CN110476091A - 高折射率膜及光学干涉膜 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高折射率膜及使用了上述高折射率膜的光学干涉膜，该高折射率膜具有包含粘合剂和扁平状金属粒子的高折射率层，上述扁平状金属粒子的平均粒径除以平均厚度而得到的值为3以上，上述扁平状金属粒子的主平面相对于高折射率层的表面在0°～30°的范围面取向，上述扁平状金属粒子在高折射率层中的体积分数为20体积％以上，上述扁平状金属粒子层叠有2层以上。

Description

高折射率膜及光学干涉膜

技术领域

本发明涉及一种高折射率膜及光学干涉膜。

背景技术

近年来，在红外线照相机、红外线加热器、隔热薄膜等器件中，控制红外线的波长的重要性逐渐提高。

例如，在红外线照相机中使用由空气中的水分引起的吸收的影响少的选择性地透射8μm～14μm的波长的红外光的光学干涉膜。

这样的光学干涉膜通过层叠高折射率材料和低折射材料来进行设计。这种高折射率材料与低折射材料之间的折射率差越大，作为光学干涉膜的性能越得到提高，因此研究制造折射率更高的高折射率材料。

例如，在下述专利文献1中记载有一种红外光用防反射膜，其在硅基板上以层叠状态形成多个薄膜而成，所述红外光用防反射膜的特征在于，如下构成：在上述硅基板的至少一个面从上述硅基板侧依次层叠有锗层、硫化锌层、锗层、硫化锌层及氟化钇层，以在6～12μm附近的红外波长区域中成为90％以上的透射特性的方式设定这些各层各自的光学膜厚。

并且，在下述非专利文献1中记载有一种利用了超材料(Meta-material)的高折射率膜。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-298661号公报

非专利文献1：ChoiM,Lee SH,Kim Y,Kang SB,Shin J,Kwak MH,Kang KY,Lee YH,Park N and Min B,A terahertz metamaterial with unnaturally high refractiveindex,Nature,470,343-344.

发明内容

发明要解决的技术课题

本发明人等发现了在专利文献1中所记载的使用了锗的防反射膜中需要通过蒸镀或溅射等气相成膜来制造防反射膜，存在生产率低的问题。

并且，本发明人等发现了在非专利文献1中所记载的超材料结构中需要通过光刻等方法来进行制造，仍存在生产率低的问题。

本发明的实施方式要解决的课题在于提供一种高折射率且能够通过液相成膜来成膜的高折射率膜及使用了上述高折射率膜的光学干涉膜。

用于解决技术课题的手段

用于解决上述课题的方法包括以下方式。

＜1＞一种高折射率膜，其具有基材及包含粘合剂和扁平状金属粒子的高折射率层，上述扁平状金属粒子的平均粒径除以平均厚度而得到的值为3以上，上述扁平状金属粒子的主平面相对于上述基材的表面在0°～30°的范围面取向，

上述扁平状金属粒子在高折射率层中的体积分数为20体积％以上，上述扁平状金属粒子层叠有2层以上。

＜2＞根据上述＜1＞所述的高折射率膜，其中，上述扁平状金属粒子沿上述基材的表面方向随机地排列。

＜3＞根据上述＜1＞或＜2＞所述的高折射率膜，其中，上述扁平状金属粒子至少包含银。

＜4＞根据上述＜1＞至＜3＞中任一项所述的高折射率膜，其中，上述扁平状金属粒子的主平面的形状为六边形以上的多边形或圆形。

＜5＞根据上述＜1＞至＜4＞中任一项所述的高折射率膜，其中，上述扁平状金属粒子显示出局部表面等离子共振，且在0.5μm～5μm的波长区域具有等离子共振波长。

＜6＞根据上述＜1＞至＜5＞中任一项所述的高折射率膜，其中，上述粘合剂包含聚合物。

＜7＞一种光学干涉膜，其包含上述＜1＞至＜6＞中任一项所述的高折射率膜。

＜8＞根据上述＜7＞所述的光学干涉膜，其为防反射膜。

＜9＞根据上述＜7＞所述的光学干涉膜，其为增反射膜。

＜10＞根据上述＜7＞所述的光学干涉膜，其为带通滤光片或长通滤光片。

发明效果

根据本发明的实施方式，能够提供一种高折射率且能够通过液相成膜来成膜的高折射率膜及使用了上述高折射率膜的光学干涉膜。

附图说明

图1是表示扁平状金属粒子的一例的概略图。

图2是表示扁平状金属粒子的另一例的概略图。

图3是表示包含扁平状金属粒子20的高折射率层12的一例的概略剖视图。

图4是表示扁平状金属粒子20在高折射率层12中的存在状态的一例的概略剖视图。

图5是表示作为防反射膜的本发明所涉及的光学干涉膜的一例的概略图。

图6是表示作为增反射膜的本发明所涉及的光学干涉膜的一例的概略图。

图7是表示作为长通滤光片或带通滤光片的本发明所涉及的光学干涉膜的一例的概略图。

图8是实施例A11所涉及的高折射率膜的结构的概略剖视图。

图9是实施例A11所涉及的高折射率膜的结构的概略俯视图。

图10是表示实施例A6所涉及的高折射率膜的折射率的波长分散特性的图表。

图11是表示实施例B1所涉及的防反射结构中的表面反射光谱的图表。

图12是表示实施例B1所涉及的防反射结构中的表面透射光谱的图表。

图13是表示实施例B2或实施例B3所涉及的增反射结构中的表面反射光谱的图表。

图14是表示实施例B4所涉及的带通滤光片中的表面透射光谱的图表。

图15是表示实施例B5所涉及的长通滤光片中的表面透射光谱的图表。

图16是使用场发射型扫描电子显微镜(FE-SEM)从上表面侧(与基材相反的一侧)观察实施例C1所涉及的高折射率膜的观察图像。

图17是使用透射型电子显微镜(TEM)观察实施例C1所涉及的高折射率膜的截面的观察图像。

图18是表示实施例C1所涉及的高折射率膜的结构的折射率光谱的图表。

图19是表示实施例D1所涉及的防反射膜的反射光谱的图表。

具体实施方式

以下，对本发明的内容进行详细说明。以下所记载的构成要件的说明有时是基于本发明的代表性实施方式而进行的，但本发明并不限定于这种实施方式。

另外，本发明中，表示数值范围的“～”是将其前后所记载的数值作为下限值及上限值而包含的含义来使用。

本发明中，“工序”一词不仅包括独立的工序，即使在无法与其他工序明确地区分的情况下，只要可实现工序的预期目的，则也包含于本术语中。

本发明中，只要没有特别指定，则聚合物成分中的分子量为通过将四氢呋喃(THF)作为溶剂时的凝胶渗透色谱(GPC)测定的聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)或数均分子量(Mn)。

本发明中，只要没有特别指定，则“基材的表面”是指基材的具有高折射率层的一侧的表面。

另外，本发明中，优选方式的组合为更优选的方式。

(高折射率膜)

