JP6989289B2 - Lens with hydrophilic antireflection film and its manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、親水性反射防止膜付きレンズ及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a lens with a hydrophilic antireflection film and a method for manufacturing the same.
例えば、監視カメラや車載カメラにおいて、レンズの曇りを防ぐ為の防曇コートの要求がある。防曇コートとしては、例えば、最外層に親水性膜を設けることが知られている。しかしながら、従来の親水性膜は、空気中の水分のみならず油成分も吸着する。この結果、親水性が低下し、良好な防曇性を得ることができない。そこで、下記特許文献に示すように、親水性膜として、光触媒材料を用いた親水性コートが開発されている。 For example, in surveillance cameras and in-vehicle cameras, there is a demand for an anti-fog coat to prevent fogging of lenses. As the anti-fog coat, for example, it is known to provide a hydrophilic film on the outermost layer. However, the conventional hydrophilic membrane adsorbs not only the moisture in the air but also the oil component. As a result, the hydrophilicity is lowered, and good anti-fog property cannot be obtained. Therefore, as shown in the following patent documents, a hydrophilic coat using a photocatalytic material has been developed as a hydrophilic film.
特許文献1に記載の発明では、透明基材上に、防曇性反射防止膜が成膜されている。防曇性反射防止膜は、高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に積層した構成である。高屈折率膜は、光触媒反応を呈する酸化チタン膜である。防曇性反射防止膜の最外層は、親水性を呈する無機化学物からなる低屈折率膜である。よって、特許文献1における酸化チタン膜は、低屈折率膜で覆われている。
In the invention described in
また、特許文献2に記載の発明では、光学基材上に複数の薄膜で構成された、反射率を低く抑えた光学多層膜が成膜されている。光触媒粒子を含み親水性を呈する防曇性薄膜が、光学多層膜の最外層として用いられている。
Further, in the invention described in
しかしながら、特許文献1に記載の発明では、最外層の低屈折率膜が邪魔をして、酸化チタン膜が適切に励起せず、光触媒として効果的に機能しないと考えられる。
However, in the invention described in
また、特許文献2に記載の発明では、屈折率及び波長に基づいて、防曇性薄膜の膜厚を算出すると、膜厚が非常に厚いことがわかった。また、防曇性薄膜は、ガラスよりも高い屈折率を有している。このように、高屈折率且つ厚膜の防曇性薄膜が最外層に位置することで、反射防止効果は低下する。
Further, in the invention described in
本発明は、以上の問題意識に基づいてなされたものであり、反射防止効果を損なうことなく防曇性を備えた親水性反射防止膜付きレンズ及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made based on the above awareness of the problem, and an object of the present invention is to provide a lens with a hydrophilic antireflection film having antifog property without impairing the antireflection effect, and a method for manufacturing the same.
本発明の親水性反射防止膜付きレンズは、ガラスレンズの表面に、反射防止膜、下地膜及び親水性膜の順に積層された親水性反射防止膜を有し、前記反射防止膜は、SiO 2 、MgF 2 、ZrO 2 、Al 2 O 3 、TiO 2 、Ti 3 O 5 、Ta 2 O 5 、及び、Nb 2 O 5 から選択される単層又は2種以上の材料を含む混合層を、1層以上有して形成されており、前記下地膜は、ZrO2、MgF2、Ta2O5、Nb2O5、及びY2O3から選択される単層、又は、ZrO2、MgF2、Ta2O5、Nb2O5、Y2O3、TiO2、及びTi3O5から選択される1種以上の材料を50%以上含む混合層で形成され、膜厚が1nm以上30nm以下であり、前記親水性膜は、前記下地膜の表面に、TiO2及びTi3O5の少なくとも一方からなる酸化チタン、又は、TiNからなる窒化チタンの単層、或いは、前記酸化チタン及び前記窒化チタンの少なくとも一方を50%以上含む混合層で形成され、膜厚が1nm以上30nm以下であり、前記親水性膜の空孔率は、0%より大きく20%以下であることを特徴とする。 The lens with a hydrophilic antireflection film of the present invention has a hydrophilic antireflection film in which an antireflection film, an undercoat film and a hydrophilic film are laminated in this order on the surface of a glass lens, and the antireflection film is SiO 2. , MgF 2 , ZrO 2 , Al 2 O 3 , TIO 2 , Ti 3 O 5 , Ta 2 O 5 , and a single layer selected from Nb 2 O 5 or a mixed layer containing two or more materials. The undercoat is formed by having more than one layer, and the undercoat is a single layer selected from ZrO 2 , MgF 2 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , and Y 2 O 3 , or ZrO 2 , MgF 2. , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , Y 2 O 3 , TIO 2 , and Ti 3 O 5 , formed of a mixed layer containing 50% or more of one or more materials, having a film thickness of 1 nm or more and 30 nm. In the following, the hydrophilic film is a single layer of titanium oxide made of at least one of TIO 2 and Ti 3 O 5 or a single layer of titanium nitride made of TiN on the surface of the base film, or the titanium oxide and the above. at least one of titanium nitride is formed in the mixed layer containing 50% or more, thickness of Ri der than 30nm or less 1 nm, the porosity of the hydrophilic membrane, and equal to or less than 20% greater than 0% do.
本発明の親水性反射防止膜付きレンズの製造方法は、ガラスレンズの表面に、SiO 2 、MgF 2 、ZrO 2 、Al 2 O 3 、TiO 2 、Ti 3 O 5 、Ta 2 O 5 、及び、Nb 2 O 5 から選択される単層又は2種以上の材料を含む混合層を、1層以上有してなる反射防止膜を形成する工程と、前記反射防止膜の表面に、ZrO2、MgF2、Ta2O5、Nb2O5、及びY2O3から選択される単層、又は、ZrO2、MgF2、Ta2O5、Nb2O5、Y2O3、TiO2、及びTi3O5から選択される1種以上の材料を50%以上含む混合層にて、膜厚が1nm以上30nm以下の下地膜を形成する工程と、前記下地膜の表面に、TiO2及びTi3O5の少なくとも一方からなる酸化チタン、又は、TiNからなる窒化チタンの単層、或いは、前記酸化チタン及び前記窒化チタンの少なくとも一方を50%以上含む混合層にて、膜厚が1nm以上30nm以下であり、空孔率が、0%より大きく20%以下となる親水性膜を形成する工程と、を有することを特徴とする。
In the method for manufacturing a lens with a hydrophilic antireflection film of the present invention, SiO 2 , MgF 2 , ZrO 2 , Al 2 O 3 , TIO 2 , Ti 3 O 5 , Ta 2 O 5 , and Ta 2
本発明では、前記下地膜及び前記親水性膜を、蒸着法、又は、スパッタ法により成膜することが好ましい。 In the present invention, it is preferable to form the undercoat film and the hydrophilic film by a thin-film deposition method or a sputtering method.
