed by a resistance heating method or a vacuum vapor deposition method using the metal tablet. At this time, there are no particular restrictions on the heating conditions and the vapor deposition conditions, and a known method can be used.

また、親水膜は、水もしくは揮発性の高い溶媒で希釈した親水液を用いて、スピンコートもしくはディップコートにより成膜することができる。なお、親水膜は、早く乾燥させるためにオーブン等を用いて約80℃以上100℃以下の温度で乾燥させてもよい。 Further, the hydrophilic film can be formed by spin coating or dip coating using a hydrophilic solution diluted with water or a highly volatile solvent. The hydrophilic membrane may be dried at a temperature of about 80 ° C. or higher and 100 ° C. or lower using an oven or the like in order to dry quickly.

以上に述べた実施の形態は、本件発明に係る被覆膜付き反射防止膜1の一態様であり、本件発明の趣旨を逸脱しない範囲において変更可能である。以下、実施例の中で、より具体的に説明する。 The embodiment described above is one aspect of the antireflection film 1 with a coating film according to the present invention, and can be changed without departing from the spirit of the present invention. Hereinafter, a more specific description will be given in the examples.

3.実施例及び比較例で用いた製造方法及び測定方法
以下に、実施例及び比較例に関して述べる。本実施例及び比較例では、光学素子基材11の表面に、被覆膜3が防汚膜又は親水膜である被覆膜付き反射防止膜1を成膜した。はじめに、反射防止膜2の成膜方法、被覆膜3の成膜方法及び被覆膜付き反射防止膜1の測定方法について述べておく。
3. 3. Production method and measurement method used in Examples and Comparative Examples The examples and comparative examples will be described below. In this example and the comparative example, an antireflection film 1 with a coating film in which the coating film 3 is an antifouling film or a hydrophilic film is formed on the surface of the optical element base material 11. First, a method for forming the antireflection film 2, a method for forming the coating film 3, and a method for measuring the antireflection film 1 with a coating film will be described.

(1)反射防止膜の成膜方法
反射防止膜2は、以下のように成膜した。光学素子基材11を超音波自動洗浄機で洗浄した後、オプトラン社製真空蒸着装置を用いて真空蒸着法によって、光学素子基材11の表面に第1層から第N−1層を構成する低屈折率層4及び高屈折率層5を交互に成膜した。続いて、第N−1層の上に、アシストを伴わない物理蒸着法(PVD)又はイオンビームアシスト法(IAD)によって、第a層6a、第b層6b及び第c層6cを順に成膜することにより、第N層である最外屈折率層6を形成した。
(1) Method for forming an antireflection film The antireflection film 2 was formed as follows. After cleaning the optical element base material 11 with an ultrasonic automatic washing machine, a first layer to an N-1 layer are formed on the surface of the optical element base material 11 by a vacuum vapor deposition method using a vacuum vapor deposition apparatus manufactured by Optran. The low refractive index layer 4 and the high refractive index layer 5 were alternately formed. Subsequently, the a layer 6a, the b layer 6b, and the c layer 6c are sequentially formed on the N-1 layer by a physical vapor deposition method (PVD) or an ion beam assist method (IAD) without assistance. By doing so, the outermost refractive index layer 6 which is the Nth layer was formed.

(2)被覆膜の具体的成膜方法
反射防止膜2を成膜した光学素子基材11を超音波自動洗浄機で洗浄した後、反射防止膜2の最外層の表面に、被覆膜としての防汚膜又は親水膜を成膜した。被覆膜3は、抵抗加熱による真空蒸着法、ディッピング法、スピンコート法のいずれかの方法で形成した。抵抗加熱による真空蒸着法では、昭和真空株式会社製の真空蒸着装置SGC−22を用いた。被覆膜3を形成した後、超音波自動洗浄機による洗浄処理を実施して余剰層を除去することにより、被覆膜3を所望の物理膜厚に調整した。
(2) Specific film forming method of coating film After the optical element base material 11 on which the antireflection film 2 is formed is washed with an automatic ultrasonic cleaning machine, a coating film is formed on the outermost surface of the antireflection film 2. An antifouling film or a hydrophilic film was formed. The coating film 3 was formed by any of a vacuum vapor deposition method by resistance heating, a dipping method, and a spin coating method. In the vacuum vapor deposition method by resistance heating, a vacuum vapor deposition apparatus SGC-22 manufactured by Showa Vacuum Co., Ltd. was used. After forming the coating film 3, the coating film 3 was adjusted to a desired physical film thickness by performing a cleaning treatment with an ultrasonic automatic cleaning machine to remove the excess layer.

