KR20090038363A - 광학 막의 형성방법 및 이러한 막을 갖는 광학 소자 - Google Patents

광학 막의 형성방법 및 이러한 막을 갖는 광학 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20090038363A
KR20090038363A KR1020080099652A KR20080099652A KR20090038363A KR 20090038363 A KR20090038363 A KR 20090038363A KR 1020080099652 A KR1020080099652 A KR 1020080099652A KR 20080099652 A KR20080099652 A KR 20080099652A KR 20090038363 A KR20090038363 A KR 20090038363A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
optical
forming
optical film
film according
Prior art date
Application number
KR1020080099652A
Other languages
English (en)
Inventor
가즈히로 야마다
히로유키 나카야마
미네타 스즈키
다카노부 시오카와
고지 사토
Original Assignee
호야 가부시키가이샤
가부시키가이샤 크리스탈 코트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 호야 가부시키가이샤, 가부시키가이샤 크리스탈 코트 filed Critical 호야 가부시키가이샤
Publication of KR20090038363A publication Critical patent/KR20090038363A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00865—Applying coatings; tinting; colouring
    • G02B1/105—
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11—Anti-reflection coatings
    • G02B1/113—Anti-reflection coatings using inorganic layer materials only
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/14—Protective coatings, e.g. hard coatings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00009—Production of simple or compound lenses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)

Abstract

무기 금속 산화물을 주성분으로 하는 미세 구조물 층을 광학 부재의 표면에 형성시킨 다음, 액상 침착 방법에 의해 무기 경질층을 형성하는 단계들을 포함하는 광학 막의 형성방법.
무기, 금속 산화물, 미세 구조물, 광학 부재, 액상 침착, 경질층.