本发明所涉及的高折射率膜具有基材及包含粘合剂和扁平状金属粒子的高折射率层，上述扁平状金属粒子的平均粒径除以平均厚度而得到的值为3以上，上述扁平状金属粒子的主平面相对于基材的表面在0°～30°的范围面取向，上述扁平状金属粒子在高折射率层中的体积分数为20体积％以上，上述扁平状金属粒子层叠有2层以上。

如上所述，在作为以往的高折射率材料而已知的、使用了锗等的高折射率材料或使用了超材料的高折射率材料中，存在生产率低的问题。

因此，本发明人等进行了深入研究，其结果，发现了本发明所涉及的高折射率膜为高折射率，且能够通过液相成膜来成膜，并且生产率高。

在本结构中可得到高折射率膜的原因推测如下。

本结构具有包含粘合剂和扁平状金属粒子的高折射率层。当扁平状金属粒子的粒径及厚度比红外光充分小时，能够将高折射率层中的折射率通过有效介质近似替换为实际有效的均质膜来进行考虑。

认为上述均质膜的折射率依赖于高折射率层中所包含的扁平状金属粒子的极化。即，认为通过加大扁平状金属粒子的极化，能够加大均质膜的折射率。

在此，本结构中所使用的扁平状金属粒子中存在较多自由电子，因此因入射电场而容易在自由电子的分布中产生大的偏差，与使用了非金属粒子的情况相比极化增大。

另外，在本结构中，上述扁平状金属粒子的平均粒径除以平均厚度而得到的值为3以上，上述扁平状金属粒子的主平面相对于基材的表面在0°～30°的范围进行面取向。认为通过该扁平状粒子的面取向，对入射光显示出更大的极化。

而且，通过这种扁平状金属粒子在高折射率层中的体积分数为20体积％以上，能够进一步加大折射率。

并且，通过层叠有2层以上的扁平状金属粒子，在膜内的光路长度增大，容易产生入射光与高折射率层的相互作用，因此容易形成折射率高的高折射率膜。

以下，对本发明所涉及的高折射率膜中所含有的成分及高折射率膜的特性进行说明。

＜层结构＞

本发明所涉及的高折射率膜具有基材及含有粘合剂和扁平状金属粒子的高折射率层。

本发明所涉及的高折射率膜也可以具有低折射率层等其他层。本发明所涉及的高折射率膜通过具有其他层，例如可以优选用作防反射膜、增反射膜、作为带通滤光片或长通滤光片的光学干涉膜。关于用于这些各用途时所具有的其他层的优选方式，将在后面进行叙述。

＜折射率＞

本发明中所使用的高折射率层在波长10μm下的折射率优选为3以上，更优选为5以上。

折射率的上限并不受特别限定，例如50以下即可。

并且，本发明中所使用的高折射率层根据用途优选在波长5μm～15μm下的折射率在上述范围内，更优选在波长2μm～15μm下的折射率在上述范围内，更优选在波长2μm～25μm下的折射率在上述范围内。

上述折射率是使用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)测定光谱反射率及光谱透射率并根据多次反射理论及菲涅尔干涉理论来进行计算。另外，计算出基材的折射率及消光系数来用于计算。

＜扁平状金属粒子＞

本发明中所使用的高折射率层含有扁平状金属粒子。

〔形状〕

扁平状金属粒子是指具备对置的2个主平面的粒子，作为该主平面的形状并不受特别限定，例如可以举出八边形状、六边形状、三角形状、圆形等。在这些之中，从提高红外线的透射率的观点考虑，优选主平面的形状为六边形以上的多边形或圆形。

本发明中，圆形是指具有后述的扁平状金属粒子的平均圆当量直径的50％以上的长度的边的个数在每1个扁平状金属粒子中为0个的形状。作为圆形的扁平状金属粒子，只要使用透射型电子显微镜(TEM)从主平面的上方观察扁平状金属粒子时无角且为圆形，则并没有特别限制。

本说明书中，六边形状是指具有后述的扁平状金属粒子的平均圆当量直径的20％以上的长度的边的个数在每1个扁平状金属粒子中为6个的形状。另外，关于其他多边形也相同。作为六边形状的扁平状金属粒子，只要是用透射型电子显微镜(TEM)从主平面的上方观察扁平状金属粒子时为六边形状，则并没有特别限制，能够根据目的适当选择，例如可以为六边形状的角为锐角的形状，也可以为钝角的形状，但从能够减少可见光区域的吸收的观点上，优选为具有至少1个钝角的形状，更优选为6个所有的角为钝角的形状。作为钝角的角度并没有特别限制，能够根据目的适当选择。

并且，关于六边形状的角，角也可以钝。角钝是指角的顶点呈带圆的形状的状态，而不是角由2个直线形成。作为角钝的程度并没有特别限制，能够根据目的适当选择。

-平均粒径(平均圆当量直径)-

当量圆直径以具有与各个粒子的投影面积相等的面积的圆的直径来表示。各个粒子的投影面积能够通过测定在电子显微镜照片上的面积并以摄影倍率进行校正的公知的方法来得到。并且，平均粒径(平均圆当量直径)通过得到200个扁平状金属粒子的圆当量直径D的粒径分布(粒度分布)并计算算术平均来得到。

上述平均粒径并没有特别限制，但优选50nm～2,000nm，更优选70nm～1,500nm，进一步优选100nm～1,000nm。

-平均厚度及径厚比-

扁平状金属粒子的平均厚度优选为50nm以下，更优选为2nm～25nm，尤其优选为4nm～15nm。

粒子厚度T相当于扁平状金属粒子的主平面间距离，例如如图1及图2所示。粒子厚度T能够利用透射型电子显微镜(TEM)来进行测定。

作为基于TEM的平均粒子厚度的测定方法，可以举出如下方法等：对包含扁平状金属粒子的膜实施基于碳蒸镀、金属蒸镀的涂覆处理，通过聚焦离子束(FIB)加工来制作截面切片，使用TEM观察该截面，由此进行粒子的厚度测定。

扁平状金属粒子的平均粒径D除以平均厚度T而得到的值D/T(也称为“径厚比”。)只要为3以上，则并没有特别限制，能够根据目的适当选择，但从高折射率与入射光的散射损失的权衡的观点考虑，优选5～100，更优选5～60。

若径厚比为3以上，则能够得到高折射率，若在100以内，则还能够抑制入射光的散射损失。

关于从上方向观察粒子时的主平面上的最大长度与最小长度之比并没有特别限制，能够根据目的适当选择，但从抑制折射率的各向异性的观点考虑，优选为10以下。

〔面取向〕

在高折射率层中，扁平状金属粒子的主平面相对于基材的表面在0°～30°的范围进行面取向。

以下，使用图3进行说明。

图3是表示在本发明所涉及的高折射率膜中包含扁平状金属粒子20的高折射率层12的一例的概略剖视图。图3中的高折射率膜30具有高折射率层12、低折射率层14及基材10。以下，使用图3对基材10与扁平状金属粒子20的主平面(确定圆当量直径D的面)所成的角度θ进行说明。