本発明では、前記下地膜及び前記親水性膜を蒸着法で成膜する際の基板加熱温度を、250℃以上とすることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the substrate heating temperature when the undercoat film and the hydrophilic film are formed by the vapor deposition method is 250 ° C. or higher.
本発明では、前記蒸着法として、イオンビームアシスト蒸着法、又は、電子ビーム法を用いることが好ましい。 In the present invention, it is preferable to use an ion beam assisted vapor deposition method or an electron beam method as the vapor deposition method.
本発明によれば、反射防止効果を損なうことなく防曇性を備えた親水性反射防止膜付きレンズ及びその製造方法を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a lens with a hydrophilic antireflection film and a method for manufacturing the same, which has antifogging properties without impairing the antireflection effect.
以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という。)について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter, simply referred to as “the present embodiment”) will be described in detail.
本発明者らは、最外層として、光触媒材料を用いた親水性膜、及び下地膜を、鋭意研究した結果、反射防止効果を損なうことなく、十分な親水性効果が得られ、防曇性を向上させるに至った。すなわち、本実施形態の親水性反射防止膜付きレンズは、以下の特徴的部分(1)〜(3)を備えている。 As a result of diligent research on a hydrophilic film using a photocatalytic material and an undercoat film as the outermost layer, the present inventors obtained a sufficient hydrophilic effect without impairing the antireflection effect, and achieved anti-fog property. It came to improve. That is, the lens with a hydrophilic antireflection film of this embodiment has the following characteristic portions (1) to (3).
(1)ガラスレンズの表面に、少なくとも、下地膜及び親水性膜の順に積層された親水性反射防止膜を有する。
(2)下地膜は、ZrO2、MgF2、Ta2O5、Nb2O5、及びY2O3から選択される単層、又は、ZrO2、MgF2、Ta2O5、Nb2O5、Y2O3、TiO2、及びTi3O5から選択される1種以上の材料を50%以上含む混合層で形成される。下地膜の膜厚は、1nm以上30nm以下である。
(3)親水性膜は、下地膜の表面に、TiO2及びTi3O5の少なくとも一方からなる酸化チタン、又は、TiNからなる窒化チタンの単層、或いは、酸化チタン及び窒化チタンの少なくとも一方を50%以上含む混合層で形成される。親水性膜の膜厚は、1nm以上30nm以下である。
(1) The surface of the glass lens has at least a hydrophilic antireflection film in which a base film and a hydrophilic film are laminated in this order.
(2) The undercoat is a single layer selected from ZrO 2 , MgF 2 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , and Y 2 O 3 , or ZrO 2 , MgF 2 , Ta 2 O 5 , Nb 2. It is formed of a mixed layer containing 50% or more of one or more materials selected from O 5 , Y 2 O 3 , TIO 2 , and Ti 3 O 5. The film thickness of the undercoat is 1 nm or more and 30 nm or less.
(3) The hydrophilic film is a single layer of titanium oxide made of at least one of TIO 2 and Ti 3 O 5 or a single layer of titanium nitride made of TiN, or at least one of titanium oxide and titanium nitride on the surface of the undercoat film. It is formed of a mixed layer containing 50% or more of. The film thickness of the hydrophilic film is 1 nm or more and 30 nm or less.
なお、上記(2)及び(3)において、含有量である「%」は、「質量%」である。 In the above (2) and (3), the content "%" is "mass%".
図1は、本実施形態の親水性反射防止膜付きレンズの模式図である。図1に示す親水性反射防止膜付きレンズ1は、基板としてのガラスレンズ2と、ガラスレンズ2の光入射側の表面に形成された親水性反射防止膜3と、を有して構成される。
FIG. 1 is a schematic view of a lens with a hydrophilic antireflection film of the present embodiment. The
ガラスレンズ2は、特に限定されるものでないが、例えば、監視カメラや車載カメラ用のガラスレンズである。また、親水性反射防止膜3が成膜されるガラスレンズ2の表面は、例えば、非球面である。図1のガラスレンズ2は、例えば、負のパワーを有するメニスカスレンズであるが、正のパワーを有するメニスカスレンズであってもよいし、両凸レンズあるいは両凹レンズ等でもよい。ただし、ガラスレンズ2の表面は、非球面以外であってもよい。
The
親水性反射防止膜3は、上記(1)で示したように、少なくとも、下地膜及び親水性膜を備える。また、下地膜は、上記(2)の特徴的部分を、親水性膜は、上記(3)の特徴的部分を、夫々、備えている。なお、光学的には、親水性反射防止膜3全体で反射防止効果を発揮する。
As shown in (1) above, the
以下、親水性反射防止膜3について、更に詳しく説明する。
Hereinafter, the
<第1実施形態>
図2に示すように、第1実施形態の親水性反射防止膜3は、ガラスレンズ2の表面から、反射防止膜4、下地膜5、及び、親水性膜6の順に積層されている。
<First Embodiment>
As shown in FIG. 2, the
反射防止膜4は、ガラスレンズ2の表面に、SiO2、MgF2、ZrO2、Al2O3、TiO2、Ti3O5、Ta2O5、及び、Nb2O5から選択される単層又は2種以上の材料を含む混合層を、1層以上有して構成される。反射防止膜4を構成するこれらの無機化合物は、いずれも透明酸化物である。
The
反射防止膜4は、ガラスレンズ2単体の場合よりも反射率が低くなるように調整される。具体的には、反射防止膜4、下地膜5、及び親水性膜6を設けたレンズ全体が、所望の分光反射率を持つように各層の屈折率及び膜厚を決定する。よって、ガラスレンズ2の屈折率よりも低い膜であれば反射防止膜4は、1層でもよい。また、多層膜の場合、低屈折率層と高屈折率層とを交互に積層した構成とすることができる。このとき、高屈折率層は、ガラスレンズ2の屈折率より高くてもよい。また、多層膜では、低屈折率層が反射防止膜4の最外層に位置することが好ましい。反射防止膜4は、例えば、1層から15層程度、積層され、好ましくは、1層から10層積層されて構成される。反射防止膜4の積層数、材質及び膜厚は、反射率を抑制する波長領域に基づいて種々選択できる。
The
なお、反射防止膜4の膜厚を限定するものでないが、反射防止膜4の膜厚(トータル厚)は、50nm〜500nm程度である。
Although the film thickness of the
