CN110476092A - 光学部件 - Google Patents

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Abstract

一种光学部件，其具备：基材；及层叠结构，配置于所述基材上且由材质不同的2种以上的层构成，构成所述层叠结构的层的数量为10以上，构成所述层叠结构的层的最大层厚为8nm以下，400nm～800nm的波长范围或6μm～12μm的波长范围内的最低透射率为10％以上。

Description

光学部件
技术领域
本发明涉及一种光学部件。
背景技术
目前，针对光学部件进一步要求隔热功能。
作为隔热功能高的隔热材料，已知有真空隔热材料(0.002W/(m·K))、玻璃棉(0.03W/(m·K))等。但是，这些真空隔热材料及玻璃棉均为光学性不透明的材料，因此难以用作光学部件。
在上述的背景下，对具备光学性质或隔热性的各种光学部件进行了研究。
例如，在日本特开2006-334787号公报中，作为可见光透射性高且红外光的遮蔽性高的透明隔热光学部件，公开有如下透明隔热光学部件，即，在透明基板上交替地层叠多层反射热射线的金属层与透明的光补偿层并透射可见光而反射热射线的透明隔热光学部件中，该光补偿层为由导电性金属氧化物构成的透明导电层，波长510nm中的透光率T(510)为74％以上，波长700nm的透光率T(700)与波长900nm中的透光率T(900)之比T(900)/T(700)为0.3以下。
并且，在日本特开2013-256104号公报中，作为具有优异的热射线反射性、可见透光率及电波透射性的热反射结构体，公开有如下热反射结构体，即，具有基材及位于基材上且金属层及介电层交替地层叠而成并且两个最外层为介电层的交替光学部件，介电层由金属氧化物的结晶区域及非结晶区域构成。
并且，在日本特开平10-182192号公报中，作为大幅提高了耐湿性的隔热玻璃，已知有如下隔热玻璃，即，其为在玻璃基板的表面上至少组合透明氧化物膜层、贵金属膜层、Al-Zn膜层而依次层叠而成的层叠膜，以由至少Al-Zn膜层保护贵金属膜层的方式使Al-Zn膜层存在。
发明内容
发明要解决的技术课题
关于日本特开2006-334787号公报、日本特开2013-256104号公报及日本特开平10-182192号公报中所记载的技术，要求更加降低导热系数并更加提高隔热功能。
因此，本发明的课题在于提供一种在400nm～800nm的波长范围或6μm～12μm的波长范围具有透射性且降低导热系数的光学部件。
用于解决技术课题的手段
用于解决上述课题的手段中包括以下方式。
＜1＞一种光学部件，其具备：
基材；及
层叠结构，配置于基材上且由材质不同的2种以上的层构成，
构成层叠结构的层数为10以上，构成层叠结构的层的最大层厚为8nm以下，400nm～800nm的波长范围或6μm～12μm的波长范围内的最低透射率为10％以上。
＜2＞根据＜1＞所述的光学部件，其中，
构成层叠结构的层数为100以上。
＜3＞根据＜1＞或＜2＞所述的光学部件，其中，
层叠结构由选自包括金属氧化物、金属氮化物、金属氧氮化物及金属硫化物的组中的2种以上的金属化合物构成。
＜4＞根据＜3＞所述的光学部件，其中，
2种以上的金属化合物中的金属元素为选自包括Si、Al、Nb、Mg、Zr、Ge及Zn的组中的至少1种元素。
＜5＞根据＜1＞～＜4＞中任一项所述的光学部件，其还具备层厚大于8nm的光干涉层。
＜6＞根据＜1＞～＜5＞中任一项所述的光学部件，其中，
400nm～800nm的波长范围内的最低透射率为10％以上，
400nm～800nm的波长范围内的最高反射率为10％以下。
＜7＞根据＜1＞～＜6＞中任一项所述的光学部件，其中，
400nm～800nm的波长范围内的最低透射率为10％以上，
材质不同的2种以上的层包含Al2O3层与SiO2层的组合。
＜8＞根据＜1＞～＜5＞中任一项所述的光学部件，其中，
6μm～12μm的波长范围内的最低透射率为10％以上，
6μm～12μm的波长范围内的最高反射率为40％以下。
＜9＞根据＜1＞～＜5＞及＜8＞中任一项所述的光学部件，其中，
