JP7375772B2 - 誘電体多層膜、その製造方法及びそれを用いた光学部材 - Google Patents
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Description
前記複数の層が、少なくとも1層の低屈折率層と、少なくとも1層の高屈折率層とを有し、
前記基板から最も遠い最上層が前記低屈折率層であり、
前記最上層の基板側に配置された前記高屈折率層が光触媒機能を有する金属酸化物を含有する機能層であり、
前記最上層が親水機能を有する金属酸化物を含有する親水性層であり、かつ、前記機能層の表面を部分的に露出させる細孔を有し、
前記細孔の幅長の平均値が5~1000nmの範囲内であり、
前記最上層に含有する前記金属酸化物が、SiO 2 及びNa 2 Oであり、前記最上層における前記SiO 2 の含有量が90質量%以上であることを特徴とする誘電体多層膜。
前記複数の層として、少なくとも1層の低屈折率層と、少なくとも1層の高屈折率層とを形成する工程と、
前記高屈折率層として光触媒機能を有する金属酸化物を含有する機能層を形成する工程と、
前記基板から最も遠い最上層として、親水機能を有する金属酸化物を含有する親水性層を形成する工程と、かつ、
前記最上層に、細孔として、前記機能層の表面を部分的に露出させる、幅長の平均値が5~1000nmの範囲内である細孔を形成する工程と、を有し、
前記最上層に含有する前記金属酸化物が、SiO 2 及びNa 2 Oであり、前記最上層における前記SiO 2 の含有量を90質量%以上とすることを特徴とする誘電体多層膜の製造方法。
前記最上層を形成した後、前記最上層の表面に金属マスクを形成する工程と、かつ、
前記最上層に前記金属マスクを介してエッチングによって前記細孔を形成する工程と、
を有することを特徴とする第13項から第19項までのいずれか一項に記載の誘電体多層膜の製造方法。
当該金属マスクとして粒子状構造、葉脈状構造又はポーラス状構造を形成し、ドライエッチングによって前記細孔を形成する工程を有することを特徴とする第20項に記載の誘電体多層膜の製造方法。
本発明の誘電体多層膜(以下、単に「多層膜」ともいう。)は、基板上に複数の層で構成された誘電体多層膜であって、前記複数の層が、少なくとも1層の低屈折率層と、少なくとも1層の高屈折率層とを有し、前記基板から最も遠い最上層が前記低屈折率層であり、前記最上層の基板側に配置された前記高屈折率層が光触媒機能を有する金属酸化物を含有する機能層であり、前記最上層が親水機能を有する金属酸化物を含有する親水性層であり、かつ、前記機能層の表面を部分的に露出させる細孔を有し、前記細孔の幅長の平均値が5nm以上であることを一つの特徴とする。
・装置名称:X線光電子分光分析装置(XPS)
・装置型式:Quantera SXM
・装置メーカー:アルバック・ファイ
・測定条件:X線源=単色化AlKα線25W-15kV
・真空度:5.0×10-8Pa
アルゴンイオンエッチングにより深さ方向分析を行う。データ処理は、アルバック・ファイ社製のMultiPakを用いる。
ここで、本発明において「膜密度」は、空間充填密度を意味し、下記式(A)で表される値pと定義する。
空間充填密度p=(膜の固体部分の体積)/(膜の総体積)
ここで、膜の総体積とは、膜の固体部分の体積と膜の微小孔部分の体積の総和である。
比較によって、最上層の膜密度を特定する。光反射率は、反射率測定機(USPM-RUIII オリンパス株式会社製)によって測定することができる。
本発明に係る最上層は、特定の形状の細孔を有することが特徴である。以下、当該細孔の特徴を特定するための画像解析の詳細について説明する。
以下の説明において、本発明に係る最上層の最大谷深さSv、算術平均粗さSa、二乗平均平方根高さSqは、面粗さの国際標準である「ISO 25178」表面形状(面粗さ測定)に準拠して求めた値である。
電子顕微鏡を用いた画像解析法1としては、走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope、SEM)、又は透過型電子顕微鏡(Transmission Electron Microscope; TEM)により最上層の細孔構造の写真を撮影した後、撮影した画像写真について画像処理フリーソフト「ImageJ(WayneRasband作成のImageJ1.32S)」を用いて構造解析を行う。
