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JP3353931B2 - Optical thin film, optical component formed with this optical thin film, antireflection film, and plastic optical component formed with this antireflection film - Google Patents

Optical thin film, optical component formed with this optical thin film, antireflection film, and plastic optical component formed with this antireflection film

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Publication number
JP3353931B2
JP3353931B2 JP03418393A JP3418393A JP3353931B2 JP 3353931 B2 JP3353931 B2 JP 3353931B2 JP 03418393 A JP03418393 A JP 03418393A JP 3418393 A JP3418393 A JP 3418393A JP 3353931 B2 JP3353931 B2 JP 3353931B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antireflection film
film
optical
moo
substrate
Prior art date
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Application number
JP03418393A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH06214101A (en
Inventor
健 川俣
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Olympus Optical 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.)
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Publication date
Application filed by Olympus Corp, Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Corp
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Publication of JPH06214101A publication Critical patent/JPH06214101A/en
Priority to US08/831,064 priority patent/US5825549A/en
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光学薄膜とこの光学薄
膜を形成した光学部品及び反射防止膜とこの反射防止膜
を形成したプラスチック製光学部品に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical thin film, an optical component having the optical thin film formed thereon, an antireflection film, and a plastic optical component having the antireflection film formed thereon.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、レンズ、ミラー、プリズム等の光
学部品の素材として、無機ガラスに代えてプラスチック
が多く用いられるようになってきている。その主な理由
は、軽量かつ低コストにて製作でき、しかも形状の自由
度が大きいという利点があるからである。また、かかる
利点を有することから、最近では光学部品以外の各種部
品にも幅広く利用されつつある。
2. Description of the Related Art In recent years, plastic has been increasingly used in place of inorganic glass as a material for optical components such as lenses, mirrors, and prisms. The main reason for this is that it is lightweight and can be manufactured at low cost, and has the advantage of a large degree of freedom in shape. Also, due to these advantages, recently, they have been widely used for various components other than optical components.

【0003】ところが、これらプラスチックにて構成し
た部品は、ガラスや金属製の部品に比して耐磨耗性,耐
擦傷性が劣るために、何らかの表面処理を施さなければ
実用上問題が多い。特にプラスチックを光学部品として
使用する場合には、光学ガラスの場合と同様に光学薄膜
を形成する必要がある。
However, parts made of these plastics are inferior in abrasion resistance and abrasion resistance as compared with glass or metal parts, and therefore have many practical problems unless some surface treatment is applied. In particular, when plastic is used as an optical component, it is necessary to form an optical thin film as in the case of optical glass.

【0004】プラスチック製光学部品の光学薄膜となる
光学多層膜としては、主に反射防止膜に関するものが多
く提案されており、従来、例えば特開昭62−1918
01号公報に開示されているような反射防止膜が知られ
ている。これは、空気側からプラスチック製基板側へ順
に、SiO,ZrO+TiO,ZrO,SiO
又はSiOという4層構成からなるものである。
As an optical multilayer film serving as an optical thin film of a plastic optical component, many optical multilayer films mainly related to an antireflection film have been proposed.
An antireflection film as disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 01-001 is known. This is because SiO 2 , ZrO 2 + TiO 2 , ZrO 2 , SiO
Alternatively, it has a four-layer structure of SiO 2 .

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】広い波長域にわたって
十分な反射防止効果を得るための光学薄膜にするために
は、低屈折率物質と高屈折率物質とを組み合わせた構成
とする必要があり、高屈折率物質としては、前記従来技
術に見られるZrOやTiOが用いられる場合が多
い。しかしながら、ZrOやTiO等は融点が高
く、通常のガラス基板上に反射防止膜を形成する場合と
同じ装置のセッティング方法では、蒸発源からの輻射熱
の影響で、プラスチック基板が加熱され、基板の表面が
ダメージを受けて膜の密着性が劣化したり、あるいは光
学部品にとって最も重要である面精度を劣化させるおそ
れがある。これは、特に、熱に弱いアクリル樹脂(PM
MA)を基板に用いた場合に顕著である。その対策とし
ては、蒸発源から基板までの距離を長くしたり、蒸発源
と基板との間に遮蔽板を設けて、蒸発源からの輻射熱の
影響を少なくする方法が考えられる。
In order to obtain an optical thin film for obtaining a sufficient antireflection effect over a wide wavelength range, it is necessary to combine a low refractive index material and a high refractive index material. As the high-refractive index substance, ZrO 2 or TiO 2 found in the above prior art is often used. However, ZrO 2 , TiO 2, and the like have a high melting point, and in the same setting method of an apparatus as when an antireflection film is formed on a normal glass substrate, the plastic substrate is heated by the influence of radiant heat from the evaporation source, and the substrate is heated. The surface may be damaged to deteriorate the adhesion of the film, or the surface accuracy which is the most important for the optical component may be deteriorated. This is especially true for heat-sensitive acrylic resins (PM
This is remarkable when MA) is used for the substrate. As a countermeasure, a method of increasing the distance from the evaporation source to the substrate or providing a shielding plate between the evaporation source and the substrate to reduce the influence of radiant heat from the evaporation source can be considered.

