CN101157074B - 光膜的形成方法和装置以及光学物品 - Google Patents

Abstract

在光碟读取透镜(具有：有曲面的光学有效部和光学有效部外周的凸缘部)的光学有效部上形成光膜的装置，具有：固定光碟读取透镜并自由旋转的夹具、旋转夹具的组件、支持夹具自由旋转的盒体、将含有光膜成分的涂布液向光碟读取透镜喷雾或者滴下的喷嘴；夹具具有：光碟读取透镜的圆柱状台座和圆筒状外壳；圆筒状外壳具有：从圆筒部的上端向内侧方向突出的耳片，固定凸缘部；以8000rpm以上的旋转速度及50μm以下的旋转轴线晃动量旋转夹具，同时将涂布液向光学衬底喷雾或滴下的装置。

Description

光膜的形成方法和装置以及光学物品

技术领域

本发明涉及在光碟读取透镜(pick-up lens)等倾斜角较大的光学衬底上能够以良好的可再现性形成均匀的光膜的方法和装置，以及具有相关光膜的光学物品。

背景技术

一直以来，为了形成防反射膜等光膜，使用真空蒸镀法、反应溅射法、离子电镀法等物理蒸镀方法。但是，物理蒸镀方法需要在真空下进行，有成本高的缺点。因此，利用溶胶-凝胶反应，在透镜或平板显示等采用浸渍法、旋涂法、喷涂法等湿涂法。但是，浸渍法容易产生膜厚不均匀，很难形成不足1μm的薄膜。要形成比较均匀的光膜，旋涂法和喷涂法比较有利。

例如文件：日本特许第2794636号公开了一种形成薄膜的方法，作为制造对光波导管等光光学元素有用的高分子超薄膜(膜厚：10～1000)的方法，将含有0.1～20mg/mL的丁烯酸聚合体的溶液滴在玻璃光学衬底上，通过1000～15000转的旋转速度的旋涂法形成薄膜。

特开平6-246220号公开了一种透镜的表面处理方法，不仅没有透镜表面的硬膜液飞散及起泡等外观不良，硬膜液附着于透镜固定组件、喷嘴喷出口等引起的装置污染也较少，透镜相对于垂线以倾斜的轴为中心旋转，同时涂布硬膜液。

实用新案登录第3052152号公开了下述的装置，在汽车侧置式车型标示灯用的碗状的玻璃外罩的内面，将含有着色剂的树脂溶液均匀喷涂的装置，具有：接受皿，将玻璃外罩下方开口支持其旋转；喷枪，配置在接受皿下方，向旋转的玻璃外罩内面喷涂树脂溶液；调整组件，调整喷枪安装位置和仰角。

特开2000-140745号公开的方法为，向光学衬底喷雾硬膜液后，使光学衬底以500～3000rpm旋转，形成平滑的涂膜。

但是，日本特许第2794636、特开平6-246220号、实用新案登录第3052152号，以及特开2000-140745号记载的任一种湿涂法与物理蒸镀法相比，膜厚控制性差，很难在具有光信息记录/重放装置用的光碟读取透镜那样有高数值口径(NA：Numerical Aperture)、且倾斜角较大的光学衬底上，以良好的可再现性均匀地形成光膜。

特开2000-33301号公开了在透镜表面上形成均匀的光膜的方法。在该方法中，测量从固定的喷嘴向转动的透镜所喷出的涂剂的膜厚分布，调整喷嘴使膜厚分布满足预定条件，向旋转的透镜喷出涂剂。但是，在直径为5mm左右很小并且曲率较大的光碟读取透镜的情况下，只是调整喷嘴不能使光膜的膜厚均匀化。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种在倾斜角较大的光学衬底上能够以良好的可再现性形成均匀光膜的方法。

本发明的另一目的在于，提供一种在倾斜角较大的光学衬底上能够以良好的可再现性形成均匀光膜的装置。

本发明的再一目的是提供具有相关光膜的光学物品。

鉴于以上目的进行研究得到的结果，本发明的发明者使用固定光学衬底并自由旋转的夹具，以8000rpm以上的旋转速度及50μm以下的旋转轴线晃动量旋转夹具，同时将含有光膜成分的涂布液喷涂或滴在光学衬底上喷雾，发现能够以良好的可再现性形成具有优质均匀性的光膜，从而想到本发明。