図2に示す反射防止膜4の表面に形成される下地膜5は、親水性膜6の結晶粒成長を促進する下地として機能する。下地膜5は、ZrO2、MgF2、Ta2O5、Nb2O5、及びY2O3から選択される単層、又は、ZrO2、MgF2、Ta2O5、Nb2O5、Y2O3、TiO2、及びTi3O5から選択される1種以上の材料を50%以上含む混合層で形成される。
The
下地膜5として選択可能な材質を用いて、反射防止膜4の最外層(低屈折率膜が好ましい)が形成されているとき、下地膜5と、反射防止膜4の最外層とを異なる材質で形成してもよいし、反射防止膜4の最外層を下地膜5と兼用させることもできる。
When the outermost layer of the antireflection film 4 (preferably a low refractive index film) is formed by using a material that can be selected as the
下地膜5の膜厚は、親水性膜6の結晶粒成長及び反射防止効果の観点から、1nm以上30nm以下の範囲にて調節される。なお、下地膜5の膜厚の測定条件等により測定誤差やずれが生じた場合でも、例えば、透明性を保ちつつ、所望の接触角度を満たすことで、本実施形態の構成を含むものと推測することが可能である。下地膜5の膜厚は、5nm以上15nm以下であることが好適である。
The film thickness of the
下地膜5の表面に形成される親水性膜6は、TiO2及びTi3O5の少なくとも一方からなる酸化チタン、又は、TiNからなる窒化チタンの単層、或いは、酸化チタン及び窒化チタンの少なくとも一方を50%以上含む混合層で形成される。
The
このように、親水性膜6は、酸化チタン、及び/又は、窒化チタンが50%以上100%未満含される混合層であっても、酸化チタン或いは窒化チタンが100%の単層であってもよい。混合層としては、酸化チタン及び窒化チタン以外の金属酸化物を混ぜたり、或いは、酸化チタン及び窒化チタン以外に、半導体物質、導電性物質、及び絶縁性物質の少なくともいずれかを混合させることができる。なお、親水性膜6に含まれる酸化チタン及び窒化チタン以外の材質は、酸化チタン及び窒化チタンとの混合層において、透明性を保ちつつ、酸化チタン及び窒化チタンによる光触媒効果を保持可能な材質であることが必要である。例えば、酸化チタン及び窒化チタン以外の材質としてSiO2、Ta2O5、Nb2O5、ZrO2、Al2O3、MgF2を例示できる。
As described above, the
親水性膜6が混合層で形成される場合、酸化チタン、及び/又は、窒化チタンは、80%以上含まれていることが好ましい。
When the
酸化チタンのうち、Ti3O5は、TiO2を成膜する際の出発材料として用いることができ、Ti3O5全てが、TiO2に入れ替わった状態で成膜されてもよいし(相転移)、膜中にTi3O5の一部が残されていてもよい。酸化チタン及び窒化チタンの組成分析は、既存の方法を用いることができ、例えば、分光光度計により測定することが可能である。なお、親水性膜6を構成する酸化チタンは、TiO2単相、及び、TiO2とTi3O5との混相のほか、Ti3O5の単相で構成されていてもよい。
Of the titanium oxide, Ti 3 O 5 can be used as a starting material when forming a film of TIO 2, and all of Ti 3 O 5 may be formed in a state of being replaced with TIO 2 (phase). Transition), a part of Ti 3 O 5 may be left in the membrane. For the composition analysis of titanium oxide and titanium nitride, existing methods can be used, and for example, it can be measured by a spectrophotometer. Incidentally, the titanium oxide constituting the
本実施形態では、親水性膜6は、窒化チタン単層とすることもできるが、酸化チタン単層、或いは、少なくとも酸化チタンを含む膜構造とすることが、十分な親水性効果(光触媒励起)を得る上で好ましい。
In the present embodiment, the
親水性膜6の膜厚は、透明性、及び親水性膜6の結晶粒成長の観点から、1nm以上30nm以下で形成される。このように、親水性膜6は、薄膜で、下地膜5の表面に成膜される。なお、親水性膜6の膜厚は、5nm以上15nm以下であることが好ましい。
The film thickness of the
また、本実施形態では、親水性膜6の空孔率は、20%以下であることが好ましい。空孔率が0%、すなわち、親水性膜6に空孔が無い状態であっても本実施形態に含まれる。ただし、光触媒効果を高めるには、空孔を有し、実効表面積を大きくすることが好ましい。したがって、本実施形態では、親水性膜6は、0%より大きく20%以下の空孔率を有することが好ましい。また、親水性膜6の空孔率の下限値は、2%以上であることがより好ましく、5%以上であることが更に好ましい。なお、空孔率の測定条件等により測定誤差やずれが生じた場合でも、例えば、透明性を保ちつつ、所望の接触角度を満たすことで、本実施形態の構成を含むものと推測することが可能である。
Further, in the present embodiment, the pore ratio of the
<第2実施形態>
図3に示すように、第2実施形態の親水性反射防止膜3は、ガラスレンズ2の表面に、下地膜5、及び、親水性膜6の順に積層されている。第2実施形態は、第1実施形態に示した反射防止膜4を除去した構成である。
<Second Embodiment>
As shown in FIG. 3, the
下地膜5、及び親水性膜6の膜構成については、上記の第1実施形態の説明を参照されたい。
For the film configurations of the
図3に示す第2実施形態では、下地膜5は、ガラスレンズ2の屈折率よりも低い屈折率の材質で形成されることが好ましい。例えば、下地膜5には、MgF2を選択することができる。
In the second embodiment shown in FIG. 3, the
なお、図2において、ガラスレンズ2の表面と反射防止膜4との間、或いは、図3において、ガラスレンズ2の表面と下地膜5との間に、任意の前処理コート(図示せず)が施されていてもよい。
In addition, in FIG. 2, an arbitrary pretreatment coating (not shown) is provided between the surface of the
ところで、本実施形態の親水性膜6として用いられる酸化チタンは、屈折率が高い。このため、従来では、酸化チタン膜を、レンズ表面に形成される、反射防止効果を備えた多層膜の最外層に用いることはなかった。
By the way, titanium oxide used as the
本実施形態では、親水性膜6を、所定の材質且つ薄膜からなる下地膜5の表面に成膜した。これにより、親水性膜6の膜厚が薄くても、酸化チタンや窒化チタンの光触媒性材料の結晶粒を大きく成長させることができると考えられる。このように、親水性膜6の結晶粒を成長させることで、膜厚が薄くても親水性効果(光触媒励起)を十分に得ることができる。
In the present embodiment, the
また、親水性膜6の膜厚が薄いため、親水性膜6を最外層に設けても、反射防止効果を損なうことがない。
Further, since the
以上により、本実施形態によれば、反射防止効果を損なうことがなく、優れた親水性を得ることが可能である。本実施形態では、光触媒作用により長期間、優れた親水性を保持することができる。したがって、使用者が、普段、レンズ表面を拭くことを前提としていない監視カメラや車載カメラ等に本実施形態の親水性反射防止膜付きレンズを用いることで、反射防止効果とともに優れた防曇性を長期間、保持することが可能である。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to obtain excellent hydrophilicity without impairing the antireflection effect. In this embodiment, excellent hydrophilicity can be maintained for a long period of time by photocatalytic action. Therefore, by using the lens with the hydrophilic antireflection film of the present embodiment for a surveillance camera, an in-vehicle camera, or the like that the user does not normally assume to wipe the lens surface, an excellent anti-fog property as well as an anti-reflection effect can be obtained. It can be retained for a long period of time.