(1.1 細孔の幅長の平均値の測定)
最上層に形成される細孔の幅長の平均値は、以下手順の電子顕微鏡写真の画像解析によって求められる。
Smooth化処理を行う。
19.7/167×500nm=59nmである。
細孔を有する最上層及び機能層までの切片の断面部を透過型電子顕微鏡(TEM:例えば、JEM-300F、日本電子社製、300kV条件)などによって撮影し、撮影画像より細孔の深さを測定する。
上記(1.1 細孔の幅長の平均値の測定)の操作1)~5)までと同様な操作を行い、画像を2値化する。
1)あらかじめ3万倍で撮影した最上層の表面SEM画像を、フリーソフトImageJを用いてパソコンに読み込む。当該SEM画像はピント、コントラスト、及び明るさの調整で変化するため、作為的にしないことが好ましい。
原子間力顕微鏡(AFM)は、走査型プローブ顕微鏡(SPM)の一種であり、資料と触針の間の原子間力を利用して、ナノレベルの凹凸構造を測定する方法である。
本発明においては、原子間力顕微鏡(AFM)としてはBRUKER社製のMulti Mode8、プローブとしては、同じくBRUKER社製のシリコンプローブであるModel RTESPA-150を使用した。
上記原子間力顕微鏡(AFM)を用い、誘電体多層膜の最上層の3次元凹凸画像データを測定する(図12参照。)。
BRUKER社製のソフトを用い、得られたAFM測定画像の2値化を行う。
1)AFMの2値化した画像に対し、直線Lによる任意の断面を取り、Plot Profileをクリックする(図16参照。)。
上記の場合、125の値を横切る線20本÷2=10個(山の数)となる。
上記の場合、5μm÷10=500nmが微細構造の周期長となる。
はじめに、ピクセル数と物理長を関連づける。例えば、測定領域5μmに引いた断面プロファイルのピクセル数が1264ピクセルである場合、1ピクセル=4nmであることがわかる。
次いで、細孔面積比を測定する。はじめに、2値化画像のヒストグラムを作成する(図17参照。)。
原子間力顕微鏡(AFM)により得られた、最上層の凹凸画像より、表面粗さ情報として、面粗さの国際標準である「ISO 25178」表面形状(面粗さ測定)に準拠して、最大谷深さSv、算術平均粗さSa、二乗平均平方根高さSqを求めることができる。
次に、本発明の誘電体多層膜の構成とその製造方法の特徴について説明する。
10nm≦TL≦300nm
条件式(2)
10nm≦Tcat≦600nm
ここで、TLは、最上層106の層厚を表す。Tcatは最上層106に隣接した機能層105の層厚を表す。
60nm≦TL≦250nm
上記条件式(2)において、Tcatの値が下限値以上であると、機能層105の層厚を確保できるため十分な光触媒効果を期待できる。一方、機能層105の厚さが増大すればするほど光触媒効果を期待できるが、その代わり多層膜に要求される所望の分光特性を得にくくなるため、条件式(2)におけるTcatの値を上限以下とすることが望ましい。なお、機能層105の層厚は、更には、以下の条件式(2b)を満たすことが好ましい。
10nm≦Tcat≦200nm
最上層106に隣接した機能層105は、Tiを主成分とする酸化物(例えば、TiO2)から形成されている。TiO2等のTi酸化物は光触媒効果が非常に高いものとなっている。特に、アナターゼ型のTiO2は、光触媒効果が高いため機能層105の材料として望ましい。
1.35≦NL≦1.55
ここで、NLは、低屈折率層の材料のd線での屈折率を表す。
1.6≦Ns≦2.2
ここで、Nsは、基材のd線での屈折率を表す。
以下、本実施形態に係る誘電体多層膜100の具体的な実施例について説明する。なお、以下の誘電体多層膜を作製するうえで、成膜装置(BES-1300)(株式会社シンクロン製)を用いた。
〔誘電体多層膜1の作製〕
ガラス基材TAFD5G(HOYA株式会社製:屈折率1.835)上に、SiO2(Merck社製)を用いた低屈折率層、OA600(キヤノンオプトロン社製の素材:Ta2O5、TiO、Ti2O5の混合物)を用いた高屈折率層を表Iの層番号1~3まで、下記条件のIAD法を用いて所定の層厚にて積層した。次いで、TiO2を用いた機能層(層番号4)及び最上層(層番号5)として、IAD法にて、ナトリウム含有量が5質量%になるように蒸着して最上層を形成し、表Iに記載の層数5の細孔を形成する前の誘電体多層膜を得た。