(3)被覆膜付き反射防止膜の測定方法
得られた被覆膜付き反射防止膜1について、以下のようにして、ヘーズ測定、信頼性試験、耐磨耗性試験及び分光反射率測定を行った。
(3) Measurement method of antireflection film with coating film For the obtained antireflection film 1 with coating film, haze measurement, reliability test, abrasion resistance test and spectral reflectance measurement are performed as follows. went.

ヘーズ測定: 得られた被覆膜付き反射防止膜1について、日本電色社工業社製のヘーズメータNDH7000を用いて、膜吸収の有無を確認した。膜吸収が殆どなく、光学部材として十分に使用可能な場合には○と判定し、膜吸収が少なく、分光特性が劣るものの光学部材として使用可能な場合には△と判定し、膜吸収が多く、光学部材として使用不可の場合には×と判定した(後述の表4を参照)。 Haze measurement: With respect to the obtained antireflection film 1 with a coating film, the presence or absence of film absorption was confirmed using a haze meter NDH7000 manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd. If there is almost no film absorption and it can be sufficiently used as an optical member, it is judged as ○, and if it has little film absorption and its spectral characteristics are inferior but it can be used as an optical member, it is judged as △, and there is a lot of film absorption. When it cannot be used as an optical member, it is determined to be × (see Table 4 below).

信頼性試験: 得られた被覆膜付き反射防止膜1をエスペック社製のSH恒温槽に投入することによって、信頼性試験(高温試験及び高温高湿試験)を実施した。各試験の条件は以下のとおりである。その後、被覆膜付き反射防止膜1の外観を目視で観察した。試験前後で試料の外観に変化がない場合には○と判定し、試験後に試料の周辺のみにクラック等の欠陥が生じた場合には△と判定し、試験後に試料の全面に欠陥が生じた場合には×と判定した(表4を参照)。
高温試験:試験温度85℃、保持時間240時間
高温高湿試験:試験温度60℃、湿度90%、保持時間240時間
Reliability test: The reliability test (high temperature test and high temperature and high humidity test) was carried out by putting the obtained antireflection film 1 with a coating film into an SH constant temperature bath manufactured by ESPEC. The conditions for each test are as follows. Then, the appearance of the antireflection film 1 with a coating film was visually observed. If there is no change in the appearance of the sample before and after the test, it is judged as ○, and if defects such as cracks occur only around the sample after the test, it is judged as △, and the entire surface of the sample is defective after the test. In that case, it was determined to be × (see Table 4).
High temperature test: Test temperature 85 ° C, holding time 240 hours High temperature and high humidity test: Test temperature 60 ° C, humidity 90%, holding time 240 hours

耐磨耗性試験: 得られた被覆膜付き反射防止膜1に対して、次のようにして耐磨耗性試験を行った。まず、被覆膜付き反射防止膜1を試料として、JIS Z 8901に記載された8種の試験用粉体(関東ローム泥)100gを水1Lに溶解したスラリーに浸漬した。そして、試料を前記スラリーに浸漬した状態で、磨耗試験機トライボギアType14(新東科学株式会社)によって、ブラシを用いて荷重200gf又は500gfを負荷したクリーンペーパーで往復1000回磨耗した。その後、試料の外観を目視で観察した。試験前後で試料の外観に変化がない場合には○と判定し、目立つキズが数本生じた場合には△と判定し、目立つキズが多数生じた場合には×と判定した(表4を参照)。 Abrasion resistance test: The obtained antireflection film 1 with a coating film was subjected to an abrasion resistance test as follows. First, using the antireflection film 1 with a coating film as a sample, 100 g of eight kinds of test powders (Kanto loam mud) described in JIS Z 8901 were immersed in a slurry dissolved in 1 L of water. Then, with the sample immersed in the slurry, the sample was worn 1000 times back and forth with a clean paper loaded with a load of 200 gf or 500 gf using a brush by a wear tester Tribogear Type 14 (Shinto Kagaku Co., Ltd.). Then, the appearance of the sample was visually observed. If there was no change in the appearance of the sample before and after the test, it was judged as ○, if there were several noticeable scratches, it was judged as △, and if there were many noticeable scratches, it was judged as × (Table 4). reference).

