JPH0446301A - プラスチック製光学部品の反射防止膜とその形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、プロジェクションテレビ受像機、ビデオカメ
ラ、スチルカメラ等の光学系に使用されるプラスチック
製光学部品の反射防止膜とその形成方法に関する。

従来の技術 従来、レンズなどの光学部品には無機ガラスが多く使用
されてきたが、近年、軽量で加工が容易であり、かつ量
産性に優れているプラスチックレンズが光学部品として
用いられるようになってきた。しかしながら、プラスチ
ックレンズ等のプラスチック製光学部品は、無機ガラス
と同様に表面での光の反射が大きいという欠点がある。

この欠点を解消するために、無機ガラスと同様の反射防
止膜を形成し、表面の反射を防ぐことは一般技術として
知られている（例えば［精密プラスチック光学レンズの
設計、成型技術とその問題点Ｊ、トリケッブス資料集Ｎ
ｏ、８７Ｐ６−１〜Ｐ６−４）。

以下図面を参照しながら従来のプラスチック製光学部品
の反射防止膜上その形成方法について説明する。単層反
射防止膜としてはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）から
なるものが−船釣であり、その断面を第２図に示し、屈
折率１．４９のアクリル樹脂（ポリメチルメタクリレー
ト）基材１の表面にフッ化マグネシウム膜２を形成した
ときの分光反射特性を第３図の特性すに示す。比較のた
めの第３図の特性Ｃは反射防止膜を形成していない場合
の分光反射特性を示す図である。反射防止膜２は、通常
真空版着法によって形成されるが、最近では反射防止膜
とプラスチック基材との密着性や耐久性を向上させるた
めに、プラスチック基材を６０℃〜８０℃に加熱して真
空蒸着する方法や、ＲＦイオンブレーティング方法を用
いて反射防止膜の形成が行なわれている。この反射防止
膜は一種類の鼻着物賞を使用したものであるが、二種類
の蒸着１！Ｆｌ賞を使用したものとしては、二酸化ケイ
素とフン化マグネシウムを用いて三層構造にしたもの（
特開昭６（１１２９７０号公報）や酸化セリウムと酸化
ケイ素（ＳｉＯｘ）の二層構造の反射防止膜（特開昭６
３−１７２２０１号公報）などがある。さらに三種類以
上の１！物賞を使用したものとしては、二酸化ケイ素と
酸化アルミニウム（ＡＮ、０．）と酸化セリウムの三層
構造の反射防止Ｍ（特開昭６１８１４０２号公報）等が
ある。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記の従来の反射防止膜とその形成方法で
あるフン化マグネシウムからなる反射防止膜を真空莫着
法で形成する例では、プラスチックの流動温度、熱変形
温度が低く、またプラスチック内部からの放出ガスの問
題もあるために、無機ガラス基板に蒸着膜を形成すると
きに行なう基板加熱（Ｊ常３００°Ｃ〜４００’Ｃ）が
不可能で、強固なγ着膜を得ることができず、６０°Ｃ
〜８０°Ｃ以下の低温でプラスチック基材に反射防止膜
の形成を行なうため膜の密着性が悪く、耐久性も低いも
のであった。また上記のようにプラスチック基材を６０
°Ｃ〜８０°Ｃに加熱したり、ＲＦビイオンブレーティ
ング法を用いて形成した反射防止膜はクラックが生じや
すく、また形成時の条件を一定にし、かつプラスチック
表面の状態を一定に保つことは困難であり、量産に適す
るものではない。

さらに第３図の特性すに示すように、フッ化マグネシウ
ムの単層の反射防止膜は、中心波長（λ。）ｌ、：おけ
る残存反！ｒｉ率が約１，５％であり、反射防止膜とし
ては十分な特性を持っていない。

またフッ化マグネシウムと二酸化ケイ素の三層反射防止
１１１１（特開昭６０−１２９７０１号公報）はクラッ
クは生じなく耐久性も比較的良いが、残存反射率が単層
膜と同程廣あり、十分な特性でない。

また酸化セリウムと酸化ケイ素の二層反射防止膜は厚着
物質の酸化セリウムが化学的耐久性に劣るので信較性に
問題がある。

また三種類以上の水着物質を使用したものは、材料管理
の必要上それだけ製造コストのと昇を招く。

以上のように従来のプラスデック製光学部品の反射防止
膜には、プラスチック表面との密着性が悪い、耐久性に
劣る、反射防止膜としての光学特性が十分でない、化学
的耐久性に劣る、あるいは量産に適していないという課
題を有していた。

本発明は上記課題を解決するもので、密着性耐久性、光
学特性および量産性に優れたプラスチック製光学部品の
反射防止膜とその形成方法の提供を目的とする。

！Ｊ！題を解決するための手段 上記の目的を達成するために本発明のプラスデック製光
学部品の反射防止膜は、プラスチック基材の表面に第一
の酸化タンタル膜を形成し、その第一の酸化タンタル膜
の表面に第一の酸化タンタル膜より屈折率の大きい第一
の酸化タンタル膜を形成し、その第一の酸化タンタル膜
の表面乙こ二酸化ケイ素膜を形成する構成とし　第一の
酸化タンタル膜形成の際は酸素ガスを導入して膜を形成
する。

