CN108463745B - 亲水性多层膜及其制造方法和摄像系统 - Google Patents

亲水性多层膜及其制造方法和摄像系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108463745B
CN108463745B CN201680056428.5A CN201680056428A CN108463745B CN 108463745 B CN108463745 B CN 108463745B CN 201680056428 A CN201680056428 A CN 201680056428A CN 108463745 B CN108463745 B CN 108463745B
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
hydrophilic
multilayer film
film layer
layers
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.)
Active
Application number
CN201680056428.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108463745A (zh
Inventor
高桥裕树
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.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
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 Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of CN108463745A publication Critical patent/CN108463745A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108463745B publication Critical patent/CN108463745B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11—Anti-reflection coatings
    • G02B1/113—Anti-reflection coatings using inorganic layer materials only
    • G02B1/115—Multilayers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11—Anti-reflection coatings
    • G02B1/113—Anti-reflection coatings using inorganic layer materials only
    • G02B1/115—Multilayers
    • G02B1/116—Multilayers including electrically conducting layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/18—Coatings for keeping optical surfaces clean, e.g. hydrophobic or photo-catalytic films

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Abstract

本发明提供一种设置于基板的表面的亲水性多层膜，亲水性多层膜具有：多层膜层，从基板侧依次分别层叠有至少1层以上折射率不同的至少两种层；及亲水性薄膜层，设置于多层膜层的表面。多层膜层具有1层以上的光催化剂层，光催化剂层中的1层与亲水性薄膜层相邻设置。亲水性薄膜层为具有在亲水性多层膜的表面和与光催化剂层的相邻面之间延伸的间隙的柱状结构，多层膜层中所包含的1层以上的光催化剂层具有包含相对于厚度方向具有倾斜度的间隙的倾斜柱状结构。

Description

亲水性多层膜及其制造方法和摄像系统
技术领域
本发明涉及一种设置于基板表面的亲水性多层膜及其制造方法和摄像系统。
背景技术
在户外使用的透镜和窗玻璃等部件中，除了具有所谓防反射功能的光学功能以外，还期待具有在下雨天淋湿部件表面的雨水使污垢漂浮而去除的所谓自清洁功能。因此在专利文献1所记载的结构体中，在多孔性SiO2层上形成有TiO2层，SiO2层由二维展开的SiO2粒子的单层或层叠有该单层的多层形成。根据该结构体的结构，通过上层的TiO2层而保持自清洁功能，且通过下层的多孔性SiO2层而显现防反射功能。并且，在专利文献2中所记载的防反射膜中，为了长时间维持防污性能，氧化钛和氧化锌、氧化铁、氧化钨等半导体光催化剂粘附于防反射膜上。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-187785号公报
专利文献2：日本特开平8-220305号公报
非专利文献