Description

광학 막의 형성방법 및 이러한 막을 갖는 광학 소자{METHOD FOR FORMING OPTICAL COATING AND OPTICAL ELEMENT HAVING SUCH COATING}
본 발명은 미세 구조물 금속 산화물 층과 무기 경질층을 포함하는 광학 막의 형성방법과, 이러한 막을 갖는 광학 소자에 관한 것이다.
광 픽업 장치를 위한 대물렌즈, 안경렌즈, 내시경용 광학렌즈, 영상화 장치를 위한 광학렌즈 등과 같은 광학 소자들은 반사방지 막, 적외선 흡수 층 등과 같은 광학 막을 구비하고 있다. 예를 들면, 광의 간섭 효과를 이용하는 렌즈와 다른 굴절지수를 갖는 적어도 하나의 유전층을 포함하는 반사방지 막(JP 2007-94150 A)과, 조 아연산화물 층 등을 표면에 갖는 반사방지 막(JP 2001-166103 A)이 있다.
이러한 광학 막을 갖는 광학 소자는 높은 내긁힘성을 가질 것을 요하나, 반사방지 막의 최외곽 층을 구성하는 저굴절지수의 다공성 층과 표면 조도(roughness)를 갖는 반사방지 막은, 예를 들어서, 불충분한 내긁힘성을 갖는다. 이러한 반사방지 막의 내긁힘성을 개선하기 위해 보호층을 형성할 때, 다공성 층의 굴절지수는 변화하고 조도의 반사방지 효과는 감소하여 저하된 성능의 광학 소자를 가져온다.
JP 2004-144944 A는 금속 플루오르화물을 함유하는 수용액으로부터 렌즈 기판에 침착된 금속 산화물에 의해 형성된 무기 친수성 경질층을 구비한 안경렌즈를 개시한다. 이 무기 친수성 경질층은 규소 산화물, 지르코늄 산화물 및 티탄 산화물을 포함하고 표면에 미세한 홈들에 계면활성제를 함유하여, 이로써 흐림 방지성 및 수세정력을 나타낸다. 무기 친수성 경질층은 개선된 내긁힘성을 갖는 것으로 또한 기술되어 있다. 그러나, JP 2004-144944 A에 기술된 무기 친수성 경질층은 반사방지 막과 같은 광학 막이 없이 렌즈 기판 표면에 형성되어 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 반사방지 막 등과 같은 우수한 내긁힘성을 갖는 광학 막을 갖는 광학 소자와 그것의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적으로 예의 연구한 결과, 액상 침착 방법(liquid-phase deposition method)에 의해 표면에 미세 구조물 층을 갖는 광학 부재에 무기 경질층의 형성은 미세 구조물 층으로 인해 광학 성질을 실질적으로 변화시키지 않고 광학 부재의 내긁힘성을 개선한다는 것을 발견하였다. 본 발명은 이 발견에 기초하여 완성되었다.
따라서, 광학 막을 형성하기 위한 본 발명의 방법은 광학 부재에 무기 금속 산화물 층을 주성분으로 하는 미세 구조물 층을 형성한 다음, 그 위에 액상 침착 방법에 의해 무기 경질층을 형성하는 것을 포함한다.
미세 구조물 층은 바람직하게는 졸-겔 법에 의해 형성된다. 미세 구조물 층은 바람직하게는 다공성 층 또는 미세 조도 층이다. 미세 구조물 층의 주성분은 바람직하게는 규소 산화물 또는 알루미늄 산화물, 더 바람직하게는 규소 산화물이다. 형성된 미세 구조물 층은 바람직하게는 150℃ 이하에서 소성된다. 미세 구조물 층은 바람직하게는 15-500 nm의 물리적인 두께를 갖는다.
액상 침착 방법에서 사용되는 침착 반응 물질은 바람직하게는 금속 플루오르화물 착체이다. 금속 플루오르화물 착체는 바람직하게는 플루오르화 규소 암모늄 및/또는 플루오르화 지르코늄 암모늄을 포함한다.
염기성 촉매가 바람직하게는 액상 침착 방법에서 사용된다. 염기성 촉매는 바람직하게는 암모니아수이다.
광학 막은 바람직하게는 반사방지 막이다.
광학 막은 바람직하게는 광 픽업 장치에서의 대물렌즈, 안경렌즈, 내시경용 광학렌즈, 또는 영상화 장치를 위한 광학렌즈에 형성된다. 광학 부재는 바람직하게는 수지로 만들어진다.
본 발명의 광학 소자는 상기 방법에 의해 형성된 광학 막을 포함한다.
