JPS62143002A - 誘電体多層膜無反射コ−テイング - 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〕 本発明による誘電体多層膜無反射コーティングは光通信
や光ディスクなどに代表される特定波長を使用する光産
業用の光学部品の光伝送効率の向上やゴースト防止など
への利用分野が考えらｎる（発明の概要〕 本発明の誘電体多層膜無反射コーティングは光学膜厚が
１５０Ａ以下の屈折率の異なる２種類の誘電体膜を各々
の膜厚を変化させ、交互積層させることによシ見かけの
屈折率が基板側から順次減少するような見かけ上の不均
質膜を故意に形成することによシ光学設計することなく
任意の波長に対して反射率をゼロにすることのできるも
のである。

（従来の技術〕 従来よシ誘電体多層膜無反射コーティングは無反射とし
たい波長と同程度のオーダーの光学膜厚を持った高屈折
率膜と低屈折率の膜を交互に積層することによシ容易に
得られておシ、設計技術上も、膜作製技術上も確立され
た技術であることは公知の技術である。また本発明にお
けるような構成層の光学膜厚が１５０Ａ以下であるよう
々光学多層膜は軟Ｘ線領域で利用されておシその設計も
活発に行なわれている（○、ＩＩｔｔｚｍａｔｓ、０２
８６ん、：ｒ、Ｐｈｙａ　、Ｂ８４，１９８４）。

（発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら従来の誘電体無反射コーティング膜は外部
還境に直接さらされる場合が多いにもかかわらず引っか
き強度が充分でなくこの問題点を解決するために誘電体
無反射コーティングを形成する時に基板温度を２００〜
８５０℃に加熱しなければならないという問題点を有し
て−る上に無反射にしたい波長に合わした多層膜設計を
その都度行なわねばならないという欠点を有していた。

また構成層の光学膜厚が１５０Ａ以下であるような光学
多層膜が可視光あるいは近赤外光領域に応用され九例も
ない。

（問題点を解決するための手段］ 本発明による誘電体多層膜無反射コーティングは透明な
基板上にＲ＊＞％ｔとして屈折率？Ｓｌの誘電体膜と屈
折率ｎ、の誘電体膜を、屈折率３ｇの誘電体膜の膜厚を
順次減少させ屈折率ｎ２の誘電体膜の膜厚を順次増加さ
せながら交互に積層させ、さらに屈折率ｎ１　の誘電体
膜の最大膜厚をｄ１ｆｎｔＬｘ１最小膜厚をｄｌｔｎｔ
ｘ、屈折率ｎ、の誘電体膜の最大膜厚をｄ２ｎｖｒｒ；
、最小膜厚をｄ、ｔｎｉｎとしたときｄ１ｍｔｎ≧４　
Ａ　、　ｄ２　ｔｎｉｎ≧４Ａ、？Ｚ１　（ｉｌ　呪ｚ
（１５ＱＡとなるように形成することによシ引っかき強
度を向上させなおかつ特定波長に対する設計のいらない
可視光あるいは近赤外光の無反射コーティングとなシ上
記問題点を解決した。

（実施例］ 次に本発明による無反射コーティングを図面を参照しな
がら実施例に沿って説明する。第１図は本発明てよる無
反射コーティングの概念図であシ、ガラス等の透明な基
板１の上にＴ（０，や２ｒＯ３などの高屈折率膜２とＭ
ＩＩＦ、やＳ（○、などの低屈折率膜８を交互に積層さ
せ、さらに高屈折率膜の膜厚を順次減少させ、低屈折率
膜の膜厚を順次増加させながら形成したものである。ま
た膜の形成は電子ビーム加熱式真空蒸着法にて行なうが
、スパッタ法、イオンブレーティング法などを用いても
良い。

発明者はまず、ガラス基板上ＫＴｈｏ、膜を５０人形成
した上に””ｊＯ＊ＦＡを８２形成し交互にＴ　６　ｏ
、膜の膜厚を減少させ、ｓｈｏ、膜の膜厚を増加させな
がらＴｈｏ、膜厚がＢｈ、ｓ＠ｏ。

膜が５ＯＡになるまで真空蒸着を行なった。真空蒸着は
２源の電子ビーム加熱蒸着源でＴｏｏ、。

ｓｈｏ、を同時加熱しながら、２枚のシャッターを交互
に開閉することにょシ行なった。また膜厚の制御は水晶
振動子式膜厚モニターと光学式膜厚モニターを並用し、
蒸層源シャッターの開閉時間周期を制御することＫよシ
行なった。このようにして炸裂した無反射コーティング
の分光特性を第２図に示す。第２図に示す分光特性はｓ
ｉ＠！７’ｒｔｏ、７ガラス構造を持っ念２層無反射コ
ーティングとほぼ同等の特性であることがわかる。また
、本発明による無反射コーティング形成時間は約１５分
と従来の無反射コーティング形成時間との差は少ない。

さらに、従来の無反射コーティングでは各膜厚の制御は
厳密に行なわなければ分光特性の波長に対するずれがち
ったのに対し、本発明による無反射コーティングは途中
の膜厚ばらつきが多少存在しても、光学式膜厚モニター
の透過率が最小の所で真空蒸着を行なえば再現性良い分
光特性が得られるという表造上の長所も持っていること
がわかった。