(チャンバー内条件)
加熱温度 370℃
開始真空度 1.33×10-3Pa
(成膜材料の蒸発源)
電子銃
〈低屈折率層、高屈折率層、機能層及び最上層の形成〉
低屈折率層の成膜材料:SiO2(キヤノンオプトロン社製 商品名 SiO2)
上記の基材をIAD真空蒸着装置に設置して、第1蒸発源に前記成膜材料を装填し、成膜速度3Å/secで蒸着し、基材上に厚さが35.3nm及び38.5nmの低屈折率層(層1及び層3)を形成した。
第2蒸発源に前記成膜材料を装填し、成膜速度3Å/secで蒸着し、上記低屈折率層上に厚さが33.2nmの高屈折率層(層2)を形成した。当該高屈折率層の形成は、同様にIAD法、370℃加熱条件によって行った。
上記の基材を真空蒸着装置に設置して、第3蒸発源に前記成膜材料を装填し、成膜速度3Å/secで蒸着し、上記低屈折率層上に厚さが105nmの機能層(層4)を形成した。当該機能層の形成は、同様にIAD法、370℃加熱条件によって行った。
上記層厚は以下の方法によって測定した。
・装置名称:X線光電子分光分析装置(XPS)
・装置型式:Quantera SXM
・装置メーカー:アルバック・ファイ
・測定条件:X線源:単色化AlKα線25W-15kV
・真空度:5.0×10-8Pa
アルゴンイオンエッチングにより深さ方向分析を行う。データ処理は、アルバック・ファイ社製のMultiPakを用いた。
表I記載の屈折率は、多層膜の各層を単層で成膜し、日立ハイテクノロジーズ社製分光光度計U-4100を用いたd線での光反射率測定を行うことで算出している。薄膜計算ソフト(Essential Macleod)(シグマ光機株式会社製)を用いて、実測した光反射率データに対してフィットするように屈折率を調整することで得られた層の屈折率を特定した。
最上層(層5)を形成した後、図20及び図21A~図21Eに示した細孔形成方法にしたがい、マスク材料としてAg、マスク成膜として蒸着法、金属マスク厚さ12nm、マスク形状として葉脈状、エッチングガスCHF3、及びエッチング時間60secの条件で、図23Cで示される葉脈状の細孔、及び表IIに記載の幅長、深さ、細孔を除く微細構造の平均周期長、及び細孔面積比を有する細孔を形成し、誘電体多層膜1を作製した。
開始真空度 1.33×10-3Pa
成膜レート 7Å/sec
エッチングにはエッチング装置(CE-300I)(アルバック社製)を用い、下記の条件で成膜した。エッチング時間を変更することで、細孔の幅長、深さを調整した。
バイアスRF 38W
APC圧力 0.5Pa
CHF3流量 20sccm
エッチング時間 60sec
〈マスクの剥離〉
細孔を形成した後、エッチング装置(CE-300I)(アルバック社製)を用いて、O2プラズマを照射することでマスク材料Agを剥離した。剥離は下記の条件で行った。
バイアスRF 38W
APC圧力 0.5Pa
O2流量 50sccm
エッチング時間 600sec
〔誘電体多層膜2~16の作製〕
誘電体多層膜1の作製において、金属マスクの成膜温度、厚さ及びエッチング条件を変化させて細孔の幅長、深さ、細孔を除く微細構造の平均周期長、及び細孔面積比を制御した。また、IAD法の蒸着条件を制御して、機能層層厚、最上層層厚、総層厚及び最上層ナトリウム含有量のそれぞれを、表IIに記載のように変化させた以外は同様にして、誘電体多層膜2~16を作製した。
誘電体多層膜1の作製において、金属マスク厚さを10nmとして、ポーラス形状のマスクを作製し、図23Dで示すポーラス状の細孔を形成した以外は同様にして、表II記載の細孔の幅長、深さ、細孔を除く微細構造の平均周期長、及び細孔面積比を有する誘電体多層膜17~19を作製した。
誘電体多層膜1の作製において、金属マスク厚さを2nmとして、粒子形状のマスクを作製し、図23Aで示す粒子状の細孔を形成した以外は同様にして、表II記載の細孔の幅長、深さ、細孔を除く微細構造の平均周期長、及び細孔面積比を有する誘電体多層膜20~23を作製した。