6μm～12μm的波长范围内的最低透射率为10％以上，
材质不同的2种以上的层包括SiN层与AlN层的组合。
发明效果
根据本发明，提供一种在400nm～800nm的波长区域或6μm～12μm的波长区域具有透射性且降低导热系数的光学部件。
附图说明
图1是实施例1的光学部件的400nm～800nm的波长区域中的反射光谱。
图2是实施例1的光学部件的400nm～800nm的波长区域中的透射光谱。
图3是实施例2的光学部件的400nm～800nm的波长区域中的反射光谱。
图4是实施例2的光学部件的400nm～800nm的波长区域中的透射光谱。
图5是实施例3的光学部件的400nm～800nm的波长区域中的反射光谱。
图6是实施例3的光学部件的400nm～800nm的波长区域中的透射光谱。
图7是实施例4的光学部件的4μm～15μm的波长区域中的反射光谱。
图8是实施例4的光学部件的4μm～15μm的波长区域中的透射光谱。
图9是比较例1的光学部件的400nm～800nm的波长区域中的反射光谱。
图10是比较例1的光学部件的400nm～800nm的波长区域中的透射光谱。
图11是比较例2的光学部件的400nm～800nm的波长区域中的反射光谱。
图12是比较例2的光学部件的400nm～800nm的波长区域中的透射光谱。
图13是比较例3的光学部件的400nm～800nm的波长区域中的反射光谱。
图14是比较例3的光学部件的400nm～800nm的波长区域中的透射光谱。
具体实施方式
本说明书中，用“～”表示的数值范围是指，将“～”前后所记载的数值作为下限值及上限值而包含的范围。
本说明书中所指的“金属”的概念中，也包括半金属(例如，Si、Ge等)。
本说明书中所指的“光”是指，所有电磁波，并不限定于可见光。
本说明书中所指的“层厚”是指，1层的厚度。
本发明的光学部件具备：基材；及层叠结构，配置于基材上且由材质不同的2种以上的层构成，
构成层叠结构的层数为10以上，构成层叠结构的层的最大层厚为8nm以下，400nm～800nm的波长范围或6μm～12μm的波长范围内的最低透射率为10％以上。
作为本发明的光学部件的一方式的方式A为400nm～800nm的波长范围内的最低透射率为10％以上的方式。
作为本发明的光学部件的另一方式的方式B为6μm～12μm的波长范围内的最低透射率为10％以上的方式。
本发明的方式A所涉及的光学部件为在400nm～800nm的波长区域中具有透射性且降低导热系数的光学部件。
并且，本发明的方式B所涉及的光学部件为在6μm～12μm的波长区域中具有透射性且降低导热系数的光学部件。
发挥该效果的理由可推测为如下，但是本发明的光学部件并非通过以下的理由而被限定。
方式A及方式B中的任一光学部件均具备由材质不同的2种以上的层构成的层叠结构，且构成层叠结构的层数为10以上。
在不同的2种物质的界面存在界面热阻。
认为方式A及方式B中的任一光学部件的构成层叠结构的层数均为10以上，由此具有该界面热阻的界面的数为9以上，因此可降低导热系数。
并且，方式A及方式B中的任一光学部件的构成层叠结构的层的最大层厚均为8nm以下。
本说明书中，构成层叠结构的层的最大层厚是指，由构成层叠结构的所有层的各个厚度组成的总体中的最大值。
认为方式A及方式B中的任一个中，通过满足如下两者产生声子的干涉，即，在由材质不同的2种以上的层构成的层叠结构中产生声子的界面反射及构成层叠结构的层的层厚小于成为声子的平均自由行程的十几nm。
认为通过该声子的干涉，可有效地降低层叠结构中的导热系数。
并且，认为为了抑制方式A中的400nm～800nm的波长范围的光(即，可见光线)的干涉，将1层的厚度(层厚)抑制成波长范围的上限(800nm)的1/100以下(即，8nm以下)为有效。
在该方面，方式A中，如上所述，构成层叠结构的层的最大层厚为8nm以下，因此400nm～800nm的波长范围的光(即，可见光线)的干涉被抑制。因此，认为方式A中400nm～800nm的波长范围内的透射率的下降被抑制。
并且，认为为了抑制方式B中的6μm～12μm的波长范围的光(即，红外光)的干涉，将1层的厚度(层厚)抑制成波长范围的上限(12μm)的1/100以下(即，120nm以下)为有效。