即，本发明的方法为在光学衬底上形成光膜，特征为，将光学衬底固定于自由旋转的夹具，前述夹具旋转的同时，将含有光膜成分的涂布液向光学衬底喷雾或者滴下，保证前述夹具的旋转速度在8000rpm以上，并且前述夹具的旋转轴线晃动量在50μm以下。

较佳为保证前述夹具的旋转速度精度±0.05％以下。

使用与载气源和涂布液的液箱连通的喷嘴，较佳为通过从前述载气源将高压载气送向前述喷嘴，而在喷嘴处从前述液箱对前述涂布液负压吸引，从而由前述喷嘴喷雾前述涂布液。较佳为，前述涂布液的吐出量是1～10mL/分，前述涂布液的吐出量误差是0.1mL/分以下，前述载气吐出量是1～10L/分。

较佳为在一个单元内设置多个夹具，沿通过全部光学衬底上的路线移动喷雾前述涂布液的前述喷嘴，该情况下，前述喷嘴的移动速度是10～2000mm/秒。

较佳为设定前述涂布液的浓度为粘度在20cP以下。

较佳为反复进行在前述光学衬底上喷雾或滴下前述涂布液的步骤。

较佳为前述光学衬底是光碟读取透镜。

较佳为本发明的光学物品具有以上述方法形成的光膜。

在光学衬底上形成光膜的本发明的装置特征为，具有：固定前述光学衬底并自由旋转的夹具，旋转前述夹具的组件，将含有光膜成分的涂布液向光学衬底喷雾或者滴下的喷嘴；前述夹具的旋转速度8000rpm以上，并且前述夹具的旋转轴线晃动量为50μm以下。较佳为以8000rpm以上速度旋转的前述夹具的旋转速度精度±0.05％以下。

本发明的装置，在具有光学有效部和凸缘部的光碟读取透镜的光学有效部上形成光膜其中所述光学有效部具有曲面，所述凸缘部位于所述光学有效部的外周，所述装置的特征为，具有：固定前述光碟读取透镜并自由旋转的夹具、旋转前述夹具的组件、支持前述夹具自由旋转的盒体、将含有光膜成分的涂布液向前述光碟读取透镜喷雾或者滴下的喷嘴；前述夹具具有：在旋转中心支持前述光碟读取透镜的圆柱状台座、以及安装有前述圆柱状台座的圆筒状外壳；前述圆筒状外壳具有：圆筒部、从圆筒部的上端向内侧方向突出、固定前述凸缘部的耳片；以8000rpm以上的旋转速度及50μm以下旋转轴线的晃动量，旋转前述夹具，同时将前述涂布液向前述光学衬底喷雾或滴下。