分光反射率測定: 得られた被覆膜付き反射防止膜1について、大塚電子株式会社製の反射分光膜厚計FE−3000によって分光反射率を測定した。そして、被覆膜付き反射防止膜1の中央部への入射光の入射角度を0°とし、入射光の波長域を350nm以上850nm以下の範囲内で変化させながら行った。波長域400nm700nm以下の全域に亘って反射率が1%以下である場合には○と判定し、上記反射率が1%を上回る場合には×と判定した(表4を参照)。 Spectral reflectance measurement: The spectral reflectance of the obtained antireflection film 1 with a coating film was measured by a reflection spectral film thickness meter FE-3000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. Then, the angle of incidence of the incident light on the central portion of the antireflection film 1 with a coating film was set to 0 °, and the wavelength range of the incident light was changed within the range of 350 nm or more and 850 nm or less. When the reflectance was 1% or less over the entire wavelength range of 400 nm and 700 nm or less, it was judged as ◯, and when the reflectance was more than 1%, it was judged as x (see Table 4).

以下、実施例及び比較例に関して述べる。 Hereinafter, Examples and Comparative Examples will be described.

実施例1から実施例13では、光学素子基材11として、TAC8、TAF1、FCD1及びBK7のいずれかからなるガラス材を用いた。そして、光学素子基材11の表面に、第1層から第N−1層を構成する低屈折率層4及び高屈折率層5を交互に成膜した。続いて、第N−1層の上に、アシストを伴わない物理蒸着法(PVD)又はイオンビームアシスト法(IAD)によって、第a層6a、第b層6b及び第c層6cを順に成膜することにより、第N層である最外屈折率層6を形成した。その後、反射防止膜2の最外屈折率層6表面に被覆膜3としての防汚膜又は親水膜を成膜することにより、被覆膜付き反射防止膜1を製造した。表1から表3に、各実施例の被覆膜付き反射防止膜1の具体的な層構成を示す。各表の「蒸着材料」の欄において、例えば、「ZrO+TiO」という記載は、ZrOとTiOとの混合酸化物であることを意味する。また、各表の「成膜方法」の欄において、「PVD」という記載はアシストを伴わない物理蒸着法によって成膜したことを意味し、「IAD」という記載はイオンビームアシスト法によって成膜したことを意味する。なお、最外屈折率層6は、第1層から第N−1層の各層を構成する材料や各層の成膜方法に影響を受けない。そのため、第1層から第N−1層の層構成に関する具体的な記載は省略する。 In Examples 1 to 13, a glass material made of any one of TAC8, TAF1, FCD1 and BK7 was used as the optical element base material 11. Then, the low refractive index layer 4 and the high refractive index layer 5 forming the first layer to the N-1 layer were alternately formed on the surface of the optical element base material 11. Subsequently, the a layer 6a, the b layer 6b, and the c layer 6c are sequentially formed on the N-1 layer by a physical vapor deposition method (PVD) or an ion beam assist method (IAD) without assistance. By doing so, the outermost refractive index layer 6 which is the Nth layer was formed. Then, the antireflection film 1 with a coating film was produced by forming an antifouling film or a hydrophilic film as the coating film 3 on the surface of the outermost refractive index layer 6 of the antireflection film 2. Tables 1 to 3 show specific layer configurations of the antireflection film 1 with a coating film of each embodiment. In the column of "deposited material" in each table, for example, the description "ZrO 2 + TiO 2 " means that it is a mixed oxide of ZrO 2 and TiO 2 . Further, in the column of "deposition method" in each table, the description "PVD" means that the film was formed by the physical vapor deposition method without assistance, and the description "IAD" means that the film was formed by the ion beam assist method. Means that. The outermost refractive index layer 6 is not affected by the materials constituting each of the first to N-1 layers and the film forming method of each layer. Therefore, a specific description regarding the layer structure of the first layer to the N-1 layer will be omitted.