【0006】しかし、上記方法は、いずれもハード上の
大幅な改善が必要となるため、従来のガラス基板上への
反射防止膜を形成するための装置をそのまま使用するこ
とができないという不具合があった。また、上記方法で
は、必然的に蒸着時間が長くなり、生産性の点でも好ま
しくなかった。さらに、前記従来の反射防止膜は、ヒー
トサイクルに弱く、クラックが発生し易いという欠点も
あった。
However, all of the above-mentioned methods require a significant improvement in hardware, so that a conventional apparatus for forming an antireflection film on a glass substrate cannot be used as it is. Was. In addition, the above method inevitably requires a longer deposition time, which is not preferable in terms of productivity. Further, the conventional antireflection film has a drawback that it is vulnerable to a heat cycle and cracks easily occur.

【0007】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので、従来の装置を用いて容易に生産性良く形
成でき、しかも十分な密着性が得られ、基板の面精度の
劣化もなく、耐久性、特に耐ヒートサイクル性に優れた
光学薄膜と、この光学薄膜を形成した光学部品、特にプ
ラスチック製光学部品の反射防止膜とこの反射防止膜を
形成したプラスチック製光学部品を提供することを目的
とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and can be easily formed with high productivity using a conventional apparatus, and yet has sufficient adhesion, and the surface accuracy of the substrate is not deteriorated. To provide an optical thin film having excellent durability, especially heat cycle resistance, an optical component formed with the optical thin film, particularly an antireflection film of a plastic optical component and a plastic optical component formed with the antireflection film. The purpose is to:

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段および作用】上記課題を解
決するために、蒸発源からの輻射熱の低い材料を用いる
ことができれば、前述の装置改造の必要性、生産性の悪
さ、密着性および面精度の劣化等の問題点を解決するこ
とができる。このような材料として、MoO,W
,CeOの3つを挙げることができる。Mo
,WOは、従来、光学薄膜用材料としてはほとん
ど注目されていなかった材料であるが、完全に酸化した
状態であれば光の吸収の問題も無く、屈折率は1.85
〜2.1程度(蒸着条件によって変化する)であること
を見い出した。したがって、MoO,WOを高屈折
率物質として使用し、広帯域の反射防止膜を光学薄膜と
して形成することが可能である。
In order to solve the above-mentioned problems, if a material having low radiant heat from the evaporation source can be used, it is necessary to modify the above-mentioned apparatus, to lower the productivity, to obtain a good adhesion, and to improve the adhesion. Problems such as deterioration of accuracy can be solved. As such a material, MoO 3 , W
O 3 and CeO 2 can be cited. Mo
O 3 and WO 3 have hitherto hardly received much attention as materials for optical thin films. However, if they are completely oxidized, there is no problem of light absorption, and the refractive index is 1.85.
2.12.1 (varies depending on the deposition conditions). Therefore, it is possible to use MoO 3 and WO 3 as high-refractive-index materials, and to form a broadband antireflection film as an optical thin film.

【0009】一方、CeO2 は可視域の短波長側に吸収
があるため、反射防止膜としての使用はあまり好ましく
ない。特に、撮像系レンズへの適用は不適である。
[0009] On the other hand, CeO2 has absorption on the short wavelength side in the visible region, and is therefore not preferably used as an antireflection film. In particular, application to an imaging system lens is unsuitable.

【0010】そこで、第1の発明に係る光学薄膜は、光
学部品の基板上に形成されるSiの酸化物層と、前記S
iの酸化物層上に形成されたMoOおよびWOの少
なくとも一方を含む層と、を有するものである。また、
第2の発明に係る光学部品は、基板上に光学薄膜を形成
した光学部品において、前記基板上に形成されたSiの
酸化物層と、前記Siの酸化物層上に形成されたMoO
およびWOの少なくとも一方を含む層と、を有する
ものである。さらに、第3の発明に係る反射防止膜は、
プラスチック製光学部品の基板上に形成される2nm以
上のSiの酸化物層と、前記Siの酸化物層上に形成さ
れたMoOおよびWOの少なくとも一方を含む層
と、を有するものである。第4の発明に係るプラスチッ
ク製光学部品は、基板上に反射防止膜を形成したプラス
チック製光学部品において、前記基板上に形成された2
nm以上のSiの酸化物層と、前記Siの酸化物層上に
形成されたMoOおよびWOの少なくとも一方を含
む層と、を有するものである。
Therefore, an optical thin film according to a first aspect of the present invention comprises a Si oxide layer formed on a substrate of an optical component,
a layer containing at least one of MoO 3 and WO 3 formed on the oxide layer of i. Also,
An optical component according to a second aspect of the present invention is an optical component in which an optical thin film is formed on a substrate, wherein an Si oxide layer formed on the substrate and a MoO layer formed on the Si oxide layer are provided.
3 and WO 3 are those having a layer comprising at least one. Further, the antireflection film according to the third invention is characterized in that:
It has an oxide layer of Si of 2 nm or more formed on a substrate of a plastic optical component, and a layer containing at least one of MoO 3 and WO 3 formed on the oxide layer of Si. . A plastic optical component according to a fourth invention is a plastic optical component having an antireflection film formed on a substrate, wherein the plastic optical component is formed on the substrate.
a Si oxide layer having a thickness of at least nm and a layer formed on the Si oxide layer and containing at least one of MoO 3 and WO 3 .