<親水性反射防止膜付きレンズの製造方法>
図2に示す第1実施形態の親水性反射防止膜付きレンズの製造方法について説明する。
<Manufacturing method of lens with hydrophilic antireflection film>
A method for manufacturing a lens with a hydrophilic antireflection film according to the first embodiment shown in FIG. 2 will be described.
まず、ガラスレンズ2の表面に、反射防止膜4を成膜する。本実施形態では、SiO2、MgF2、ZrO2、Al2O3、TiO2、Ti3O5、Ta2O5、及び、Nb2O5から選択される単層又は2種以上の材料を含む混合層を、1層以上成膜して反射防止膜4を形成する。
First, an
反射防止膜4を成膜した後、反射防止膜4の表面に下地膜5を成膜する。本実施形態では、下地膜5を、ZrO2、MgF2、Ta2O5、Nb2O5、及びY2O3から選択される単層、又は、ZrO2、MgF2、Ta2O5、Nb2O5、Y2O3、TiO2、及びTi3O5から選択される1種以上の材料を50%以上含む混合層で形成する。また、下地膜5の膜厚を、1nm以上30nm以下の範囲にて調節する。
After forming the
続いて、下地膜5の表面に、親水性膜6を成膜する。親水性膜6を、TiO2及びTi3O5の少なくとも一方からなる酸化チタン、又は、TiNからなる窒化チタンの単層、或いは、酸化チタン及び窒化チタンの少なくとも一方を50%以上含む混合層で成膜する。また、親水性膜の膜厚を、1nm以上30nm以下の範囲にて調節する。
Subsequently, a
本実施形態において、反射防止膜4、下地膜5及び親水性膜6の成膜方法を限定するものではないが、反射防止膜4、下地膜5及び親水性膜6を、蒸着法或いはスパッタ法にて成膜することが好ましい。
In the present embodiment, the film forming method of the
蒸着法としては、イオンビームアシスト蒸着(Ion−beam Assisted Deposition:IAD)法、或いは、電子ビーム(Electron Beam:EB)法を用いることが好ましい。イオンビームアシスト蒸着法では、真空蒸着中に、イオン銃で、ガスイオンを基板であるガラスレンズの表面に照射する。また、電子ビーム法では、高真空雰囲気の中で、蒸発材料をるつぼに入れ、電子ビームをるつぼに照射し、るつぼ中の蒸発材料を加熱蒸発させる。 As the thin-film deposition method, it is preferable to use an ion-beam assisted deposition (IAD) method or an electron beam (EB) method. In the ion beam assisted vapor deposition method, gas ions are irradiated to the surface of a glass lens, which is a substrate, with an ion gun during vacuum vapor deposition. Further, in the electron beam method, the evaporative material is put into a crucible in a high vacuum atmosphere, the electron beam is irradiated to the crucible, and the evaporative material in the crucible is heated and evaporated.
例えば、本実施形態では、親水性膜6を蒸着法にて成膜する際、蒸着材料としてTi3O5を用い、成膜チャンバ内にて減圧下で、Ti3O5を加熱蒸発させる。蒸発したTi3O5は、基板としてのガラスレンズ2の表面に向かう。このとき、O2と結合し、Ti3O5は、TiO2となってガラスレンズ2の表面に堆積する。したがって、蒸着法を用いて親水性膜6を成膜する場合、親水性膜6は、TiO2単相か、或いは、TiO2とTi3O5との混相となりやすい。
For example, in the present embodiment, when the
また、本実施形態では、親水性膜6を蒸着法で成膜する際、成膜チャンバ内での基板加熱温度を、250℃以上とすることが好ましい。また、基板加熱温度の上限値を限定するものでないが、例えば、400℃以下に調節することが好ましい。
Further, in the present embodiment, when the
また、親水性膜6を酸化チタンで成膜する際の酸素ガスを、5.0×10−3Pa以上のガス圧にて導入することが好ましい。また、酸素ガスのガス圧を、1.0×10−2Pa〜3.0×10−2Pa程度にて調節することがより好ましい。
Further, it is preferable to introduce oxygen gas for forming the
このように、基板加熱温度及び酸素ガスのガス圧を調節することで、下地膜5の下地効果と合わせて、親水性膜6の結晶粒成長を促進することができる。
By adjusting the substrate heating temperature and the gas pressure of the oxygen gas in this way, it is possible to promote the crystal grain growth of the
本実施形態では、下地膜5及び親水性膜6を連続して成膜することが好ましい。したがって、下地膜5と親水性膜6を同じ成膜方法にて成膜する。このとき、下地膜5及び親水性膜6と、反射防止膜4との間で、成膜方法が異なっていてもよい。例えば、後述する実験では、下地膜5及び親水性膜6を、イオンビームアシスト蒸着法で成膜し、反射防止膜4を、電子ビーム法で成膜している実施例がある。また、下地膜5及び親水性膜6を、電子ビーム法で成膜し、反射防止膜4を、イオンビームアシスト蒸着法で成膜している実施例がある。
In the present embodiment, it is preferable to continuously form the
また、図3に示す第2実施形態では、上記の下地膜5及び親水性膜6の成膜のみを行なえばよい。
Further, in the second embodiment shown in FIG. 3, only the film formation of the
本実施形態では、下地膜5の表面に、酸化チタンや窒化チタンを具備する親水性膜6を成膜する。本実施形態における下地膜5は、親水性膜6の結晶粒成長を促進させる作用を有している。このため、親水性膜6を、1nm〜30nm程度(好ましくは、5nm〜15nm程度)の薄膜で形成しても、親水性膜6の結晶粒成長が促進され、親水性効果(光触媒励起)を十分に得ることができる。
In the present embodiment, a
また、本実施形態では、親水性膜6及び下地膜5の双方が、1nm〜30nm程度(好ましくは、5nm〜15nm程度)の薄い膜厚であり、反射防止効果を損なうことがない。
Further, in the present embodiment, both the
また、本実施形態では、親水性膜6及び下地膜5の双方を、薄い膜厚にて成膜することができるため、従来と同様の製造効率を得ることができる。
Further, in the present embodiment, both the
このように、本実施形態の親水性反射防止膜付きレンズ1の製造方法によれば、反射防止効果を損なわず、優れた親水性効果を備えた親水性反射防止膜付きレンズ1を、簡単且つ適切に製造することができる。
As described above, according to the method for manufacturing the
以下、本実施形態を実施例及び比較例を用いてより具体的に説明する。実験では、以下に示す実施例1から実施例4、参照例1及び比較例1から比較例3を製造した。 Hereinafter, this embodiment will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples. In the experiment, Examples 1 to 4, Reference Example 1 and Comparative Example 1 to Comparative Example 3 shown below were produced.