在图3中，基材10的表面与扁平状金属粒子20的主平面(确定圆当量直径D的面)或主平面的延长线所成的角度(角度θ的绝对值)为0°～30°。另外，角度θ是指基材10的表面与扁平状金属粒子20的主平面(确定圆当量直径D的面)或主平面的延长线所成的角度中偏小的角度。

本发明中，扁平状金属粒子的主平面相对于基材的表面在0°～30°的范围进行面取向是指对任意100个粒子测定出的上述θ的绝对值的算术平均值为0°～30°。另外，将上述算术平均值也称为“面取向度”。

关于上述θ的绝对值，通过制作高折射率膜的截面切片且观察该切片中的高折射率层及扁平状金属粒子进行评价的方法来进行测定。

具体而言，可以举出如下方法：使用聚焦离子束(FIB)制作高折射率膜的截面切片样品，根据将其使用透射型电子显微镜(TEM)观察而得到的图像进行评价。

作为如上所述制作出的截面切片样品的观察方法，只要能够确认在样品中扁平状金属粒子的主平面相对于基材的表面是否面取向，则并没有特别限制，例如可以举出使用TEM等的方法。在截面切片样品的情况下，可以利用TEM进行观察。

扁平状金属粒子的主平面相对于基材的表面在0°～30°的范围面取向，优选在0°～20°的范围面取向，更优选在0°～10°的范围进行面取向。在观察高折射率膜的截面时，扁平状金属粒子20更优选以图3所示的角度(±θ)小的状态取向。若θ超过30°，则在扁平状金属粒子内产生的极化的大小变小，有时无法得到高折射率(例如，在波长5μm～15μm下的折射率为3以上)。

〔材料〕

作为金属粒子的材料并没有特别限制，能够根据目的适当选择，但从对红外线的吸收率低的观点考虑，优选银、金、铝、铜、铑、镍、铂、钛或它们的合金等，其中更优选银。

〔扁平状金属粒子的含有率〕

本发明中，扁平状金属粒子可以单独使用1种，也可以同时使用2种以上。

扁平状金属粒子在高折射率层中的体积分数只要为20体积％以上，则并没有特别限制，但从能够进一步提高折射率的角度来看，优选为25体积％以上，进一步优选为30体积％以上。

扁平状金属粒子在高折射率层中的体积分数例如能够采用如下方法：制作适当的截面切片，观察该切片中的扁平状金属粒子的存在比例来进行评价。截面切片的观察方法与上述面取向时的测定θ的绝对值时的截面切片的观察方法相同。

〔扁平状金属粒子的层叠状态〕

扁平状金属粒子在高折射率层内优选层叠有2层以上，更优选层叠有3层以上。上限并没有特别限定，但优选为50层以下。

在此，制作截面切片，观察该切片中的扁平状金属粒子的层叠状态，由此能够确认层叠有2层以上。具体而言，使用聚焦离子束(FIB)等制作高折射率膜的截面切片样品，将其使用各种显微镜(例如，TEM等)进行观察时，在与膜面垂直的方向上以平均粒径的间隔画出100条线时，75条以上横跨2个以上的扁平状金属粒子的情况下，定义为扁平状金属粒子层叠有2层以上。

并且，同样地，75条以上横跨3个以上的扁平状金属粒子的情况下，定义为扁平状金属粒子层叠有3层以上。以下，关于4层以上也相同。

〔扁平状金属粒子的排列状态〕

上述扁平状金属粒子优选沿基材的表面方向随机地排列。

扁平状金属粒子沿基材的表面方向随机地排列是指与基材的表面水平的方向的粒子坐标随机。在此，随机是指在对与基材水平的方向的粒子坐标进行傅里叶变换而得到的空间频率的功率谱中，在原点以外没有产生显著的极大点。在此，通过粒子彼此的排斥而产生的空间频率1/R(R是指平均粒径)的峰值不视为极大点。

具体而言，使用聚焦离子束(FIB)制作高折射率膜的截面样品或截面切片样品，将其使用各种显微镜(透射型电子显微镜(TEM)等)观察时，对扁平状金属粒子100个求出基材的表面方向及与上述方向水平的方向的中心坐标，根据该坐标的进行了傅里叶变换的空间频率的功率谱能够评价随机性。

〔等离子共振〕

上述扁平状金属粒子显示出局部表面等离子共振，且优选在0.5μm～5μm的波长区域具有等离子共振波长，更优选在0.8μm～5μm的波长区域具有等离子共振波长。

并且，上述扁平状金属粒子通过显示出局部表面等离子共振而产生例如可见光(波长400nm以上且小于780nm的光)的吸收，还能够降低可见光的透射率。

扁平状金属粒子的等离子共振波长能够利用扁平状金属粒子的材质及后述的粘合剂的折射率来进行调整。

上述等离子共振波长通过使用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)或分光光度计测定光谱反射率并计算光谱反射率的极大点来进行测定。当在0.8μm～2.5μm处具有等离子共振波长时，优选使用分光光度计，当在2.5μm～5.0μm处具有等离子共振波长时，优选使用傅里叶变换红外光谱仪。

〔扁平状金属粒子的合成方法〕

作为扁平状金属粒子的合成方法并没有特别限制，能够根据目的适当选择，作为能够合成扁平状金属粒子(尤其是六边形以上的多边形或圆形的扁平状金属粒子)的方法，例如可以举出化学还原法、光化学还原法、电化学还原法等液相法等粒子粒子。在这些之中，在形状和尺寸可控性的观点上，尤其优选化学还原法、光化学还原法等液相法。可以在合成六边形～三角形状的扁平状金属粒子之后，例如进行基于硝酸、亚硫酸钠等溶解银的溶解种的蚀刻处理、基于加热的蚀刻处理等，由此使六边形～三角形状的扁平状金属粒子的角变钝而得到六边形状至圆形的扁平状金属粒子。

作为扁平状金属粒子的合成方法，除此以外，也可以预先在后述的基材的表面固定晶种之后使金属粒子(例如Ag)结晶生长为扁平状。

在本发明所涉及的高折射率膜中，为了赋予所期望的特性，扁平状金属粒子可以实施进一步的处理。作为进一步的处理，例如可以举出形成高折射率壳层、添加分散剂、抗氧化剂等各种添加剂等。

＜粘合剂＞

本发明中的高折射率层包含粘合剂。

作为粘合剂，只要为能够以液相成膜的材质，则并没有特别限制，但优选为能够将扁平状金属粒子以分散的状态保持的材料。

含有金属粒子的层中的粘合剂优选包含聚合物或橡胶或通过溶胶凝胶法形成的无机物，更优选包含聚合物。

作为优选的聚合物的例子，例如可以举出聚烯烃树脂、环状聚烯烃树脂、聚乙烯醇缩乙醛树脂、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚氯乙烯树脂、(饱和)聚酯树脂、聚氨酯树脂、明胶或纤维素等天然高分子的高分子等。