比較例Comparative example

比較例1から比較例4では、光学素子基材11としてTAC8を用いた。そして、光学素子基材11の表面に、実施例1から実施例13と全く同様にして、第1層から第N−1層を構成する低屈折率層4及び高屈折率層5を交互に成膜した。続いて、第N−1層の上に、アシストを伴わない物理蒸着法(PVD)又はイオンビームアシスト法(IAD)によって、第a層6a、第b層6b及び第c層6cのうちの1層又は2層を成膜することにより、第N層である最外屈折率層6を形成した。表3に、各比較例の被覆膜付き反射防止膜1の具体的な層構成を示す。 In Comparative Examples 1 to 4, TAC8 was used as the optical element base material 11. Then, on the surface of the optical element base material 11, the low refractive index layer 4 and the high refractive index layer 5 constituting the first layer to the N-1 layer are alternately arranged in exactly the same manner as in Examples 1 to 13. A film was formed. Subsequently, on the N-1 layer, one of the a layer 6a, the b layer 6b, and the c layer 6c is performed by a physical vapor deposition method (PVD) or an ion beam assist method (IAD) without assistance. By forming a layer or two layers, the outermost refractive index layer 6 which is the Nth layer was formed. Table 3 shows a specific layer structure of the antireflection film 1 with a coating film of each comparative example.

次に、得られた実施例1から実施例13及び比較例1から比較例4の被覆膜付き反射防止膜1について、上述の方法によって、ヘーズ測定、信頼性試験、耐磨耗性試験及び分光反射率測定を行った。表1から表4に結果を示す。また、分光反射率測定については、図2に実施例1の被覆膜付き反射防止膜1の反射特性を示すグラフを示す。 Next, with respect to the obtained antireflection film 1 with a coating film of Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 4, the haze measurement, the reliability test, the abrasion resistance test and the abrasion resistance test were carried out by the above-mentioned methods. Spectral reflectance measurement was performed. The results are shown in Tables 1 to 4. Regarding the spectral reflectance measurement, FIG. 2 shows a graph showing the reflection characteristics of the antireflection film 1 with a coating film of Example 1.

Figure 2020148806
Figure 2020148806

Figure 2020148806
Figure 2020148806

Figure 2020148806
Figure 2020148806

Figure 2020148806
Figure 2020148806

[評価]
表1に示すように、実施例1から実施例13の被覆膜付き反射防止膜1は、ヘーズ測定、信頼性試験(高温試験、高温高湿試験)、耐磨耗性試験及び分光反射率測定の結果が、いずれも良好であった。なお、実施例2から実施例13の反射特性を示すグラフの形状は、図2に示す実施例1の反射特性を示すグラフの形状と同様に、波長域400nm700nm以下の全域に亘って反射率が1%以下であった。以上の結果から、実施例1から実施例13の被覆膜付き反射防止膜1は、膜吸収を抑制することができ、耐久性及び反射防止性能に優れることが明らかである。
[Evaluation]
As shown in Table 1, the antireflection film 1 with a coating film of Examples 1 to 13 has a haze measurement, a reliability test (high temperature test, high temperature and high humidity test), an abrasion resistance test, and a spectral reflectance. The measurement results were all good. The shape of the graph showing the reflection characteristics of Examples 2 to 13 has the same reflectance as the shape of the graph showing the reflection characteristics of Example 1 shown in FIG. 2 over the entire wavelength range of 400 nm and 700 nm or less. It was less than 1%. From the above results, it is clear that the antireflection film 1 with a coating film of Examples 1 to 13 can suppress film absorption and is excellent in durability and antireflection performance.

一方、比較例1から比較例4の被覆膜付き反射防止膜1は、いずれも、分光反射率測定の結果は良好であった。しかしながら、比較例1から比較例4の被覆膜付き反射防止膜1は、ヘーズ測定、信頼性試験及び耐磨耗性試験の結果が良好でなかった。以上の結果から、比較例1から比較例4の被覆膜付き反射防止膜1は、膜吸収を抑制することができないか、耐久性及び反射防止性能に優れるものでないことが明らかである。 On the other hand, the antireflection film 1 with a coating film of Comparative Examples 1 to 4 had good results of spectral reflectance measurement. However, the antireflection films 1 with a coating film of Comparative Examples 1 to 4 did not have good results in haze measurement, reliability test, and abrasion resistance test. From the above results, it is clear that the antireflection film 1 with a coating film of Comparative Examples 1 to 4 cannot suppress film absorption or is not excellent in durability and antireflection performance.

