JPS60235745A - 多孔質反射防止膜およびその製造方法 - Google Patents

多孔質反射防止膜およびその製造方法

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JPS60235745A
JPS60235745A JP59089483A JP8948384A JPS60235745A JP S60235745 A JPS60235745 A JP S60235745A JP 59089483 A JP59089483 A JP 59089483A JP 8948384 A JP8948384 A JP 8948384A JP S60235745 A JPS60235745 A JP S60235745A
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JP
Japan
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antireflection film
glass
refractive index
substrate
mechanical strength
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JP59089483A
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English (en)
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Sadahiro Nakajima
貞洋 中島
Hisayoshi Toratani
虎渓 久良
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Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C15/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by etching
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249953Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
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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】 水弁明番よレーI7’核融合システム内の光学素子、タ
ーゲットチャンバ窓等に使用されるガラス素子の表面に
形成lる多孔質反射防止膜およびその製造法に1l11
する。
[従来技術] 人出力レーザシスツムにおいては、レーザ出力を効率よ
く取り出すために、耐レーザ損(llfl釦の高い反射
膜圧膜を形成させた光学素子が使用される1、このよう
な反射膜1に膜は、通常水溶液中で弱アルカリ性を示す
酸性塩の溶液を用いて処即し製造される。N a 1」
A s o f、zどの弱アルカリf12 4 のPi!性塩水塩水溶液るガラス表面の浸食は、ガラス
中のアルノJリイオンと溶液中の1」 イオンとのイオ
ン交換でやや多孔質のいわゆる青ヤケ層が形成されるリ
ーヂングブ1」セスと、ガラス中の骨格結合s 1−o
−s rが切断されて仝休が溶解して行くエツヂングブ
ロしスとの相乗作用で説明される。ところが、リーヂン
グブ11t?スが支配的゛(゛あると、多孔質層は形成
されるものの、その空隙率を充分に大きくできないため
、満足できるほどの低屈折重病を生成させることができ
ない。
一方、エツヂングブ[1セスが支配的である場合は、は
とんど多孔質層が形成されず、ガラスの表面が溶解づる
だ(〕で低屈折率層を−F成させることができない。と
ころが、この弱アルカリ土類金属水溶液に?ルミ工つム
イオンA13+を添加するとリー・fングブ[1セスと
Tツヂングブ[1セスを適当に1ント11−ル(゛さる
ことが知られている。
しかし、レーザシステムにおいて、使用される光学ガラ
スをA13(含右弱アルカリ水溶液で処理してみると、
低屈折率の膜が生成づる(ノれども処理時間、処理1i
11麿、AlJ+温度をいかように変化さUても、膜厚
がある値で一定となってしまい、N d illレーザ
の発振波長である1、06μmで反射率が最低となるよ
うな厚さまで、膜〃を持ってくることができない。
そこで、本発明者等は、特願昭58−98019号の出
願において、重量%でSiO?65−75アルノJり台
底酸化物 5−20、B10:+ 0−15、アルカリ
土類金属酸化物0−15、その他0−5から成る組成の
ガラスを弱アルカリ溶液とAN3+を含む溶液との混合
溶液に、さらに3 i 4+を加えた処理液に浸Jこと
により、Si4+がガラス表面のエツf−ング速度を制
御して任意の光波長に対する反射率を低下し、かつ耐レ
ーザ損傷閾値の高い多孔層の反射防止膜を形成しうろこ
とを開示した。
しかしこの方法による多孔質反射防止膜(以上単に反射
防止膜という)は表面での気孔率が人さく、指で触れた
だ11で傷つく程度の機械的強度しかなく、レーザシス
テムの組立や取扱い時に侶しく不便であった。
[発明の目的] 本発明は上記のような欠陥のない、機械的強度の大きい
反射防止膜を施した光学ガラスを提供(ること、並びに
このような及躬防j−’r、 V)を容易に製)鉋づる