[実施例1]
実施例1では、以下の表1に示す材料を用い、表1に示す基板加熱温度にて、表1に示す膜厚及び屈折率を有する反射防止膜、下地膜及び親水性膜を成膜し、親水性反射防止膜付きレンズを得た。実験では、(株)昭和真空製の蒸着機(SGC−22SA)を使用して成膜した。なお、ガラスレンズの屈折率nd(d線(588nm)での屈折率)は、1.85135であった。ガラスレンズの屈折率ndは、実施例2から実施例4、参照例1及び比較例1から比較例3においても同様である。ここで、各層の屈折率は、膜の反射率から換算して求めた(大気中の膜の屈折率に該当)。具体的には、大気中に取り出した基板を、オリンパス(株)製の顕微鏡型分光測定機(USPM―RU3)にて反射率を測定し、屈折率に換算して求めた。なお、屈折率は、波長550nmにおけるものである。また、膜厚は、例えば、断面TEM写真を用いて測定することができる。上記の屈折率、及び膜厚の測定は、実施例2から実施例4、参照例1及び比較例1から比較例3においても同様である。
[Example 1]
In Example 1, the materials shown in Table 1 below are used to form an antireflection film, an undercoat film, and a hydrophilic film having the film thickness and refractive index shown in Table 1 at the substrate heating temperature shown in Table 1. , A lens with a hydrophilic antireflection film was obtained. In the experiment, a film was formed using a vapor deposition machine (SGC-22SA) manufactured by Showa Vacuum Co., Ltd. The refractive index nd of the glass lens (refractive index at the d line (588 nm)) was 1.85135. The refractive index nd of the glass lens is the same in Examples 2 to 4, Reference Example 1 and Comparative Example 1 to Comparative Example 3. Here, the refractive index of each layer was obtained by converting from the reflectance of the film (corresponding to the refractive index of the film in the atmosphere). Specifically, the substrate taken out into the atmosphere was determined by measuring the reflectance with a microscope-type spectrophotometer (USPM-RU3) manufactured by Olympus Corporation and converting it into a refractive index. The refractive index is at a wavelength of 550 nm. Further, the film thickness can be measured by using, for example, a cross-sectional TEM photograph. The above-mentioned measurements of the refractive index and the film thickness are the same in Examples 2 to 4, Reference Example 1 and Comparative Example 1 to Comparative Example 3.
実施例1では、基板加熱温度を350℃とし、イオンビームアシスト蒸着法により、SiO2とTa2O5とを交互に7層まで積層して反射防止膜を得た。次に、基板加熱温度を350℃のまま、電子ビーム法にて、ZrO2からなる下地膜、及びTiO2(Ti3O5)からなる親水性膜を連続して成膜した。
In Example 1, the substrate heating temperature was set to 350 ° C., and SiO 2 and Ta 2 O 5 were alternately laminated up to 7 layers by an ion beam assisted vapor deposition method to obtain an antireflection film. Then, while the
親水性膜は、Ti3O5を出発原料として蒸着され、このとき、Ti3O5の全部又は一部が、TiO2に入れ替わって成膜されやすい。親水性膜の膜構造は、分光光度計により測定することができる。本実施例では、親水性膜は、TiO2単相、Ti3O5単相、或いは、TiO2及びTi3O5の混相のいずれかの膜構造であればよい。 The hydrophilic film is vapor-deposited using Ti 3 O 5 as a starting material, and at this time, all or part of Ti 3 O 5 is easily replaced with TiO 2 to form a film. The membrane structure of the hydrophilic membrane can be measured with a spectrophotometer. In this embodiment, the hydrophilic membrane may have a membrane structure of either TiO 2 single phase, Ti 3 O 5 single phase, or a mixed phase of TiO 2 and Ti 3 O 5.
なお、実施例1では、親水性膜の空孔率は、5%であった。空孔率は、次のように算出することができる。 In Example 1, the pore ratio of the hydrophilic membrane was 5%. The vacancy rate can be calculated as follows.
まず、親水性膜に使用される材質の既知の屈折率をnとし、本実験にて成膜された親水性膜の真空中の屈折率をn(V)とする。真空中の屈折率は、真空保持された成膜チャンバ内にて光学膜厚計を使用して、成膜中の反射率を測定し、屈折率に換算して求めた。親水性膜の充填率は、以下のように表すことができる。 First, let n be the known refractive index of the material used for the hydrophilic film, and let n (V) be the refractive index of the hydrophilic film formed in this experiment in vacuum. The refractive index in vacuum was determined by measuring the reflectance during film formation using an optical film thickness meter in a vacuum-held film forming chamber and converting it into a refractive index. The filling rate of the hydrophilic membrane can be expressed as follows.
充填率(%)=[真空中の屈折率(%)/既知の屈折率(%)]×100(%)
したがって、空孔率は、
空孔率(%)=100(%)−充填率(%)
となる。
Filling factor (%) = [refractive index in vacuum (%) / known refractive index (%)] × 100 (%)
Therefore, the vacancy rate is
Pore rate (%) = 100 (%) -filling rate (%)
Will be.
[実施例2]
実施例2では、以下の表2に示す材料を用い、表2に示す基板加熱温度にて、表2に示す膜厚及び屈折率を有する反射防止膜、下地膜及び親水性膜を成膜し、親水性反射防止膜付きレンズを得た。
[Example 2]
In Example 2, the materials shown in Table 2 below are used to form an antireflection film, an undercoat film, and a hydrophilic film having the film thickness and refractive index shown in Table 2 at the substrate heating temperature shown in Table 2. , A lens with a hydrophilic antireflection film was obtained.
実施例2では、基板加熱温度を250℃とし、電子ビーム法にて、下から、SiO2、MgF2又は、Al2O3/Al2O3/ZrO2/SiO2又はMgF2の順に積層された反射防止膜を成膜した。次に、基板加熱温度を250℃のまま、イオンビームアシスト蒸着法にて、ZrO2からなる下地膜、及びTiO2(Ti3O5)からなる親水性膜を連続して成膜した。 In Example 2, the substrate heating temperature is set to 250 ° C., and SiO 2 , MgF 2 or Al 2 O 3 / Al 2 O 3 / ZrO 2 / SiO 2 or MgF 2 are laminated in this order from the bottom by the electron beam method. An antireflection film was formed. Then, while the substrate heating temperature 250 ° C., by ion beam assisted deposition, underlayer film made of ZrO 2, and TiO 2 (Ti 3 O 5) in succession a hydrophilic film composed of deposited.