非专利文献1：田丸博、另外2名、“具有自清洁功能的户外用防反射膜”、Vol.59No.1(2011年03月号)、松下电工技术报告、[online]、[2015年9月24日检索]、互联网＜URL：http://www.panasonic.com/jp/corporate/technology-design/ptj/pdf/591_11.pdf＞
发明内容
发明要解决的技术课题
如上述已说明的专利文献1和专利文献2等，若在最表层形成氧化钛等光催化剂，则存在因该光催化剂的高折射率而无法获得充分的低反射特性，且夜间无法显现亲水性的问题。另一方面，在非专利文献1中记载的户外用防反射膜中，在最表层上层叠低折射率层，在其下层层叠TiO2等高折射率材料即光催化剂层，并且将最表层设为多孔质结构。通过在最表层上配置低折射率层、且在其下层配置高折射率层而可获得防反射效果，通过将最表层设为多孔质结构而可获得亲水性，但光催化剂层的氧化分解活性在大部分被多孔质结构的低折射层遮蔽的状态下被利用。因此，为了实现基于光催化剂的充分的自清洁功能，需要尽量提高光催化剂层本身的效果，因此效率不高。并且，若强力擦拭最表面，则有可能多孔质结构受到破坏，从耐磨损性的观点考虑，在实用性上存在问题。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种能够维持高耐磨损性、且兼备高亲水性和有效的自清洁功能的亲水性多层膜及其制造方法和摄像系统。
用于解决技术课题的手段
本发明的一方式为一种亲水性多层膜，其设置于基板表面，其中，上述亲水性多层膜具有：多层膜层，从上述基板侧依次分别层叠有至少1层以上折射率不同的至少两种层；及亲水性薄膜层，设置于上述多层膜层的表面，上述多层膜层具有1层以上的光催化剂层，上述光催化剂层中的1层与上述亲水性薄膜层相邻设置，上述亲水性薄膜层为具有在上述亲水性多层膜的表面与上述光催化剂层的相邻的表面之间延伸的间隙的柱状结构，上述多层膜层中所包含的1层以上的上述光催化剂层具有包含相对于厚度方向具有倾斜度的间隙的倾斜柱状结构。
本发明的一方式的摄像系统在与外部气体接触的面上具有作为防反射膜的上述亲水性多层膜。
本发明的一方式为亲水性多层膜的制造方法，所述亲水性多层膜在基板表面具有：多层膜层，从上述基板侧依次分别层叠有至少1层以上折射率不同的至少两种层；及亲水性薄膜层，设置于上述多层膜层的表面，上述多层膜层具有1层以上的光催化剂层，上述光催化剂层中的1层与上述亲水性薄膜层相邻设置，其中，将上述多层膜层中所包含的1层以上的上述光催化剂层通过倾斜蒸镀而形成。
发明效果
根据本发明，能够提供一种维持高耐磨损性、且能够兼备高亲水性和有效的自清洁功能的亲水性多层膜及其制造方法和摄像系统。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式所涉及的亲水性多层膜的概略结构的一例的剖面示意图。
图2是将本发明的一实施方式所涉及的亲水性多层膜的剖面进行放大摄影的电子显微镜图像。
图3是表示本发明的一实施方式所涉及的亲水性多层膜的概略结构的另一例的剖面示意图。
图4是表示本发明的一实施方式所涉及的亲水性多层膜的概略结构的另一例的剖面示意图。
图5是表示本发明的一实施方式所涉及的亲水性多层膜的概略结构的另一例的剖面示意图。
图6是表示本发明的一实施方式所涉及的亲水性多层膜的概略结构的另一例的剖面示意图。
图7是表示实施例1～6及比较例1中的基板及亲水性多层膜的层结构、各层的材料及膜厚[nm]、各实施例及比较例1的平均反射率、亲水性及耐磨损性的表格。
图8是表示实施例7～10及比较例1中的基板及亲水性多层膜的层结构、各层的材料及膜厚[nm]、各实施例及比较例1的平均反射率、亲水性及耐磨损性的表格。
图9是表示实施例11～12及比较例2中的基板及亲水性多层膜的层结构、各层的材料及膜厚[nm]、各实施例及比较例2的平均反射率、亲水性及耐磨损性的表格。
图10是表示实施例13～14及比较例2中的基板及亲水性多层膜的层结构、各层的材料及膜厚[nm]、各实施例及比较例2的平均反射率、亲水性及耐磨损性的表格。
图11是表示实施例15～16及比较例3中的基板及亲水性多层膜的层结构、各层的材料及膜厚[nm]、各实施例及比较例3的平均反射率、亲水性及耐磨损性的表格。
图12是表示在实施例1～3及比较例1中用作基板10的“D263T”中的波长与折射率的图表。
图13是表示在实施例4～6中用作基板10的“FD110”中的波长与折射率的关系的图表。
具体实施方式
以下，参考附图，对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示本发明的一实施方式所涉及的亲水性多层膜的概略结构的一例的剖面示意图。并且，图2是将本发明的一实施方式所涉及的亲水性多层膜的剖面放大摄影的电子显微镜图像。
如图1所示，一实施方式的亲水性多层膜100形成于透明的基板10的表面。基板10由玻璃或塑料等形成，并构成以平板、凹透镜、凸透镜等为主使用于光学装置中的光学元件或窗玻璃。亲水性多层膜100具有：多层膜层101，从基板10侧依次分别层叠有1层以上折射率不同的至少两种层；及亲水性薄膜层103，设置于多层膜层101的表面。
图1所示的多层膜层101为具有低折射率的层111及具有高折射率的层113(113s)交替层叠的6层结构。具有低折射率的层111的材料为氧化硅、氧氮化硅、氧化镓、氧化铝、氧化镧、氟化镧、氟化镁、氢氧化硅、氮氧化硅等。图1及图2中例示出氧化硅(SiO2)。另一方面，具有高折射率的层113(113s)的材料为氧化钛、氧化锌、氧化铁、氧化钨等具有光催化剂活性的金属氧化物。图1及图2中例示出氧化钛(TiO2)。另外，具有低折射率的层111的折射率是指，比具有高折射率的层113的材料所具有的折射率更低的折射率。以下，将具有高折射率的层113(113s)称作“光催化剂层”。与基板10相反的一侧的多层膜层101的最表层为该光催化剂层113。