本件発明に係る被覆膜付き反射防止膜は、膜吸収を抑制することができ、耐久性及び反射防止性能に優れるため、光学レンズ、眼鏡レンズ、双眼鏡、車載用カメラや監視カメラ等のカメラ、又は他の光学装置のレンズ、ビームスプリッター、プリズム等に好適である。 The antireflection film with a coating film according to the present invention can suppress film absorption and is excellent in durability and antireflection performance. Therefore, optical lenses, eyeglass lenses, binoculars, cameras such as in-vehicle cameras and surveillance cameras, etc. Alternatively, it is suitable for lenses, beam splitters, prisms and the like of other optical devices.

1 被覆膜付き反射防止膜
2 反射防止膜
3 被覆膜
4 低屈折率層
5 高屈折率層
6 最外低屈折率層
6a 最外低屈折率層の第a層
6b 最外低屈折率層の第b層
6c 最外低屈折率層の第c層
11 基材
1 Anti-reflection film with coating film 2 Anti-reflection film 3 Coating film 4 Low refractive index layer 5 High refractive index layer 6 Outermost low refractive index layer 6a Outermost low refractive index layer a layer 6b Outermost low refractive index Layer b of layer 6c Layer c of outermost low refractive index layer 11 Base material

Claims (8)

基材の表面に設ける反射防止膜の表面に被覆膜を備えた被覆膜付き反射防止膜であって、
前記反射防止膜は、少なくとも低屈折率層及び高屈折率層を積層した多層積層構造を備え、
前記反射防止膜の前記基材から遠い側の最外層に設けた最外低屈折率層は、前記基材に近い側から順に、MgFからなる第a層と、アシストを伴わない物理蒸着法によって形成された第b層と、アシストを伴う物理蒸着法によって形成されたSiOからなる第c層とからなり、
前記被覆膜は、フッ素系有機化合物、フルオロシラン系化合物、シラン系化合物の群から選択された1種の化合物又は2種以上を含む混合物からなる防汚膜又は親水膜であることを特徴とする被覆膜付き反射防止膜。
An antireflection film with a coating film provided on the surface of the antireflection film provided on the surface of the base material.
The antireflection film has at least a multilayer laminated structure in which a low refractive index layer and a high refractive index layer are laminated.
The outermost low refractive index layer provided on the outermost layer of the antireflection film on the side farther from the base material is the layer a made of MgF 2 in order from the side closer to the base material, and a physical vapor deposition method without assistance. The b-layer formed by the above and the c-th layer made of SiO 2 formed by a physical vapor deposition method accompanied by an assist.
The coating film is characterized by being an antifouling film or a hydrophilic film composed of one compound selected from the group of fluoroorganic compounds, fluorosilane compounds, and silane compounds, or a mixture containing two or more of them. Anti-reflection film with a coating film.
前記第a層、前記第b層、前記第c層の各位相膜厚をQa、Qb、Qcとするとき、以下の条件式(1)を満たす請求項1に記載の被覆膜付き反射防止膜。
0.7<Qa+Qb+Qc<1.3・・・(1)
The antireflection with a coating film according to claim 1, wherein when the phase film thicknesses of the ath layer, the bth layer, and the cth layer are Qa, Qb, and Qc, the following conditional expression (1) is satisfied. film.
0.7 <Qa + Qb + Qc <1.3 ... (1)
前記第a層、前記第b層、前記第c層の各位相膜厚をQa、Qb、Qcとするとき、以下の条件式(2)を満たす請求項1又は請求項2に記載の被覆膜付き反射防止膜。
0.5≦Qa/(Qa+Qb+Qc)<1・・・(2)
The coating according to claim 1 or 2, wherein when the phase film thicknesses of the ath layer, the bth layer, and the cth layer are Qa, Qb, and Qc, the following conditional expression (2) is satisfied. Anti-reflection film with film.
0.5 ≤ Qa / (Qa + Qb + Qc) <1 ... (2)
前記第b層の物理膜厚が2nm以上である請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の被覆膜付き反射防止膜。 The antireflection film with a coating film according to any one of claims 1 to 3, wherein the physical film thickness of the b-layer is 2 nm or more. 前記第c層の物理膜厚が2nm以上である請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の被覆膜付き反射防止膜。 The antireflection film with a coating film according to any one of claims 1 to 4, wherein the physical film thickness of the c-th layer is 2 nm or more. 前記第b層は、SiO、Al、ZrO、TiO、Laの群から選択される酸化物又は複合酸化物からなる請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の被覆膜付き反射防止膜。 The b-layer is any one of claims 1 to 5, which is composed of an oxide or a composite oxide selected from the group of SiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , TiO 2 , and La 2 O 3. The antireflection film with a coating film described in 1. 前記反射防止膜を構成する前記最外低屈折率層以外の前記低屈折率層及び前記高屈折率層として、Al、SiO、Ta、TiO、Nb、ZrO、Laの群から選択される1種又は2種以上の混合物からなる層を1層以上備える請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の被覆膜付き反射防止膜。 As the low refractive index layer and the high refractive index layer other than the outermost low refractive index layer constituting the antireflection film, Al 2 O 3 , SiO 2 , Ta 2 O 5 , TiO 2 , Nb 2 O 5 , The antireflection with a coating film according to any one of claims 1 to 6, further comprising one or more layers composed of one or a mixture of two or more selected from the group of ZrO 2 and La 2 O 3. film. 前記被覆膜の物理膜厚が2nm以上50nm以下である請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の被覆膜付き反射防止膜。 The antireflection film with a coating film according to any one of claims 1 to 7, wherein the physical film thickness of the coating film is 2 nm or more and 50 nm or less.
JP2019043606A 2019-03-11 2019-03-11 Antireflection film with coating film Pending JP2020148806A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019043606A JP2020148806A (en) 2019-03-11 2019-03-11 Antireflection film with coating film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019043606A JP2020148806A (en) 2019-03-11 2019-03-11 Antireflection film with coating film