前述夹具也可以具有设置在凸缘部和前述耳片之间的环形板。

较佳为前述圆筒状外壳螺接于前述圆柱状台座。

较佳为前述盒体支持多个夹具自由旋转，具有使前述喷嘴通过全部光碟读取透镜上移动的组件。

附图说明

图1是表示形成光膜的读取透镜的一例的剖视图。

图2是表示本发明一实施方式的光膜形成装置的部分剖切斜视图。

图3(a)是表示旋转夹具单元纵剖视图。

图3(b)是表示从图3(a)的旋转夹具单元上去除壳体上面状态的平面图。

图4(a)是表示固定了读取透镜的旋转夹具平面图。

图4(b)是图4(a)的A-A剖视图。

图5(a)是表示旋转夹具其他例的平面图。

图5(b)是图5(a)的B-B剖视图。

图6是表示旋转夹具其他例的剖视图。

图7是表示旋转夹具其他例的剖视图。

图8是表示旋转夹具其他例的剖视图。

图9是表示光膜形成装置的涂布装置的概略图。

图10是表示涂布装置的部分放大图。

图11是表示喷嘴移动方法一例的概略图。

图12是表示第二光膜形成装置使用的涂布装置的概略图。

图13(a)是表示旋转中的喷嘴在本发明范围以外的条件下所涂布的涂布液纵剖视图。

图13(b)是图13(a)的C-C剖视图。

图14(a)是表示旋转中的喷嘴在本发明范围内的条件下所涂布的涂布液纵剖视图。

图14(b)是图14(a)的D-D剖视图。

具体实施方式

参照附图说明本发明的各个实施方式，如果没有特别声明，则对于各个实施方式的说明也可以适用于其他实施方式。

1.光学衬底

作为形成光膜的光学衬底，是倾斜角较大而尺寸较小的透镜，例如图1所示的光信息记录/重放装置的光碟读取透镜1等，只作为举例但并不仅限于此。光碟读取透镜1的光学有效部1a的外周具有凸缘部1b。光学有效部1a表面上一点P的倾斜角α是通过点P的切线与光碟读取透镜1中心轴线C的正交直线之间的夹角角度。光碟读取透镜1的中心O位置是0°，远离中心O则逐渐变大。

光碟读取透镜1的材料最佳为使用玻璃或塑料。玻璃的具体例子如BK7、F2、SF1等，塑料的具体例子如丙烯酸树脂、聚碳酸脂、聚烯烃等。

2.光膜形成装置

以下以光学衬底1是光碟读取透镜(以下如果没有特别声明简称为透镜)为例，详细说明本发明的光膜形成装置。

(A)第一装置

图2表示本发明的第一光膜成型装置。该装置具有：(a)旋转夹具单元2，具有固定透镜1用的旋转夹具20；(b)升降装置3，支持旋转夹具单元2；(c)涂布装置4，具有在透镜1上方配置的喷嘴40和向喷嘴40提供涂布液的液箱41；(d)移动装置5，使喷嘴40相对于透镜1作二维或三维方向移动；(e)框体6，收容旋转夹具单元2、升降装置3、喷嘴40以及喷嘴移动装置5。为了防止从喷嘴40喷射出的涂布液13的喷雾充满框体6内之后而又附着于透镜1以外的部分，框体6的上壁具有供气口60，后壁具有排气口61。

(1)旋转夹具单元

如图3(a)和图3(b)所示，旋转夹具单元2包括：盒体22，具有轴承部220；电机21，收容在盒体22内；齿轮23，设置在电机21的旋转轴210的端部；多个齿轮24，与齿轮23咬合；旋转夹具20，具有固定于各个齿轮24下端部的旋转轴25。旋转轴25使旋转夹具20竖直，被轴承部220支持而自由旋转。为了旋转中不晃动，旋转夹具20具有固定透镜1的机构。该例中设置了四个旋转夹具20，但旋转夹具20的数目并不以此为限。旋转夹具20经由齿轮23、24组成的传动机构被电机21旋转。传动机构使用皮带也可以。

为了使以8000rpm以上的高速旋转的透镜1不产生晃动，旋转夹具20一定要牢固地固定，如图4(a)和图4(b)所示，上面具有收容透镜1的圆形凹部200a，侧面具有：圆柱状台座200，其具有螺纹部200b；圆筒状外壳201，与圆柱状台座200螺纹接合而握持透镜1。圆形凹部200a具有精确定位透镜1的直径和深度。

圆筒状外壳201具有：圆筒部201a，内面具有与圆柱状台座200的螺纹部200b螺纹接合的螺纹部201e；多个耳片201b，从圆筒部201a的上端向内侧方向突出。该例中耳片201b的数目是三个，但不仅限于此。各个耳片201b的尖端较细，其内端201c位于透镜1的凸缘部1b上面。以透镜1的中心轴线C为中心，耳片201b的内端201c的位置较佳为从凸缘部1b的外周起，凸缘部1b宽度D₁的20～80％范围内，更佳为30～60％范围内。内端201c如果在凸缘部1b的外周起不足D₁的20％位置，无法充分握持透镜1。另一方面，如果超过80％，则在凸缘部1b附近的光学有效部1a的外周部难以均匀形成。圆筒状外壳201的外径D₃没有特别限制，较佳为透镜1外径D₂的大约1.5～4倍。