[実施例3]
実施例3では、以下の表3に示す材料を用い、表3に示す基板加熱温度にて、表3に示す膜厚及び屈折率を有する反射防止膜、下地膜及び親水性膜を成膜し、親水性反射防止膜付きレンズを得た。
[Example 3]
In Example 3, the materials shown in Table 3 below are used to form an antireflection film, an undercoat film, and a hydrophilic film having the film thickness and refractive index shown in Table 3 at the substrate heating temperature shown in Table 3. , A lens with a hydrophilic antireflection film was obtained.
実施例3では、基板加熱温度を25℃(無加熱)とし、反射防止膜を、スパッタ法にて、SiO2と、Nb2O5とを交互に9層まで積層した。次に、基板加熱温度を25℃(無加熱)のまま、スパッタ法にて、Y2O3からなる下地膜、及びTiO2(Ti3O5)からなる親水性膜を連続して成膜した。
In Example 3, the substrate heating temperature was set to 25 ° C. (no heating), and the antireflection film was laminated with SiO 2 and Nb 2 O 5 alternately up to 9 layers by a sputtering method. Then, while the
[実施例4]
実施例4では、以下の表4に示す材料を用い、表4に示す基板加熱温度にて、表4に示す膜厚及び屈折率を有する反射防止膜、下地膜及び親水性膜を成膜し、親水性反射防止膜付きレンズを得た。
[Example 4]
In Example 4, the materials shown in Table 4 below are used to form an antireflection film, an undercoat film, and a hydrophilic film having the film thickness and refractive index shown in Table 4 at the substrate heating temperature shown in Table 4. , A lens with a hydrophilic antireflection film was obtained.
実施例4では、基板加熱温度を350℃とし、反射防止膜を、電子ビーム法にて、SiO2の単層で形成した。連続して、基板加熱温度を350℃のまま、電子ビーム法にて、MgF2からなる下地膜、及びTiO2(Ti3O5)からなる親水性膜を成膜した。 In Example 4, the substrate heating temperature was set to 350 ° C., and the antireflection film was formed of a single layer of SiO 2 by the electron beam method. Continuously, a substrate film made of MgF 2 and a hydrophilic film made of TiO 2 (Ti 3 O 5 ) were formed by an electron beam method while keeping the substrate heating temperature at 350 ° C.
[参照例1]
参照例1では、以下の表5に示す材料を用い、表5に示す基板加熱温度にて、表5に示す膜厚及び屈折率を有する反射防止膜、下地膜及び親水性膜を成膜し、親水性反射防止膜付きレンズを得た。
[ Reference Example 1 ]
In Reference Example 1 , the materials shown in Table 5 below are used to form an antireflection film, an undercoat film, and a hydrophilic film having the film thickness and refractive index shown in Table 5 at the substrate heating temperature shown in Table 5. , A lens with a hydrophilic antireflection film was obtained.
参照例1では、基板加熱温度を350℃とし、イオンビームアシスト蒸着法にて、SiO2とTa2O5とを交互に7層まで積層して反射防止膜を得た。次に、基板加熱温度を350℃のまま、電子ビーム法にて、ZrO2からなる下地膜、及びTiO2(Ti3O5)からなる親水性膜を連続して成膜した。
In Reference Example 1 , the substrate heating temperature was set to 350 ° C., and SiO 2 and Ta 2 O 5 were alternately laminated up to 7 layers by an ion beam assisted vapor deposition method to obtain an antireflection film. Then, while the
参照例1では、親水性膜の空孔率は0%であった。 In Reference Example 1 , the porosity of the hydrophilic membrane was 0%.
[比較例1]
比較例1では、以下の表6に示す材料を用い、表6に示す基板加熱温度にて、表6に示す膜厚及び屈折率を有する反射防止膜、及び親水性膜を成膜し、親水性反射防止膜付きレンズを得た。
[Comparative Example 1]
In Comparative Example 1, using the materials shown in Table 6 below, an antireflection film having the film thickness and refractive index shown in Table 6 and a hydrophilic film were formed at the substrate heating temperature shown in Table 6 to form a hydrophilic film. A lens with an antireflection film was obtained.
比較例1では、基板加熱温度を350℃とし、イオンビームアシスト蒸着法にて、SiO2とTa2O5とを交互に7層まで積層して反射防止膜を得た。次に、電子ビーム法にて、TiO2(Ti3O5)からなる親水性膜を成膜した。 In Comparative Example 1, the substrate heating temperature was set to 350 ° C., and SiO 2 and Ta 2 O 5 were alternately laminated up to 7 layers by an ion beam assisted vapor deposition method to obtain an antireflection film. Next, a hydrophilic film made of TiO 2 (Ti 3 O 5 ) was formed by an electron beam method.
比較例1では、上記の各実施例と異なって、親水性膜に対する下地膜を成膜しなかった。 In Comparative Example 1, unlike each of the above-mentioned Examples, the undercoat film for the hydrophilic film was not formed.
[比較例2]
比較例2では、以下の表7に示す材料を用い、表7に示す基板加熱温度にて、表7に示す膜厚及び屈折率を有する反射防止膜、下地膜及び親水性膜を成膜し、親水性反射防止膜付きレンズを得た。
[Comparative Example 2]
In Comparative Example 2, the materials shown in Table 7 below are used to form an antireflection film, an undercoat film and a hydrophilic film having the film thickness and the refractive index shown in Table 7 at the substrate heating temperature shown in Table 7. , A lens with a hydrophilic antireflection film was obtained.
比較例2では、基板加熱温度を350℃とし、反射防止膜を、イオンビームアシスト蒸着法にて、SiO2とTa2O5とを交互に7層まで積層した。次に、基板加熱温度を350℃のまま、電子ビーム法にて、Al2O3からなる下地膜、及びTiO2(Ti3O5)からなる親水性膜を連続して成膜した。 In Comparative Example 2, the substrate heating temperature was set to 350 ° C., and the antireflection film was alternately laminated up to 7 layers of SiO 2 and Ta 2 O 5 by an ion beam assisted vapor deposition method. Next, while the substrate heating temperature was kept at 350 ° C., an undercoat film made of Al 2 O 3 and a hydrophilic film made of TiO 2 (Ti 3 O 5) were continuously formed by an electron beam method.
比較例2では、下地膜に本実施例では使用しないAl2O3を用いた。 In Comparative Example 2, Al 2 O 3 not used in this example was used as the undercoat.
[比較例3]
比較例3では、以下の表8に示す材料を用い、表8に示す基板加熱温度にて、表8に示す膜厚及び屈折率を有する反射防止膜及び親水性膜を成膜し、親水性反射防止膜付きレンズを得た。
[Comparative Example 3]
In Comparative Example 3, using the materials shown in Table 8 below, an antireflection film and a hydrophilic film having the film thickness and refractive index shown in Table 8 are formed at the substrate heating temperature shown in Table 8 to form a hydrophilic film. A lens with an antireflection film was obtained.