亲水性薄膜层103形成于多层膜层101的表面，并构成亲水性多层膜100的最表层。亲水性薄膜层103的材料为所谓氧化硅的具有亲水性的金属氧化物，具有比光催化剂层113的折射率更低的折射率。图1及图2中例示出氧化硅(SiO2)。
由此，在基板10上形成具有低折射率的层111和具有高折射率的光催化剂层113(113s)交替层叠的多层膜层101，在多层膜层101的最表层上形成光催化剂层113(113s)，在该光催化剂层113的上层形成低折射率的亲水性薄膜层103。从而，层叠有多层膜层101及亲水性薄膜层103的亲水性多层膜100具有防反射膜、反射膜、半反射镜膜及带通滤光器膜中的任一个的光学功能。作为防反射膜而构成的亲水性多层膜100设置于例如摄像系统的透镜。
构成亲水性多层膜100的多层膜层101及亲水性薄膜层103利用真空蒸镀等气相成膜法而形成。尤其，多层膜层101中所包含的1层以上的光催化剂层113及亲水性薄膜层103中的至少1层通过在使基板10倾斜的状态下进行的倾斜蒸镀而形成。此时，蒸镀材料以与蒸镀时基板10的倾斜角度对应的角度倾斜地堆积。其结果，通过倾斜蒸镀而形成的层成为倾斜柱状结构，在相对于该层的厚度方向倾斜的方向上林立的微小的柱状结构体之间形成间隙。并且，具有倾斜柱状结构的层的亲水性多层膜100的表面侧的面，即，与基板10相反的一侧的面具有基于柱状结构体的凹凸形状。从而，形成于具有倾斜柱状结构的层上的层通过材料粒子从相对于基板10大致成直角的方向进行蒸镀而形成，但是因蒸镀材料堆积于凸部上而具有柱状结构。在具有柱状结构的层中，在相对于该层的厚度方向直立的柱状结构体之间形成间隙。另外，多层膜层101的靠基板10侧的层比具有倾斜柱状结构的层更为各向同性且稠密的层(所谓的实心层)。
具有倾斜柱状结构的层中的间隙的倾斜角度为相对于与基板10平行的面10度～85度范围的值，更优选为30度～85度范围的值。例如若倾斜角度为30度～45度，则在具有倾斜柱状结构的层的上层，以90％～96％的密度形成柱状结构体，若倾斜角度为45度～85度，则在具有倾斜柱状结构的层的上层，以80％～90％的密度形成柱状结构体。
在图1及图2所示例中，从多层膜层101的表面(与基板10相反的一侧的面)侧数，构成第1层的光催化剂层113s通过倾斜蒸镀而具有倾斜柱状结构，形成于具有倾斜柱状结构的该光催化剂层113s上的亲水性薄膜层103具有柱状结构。另外，如图3所示，从多层膜层101的表面(与基板10相反的一侧的面)侧数，构成第3层的光催化剂层113s通过倾斜蒸镀而形成且具有倾斜柱状结构的情况下，形成于具有倾斜柱状结构的该光催化剂层113s上的多层膜层101的第2层及第1层、亲水性薄膜层103具有柱状结构。同样地，如图4所示，从多层膜层101的表面(与基板10相反的一侧的面)侧数，构成第5层的光催化剂层113s通过倾斜蒸镀而形成且具有倾斜柱状结构的情况下，形成于具有倾斜柱状结构的该光催化剂层113s上的多层膜层101的第4层～第1层、亲水性薄膜层103具有柱状结构。并且，如图5所示，从多层膜层101的表面(与基板10相反的一侧的面)侧数，构成第5层、第3层及第1层的各光催化剂层113s通过倾斜蒸镀而形成且具有倾斜柱状结构的情况下，形成于具有倾斜柱状结构的这些光催化剂层113s上的多层膜层101的第4层及第2层、亲水性薄膜层103具有柱状结构。
如上所述，在本实施方式中，多层膜层101中所包含的光催化剂层113(113s)中的至少1层通过倾斜蒸镀而形成，通过倾斜蒸镀而形成的光催化剂层113s具有微小的柱状结构体在相对于该层的厚度方向倾斜的方向上林立的倾斜柱状结构。具有倾斜柱状结构的光催化剂层113s的表面侧(与基板10相反的一侧)的面具有基于柱状结构体的凹凸形状。从而，形成于具有倾斜柱状结构的光催化剂层113s上的层因蒸镀材料堆积于凸部上而具有柱状结构。在具有柱状结构的层中，由于在相对于该层的厚度方向直立的柱状结构体之间形成有间隙，因此具有包含亲水性薄膜层103的柱状结构的层具有基于毛细管现象的高亲水性。并且，根据包含于多层膜层101中的光催化剂层113s的光催化剂作用所产生的电子在具有柱状结构或倾斜柱状结构的层的内部所形成的间隙中移动，该电子有助于在亲水性多层膜100的表面生成活性氧或羟基自由基(OH自由基)。通过如此生成的活性氧或OH自由基对附着于亲水性多层膜100的表面的有机物(污垢)进行氧化分解而进行自清洁。在本实施方式中，根据光催化剂层113s的光催化剂作用所产生的电子进行移动的层内部的间隙为连通至亲水性多层膜100的表面的大致直线状的路径，因此电子能够有效地移动至亲水性多层膜100的表面。从而，可以有效地进行附着于亲水性多层膜100的表面的有机物的氧化分解(自清洁)。如此能够兼备亲水性多层膜100中的高亲水性和有效的自清洁功能。
