JP2007148037A - Antireflection film and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、各種レンズなどの高屈折率の光学素子に最適な反射防止膜およびその製造方法に関する。 The present invention relates to an antireflection film optimum for a high refractive index optical element such as various lenses and a method for manufacturing the same.
カメラ、プロジェクタなどに広く用いられているレンズ、プリズム、フィルタなどの光学素子は、その表面で入射光の数パーセントを反射するため、入射光の利用効率が低下し、画像の劣化を招く。そこで、入射光の利用効率を向上させ、画像の劣化を防止するため、一般に、光学素子表面に光の反射防止膜を形成している。 Optical elements such as lenses, prisms, and filters that are widely used in cameras, projectors, and the like reflect several percent of incident light on their surfaces, so that the efficiency of use of incident light is reduced, leading to image degradation. Therefore, in order to improve the utilization efficiency of incident light and prevent image deterioration, generally, an antireflection film for light is formed on the optical element surface.
このような反射防止膜は、異なる屈折率を有する材料からなる層を複数積層することで、形成される。たとえば、Al2O3(酸化アルミニウム)、ZrO2(酸化ジリコニウム)、MgF2(フッ化マグネシウム)などを用いて、低中高と異なる屈折率を有する層を複数形成し、さらに各層が所定の光学的膜厚になるように構成されている。特に、近年では、各種光学素子の高屈折率化に適する反射防止膜が提案されている(たとえば、下記特許文献1,2を参照。)。
Such an antireflection film is formed by laminating a plurality of layers made of materials having different refractive indexes. For example, using Al 2 O 3 (aluminum oxide), ZrO 2 (zirconium oxide), MgF 2 (magnesium fluoride), etc., a plurality of layers having refractive indexes different from low, medium and high are formed, and each layer has a predetermined optical property. It is comprised so that it may become a target film thickness. In particular, in recent years, antireflection films suitable for increasing the refractive index of various optical elements have been proposed (see, for example,
たとえば、特許文献1に記載の反射防止膜は、基板より屈折率の低い高屈折率層である第1層、第3層、第6層と、中屈折率層あるいは低屈折率層である第2層、第4層と、低屈折率層である第6層とからなる6層構成の交互多層膜になっている。そして、各層の光学的膜厚も最適化され、可視光域全域で反射率が約0.5パーセント以下になっている。
For example, the antireflection film described in
また、特許文献2に記載の反射防止膜は、下から順に、中間屈折率層と、高屈折率層と、低屈折率層とが積層されて構成されている。特に、前記中間屈折率層が前記高屈折率層を形成する材料との混合材料で形成され、可視光領域の反射率のピーク値が基板の屈折率の影響を受けず小さく、優れた反射防止特性を備えている。
In addition, the antireflection film described in
しかしながら、上記特許文献1に記載の反射防止膜は、6層構造のため膜厚が厚くなる。加えて、この反射防止膜は多層構造であるため、必要とされる材料が多く、また成膜のための工程も多くなるため、コスト高を招くという問題がある。また、反射防止効果は可視光領域のみでしか発揮しない。高屈折率材料からなる基板に形成した場合の反射防止効果が期待できないという問題もある。
However, since the antireflection film described in
また、上記特許文献2に記載の反射防止膜も、反射防止効果は可視光領域のみでしか発揮しない。特に、近赤外領域(波長1000nm)の反射防止効果は何ら考慮されていないため、可視光領域と同等の反射防止効果を近赤外領域ではまったく期待することができない。詳しくは、近赤外領域で入射光の反射率が急激に増加し、近赤外領域の反射率を4パーセント以下に抑えるといったことができないという問題がある。
The antireflection film described in
以上のことから、従来の反射防止膜には、次のような問題点があるといえる。すなわち、(1)反射防止膜を構成する膜層が多いため、多種材料が必要となり、コスト高になる。(2)高屈折率材料で形成されている基板に形成した場合、入射光の反射率を低下させることが困難である。(3)可視光領域の光に対する反射防止効果しか期待できず、近赤外領域の光に対する反射防止効果は得られない。(4)多層構成のため膜厚が厚くなり、製造に手間がかかる。 From the above, it can be said that the conventional antireflection film has the following problems. That is, (1) since there are many film layers constituting the antireflection film, various materials are required, resulting in an increase in cost. (2) When formed on a substrate formed of a high refractive index material, it is difficult to reduce the reflectance of incident light. (3) Only an antireflection effect for light in the visible light region can be expected, and an antireflection effect for light in the near infrared region cannot be obtained. (4) The film thickness is increased due to the multilayer structure, which takes time and effort.