其中，从相对于红外光的透明性的观点考虑，优选主聚合物为聚烯烃树脂、环状聚烯烃树脂。

作为聚合物，也能够优选使用能够商业上获得的聚合物，例如能够举出UnitikaLtd.制造的作为改性聚烯烃树脂的ARROWBASE、Mitsui Chemicals,Inc.制造的作为聚烯烃水性分散物的Chemipearl、TOYOBO CO.,LTD.制造的作为改性聚烯烃树脂的HARDLEN、TohoChemical Industry Co.,Ltd.制造的HITEC等。

并且，本发明中，主聚合物是指占据高折射率层中所包含的聚合物的50质量％以上的聚合物成分。

作为橡胶，能够使用已知的橡胶，但从相对于红外光的透射性的观点考虑，优选使用腈橡胶或乙烯-丙烯橡胶、丁基橡胶等。

作为通过溶胶凝胶法形成的无机物，能够使用已知的无机物。作为这种材料，例如能够举出二氧化硅、氧化钛等氧化物、氟化镁等氟化物。

并且，本发明中的粘合剂优选相对于红外光为透明。本发明中，“相对于红外光为透明”是指780nm～25μm的范围中的任一波长的红外光的透射率为20％以上，优选为30％以上，更优选为50％以上。透射率的上限并不受特别限定，只要为100％以下即可。上述透射率是使用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)或分光光度计并使用光谱反射率来进行测定。

〔折射率〕

本发明中所使用的粘合剂的折射率优选为小于2.0，更优选为1.2～1.8，进一步优选为1.3～1.7。

若粘合剂的折射率在上述范围内，则能够将不含有扁平状金属粒子或含有率小于20体积％且包含粘合剂的层用作低折射率层。

粘合剂的折射率是使用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)测定光谱反射率及光谱透射率并根据多次反射理论及菲涅尔干涉理论来进行计算。

〔含有率〕

本发明中的高折射率层优选含有10体积％～80体积％的粘合剂，更优选含有15体积％～75体积％，进一步优选含有25体积％～70体积％。

上述粘合剂的含有率通过与上述扁平状金属粒子的含有率相同的方法来进行计算。

＜其他成分＞

本发明中的高折射率层除了扁平状金属粒子和粘合剂以外，还可以含有其他成分。作为其他成分，可以举出空气、公知的添加剂等。

＜高折射率层的厚度＞

高折射率层的厚度只要根据用途适当设定即可，例如优选为0.01μm～2μm，更优选为0.02μm～0.5μm。

图4是表示在本发明所涉及的高折射率膜中扁平状金属粒子20在高折射率层12中的存在状态的一例的概略剖视图。

在图4中，高折射率层12存在于包含与高折射率层12相同的粘合剂的低折射率层28与包含与高折射率层12不同的材料的低折射率层14之间。

在本发明所涉及的高折射率膜中，越减小涂布厚度，扁平状金属粒子的面取向的角度范围越容易接近0°，折射率变得越大，因此高折射率层12的厚度f优选为2,000nm以下，更优选为10nm～1,000nm，尤其优选为20nm～500nm。

并且，高折射率层与低折射率层等的边界能够利用扫描型电子显微镜(SEM)观察来确定，从而能够确定高折射率层的厚度f。另外，如图4中的高折射率层12和低折射率层28那样，即使在使用与高折射率层中所包含的粘合剂相同种类的粘合剂来形成与高折射率层接触的低折射率层的情况下，通常也能够利用SEM观察的图像来判别与高折射率层的边界，从而能够确定高折射率层的厚度f。另外，当边界不明确时，如由图4中的点线所示，作为与基材近的一侧的界面，将与基材的表面平行的平面且包含与最表面最近的扁平状金属粒子的中心的平面视为边界，作为与基材远的一侧的界面，将与基材的表面平行的平面且包含最远离最表面的扁平状金属粒子的中心的平面视为边界。

＜基材＞

本发明所涉及的高折射率膜为具有基材且在基材上形成有高折射率层的高折射率膜。

作为基材并不受特别限制，但优选使用相对于红外线的透射率高的基材。但是，当在增反射膜等不要求透射性的用途中使用时，也能够优选使用透射率低的基材。

作为相对于红外线的透射率高的基材，例如可以举出780nm～25μm的范围中的任一波长的红外光的透射率为50％以上的基材。

关于相对于红外线的透射率高的基材，作为无机材料，可以举出硅、锗、硫属化物玻璃、石英玻璃、蓝宝石、氟化钙、氟化钡、氟化镁、硒化锌、硫化锌、金刚石等。

尤其，优选使用红外线透射率高、耐环境性能也优异的硅、锗、硫属化物玻璃、石英玻璃等。

并且，关于相对于红外线的透射率高的基材，作为有机材料，可以举出由聚烯烃类树脂、环状聚烯烃类树脂、聚(4-甲基戊烯-1)、聚丁烯-1等聚烯烃类树脂；聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯类树脂；聚碳酸酯类树脂、聚氯乙烯类树脂、聚苯硫醚类树脂、聚醚砜类树脂、聚乙烯硫化物类树脂、聚苯醚类树脂、苯乙烯类树脂、丙烯酸类树脂、聚酰胺类树脂、聚酰亚胺类树脂、乙酸纤维素等纤维素类树脂等形成的薄膜或它们的层叠膜。在这些之中，优选聚烯烃类树脂薄膜、环状聚烯烃类树脂薄膜。也能够优选使用具体的能够在商业上获得的薄膜，例如作为具体例能够举出JSR Corporation制造的ARTON、ZeonCorporation制造的ZEONEX、Polyplastics Co.,Ltd.制造的TOPAS等。

＜低折射率层＞

作为低折射率层，只要小于高折射率层的折射率，则并没有特别限制，能够根据目的进行选择。

作为低折射率层的折射率，优选在波长10μm下的折射率小于3，更优选小于2，进一步优选小于1.7。

折射率的下限并不受特别限定，只要为1以上即可。

并且，本发明中所使用的低折射率层根据用途优选在波长5μm～15μm下的折射率在上述范围内，更优选在波长2μm～15μm下的折射率在上述范围内，更优选在波长780nm～15μm下的折射率在上述范围内。

上述折射率是使用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)测定光谱反射率及光谱透射率并根据多次反射理论及菲涅尔干涉理论来进行计算。