另外，如图6所示，可以使形成于具有倾斜柱状结构的光催化剂层113s上的亲水性薄膜层103或多层膜层101的其他层通过倾斜蒸镀而形成。该情况下，形成于具有倾斜柱状结构的光催化剂层113s上的亲水性薄膜层103也具有倾斜柱状结构。在具有倾斜柱状结构的亲水性薄膜层103中，由于在相对于该层的厚度方向倾斜的方向上林立的柱状结构体之间形成有间隙，因此包含亲水性薄膜层103的具有倾斜柱状结构的层具有基于毛细管现象的高亲水性。并且，根据包含于多层膜层101中的光催化剂层113s的光催化剂作用所产生的电子在形成于具有倾斜柱状结构的层的内部的间隙中移动，但由于该间隙为连通至亲水性多层膜100的表面的大致直线状的路径，因此电子能够有效地移动至亲水性多层膜100的表面。从而，可以有效地进行附着于亲水性多层膜100的表面的有机物的氧化分解(自清洁)。由此，即使为图6所示的结构，也能够兼备亲水性多层膜100中的高亲水性和有效的自清洁功能。
实施例
以下，在对本发明的实施例进行说明，并且对本发明的结构及效果进行更详细的说明。
[实施例1～6及比较例1]
图7是表示实施例1～6及比较例1中的基板10及亲水性多层膜100的层结构、各层的材料及膜厚[nm]、各实施例及比较例1的平均反射率、亲水性及耐磨损性的表格。另外，平均反射率为以1[nm]的间隔测定400[nm]～700[nm]的波长范围的反射率的值的合计值除以反射点数的值。在亲水性多层膜100为防反射膜的情况下，平均反射率在实际应用上优选为0.5[％]以下。并且，亲水性为在实施了蜡试验(涂蜡→清洗→UV(ultraviolet：紫外线)光照射)之后的水的接触角[deg：度]，在实际应用上优选为10[deg]以下。并且，耐磨损性表示在使用市售的刷帚实施了摩擦试验(权重100[g/cm2])时有无膜剥落。表示耐磨损性的结果的“A”表示即使摩擦100次也未产生膜剥落，“B”表示摩擦50次时产生了膜剥落。
在实施例1～3及比较例1中，作为基板10而使用折射率(波长550[nm])为1.52527的低折射率的“D263T”(SCHOTT AG制造)。图12中示出在实施例1～3及比较例1中用作基板10的“D263T”中的波长与折射率的关系。并且，在实施例4～6中，作为基板10而使用折射率为1.79123的高折射率的“FD110”(HOYA Corporation.制造)。图13中示出在实施例4～6中用作基板10的“FD110”中的波长与折射率的关系。在实施例1～6及比较例1中，基板10上层叠6层(只有实施例3为4层)的多层膜层101，而且，将亲水性薄膜层103作为亲水性多层膜100的最表层进行了层叠。比较例1中的多层膜层不通过倾斜蒸镀而形成，因此是所谓的实心膜。从而，形成于其上层的亲水性薄膜层也是实心膜。另一方面，在实施例1～6中，多层膜层101的第1层通过倾斜蒸镀而形成，因此具有倾斜柱状结构。图7中由双重线来圈住表示具有倾斜柱状结构的多层膜层101的第1层的膜厚的数值。多层膜层101的第1层具有倾斜柱状结构，因此形成于其上层的亲水性薄膜层103具有柱状结构。
如图7所示，在比较例1中平均反射率为0.5[％]以下的0.18[％]，因此防反射功能充分，但表示亲水性的接触角为15.2[deg]而较高。另一方面，在实施例1～6中，平均反射率均为0.5[％]以下，表示亲水性的接触角均为10[deg]以下。而且，实施例1～6具有即使摩擦100次也不会产生膜剥落的程度的高耐磨损性。由此实施例1～6的亲水性多层膜100为具有高亲水性的耐磨损性高的防反射膜，而且，多层膜层101的第1层具有倾斜柱状结构，形成于其上层的亲水性薄膜层103具有柱状结构，因此能够实现有效的自清洁功能。
[实施例7～10及比较例1]
图8是表示实施例7～10及比较例1中的基板10及亲水性多层膜100的层结构、各层的材料及膜厚[nm]、各实施例及比较例1的平均反射率、亲水性及耐磨损性的表格。在实施例7～8及比较例1中，作为基板10而使用低折射率部件“D263T”(SCHOTT AG制造)，在实施例9～10中，作为基板10而使用高折射率部件“FD110”(HOYA Corporation.制造)。在实施例7～10及比较例1中，基板10上层叠6层(只有实施例8为4层)的多层膜层101，而且，将亲水性薄膜层103作为亲水性多层膜100的最表层进行了层叠。比较例1中的多层膜层不通过倾斜蒸镀而形成，因此是所谓的实心膜。从而，形成于其上层的亲水性薄膜层也是实心膜。另一方面，在实施例7～10中，多层膜层101的第3层通过倾斜蒸镀而形成，因此具有倾斜柱状结构。在图8中由双重线来圈住表示具有倾斜柱状结构的多层膜层101的第3层的膜厚的数值。多层膜层101的第3层具有倾斜柱状结构，因此形成于其上层的多层膜层101的第2层及第1层、亲水性薄膜层103具有柱状结构。
如图8所示，在比较例1中，平均反射率为0.5[％]以下的0.18[％]，因此防反射功能充分，但表示亲水性的接触角为15.2[deg]而较高。另一方面，在实施例7～10中，平均反射率均为0.5[％]以下，且表示亲水性的接触角均为10[deg]以下。而且，实施例7～10具有即使摩擦100次也不会产生膜剥落的程度的高耐磨损性。由此，实施例7～10的亲水性多层膜100为具有高亲水性的耐磨损性高的防反射膜，而且，多层膜层101的第3层具有倾斜柱状结构，形成于其上层的多层膜层101的第2层及第1层、亲水性薄膜层103具有柱状结构，因此能够实现有效的自清洁功能。
[实施例11～12及比较例2]