在该方面，方式B中，如上所述，构成层叠结构的层的最大层厚为8nm以下，因此6μm～12μm的波长范围的光(即，红外光)的干涉被抑制。因此，认为方式B中6μm～12μm的波长范围内的透射率的下降被抑制。
通过以上的理由，认为
在方式A的光学部件中，可实现在400nm～800nm的波长区域中具有透射性的功能及降低导热系数的功能，
在方式B的光学部件中，可实现在6μm～12μm的波长区域中具有透射性的功能及降低导热系数的功能。
并且，方式A中的构成层叠结构的各层的层厚(最大层厚也为8nm以下)显著小于可见光(400～800nm)的波长。因此，可见光无法区分层叠结构中的例如第1种层(以下还称为“X层”)与第2种层(以下还称为“Y层”)。因此，若从可见光观察，则层叠结构被视为具有平均折射率的1层混合材料膜。
相同地，方式B中的构成层叠结构的各层的层厚(最大层厚也为8nm以下)显著小于6μm～12μm的波长范围。因此，上述波长范围的红外光无法区分层叠结构中的例如X层与Y层。因此，若从上述红外光观察，则层叠结构被视为具有平均折射率的1层混合材料膜。
通过这些理由，在方式A及方式B的光学部件中，非期待的光的干涉被抑制。
因此，方式A及方式B的光学部件也具有容易进行光学设计的优点。
以下，更具体地对方式A及方式B进行说明。
〔方式A〕
方式A所涉及的光学部件具备：基材；及层叠结构，配置于基材上且由材质不同的2种以上的层构成，构成层叠结构的层数为10以上，构成层叠结构的层的最大层厚为8nm以下，400nm～800nm的波长范围内的最低透射率为10％以上。
＜基材＞
作为方式A中的基材的材质，例如可举出玻璃、塑料、陶瓷等。
作为玻璃，例如可举出天然石英玻璃、合成石英玻璃、钠玻璃、镧玻璃等。
作为方式A中的基材的材质，优选玻璃。由此，更容易实现400nm～800nm的波长范围内的最低透射率为10％以上。
＜层叠结构＞
方式A所涉及的光学部件具备配置于基材上且由材质不同的2种以上的层构成的层叠结构。
(材质)
方式A中的构成层叠结构的层优选为分别由不同的2种以上的材质构成的层。
方式A中的构成层叠结构的不同的2种以上的材质可以为2种以上的有机物，也可以为2种以上的无机物，也可以为1种以上的有机物与1种以上的无机物的组合。
从成膜的容易性考虑，方式A中的层叠结构优选由选自包括金属氧化物、金属氮化物、金属氧氮化物及金属硫化物的组中的2种以上的金属化合物构成。
方式A中的构成层叠结构的层优选为分别由上述2种以上的金属化合物构成的2种以上的层。
作为方式A中的层叠结构的具体的方式，例如可举出：
包括2种以上的由金属氧化物构成的层(以下还称为“金属氧化物层”)的方式、
包括2种以上的由金属氮化物构成的层(以下还称为“金属氮化物层”)的方式、
包括2种以上的由金属氧氮化物构成的层(以下还称为“金属氧氮化物层”)的方式、
包括2种以上的由金属硫化物构成的层(以下还称为“金属硫化物层”)的方式、
包括1种以上的金属氧化物层及1种以上的金属氮化物层的方式、
包括1种以上的金属氧化物层及1种以上的金属氧氮化物层的方式、
包括1种以上的金属氧化物层及1种以上的金属硫化物层的方式、
包括1种以上的金属氮化物层及1种以上的金属氧氮化物层的方式、
包括1种以上的金属氮化物层及1种以上的金属硫化物层的方式、
包括1种以上的金属氧氮化物层及1种以上的金属硫化物层的方式、等。
方式A中的层叠结构的优选的方式为
以X层/Y层/X层/Y层/X层……的方式交替地配置有X层(即，第1种层)及Y层(即，第2种层)的结构或
在上述交替地配置的结构的任意层间插入有除了X层及Y层以外的其他层中的至少1种的结构。
作为插入有上述其他层中的至少1种的结构，例如有X层/Y层/Z层/X层/Y层/W层/X层……的结构。其中，Z层为第3种层，W层为第4种层。
方式A中的金属化合物中的金属元素优选为选自包括Si、Al、Nb、Mg、Zr、Ge及Zn的组中的至少1种(更优选2种以上)的元素。
金属化合物中的金属元素优选包含选自包括Si、Al及Nb的组中的至少1种(更优选2种以上)，更优选包含选自包括Si及Al的组中的至少1种，尤其优选包含Si。