作为构成低折射率层的材料并没有特别限制，可以举出与上述高折射率层中所包含的粘合剂相同的成分。

通过本发明所涉及的高折射率膜具有低折射率层，能够将本发明所涉及的高折射率膜用作光学干涉膜。

高折射率膜具有低折射率层时的优选的层结构根据光学干涉膜的用途会发生变更，因此在后面进行叙述。

＜其他层＞

本发明所涉及的高折射率膜可以具有其他层。

作为其他层，例如可以举出日本特开2015-129909号公报的0075段～0080段中所记载的粘结剂层、硬涂层、背涂层等。并且，作为其他层，例如可以举出紫外线吸收层、防污层等。

＜高折射率膜的制造方法＞

本发明所涉及的高折射率膜的制造方法能够通过液相法来进行，因此生产相关时间短，并且不需要基于气相法的成膜中所需要的特别的设备等，因此生产率高。

作为本发明所涉及的高折射率膜的制造方法，只要利用液相法来进行，则并不受特别限定，作为一实施方式，可以举出包含如下工序的方法：在基材上涂布高折射率层形成用涂布液的工序(涂布工序)；及根据需要干燥所涂布的高折射率层形成用涂布液的工序(干燥工序)。

如此，基于涂布液的涂布的成膜是非常简便的方法，在各种领域中技术性的方法等的积蓄也较多，因此生产率高。

〔涂布工序〕

涂布工序中的涂布方法并不受特别限制，能够使用公知的方法。

作为涂布方法，例如可以举出利用旋涂机、浸渍涂布机、模涂机、狭缝涂布机、棒式涂布机、凹版涂布机等进行涂布的方法、利用LB(蓝穆尔-柏拉盖)膜法、自组织化法、喷雾涂布等方法进行面取向的方法等。

-高折射率层形成用涂布液-

高折射率层形成用涂布液优选包含扁平状金属粒子和粘合剂，也可以进一步含有公知的溶剂、公知的添加剂等。

扁平状金属粒子优选分散于上述涂布液中。

并且，高折射率层形成用涂布液可以包含粘合剂的原料。作为粘合剂的原料，例如可以举出聚合性化合物和聚合引发剂，尤其通过含有聚合性化合物和光聚合引发剂，能够通过曝光对高折射率层进行图案形成。

当高折射率层形成用涂布液包含上述粘合剂的原料时，本发明所涉及的高折射率膜的制造方法优选进一步包括形成粘合剂的工序。

在上述形成粘合剂的工序中，例如进行通过曝光或加热等公知的方法使所涂布的高折射率层形成用涂布液的至少一部分固化的方法。

〔干燥工序〕

作为干燥工序中的干燥方法并没有特别限制，可以使用公知的干燥方法。例如，可以举出常压下或减压下的加热干燥、自然干燥等。作为加热干燥中的加热方法也不受特别限定，例如可以举出使用热板、烘箱等装置进行加热的方法。

〔低折射率层形成工序〕

本发明所涉及的高折射率膜的制造方法可以进一步包括形成低折射率层的工序(低折射率层形成工序)。

在低折射率层形成工序中，例如可以举出通过与上述涂布工序相同的方法涂布低折射率层形成用涂布液并通过与上述干燥工序相同的方法进行干燥的方法。

作为低折射率层形成用涂布液，可以举出将上述的构成低折射率层的材料溶解于公知的溶剂而成的溶液等。

(光学干涉膜)

本发明所涉及的高折射率膜优选为光学干涉膜。

本发明所涉及的高折射率膜能够以高折射率层单层或者通过与其他低折射率层组合而设为层叠结构来优选用作对红外线的光学干涉膜。并且，将高折射率层及低折射率层等形成于基材上也是优选的方式。

作为这种光学干涉膜，例如可以举出防反射膜、增反射膜、带通滤光片、长通滤光片、低通滤光片等干涉滤光片等。

＜防反射膜＞

本发明所涉及的光学干涉膜优选为防反射膜。

上述防反射膜只要包含本发明中的高折射率层，则可以为任何结构，例如可以为在基材上具有高折射率层的单层的防反射膜，也可以为在基材上依次具有高折射率层和低折射率层的2层结构的防反射膜，也可以为在基材上依次具有低折射率层、高折射率层及低折射率层的3层结构的防反射膜。

图5是作为3层结构的防反射膜的本发明所涉及的光学干涉膜的一例。

在图5中，在基材10上依次具有低折射率层14、包含扁平状金属粒子20的高折射率层12及低折射率层14。

在这种结构中，通过调整各层的膜厚及折射率，能够设计所期望的防反射膜。

＜增反射膜＞

本发明所涉及的光学干涉膜优选为增反射膜。

上述增反射膜只要包含本发明中的高折射率层，则可以为任何结构，例如可以为在基材上具有高折射率层的单层的增反射膜，也可以为在基材上具有高折射率层和低折射率层的2层结构的增反射膜，也可以为在基材上具有低折射率层、高折射率层及低折射率层的3层结构的增反射膜。

图6是作为增反射膜的本发明所涉及的光学干涉膜的一例。

在图6中，在基材10上依次具有包含扁平状金属粒子20的高折射率层12及低折射率层14。

在这种结构中，通过调整各层的膜厚及折射率，能够设计所期望的增反射膜。

＜带通滤光片、长通滤光片＞

本发明所涉及的光学干涉膜优选为带通滤光片或长通滤光片。

上述带通滤光片或长通滤光片只要包含本发明中的高折射率层，则可以为任何结构，例如优选具有在基材上重复有多次具有高折射率层和低折射率层的2层结构的层结构。

图7是作为带通滤光片或长通滤光片的本发明所涉及的光学干涉膜的一例。

在图7中，在基材10上重复了2次依次具有包含扁平状金属粒子20的高折射率层12及低折射率层14的2层结构。

在图7中，将高折射率层12和低折射率层14的2层结构重复了2次，但也可以重复3次以上。

在这种结构中，通过调整各层的膜厚及折射率，能够设计所期望的带通滤光片或长通滤光片。

实施例

以下，利用实施例对本发明进行详细说明。以下实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容及处理步骤等只要不脱离本发明的实施方式的宗旨，则能够适当进行变更。因此，本发明的实施方式的范围并不限定于以下所示的具体例。另外，在本实施例中，只要没有特别指定，则“份”、“％”是指“质量份”、“质量％”。

＜单层膜模拟结果＞

〔扁平状金属粒子的径厚比的评价〕

通过FDTD法(Finite-difference time-domain method(有限时域差分法))进行了高折射率膜的折射率分析。

将X轴1μm×Y轴1μm×Z轴2.1μm的区域以0.005μm刻度分割空间，并进行了各区域中的电磁场的计算。

作为X轴与Y轴方向的边界条件，适用了周期性边界条件，作为Z轴方向的边界条件，适用了完全吸收边界条件。

对表1中所记载的形状、平均粒径、平均厚度、扁平状金属粒子的平均粒径D除以平均厚度T而得到的值(径厚比)、体积分数、材料的粒子在波长10μm下的折射率为1.5的介质中的厚度Z轴方向的厚度0.1μm的区域中随机地进行面取向而分散的结构进行了分析。厚度0.1μm的区域相当于高折射率层。