特開平10-36144号公報の段落〔0020〕~〔0028〕の記載に基づいて、基材/誘電体多層膜/TiO2含有層(光触媒層(機能層))/SiO2含有層(最上層)の積層体を作製し、比較例の誘電体多層膜24を作製した。
前述の電子顕微鏡を用いた画像解析法1に従って、走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope、SEM)により最上層の細孔構造の写真を撮影した後、撮影した画像写真について、前述の方法に従って画像処理フリーソフト「ImageJ(WayneRasband作成のImageJ1.32S)」を用いて、細孔幅長(nm)、細孔深さ(nm)、微細構造周期長(nm)、細孔面積比率(%)及び細孔形状を測定し、得られた結果を、表IIに示す。
(1)最上層の膜密度の測定
各誘電体多層膜の最上層の膜密度は、以下の方法で測定した。
「光触媒性」については、高温高湿(85℃・85%RH)環境下に試料を1000時間放置後、20℃、80%RHの環境下において、ペンで色づけした試料に対してUV照射で積算20J照射し、光触媒から発生する酸化性ラジカル種などによるペンの色変化を段階的に評価した。具体的には、ペンとしてThe visualiser(inkintelligent社製)、又はThe Explorer(inkintelligent社製)を用い、下記の基準に従って、光触媒性の評価を行った。
〇:UV照射後に、ペンによる色がほぼ消失し、良好な光触媒効果を有している
△:UV照射後に、ペンによる色はやや残るが、実用上許容される特性である
×:UV照射後に、明らかにペンによる色が残留し、光触媒効果が失活している
(3)高温高湿環境下での親水性(水接触角)評価
高温高湿(85℃・85%RH)環境下に試料を1000時間放置後の下記測定による水接触角を測定した。ここで30°以下である場合を、親水性を有するという。15°以下である場合を、超親水性を有するといい、耐久性が極めて優れると判断できる。
接触角の測定方法は、標準液体(純水)と最上層表面との接触角を、JIS R3257で規定される方法に準拠して測定した。測定条件は、温度23℃、湿度50%RHにおいて、前記標準液体である純水をサンプル上に約10μL滴下して、エルマ株式会社製G-1装置によりサンプル上の5か所を測定し、測定値の平均から平均接触角を得た。接触角測定までの時間は標準液体を滴下してから1分以内に測定する。
「塩水耐性」については、塩乾湿複合サイクル試験機(CYP-90)(スガ試験機株式会社製)を用いて、塩水噴霧試験を行って評価した。試験は、以下の工程(a)~(c)を1サイクルとし、8サイクル実施した。
(a)35℃±2℃の噴霧層内温度にて、25±2℃の塩水濃度5%の溶剤(NaCl、MgCl2、CaCl2、濃度(質量比)5%±1%)を試料に2時間噴霧する。
(b)噴霧終了後、40℃±2℃、95%RHの環境下に試料を22時間放置する。
(c)工程(a)及び(b)を4回繰り返した後、常温(20℃±15℃)及び常湿(45%RH~85%RH)の環境下に試料を72時間放置する。
△:光反射率変化が0.5%以上、2.0%未満である
×:光反射率変化が2.0%以上である。
誘電体多層膜試料の表面を、亀の甲たわしを用いて、2kgの荷重で250往復擦り試験を行い、反射率測定機(USPM-RUIII)(オリンパス株式会社製)によって、試料の光反射率を測定し、下記の基準に従って、耐傷性の評価を行った。
△:光反射率変化が0.5%以上、2.0%未満である
×:光反射率変化が2.0%以上である。
《誘電体多層膜の作製》
〔誘電体多層膜51の作製〕
ガラス基材TAFD5G(HOYA株式会社製:屈折率1.835)上に、SiO2(Merck社製)を用いた低屈折率層、OA600(キヤノンオプトロン社製の素材:Ta2O5、TiO、Ti2O5の混合物)を用いた高屈折率層を表IVの層番号1~3まで、下記条件のIAD法を用いて所定の層厚にて積層した。次いで、TiO2を用いた機能層(層番号4)及び最上層(層番号5)として、IAD法にて、ナトリウム含有量が5質量%になるように蒸着して最上層を形成し、表IVに記載の層数5の細孔を形成する前の誘電体多層膜を得た。
(チャンバー内条件)
加熱温度 370℃
開始真空度 1.33×10-3Pa
(成膜材料の蒸発源)