作为金属氧化物，可举出Al2O3、SiO2、Nb2O5、MgO、GeO2、ZnO、ZrO2等。
作为金属氮化物，可举出AlN、SiN等。
作为金属氧氮化物，可举出AlON、SiON等。
作为金属硫化物，可举出ZnS等。
方式A中，从进一步提高400nm～800nm的波长范围内的最低透射率的观点考虑，材质不同的2种以上的层优选包含2种以上的金属氧化物层，尤其优选包含Al2O3层与SiO2层的组合。
(层数)
方式A中的构成层叠结构的层数如上所述为10以上。
从进一步降低光学部件的导热系数的观点考虑，方式A中的构成层叠结构的层数优选为20以上，更优选为50以上，进一步优选为100以上。
方式A中的构成层叠结构的层数的上限并无特别限制。从光学部件的制造适应性的观点考虑，构成层叠结构的层数的上限例如为1000万，优选为300万，尤其优选为100万。
(最大层厚、平均层厚)
方式A中的构成层叠结构的层的最大层厚为8nm以下。由此，如上所述，光学部件的导热系数被降低。而且，400nm～800nm的波长范围的光的干涉被抑制，其结果，该波长范围内的透射率的下降被抑制。
方式A中的构成层叠结构的层的最大层厚优选为5nm以下，更优选为4nm以下。
方式A中的构成层叠结构的层的最大层厚的下限并无特别限制。从层形成(成膜)的适应性的观点考虑，构成层叠结构的层的最大层厚的下限优选为1nm，更优选为2nm。
方式A中的构成层叠结构的层的平均层厚的上限优选为7nm，更优选为4nm，尤其优选为3nm。
方式A中的构成层叠结构的层的平均层厚的下限优选为1nm，更优选为2nm。
(CV值)
从进一步降低导热系数的观点考虑，方式A中的层叠结构中，以层厚的标准偏差/平均层厚定义的CV值也可以为0.05以上。
本说明书中，平均层厚是指，由构成层叠结构的所有层的各个厚度组成的总体的算术平均值。
并且，本说明书中，层厚的标准偏差是指，由构成层叠结构的所有层的各个厚度组成的总体的标准偏差。
一般来讲，方式A中的层叠结构的CV值为0.05以上是指，构成层叠结构的层的层厚中存在某种程度的偏差(具体而言为层间的偏差)。
方式A中的层叠结构的CV值为0.05以上的情况下，可更有效地降低导热系数。认为该理由是，通过在构成层叠结构的层的层厚中存在某种程度的偏差及产生上述的声子的干涉而产生声子的安德森局域化，由此声子的平均透射率降低。
从进一步降低导热系数的观点考虑，方式A中的构成层叠结构的层的层厚的CV值更优选为0.10以上。
方式A中的构成层叠结构的层的层厚的CV值的上限并无特别限制，上限例如为0.60。
＜光干涉层A＞
方式A所涉及的光学部件优选具备至少1层层厚大于8nm的光干涉层(以下还称为“光干涉层A”)。由此，能够进一步提高光学部件的光学功能。
如上所述，方式A中的构成层叠结构的各层的层厚(最大层厚为8nm以下)显著小于可见光(400～800nm)的波长，因此若从可见光观察，则层叠结构被视为具有平均折射率的1层混合材料膜。
因此，从层叠结构观察，在基材侧及/或与基材相反的一侧配置光干涉层A，由此能够进一步提高光学部件的光学功能。例如，能够使层叠结构具有相对于特定的波长的防反射效果或具有相对于特定的波长的增反射效果。
光干涉层A的层厚大于8nm即可，并无特别限制，但是优选为9nm以上，更优选为10nm以上。
从光干涉层的制造适应性的观点考虑，光干涉层A的层厚的上限优选为1000nm，更优选为200nm，尤其优选为100nm。
作为光干涉层A的材质，优选选自包括金属氧化物、金属氮化物、金属氧氮化物及金属氟化物的组中的至少1种金属化合物。
作为光干涉层A的材质的上述金属化合物中的金属元素，优选选自包括Si、Al、Nb、Mg、Zr、La、Ti、Y、Ca、Ba、Li及Na的组中的至少1种元素。
＜最低透射率＞
方式A所涉及的光学部件在400nm～800nm的波长范围内的最低透射率为10％以上。
本说明书中，400nm～800nm的波长范围内的最低透射率是指，400nm～800nm的波长范围内的透射率的最低值。
400nm～800nm的波长范围内的最低透射率优选为30％以上，更优选为50％以上，尤其优选为80％以上。