作用 本発明は上記した構成によって反射防止膜の重着性、耐
久性、光学特性を向」−させること乙こなる。

実施例 以下本発明の一実施例のプラスチ、・り製光学部品の反
射防止膜とその形成方法６二ついて図面を参照しながら
説明する。

第１図は本発明の一実施例のプラスデック製光学部品の
反射防止膜の断面図であり、第３図の特性ａはその分光
反射特性を示す０本実施例ではプラスチック基材は、ア
クリル樹脂（ポリメチルメタクリレート）である、第１
図において、１はアクリル樹脂基材であり、３．４はそ
れぞれ第一および第二の酸化タンタル膜であり、５は二
酸化ケイ素膜であり、その具体的内容は次の第１表に示
す通りである。

（以　下　余　白） 各膜の形成条件は以下の通りである。第一の酸化タンタ
ル膜は真空槽内を１．０ＸＩＯ’Ｔｏｒｒまで排気した
後、酸素を１．　ＯＸ　Ｉ　０４　ＴＯｒｒまで導入し
、酸化タンタルを光学的膜厚λ。／４　（λ０＝５００
ｎｍ）の厚さに蒸着速度約５〜８人／　ｓ　ｅ　ｃで形
成した。このときの酸化タンタルの屈折率は１．８５で
ある０次に酸素の導入を停止し、真空度１．５　Ｘ　１
０４Ｔｏｒｒで酸化タンタルを光学的膜厚λ。／４の厚
さに蒸着速度約１２〜１５人／ｓｅｃで形成した。この
ときの酸化タンタルの屈折率は２、１０である。次に二
酸化ケイ素を光学的膜厚λ。／４の厚さに草着速度約１
０人／　ｓ　ｅ　ｃで形成した。

上記実施例の反射防止膜の密着性４耐久性を確認するた
めに行なった試験は、（１）粘着試験剥Ｈ試験（温度４
０°Ｃ２相対湿度８５％の高温・高温雰囲気中に１００
０時間放置した後、粘着テープをプラス千ンク製光学部
品表面に密着し、引き剥がす、　）　、（２１耐湿試験
（温度４０°Ｃ１相対温度９５％の高温・高１＝雰囲気
中に１０００時間放置）、（３１２ｍｌｌｉｉ［１度−
３０°Ｃ２７０°ｃの１ｎ−ｘ温雰囲気中に交互に３０
分間ずつ放置を約１００時間）　、（４）耐アルコール
Ｍｕ（エチルアルコールの溶液に　１０分間浸漬）であ
る、密着性・耐久性試験結果は次の第２表に示す通りで
ある。

第２表 第２表から分かるように本実施例の反射防止膜は、密着
性、耐久性に優れている。さらに従来は反射防止膜形成
時にクラックの発生が見られるものもあったが、本実施
例においては常時安定していた６分光反射特性に関して
も第３図の特性ａから分かるように中心波長（λ。−５
００ｎ＊）で、反射率は０．５％以下であり、反射防止
として優れており、かつ広帯域において優れた特性が得
られなお、上記実施例では、各膜厚を第１表に示すもの
にしたが、膜厚ば特に上記の値に限定されるものではな
く、設計波長に応じて変化させればよく、断面が第１図
に示すものであれば問題ない。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明のプラスチック
製光学部品の反射防止膜は、プラスチック基材の表面に
第一の酸化タンタル膜、第二の酸化タンタル膜、二酸化
ケイ素膜からなる構成としているので、密着性、耐久性
１分光反射特性に優れ、膜形成時に酸素ガスを導入して
屈折率の異なる酸化タンタル膜を形成するので量産性に
優れたものであり、その実用上の価値は大なるものがあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のプラスチック製光学部品の
反射防止膜の断面図、第２図は従来のプラスチック製光
学部品の反射防止膜の断面図、第３図は分光反射特性を
示す図である。 ｌ・・・・・・プラスチック基材、３・・・・・・第一
の酸化タンタル膜、４・・・・・・第二の酸化タンタル
膜、５・・・・・・二酸化ケイ素膜。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名ａ） ｐ′ 六 ぐ 絆 Ｓ ζ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）プラスチック基材の表面に第一の酸化タンタル膜
   を形成し、その第一の酸化タンタル膜の表面に第一の酸
   化タンタル膜より屈折率の大きい第二の酸化タンタル膜
   を形成し、その第二の酸化タンタル膜の表面に二酸化ケ
   イ素膜を形成したプラスチック製光学部品の反射防止膜
   。
2. （２）第一の酸化タンタル膜形成の際、酸素ガスを導入
   することを特徴とする請求項１記載のプラスチック製光
   学部品の反射防止膜の形成方法。