图9是表示实施例11～12及比较例2中的基板10及亲水性多层膜100的层结构、各层的材料及膜厚[nm]、各实施例及比较例2的平均反射率、亲水性及耐磨损性的表格。在实施例11～12及比较例2中，作为基板10而使用高折射率部件“FD110”(HOYA Corporation.制造)。并且，在实施例11～12及比较例2中，基板10上层叠6层的多层膜层101，而且，将亲水性薄膜层103作为亲水性多层膜100的最表层进行了层叠。比较例2中的多层膜层不通过倾斜蒸镀而形成，因此是所谓的实心膜。从而，形成于其上层的亲水性薄膜层也是实心膜。另一方面，在实施例11～12中，多层膜层101的第5层通过倾斜蒸镀而形成，因此具有倾斜柱状结构。图9中由双重线来圈住表示具有倾斜柱状结构的多层膜层101的第5层的膜厚的数值。多层膜层101的第5层具有倾斜柱状结构，因此，形成于其上层的多层膜层101的第4层～第1层及亲水性薄膜层103具有柱状结构。
如图9所示，在比较例2中，平均反射率为0.5[％]以下的0.24[％]，因此防反射功能充分，但表示亲水性的接触角为16.6[deg]而较高。另一方面，在实施例11～12中，平均反射率均为0.5[％]以下，表示亲水性的接触角均为10[deg]以下。而且，实施例11～12具有即使摩擦100次也不会产生膜剥落的程度的高耐磨损性。由此，实施例11～12的亲水性多层膜100为具有高亲水性的耐磨损性高的防反射膜，而且，多层膜层101的第5层具有倾斜柱状结构，形成于其上层的多层膜层101的第4层～第1层及亲水性薄膜层103具有柱状结构，因此能够实现有效的自清洁功能。
[实施例13～14及比较例2]
图10是表示实施例13～14及比较例2中的基板10及亲水性多层膜100的层结构、各层的材料及膜厚[nm]、各实施例及比较例2的平均反射率、亲水性及耐磨损性的表格。在实施例13～14及比较例2中，作为基板10而使用高折射率部件“FD110”(HOYA Corporation.制造)。并且，在实施例13～14及比较例2中，基板10上层叠6层的多层膜层101，而且，将亲水性薄膜层103作为亲水性多层膜100的最表层进行了层叠。比较例2中的多层膜层不通过倾斜蒸镀而形成，因此是所谓的实心膜。从而，形成于其上层的亲水性薄膜层也是实心膜。另一方面，在实施例13～14中，多层膜层101的第5层、第3层及第1层通过倾斜蒸镀而形成，因此具有倾斜柱状结构。图10中由双重线来圈住具有倾斜柱状结构的多层膜层101的第5层、第3层及第1层的膜厚的数值。多层膜层101的第5层、第3层及第1层具有倾斜柱状结构，因此形成于其上层的多层膜层101的第4层及第2层、亲水性薄膜层103具有柱状结构。
如图10所示，在比较例2中，平均反射率为0.5[％]以下的0.24[％]，因此防反射功能充分，但表示亲水性的接触角为16.6[deg]而较高。另一方面，在实施例13～14中，平均反射率均为0.5[％]以下，表示亲水性的接触角均为10[deg]以下。而且，实施例13～14具有即使摩擦100次也不会产生膜剥落的程度的高耐磨损性。由此实施例13～14的亲水性多层膜100为具有高亲水性的耐磨损性高的防反射膜，而且，多层膜层101的第5层、第3层及第1层具有倾斜柱状结构，形成于其上层的多层膜层101的第4层及第2层、亲水性薄膜层103具有柱状结构，因此能够实现有效的自清洁功能。
[实施例15～16及比较例3]
图11是表示实施例15～16及比较例3中的基板10及亲水性多层膜100的层结构、各层的材料及膜厚[nm]、各实施例及比较例3的平均反射率、亲水性及耐磨损性的表格。在实施例15及比较例3中，作为基板10而使用低折射率部件“D263T”(SCHOTT AG制造)，在实施例16中，作为基板10而使用高折射率部件“FD110”(HOYA Corporation.制造)。在实施例15及比较例3中，基板10上层叠4层的多层膜层101，在实施例16中，基板10上层叠6层的多层膜层101，而且将亲水性薄膜层103作为亲水性多层膜100的最表层进行了层叠。比较例3中的多层膜层不通过倾斜蒸镀而形成，因此是所谓的实心膜。从而，形成于其上层的亲水性薄膜层也是实心膜。另一方面，在实施例15～16中，多层膜层101的第1层及亲水性薄膜层103两者通过倾斜蒸镀而形成，因此具有倾斜柱状结构。图11中由双重线来圈住表示具有倾斜柱状结构的多层膜层101的第1层的膜厚的数值、以及表示亲水性薄膜层103的膜厚的数值。
如图11所示，在比较例3中，平均反射率为0.5[％]以下的0.38[％]，因此防反射功能充分，但表示亲水性的接触角为15.2[deg]而较高。另一方面，在实施例15～16中，平均反射率均为0.5[％]以下，表示亲水性的接触角均为10[deg]以下。而且，实施例15～16具有摩擦50次会产生膜剥落的程度的耐磨损性。由此，实施例15～16的亲水性多层膜100为具有高亲水的、耐磨损性实用的防反射膜，而且，多层膜层101的第1层及亲水性薄膜层103均具有倾斜柱状结构，因此能够实现有效的自清洁功能。
如以上说明，本说明书中所公开的亲水性多层膜设置于基板的表面，上述亲水性多层膜具有：多层膜层，从上述基板侧依次分别层叠有至少1层以上折射率不同的至少两种层；及亲水性薄膜层，设置于上述多层膜层的表面，上述多层膜层具有1层以上的光催化剂层，上述光催化剂层中的1层与上述亲水性薄膜层相邻设置，上述亲水性薄膜层为具有在上述亲水性多层膜的表面与上述光催化剂层的相邻的表面之间延伸的间隙的柱状结构，上述多层膜层中所包含的1层以上的上述光催化剂层具有包含相对于厚度方向具有倾斜度的间隙的倾斜柱状结构。
并且，上述亲水性薄膜层为上述柱状结构，上述多层膜层中所包含的至少1层的上述光催化剂层具有上述倾斜柱状结构。