各个耳片201b尖端较细，与邻接耳片201b、耳片201b之间露出透镜1的凸缘部1b设置有空间201d。另外尖端变细的耳片201b的端部可以弹性变形，弹性按压、固定凸缘部1b。因此在由耳片201b固定凸缘部1b时，可防止对凸缘部1b产生过大力。为了达到固定和防止破坏凸缘部1b的两个目的，耳片201b的厚度t₁较佳为凸缘部1b厚度H₁的2～10％。

圆筒状外壳201有空间201d，所以高速旋转时的偏向凸缘部1b旁边的光学有效部1a的外周部的涂布液13由于离心力而飞散，从而可以形成均匀的光膜。

旋转夹具20以8000rpm以上旋转时，旋转轴线的晃动量必须50μm以下。旋转轴线的晃动量在50μm以上时，获得的光膜不均匀。较佳为旋转轴线的晃动量在40μm以下，更佳为旋转轴线的晃动量在30μm以下。旋转夹具20的旋转轴线的晃动，通过配置于旋转夹具20侧面的激光位移测量仪(未图示)，测定固定透镜1的同时旋转的旋转夹具20侧面的位移而求得。测定进行三次，获得的测定值的最大值是旋转轴线的晃动。为了可以使旋转轴线较小晃动并高速旋转，支持旋转夹具20自由旋转的轴承部220必须是高精度的。

旋转夹具20以8000rpm以上旋转时，旋转速度精度较佳为±0.05％以下。旋转速度精度超过±0.05％，获得的光膜有可能不均匀。旋转速度精度更佳为±0.02％以下。旋转夹具20的旋转速度精度，通过监测与电机21直接连接的编码器的输出信号求得。

具有如上述较高旋转速度精度的电机21的具体例，较佳为硬盘、CD、DVD等驱动用主轴电机。圆柱状台座200和圆筒状外壳201的材料较佳为例如各种金属(合金钢、不锈钢、铝等)。

图5(a)和图5(b)所示的旋转夹具20a，除了在圆柱状台座200和圆筒状外壳201之间具有环形板202以外，与图4所示的旋转夹具20相同。环形板202与透镜1的凸缘部1b跨全周接触，耳片201b按压环形板202。该例中环形板202的外径D₄大于透镜1的外径D₂。环形板202的内径D₅与耳片201b的内端201c位置一致，当然不仅限于此。

图6所示的旋转夹具20b，除了耳片201b的向下方倾斜以外，与图4所示的旋转夹具20相同。向下方倾斜而增加耳片201b的按压力。

图7所示的旋转夹具20c，除了耳片201b中间弯曲，端部向下方倾斜以外，与图6所示的旋转夹具20b相同。从而使耳片201b增加对透镜1的凸缘部1b的按压力。

图8所示的旋转夹具20d，除了耳片201b的内端201c具有爪状向下方凸起201f以外，与图4所示的旋转夹具20相同。较佳为对应需要，在透镜1的凸缘部1b的上面设置承受向下方凸起201f的环装沟部。

(2)涂布装置

如图9所示，透镜1的涂布装置4具有：液箱41，装涂布液13；抽气组件42，使液箱41内脱气；加压供气组件43，向液箱41提供加压气体；喷嘴40，与液箱41连接；压缩机45，沿喷嘴40轴线方向提供载气；从喷嘴40将涂布液13和载气一起喷雾。载气较佳为不会与涂布液13反应的惰性气体。为了防止在喷嘴40的端部附着涂布液13，较佳为将喷嘴40做成由吐出涂布液13用的内管和喷出载气用的外管组成的双重管结构。这样的喷嘴40详细记载于文件特开2005-292478号。