400nm～800nm的波长范围内的最低透射率的上限并无特别限制，但是从光学部件的制造适应性的观点考虑，优选的上限为99％。
＜最高反射率＞
从防反射功能的观点考虑，方式A所涉及的光学部件在400nm～800nm的波长范围内的最高反射率优选为10％以下，更优选为6％以下，进一步优选为5％以下，进一步优选为4％以下。
本说明书中，400nm～800nm的波长范围内的最高反射率是指，400nm～800nm的波长范围内的反射率的最高值。
400nm～800nm的波长范围内的最高反射率可以为0％，也可以大于0％。
方式A所涉及的光学部件具备上述的光干涉层A的情况下，更容易实现400nm～800nm的波长范围内的最高反射率的降低。
以上说明的方式A所涉及的光学部件能够用作各种光学电源器件(例如，光学传感器、摄像装置的光学系统、显示装置等)用防反射膜或隔热容器的装饰用薄膜。
以上说明的方式A所涉及的光学部件尤其优选用作在高温环境中所使用的光学电源器件用防反射膜或在高温环境中所使用的隔热容器的装饰用薄膜。
〔方式B〕
方式B所涉及的光学部件具备：基材；及层叠结构，配置于基材上且由材质不同的2种以上的层构成，构成层叠结构的层数为10以上，构成层叠结构的层的最大层厚为8nm以下，6μm～12μm的波长范围内的最低透射率为10％以上。
＜基材＞
作为方式B中的基材的材质，例如可举出金属、金属化合物等。
作为方式B中的基材的材质，优选Si、Ge、ZnSe、ZnS、TlBr与TlI的混合物或TlBr与TlCl的混合物。由此，更容易实现6μm～12μm的波长范围内的最低透射率为10％以上。
＜层叠结构＞
方式B所涉及的光学部件具备配置于基材上且由材质不同的2种以上的层构成的层叠结构。
方式B中的层叠结构的优选的形态(优选的材质等)与方式A中的层叠结构的优选的形态(优选的材质等)相同。
方式B中，从进一步提高6μm～12μm的波长范围内的最低透射率的观点考虑，材质不同的2种以上的层优选包含2种以上的金属氮化物层，也优选包含SiN层与AlN层的组合。
(层数)
方式B中的构成层叠结构的层数的优选的范围与方式A中的构成层叠结构的层数的优选的范围相同。
(最大层厚、平均层厚)
方式B中，构成层叠结构的层的最大层厚为8nm以下。由此，如上所述，光学部件的导热系数被降低。而且，6μm～12μm的波长范围的光(红外光)的干涉被抑制，其结果，该波长范围内的最低透射率的下降被抑制。
方式B中的构成层叠结构的层的最大层厚优选为5nm以下，更优选为4nm以下。
方式B中的构成层叠结构的层的最大层厚的下限并无特别限制。从层形成(成膜)的适应性的观点考虑，构成层叠结构的层的最大层厚的下限优选为1nm，更优选为2nm。
方式B中的构成层叠结构的层的平均层厚的上限优选为7nm，更优选为4nm，尤其优选为3nm。
方式B中的构成层叠结构的层的平均层厚的下限优选为1nm，更优选为2nm。
(CV值)
从进一步降低导热系数的观点考虑，方式B中的层叠结构中，以层厚的标准偏差/平均层厚定义的CV值也可以为0.05以上。
方式B中，从进一步降低导热系数的观点考虑，构成层叠结构的层的层厚的CV值更优选为0.10以上。
方式B中的构成层叠结构的层的层厚的CV值的上限并无特别限制，但是上限例如为0.60。
＜光干涉层B＞
方式B所涉及的光学部件优选具备至少1层层厚大于8nm的光干涉层(以下还称为“光干涉层B”)。由此，能够进一步提高光学部件的光学功能。
如上所述，方式B中的构成层叠结构的各层的层厚(最大层厚为10nm以下)显著小于6μm～12μm的波长范围，因此若从上述波长范围的红外光观察，则层叠结构被视为具有平均折射率的1层混合材料膜。
因此，从层叠结构观察，在基材侧及/或与基材相反的一侧配置光干涉层B，由此能够进一步提高光学部件的光学功能。例如，能够使层叠结构具有相对于特定的波长的防反射效果或具有相对于特定的波长的增反射效果。
光干涉层B的层厚大于8nm即可，并无特别限制，但是优选大于100nm，更优选大于120nm。
从光干涉层的制造适应性的观点考虑，光干涉层B的层厚的上限优选为100μm。
