JPH0553001A - 合成樹脂製光学部品の多層反射防止膜 - Google Patents

合成樹脂製光学部品の多層反射防止膜

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JPH0553001A
JPH0553001A JP3237413A JP23741391A JPH0553001A JP H0553001 A JPH0553001 A JP H0553001A JP 3237413 A JP3237413 A JP 3237413A JP 23741391 A JP23741391 A JP 23741391A JP H0553001 A JPH0553001 A JP H0553001A
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JP
Japan
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film
layer
sio
vapor deposition
synthetic resin
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JP3237413A
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Nobuaki Mitamura
宣明 三田村
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Olympus Corp
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Olympus Optical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 [目的] 合成樹脂基板との密着性が高く、分光特性の
安定した多層反射防止膜を提供する。 [構成] 合成樹脂基板側の第一層が2元蒸着により形
成されたCeO2 とSiO2 との混合膜、第二層がCe
2 膜,ZrO2 膜,TiO2 膜,Ta2 5 膜,Zr
2 とTiO2 との混合膜またはZrO2 とTa2 5
の混合膜のいずれかの膜、第三層がSiO2 膜とし、第
一層で合成樹脂基板との密着性を高め、第二層,第三層
で安定した分光特性を付与する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、合成樹脂製光学部品の
多層反射防止膜に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、レンズ等の光学部品の素材には無
機ガラスに替えて、軽量でかつ加工の容易な合成樹脂が
多く用いられるようになった。ところが、この合成樹脂
製光学部品は、無機ガラスを素材としたものと同様に光
の反射が大きく、また軟らかいために表面が傷つき易い
という問題がある。このため合成樹脂製光学部品には硬
化保護を兼ねた反射防止膜を施す必要がある。一般に反
射防止膜は真空蒸着により形成するものであり、無機ガ
ラスの場合には無機ガラスを加熱して蒸着させることが
できるので無機ガラスと蒸着膜との密着性がよく、強固
な膜の形成が可能である。しかしながら合成樹脂の場
合、合成樹脂の熱変形温度が低いため無機ガラスの様な
基板の加熱ができない。このように基板の加熱ができな
いと蒸着膜の基板に対する密着性が悪く、耐久性に劣る
ために、合成樹脂には分光特性だけでなく、成膜材料、
成膜方法、膜構成等を考慮した特別な反射防止膜を施す
必要がある。
【0003】従来、このような反射防止膜としては、例
えば特開昭60−257401号公報または特開昭63
−220101号公報に開示されるように、合成樹脂基
板の表面側の第一層が一酸化珪素(SiO)膜となった
三層の反射防止膜が提案されている。第一層にSiOを
用いる理由は、SiOが合成樹脂に対して密着性が高
く、蒸着条件によって中間屈折率を有する物質であるか
らである。ここで、第一層に中間屈折率物質が望ましい