次に従来のＳＺ　０２　／　Ｔ　ｓ　Ｏｚ　／ガラス２
層構造無反射コーティングと本発明による無反射コーテ
ィングの引っかき強度の評価をした。引っかき強度は特
定荷重を先端径５０ｐｍのダイヤモンド針に刃口え傷の
あるなしで評価し友。この結果ｓ４０．とＴ　４　ｏ、
を用いた本発明の無反射コーティングは従来のＢ　ｚ　
Ｏ＊　／　Ｔ　ｓ　Ｏ＊　／ガラス無反射コーティング
に比べて約２．５倍の荷重に耐えられ引っかき強度が向
上したことがわかった。

また発明者はＴｈｏ、膜の最大膜厚とＳ（０゜、１４０
Ａ、１６０Ａ、１８０Ａ　　　、２００Ａ　　と変化さ
せて本発明による無反射コーティングを作製したところ
、Ｔｉ１ｔ膜あるいはｓ　６　ｏ、膜のいずれかの光学
膜厚が１６０Ａ以上であると分光特性上に特異なリップ
ルが現われるようになるため、Ｔｈｏ、膜およびｓ　４
　ｏ、膜の最大光学膜厚は１５０Ａ以下が望ましい、さ
らに最小膜厚は４八以下の制御は困難であった。

次に発明者は、ＺｎＳ膜とＭＪＦ’、膜を各膜の最大膜
厚が６ＯＡとなるようにして本発明による無反射コーテ
ィングを作製したところ、第２図とほぼ同じ分光特性が
得られ、引っかき強度も従来のＭ９１！’、ｌＺｎ日／
ガラス２層無反射コーティングに比べ約２．８倍向上し
た。さらに、Ｚ３日膜とＭ１１？、膜を用いた本発明に
よる無反射コーティングを形成したガラス基板のそシを
干渉計によシ測定した所、基板のそシは従来のＭｙｙｘ
／Ｚ、Ｓ／ガラス２層無反射コーティングの１２０〜１
４０分の１になることもわかった。

本発明による無反射コーティングに使用可能な材料ＯＭ
合せは、Ｔ　４　ｏ、とｓｈｏ、　、ｚ、ｓとＭ、９Ｆ
、の他にも、Ｔｈｏ、とＭ、９Ｆ、　、ｚｒ。

、とＭｇＩＦ、、ＺｆＯ，とＳ　ｉ　Ｏ，、ＭｇＦｘ　
とＹ、Ｏ畠などが可能であることがわかっておシ、この
ことから、２種の適度に屈折率の異なる誘電体膜である
ならば、どのような材料の組合せでも可能であることは
容易に類推できる。

（発明の効果り 以上述べたように１本発明による無反射コーティングは
透明な基板の上に３ｇ＞３＊　として屈折率ｎｌの誘電
体膜と屈折率ｎ、の誘電体膜を屈折率ｎ１の誘電体膜の
膜厚を順次減少させ屈折率ｎ、の誘電体膜の膜厚を順次
増加させながら交互に積層させ、さらに屈折率鮨の誘電
体膜の最大膜厚をｄ　１　ｍａｚ、最小膜厚をｄｌｍｉ
ｎ、屈折率外。

の誘電体膜の最大膜厚ｄａｍα２．最小膜厚をｄ。

ｍｌ外とし念とき、ｄ！倶包≧４Ａ、外１５重−２（１
５０Ａ　、　？）３　ｄ２　ｆｎｔＬｚ（１５０Ａとな
るようにすることにより引っかき強度を従来の無反射コ
テイングに比べ向上させ、かつ特定波長に対する設計の
いらない可視光あるいは近赤外光の無反射コーティング
を形成することができ、光通信あるいは光ピツクアップ
等へ信頼性が高い光学部品を提供できるという効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による無反射コーティングの概念図であ
り、第２図はＴｚｏ、／ｓｉｏ、交互膜を用いた無反射
コーティングの分光特性を示した図である。 １０．基板　２．。高屈折率膜　３゜、低屈折率膜　　
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Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明な基板上にｎ＿１＞ｎ＿２として屈折率ｎ＿
   １の誘電体膜と屈折率ｎ＿２の誘電体膜を、前記屈折率
   ｎ＿１の誘電体膜の膜厚を順次減少させ、前記屈折率ｎ
   ＿２の誘電体膜の膜厚を順次増加させながら交互に積層
   させ、さらに前記屈折率ｎ＿１の誘電体膜の最大膜厚を
   ｄ＿１ｍａｘ、最小膜厚をｄ＿１ｍａｘ、前記屈折率ｎ
   ＿２の誘電体膜の最大膜厚をｄ＿２ｍａｘ、最小膜厚ｄ
   ＿２ｍｉｎとしたときｄ＿１ｍｉｎ≧８■、ｄ＿２ｍｉ
   ｎ≧４Å、ｎ＿１ｄ＿１ｍａｘ＜１５０■、ｎ＿２ｄ＿
   ２ｍａｘ＜１５０Åとなるように作製した誘電体多層膜
   無反射コーティング。
2. （２）屈折率ｎ＿１の誘電体膜がＴｉＯ＿２膜、屈折率
   ｎ＿２の誘電体膜がＳｉＯ＿２膜である特許請求の範囲
   第１項記載の誘電体多層膜無反射コーティング。
3. （３）屈折率ｎ＿１の誘電体膜がＺｒＯ＿２膜、屈折率
   ｎ＿２の誘電体膜がＭｇＦ＿２膜である特許請求の範囲
   第１項記載の誘電体多層膜無反射コーティング。