作为光干涉层B的材质，优选选自包括金属氧化物、金属氮化物、金属氧氮化物及金属氟化物的组中的至少1种金属化合物、Si(单体)或Ge(单体)。
作为光干涉层B的材质的上述金属化合物中的金属元素，优选选自包括Si、Al、Nb、Mg、Zr、La、Ti、Y、Ca、Ba、Li及Na的组中的至少1种元素。
＜最低透射率＞
方式B所涉及的光学部件在6μm～12μm的波长范围内的最低透射率为10％以上。
本说明书中，6μm～12μm的波长范围内的最低透射率是指，6μm～12μm的波长范围内的透射率的最低值。
6μm～12μm的波长范围内的最低透射率优选为30％以上，更优选为50％以上。
6μm～12μm的波长范围内的最低透射率的上限并无特别限制，但是从光学部件的制造适应性的观点考虑，优选的上限为99％，更优选的上限为90％，进一步优选的上限为80％。
＜最高反射率＞
从防反射功能的观点考虑，方式B所涉及的光学部件在6μm～12μm的波长范围内的最高反射率优选为40％以下，更优选为30％以下，进一步优选为20％以下。
本说明书中，6μm～12μm的波长范围内的最高反射率是指，6μm～12μm的波长范围内的反射率的最高值。
6μm～12μm的波长范围内的最高反射率可以为0％，也可以大于0％。
方式B所涉及的光学部件具备上述的光干涉层B的情况下，更容易实现6μm～12μm的波长范围内的最高反射率的降低。
以上说明的方式B所涉及的光学部件例如能够用作红外线发热器/加热件用窗材料、放射冷却装置用窗材料、太阳能集热装置的表面部件等。
实施例
以下示出本发明的实施例，但是本发明并不限定于以下的实施例。
〔实施例1〕(方式A的实施例)
＜光学部件(无光干涉层)的制作＞
通过基于电子回旋溅射装置的气相成膜，在作为基材的钠玻璃基板上将作为第1种层(层X)的Al2O3层与作为第2种层(层Y)的SiO2层交替地(即，以成为基材/层X/层Y/层X/层Y……的配置。以下相同。)分别成膜50层，由此形成了层数为100的层叠结构。
此时，将50层的Al2O3层的成膜时间设为均相同，并且将50层的SiO2层的成膜时间设为均相同，由此100层所有的各自的层厚设为3.0nm。
通过以上，得到了实施例1(方式A的实施例)的光学部件。
＜层厚测定＞
通过FIB(Focused Ion Beam，聚焦离子束)加工形成上述光学部件的层叠结构的截面，针对所得到的截面，获取了倍率16万倍的STEM(Scanning Transmission ElectronMicroscope，扫描透射电子显微镜)像。作为STEM，使用了FEI公司制的Titan80-300。
根据所获取的STEM像，测定了100层各自的层厚。
将所得到的100层各自的层厚设为总体，分别求出了平均层厚及最大层厚。
将结果示于表4。
＜导热系数的评价＞
为了获取实施例1的光学部件的上述层叠结构的热反射信号，通过RF(radiofrequency，无线电频率)溅射法，在上述层叠结构的最上层的表面成膜了Al薄膜20nm。成膜该Al薄膜之后，使用周期80MHz的激光，通过表面加热/表面检测方式的热反射法，获取了实施例1的光学部件的上述层叠结构的热反射信号。
相同地，获取了在后述的比较例1的膜(SiO2单层，层厚300nm)的热反射信号。
通过基于有限元法的热传导模拟试验，分别再现上述中获取的实施例1及比较例1的热反射信号，导出了各自的热反射信号。其中，为了模拟从开始周期80MHz的加热之后到成为稳定状态为止的时间，用2000ps进行了热传导模拟试验。
所导出的热反射信号中，根据相对于最后加热的脉冲200ps前的值，计算了实施例1的层叠结构的导热系数。导热系数的计算条件设为比较例1的膜的导热系数与SiO2的导热系数的文献值1.38W/(m·K)一致的条件。
表4中，作为将比较例1的膜(SiO2单层，层厚300nm)的导热系数设为100时的相对值而表示实施例1的光学部件的层叠结构的导热系数(基于模拟试验的计算结果)。
＜分光特性(透射率及反射率)＞
针对实施例1的光学部件，使用Hitachi High-Technologies Corporation制分光光度计U-4000，测定了400nm～800nm的波长区域中的分光特性(反射光谱及透射光谱)。