作为一例，将实施例A11所涉及的高分子膜的结构的概略剖视图示于图8，将概略俯视图示于图9。

使波长10μm的平面波从Z轴原点分别入射到表1中所记载的高折射率膜中，并使用D.R.Smith et.al.,Phys.Rev.B65,195104(2002)中所记载的方法导出了在波长10μm下的高折射率层的折射率。

对径厚比不同的各种粒子进行了研究，将其结果记载于表1(实施例A1～A7、比较例A1～A3)。

在表1中，扁平状金属粒子栏的“扁平六边形”的记载表示扁平状金属粒子所具有的2个主平面均为正六边形。

[表1]

如实施例A1～A7所示，可知当径厚比大于3时，成为折射率超过3的高折射率膜。另一方面，如比较例A1～A3所示，可知当径厚比小于3时，无法得到超过3的折射率。

并且，对于实施例A6所涉及的高折射率膜的结构，将高折射率膜的折射率的波长分散特性示于图10。可知在波长1,000nm～2,000nm附近因等离子共振而存在折射率特异地变大的区域。并且，可知由此在长波侧的区域中直至至少50μm附近为止成为大致平坦的折射率特性，可得到3以上的折射率。

〔扁平状金属粒子的体积分数的评价〕

制作扁平状金属粒子的体积分数不同的模型并进行了研究，将其结果记载于实施例A1、A8～A11及比较例A4～A5。

在实施例A8～A11及比较例A4～A5中，如表2所记载那样变更了扁平状金属粒子的体积分数。基于FDTD法的折射率分析通过与上述实施例A1～A7及比较例A1～A3相同的方法来进行。

将评价结果记载于表2。

在表2中，扁平状金属粒子的形状等栏中所记载的“-”的记载表示不含有扁平状金属粒子。

[表2]

〔扁平状金属粒子的形状的评价〕

对形状不同的各种扁平状金属粒子进行了研究，将其结果记载于实施例A5、A12～A14。

在实施例A12～A14中，如表3所记载那样变更了扁平状金属粒子的形状。基于FDTD法的折射率分析通过与上述实施例A1～A7及比较例A1～A3相同的方法来进行。

将评价结果记载于表3。

在表3中，扁平状金属粒子的形状栏的“扁平三角形”的记载表示扁平状金属粒子的2个主平面均为正三角形状，“扁平八边形”的记载表示扁平状金属粒子的2个主平面均为正八边形状，“扁平圆形”的记载表示扁平状金属粒子的2个主平面均为圆形。

[表3]

如实施例A5、A8～A14所示，可知若主平面的形状为多边形，则可得到折射率超过3的高折射率膜。尤其，如A5、A13、A14所记载，可知若为六边形以上的多边形或圆形，则折射率变得尤其高。

〔扁平状金属粒子的材料的评价〕

对材料不同的各种粒子进行了研究，将其结果记载于实施例A5、A15～A17、比较例A6。

在实施例A15～A17及比较例A6中，如表4所记载那样变更了扁平状金属粒子的材料。基于FDTD法的折射率分析通过与上述实施例A1～A7及比较例A1～A3相同的方法来进行。

将评价结果记载于表4。

[表4]

如实施例A5、A15～A17所示，可知当使用了Ag、Au、Cu、Al等金属粒子时，可得到折射率超过3的高折射率膜。尤其，在使用了Ag的情况下，折射率变得最高。另一方面，如比较例A6所示，可知当使用SiO₂时，无法得到超过3的折射率。

〔扁平状金属粒子的面取向的评价〕

对分散有面取向度不同的粒子的膜进行了研究，将其结果记载于实施例A5、A18及比较例A7。将评价结果记载于表5。可知当面取向度小于30°时，成为折射率超过3的高折射率膜。另一方面，可知当未面取向(面取向度大于30°)时，无法得到超过3的折射率。

[表5]

＜多层膜模拟结果＞

通过FDTD法进行了高折射率膜的折射率分析。

将X轴1μm×Y轴1μm×Z轴2.1μm的区域以0.005μm刻度分割空间，并进行了各区域中的电磁场的计算。

另外，关于Z轴的区域长度，根据多层膜的长度适当变更而进行了计算。

作为X轴与Y轴方向的边界条件，适用了周期性边界条件，作为Z轴方向的边界条件，适用了完全吸收边界条件。

〔防反射结构(防反射膜)〕

作为实施例B1，评价了使波长10μm的平面波从Z轴原点入射到表6中所记载的层叠结构时的表面反射率及表面透射率。将评价结果记载于表6。层叠结构设为在基材上依次具有第一低折射率层(层1)、高折射率层(层2)及第二低折射率层(层3)的结构。作为高折射率层(层2)，使用了在实施例A6中所使用的高折射率层。

可知与作为比较例B1的均不具有层1～层3的硅基板相比，具有实施例B1中的层结构的防反射膜的表面反射率降低，同时表面透射率增加。

表面反射率或表面透射率作为波长10μm的红外光的表面反射率或表面透射率而进行了计算。

在图11中记载本结构的表面反射光谱，在图12中记载本结构的表面透射光谱。可知成为至少在7μm～25μm的波长区域中与硅基板相比反射小且透射大的高频带的防反射结构。

[表6]

〔增反射结构(增反射膜)〕

作为实施例B2～B3，评价了使波长10μm的平面波从Z轴原点入射到表7中所记载的层叠结构时的表面反射率及表面透射率。在实施例B2中，设为在基材上具有单层的在实施例A11中所使用的高折射率层的结构。并且，在实施例B3中，设为具有低折射率层(层1)、高折射率层(层2)及低折射率层(层3)的结构，并且设为作为高折射率层(层2)而具有在实施例A11中所使用的高折射率层的结构。

在实施例B2及B3中，可知与作为比较例B1的硅基板相比，反射大幅增加，成为增反射结构。

作为表面反射率或波长10μm的红外光的表面反射率而进行了计算。

在图13中示出本结构的表面反射光谱。可知成为至少在6μm～15μm的波长区域中与硅基板相比反射大的高频带的增反射结构。

[表7]

〔带通滤光片〕

作为实施例B4，对表8中所记载的层叠结构在图14中示出本结构的表面透射光谱。层结构设为从基材侧交替地层叠有共计10层在实施例A11中所使用的高折射率层及折射率为1.5的低折射率层的结构。可知成为与只有基材而不具有低折射率层及高折射率层的比较例B1相比选择性地透射9μm～11μm附近的波长区域的红外光的带通滤光片。

[表8]

基材	硅	膜厚
			层1	实施例A11	515nm
层2	n＝1.5	1320nm
			层3	实施例A11	52nm
层4	n＝1.5	666nm
			层5	实施例A11	310nm
层6	n＝1.5	833nm
			层7	实施例A11	92nm
层8	n＝1.5	314nm
			层9	实施例A11	477nm
层10	n＝1.5	2017nm
			-	空气	-