電子銃
〈低屈折率層、高屈折率層、機能層及び最上層の形成〉
低屈折率層の成膜材料:SiO2(キヤノンオプトロン社製 商品名 SiO2)
上記の基材をIAD真空蒸着装置に設置して、第1蒸発源に前記成膜材料を装填し、成膜速度3Å/secで蒸着し、基材上に厚さが33.3nm及び36.3nmの低屈折率層(層1及び層3)を形成した。
)
第2蒸発源に前記成膜材料を装填し、成膜速度3Å/secで蒸着し、上記低屈折率層上に厚さが31.3nmの高屈折率層(層2)を形成した。当該高屈折率層の形成は、同様にIAD法、370℃加熱条件によって行った。
上記の基材を真空蒸着装置に設置して、第3蒸発源に前記成膜材料を装填し、成膜速度3Å/secで蒸着し、上記低屈折率層上に厚さが113nmの機能層(層4)を形成した。当該機能層の形成は、同様にIAD法、370℃加熱条件によって行った。
上記層厚は以下の方法によって測定した。
・装置名称:X線光電子分光分析装置(XPS)
・装置型式:Quantera SXM
・装置メーカー:アルバック・ファイ
・測定条件:X線源:単色化AlKα線25W-15kV
・真空度:5.0×10-8Pa
アルゴンイオンエッチングにより深さ方向分析を行う。データ処理は、アルバック・ファイ社製のMultiPakを用いた。
表IV記載の屈折率は、多層膜の各層を単層で成膜し、日立ハイテクノロジーズ社製分光光度計U-4100を用いたd線での光反射率測定を行うことで算出している。薄膜計算ソフト(Essential Macleod)(シグマ光機株式会社製)を用いて、実測した光反射率データに対してフィットするように屈折率を調整することで得られた層の屈折率を特定した。
最上層(層5)を形成した後、図20及び図21に示した細孔形成方法にしたがい、マスク材料としてAg、マスク成膜として蒸着法、金属マスク厚さ39nm、成膜温度300℃、マスク形状として葉脈状、エッチングガスCHF3、及びエッチング時間900secの条件で、図23Cで示される葉脈状の細孔で、及び表Vに記載の細孔の幅長、最大谷深さSv、細孔を除く微細構造の平均周期長、細孔面積比、算術平均粗さSa、二乗平均平方根高さSqを有する細孔を形成し、誘電体多層膜51を作製した。
開始真空度 1.33×10-3Pa
成膜レート 3Å/sec
エッチングには、IAD成膜装置(BES-1300、株式会社シンクロン製)を用い、下記の条件で成膜した。エッチング時間を変更することで、細孔の幅長、深さを調整した。
加速電流 500mA
APC圧力 7×10-2Pa
CHF3流量 100sccm
エッチング時間 900sec
〈マスクの剥離〉
細孔を形成した後、銀エッチャント(型番SEA-5、林純薬社製)を用いて、Agを剥離した。剥離は下記の条件で行った。
〔誘電体多層膜52~54、56、58~62の作製〕
誘電体多層膜51の作製において、金属マスクの成膜温度、厚さ及びエッチング条件を変化させて細孔の幅長、最大谷深さSv、細孔を除く微細構造の平均周期長、算術平均粗さRa、二乗平均平方根高さSqを制御した。また、IAD法の蒸着条件を制御して、機能層層厚、最上層層厚、総層厚及び最上層ナトリウム含有量のそれぞれを、表Vに記載のように変化させた以外は同様にして、誘電体多層膜52~54、56、58~62を作製した。
誘電体多層膜51の作製において、金属マスク厚さを30nm、成膜温度170℃として、ポーラス形状のマスクを作製し、ポーラス状の細孔を形成した以外は同様にして、表V記載の細孔の幅長、最大谷深さ、細孔を除く微細構造の平均周期長、細孔面積比、算術平均粗さSa、二乗平均平方根高さSqを有する誘電体多層膜55、57、63を作製した。
前述の原子間力顕微鏡(AFM)を用いた画像解析法2に従って、原子間力顕微鏡(AFM)としてBRUKER社製のDimension Iconを用い、プローブとしては、同じくBRUKER社製のシリコンプローブであるModel RTESPA-150を使用して、測定モードはPeak Force Tappingモードにて、最上層の細孔構造を測定した後、撮影した画像写真について、BRUKER社製のソフトを用いて、細孔幅長(nm)、最大谷深さSv(nm)、細孔を除く微細構造の平均周期長(nm)、細孔面積比率(%)、算術平均粗さSa(nm)、二乗平均平方根高さSq(nm)を測定して得られた結果を表Vに示す。