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、可視光領域から近赤外領域にかけての入射光に対して優れた反射防止効果を有し、薄く、高屈折率材料からなる基板に最適な反射防止膜およびその製造方法を提供することを目的とする。また、入射光に対して優れた反射防止効果を有するとともに、製造コストの低減化を図ることができる反射防止膜およびその製造方法を提供することも、この発明の目的である。 In order to eliminate the above-mentioned problems caused by the prior art, the present invention has an excellent antireflection effect on incident light from the visible light region to the near infrared region, and is a thin substrate made of a high refractive index material. An object is to provide an optimal antireflection film and a method for manufacturing the same. It is another object of the present invention to provide an antireflection film that has an excellent antireflection effect on incident light and can reduce the manufacturing cost, and a method for manufacturing the same.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項1に記載の発明にかかる反射防止膜は、設計中心波長における屈折率が約2.0〜約2.4である高屈折率材料からなる基板上に積層された、設計中心波長における屈折率が前記基板の屈折率より低い約1.65である第1層と、前記第1層上に積層された、設計中心波長における屈折率が前記基板の屈折率とほぼ同等の約2.10である第2層と、前記第2層上に積層された、設計中心波長における屈折率が前記基板、前記第1層および前記第2層より低い約1.38である第3層と、により構成されていることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, the antireflection film according to the invention of
この請求項1に記載の発明によれば、薄い3層構造で、設計中心波長における屈折率が約2以上の高屈折率材料からなる基板に形成するのに最適な、可視光領域から近赤外領域にかけての光の反射率を約0.5〜約4.5パーセント以下に抑制できる優れた反射防止効果を備えた反射防止膜を提供できる。また、簡易構成の、安価な反射防止膜を提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, a thin three-layer structure, which is optimal for formation on a substrate made of a high refractive index material having a refractive index at a design center wavelength of about 2 or more, is effective from the visible light region to the near red region. It is possible to provide an antireflection film having an excellent antireflection effect capable of suppressing the reflectance of light to the outer region to about 0.5 to about 4.5 percent or less. In addition, an inexpensive antireflection film with a simple configuration can be provided.
また、請求項2に記載の発明にかかる反射防止膜は、請求項1に記載の発明において、設計中心波長をλ0とするとき、前記第1層の光学的膜厚が約0.027λ0〜約0.055λ0に、前記第2層の光学的膜厚が約0.041λ0〜約0.077λ0に、前記第3層の光学的膜厚が約0.189λ0〜約0.201λ0になるように設定したことを特徴とする。
The reflection preventing film according to the invention of
この請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果を、さらに薄く形成された膜により実現できる。 According to the invention of the second aspect, the effect of the invention of the first aspect can be realized by a film formed to be thinner.