のは、第二層に高屈折率物質、第三層に低屈折率物質を
成膜することにより、分光特性に優れるためであり、ま
た、全体が三層などのため耐久性が高くコストが安い反
射防止膜とすることができるからである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、SiOは低級
酸化物で不安定な物質であり、蒸着雰囲気(残留ガス分
圧)や蒸着速度等の条件により屈折率が大きく変化す
る。また、蒸着雰囲気を完全に制御することは難しく、
しかもSiOは抵抗加熱蒸着法で蒸着するので蒸着速度
を制御することが難しいという理由から、屈折率を制御
して蒸着することが極めてめて難しい。さらに、SiO
は大気中に曝されると屈折率が経時的に大きく変化する
ため、反射率特性に経時変化が生じる。従って従来技術
では、このようなSiOを中間反射率物質として用いて
いるため、初期および長期にわたる分光特性の安定性が
欠けるという問題点が存在する。
【0005】本発明は、係る従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、合成樹脂基板との密着性が高く、分光特性
が安定且つ良好な合成樹脂製光学部品の多層反射防止膜
を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段および作用】本発明は上記
問題点を解決するために、合成樹脂基板の表面側から空
気側へ、CeO2 とSiO2 の2元蒸着により中間屈折
率を有するように形成されたCeO2 とSiO2 の混合
膜からなる第一層と、高屈折率を有するCeO2,Zr
2 ,TiO2 ,Ta2 5 ,およびZrO2 とTiO
2 の混合物、またはZrO2 とTa2 5 の混合物から
なる第二層と、低屈折率を有するSiO2 からなる第三
層で反射防止膜を構成している。この場合、低屈折率は
n≦1.50、中間屈折率は1.50<n<1.70、
高屈折率はn≧1.70をそれぞれ指している。
【0007】ここで、2元蒸着とは2種類の異なる蒸着
材料をそれぞれ別々の蒸発源から蒸発させ、2元からな
る混合膜を形成する蒸着方法をいう。本発明では、Ce
2 ,SiO2 共に電子線加熱蒸着法により蒸着する。
また、2元蒸着により所望の屈折率を安定して得るため
には、CeO2,SiO2 それぞれの蒸発源付近に水晶
式膜厚監視計を設置して、蒸着速度を監視・制御した方
が良い。この場合、それぞれの蒸着速度により混合膜の
屈折率が決定される。
【0008】本発明において光学部品を形成する合成樹
脂としては、例えばアクリル樹脂(PMMA)、ポリカ
ーボネート樹脂(PC)、ポリスチレン樹脂(PS),
アモルファスポリオレフィン樹脂(A−PO)、紫外線
(UV)硬化型樹脂等であればよい。
【0009】上記構成の合成樹脂製光学部品の反射防止
膜において第一層は、CeO2 とSiO2 をそれぞれ電
子線加熱法により別々の蒸発源から蒸発させて、所望の
中間屈折率を有するCeO2 とSiO2 の混合膜を形成
して成る。CeO2 ,SiO2 は共に合成樹脂に対し密
着性が高いので、その混合膜も合成樹脂に対し高い密着
性を有している。
【0010】加えて、CeO2 ,SiO2 共にSiOに
比べて安定で屈折率の再現性が良く、経時変化が少ない
ため分光特性が安定する。さらに、CeO2 とSiO2
のように高屈折率物質と低屈折率物質を所望の組成比で
混合することができるので、従来ではで得るのが難しっ
た分光特性上最適な中間屈折率を有する混合膜を容易に
且つ安定に得ることができる。なお、基板の種類が変わ
った場合やカラーバランスを調整するため分光特性を多
少変える場合にも、所望の中間屈折率を蒸着材料を変え
ることなしに作製することができるため、限られた蒸着
材料でも幅広い対応が可能である。
【0011】第二層は第一層と第三層との中間に形成さ
れ、CeO2 ,ZrO2 ,TiO2 ,Ta2 5 ,及び
ZrO2 とTiO2 の混合物またはZrO2 とTa2
5 の混合物を電子線加熱蒸着法により形成して成る。こ
れらの物質は第一層,第三層に比べて高い屈折率(1.