ことを目的とするものである。
[発明の概略] 本弁明においては、さきの特R1出願のごとく水溶液中
で弱アルカリ性を示す酸性塩の水溶液に△β31と3 
i 44とを溶存させた混合溶液にて、ガラスを処理づ
るに当り、添加づるSi 4÷のS度をさらに増加させ
たものである。すなわり水溶液中で弱アルカリ性を示す
酸性塩を001〜1℃ル/lの濃度で含有づる水溶液に
、0〜0.01土ル/lのΔ13+と8×10〜l x
 10−3モル/lの範4 1川のS1′i+を加え、さらに酸液でpllを]ント
[l−ルした処理液を使用することにより生成する反射
防止y−表面の屈折率が高くなる一方、ガラス界面では
逆に低くなる屈折率勾配をもつ反(ト)防止膜どなるこ
とを見出し、この知見に暴づいて発明を完成しICもの
である。また膜表面【よ屈折率が高くなるに従って著し
く機械的強度が増大すること、さらにはこの屈折率勾配
が変っても嵯低反則率の値は殆んど変化しないことを確
認し1こ。前者につい工(、(後記実施例中の測定によ
って確認されるのぐ、ここ′C後名の事実について述べ
ると上記のどJj V)r:″ある。
反射防J1膜の描込は、第1図のような光層折率勾配を
持つ躾モfルど考えることができる。光が膜へ垂直に人
!8覆ると考えると、反射率Rは式印ぐJjえられる。
ここで6−2yr、(Na−+−Ng)xl、)/λN
 ニガラスの屈折率 Na;膜の表面ぐの1110h率 Nq:摸のガラス界面て・のIi−+l J+i串λ 
:光の波1に 1〕:膜厚 式(1)から反射率の最低値((mintよ(NaN(
J−N)’ ]マ ” 1 ”” (NaNq−+−N) 2 (2
)Na、NO,Hの関係は次式にJ、っ(j、えれる。
NaNg=Nx(1+ Rmin)/(1−Rmin)
 (31従つ(式(3)から、NaとN cyの槓か一
定(・あれば、同−組成のガラスぐはNが一定ぐあるか
ら、最低反射率の値LJ変化しないことどなる。1Jな
わら、反則防止膜の別械的強浪を人どりるIJめにNa
を増大しCも、N a X N gのl+l+が 定て
゛あれば最低反射率も一定であることが判る。ここぐ処
理液中の3 i 4+濃麿を増加りることぐ形成される
反射防止膜はNaが高く、Ngが低くなることがらNa
xNQの値が保たれ、つまりは最低反OA率が変化しな
いのである。なお本発明においてNQ−Naの値が01
5以下であれば、反射率が低く、またNaが12以上な
らば充分機械的強度の大きい反射防止膜が得られる。
本発明に於て、水溶中で弱アルカリ性を示づ酸性塩とし
てtよ、N a 2 HA S O4、N a 2 H
C03、Na?+−IPO4、NaC21−130など
が使用される。処理液中の酸性塩III痘し従来法のそ
れを採用りることができ、001〜1モル/lの範、囲
ぐ選択される。このI!!麿が低づぎると、反(ト)防
11膜が1成りf、高りざると反射防止膜が不均質どな
る。3 i 4+源としては、K o−s r o。
? の希薄水溶液などが使用OJ能ぐあり、処理液の4 3 j 4+濃度は8.0X10 ・〜l X 10−
”tル/!の範囲で・選ばれる。3 i 4+濃麿が8
.Ox 10−’tル/β以−トrあると、所定の屈折
率差が得られず、また1、0X10””−’[シフ1以
上であると不拘!1な反!lF1防庄膜が形成される。
へβ1F源とし工はΔ1(NO3)3ぞの他の水溶性ア
ルミニウム塩およびアルミン酸塩が使用可能である。
[実施例1 光学ガラス13に−7(西独、ショツ1−ネ1、凸標ホ
0 シ’)ケートガラス)をN a HASO,IO,
03モル/11と△f13+を1O−3tル/11を含
む溶液に1・記のこと(3i 44を種々の18mで加
え、稀fl酸により0日を8.0に調整した液を処理液
とし、液温875℃で20時間浸漬した。その結果を表
1に小寸。
第2図のように反射防止膜21−にレンズ拭き用シルボ
ン紙3をのせ、その上に荷手1をのせて、シルボン紙3
を20cm / Secの速度で移動さuIJときに生
ずる傷の有無による方法を採用した。その測定結果を表
2に承り。
ん21、り明らかなように、81′1+を含む処理液で
は飛躍的に反射防11膜の機械的強度が増大することが
わかる3、なお、機械的強度が11.32(1/CI+
i以J+’h t’t、 i、c、レーザ核融合システ
ムの光学系の組込み等の1fi業て・反射防11膜の破
損、損傷などを起さない、。
【図面の簡単な説明】
第1図は反射防止膜の構造モデル図、第2図は機械強度
測定方法を実施する装置の要部の断面図である。 1・・・仙重、2・・・反’A VJi)膜、3・・・
レンズ拭きシルボン紙、4・・・ガラス 出 願 人 株式公判 保谷硝了 代 理 人 朝 0 正 幸

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 基板ガラス界面の屈折率ど反射防止膜表面の屈折率
    との差が0.15以下であることを特徴とする多孔質反
    射防止膜。 2 弱アルカリ性の酸性塩0.01〜1モル/!を3右
    りる水溶液に、△13IO〜0.01 Lル/itど4 St引8.0・〜・10・〜・1X 1O−3Tル/I
    Iを溶存さμでガラスを処理り−ることにより生成りる
    反射膜11−膜の111(折率lを制御ψることを特徴
    どする多孔賀反(ト)■」圧膜の製造月γ人。
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