比較例3では、基板加熱温度を350℃とし、反射防止膜を、イオンビームアシスト蒸着法にて、SiO2とTa2O5とを交互に7層まで積層した。次に、基板加熱温度を350℃のまま、電子ビーム法にて、TiO2(Ti3O5)からなる親水性膜を成膜した。 In Comparative Example 3, the substrate heating temperature was set to 350 ° C., and the antireflection film was alternately laminated with SiO 2 and Ta 2 O 5 up to 7 layers by an ion beam assisted vapor deposition method. Next, a hydrophilic film made of TiO 2 (Ti 3 O 5 ) was formed by an electron beam method while keeping the substrate heating temperature at 350 ° C.
比較例3では、上記の各実施例と異なって、下地膜を成膜しなかった。また、親水性膜の膜厚を、各実施例よりも厚い50nmとした。 In Comparative Example 3, unlike each of the above-mentioned Examples, the undercoat film was not formed. Further, the film thickness of the hydrophilic film was set to 50 nm, which is thicker than that of each example.
[接触角の測定]
実験では、レンズ表面に、UV照射し、US照射時間と接触角度との関係について測定した。接触角の測定は、サンプル表面に純水を0.8μl液下し、その接触角θを求めた。なお、実験では、各擦り試験を、3回ずつ行って接触角θの平均値を求めた。図4及び図5に示す接触角度は、いずれも平均値である。また、実験でのUV波長は、約365nmであった。なお、UV波長は、280〜400nm程度であればよい。
[Measurement of contact angle]
In the experiment, the lens surface was irradiated with UV, and the relationship between the US irradiation time and the contact angle was measured. For the measurement of the contact angle, 0.8 μl of pure water was dropped on the sample surface, and the contact angle θ was determined. In the experiment, each rubbing test was performed three times to obtain the average value of the contact angle θ. The contact angles shown in FIGS. 4 and 5 are average values. The UV wavelength in the experiment was about 365 nm. The UV wavelength may be about 280 to 400 nm.
[実施例1と、比較例1及び比較例2との接触角度の試験結果]
図4に示すように、実施例1では、UV照射を行うことで、接触角度が、短時間で急激に小さくなることがわかった。一方、下地膜がない比較例1及び、下地膜の材質が本実施例と異なる比較例2では、UV照射後も接触角度は、ほぼ一定であった。
[Test results of contact angles between Example 1 and Comparative Examples 1 and 2]
As shown in FIG. 4, in Example 1, it was found that the contact angle sharply decreased in a short time by performing UV irradiation. On the other hand, in Comparative Example 1 in which there was no base film and Comparative Example 2 in which the material of the base film was different from that of this example, the contact angle was almost constant even after UV irradiation.
これにより、実施例では、UV照射により光触媒効果が作用し、十分な親水性が得られた結果、接触角度が小さくなったことがわかった。 As a result, it was found that in the examples, the photocatalytic effect was exerted by UV irradiation, and as a result of obtaining sufficient hydrophilicity, the contact angle was reduced.
この実験結果から、親水性膜に対し下地膜が必要であり、このとき、下地膜の材質として適切なものを選択することが重要であるとわかった。所定の材質からなる下地膜は、親水性膜の結晶粒成長を促進するものと考えられる。この結果、親水性膜の膜厚が薄くても、十分な親水性効果(光触媒励起)を得ることができると考えられる。 From the results of this experiment, it was found that a base film is required for the hydrophilic film, and it is important to select an appropriate material for the base film at this time. It is considered that the undercoat film made of a predetermined material promotes the crystal grain growth of the hydrophilic film. As a result, it is considered that a sufficient hydrophilic effect (photocatalytic excitation) can be obtained even if the film thickness of the hydrophilic film is thin.
本実施例では、下地膜として、ZrO2、MgF2、Ta2O5、Nb2O5、及びY2O3から選択される単層、又は、ZrO2、MgF2、Ta2O5、Nb2O5、Y2O3、TiO2、及びTi3O5から選択される1種以上の材料を50%以上含む混合層を、下地膜として用いることとした。 In this embodiment, the base film is a single layer selected from ZrO 2 , MgF 2 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , and Y 2 O 3 , or ZrO 2 , MgF 2 , Ta 2 O 5 , It was decided to use a mixed layer containing 50% or more of one or more materials selected from Nb 2 O 5 , Y 2 O 3 , TIO 2 , and Ti 3 O 5 as the base film.
下地膜の膜厚は、実施例では、5nm〜30nm程度であるため、下地膜の膜厚を1nm以上30nm以下に設定した。 Since the film thickness of the undercoat is about 5 nm to 30 nm in the examples, the film thickness of the undercoat is set to 1 nm or more and 30 nm or less.
また、親水性膜の膜厚を、各実施例に基づいて、1nm以上30nm以下に設定した。親水性膜は、屈折率がガラスより高いため、親水性膜を、あまり厚く形成すると、反射防止効果が低下する。 Further, the film thickness of the hydrophilic film was set to 1 nm or more and 30 nm or less based on each example. Since the hydrophilic film has a higher refractive index than glass, if the hydrophilic film is formed too thick, the antireflection effect is reduced.
そこで、本実施例では、適切な材質からなる下地膜に、親水性膜を重ねて積層することで、親水性膜の膜厚を薄くして反射防止効果を損なうことなく、優れた親水性を得ることができた。 Therefore, in this embodiment, by laminating and laminating a hydrophilic film on a base film made of an appropriate material, the film thickness of the hydrophilic film is thinned and excellent hydrophilicity is obtained without impairing the antireflection effect. I was able to get it.
[実施例1と参照例1との接触角度の試験結果]
図5に示すように、実施例1及び参照例1共に、UV照射により、接触角度は小さくなった。これにより、実施例1のみならず、参照例1も光触媒効果が作用し、親水性を得ることができた。
[Test result of contact angle between Example 1 and Reference Example 1]
As shown in FIG. 5, in both Example 1 and Reference Example 1 , the contact angle was reduced by UV irradiation. As a result, not only Example 1 but also Reference Example 1 was able to obtain hydrophilicity due to the photocatalytic effect.
ただし、図5に示すように、参照例1は実施例1に比べて、UV照射の時間経過に対する接触角度の低下は緩やかである。これは、参照例1では、実施例1に比べて、親水性膜の空孔が小さいためと考えられる。 However, as shown in FIG. 5, in Reference Example 1 , the decrease in the contact angle with respect to the passage of time of UV irradiation is gradual as compared with Example 1. It is considered that this is because the pores of the hydrophilic membrane in Reference Example 1 are smaller than those in Example 1.
したがって、親水性膜はある程度、空孔を備えていたほうが好ましいことがわかった。ただし、あまり空孔率が大きすぎても、十分な光触媒効果が得られないものと考えられるため、空孔率を20%以下に設定することとした。 Therefore, it was found that it is preferable that the hydrophilic membrane has pores to some extent. However, even if the pore ratio is too large, it is considered that a sufficient photocatalytic effect cannot be obtained. Therefore, the pore ratio is set to 20% or less.