また、請求項3に記載の発明にかかる反射防止膜は、設計中心波長における屈折率が約2.0〜約2.4である高屈折率材料からなる基板上に積層された、光学的膜厚が約0.027λ0〜約0.055λ0(λ0は設計中心波長)であり、設計中心波長における屈折率が前記基板の屈折率より低い中屈折率材料からなる第1層と、前記第1層上に積層された、光学的膜厚が約0.041λ0〜約0.077λ0であり、設計中心波長における屈折率が前記基板の屈折率とほぼ同等の高屈折率材料からなる第2層と、前記第2層上に積層された、光学的膜厚が約0.189λ0〜約0.201λ0であり、設計中心波長における屈折率が前記基板、前記第1層および前記第2層の屈折率より低い低屈折率材料からなる第3層と、により構成されていることを特徴とする。
The antireflection film according to the invention of
この請求項3に記載の発明によれば、薄い3層構造で、設計中心波長における屈折率が約2以上の高屈折率材料からなる基板に形成するのに最適な、可視光領域から近赤外領域にかけての光の反射率を約0.5〜約4.5パーセント以下に抑制できる優れた反射防止効果を備えた反射防止膜を提供できる。 According to the third aspect of the invention, a thin three-layer structure, which is optimal for forming on a substrate made of a high refractive index material having a refractive index at a design center wavelength of about 2 or more, is effective from the visible light region. It is possible to provide an antireflection film having an excellent antireflection effect capable of suppressing the reflectance of light to the outer region to about 0.5 to about 4.5 percent or less.
また、請求項4に記載の発明にかかる反射防止膜は、請求項3に記載の発明において、前記第1層の設計中心波長における屈折率が約1.65、前記第2層の設計中心波長における屈折率が約2.10、前記第3層の設計中心波長における屈折率が約1.38であることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the antireflection film according to the third aspect of the present invention, the refractive index at the design center wavelength of the first layer is about 1.65, and the design center wavelength of the second layer. The refractive index of the third layer is about 2.10, and the refractive index at the design center wavelength of the third layer is about 1.38.
この請求項4に記載の発明によれば、薄い3層構造で、設計中心波長における屈折率が約2以上の高屈折率材料からなる基板に形成するのに最適な、可視光領域から近赤外領域にかけての光の反射率を約0.5〜約4.5パーセント以下に抑制できる優れた反射防止効果を備えた反射防止膜を提供できる。 According to the fourth aspect of the present invention, a thin three-layer structure having a refractive index at a design center wavelength of approximately 2 or more, which is optimal for forming on a substrate made of a high refractive index material, is effective from the visible light region. It is possible to provide an antireflection film having an excellent antireflection effect capable of suppressing the reflectance of light to the outer region to about 0.5 to about 4.5 percent or less.
また、請求項5に記載の発明にかかる反射防止膜は、請求項1〜4のいずれか一つに記載の発明において、前記基板が高屈折率ガラス材またはセラミック材からなり、前記第1層がAl2O3(酸化アルミニウム)からなり、前記第2層がZrO2(酸化ジリコニウム)とTiO2(酸化チタン)とが6:1の割合で混合された混合物からなり、前記第3層がMgF2(フッ化マグネシウム)からなっていることを特徴とする。
The antireflection film according to the invention described in
この請求項5に記載の発明によれば、請求項1〜4のいずれか一つに記載の反射防止膜を安価な材料で構成することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the antireflection film according to any one of the first to fourth aspects can be made of an inexpensive material.