95〜2.05)を有しており、反射防止効果を向上さ
せるものである。第三層は第二層の上に形成され、反射
防止膜の最表層を構成し、SiO2 を電子線加熱蒸着法
により形成して成る。SiO2 は第二層に比べて屈折率
(1.45〜1.47)を有しており、反射防止効果の
基本的な特性を与えると共に、SiO2 が硬いことから
表面保護として作用する。なお、本発明の反射防止膜の
第一層から第三層の各層の膜厚は第一層が120〜14
0nm,第二層が240〜280nm、第三層が120
〜140nmとなるように設けられるものである。
【0012】
【実施例1】直径15mmのPMMA基板をチャンバー
径が800mmの真空蒸着装置に300個セットした
後、真空蒸着チャンバー内を1×10-5Torr以下の
高真空に排気した。排気系にはコールドトラップを有し
たディフュージョンポンプあるいはクライオポンプを使
用した。しかる後にPMMA基板の加熱を行うことなく
以下のように多層反射防止膜を形成した。
【0013】まず、CeO2 を電子線加熱蒸着法によ
り、蒸着速度1.00nm/secで蒸発させると同時
にSiO2 を電子線加熱蒸着法により、蒸着速度3.0
0nm/secで蒸発させる、いわゆる2元蒸着法によ
り、光学的膜厚が130nmとなるように蒸着して第一
層を形成した。この時、各々の蒸着速度は蒸発速度は蒸
発源付近に設置された水晶式膜厚監視計により、±5%
に制御されており、トータルの膜厚は光学式膜厚監視計
で制御した。このようにして得られたCeO2 とSiO
2 の混合膜の組成比はXPS(X線光電子分光法)で分
析した結果、CeO2 :SiO2 =1:3であり、屈折
率は約1.60であった。続いて、CeO2 を電子線加
熱蒸着法により、蒸着速度1.0nm/secで蒸発さ
せ、光学的膜厚が260nmとなるように蒸着して第二
層を形成した。さらに、SiO2 を電子線加熱蒸着法に
より、蒸着速度1.5nm/secで蒸発させ、光学的
膜厚が130nmとなるように蒸着して第三層を形成し
た。本実施例の多層反射防止膜の構成を表1に示す。
【0014】
【表1】
【0015】
【実施例2】実施例1と同様の条件で排気まで行った後
に、まずPMMA基板上に、CeO2 を電子線加熱蒸着
法により、蒸着速度1.42nm/secで蒸発させる
と同時にSiO2 電子線加熱蒸着法により、蒸着速度
3.00nm/secで蒸発させ、光学的膜厚が130
nmとなるように蒸着して第一層を形成した。この時、
各々の蒸着速度は、実施例1と同様に±5%に制御し
た。このようにして得られたCeO2 とSiO2 の混合
膜の組成比は、CeO2 :SiO2 =32.1:67.
9であり、屈折率は約1.64であった。続いて、実施
例1と同様に、PMMA基板上に第二層及び第三層を形
成して多層反射防止膜を得た。本実施例の多層反射防止
膜の構成を表2に示す。
【0016】
【表2】
【0017】
【実施例3】実施例1と同様の条件で排気まで行った後
に、まずPMMA基板上に、CeO2 を電子線加熱蒸着
法により、蒸着速度1.10nm/secで蒸発させる
と同時にSiO2 を電子線加熱蒸着法により、蒸着速度
3.00nm/secで蒸発させる、いわゆる2元蒸着
法により、光学的膜厚が130nmとなるように蒸着し
て第一層を形成した。この時、各々の蒸着速度は蒸発源
付近に設置した水晶式膜厚監視計により、±5%に制御
されており、トータルの膜厚は光学式膜厚監視計で制御
した。このようにして得られたCeO2 とSiO2 の混
合膜の組成比をXPS(X線光電子分光法)で分析した
結果、CeO2 :SiO2 =26.8:73.2であ
り、屈折率は約1.61であった。続いて、TiO2
電子線加熱蒸着法により、蒸着速度1.0nm/sec
で蒸発させ、光学的膜厚が260nmとなるように蒸着
して第二層を形成した。さらに、SiO2 を電子線加熱
蒸着法により、蒸着速度1.5nm/secで蒸発さ
せ、光学的膜厚が130nmとなるように蒸着して第三
層を形成した。本実施例の多層反射防止膜の構成を表3
に示す。
【0018】
【表3】
【0019】
【実施例4】実施例1と同様の条件で排気まで行った後
に、まずPMMA基板上に、CeO2 を電子線加熱蒸着