[波長と反射率との関係]
実験では、実施例1、比較例3及び反射防止膜を形成しない参照例2(未コート)を用いて、波長と反射率との関係を調べた。反射率は、上記したオリンパス(株)製の顕微鏡型分光測定機(USPM―RU3)により測定した。
[Relationship between wavelength and reflectance]
In the experiment, the relationship between the wavelength and the reflectance was investigated using Example 1, Comparative Example 3, and Reference Example 2 (uncoated) which does not form an antireflection film. The reflectance was measured by the above-mentioned microscope type spectrophotometer (USPM-RU3) manufactured by Olympus Corporation.
図6に示すように、参照例2の反射率を基準として、実施例1及び比較例3の反射率を相対評価した。 As shown in FIG. 6, the reflectances of Example 1 and Comparative Example 3 were relatively evaluated with reference to the reflectance of Reference Example 2.
図6に示すように、親水性膜の膜厚が厚い比較例3では、可視光域にて、反射率が参照例よりも高くなった。 As shown in FIG. 6, in Comparative Example 3 in which the thickness of the hydrophilic film was thick, the reflectance was higher in the visible light region than in the reference example.
一方、実施例1では、可視光域にて、反射率が参照例2よりも低くなった。このように、実施例1では、反射防止効果が損なわれていないことがわかった。 On the other hand, in Example 1, the reflectance was lower than that in Reference Example 2 in the visible light region. As described above, in Example 1, it was found that the antireflection effect was not impaired.
本発明の親水性反射防止膜付きレンズは、反射防止効果及び光触媒効果に優れる。したがって、レンズ表面は優れた親水性を有し、防曇性を高めることができる。本発明では、親水性反射防止膜付きレンズを、車両のサイドミラーや窓ガラス等と異なって、使用者が普段拭くことを前提としない、監視カメラや車載カメラ等用のガラスレンズに好ましく適用することができる。 The lens with a hydrophilic antireflection film of the present invention is excellent in antireflection effect and photocatalytic effect. Therefore, the lens surface has excellent hydrophilicity and anti-fog property can be enhanced. In the present invention, the lens with a hydrophilic antireflection film is preferably applied to a glass lens for a surveillance camera, an in-vehicle camera, etc., which is not supposed to be wiped by a user, unlike a vehicle side mirror, a window glass, or the like. be able to.
1 親水性反射防止膜付きレンズ
2 ガラスレンズ
3 親水性反射防止膜
4 反射防止膜
5 下地膜
6 親水性膜
1 Lens with
Claims (5)
前記反射防止膜は、SiO 2 、MgF 2 、ZrO 2 、Al 2 O 3 、TiO 2 、Ti 3 O 5 、Ta 2 O 5 、及び、Nb 2 O 5 から選択される単層又は2種以上の材料を含む混合層を、1層以上有して形成されており、
前記下地膜は、ZrO2、MgF2、Ta2O5、Nb2O5、及びY2O3から選択される単層、又は、ZrO2、MgF2、Ta2O5、Nb2O5、Y2O3、TiO2、及びTi3O5から選択される1種以上の材料を50%以上含む混合層で形成され、膜厚が1nm以上30nm以下であり、
前記親水性膜は、前記下地膜の表面に、TiO2及びTi3O5の少なくとも一方からなる酸化チタン、又は、TiNからなる窒化チタンの単層、或いは、前記酸化チタン及び前記窒化チタンの少なくとも一方を50%以上含む混合層で形成され、膜厚が1nm以上30nm以下であり、
前記親水性膜の空孔率は、0%より大きく20%以下であることを特徴とする親水性反射防止膜付きレンズ。 A hydrophilic antireflection film in which an antireflection film, an undercoat film and a hydrophilic film are laminated in this order is provided on the surface of the glass lens.
The antireflection film is a single layer or two or more kinds selected from SiO 2 , MgF 2 , ZrO 2 , Al 2 O 3 , TIO 2 , Ti 3 O 5 , Ta 2 O 5 , and Nb 2 O 5. It is formed by having one or more mixed layers containing materials.
The undercoat is a single layer selected from ZrO 2 , MgF 2 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , and Y 2 O 3 , or ZrO 2 , MgF 2 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5. , Y 2 O 3 , TiO 2 , and Ti 3 O 5 , formed of a mixed layer containing 50% or more of one or more materials selected from, and having a film thickness of 1 nm or more and 30 nm or less.
The hydrophilic film has a single layer of titanium oxide made of at least one of TIO 2 and Ti 3 O 5 or a single layer of titanium nitride made of TiN on the surface of the base film, or at least the titanium oxide and the titanium nitride. formed one of a mixed layer containing 50% or more, Ri thickness der than 30nm or less 1 nm,
A lens with a hydrophilic antireflection film, wherein the pore ratio of the hydrophilic film is larger than 0% and 20% or less.
前記反射防止膜の表面に、ZrO2、MgF2、Ta2O5、Nb2O5、及びY2O3から選択される単層、又は、ZrO2、MgF2、Ta2O5、Nb2O5、Y2O3、TiO2、及びTi3O5から選択される1種以上の材料を50%以上含む混合層にて、膜厚が1nm以上30nm以下の下地膜を形成する工程と、
前記下地膜の表面に、TiO2及びTi3O5の少なくとも一方からなる酸化チタン、又は、TiNからなる窒化チタンの単層、或いは、前記酸化チタン及び前記窒化チタンの少なくとも一方を50%以上含む混合層にて、膜厚が1nm以上30nm以下であり、空孔率が、0%より大きく20%以下となる親水性膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする親水性反射防止膜付きレンズの製造方法。 A single layer or two or more selected from SiO 2 , MgF 2 , ZrO 2 , Al 2 O 3 , TIO 2 , Ti 3 O 5 , Ta 2 O 5 , and Nb 2 O 5 on the surface of the glass lens. A step of forming an antireflection film having one or more mixed layers containing materials, and
On the surface of the antireflection film, a single layer selected from ZrO 2 , MgF 2 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , and Y 2 O 3 , or ZrO 2 , MgF 2 , Ta 2 O 5 , Nb. A step of forming an undercoat film having a film thickness of 1 nm or more and 30 nm or less in a mixed layer containing 50% or more of one or more materials selected from 2 O 5 , Y 2 O 3 , TIO 2 , and Ti 3 O 5. When,
The surface of the undercoat film contains 50% or more of titanium oxide composed of at least one of TIO 2 and Ti 3 O 5 , a single layer of titanium nitride composed of TiN, or at least one of the titanium oxide and the titanium nitride. In the mixed layer, a step of forming a hydrophilic film having a film thickness of 1 nm or more and 30 nm or less and a pore ratio of more than 0% and 20% or less.
A method for manufacturing a lens with a hydrophilic antireflection film.
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