また、請求項6に記載の発明にかかる反射防止膜は、設計中心波長における屈折率が2.20である高屈折率セラミック材からなる基板上に積層された、光学的膜厚が0.039λ0(λ0は設計中心波長)であり、設計中心波長における屈折率が前記基板の屈折率より低い1.65であるAl2O3(酸化アルミニウム)からなる第1層と、前記第1層上に積層された、光学的膜厚が0.058λ0であり、設計中心波長における屈折率が前記基板の屈折率とほぼ同等の2.10である、ZrO2(酸化ジリコニウム)とTiO2(酸化チタン)とが6:1の割合で混合された材料からなる第2層と、前記第2層上に積層された、光学的膜厚が0.192λ0であり、設計中心波長における屈折率が前記基板、前記第1層および前記第2層の屈折率より低い1.38であるMgF2(フッ化マグネシウム)からなる第3層と、により構成されていることを特徴とする。 The antireflection film according to the invention described in claim 6 has an optical film thickness of 0.039λ laminated on a substrate made of a high refractive index ceramic material having a refractive index of 2.20 at the design center wavelength. A first layer made of Al 2 O 3 (aluminum oxide) that is 0 (λ 0 is a design center wavelength) and has a refractive index at the design center wavelength of 1.65 lower than the refractive index of the substrate; ZrO 2 (zirconium oxide) and TiO 2 (stacked on top of each other) have an optical film thickness of 0.058λ 0 and a refractive index at the design center wavelength of 2.10, which is substantially the same as the refractive index of the substrate. And a second layer made of a material mixed with titanium oxide at a ratio of 6: 1, an optical film thickness of 0.192λ 0 laminated on the second layer, and a refractive index at the design center wavelength. Is a bending of the substrate, the first layer and the second layer. Characterized in that it is constituted a third layer of MgF 2 (magnesium fluoride) is lower than the rate 1.38, the.
この請求項6に記載の発明によれば、薄い3層構造で、設計中心波長における屈折率が約2以上の高屈折率材料からなる基板に形成するのに最適な、可視光領域から近赤外領域にかけての光の反射率を約0.5〜約4.5パーセント以下に抑制できる優れた反射防止効果を備えた反射防止膜を提供できる。また、その反射防止膜を安価な材料で構成することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, a thin three-layer structure, which is optimal for formation on a substrate made of a high refractive index material having a refractive index at a design center wavelength of about 2 or more, is effective from the visible light region. It is possible to provide an antireflection film having an excellent antireflection effect capable of suppressing the reflectance of light to the outer region to about 0.5 to about 4.5 percent or less. Moreover, the antireflection film can be made of an inexpensive material.
また、請求項7に記載の発明にかかる反射防止膜製造方法は、設計中心波長における屈折率が約2.0〜約2.4である高屈折率材料からなる基板上に、設計中心波長における屈折率が前記基板の屈折率より低い約1.65である第1層を積層する第1層積層工程と、前記第1層上に、設計中心波長における屈折率が前記基板の屈折率とほぼ同等の約2.10である第2層を積層する第2層積層工程と、前記第2層上に、設計中心波長における屈折率が前記基板、前記第1層および前記第2層より低い約1.38である第3層を積層する第3層積層工程と、を含むことを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method for producing an antireflection film, comprising: a substrate made of a high refractive index material having a refractive index at a design center wavelength of about 2.0 to about 2.4; A first layer laminating step of laminating a first layer having a refractive index of about 1.65 lower than the refractive index of the substrate; and a refractive index at a design center wavelength on the first layer is substantially equal to the refractive index of the substrate. A second layer stacking step of stacking a second layer having an equivalent of about 2.10, and a refractive index at a design center wavelength lower than that of the substrate, the first layer, and the second layer on the second layer; And a third layer laminating step of laminating a third layer of 1.38.
この請求項7に記載の発明によれば、薄い3層構造で、設計中心波長における屈折率が約2以上の高屈折率材料からなる基板に成膜するのに最適な、可視光領域から近赤外領域にかけての光の反射率を約0.5〜約4.5パーセント以下に抑制できる優れた反射防止効果を備えた反射防止膜を提供できる。また、簡易な工程で製造可能な、安価な反射防止膜を提供することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, a thin three-layer structure, which is optimal for forming a film on a substrate made of a high refractive index material having a refractive index of about 2 or more at the design center wavelength, is close to the visible light region. An antireflection film having an excellent antireflection effect capable of suppressing the reflectance of light in the infrared region to about 0.5 to about 4.5 percent or less can be provided. In addition, an inexpensive antireflection film that can be manufactured by a simple process can be provided.