并且，上述亲水性薄膜层及上述多层膜层中所包含的至少1层的上述光催化剂层具有上述倾斜柱状结构。
并且，上述倾斜的角度为相对于与上述基板平行的面10度～85度范围的值。
并且，具有上述倾斜柱状结构的上述光催化剂层的上述亲水性多层膜的表面侧的面具有凹凸形状。
并且，上述亲水性薄膜层由氧化硅构成，上述光催化剂层由氧化钛构成。
并且，在上述多层膜层中，由氧化钛构成的层和由氧化硅构成的层交替层叠。
并且，上述亲水性多层膜具有防反射膜、反射膜、半反射镜膜及带通滤光器膜中的任一个的光学功能。
并且，本说明书中所公开的摄像系统在与外部气体接触的面上，作为防反射膜而具有上述亲水性多层膜。
并且，本说明书中所公开的亲水性多层膜的制造方法中，所述亲水性多层膜在基板表面具有：多层膜层，从上述基板侧依次分别层叠有至少1层以上折射率不同的至少两种层；及亲水性薄膜层，设置于上述多层膜层的表面，上述多层膜层具有1层以上的光催化剂层，上述光催化剂层中的1层与上述亲水性薄膜层相邻设置，其中，将上述多层膜层中所包含的1层以上的上述光催化剂层通过倾斜蒸镀而形成。
参考特定的实施方式，对本发明进行了详细的说明，但对于本领域技术从业人员来讲，不脱离本发明的精神和范围而能够追加各种变更和修正是显而易见的。
本申请基于2015年9月29日申请的日本专利申请(特愿2015-192236)，其内容作为参考援用于此。
符号说明
10-基板，100-亲水性多层膜，101-多层膜层，103-亲水性薄膜层，111-具有低折射率的层，113、113s-光催化剂层(具有高折射率的层)。

Claims (9)

1.一种亲水性多层膜，其设置于基板的表面，所述亲水性多层膜具有：多层膜层，从所述基板侧依次分别层叠有至少1层以上折射率不同的至少两种层；及亲水性薄膜层，设置于所述多层膜层的表面，
所述多层膜层具有1层以上的光催化剂层，所述光催化剂层中的1层与所述亲水性薄膜层相邻设置，
所述亲水性薄膜层为具有在所述亲水性多层膜的表面与所述光催化剂层的相邻的表面之间延伸的间隙的柱状结构，
所述多层膜层中所包含的1层以上的所述光催化剂层具有包含相对于厚度方向具有倾斜度的间隙的倾斜柱状结构。
2.根据权利要求1所述的亲水性多层膜，其中，
所述亲水性薄膜层具有所述倾斜柱状结构。
3.根据权利要求1或2所述的亲水性多层膜，其中，
所述倾斜的角度为相对于与所述基板平行的面10度～85度范围的值。
4.根据权利要求1或2的亲水性多层膜，其中，
具有所述倾斜柱状结构的所述光催化剂层的所述亲水性多层膜的表面侧的面具有凹凸形状。
5.根据权利要求1或2所述的亲水性多层膜，其中，
所述亲水性薄膜层由氧化硅构成，所述光催化剂层由氧化钛构成。
6.根据权利要求5所述的亲水性多层膜，其中，
在所述多层膜层中，由氧化钛构成的层和由氧化硅构成的层交替层叠。
7.根据权利要求1或2所述的亲水性多层膜，其中，
所述亲水性多层膜具有防反射膜、反射膜、半反射镜膜及带通滤光器膜中的任一个的光学功能。
8.一种摄像系统，其在与外部气体接触的面上，具有作为防反射膜的权利要求7所述的亲水性多层膜。
9.一种亲水性多层膜的制造方法，所述亲水性多层膜在基板表面具有：多层膜层，从所述基板侧依次分别层叠有至少1层以上折射率不同的至少两种层；及亲水性薄膜层，设置于所述多层膜层的表面，
所述多层膜层具有1层以上的光催化剂层，所述光催化剂层中的1层与所述亲水性薄膜层相邻设置，其中，
将所述多层膜层中所包含的1层以上的所述光催化剂层通过倾斜蒸镀而形成。
CN201680056428.5A 2015-09-29 2016-06-24 亲水性多层膜及其制造方法和摄像系统 Active CN108463745B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015192236 2015-09-29
JP2015-192236 2015-09-29
PCT/JP2016/068914 WO2017056598A1 (ja) 2015-09-29 2016-06-24 親水性多層膜及びその製造方法、並びに、撮像システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108463745A CN108463745A (zh) 2018-08-28
CN108463745B true CN108463745B (zh) 2019-12-06

Family

ID=58423320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680056428.5A Active CN108463745B (zh) 2015-09-29 2016-06-24 亲水性多层膜及其制造方法和摄像系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10732325B2 (zh)
JP (1) JP6255541B2 (zh)
CN (1) CN108463745B (zh)
WO (1) WO2017056598A1 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6728484B2 (ja) * 2017-04-12 2020-07-22 富士フイルム株式会社 反射防止膜及び光学部材
JP6989289B2 (ja) * 2017-05-23 2022-01-05 Hoya株式会社 親水性反射防止膜付きレンズ及びその製造方法