(B)第二装置

图12是表示本发明第二光膜形成装置。该装置除了涂布装置4’具有从液箱41提供涂布液13的泵46以外，与第一装置相同。从喷嘴40吐出的涂布液13流速，通过存储有程序的控制器47控制泵46进行调节。泵46较佳为使用例如活塞泵。第二装置中，涂布液13从透镜1上滴落。

3.光膜的形成方法

使用第一装置及第二装置都可以形成光膜，以下以使用第一装置的情况详细说明。

(涂布液的调制)

将光膜成分与溶剂混合调制成涂布液13。作为光膜成分，可以使用金属醇、紫外线硬化树脂、热硬化树脂、以及无机颗粒与结合剂的复合物中的一种。当光膜成分是金属醇时要添加催化剂。作为催化剂，较佳为可以融解光膜成分的挥发性溶剂，具体例如酒精类、乙二醇类、酮类、酯类、氟化烃类、氟化醚类(例如全氟乙醚)。

涂布液13的粘度较佳为旋转夹具20cP以下，更佳为5cP以下。涂布液13的粘度超过旋转夹具20cP时，难以在透镜1上形成均匀的光膜。为得到这样的粘度，较佳为光膜成分的质量浓度为20％以下。

(2)涂布液向喷嘴的提供

通过抽气组件42使液箱41内变为负压后，通过加压供气组件43调节液箱41内的压力，控制喷嘴40处的负压吸引的涂布液13流量。加压供气组件43向液箱41提供加压气体的流量，通过例如质量流量控制器调整。

(3)透镜的旋转及涂布

固定透镜1的旋转夹具20以8000rpm以上的一定速度旋转。旋转夹具20的转动速度不足8000rpm时，如图13(a)和图13(b)所示，涂布液13偏向存在于旋转中的透镜1的光学有效部1a的外周部，产生涂布液13的圆周方向不均匀。转动速度8000rpm以上时，在光学有效部1a外周部的涂布液13，如图14(a)和图14(b)所示，由于较大的离心力而飞散。结果，抑制涂布液13的圆周方向不均匀。旋转夹具20的旋转速度较佳为9000rpm以上，更佳为9500rpm以上。旋转夹具20的旋转速度的实用上限是15000rpm。

但是，即使转动速度8000rpm以上，回转轴线的振动超过50μm时，涂布液13的不均匀仍较大。因此，为了得到均匀的光膜，必须保证旋转夹具20的回转轴线的振动量在50μm以下。

从压缩机45将高压气体送向喷嘴40，液箱41内的涂布液13在喷嘴40处被负压吸引，从喷嘴40喷雾涂布液13。为了形成均匀的光膜，涂布液13的吐出量较佳为1～10mL/分，涂布液13吐出量的误差较佳为0.1mL/分以下，载气的吐出量较佳为1～10L/分。涂布液13与载气的体积比较佳为1∶100～1∶10000，更佳为1∶500～1∶2000。这样，涂布液13与载气相比只有非常少的量，所以可均匀附着于透镜1。

喷嘴40较佳配置为使涂布液13对于透镜1垂直喷射。如图10所示，设定为喷雾直径SD完全覆盖光学有效部1a。较佳为喷嘴40与透镜1的之间的距离D₆大于透镜1的高度H₂。具体是距离D₆较佳为10～100mm。

如图11所示，在旋转夹具单元2设置多个(四个)旋转夹具20，在各个旋转夹具20固定透镜1的情况下，为了将涂布液13均匀涂布在所有透镜1上，较佳为使喷嘴40沿穿过透镜1中心O的正方形线400移动。与此相对，如果将喷嘴40设置在盒体22的中心O’，对全体透镜1同时喷雾涂布液13，各个透镜1上的距喷嘴40近侧与远侧涂布量不同，光膜的膜厚变得不均匀。

喷嘴40的移动速度较佳为10～2000mm/秒，更佳为10～1000mm/秒。移动速度超过

/秒时，对透镜1的涂布液13的涂布量不足。另一方面，移动速度不足10mm/秒时，一次的涂布量过多。

虽然一次喷雾也可以在透镜1上形成光膜，但如果要形成更均匀的光膜更佳为分成多次喷雾。如果称喷嘴40的移动为扫描，扫描次数对应于期望的光膜厚度而不同，在实际应用中较佳为1～3次。这样，喷雾涂布液13对于倾斜角较大的透镜1也可以均匀附着涂布液13。