この発明によれば、高屈折率材料からなる基板に最適な、薄くて、可視光領域から近赤外領域にいたる入射光に対して優れた反射防止効果が得られる反射防止膜を提供することができるという効果を奏する。加えて、簡易構成の、安価な反射防止膜を提供することができるという効果を奏する。 According to the present invention, there is provided an antireflection film that is optimal for a substrate made of a high refractive index material and that is thin and has an excellent antireflection effect for incident light from the visible light region to the near infrared region. There is an effect that can be. In addition, there is an effect that an inexpensive antireflection film with a simple configuration can be provided.
以下、添付図面を参照して、この発明にかかる反射防止膜およびその製造方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。 Preferred embodiments of an antireflection film and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
(反射防止膜の構成)
図1は、この発明の実施の形態にかかる反射防止膜の構成を示す断面図である。この反射防止膜100は、設計中心波長510nmにおける屈折率が約2.0〜約2.4である高屈折率材料からなる基板110上に積層された、設計中心波長510nmにおける屈折率が約1.65である第1層(中屈折率層)101と、第1層101上に積層された、設計中心波長510nmにおける屈折率が約2.10である第2層(高屈折率層)102と、第2層102上に積層された、設計中心波長510nmにおける屈折率が約1.38である第3層(低屈折率層)103と、による3層で形成される。また、設計中心波長をλ0とするとき、第1層101の光学的膜厚が約0.027λ0〜約0.055λ0に、第2層102の光学的膜厚が約0.041λ0〜約0.077λ0に、第3層103の光学的膜厚が約0.189λ0〜約0.201λ0になるように設定している。なお、基板110は、カメラ、プロジェクタなどに広く用いられているレンズ、プリズム、フィルタなどの光学素子を想定している。
(Configuration of antireflection film)
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of an antireflection film according to an embodiment of the present invention. The
また、この反射防止膜100は、基板110上に、まず、第1層101を積層し、さらにこの第1層101上に第2層102を積層し、最後にこの第2層102上に第3層103を積層することで、構成される。
The
この実施の形態にかかる反射防止膜100は、上記のように3層構造で、可視光領域から右近赤外領域にいたる入射光に対して優れた反射防止効果が得られる。詳しくは、波長400〜700nmの可視光領域の入射光に対する反射率を約1パーセント以下、特に波長420〜650nmの入射光に対する反射率を約0.5パーセント以下に抑制することができる。また、波長800〜1000nmの近赤外領域の入射光に対する反射率を約2.5〜約4.5パーセント以下に抑制することができる。
The
以下、この発明にかかる反射防止膜の実施例を示す。 Examples of the antireflection film according to the present invention will be described below.
(実施例1)
まず、実施例1にかかる反射防止膜の詳細構成を説明する。この実施例1の反射防止膜100は、基板110上に積層された第1層101と、第1層101上に積層された第2層102と、第2層102上に積層された第3層103と、による3層で構成される。
Example 1
First, the detailed configuration of the antireflection film according to Example 1 will be described. The
基板110は、設計中心波長510nmにおける屈折率が2.00〜2.40であるガラスまたはセラミックの材質で形成する。第1層101は、基板110の屈折率より低く(設計中心波長510nmにおける屈折率が1.65)なるように、Al2O3(酸化アルミニウム)で形成する。そして、第1層101の光学的膜厚を、0.027λ0〜0.055λ0(λ0は設計中心波長510nm)に設定する。第2層102は、基板110や第3層103の屈折率より高く(設計中心波長510nmにおける屈折率が2.10)なるように、ZrO2(酸化ジリコニウム)とTiO2(酸化チタン)の混合材で形成する。このときのZrO2とTiO2との混合比率は、6:1である。そして、第2層102の光学的膜厚を、0.041λ0〜0.077λ0に設定する。第3層103は、各層の中で最も屈折率が低く(設計中心波長510nmにおける屈折率が1.38)なるように、MgF2(フッ化マグネシウム)で形成する。そして、第3層103の光学的膜厚を、0.189λ0〜0.201λ0に設定する。
The
次に、この実施例1にかかる反射防止膜の特性を示す。まず、表1に、この反射防止膜100の特徴を示す。表1には、基板110、第1層101、第2層102、および第3層103の設計中心波長510nmに対する屈折率、光学的膜厚、材料を示している。表1中、基板110の設計中心波長510nmに対する屈折率をn、第1層101の設計中心波長510nmに対する屈折率をn1、光学的膜厚をn1d1、第2層102の設計中心波長510nmに対する屈折率をn2、光学的膜厚をn2d2、第3層103の設計中心波長510nmに対する屈折率をn3、光学的膜厚をn3d3、設計中心波長510nmをλ0で示している。なお、表1に示された各数値は、当該数値の近傍値であれば、実施例1で期待される効果は得られる。