WO2019240040A1 (ja) * 2018-06-14 2019-12-19 コニカミノルタ株式会社 光学素子の製造方法及び光学素子
US20210124091A1 (en) * 2018-06-14 2021-04-29 Konica Minolta, Inc. Optical element and optical element production method
CN110737036A (zh) * 2018-07-18 2020-01-31 福州高意光学有限公司 宽角度应用高反射镜
WO2020129558A1 (ja) * 2018-12-21 2020-06-25 コニカミノルタ株式会社 誘電体多層膜、その製造方法及びそれを用いた光学部材
EP3875997A4 (en) * 2018-12-21 2022-03-02 Konica Minolta, Inc. DIELECTRIC FILM, ITS MANUFACTURING PROCESS AND OPTICAL ELEMENT USING IT
JP2020122912A (ja) * 2019-01-31 2020-08-13 マクセル株式会社 膜付きレンズ、レンズユニットおよびカメラモジュール
JP7310360B2 (ja) * 2019-06-27 2023-07-19 コニカミノルタ株式会社 薄膜の製造方法
CN112649903B (zh) * 2020-12-28 2022-07-01 厦门天马微电子有限公司 复合膜组及其制备方法、采光装置和显示装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10330131A (ja) * 1997-05-29 1998-12-15 Ichikoh Ind Ltd 親水性薄膜及びその親水性薄膜を使用した車両用ミラー並びにガラス製品
JP2000326440A (ja) * 1999-05-19 2000-11-28 Hoya Corp 光触媒機能を有する多層光学薄膜を有する物品及びその製造方法
JP2003010696A (ja) * 2001-07-05 2003-01-14 Kawasaki Steel Corp 光触媒体およびその製造方法
CN102026802A (zh) * 2008-03-19 2011-04-20 日东电工株式会社 亲水性片材及基材表面的超亲水化方法
CN103648646A (zh) * 2011-07-08 2014-03-19 日产自动车株式会社 亲水性部件及其制造方法
CN104797416A (zh) * 2012-11-21 2015-07-22 株式会社村上开明堂 亲水性构件及其制造方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08220305A (ja) 1995-02-15 1996-08-30 Sumitomo Chem Co Ltd 反射防止フィルター
DE19655363B4 (de) 1995-03-20 2007-05-24 Toto Ltd., Kitakyushu Verwendung eines Verbundstoffes um ein Beschlagen der Oberflächen zu verhindern
US6830785B1 (en) 1995-03-20 2004-12-14 Toto Ltd. Method for photocatalytically rendering a surface of a substrate superhydrophilic, a substrate with a superhydrophilic photocatalytic surface, and method of making thereof
JP2865065B2 (ja) * 1995-06-14 1999-03-08 東陶機器株式会社 親水性表面を備えた複合材
US6090489A (en) 1995-12-22 2000-07-18 Toto, Ltd. Method for photocatalytically hydrophilifying surface and composite material with photocatalytically hydrophilifiable surface
BR9607251A (pt) 1995-12-22 1997-12-30 Kawasaki Stell Corp Método de carregamento magnético de um material de sinterização
US5939194A (en) 1996-12-09 1999-08-17 Toto Ltd. Photocatalytically hydrophilifying and hydrophobifying material
JP2901550B2 (ja) * 1996-07-26 1999-06-07 株式会社村上開明堂 防曇素子
JP3592596B2 (ja) * 1998-12-18 2004-11-24 日本板硝子株式会社 親水性鏡及びその製造方法