【0011】ここで、MoO,WOを用いた光学薄
膜、特に反射防止膜を光学部品、特にプラスチック基板
上に形成するが、プラスチック基板から見て第1層目に
MoO,WOを用いるとまだヒートサイクルに弱
く、クラックが発生しやすい点があった。そこで、本発
明は、プラスチック製光学部品の基板上に形成した多層
反射防止膜において、基板側の第1層を光学的膜厚nd
が2nm以上のSiの酸化物層とし、第2層以降に、M
oOまたはWOの少なくともいずれか一方の物質を
含む層を少なくとも1層含むように構成した。
Here, an optical thin film using MoO 3 and WO 3 , particularly an anti-reflection film, is formed on an optical component, particularly a plastic substrate. When the plastic substrate is viewed, the first layer is formed of MoO 3 and WO 3 . When used, there was a point that it was still vulnerable to a heat cycle and cracks were easily generated. Accordingly, the present invention provides a multilayer antireflection film formed on a substrate of a plastic optical component, wherein the first layer on the substrate side has an optical thickness nd.
Is an oxide layer of Si having a thickness of 2 nm or more.
It was configured to include at least one layer containing at least one of oO 3 and WO 3 .

【0012】MoO,WOは光学薄膜となる反射防
止膜を構成する高屈折率物質として使用できるものであ
り、基板を加熱せずに成膜した場合の屈折率はそれぞれ
約2.0,1.85である。また、従来の高屈折率物質
であるZrOやTiO等と比較して低融点であり、
さらに、非常に蒸気圧の高い物質であるため、蒸発源に
て加えるエネルギーを極めて低く設定することができ
る。その結果、ハード上の改造を何ら加えることなく、
蒸発源からの輻射熱を低く抑えることができ、プラスチ
ック基板であっても基板の表面ダメージによる膜の密着
性劣化や、面精度の劣化が生じることもない。
[0012] MoO 3, WO 3 are those that can be used as a high refractive index material constituting an antireflection film made of an optical thin film, each about 2.0 refractive index of the case of forming without heating the substrate, 1.85. In addition, it has a lower melting point than conventional high refractive index materials such as ZrO 2 and TiO 2 ,
Further, since the substance has a very high vapor pressure, the energy to be added at the evaporation source can be set extremely low. As a result, without any hardware modifications
The radiant heat from the evaporation source can be kept low, and even if the substrate is a plastic substrate, deterioration of the adhesion of the film due to surface damage of the substrate and deterioration of the surface accuracy do not occur.

【0013】前述のように、MoO,WOはいずれ
も光学薄膜用材料としては従来ほとんど注目されていな
かった材料であるが、完全に酸化した状態であれば、波
長420nm以上の光の吸収は全く無く、400nmで
の吸収も2%弱であって、光学特性から見ても実用上、
何ら問題は無い。
As described above, both MoO 3 and WO 3 have not received much attention in the past as materials for optical thin films. However, when completely oxidized, MoO 3 and WO 3 absorb light having a wavelength of 420 nm or more. And the absorption at 400 nm is slightly less than 2%.
There is no problem at all.

【0014】なお、MoO3 ,WO3 を用いて反射防止
用多層膜を構成する場合、他の誘電体との混合物にして
使用しても良いのはもちろんである。MoO3 とWO3
との混合物でも良いし、MoO3 と他の誘電体、WO3
と他の誘電体、あるいはMoO3 とWO3 と他の誘電体
という混合物も用いることが可能である。この場合、特
にSiO2 との混合により、耐ヒートサイクル性や機械
的強度が向上することが確認されている。
When the antireflection multilayer film is formed using MoO 3 and WO 3 , it is needless to say that it may be used as a mixture with another dielectric. MoO 3 and WO 3
Or a mixture of MoO 3 and another dielectric, WO 3
And other dielectrics, or a mixture of MoO 3 , WO 3 and other dielectrics can be used. In this case, it has been confirmed that heat cycle resistance and mechanical strength are particularly improved by mixing with SiO 2 .