Next, characteristics of the antireflection film according to Example 1 are shown. First, Table 1 shows the characteristics of the
図2は、実施例1にかかる反射防止膜の特性を示すグラフである。このグラフは、設計中心波長510nmに対する屈折率nが、それぞれ2.0,2.1,2.2,2.3,2.4であるガラスまたはセラミックスの材質からなる基板110上に、表1に示した特徴を有する反射防止膜100を形成した場合の特性を示したものである。このグラフから、屈折率nが2.00〜2.40である基板110上に形成された反射防止膜100は、可視光領域(波長400〜700nm)の光に対する反射率を約0.5パーセント以下に抑制できることがわかる。特に、反射防止膜100を屈折率2.4の基板110上に形成した場合、可視光領域の光に対する反射率をほぼ0.3パーセント以下にすることができ、優れた反射防止効果が得られる。また、反射防止膜100は、近赤外領域(波長800〜1000nm)の光に対する反射率を約1.5〜約4.0パーセント以下に抑制できることがわかる。
FIG. 2 is a graph showing characteristics of the antireflection film according to Example 1. This graph is shown in Table 1 on a
以上のように、この実施例1にかかる反射防止膜によれば、可視光領域から近赤外領域にいたる入射光に対して優れた反射防止効果が得られる。 As described above, according to the antireflection film according to Example 1, an excellent antireflection effect can be obtained for incident light from the visible light region to the near infrared region.
(実施例2)
次に、実施例2にかかる反射防止膜の詳細構成について説明する。この実施例2の反射防止膜100も、基板110上に積層された第1層101と、第1層101上に積層された第2層102と、第2層102上に積層された第3層103と、による3層で構成される。
(Example 2)
Next, a detailed configuration of the antireflection film according to Example 2 will be described. The
基板110は、設計中心波長510nmにおける屈折率が2.20であるセラミックで形成する。第1層101は、基板110の屈折率より低く(設計中心波長510nmにおける屈折率が1.65)なるように、Al2O3で形成する。そして、第1層101の光学的膜厚を、0.039λ0(λ0は設計中心波長510nm)に設定する。第2層102は、第1層101や第3層103の屈折率より高く(設計中心波長510nmにおける屈折率が2.10)なるように、ZrO2とTiO2の混合材で形成する。このときのZrO2とTiO2との混合比率は、6:1である。そして、第2層102の光学的膜厚を、0.058λ0に設定する。第3層103は、各層の中で最も屈折率が低く(設計中心波長510nmにおける屈折率が1.38)なるように、MgF2で形成する。そして、第3層103の光学的膜厚を、0.192λ0に設定する。
The
次に、この実施例2にかかる反射防止膜の特性を示す。まず、表2に、この反射防止膜100の特徴を示す。表2には、基板110、第1層101、第2層102、および第3層103の設計中心波長510nmに対する屈折率、光学的膜厚、材料を示している。また、設計中心波長510nmをλ0で示している。なお、表2に示された各数値は、当該数値の近傍値であれば、実施例2で期待される効果は得られる。
Next, characteristics of the antireflection film according to Example 2 are shown. First, Table 2 shows the characteristics of the
図3は、実施例2にかかる反射防止膜の特性を示すグラフである。このグラフは、設計中心波長510nmに対する屈折率nが2.20であるセラミックスからなる基板110上に、表2に示された特徴を有する反射防止膜100を形成した場合の特性を示したものである。このグラフから、屈折率nが2.20である基板110上に形成された反射防止膜100が、可視光領域(波長400〜700nm)の光に対する反射率を1パーセント以下、特に波長420〜660nmの光に対する反射率を0.3パーセント以下に抑制できることがわかる。また、反射防止膜100は、近赤外領域(波長800〜1000nm)の光に対する反射率を約1.5〜約4.0パーセント以下に抑制できることがわかる。
FIG. 3 is a graph showing characteristics of the antireflection film according to Example 2. This graph shows the characteristics when the
以上のように、この実施例2にかかる反射防止膜によれば、可視光領域から近赤外領域にいたる入射光に対して優れた反射防止効果が得られる。 As described above, according to the antireflection film according to Example 2, an excellent antireflection effect can be obtained for incident light from the visible light region to the near infrared region.