US6193378B1 (en) * 1999-06-25 2001-02-27 Gentex Corporation Electrochromic device having a self-cleaning hydrophilic coating
JP3701826B2 (ja) * 1999-11-12 2005-10-05 株式会社村上開明堂 有色防曇鏡
JP3372527B2 (ja) * 2000-05-17 2003-02-04 株式会社村上開明堂 複合材
JPWO2002100634A1 (ja) * 2001-06-11 2004-09-24 株式会社村上開明堂 防曇素子及びその形成方法
JP4491656B2 (ja) * 2003-08-07 2010-06-30 財団法人北九州産業学術推進機構 光触媒層被覆部材及びその製造方法
JP2005165014A (ja) * 2003-12-03 2005-06-23 Tokai Kogaku Kk 光触媒性多層薄膜を形成した光学体
JP2007187785A (ja) 2006-01-12 2007-07-26 Kanagawa Acad Of Sci & Technol 反射防止機能を持つ二重構造セルフクリーニング膜とこの二重構造セルフクリーニング膜が形成された構造体ならびに製造方法
CN104737040B (zh) 2012-09-28 2017-02-01 富士胶片株式会社 光学补偿板
WO2014065371A1 (ja) * 2012-10-25 2014-05-01 富士フイルム株式会社 反射防止多層膜

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10330131A (ja) * 1997-05-29 1998-12-15 Ichikoh Ind Ltd 親水性薄膜及びその親水性薄膜を使用した車両用ミラー並びにガラス製品
JP2000326440A (ja) * 1999-05-19 2000-11-28 Hoya Corp 光触媒機能を有する多層光学薄膜を有する物品及びその製造方法
JP2003010696A (ja) * 2001-07-05 2003-01-14 Kawasaki Steel Corp 光触媒体およびその製造方法
CN102026802A (zh) * 2008-03-19 2011-04-20 日东电工株式会社 亲水性片材及基材表面的超亲水化方法
CN103648646A (zh) * 2011-07-08 2014-03-19 日产自动车株式会社 亲水性部件及其制造方法
CN104797416A (zh) * 2012-11-21 2015-07-22 株式会社村上开明堂 亲水性构件及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2017056598A1 (ja) 2017-12-14
JP6255541B2 (ja) 2017-12-27
US10732325B2 (en) 2020-08-04
CN108463745A (zh) 2018-08-28
WO2017056598A1 (ja) 2017-04-06
US20180217299A1 (en) 2018-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108463745B (zh) 亲水性多层膜及其制造方法和摄像系统
KR102478185B1 (ko) 유전체 미러 기반 다중스펙트럼 필터 어레이
JP2021063990A (ja) 金属ミラーベースのマルチスペクトルフィルタアレイ
JP2014224979A5 (zh)
JP5936444B2 (ja) 光学素子、それを用いた光学系および光学機器
JP6622381B2 (ja) 光学膜、光学素子および光学系
JP2019174796A (ja) 機能処理を施した光学層スタックを備えた光学デバイス
WO2016031167A1 (ja) 反射防止膜および反射防止膜を備えた光学部材
TWI557439B (zh) 紅外截止濾光片及鏡頭模組
JPWO2006117979A1 (ja) 赤外線カットフィルター
JP6954754B2 (ja) 撥水性反射防止膜付きレンズ及びその製造方法
CN103454709A (zh) 红外截止滤光片及镜头模组
WO2018110018A1 (ja) 光学素子
JP2016224113A (ja) 防曇性反射防止膜、防曇性反射防止膜付きカバー基体及び防曇性反射防止膜の製造方法
JP2006337672A (ja) 反射防止フィルム
JP2001183506A (ja) 光学素子及び表示装置
JP6728484B2 (ja) 反射防止膜及び光学部材
JP2008162181A (ja) 積層膜、その積層膜を有する光学素子、および積層膜の製造方法
JP7335556B2 (ja) 光学素子の製造方法及び光学素子
JP2019070687A5 (zh)
JP2007017591A (ja) 光学機器
JP6989289B2 (ja) 親水性反射防止膜付きレンズ及びその製造方法
JPH11109104A (ja) 反射防止膜
JP2009092746A (ja) 反射防止膜
KR102615696B1 (ko) 다층막을 갖는 투명 기체

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant