JPH02304504A

JPH02304504A - 光学部品用多層膜

Info

Publication number: JPH02304504A
Application number: JP1127273A
Authority: JP
Inventors: Takuji Hatano; 卓史波多野
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1989-05-19
Filing date: 1989-05-19
Publication date: 1990-12-18
Anticipated expiration: 2015-07-17
Also published as: JP3067134B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は光学部品用多層膜、特に付着力、耐溶剤性、耐
環境性に優れた光学部品用多層膜に関する。

従来の技術光学部品は、反射防止効果あるいは耐久性を改善する目
的等で、その部品の上に多層膜が形成される。従って、
その多層膜は少々の摩擦で剥離、損傷等を受けない耐久
性に優れた特性が要求される。

特に、今日、カメラ、ビデオ等の軽量化のため樹脂製光
学部品が多く導入されるに至っているが、樹脂基板上に
多層膜を形成するときは、樹脂の耐熱性の低さ故に樹脂
基板を加熱することはできない。基板を加熱することな
くその上に多層膜を形成しても、該多層膜は密着性等の
膜強度、耐溶剤性、耐環境性等の耐久性に劣る。そのた
め樹脂基板上に無加熱で膜強度、耐溶剤性等の耐久性に
優れた多層膜を形成することは非常に困難であり、樹脂
基板上に形成できる多層膜の種類は非常に少なく限定さ
れたものであった。

また、光学部品の基板にガラス製基板を用いる場合でも
、基板を無加熱の状態で、その上に膜強度、耐久性に優
れた多層膜を形成することは難しい。

樹脂基板上の多層膜の密着性の向上を図った技術として
、樹脂基板上に厚さ２〜５μｍのアルミニウム層を形成
し、その上にＭｇＦ２層を形成するもの（特公昭４７−
３８１８９号公報）、または樹脂基板上に金属Ｃｒ等の
蒸着層を形成し、その上にＭｇＦ　２の誘電体層を形成
した技術が知られている（特開昭６２−１８６２０２号
公報）。しかし、本発明とは構成が異なり、達成される
効果も異なる。

発明が解決しようとする課題本発明は光学部品、特に樹脂製光学部品上に形成しても
、特性等に経時変化がなく、密着性等の膜強度、耐溶剤
性および耐環境性等の耐久性に優れた多層膜を提供する
ことを目的とする。

課題を解決するための手段即ち、本発明はＹＦ３からなる層（以下ｒＹＦ、層」と
いう）と金属Ｃｒからなる層（以下［金属Ｃｒ層Ｊとい
う）を隣接する２層として含む光学部品用多層膜に関す
る。

本発明の光学部品用多層膜は少なくとも１層のＹＦ、層
とＣｒ層の隣接する２層を含み、ガラス基板上、合成樹
脂基板上に形成される。

特に、基板として合成樹脂基板を用いる場合、金属Ｃｒ
層は、その基板上に直接形成することが好ましく、該金
属Ｃｒ層上にＹＦ、層を形成する。

さらにそのＹＦ、層上に所望の特性を有する多層膜（例
えば反射防止膜、ハーフミラ−等）を形成する。そうし
た構成とすることにより、金属Ｃｒ層、ＹＦ、層を含め
た多層膜と樹脂基板とは密着性、耐環境性に優れたもの
となる。

合成樹脂基板としては、通常光学部品として使用されて
いる種類のものであれは、特に限定されず、例えばポリ
メチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネイト　ＣＲ−
３９等を挙げることができ、本発明は特に耐熱性の低い
樹脂に対しより有効である。

本発明は、該合成樹脂基板上に金属Ｃｒ層を設ける。金
属Ｃｒ層は基板と該Ｃｒ層上に形成される多層膜の密着
性を高める働きを有し、さらに得られる光学部品は高温
高湿に対する耐久性が向上する。

金属Ｃｒ層は、電子銃蒸着、抵抗加熱蒸着の方法により
形成することができ、その際、１００人を越えない厚さ
に形成する。１００Ａより厚く形成すると光の透過率が
非常に低下するからである。

金属Ｃｒ層上にはＹＦ、層を形成する。ＹＦ、層は耐溶
剤性（特に有機溶剤）を高める働きをする。

ＹＦ３層は、基板を加熱することなく、ＹＦ、材をカー
ボンルツボを使用して、電子銃（Ｅ、Ｂ、と略す）蒸着
することにより形成することができる。

膜厚は、多層膜の構成材料や各コート条件にもよるか、
５００人〜１μｍ程度あればよい。あまり厚く形成する
とクラックが発生したり、剥離が生しやすくなる。

本発明においては、上記ＹＦ、層上にさらに金属Ｃｒ層
を形成してもよい。このＣｒ層は、ＹＦ３層のクランク
発生の防止に有効であり、その際、膜厚は基板上に形成
したＣｒ層層膜上合計して前記した厚さ、即ち１００人
を越えないようにする。

光学部品用多層膜を光学部品基板（特に樹脂製基板）上
に形成された金属Ｃｒ層およびＹＦ、層を介して積層す
ることにより、耐溶剤性、耐環境性等の耐久性、密着性
に優れた多層膜が得られる。

特に樹脂基板に対しては、その効果がより顕著である。

本発明により、ＹＦ、層および金属Ｃｒ層を介在させる
ことにより、従来膜強度不足のため使用不Ｎ能であった
蒸着材料が使用可能となるため、種々の優れた光学特性
を有する多層膜、例えば反射防止膜、ハーフミラ−等を
得ることが可能となる。

例えば６層（空気側より第１層、第２Ｎ１第３層、第４
層、第５層、第６層）からなる反射防止膜であり、基板
上に金属Ｃｒ層およびＹＦ、層をその順で積層する構成
の場合、屈折率（ｎ）、膜厚（ｄ）および光学的膜厚（
ｎｄ）が以下記載の範囲または関係を満たすように形成
される。

第１層屈折率；ｎ皿≦ｎｓ光学的膜厚；　０．２λ。≦ｎ、　ｄ、≦０．３λ。

第２層屈折率；　　　　　ｌ、８≦０２光学的膜厚；０．３５λ。≦ｎ２ｄ２≦０．６λ。

第３層屈折率；ｎ３≦ｎ４光学的膜厚；０．０３λ。≦ｎ３　ｄ３≦０．１５λ。

第４層屈折率；ｎｓ≦ｎ４光学的膜厚、０．０３λ。≦ｎ４ｄ、≦０．２５λ０第
５層ＹＦ、層の厚さが５００Å以上１ｐｍ以下第６層金属Ｃｒ層の厚さが１００Ａ以下なお、ｎｓは基板の屈折率、ｎ、は第１層の屈折率、ｎ
２は第２層の屈折率、ｎ、は第３層の屈折率、ｎ、は第
４層の屈折率、ｄｌは第１層の膜厚、ｄ２は第２層の膜
厚、ｄ、は第３層の膜厚、ｄ、は第４層の膜厚、λ。は
主波長を表す。

上記多層膜構成において、第１．２および４層が上記範
囲から逸脱すると所望の波長領域で充分な反射防止効果
は得られない。第３層が上記範囲から逸脱しても同様で
あり、特に下限の膜厚は形成技術的観点から規定されて
いる。第６層の金属Ｃｒ層の厚さが１００Ａを越えると
透過率が低下するのみならず、反射防止効果にも悪影響
を及ぼす。

５層（空気側より第１層、第２層、第３層、第４層、第
５層）からなる反射防止膜の場合、金属Ｃｒ層、ＹＦ、
層重外の各層は反射防止効果の観点から屈折率（ｎ）、
膜厚（ｄ）および光学的膜厚（ｎｄ）が以下記載の範囲
または関係を満たすように、形成される。その範囲を逸
脱しまたはそれらの関係を満たさないと、充分な反射防
止効果が得られない。

第１層屈折率＋　　　　　　ｎｌ≦ｎｓ光学的膜厚：０．２λ。≦ｎ、　ｄ、≦０．３λ。

第２層屈折率；　　　　　１．８≦０２光学的膜厚；０．３５λ。≦ｎ２　ｄ２≦０．６λ。

第３層屈折率；　　　１．５≦ｎ、≦　１．８光学的膜厚；０
．１５λ。≦ｎ３　ａ、≦０．３５λ。

第４層（ＹＦ、層）５００Ａ以上ｌ／７１Ｒ以下の厚さ第５層（金属Ｃｒ層）１００Å以下なお、ｎｓは基板の屈折率、ｎｌは第１層の屈折率、ｎ
２は第２層の屈折率、ｎ、は第３層の屈折率、ｄ、は第
１層の膜厚、ｄ、は第２層の膜厚、ｄ３は第３層の膜厚
、λ。は主波長を表す。

上記反射膜構成において、第１層〜第３層はそのままで
第４層を金属Ｃｒ層、第５層をＹＦ、層および第６層を
金属Ｃｒ層とすることにより６層構成反射防止膜を形成
してもよい。その際の膜厚は前記した範囲内とする。

７層（空気側より第１層、第２層、第３層、第４層、第
５層、第６層、第７層）からなる反射防止膜の場合、金
属Ｃｒ層、ＹＦ、層重外の各層は反射防止効果の観点か
ら屈折率（ｎ）、膜厚（ｄ）および光学的膜厚（ｎｄ）
が以下記載の範囲または関係を満たすように、形成され
る。その範囲を逸脱しまたはそれらの関係を満たさない
と、充分な反射防止効果が得られない。第３層および第
４層の膜厚の下限は形成技術的観点から規定されており
、それ以下の膜厚に制御された膜を形成することは不可
能である。即ち、第１層〜第４層を以下の構成；第１層屈折率；ｎ１≦ｎｓ光学的膜厚：　０．２λ。≦ｎ、　ｄ、≦０．３λ。

第２層屈折率；　　　　　１．８≦０２光学的膜厚；０．３５λ。≦ｎ２ｄ、≦０．６λ。

第３層屈折率；０３≦０４光学的膜厚；０．０３λ。≦ｎ、　ｄ、≦０．１５λ。

第４層屈折率＋　　　　　　ｎｓ≦０４光学的膜厚；０．０３λ。≦ｎ、　ｄ４≦ｏ、２５λ。

第５層を金属Ｃｒ層、第６層をＹＦ、層および第７層を
金属Ｃｒ層とする。

なお、ｎｓは基板の屈折率、ｎ、は第１層の屈折率、ｎ
２は第２層の屈折率、ｎ、は第３層の屈折率、ｎ４は第
４層の屈折率、ｄｌは第１層の膜厚、ｄ２は第２層の膜
厚、ｄ、は第３層の膜厚、ｄ、は第４層の膜厚、λ０は
主波長を表す。

また、本発明はハーフミラ−にも有効で、例えば５層か
らなるハーフミラ−の構成は以下のような構成が例示さ
れる。

第１層屈折率；ｎ２≦０１光学的膜厚：０．２λ。≦ｎ、　ｄ、≦０．３λ。

第２層屈折率；ｎ２−〇。

光学的膜厚：０．２λ０≦ｎ２　ｄ２≦０．３λ０第０
層屈折率；ｎ、≧ｎｓ光学的膜厚；０．２λ。≦ｎ４　ｄ、≦０．３λ。

第４層（ＹＦｓ層）５００Å以上ｌｐ＋ｌ以下第５層（Ｃｒ層）１００Å以下なお、ｎｓは基板の屈折率、ｎ、は第１層の屈折率、ｎ
、は第２層の屈折率、ｎ３は第３層の屈折率、ｄｌは第
１層の膜厚、ｄ２は第２層の膜厚、ｄ、は第３層の膜厚
、λ。は主波長を表す。