图1是实施例1的光学部件的400nm～800nm的波长区域中的反射光谱，图2是实施例1的光学部件的400nm～800nm的波长区域中的透射光谱。
表4中示出400nm～800nm的波长区域中的最低透射率及最高反射率。
〔实施例2〕(方式A的实施例)
＜光学部件(有光干涉层)的形成＞
通过RF(Radio Frequency)溅射装置，在作为基材的钠玻璃基板上依次形成了表1所示的材质的光干涉层1～9。接着，在光干涉层9上形成了实施例1中所形成的层叠结构(100层)。在所形成的层叠结构上依次形成了表1所示的光干涉层10及11。
通过以上，得到了具有表1所示的层结构的实施例2(方式A的实施例)的光学部件。
表1所示的折射率为使用FiveLab Co.,Ltd.制分光椭偏仪MASS来测定的测定波长540nm的折射率(后述的表2及表3也相同)。
表1所示的厚度为通过与实施例1中的层厚测定方法相同的方法(其中，测定倍率根据测定对象的厚度而适当选择)测定的值(后述的表2及表3也相同)。
[表1]
针对所得到的光学部件(有光干涉层)实施了与实施例1相同的测定及评价。
将结果示于表4。
图3是实施例2的光学部件的400nm～800nm的波长区域中的反射光谱，图4是实施例2的光学部件的400nm～800nm的波长区域中的透射光谱。
〔实施例3〕(方式A的实施例)
＜光学部件(有光干涉层)的形成＞
通过RF(Radio Frequency)溅射装置，在作为基材的合成石英基板上依次形成了表2所示的材质的光干涉层1～6。接着，通过基于电子回旋溅射装置的气相成膜，在光干涉层6上将作为第1种层(层X)的Al2O3层与作为第2种层(层Y)的SiO2层交替地分别成膜50层，由此形成了层数为100的层叠结构。此时，通过改变每1层的成膜时间，使每1层的层厚产生偏差。在所形成的层叠结构上依次形成了表2所示的光干涉层7及8。
通过以上，得到了具有表2所示的层结构的实施例3(方式A的实施例)的光学部件。
实施例3的光学部件的层叠结构中，以层厚的标准偏差/平均层厚定义的CV值为0.13。
[表2]
针对所得到的光学部件(有光干涉层)，实施了与实施例1的相同的测定及评价。
将结果示于表4。
图5是实施例3的光学部件的400nm～800nm的波长范围内的反射光谱，图6是实施例3的光学部件的400nm～800nm的波长范围内的透射光谱。
〔实施例4〕(方式B的实施例)
＜光学部件(有光干涉层)的形成＞
通过电子束蒸镀，在作为基材的Ge(锗)基板上，作为光干涉层形成了ZnS层。通过基于电子回旋溅射装置的气相成膜，在该光干涉层上将SiN层与AlN层交替地分别成膜50层，由此形成了层叠结构(层数为100)。
此时，将50层的SiN层的成膜时间设为均相同，并且将50层的AlN层的成膜时间设为均相同，由此100层所有的各自的层厚设为3nm。
通过以上，得到了具有表3所示的层结构的实施例4(方式B的实施例)的光学部件(有光干涉层)。
[表3]
针对所得到的光学部件(有光干涉层)，将分光特性的测定范围变更为4μm～15μm的波长范围，求出了6μm～12μm的波长范围内的最低透射率及最高反射率，除此以外，实施了与实施例1相同的测定及评价。
将结果示于表4。
图7是实施例4的光学部件的4μm～15μm的波长区域中的反射光谱，图8是实施例4的光学部件的4μm～15μm的波长区域中的透射光谱。
[比较例1]
通过基于电子回旋溅射装置的气相成膜，在作为基材的钠玻璃基板上形成了1层SiO2层。
针对所得到的SiO2层，实施了与实施例1相同的测定及评价。
将结果示于表4。
图9是比较例1的光学部件的400nm～800nm的波长区域中的反射光谱，图10是比较例1的光学部件的400nm～800nm的波长区域中的透射光谱。
[比较例2]
通过基于电子回旋溅射装置的气相成膜，在作为基材的钠玻璃基板上交替地成膜Al2O3层(层X)与SiO2层(层Y)，由此形成了层数为7(具体而言为Al2O3层4层及SiO2层3层)的层叠结构。此时，通过改变每1层的成膜时间，使每1层的层厚产生偏差。
针对所得到的层叠结构，实施了与实施例1相同的测定及评价。
将结果示于表4。