(4)干燥及硬化处理

因为涂布液13中的溶剂有挥发性，透镜1上的涂膜可以自然干燥，也可以加热干燥。加热温度低于透镜1的玻璃相变温度。也可以对得到的光膜实施相应必要的硬化处理。例如涂布液含有热硬化树脂或紫外线硬化树脂的情况下，进行加热处理或紫外线照射。

从喷嘴40滴下涂布液13的第二装置的情况下，为了也形成均匀的光膜，使透镜1(旋转夹具20)的旋转速度在8000rpm以上，回转轴线的振动量在50μm以下。较佳为涂布液13的滴量为滴下一滴。涂布液13的吐出量(一滴的量)根据透镜1的大小，较佳为0.01～1.0mL。涂布液13当然也在透镜1的中心滴下。因为是滴下式，喷嘴40在各个透镜1上停止。

4.光学物品

通过上述方法可以在透镜1形成均匀膜厚1μm以下的光膜。光膜的典型例是防反射膜。例如使用第一装置在透镜1形成平均膜厚100nm以下的光膜的情况中，可以使倾斜角度α是65°部分的膜厚倾斜角度α是0°部分的膜厚的2.5倍以下。另外，使用第二装置在透镜1形成100nm以下的光膜的情况中，可以使倾斜角度α是0～65°区域内的膜厚最小值与最大值的差在20nm以内。

以上参照图示说明本发明，但本发明不仅限于以上内容，只要不改变本发明的目的，可以增加各种变更。

通过以下实施例详细说明本发明，本发明并不限定与此。

实施例一

(1)有机改性硅胶溶液的调制

将3.54g四甲氧基硅烷三聚体、30.33g甲醇、以及1.92g的0.05-N氨水，在室温下混合搅拌72小时，生成湿润状态的硅胶。通过倾析法除去甲醇后，向硅胶内加入乙醇并振荡，通过倾析法除去乙醇。加入甲基异丁基酮(MIBK)并振荡后，通过倾析法除去MIBK。

向硅胶内加入三乙基氯硅烷的MIBK溶液(体积浓度5％)，搅拌30小时，进行硅烷醇基有机改性。将得到的有机改性硅胶在MIBK内洗净后，加入MIBK稀释到质量浓度为1％，进行超声波处理(20kHz、500W、120分钟)得到粘度0.65cP的有机改性硅胶溶液(sol)。

(2)光膜的形成

使用如图2～4所示装置，将光碟读取透镜1(最大入射角：65°，直径D₂：4mm，光学有效部1a直径：3mm，高H₂：3mm)固定于旋转夹具20，旋转夹具20以10200rpm定速度旋转。通过在旋转夹具20侧面配置非接触式激光位移测量仪(Keyence公司制，测量部LC-2430，控制器LC-2400)，对旋转中的旋转夹具20侧面测量三次，最大值作为“旋转轴线的晃动”。其结果，旋转夹具20的旋转轴线的晃动是18μm。另外，通过监测与电机直接连接的编码器输出信号，求得旋转夹具20的旋转速度精度。其结果，旋转速度精度±0.01％以下。

将步骤(1)得到的有机改性硅胶溶液(sol)从喷嘴40喷雾，同时沿着如图11所示正方形线400移动喷嘴40，向各个透镜1涂布有机改性硅胶溶液。喷雾条件如同下述。

气体吐出量：6.0L/分

sol吐出量：6.0mL/分

sol吐出量误差：0.1mL/分以下

喷嘴移动速度：450mm/秒

喷嘴-透镜之间距离：20mm

喷雾直径SD：20mm

反复进行三次上述涂布步骤后，得到的涂膜在室温下干燥，由有机改性硅胶溶液形成光膜。对得到的十个光膜，用光学式厚度计测量0～65°倾斜角α的物理膜厚，求得各个倾斜角α的平均膜厚。平均膜厚及标准偏差如表一所示。