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020148806A true JP2020148806A (en) 2020-09-17

Family

ID=72430926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019043606A Pending JP2020148806A (en) 2019-03-11 2019-03-11 Antireflection film with coating film

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2020148806A (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003114303A (en) * 2001-10-04 2003-04-18 Olympus Optical Co Ltd Method for manufacturing optical thin film, and optical thin film
WO2013118622A1 (en) * 2012-02-08 2013-08-15 東海光学株式会社 Optical product and method for manufacturing same
JP2017167303A (en) * 2016-03-16 2017-09-21 株式会社タムロン Optical element and method for forming optical thin film

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003114303A (en) * 2001-10-04 2003-04-18 Olympus Optical Co Ltd Method for manufacturing optical thin film, and optical thin film
WO2013118622A1 (en) * 2012-02-08 2013-08-15 東海光学株式会社 Optical product and method for manufacturing same
JP2017167303A (en) * 2016-03-16 2017-09-21 株式会社タムロン Optical element and method for forming optical thin film

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11553120B2 (en) Optical element, optical system, and image pickup apparatus
US8789944B2 (en) Optical article and optical article production method
JP5622468B2 (en) Lens manufacturing method and lens
TWI659936B (en) Scratch-resistant chemically tempered glass substrate and use thereof
US20110229660A1 (en) Ion beam assisted deposition of ophthalmic lens coatings
WO2013183457A1 (en) Optical element
JP2012128135A (en) Optical article and method for manufacturing the same
CN111246997A (en) Transparent substrate laminate and method for producing same
JP7279713B2 (en) Optical thin film, optical member, and method for producing optical thin film
JP5698902B2 (en) Optical article and manufacturing method thereof
WO2018174049A1 (en) Lens with water repellent anti-reflection film and method for producing same
JP2010140008A (en) Optical article and method for manufacturing the same
JP5308640B2 (en) Antireflection film and optical member using the same
JP2006171204A (en) Method for manufacturing optical element
JP2020148806A (en) Antireflection film with coating film
JP6727454B2 (en) Antireflection film, optical element and optical system
JP7404673B2 (en) Antireflection film, its manufacturing method, and optical components
JP7599910B2 (en) Optical element, optical system, and optical device
JP2012163779A (en) Optical element with anti-reflection film
JP2014002270A (en) Camera nd filter and method of manufacturing the same
JP2010072635A (en) Optical article and method for manufacturing the same
JP5292137B2 (en) Antireflection film and optical element
JP2020190710A (en) Antireflection film and optical element having the same
JP7349687B2 (en) optical element
JP2023135937A (en) Optical elements, optical systems, and optical instruments

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220301

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230111

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230213

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230814