图11是比较例2的光学部件的400nm～800nm的波长区域中的反射光谱，图12是比较例2的光学部件的400nm～800nm的波长区域中的透射光谱。
[比较例3]
通过基于电子回旋溅射装置的气相成膜，在作为基材的钠玻璃基板上交替地成膜Al2O3层(层X)与SiO2层(层Y)，由此形成了层数为25(具体而言为Al2O3层13层及SiO2层12层)的层叠结构。此时，通过改变每1层的成膜时间，使每1层的层厚产生偏差。
针对所得到的层叠结构，实施了与实施例1相同的测定及评价。
图13是比较例3的光学部件的400nm～800nm的波长区域中的反射光谱，图14是比较例3的光学部件的400nm～800nm的波长区域中的透射光谱。
将以上的实施例及比较例的结果示于表4。
如表4所示，与比较例1～3的光学部件相比，构成层叠结构的层数为10以上、构成层叠结构的层的最大层厚为8nm以下、400nm～800nm的波长范围内的最低透射率为10％以上的实施例1～3的光学部件(方式A的具体例)的导热系数被降低。并且，这些实施例1～3的光学部件中，400nm～800nm的波长范围内的最高反射率为10％以下，在上述波长范围内具备优异的防反射功能。
在实施例1～3之中也确认到了，具备光干涉层的实施例2及3的光学部件具有更优异的光学功能(具体而言，上述波长范围内的最低透射率更高，并且上述波长范围内的最高反射率更低)。
并且，构成层叠结构的层数为10以上、构成层叠结构的层的最大层厚为10nm以下、6μm～12μm的波长范围内的最低透射率为10％以上的实施例4的光学部件(方式B的具体例)也显示低导热系数。并且，实施例4的光学部件在6μm～12μm的波长范围内的最高反射率为40％以下，所述光学部件在上述波长范围内具备优异的防反射功能。
在2017年3月30日申请的日本专利申请2017-069168号的公开，其整体通过参考被援用于本说明书中。
本说明书中所记载的所有文献、专利申请及技术标准与通过参考具体且个别记载有各个文献、专利申请及技术标准的情况相同地，通过参考被援用于本说明书中。

Claims (9)

1.一种光学部件，其具备：
基材；及
层叠结构，配置于所述基材上且由材质不同的2种以上的层构成，
构成所述层叠结构的层的数量为10以上，构成所述层叠结构的层的最大层厚为8nm以下，400nm～800nm的波长范围或6μm～12μm的波长范围内的最低透射率为10％以上。
2.根据权利要求1所述的光学部件，其中，
构成所述层叠结构的层的数量为100以上。
3.根据权利要求1或2所述的光学部件，其中，
所述层叠结构由选自包括金属氧化物、金属氮化物、金属氧氮化物及金属硫化物的组中的2种以上的金属化合物构成。
4.根据权利要求3所述的光学部件，其中，
所述2种以上的金属化合物中的金属元素为选自包括Si、Al、Nb、Mg、Zr、Ge及Zn的组中的至少1种元素。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的光学部件，其还具备层厚大于8nm的光干涉层。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的光学部件，其中，
400nm～800nm的波长范围内的最低透射率为10％以上，
400nm～800nm的波长范围内的最高反射率为10％以下。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的光学部件，其中，
400nm～800nm的波长范围内的最低透射率为10％以上，
所述材质不同的2种以上的层包含Al2O3层与SiO2层的组合。
8.根据权利要求1～5中任一项所述的光学部件，其中，
6μm～12μm的波长范围内的最低透射率为10％以上，
6μm～12μm的波长范围内的最高反射率为40％以下。
9.根据权利要求1～5及8中任一项所述的光学部件，其中，
6μm～12μm的波长范围内的最低透射率为10％以上，
所述材质不同的2种以上的层包括SiN层与AlN层的组合。
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