【0015】また、MoO3 ,WO3 を蒸着材料として
電子ビーム法により蒸着を行なおうとした場合、電子ビ
ームが反射してしまって、蒸着材料を加熱することが難
しい。しかし、MoO3 ,WO3 に他の誘電体を少量混
合することにより、電子ビームの反射を抑制することが
できる。この場合の混合物としては、前述のSiO2
他に、Al2 3 ,ZrO2 ,Ta2 5 ,TiO2
を用いることができる。これらの高融点物質との混合物
を蒸着材料とした場合には、蒸気圧が大幅に異なること
から、蒸着膜中にはMoO3 ,WO3 のみしか存在しな
いことになる。混合物の添加量としては1重量%以上あ
れば十分である。なお、この光学膜用蒸着材料について
は、プラスチック基板上への反射防止膜に限らず、広範
囲に利用できることはもちろんである。
When vapor deposition is to be performed by an electron beam method using MoO 3 or WO 3 as a vapor deposition material, the electron beam is reflected and it is difficult to heat the vapor deposition material. However, reflection of an electron beam can be suppressed by mixing a small amount of another dielectric material with MoO 3 and WO 3 . As the mixture in this case, Al 2 O 3 , ZrO 2 , Ta 2 O 5 , TiO 2, etc. can be used in addition to the above-mentioned SiO 2 . When a mixture with these high-melting substances is used as a vapor deposition material, only MoO 3 and WO 3 are present in the vapor deposited film because the vapor pressure is significantly different. It is sufficient that the amount of the mixture added is 1% by weight or more. It should be noted that this vapor deposition material for an optical film is not limited to an antireflection film on a plastic substrate, but can be used in a wide range.

【0016】本発明におけるプラスチックとは、特に制
限は無く、アクリル、ポリカーボネート、CR−39、
エネルギー硬化型樹脂等を含む。また、Siの酸化物層
とは、SiOx (x=1〜2)の組成のもののいずれで
も良い。この第1層目の光学的膜厚ndを2nm以上と
したのは、2nm未満では、ヒートサイクル試験により
クラックが発生するからである。この点については、実
施例にて詳細に説明する。また、第2層目以降の高屈折
率層は、MoO3 またはWO3 のみにて構成しても良い
し、他の誘電体との混合物層としても良い。
The plastic in the present invention is not particularly limited, and may be acrylic, polycarbonate, CR-39,
Including energy-curable resins. Further, the Si oxide layer may be any of those having a composition of SiO x (x = 1 to 2). The reason why the optical thickness nd of the first layer is set to 2 nm or more is that if it is less than 2 nm, cracks occur in the heat cycle test. This point will be described in detail in Examples. Further, the second and subsequent high refractive index layers may be composed of only MoO 3 or WO 3, or may be a mixture layer with another dielectric.

【0017】[0017]

【実施例1】表1に示すような構成で反射防止膜を構成
した。すなわち、屈折率n=1.49のアクリル樹脂(P
MMA)からなるプラスチック基板の表面に、MoO3
とSiO2 とを交互に積層したものである。
Example 1 An anti-reflection film having the structure shown in Table 1 was formed. In other words, an acrylic resin having a refractive index n = 1.49 (P
MoO 3 on a plastic substrate made of MMA)
And SiO 2 are alternately laminated.

【0018】[0018]

【表1】 [Table 1]

【0019】上記構成の反射防止膜は、図1に示す真空
蒸着装置を用いて形成した。10は真空チャンバで、真
空チャンバ10内の下方位置には、抵抗加熱蒸発源11
および電子銃蒸発源12がそれぞれ配列されている。1
3は抵抗加熱蒸発源11に取り付けた抵抗加熱用溶融ボ
ートで、14は電子銃蒸発源のハースライナである。真
空チャンバ10内の上方位置には、基板1を取付け可能
にし、軸中心に回転自在の回転ドーム15が配設されて
いる。16は図示を省略した真空ポンプに接続された真
空排気管である。蒸発源から基板1までの距離は、52
0mmである。上記の説明からわかるように、本装置
は、従来のガラス基板上に反射防止膜を形成する装置と
何ら異なる点は無い。
The antireflection film having the above structure was formed by using a vacuum deposition apparatus shown in FIG. Reference numeral 10 denotes a vacuum chamber, and a resistance heating evaporation source 11 is provided at a lower position in the vacuum chamber 10.
And an electron gun evaporation source 12 are arranged. 1
Reference numeral 3 denotes a resistance heating melting boat attached to the resistance heating evaporation source 11, and reference numeral 14 denotes a hearth liner of the electron gun evaporation source. At an upper position in the vacuum chamber 10, a rotating dome 15 which allows the substrate 1 to be mounted and is rotatable around an axis is provided. Reference numeral 16 denotes a vacuum exhaust pipe connected to a vacuum pump (not shown). The distance from the evaporation source to the substrate 1 is 52
0 mm. As can be seen from the above description, the present apparatus has no difference from the conventional apparatus for forming an antireflection film on a glass substrate.