最上層の膜密度、光触媒性、高温高湿環境下での親水性(水接触角)、塩水耐性、耐傷性については、実施例1に記載の方法と同様にして評価した。
「光反射率」については、反射率測定機(USPM-RUIII)(オリンパス株式会社製)を用いて、波長域450~780nmの最大反射率で試料の光反射率(%)を評価した。ここで、基板ガラス単体の反射率より低くなっていれば反射防止効果があると評価し、特に、光反射率が2%以下である場合は、反射防止性が特に優れていると評価できる。
白板ガラスBK7(SCHOTT社製)(φ(直径)=30mm、t(厚さ)=2mm)からなる基板上に、最上層のみを形成し、NDH7000(日本電色社製)を用い、ヘイズ値(全光線透過率における拡散透過率の割合)を測定した。
△:ヘイズが、1.0%以上、5.0%未満である
×:ヘイズが、5.0%以上である
以上により得られた結果を表VIに示す。
2 チャンバー
3 ドーム
4 基板
5 蒸着源
6 蒸着物質
7 IADイオンソース
8 イオンビーム
30 細孔
31 細孔を除く微細構造
50 金属マスク
50a 金属部
50b 露出部
100 誘電体多層膜(光学部材)
101 基板
102、104 低屈折率層
103 高屈折率層
105 機能層
106 最上層
107 積層体
Claims (27)
- 基板上に複数の層で構成された誘電体多層膜であって、
前記複数の層が、少なくとも1層の低屈折率層と、少なくとも1層の高屈折率層とを有し、
前記基板から最も遠い最上層が前記低屈折率層であり、
前記最上層の基板側に配置された前記高屈折率層が光触媒機能を有する金属酸化物を含有する機能層であり、
前記最上層が親水機能を有する金属酸化物を含有する親水性層であり、かつ、前記機能層の表面を部分的に露出させる細孔を有し、
前記細孔の幅長の平均値が5~1000nmの範囲内であり、
前記最上層に含有する前記金属酸化物が、SiO 2 及びNa 2 Oであり、前記最上層における前記SiO 2 の含有量が90質量%以上であることを特徴とする誘電体多層膜。 - 前記細孔の幅長の平均値が5~1000nmの範囲内であることを特徴とする請求項1に記載の誘電体多層膜。
- 前記細孔の最大谷深さSvが10~300nmの範囲内であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の誘電体多層膜。
- 前記細孔を除く微細構造部分の平均周期長が、20~5000nmの範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の誘電体多層膜。
- 前記最上層の表面積に対する前記細孔を法線方向から観察したときの前記最上層の表面における細孔の面積比率が、1~70%の範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の誘電体多層膜。
- 前記最上層の表面が、算術平均粗さSaが1~100nmの範囲内である、又は二乗平均平方根高さSqが1~100nmの範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の誘電体多層膜。
- 前記最上層が、葉脈状構造を有する形状であることを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の誘電体多層膜。
- 前記機能層が、TiO2を含有することを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載の誘電体多層膜。
- 前記最上層が、SiO2を含有することを特徴とする請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載の誘電体多層膜。
- 前記誘電体多層膜の総層厚が、500nm以下であることを特徴とする請求項1から請求項9までのいずれか一項に記載の誘電体多層膜。
- 前記機能層の層厚が、10~200nmの範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項10までのいずれか一項に記載の誘電体多層膜。