法により、蒸着速度0.91nm/secで蒸発させる
と同時にSiO2 を電子線加熱蒸着法により、蒸着速度
3.00nm/secで蒸発させ、光学的膜厚が130
nmとなるように蒸着して第一層を形成した。この時、
各々の蒸着速度は実施例1と同様に±5%に制御した。
このようにして得られたCeO2 とSiO2 の混合膜の
組成比はCeO2 :SiO2 =23.2:76.8であ
り、屈折率は約1.59であった。続いて、Ta2 5
を電子線加熱蒸着法により、蒸着速度1.0nm/se
cで蒸発させ、光学的膜厚が260nmとなるように蒸
着して第二層を形成した。さらに、SiO2 を電子線加
熱蒸着法により、1.5nm/secで蒸発させ、光学
的膜厚が130nmとなるように蒸着して第三層を形成
した。本実施例の多層反射防止膜の構成を表4に示す。
【0020】
【表4】
【0021】
【実施例5】実施例1と同様の条件で排気まで行った後
に、まずPMMA基板上に、CeO2 を電子線加熱蒸着
法により、蒸着速度1.42nm/secで蒸発させる
と同時にSiO2 を電子線加熱蒸着法により、蒸着速度
3.00nm/secで蒸発させ、光学的膜厚が130
nmとなるように蒸着して第一層を形成した。この時、
各々の蒸着速度は実施例1と同様に±5%に制御した。
このようにして得られたCeO2 とSiO2 の混合膜の
組成比はCeO2 :SiO2 =32.1:67.9であ
り、屈折率は約1.64であった。続いて、ZrO2
TiO2 の混合物を電子線加熱蒸着法により、蒸着速度
1.0nm/secで蒸発させ、光学的膜厚が260n
mとなるように蒸着して第二層を形成した。さらに、S
iO2 を電子線加熱蒸着法により、蒸着速度1.5nm
/secで蒸発させ、光学的膜厚が130nmとなるよ
うに蒸着して第三層を形成した。本実施例の多層反射防
止膜の構成を表5に示す。
【0022】
【表5】
【0023】
【実施例6】本実施例では、PC基板を用いて実施例1
と同様の条件で排気まで行った後に、まずPC基板上
に、CeO2 を電子線加熱蒸着法により、蒸着速度1.
66nm/secで蒸発させると同時にSiO2 を電子
線加熱蒸着法により、蒸着速度3.00nm/secで
蒸発させ、光学的膜厚が130nmとなるように蒸着し
て第一層を形成した。この時、各々の蒸着速度は実施例
1と同様に±5%に制御した。このようにして得られた
CeO2 とSiO2 の混合膜の組成比はCeO2 :Si
2 =35.7:64.3であり、屈折率は約1.66
であった。続いて、ZrO2 とTa2 5 の混合物を電
子線加熱蒸着法により、蒸着速度1.0nm/secで
蒸発させ、光学的膜厚が260nmとなるように蒸着し
て第二層を形成した。さらに、SiO2 を電子線加熱蒸
着法により、1.5nm/secで蒸発させ、光学的膜
厚が130nmとなるように蒸着して第三層を形成し
た。本実施例の多層反射防止膜の構成を表6に示す。
【0024】
【表6】
【0025】
【評価例】以上の実施例1〜6の多層反射防止膜の反射
特性を図1〜図6にそれぞれ示した。本発明の多層反射
防止膜は可視域(400〜700nm)で良好な反射防
止効果を有しており、分光特性も設計値通りに再現性よ
く得られている。次に上記実施例1〜6の多層反射防止
膜について以下の様な方法で、密着性、耐熱衝撃性、耐
擦傷性、分光特性の経時変化量を評価した。 (1) 密着性;幅10mmの粘着テープ(セロハン粘
着テープ)を反射防止膜にはりつけ、粘着テープの一端
を45°の角度から瞬時に引き剥がして膜の剥離状態を
観察することにより評価した。 (2) 耐湿性;温度45℃、湿度95%の環境下に3
00時間放置した後に外観性能と上記(1)の方法で密
着性を評価した。 (3) 耐熱衝撃性;温度が−30℃と70℃の環境下
に交互に30分間ずつ放置するサイクルを10サイクル
行った後、外観性能と上記(1)の方法で密着性を評価
した。 (4) 経時変化量;反射防止膜を作成した基板を大気
中に2000時間曝露した後、分光反射率を測定して経
時変化量を評価した。 実施例1〜6の反射防止膜について密着性,耐湿性,耐
熱衝撃性,経時変化量を評価した結果は表7に示す通り
である。
【0026】
【表7】
【0027】表7の結果からわかる様に本発明の反射防