〔长通滤光片〕

作为实施例B5，对表9中所记载的层叠结构在图15中示出本结构的表面透射光谱。层结构设为从基材侧交替地层叠有共计6层在实施例A11中所使用的高折射率层及折射率为1.5的低折射率层的结构。可知成为与只有基材而不具有低折射率层及高折射率层的比较例B1相比选择性地透射比7μm长波的长通滤光片。

[表9]

基材	硅	膜厚
			层1	实施例A11	71nm
层2	n＝1.5	432nm
			层3	实施例A11	120nm
层4	n＝1.5	629nm
			层5	实施例A11	61nm
层6	n＝1.5	2006nm
			-	空气	-

＜高折射率膜的制造结果＞

〔扁平状金属粒子分散液的制备〕

-扁平状金属粒子分散液A1的制备-

向NTKR-4(Nippon Metal Industry Co.,Ltd.制造)制的反应容器中计量离子交换水13L，一边使用具备在SUS316L制的轴上安装有NTKR-4制的螺旋桨4片及NTKR-4制的桨叶4片的搅拌机的腔室进行搅拌一边添加10g/L的柠檬酸三钠(无水物)水溶液1.0L并保温为35℃。添加8.0g/L的聚苯乙烯磺酸水溶液0.68L，进而添加了使用0.04mol/L的氢氧化钠水溶液制备成23g/L的氢化硼钠水溶液0.041L。以5.0L/min添加了0.10g/L的硝酸银水溶液13L。

添加了10g/L的柠檬酸三钠(无水物)水溶液1.0L和离子交换水11L，进而添加了80g/L的对苯二酚磺酸钾水溶液0.68L。将搅拌提高至800rpm并以0.95L/min添加0.10g/L的硝酸银水溶液8.1L之后，降温至30℃。

添加了44g/L的甲基对苯二酚水溶液8.0L，接着，添加了后述的40℃的明胶水溶液所有量。将搅拌提高至1,200rpm并添加了后述的亚硫酸银白色沉淀物混合液所有量。

在制备液的pH变化停止的阶段，以0.33L/min添加了1mol/L的NaOH水溶液5.0L。然后，添加了70g/L的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(用NaOH将水溶液调节为碱性后进行了溶解)0.078L。如此制备出扁平状金属粒子分散液A1。

(明胶水溶液的制备)

向SUS316L制的溶解罐中计量离子交换水16.7L。一边用SUS316L制的搅拌机进行低速搅拌，一边添加了已实施去离子处理的碱处理牛骨明胶(GPC重均分子量20万)1.4kg。进而添加了实施了去离子处理、蛋白质分解酶处理及基于过氧化氢的氧化处理的碱处理牛骨明胶(GPC重均分子量2.1万)0.91kg。然后，升温至40℃，同时进行明胶的溶胀和溶解而使其完全溶解。

-亚硫酸银白色沉淀物混合液的制备-

向SUS316L制的溶解罐中计量离子交换水8.2L，并添加了100g/L的硝酸银水溶液8.2L。一边用SUS316L制的搅拌机进行高速搅拌，一边在短时间内添加了140g/L的亚硫酸钠水溶液2.7L，制备出含有亚硫酸银的白色沉淀物的混合液。该混合液在即将使用之前进行了制备。

-扁平状金属粒子分散液B1的制备-

将800g前述扁平状金属粒子分散液A1采集到离心管中，使用1mol/L的氢氧化钠水溶液或0.5mol/L的硫酸在25℃下调整在pH＝9.2±0.2的范围内。使用离心分离机(HitachiKoki Co.,Ltd.制造的himac CR22GIII，Angle Rotor R9A)，设定为35℃而以9,000rpm进行60分钟的离心分离操作之后，舍弃了上清液784g。向沉淀的扁平粒子中加入0.2mmol/L的NaOH水溶液而使其总计成为400g，并使用搅拌棒进行手动搅拌而制成粗分散液。通过与其相同的操作制备出离心管24根量的粗分散液而使其总计成为9,600g，将其添加到SUS316L制的罐中进行了混合。进而添加了10cc的Pluronic 31R1(BASF公司制造)的10g/L溶液(用甲醇:离子交换水＝1:1(体积比)的混合液进行稀释)。使用PRIMIX Corporation制造的自动混合器20型(搅拌部为均质混合器(HomoMixer)MARKII)，对罐中的粗分散液混合物以9,000rpm实施了120分钟的间歇式分散处理。分散中的液温保持为50℃。将800g如此得到的分散液再次采集到离心管中，使用离心分离机(Hitachi Koki Co.,Ltd.制造的himacCR22GIII，Angle Rotor R9A)，设定为35℃而以9,000rpm进行60分钟的离心分离操作之后，舍弃了上清液760g。向沉淀的扁平粒子中加入0.2mmol/L的氢氧化钠水溶液而使其总计成为800g，并使用搅拌棒进行手动搅拌而制成粗分散液。通过与其相同的操作制备出离心管12根量的粗分散液而使其总计成为9,600g，将其添加到SUS316L制的罐中进行了混合。进而添加了10mL的Pluronic 31R1(BASF公司制造)的10g/L溶液(用甲醇:离子交换水＝1:1(体积比)的混合液进行稀释)。使用PRIMIX Corporation制造的自动混合器20型(搅拌部为均质混合器(HomoMixer)MARKII)，对罐中的粗分散液混合物以9,000rpm实施了120分钟的间歇式分散处理。分散中的液温保持为50℃。分散后，降温至25℃之后，使用profile IIfilter(NIHON PALL LTD.制造，产品型号MCY1001Y030H13)进行了单一路径(single pass)的过滤。

如此对扁平状金属粒子分散液A1实施脱盐处理及再分散处理而制备出扁平状金属粒子分散液B1。

-扁平状金属粒子分散液B2～B4的制备-

同样地，在制备扁平状金属粒子分散液A1及B1时，以使厚度和直径及径厚比成为表10中所记载的值的方式调整制作时的各溶液的浓度、加热温度及pH而制作出扁平状金属粒子分散液A2及B2。

[表10]

＜高折射率层形成用涂布液的制备＞

以表11所示的材料的组成比制备出涂布液C1、C2或C3。表中的数值表示质量份。

在此，对50L的涂布液C1、C2或C3添加2.78L的0.1质量％氯化金酸(Wako PureChemical Industries,Ltd.制造)水溶液，并在60℃下搅拌4小时而制成高折射率层形成用涂布液C1B、C2B或C3B。

[表11]