第１層ないし第３層が上記範囲を逸脱すると充分な反射
率および透過率を得られない。

以上の膜構成は例示的なものであり、本発明ではＣｒ、
ＹＦ、以外の膜構成はここに示したものに限らず、所望
の分光特性を得るために必要な構成であればよい。

以下、実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明する。

衷鳳男光学部品基板上に表１〜表５に示した反射防止膜あるい
はハーフミラ−を作製した。

得られた光学部品の反射防止特性分光特性を表番号に対
応させて第１図〜第５図にそれぞれ示しＩこ。

なお、反射防止膜は入射角が００である。

ハーフミラ−（実施例３）は入射角が４５°である。

表１ＳｉＯ□　　　　１．４６　　　０．２４８ＴｉＯｚ　
　　　　２．２２　　　０．５０５Ｓｉ０２　　　　１
．４６　　　０．０３５Ｙ２０ｉ　　　　　１．７ｏ　
　　　Ｏ，１８２ＹＦ、　　　　　１．４９　　　０．
７５０Ｃｒ　　　　　　　　　　　　（ｄ−２５Ａ）表
２Ｓｉｎｇ　　　　　１．４６　　　０．２５０Ｔｉｌｔ
　　　　　２．２２　　　０．４９０ｙ、ｏ、　　　　
　Ｌ７０　　　０．２４０ＹＦ、　　　　　　１．４９
　　　０．５００Ｃｒ　　　　　　　　　　　　（ｄ＝
３．ＯＡ）基板ＰＣ１，５８表３ＴｉＯｚ　　　　　２−２０　　　０−２５０ＳｉＯｚ
　　　　　ｌ　、４６　　　０−２５０Ｔｉｅ：　　　
　　２．２０　　　０．２５０ＹＦ、　　　　　１．４
９　　　０．７５０Ｃｒ　　　　　　　　　　　　　　
　　ｃｄ＝３ｏ人）表４ＳｉＯ□　　　　１．４６　　　０．２５０Ａ１２Ｃｈ
　　　　　１．５６　　　０．２５０Ｃｒ　　　　　　
　　　　　　　　　　（ｄ＝３０人）ＹＦ、　　　　　
１．４９　　　０．１５０Ｃｒ　　　　　　　　　　　
　　　　（ｄ＝３０人）基板ＰＭＭＡ　　　１．４９表５Ｓｉｎｇ　　　　　１．４６　　　０．２４０ＳｉＯ□
　　　　１．４６　　　０．０９５Ｃｒ　　　　　　　
　　　　　（ｄ＝２５Ａ）ＹＦｓ　　　　　　　１−４
９　　　　０−１５０Ｃｒ　　　　　　　　　　　　（
ｄ＝２５Ａ）前記実施例１〜５について耐久試験を行っ
た。

耐久試験としては、下記３項目を行った。

１、テープ剥離テスト薄膜面上にテープを接着させた後、テープを垂直に剥す
操作を１０回繰り返す。

２、高温高湿テスト７０°Ｃ１８０％環境下に５００時間放置。

３、有機溶剤テスト＼。

アルコールを浸しｔ；布で２に９重の力をかけて４０回
擦る。

結果を下に示す。

表にのように本発明における膜構成では有機溶剤に対しても
良好であった。

発明の効果本発明によりＹＦ、層および金属Ｃｒ層を基板と多層膜
の間に介在させることにより、合成樹脂製光学基板ある
いはガラス基板上、耐溶剤性、耐環境性等の耐久性、密
着部、膜強度に優れた多層膜を構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第４図および第５図は反射防止膜の反
射率を示す図である。第３図はハーフミラ−の分光特性を示す図である。特許出願人　ミノルタカメラ株式会社代理　人　弁理士前　山　葆　はか１名第１図第２図第３図第４図茅５図

Claims

【特許請求の範囲】１、ＹＦ＿３からなる層と金属Ｃｒからなる層を隣接す
る２層として含む光学部品用多層膜。２、樹脂基板上に金属Ｃｒからなる層およびＹＦ＿３か
らなる層をその順に含む光学部品用多層膜。３、基板上に厚さ１００Å以下の金属Ｃｒからなる層お
よび厚さ５００Å以上のＹＦ＿３からなる層をその順に
含む光学部品用多層膜。