【0020】図1の装置を用いて表1の構成の反射防止
膜を形成する方法を以下に示す。MoO3 層は、MoO
3 を顆粒状にしたものをMo製のボート13に入れて、
酸素ガスを全圧が2×10-4Torrになるまで導入しなが
ら抵抗加熱法により形成した。また、SiO2 層は、S
iO2 を顆粒状にしたものをハースライナ14に入れ
て、電子ビーム法により形成した。
A method for forming an antireflection film having the structure shown in Table 1 using the apparatus shown in FIG. 1 will be described below. MoO 3 layer is MoO
Put the granulated 3 into a Mo boat 13,
It was formed by a resistance heating method while introducing oxygen gas until the total pressure reached 2 × 10 −4 Torr. The SiO 2 layer is made of S
The granulated iO 2 was put into a hearth liner 14 and formed by an electron beam method.

【0021】上記のようにして形成した反射防止膜の分
光反射率を測定したところ、図2のようになっており、
プラスチック基板への反射防止膜として十分な特性を有
していた。また、セロハンテープを用いた剥離試験によ
る密着性評価試験の結果も良好であった。基板の面精度
の変化もなかった。
When the spectral reflectance of the antireflection film formed as described above was measured, it was as shown in FIG.
It had sufficient properties as an antireflection film on a plastic substrate. In addition, the result of the adhesion evaluation test by a peel test using a cellophane tape was also good. There was no change in the surface accuracy of the substrate.

【0022】本実施例においては、MoO3 が解離して
酸素欠乏状態になり、可視光を吸収するようになるのを
防止するために、成膜中にO2 ガスを導入したが、その
代わりに酸素プラズマを用いたり、あるいは酸素イオン
ビームを用いたりしても同様の結果が得られた。
In this embodiment, the O 2 gas is introduced during the film formation in order to prevent MoO 3 from dissociating and becoming oxygen-deficient and absorbing visible light. Similar results were obtained by using oxygen plasma or an oxygen ion beam.

【0023】[0023]

【実施例2】表2に示す構成の反射防止膜を、図1に示
す装置を用いて、WO3 を原料としてW製のボートを用
いる以外は実施例1と全く同様にして形成した。分光反
射率は図3のように十分な特性を有しており、密着性も
良好であった。
Example 2 An antireflection film having the structure shown in Table 2 was formed using the apparatus shown in FIG. 1 in exactly the same manner as in Example 1 except that a boat made of W was used with WO 3 as a raw material. The spectral reflectance had sufficient characteristics as shown in FIG. 3, and the adhesion was good.

【0024】[0024]

【表2】 [Table 2]

【0025】[0025]

【実施例3】表3に示す構成の反射防止膜を図1に示す
装置を用いて形成した。第2層及び第4層は、MoO3
及びWO3 粉末を重量比で2:1となるように混合した
顆粒をMo製ボート13に入れて、酸素ガスを全圧が8
×10-5Torrになるまで導入しながら、抵抗加熱法によ
り形成した。
Example 3 An anti-reflection film having the structure shown in Table 3 was formed using the apparatus shown in FIG. The second and fourth layers are made of MoO 3
And WO 3 powder were mixed at a weight ratio of 2: 1, and the resulting granules were placed in a Mo boat 13 and oxygen gas was supplied at a total pressure of 8%.
The film was formed by a resistance heating method while introducing the solution to a pressure of 10-5 Torr.

【0026】[0026]

【表3】 [Table 3]

【0027】分光反射率は、図4のように十分な特性を
有しており、密着性も良好であった。MoO3 とWO3
との混合比を変化させることで屈折率を調節することが
可能である。
The spectral reflectance had sufficient characteristics as shown in FIG. 4, and the adhesion was good. MoO 3 and WO 3
It is possible to adjust the refractive index by changing the mixing ratio with.

【0028】[0028]

【実施例4】表4に示す構成の反射防止膜を図1に示す
装置を用いて形成した。第1層のSiO層は、SiO原
料をMo製のボート13に入れて、酸素ガスを導入しな
がら抵抗加熱法により形成した。第2層のMoO
は、MoO粉末97〜98重量%とAl粉末2
〜3重量%とを混合してペレット状に固めたものを原料
としてハースライナ14に載置し、電子ビーム法により
形成した。第3層のSiO層は、SiO顆粒をハー
スライナ14に載置し、電子ビーム法により形成した。
Example 4 An antireflection film having the structure shown in Table 4 was formed using the apparatus shown in FIG. The first SiO layer was formed by placing a SiO raw material in a boat 13 made of Mo and introducing a oxygen gas by a resistance heating method. The second layer of MoO 3 comprises 97 to 98% by weight of MoO 3 powder and Al 2 O 3 powder 2
-3% by weight and solidified into a pellet was placed on a hearth liner 14 as a raw material and formed by an electron beam method. The third SiO 2 layer was formed by placing the SiO 2 granules on the hearth liner 14 and using an electron beam method.

【0029】[0029]

【表4】 [Table 4]

【0030】上記のようにして形成した反射防止膜の分
光反射率は図5のように十分な特性を有しており、密着
性も良好であった。
The spectral reflectance of the antireflection film formed as described above had sufficient characteristics as shown in FIG. 5, and the adhesion was good.