止膜は、密着性,耐湿性,耐熱衝撃性に優れており、分
光特性の経時変化もない。
【0028】
【発明の効果】以上のように本発明の合成樹脂製光学部
品の反射防止膜によれば、表面側から空気側へ、CeO
2 とSiO2 の2元蒸着により中間屈折率を有するよう
に形成されたCeO2 とSiO2 の混合膜からなる第一
層と、高屈折率を有するCeO2 ,ZrO2 ,Ti
2 ,Ta2 5 またはZrO2 とTiO2 の混合物と
ZrO2 とTa2 5 の混合物からなる第二層と、低屈
折率を有するSiO2 からなる第三層で反射防止膜を構
成しているので、合成樹脂基板への高い密着性、耐久性
を有するととも分光特性が安定で且つ良好な反射防止膜
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の反射特性図。
【図2】本発明の実施例2の反射特性図。
【図3】本発明の実施例3の反射特性図。
【図4】本発明の実施例4の反射特性図。
【図5】本発明の実施例5の反射特性図。
【図6】本発明の実施例6の反射特性図。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 合成樹脂基板側の第一層が2元蒸着によ
    り形成されたCeO2 とSiO2 との混合膜、第二層が
    CeO2 膜,ZrO2 膜,TiO2 膜,Ta2 5 膜,
    ZrO2 とTiO2 との混合膜またはZrO2 とTa2
    5 との混合膜のいずれかの膜、第三層がSiO2 膜で
    あることを特徴とする合成樹脂製光学部品の多層反射防
    止膜。
JP3237413A 1991-08-23 1991-08-23 合成樹脂製光学部品の多層反射防止膜 Withdrawn JPH0553001A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011077306A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Ulvac Japan Ltd 太陽電池及びその製造法
CN102628158A (zh) * 2011-02-02 2012-08-08 三菱综合材料株式会社 薄膜的制法及共蒸镀用蒸镀材、薄膜、薄膜片及层叠片
WO2023054420A1 (ja) * 2021-10-01 2023-04-06 デクセリアルズ株式会社 光学積層体、及び反射防止膜
CN116819661A (zh) * 2023-08-29 2023-09-29 北京极溯光学科技有限公司 一种光谱特性可变的光学薄膜及其光谱特性的调节方法
WO2024053124A1 (ja) * 2022-09-09 2024-03-14 キヤノンオプトロン株式会社 多層膜、光学部材、眼鏡および多層膜の製造方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011077306A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Ulvac Japan Ltd 太陽電池及びその製造法
CN102628158A (zh) * 2011-02-02 2012-08-08 三菱综合材料株式会社 薄膜的制法及共蒸镀用蒸镀材、薄膜、薄膜片及层叠片
JP2012158820A (ja) * 2011-02-02 2012-08-23 Mitsubishi Materials Corp 薄膜の製造方法及び薄膜形成用の共蒸着用蒸着材、該方法により得られる薄膜、該薄膜を備える薄膜シート並びに積層シート
WO2023054420A1 (ja) * 2021-10-01 2023-04-06 デクセリアルズ株式会社 光学積層体、及び反射防止膜
WO2024053124A1 (ja) * 2022-09-09 2024-03-14 キヤノンオプトロン株式会社 多層膜、光学部材、眼鏡および多層膜の製造方法
CN116819661A (zh) * 2023-08-29 2023-09-29 北京极溯光学科技有限公司 一种光谱特性可变的光学薄膜及其光谱特性的调节方法

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