- 前記最上層の膜密度が、98%以上であることを特徴とする請求項1から請求項11までのいずれか一項に記載の誘電体多層膜。
- 請求項1から請求項12までのいずれか一項に記載の誘電体多層膜を製造する誘電体多層膜の製造方法であって、
前記複数の層として、少なくとも1層の低屈折率層と、少なくとも1層の高屈折率層とを形成する工程と、
前記高屈折率層として光触媒機能を有する金属酸化物を含有する機能層を形成する工程と、
前記基板から最も遠い最上層として、親水機能を有する金属酸化物を含有する親水性層を形成する工程と、かつ、
前記最上層に、細孔として、前記機能層の表面を部分的に露出させる、幅長の平均値が5~1000nmの範囲内である細孔を形成する工程と、を有し、
前記最上層に含有する前記金属酸化物が、SiO 2 及びNa 2 Oであり、前記最上層における前記SiO 2 の含有量を90質量%以上とすることを特徴とする誘電体多層膜の製造方法。 - 前記最上層に、深さの平均値が10~300nmの範囲内であり、幅長の平均値が5~1000nmの範囲内であり、かつ前記機能層の表面を部分的に露出させる細孔を形成する工程を有することを特徴とする請求項13に記載の誘電体多層膜の製造方法。
- 前記最上層に、最大谷深さSvが10~300nmの範囲内であり、幅長の平均値が5~1000nmの範囲内であり、かつ前記機能層の表面を部分的に露出させる細孔を形成する工程を有することを特徴とする請求項13又は請求項14に記載の誘電体多層膜の製造方法。
- 前記最上層に、前記機能層の表面を部分的に露出させる当該細孔を形成し、かつ当該細孔を除く微細構造部分の平均周期長が、20~5000nmの範囲内とする工程を有することを特徴とする請求項13から請求項15までのいずれか一項に記載の誘電体多層膜の製造方法。
- 前記最上層に、前記機能層の表面を部分的に露出させる当該細孔を形成し、かつ前記最上層の表面積に対する細孔を法線方向から観察したときの総面積が1~70%の範囲内と工程を有することを特徴とする請求項13から請求項16までのいずれか一項に記載の誘電体多層膜の製造方法。
- 前記最上層に、算術平均粗さSaが1~100nmの範囲内であり、又は二乗平均平方根高さSqが1~100nmの範囲内であり、かつ前記機能層の表面を部分的に露出させる細孔を形成する工程を有することを特徴とする請求項13から請求項17までのいずれか一項に記載の誘電体多層膜の製造方法。
- 前記最上層に、前記機能層の表面を部分的に露出させる当該細孔を形成し、かつ当該最上層が葉脈状構造を有する形状にする工程を有することを特徴とする請求項13から請求項18までのいずれか一項に記載の誘電体多層膜の製造方法。
- 前記細孔を形成する工程において、
前記最上層を形成した後、前記最上層の表面に金属マスクを形成する工程と、かつ、
前記最上層に前記金属マスクを介してエッチングによって前記細孔を形成する工程と、
を有することを特徴とする請求項13から請求項19までのいずれか一項に記載の誘電体多層膜の製造方法。 - 前記金属マスクを形成する工程において、
当該金属マスクとして粒子状構造、葉脈状構造又はポーラス状構造を形成し、ドライエッチングによって前記細孔を形成する工程を有することを特徴とする請求項20に記載の誘電体多層膜の製造方法。 - 前記金属マスクの金属として銀を用い、成膜温度を20℃~400℃の範囲内、厚さを1~100nmの範囲内に制御することを特徴とする請求項20又は請求項21に記載の誘電体多層膜の製造方法。
- 前記誘電体多層膜を、イオンアシスト蒸着又はスパッタリングで成膜する工程を有することを特徴とする請求項13から請求項22までのいずれか一項に記載の誘電体多層膜の製造方法。
- 前記イオンアシスト蒸着する際に、チャンバー内に300℃以上の熱を加えることを特徴とする請求項23に記載の誘電体多層膜の製造方法。
- 請求項1から請求項12までのいずれか一項に記載の誘電体多層膜を具備することを特徴とする光学部材。
- 前記光学部材が、レンズ、抗菌カバー部材、防カビコーティング部材又はミラーであることを特徴とする請求項25に記載の光学部材。
- 前記光学部材が、車載用レンズであることを特徴とする請求項26に記載の光学部材。
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