【0031】本実施例においては、MoO3 にAl2
3 を少量添加したものを蒸着材料として用いたために、
電子ビームが反射することなく、蒸着材料を電子銃にて
容易に加熱することができた。なお、Al2 3 の代わ
りにZrO2 ,Ta2 5 ,TiO2 を混合しても、同
様の効果が得られた。他の多くの高融点酸化物でも同様
の効果が得られる。
In this embodiment, Al 2 O is added to MoO 3.
Since a small amount of 3 was used as a deposition material,
The evaporation material could be easily heated by the electron gun without reflecting the electron beam. The same effect was obtained when ZrO 2 , Ta 2 O 5 , and TiO 2 were mixed instead of Al 2 O 3 . Similar effects can be obtained with many other high melting point oxides.

【0032】[0032]

【実施例5】表5に示す構成で反射防止膜を構成した。
すなわち、屈折率n=1.58のポリカーボネート樹脂
(PC)からなるプラスチック基板の表面にSiO
2 と、MoO3 とSiO2 との混合物とを交互に積層し
たものである。
Embodiment 5 An anti-reflection film having the structure shown in Table 5 was formed.
That is, the surface of a plastic substrate made of polycarbonate resin (PC) having a refractive index n = 1.58
2 and a mixture of MoO 3 and SiO 2 are alternately laminated.

【0033】MoO3 とSiO2 との混合物層は、以下
のようにして形成した。MoO3 顆粒とSiO2 顆粒と
を重量比で4:1となるように混合したものを蒸着材料
とした。これをハースライナ14に入れて、酸素ガスを
1×10-4Torr導入しながら、電子ビーム法により蒸着
した。
The mixture layer of MoO 3 and SiO 2 was formed as follows. A mixture of MoO 3 granules and SiO 2 granules at a weight ratio of 4: 1 was used as a vapor deposition material. This was put in a hearth liner 14 and vapor-deposited by an electron beam method while introducing oxygen gas at 1 × 10 −4 Torr.

【0034】[0034]

【表5】 [Table 5]

【0035】上記のようにして形成した反射防止膜の分
光反射率は、図6のように十分な特性を有しており、密
着性も良好であった。本実施例の反射防止膜は、MoO
3 にSiO2 を混合しているために、特にヒートサイク
ルに強く、「20℃1時間→−40℃1時間→20℃1
時間→70℃1時間保持」を1サイクルとして20サイ
クルを繰り返した後も、密着性の劣化やクラックの発生
等の問題は一切生じなかった。
The antireflection film formed as described above has a sufficient spectral reflectance as shown in FIG. 6, and has good adhesion. The antireflection film of this embodiment is made of MoO
Since 3 is mixed with SiO 2 , it is particularly resistant to a heat cycle, and “1 hour at 20 ° C. → 1 hour at −40 ° C. → 1 hour at 20 ° C.
Even after repeating 20 cycles with “time → holding at 70 ° C. for 1 hour” as one cycle, there was no problem such as deterioration of adhesion and generation of cracks.

【0036】SiO2 の混合量は、10重量%以上で、
上記と同様の効果が得られる。混合量を変化させること
で、屈折率を変化させることも可能である。また、WO
3 とSiO2 との混合膜でも、同様に耐ヒートサイクル
性等の耐久性に優れていることを確認した。
The mixing amount of SiO 2 is 10% by weight or more,
The same effects as above can be obtained. By changing the mixing amount, it is possible to change the refractive index. In addition, WO
It was also confirmed that the mixed film of 3 and SiO 2 was similarly excellent in durability such as heat cycle resistance.

【0037】[0037]

【実施例6】表6に示す構成で反射防止膜を構成した。
すなわち、屈折率n=1.49のアクリル樹脂(PMM
A)からなるプラスチック基板の表面に、WO3 とSi
2 とを交互に積層したものである。
Example 6 An anti-reflection film having the structure shown in Table 6 was formed.
That is, an acrylic resin (PMM having a refractive index n = 1.49)
WO 3 and Si on the surface of the plastic substrate made of A)
O 2 and O 2 are alternately stacked.

【0038】図1に示す装置を用いて表6に示す構成の
反射防止膜を形成した。WO3 層は、ペレット状にした
ものを電子銃により加熱して形成した。また、SiO2
層はSiO2 を顆粒状にしたものをハースライナ14に
入れて、電子銃により加熱して形成した。
An antireflection film having the structure shown in Table 6 was formed using the apparatus shown in FIG. The WO 3 layer was formed by heating the pelletized form with an electron gun. In addition, SiO 2
The layer was formed by putting a granulated SiO 2 into a hearth liner 14 and heating it with an electron gun.

【0039】[0039]

【表6】 [Table 6]

【0040】上記のようにして形成した反射防止膜の分
光反射率を測定したところ、図7に示すようになってお
り、プラスチック基板への反射防止膜として十分な特性
を有していた。また、セロハンテープを用いた剥離試験
による密着性評価試験の結果も良好であった。基板の面
精度の変化もなかった。
When the spectral reflectance of the antireflection film formed as described above was measured, it was as shown in FIG. 7, and it was found that the antireflection film had sufficient characteristics as an antireflection film for a plastic substrate. In addition, the result of the adhesion evaluation test by a peel test using a cellophane tape was also good. There was no change in the surface accuracy of the substrate.