以上説明したように、この実施例にかかる反射防止膜によれば、設計中心波長510nmにおける屈折率が2.00〜2.40である高屈折率材料からなる基板に形成した際に、可視光領域から近赤外領域にいたる入射光に対して優れた反射防止効果が得られる。また、この反射防止膜は、低価格の4種類の材料のみを使用し、しかもわずか3層で構成されるため、材料費の低減化のみならず、製造工程の簡略化、低コスト化も図ることができる。 As described above, according to the antireflection film of this example, when formed on a substrate made of a high refractive index material having a refractive index of 2.00 to 2.40 at a design center wavelength of 510 nm, visible light is visible. An excellent antireflection effect can be obtained for incident light from the region to the near infrared region. In addition, this anti-reflection film uses only four kinds of low-cost materials and is composed of only three layers, so that not only the material cost is reduced, but also the manufacturing process is simplified and the cost is reduced. be able to.
以上のように、この発明にかかる反射防止膜およびその製造方法は、可視光領域から近赤外領域にいたる入射光に対して優れた反射防止効果を得ることができ、特に、高屈折率材料からなる基板に形成する場合に適している。 As described above, the antireflection film and the manufacturing method thereof according to the present invention can obtain an excellent antireflection effect for incident light from the visible light region to the near infrared region, and in particular, a high refractive index material. It is suitable for forming on a substrate made of
100 反射防止膜
101 第1層
102 第2層
103 第3層
110 基板
100
Claims (7)
前記第1層上に積層された、設計中心波長における屈折率が前記基板の屈折率とほぼ同等の約2.10である第2層と、
前記第2層上に積層された、設計中心波長における屈折率が前記基板、前記第1層および前記第2層より低い約1.38である第3層と、
により構成されていることを特徴とする反射防止膜。 The refractive index at the design center wavelength is about 1.65, which is lower than the refractive index of the substrate, laminated on a substrate made of a high refractive index material having a refractive index at the design center wavelength of about 2.0 to about 2.4. A first layer,
A second layer laminated on the first layer and having a refractive index at a design center wavelength of about 2.10 which is substantially equal to a refractive index of the substrate;
A third layer laminated on the second layer and having a refractive index at a design center wavelength of about 1.38 lower than that of the substrate, the first layer, and the second layer;
An antireflection film comprising:
前記第1層の光学的膜厚が約0.027λ0〜約0.055λ0に、前記第2層の光学的膜厚が約0.041λ0〜約0.077λ0に、前記第3層の光学的膜厚が約0.189λ0〜約0.201λ0になるように設定したことを特徴とする請求項1に記載の反射防止膜。 When the design center wavelength is λ 0 ,
The optical thickness of the first layer is about 0.027λ 0 to about 0.055λ 0 , and the optical thickness of the second layer is about 0.041λ 0 to about 0.077λ 0. 2. The antireflection film according to claim 1, wherein the optical film thickness is set to be about 0.189λ 0 to about 0.201λ 0 .