＜高折射率膜的制作＞

使用通过上述方法制备出的高折射率层形成用涂布液C1B、C2B或C3B分别制作出实施例及比较例的高折射率膜。

〔实施例C1所涉及的高折射率膜的制作〕

使用MIKASA CO.,LTD.制造的旋涂机，在厚度0.28mm、2英寸(1英寸为2.54cm)的硅晶片上涂布高折射率层形成用涂布液C1B，以500rpm的转速进行了旋转涂布。然后，在热板上在110℃下加热1分钟而进行了干燥、固化。将以上步骤反复进行10次而制作出实施例C1所涉及的高折射率膜。

将使用SEM从上表面侧(与基材相反的一侧)观察了实施例C1所涉及的高折射率膜，将其结果示于图16。

〔实施例C2所涉及的高折射率膜的制作〕

除了将高折射率层形成用涂布液C1B变更为高折射率层形成用涂布液C2B以外，与实施例C1的制作方法同样地制作出实施例C2所涉及的高折射率膜。

〔实施例C3所涉及的高折射率膜的制作〕

除了将高折射率层形成用涂布液C1B变更为高折射率层形成用涂布液C3B以外，与实施例C1的制作方法同样地制作出实施例C3所涉及的高折射率膜。

〔体积分数、厚度、随机性、面取向、层叠性的评价〕

使用透射型电子显微镜进行了实施例C1、C2或C3所涉及的高折射率膜的截面的测定。作为例子，将实施例C1的截面像示于图17。截面观察用试样制作通过聚焦离子束(FIB)加工来进行。

在图17中，“FIB-Pt-Depo”表示FIB加工中的射束辅助沉积，“Pt-Coating”表示在FIB加工中形成的铂保护膜，“C-VD-film”表示在FIB加工中蒸镀的碳膜，“AgND膜”表示高折射率层，“Si-Sub”表示硅晶片基板(基材)。

根据所得到的剖视图，对体积分数、厚度、随机性、面取向性、层叠性进行评价，并将结果记载于表12。

在表12中，当扁平状金属粒子沿基材的表面方向随机地排列时，在“随机”栏中记载为“有”。

并且，当扁平状金属粒子的主平面相对于基材的表面在0°～30°的范围进行面取向时，在“面取向”栏中记载为“有”。

当扁平状金属粒子层叠有2层以上时，在“层叠”栏中记载为“有”。

〔折射率的评价〕

使用Varian公司制造的FTS-7000进行厚度0.28mm、2英寸的硅晶片的傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)测定，得到了在波长2.5μm～25μm下的硅晶片的光谱反射率及光谱透射率。根据多次反射理论及菲涅尔干涉理论，由所得到的光谱反射率及光谱透射率得到了硅晶片的折射率及消光系数。

接着，进行实施例C1～C3的FTIR测定，得到了在波长2.5μm～25μm下的实施例C1～C3所涉及的高折射率膜的分光透射光谱及分光反射光谱。

使用所得到的光谱反射率、光谱透射率及前述硅晶片的折射率及消光系数，根据多次反射理论及菲涅尔干涉理论计算出实施例C1～C3的高折射率膜在波长10μm下的折射率。将所得到的结果记载于表12。并且，作为例子，将在波长5μm～15μm下的实施例C1所涉及的高折射率膜的结构的折射率光谱示于图18。

[表12]

＜防反射膜的制作＞

使用MIKASA CO.,LTD.制造的旋涂机，将Unitika Ltd.制造的改性聚烯烃树脂水性分散体(ARROWBASE SB-1200)涂布于厚度0.28mm、2英寸的硅晶片上，并调整水性分散体的浓度及旋涂机的转速而以膜厚成为450nm的方式进行了成膜。然后，在热板上在110℃下加热1分钟而进行了干燥、固化。

接着，使用MIKASA CO.,LTD.制造的旋涂机，以500rpm的转速对高折射率层形成用涂布液C1B进行了旋转涂布。然后，在热板上在110℃下加热1分钟而进行了干燥、固化。将以上步骤反复进行至膜厚成为130nm。

接着，使用MIKASA CO.,LTD.制造的旋涂机，调整水性分散体的浓度及旋涂机的转速而将Unitika Ltd.制造的改性聚烯烃树脂水性分散体(ARROWBASE SB-1200)以膜厚成为2,200nm的方式进行了成膜。然后，在热板上在110℃下加热1分钟而进行了干燥、固化。通过以上制作出实施例D1的防反射膜。

＜防反射特性的评价＞

使用Varian公司制造的FTS-7000进行实施例D1的防反射膜的FTIR测定，得到了厚度0.28mm的在波长2.5μm～25μm下的实施例D1的防反射膜及硅晶片(基材)的光谱反射率、光谱透射率。根据导出了表面反射率的多次反射理论及菲涅尔干涉理论，由所得到的光谱反射率、光谱透射率导出了实施例D1的防反射膜的膜面侧的表面反射率。

将所得到的反射光谱示于图19。图19中的“Si基板”的图表表示硅晶片的反射光谱。可知在实施例D1所涉及的防反射膜中，至少在6μm～25μm的波长区域中得到了防反射效果。

以上，如实施例中所示，确认到根据本发明可得到折射率高且能够通过液相成膜来成膜的高折射率膜及使用了上述高折射率膜的光学干涉膜。

2017年3月28日申请的日本专利申请第2017-063490号的所有内容通过参考被并入本说明书中。

本说明书中所记载的所有文献、专利申请及技术标准与具体且分别地记载通过参考而被并入的各个文献、专利申请及技术标准的情况相同程度地，通过参考被并入本说明书中。

符号说明

10-基材，12-高折射率层，14-低折射率层，20-扁平状金属粒子，28-低折射率层，30-高折射率膜，f-高折射率层的厚度，D-粒径(圆当量直径)，T-扁平状金属粒子的厚度。

Claims (10)

1.一种高折射率膜，其具有：

基材；及

包含粘合剂和扁平状金属粒子的高折射率层，

所述扁平状金属粒子的平均粒径除以平均厚度而得到的值为3以上，

所述扁平状金属粒子的主平面相对于所述基材的表面在0°～30°的范围面取向，

所述扁平状金属粒子在高折射率层中的体积分数为20体积％以上，

所述扁平状金属粒子层叠有2层以上。

2.根据权利要求1所述的高折射率膜，其中，

所述扁平状金属粒子在所述基材的表面方向上随机地排列。

3.根据权利要求1或2所述的高折射率膜，其中，

所述扁平状金属粒子至少包含银。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的高折射率膜，其中，

所述扁平状金属粒子的主平面的形状为六边形以上的多边形或圆形。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的高折射率膜，其中，

所述扁平状金属粒子显示出局部表面等离子共振，且在0.5μm～5μm的波长区域具有等离子共振波长。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的高折射率膜，其中，

所述粘合剂包含聚合物。

7.一种光学干涉膜，其包含权利要求1至6中任一项所述的高折射率膜。

8.根据权利要求7所述的光学干涉膜，其为防反射膜。

9.根据权利要求7所述的光学干涉膜，其为增反射膜。

10.根据权利要求7所述的光学干涉膜，其为带通滤光片或长通滤光片。