【0041】さらに、上記のようにして形成した反射防
止膜のヒートサイクル試験を行った。「20℃1時間→
−40℃1時間→20℃1時間→70℃1時間保持」を
1サイクルとして、20サイクル繰り返した後も、密着
性の劣化やクラックの発生等の問題は一切生じなかっ
た。
Further, a heat cycle test was performed on the antireflection film formed as described above. "20 ° C for 1 hour →
Even after repeating 20 cycles of “40 ° C. for 1 hour → 20 ° C. for 1 hour → 70 ° C. for 1 hour”, no problems such as deterioration of adhesion and generation of cracks occurred.

【0042】[0042]

【実施例7】表6の第1〜5層目は実施例6と全く同じ
で、第1層目を無くしたもの、及び第1層目の膜厚を変
えた時の密着性、耐ヒートサイクル性についての評価結
果を表7にまとめて示す。第1層目のSiO2 層が無い
場合は、目視ではっきりとわかるクラックが全面に発生
するため、不良であるが、SiO2 層の光学的膜厚が5
nm以上あれば、クラックは全く発生しなくなる。Si
2 層の光学的膜厚が2nmの場合、クラックの発生は
目視ではわからないが、光学顕微鏡(50倍)で見ると
クラックの発生が確認された。しかし、これは光学特性
上は問題ないレベルのものであった。このように、第1
層目のSiO2 層の光学的膜厚は、少なくとも2nm以
上、好ましくは5nm以上であることが望ましい。これ
は、本実施例に限らず、他の膜構成、他のプラスチック
基板の場合も同様であった。
[Embodiment 7] The first to fifth layers in Table 6 are exactly the same as those in the sixth embodiment. The first layer is eliminated, and the adhesion and heat resistance when the thickness of the first layer is changed. Table 7 summarizes the evaluation results of the cycleability. If there is no first layer of the SiO 2 layer, since the cracks evident visually occurs on the entire surface, but is defective, the optical thickness of the SiO 2 layer 5
If it is not less than nm, no crack will be generated. Si
When the optical film thickness of the O 2 layer was 2 nm, the occurrence of cracks was not visually recognized, but the occurrence of cracks was confirmed by viewing with an optical microscope (× 50). However, this was at a level that did not cause any problem in optical characteristics. Thus, the first
It is desirable that the optical thickness of the second SiO 2 layer is at least 2 nm or more, preferably 5 nm or more. This is not limited to the present embodiment, and the same applies to other film configurations and other plastic substrates.

【0043】[0043]

【表7】 [Table 7]

【0044】上記のように、ヒートサイクル試験により
クラックが発生するのは、試験中にプラスチック基板が
膨張、収縮を繰り返すのに対して、MoO3 ,WO3
これに追随できずに応力が大きくなり、遂には破壊して
しまうからである。第1層目のSiの酸化物層は、この
応力を緩和する働きを持つので、クラックの発生を防止
することができると考えることができる。
As described above, cracks are generated by the heat cycle test because the plastic substrate repeatedly expands and contracts during the test, whereas MoO 3 and WO 3 cannot follow them and the stress is large. It will eventually be destroyed. Since the first Si oxide layer has a function of relaxing this stress, it can be considered that the generation of cracks can be prevented.

【0045】[0045]

【実施例8】表8に示す構成の反射防止膜を図1に示す
装置を用いて形成した。第1層目のSiO層は、SiO
原料をMo製のボート13に入れて、抵抗加熱法により
形成した。第2,4層目のWO層、第3,5層目のS
iO層は、実施例6と同様に電子銃による加熱により
形成した。また、第1〜5層目の成膜中には、酸素を2
×10−4Torr導入した。
Example 8 An antireflection film having the structure shown in Table 8 was formed using the apparatus shown in FIG. The first SiO layer is made of SiO
The raw materials were placed in a Mo boat 13 and formed by a resistance heating method. WO 3rd layer of 2nd and 4th layer, S of 3rd and 5th layer
The iO 2 layer was formed by heating with an electron gun as in Example 6. During the formation of the first to fifth layers, oxygen
× 10 −4 Torr was introduced.

【0046】[0046]

【表8】 [Table 8]

【0047】このようにして形成した反射防止膜の分光
反射率は図8に示すように充分な特性を有しており、密
着性も良好であった。また、ヒートサイクルによるクラ
ックの発生、密着性の劣化もなかった。
The spectral reflectance of the antireflection film thus formed had sufficient characteristics as shown in FIG. 8, and the adhesion was good. In addition, there was no generation of cracks and no deterioration in adhesion due to the heat cycle.