表一

倾斜角α	0°	10°	20°	30°	40°	50°	60°	65°
									平均膜厚(nm)	32	30	32	34	38	49	48	58
标准偏差	5	3	9	6	6	9	8	15

倾斜角α为65°部分的平均膜厚是倾斜角α为0°部分的平均膜厚的1.8倍，可以认为得到了均匀性优良的光膜，0～65°倾斜角α的平均膜厚变化平缓。

实施例二

除了旋转夹具20旋转速度是13000rpm以外，与实施例一相同，形成光膜。对得到的十个光膜，用上述同样方法测量0～65°倾斜角α的物理膜厚。求得各个倾斜角α的平均膜厚。平均膜厚及标准偏差如表二所示。

表二

倾斜角α	0°	10°	20°	30°	40°	50°	60°	65°
									平均膜厚(nm)	27	29	28	36	48	54	51	64
标准偏差	6	2	3	6	4	10	10	9

倾斜角α为65°部分的平均膜厚是倾斜角α为0°部分的平均膜厚的2.4倍，可以认为得到了均匀性优良的光膜。0～65°倾斜角α的平均膜厚变化平缓。

比较例一

除了使用旋转速度10200rpm的旋转夹具20旋转轴线晃动量为120μm的装置以外，与实施例一相同，形成光膜。对得到的十个光膜，用上述同样方法测量0～65°倾斜角α的物理膜厚。求得各个倾斜角α的平均膜厚。平均膜厚及标准偏差如表三所示。

表三

倾斜角α	0°	10°	20°	30°	40°	50°	60°	65°
									平均膜厚(nm)	40	41	42	46	64	78	90	113
标准偏差	9	6	7	14	16	8	17	34

倾斜角α为65°部分的平均膜厚是倾斜角α为0°部分的平均膜厚的2.8倍，光膜均匀性较差。

比较例二

除了旋转夹具20的旋转速度是2000rpm以外，与实施例一相同，形成光膜。对得到的十个光膜，用上述同样方法测量0～65°倾斜角α的物理膜厚。求得各个倾斜角α的平均膜厚。平均膜厚及标准偏差如表四所示。

表四

倾斜角α	0°	10°	20°	30°	40°	50°	60°	65°
									平均膜厚(nm)	67	67	88	113	214	279	186	62
标准偏差	6	7	28	50	35	51	98	63

倾斜角α为50°时的平均膜厚最大，是倾斜角α为0°部分的平均膜厚的4.2倍，而且倾斜角α为50～65°区域的平均膜厚急剧减小。因此可以认为光膜的均匀性差。

实施例三

使用具备有如图4所示旋转夹具20的如图12所示涂布装置4’，以10200rpm定速度旋转透镜1，将与实施例一相同的有机改性硅胶溶液滴下0.02mL。滴下条件和旋转条件如同下述。

滴下条件

胶液(sol)吐出量：0.02mL

喷嘴-透镜之间距离：20mm

旋转条件

旋转速度：10200rpm

旋转速度精度：±0.01％以下

旋转轴线晃动：18μm

反复进行三次上述涂布步骤后，在室温下干燥，由有机改性硅胶溶液形成光膜。对得到的十个光膜，用与上述相同方法测量0～65°倾斜角α的物理膜厚。求得各个倾斜角α的平均膜厚。平均膜厚及标准偏差如表五所示。

表五

倾斜角α	0°	10°	20°	30°	40°	50°	60°	65°
									平均膜厚(nm)	44	44	46	48	53	51	48	49
标准偏差	2	5	2	2	2	5	2	4

倾斜角α为0～65°区域平均膜厚最大值与最小值的差是9μm，可以认为得到了均匀性优良的光膜。

比较例三

除了使用旋转速度10200rpm的旋转夹具20旋转轴线晃动是120μm的装置以外，与实施例三相同，形成光膜。对得到的十个光膜，用上述同样方法测量0～65°倾斜角α的物理膜厚。求得各个倾斜角α的平均膜厚。平均膜厚及标准偏差如表六所示。