前記第1層上に積層された、光学的膜厚が約0.041λ0〜約0.077λ0であり、設計中心波長における屈折率が前記基板の屈折率とほぼ同等の高屈折率材料からなる第2層と、
前記第2層上に積層された、光学的膜厚が約0.189λ0〜約0.201λ0であり、設計中心波長における屈折率が前記基板、前記第1層および前記第2層の屈折率より低い低屈折率材料からなる第3層と、
により構成されていることを特徴とする反射防止膜。 The optical film thickness is about 0.027λ 0 to about 0.055λ 0 (λ 0) laminated on a substrate made of a high refractive index material having a refractive index at the design center wavelength of about 2.0 to about 2.4. Is a design center wavelength), and a first layer made of a medium refractive index material whose refractive index at the design center wavelength is lower than the refractive index of the substrate;
A high refractive index material having an optical film thickness of about 0.041λ 0 to about 0.077λ 0 laminated on the first layer and having a refractive index at the design center wavelength substantially equal to the refractive index of the substrate. A second layer,
The optical film thickness laminated on the second layer is about 0.189λ 0 to about 0.201λ 0 , and the refractive index at the design center wavelength is the refraction of the substrate, the first layer, and the second layer. A third layer made of a low refractive index material lower than the refractive index;
An antireflection film comprising:
前記第1層上に積層された、光学的膜厚が0.058λ0であり、設計中心波長における屈折率が前記基板の屈折率とほぼ同等の2.10である、ZrO2(酸化ジリコニウム)とTiO2(酸化チタン)とが6:1の割合で混合された材料からなる第2層と、
前記第2層上に積層された、光学的膜厚が0.192λ0であり、設計中心波長における屈折率が前記基板、前記第1層および前記第2層の屈折率より低い1.38であるMgF2(フッ化マグネシウム)からなる第3層と、
により構成されていることを特徴とする反射防止膜。 The optical film thickness is 0.039λ 0 (λ 0 is the design center wavelength) laminated on a substrate made of a high refractive index ceramic material having a refractive index of 2.20 at the design center wavelength. A first layer made of Al 2 O 3 (aluminum oxide) having a refractive index of 1.65 lower than the refractive index of the substrate;
ZrO 2 (zirconium oxide) laminated on the first layer and having an optical film thickness of 0.058λ 0 and a refractive index at the design center wavelength of 2.10, which is substantially the same as the refractive index of the substrate. And a second layer made of a material in which TiO 2 (titanium oxide) is mixed at a ratio of 6: 1,
The optical film thickness laminated on the second layer is 0.192λ 0 and the refractive index at the design center wavelength is 1.38, which is lower than the refractive indexes of the substrate, the first layer, and the second layer. A third layer of MgF 2 (magnesium fluoride);
An antireflection film comprising:
前記第1層上に、設計中心波長における屈折率が前記基板の屈折率と同等の約2.10である第2層を積層する第2層積層工程と、
前記第2層上に、設計中心波長における屈折率が前記基板、前記第1層および前記第2層より低い約1.38である第3層を積層する第3層積層工程と、
を含むことを特徴とする反射防止膜製造方法。
On a substrate made of a high refractive index material having a refractive index at a design center wavelength of about 2.0 to about 2.4, a first refractive index at a design center wavelength is about 1.65, which is lower than the refractive index of the substrate. A first layer stacking step of stacking layers;
A second layer laminating step of laminating a second layer having a refractive index at a design center wavelength of about 2.10 equivalent to the refractive index of the substrate on the first layer;
A third layer stacking step of stacking a third layer having a refractive index at a design center wavelength of about 1.38 lower than that of the substrate, the first layer, and the second layer on the second layer;
An antireflection film manufacturing method comprising:
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- 2005-11-28 JP JP2005342832A patent/JP2007148037A/en active Pending
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