【0048】[0048]

【実施例9】実施例8のWO3 をMoO3 に置き換え
て、同様の実験を行った。その結果、密着性に優れてお
り、ヒートサイクルによるクラックの発生もなかった。
Ninth Embodiment A similar experiment was conducted by replacing WO 3 in Example 8 with MoO 3 . As a result, the adhesiveness was excellent, and no crack was generated by the heat cycle.

【0049】[0049]

【実施例10〜13】上記実施例はアクリル樹脂基板上
への反射膜の例であったが、表9には、他の基板を用い
た例を示す。いずれも密着性が良く、ヒートサイクルに
よるクラックの発生もない。
Embodiments 10 to 13 The above embodiments are examples of the reflection film on the acrylic resin substrate. Table 9 shows an example using another substrate. Each of them has good adhesiveness and does not generate cracks due to a heat cycle.

【0050】[0050]

【表9】 [Table 9]

【0051】[0051]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、高屈折
率層としてMoO,WOを含む層を用いたことによ
り、従来の蒸着装置に何ら改造を加えることなく蒸発源
からの輻射熱を低く抑えることができ、プラスチック基
板であってもその表面ダメージによる膜の密着性劣化や
面精度の劣化が生じることがない。また、第1層目にS
i酸化物層を2nm以上の光学的膜厚で設ければ、耐久
性、特に耐ヒートサイクル性が高くなる。
As described above, according to the present invention, the layer containing MoO 3 and WO 3 is used as the high refractive index layer, so that the conventional vapor deposition apparatus can be removed from the evaporation source without any modification. The radiant heat can be suppressed low, and even if the substrate is a plastic substrate, the adhesion of the film is not deteriorated or the surface accuracy is not deteriorated due to surface damage. In addition, S
When the i-oxide layer is provided with an optical thickness of 2 nm or more, durability, particularly heat cycle resistance, is increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例で用いた真空蒸着装置を示す概
略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a vacuum evaporation apparatus used in an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例1の反射防止膜の分光反射率特
性を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the spectral reflectance characteristics of the antireflection film of Example 1 of the present invention.

【図3】本発明の実施例2の反射防止膜の分光反射率特
性を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a spectral reflectance characteristic of an antireflection film of Example 2 of the present invention.

【図4】本発明の実施例3の反射防止膜の分光反射率特
性を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a spectral reflectance characteristic of an antireflection film of Example 3 of the present invention.

【図5】本発明の実施例4の反射防止膜の分光反射率特
性を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the spectral reflectance characteristics of the antireflection film of Example 4 of the present invention.

【図6】本発明の実施例5の反射防止膜の分光反射率特
性を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the spectral reflectance characteristics of the antireflection film of Example 5 of the present invention.

【図7】本発明の実施例6の反射防止膜の分光反射率特
性を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the spectral reflectance characteristics of the antireflection film of Example 6 of the present invention.

【図8】本発明の実施例8の反射防止膜の分光反射率特
性を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing the spectral reflectance characteristics of the antireflection film of Example 8 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 1 Substrate

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 光学部品の基板上に形成されるSiの酸
化物層と、 前記Siの酸化物層上に形成されたMoOおよびWO
の少なくとも一方を含む層と、 を有することを特徴とする光学薄膜。
1. An Si oxide layer formed on a substrate of an optical component, and MoO 3 and WO formed on the Si oxide layer
3. An optical thin film comprising: a layer containing at least one of 3 .
【請求項2】 基板上に光学薄膜を形成した光学部品に
おいて、 前記基板上に形成されたSiの酸化物層と、 前記Siの酸化物層上に形成されたMoOおよびWO
の少なくとも一方を含む層と、 を有することを特徴とする光学部品。
2. An optical component having an optical thin film formed on a substrate, comprising: an Si oxide layer formed on the substrate; and MoO 3 and WO formed on the Si oxide layer.
3. An optical component, comprising: a layer containing at least one of the following:
【請求項3】 プラスチック製光学部品の基板上に形成
される2nm以上のSiの酸化物層と、 前記Siの酸化物層上に形成されたMoOおよびWO
の少なくとも一方を含む層と、 を有することを特徴とするプラスチック製光学部品の反
射防止膜。
3. An oxide layer of Si having a thickness of 2 nm or more formed on a substrate of a plastic optical component, and MoO 3 and WO formed on the oxide layer of Si.
3. An anti-reflection film for a plastic optical component, comprising: a layer containing at least one of 3 .
【請求項4】 基板上に反射防止膜を形成したプラスチ
ック製光学部品において、 前記基板上に形成された2nm以上のSiの酸化物層
と、 前記Siの酸化物層上に形成されたMoOおよびWO
の少なくとも一方を含む層と、 を有することを特徴とするプラスチック製光学部品。
4. A plastic optical component having an anti-reflection film formed on a substrate, comprising: an oxide layer of Si having a thickness of 2 nm or more formed on the substrate; and MoO 3 formed on the oxide layer of Si. And WO
3. A plastic optical component, comprising: a layer containing at least one of 3 .
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