表六

倾斜角α	0°	10°	20°	30°	40°	50°	60°	65°
									平均膜厚(nm)	45	40	46	41	80	66	98	124
标准偏差	10	5	2	15	9	7	20	36

倾斜角α为0～65°区域平均膜厚最大值与最小值的差是84μm，可以认为光膜均匀性较差。

比较例四

除了旋转夹具20的旋转速度是2000rpm以外，与实施例三相同，形成光膜。对得到的十个光膜，用上述同样方法测量0～65°倾斜角α的物理膜厚。求得各个倾斜角α的平均膜厚。平均膜厚及标准偏差如表七所示。

表七

倾斜角α	0°	10°	20°	30°	40°	50°	60°	65°
									平均膜厚(nm)	70	73	92	109	251	300	160	58
标准偏差	5	9	24	48	30	60	100	53

倾斜角α为0～65°区域平均膜厚最大值与最小值的差是242μm。倾斜角α为50°时的平均膜厚是倾斜角α为0°部分的平均膜厚的4.3倍，而且倾斜角α为50～65°区域的平均膜厚急剧减小。因此可以认为光膜的均匀性差。

通过本发明，对于光碟读取透镜等倾斜角较大的光学衬底，能够以良好的可再现性廉价形成具有优质均匀性的光膜。

Claims (10)

1.在光学衬底上形成光膜的方法，特征在于，将光学衬底固定于自由旋转的夹具，旋转前述夹具的同时将含有光膜成分的涂布液向光学衬底喷雾或者滴下，保证前述夹具的旋转速度8000rpm以上，并且前述夹具的旋转轴线晃动量在50μm以下，其中，使用与载气源和涂布液液箱连通的喷嘴，从前述载气源将高压载气送向前述喷嘴，从前述液箱对前述涂布液在喷嘴处负压吸引，从前述喷嘴喷雾前述涂布液，其中，前述涂布液的吐出量是1～10mL/分，前述涂布液的吐出量误差是0.1mL/分以下，前述载气吐出量是1～10L/分。

2.如权利要求1所述的在光学衬底上形成光膜的方法，特征在于，保证前述夹具的旋转速度精度在±0.05％以下。

3.如权利要求1所述的在光学衬底上形成光膜的方法，特征在于，在一个单元内设置多个夹具，沿经过全部光学衬底上的路线移动喷雾前述涂布液的前述喷嘴。

4.如权利要求3所述的在光学衬底上形成光膜的方法，特征在于，前述喷嘴的移动速度是10～2000mm/秒。

5.如权利要求1所述的在光学衬底上形成光膜的方法，特征在于，设定前述涂布液的浓度，使粘度在20cP以下。

6.如权利要求1所述的在光学衬底上形成光膜的方法，特征在于，反复进行相对于前述光学衬底喷雾或滴下前述涂布液的步骤。

7.如权利要求1所述的在光学衬底上形成光膜的方法，特征在于，前述光学衬底是光碟读取透镜。

8.在光学衬底上形成光膜的装置，特征在于，具有：固定前述光学衬底并自由旋转的夹具，旋转前述夹具的组件，将含有光膜成分的涂布液向光学衬底喷雾或者滴下的喷嘴；前述夹具的旋转速度为8000rpm以上，并且前述夹具的旋转轴线晃动50μm以下，其中，使用与载气源和涂布液液箱连通的喷嘴，从前述载气源将高压载气送向前述喷嘴，从前述液箱对前述涂布液在喷嘴处负压吸引，从前述喷嘴喷雾前述涂布液，其中，前述涂布液的吐出量是1～10mL/分，前述涂布液的吐出量误差是0.1mL/分以下，前述载气吐出量是1～10L/分。

9.如权利要求8所述的在光学衬底上形成光膜的装置，特征在于，以8000rpm以上速度旋转的前述夹具的旋转速度的精度为±0.05％以下。

10.一种光学物品，特征在于，具有以如权利要求1～7中任一项所述方法形成的光膜。

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