본 발명의 방법은 미세 구조물을 갖는 반사방지 막 등의 광학 성질(굴절 지수)을 변화시키지 않고 개선된 경도를 가지고 저온에서 광학 막을 형성할 수 있기 때문에, 플라스틱 등과 같은 비교적 낮은 경도를 갖는 기판이 사용될 때에도 우수한 광학 성질 및 내긁힘성을 갖는 광학 소자가 얻어질 수 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 광학 소자는 광학 부재(1), 광학 부재(1)에 형성된 미세 구조물 층(2), 그리고 액상 침착 방법에 의해 미세 구조물 층(2)에 형성된 경질층(3)을 포함한다. 광학 부재(1)용 재료는 유리, 결정성 재료 및 플라스틱 중 어느 한가지가 될 수 있다. 광학 부재 재료의 구체적인 예들은 BK7, LASF016, LaFK55 및 SF5, Pyrex(등록상표) 유리, 석영, 소다석회 유리, 화이트-크라운 유리, PMMA 수지, PC 수지, 폴리올레핀 수지, 시클로올레핀 중합체, 등 과 같은 광학 유리를 포함한다. 이들 재료는 1.45-1.85의 범위의 굴절 지수를 갖는다. 광학 부재는 평판, 렌즈, 프리즘, 광 가이드, 필름, 회절 소자, 등의 형태가 될 수 있다.
(1) 미세 구조물 층
미세 구조물 층(2)은 바람직하게는 다공성 층, 미세 조도 층, 등을 포함하는 반사방지 막이다.
(i) 다공성 층을 포함하는 반사방지 막
반사방지 막이 다공성 층을 포함할 때, 다공성 층은 바람직하게는 유기 변형된 실리카로 구성된 적어도 하나의 나노다공성 실리카 층이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 반사방지 막(4)이 단일 층일 때, 그것은 바람직하게는 나노다공성 실리카 층으로만 구성된다. 그러나, 본 발명은 거기에 제한되지 않으며, 다수의 나노다공성 실리카 층을 가질 수도 있고, 또는 나노다공성 실리카 층과는 다른 층들을 가질 수도 있다. 특정하게 제한되지는 않으나, 다층 반사방지 막을 위한 재료는 SiO2, TiO2, MgF2, SiN, CeO2, ZrO2, 등이 될 수 있다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 반사방지 막(5)은 바람직하게는 다층이다. 다층 반사방지 막(5)은 예를 들면 다른 굴절 지수를 갖는 다수의 층들을 적당히 조합하여 높은 반사방지 효과를 갖도록 함으로써 형성될 수 있다. 반사방지 막이 다층일 때, 그것의 표면 층은 바람직하게는 나노다공성 실리카 층이다. 표면에 형성된 나노다공성 실리카 층으로, 입사 매질과 반사방지 막 간의 굴절 지수에 있어서 작은 차이가 있게 되어, 우수한 반사방지 효 과 및 효율적인 흐림 방지 효과를 가져온다.
특정하게 제한되지는 않으나, 반사방지 막은 예를 들면, 진공 증착법, 스퍼터링법, 화학 증착(CVD)법, 졸-겔 법, 등에 의해 형성될 수 있다. 반사방지 막이 다층일 때, 표면의 나노다공성 실리카 층은 바람직하게는 졸-겔 법 등과 같은 습식 필름 형성법에 의해 형성되고, 다른 층들은 바람직하게는 진공 증착법에 의해 형성된다. 졸-겔 법은 낮은 굴절지수를 갖는 다공성 층을 형성하기에 효과적인 한편, 진공 증착법은 필름 형성 조건을 비교적 쉽게 제어할 수 있고, 이로써 두께 및 굴절 지수에 있어서 재현성이 우수하다. 졸-겔 법에 의해 형성된 나노다공성 실리카 층은 소성, 자외선 경화, 적외선 경화, 전자빔 경화, 등과 같은 공지의 방법에 의해 경화될 수 있다. 특히 바람직한 것은 형성된 층을 150℃ 이하에서 소성하는 것이다.
(ii) 미세한 조도를 갖는 반사방지 막
반사방지 막이 미세한 조도를 가질 때, 미세 조도 층은 금속 산화물 층을 형성한 다음 그것을 산 등으로 처리함으로써 제조될 수 있다. 대안으로는, SiO2, Sb2O5, GeO2, SnO2, Al2O3, Tl2O3, In2O3, TiO2, ZrO2, WO3, 등의 미세한 무기 입자와 결합제를 포함하는 층이 될 수 있다. 미세한 무기 입자는 바람직하게는 SiO2(실리카), 등과 같은 규소 화합물의 콜로이드 상 입자이다.
미세 조도 층은 예를 들면, 알루미늄 함유 겔 층 또는 알루미늄, 알루미나 또는 그의 혼합물의 증착 층을 열수로 처리함으로써 얻어진 층, 또는 아연 화합물 함유 겔 층을 20℃ 이상에서 물로 처리함으로써 얻어진 층이 될 수 있다. 전자는 상기 겔 층 또는 증착 층에 작용된 열수에 의해 발생된 수많은 미세한 불규칙한 형태의 돌출부들과 그것들 사이에 그루브 같은 홈들을 불규칙하게 포함하는 표면 조도를 갖는다. 이 층은 달리 언급되지 않으면 "미세 조도 알루미나 층"이라 부를 수도 있다. 후자는 아연 화합물 함유 겔 층에 작용된 20℃ 이상에서의 물에 의해 발생된 침착물 돌출부들과 그것들 사이에 홈들을 불규칙하게 포함하는 표면 조도를 갖는다. 이러한 돌출부들은 극히 미세하여 아연 화합물의 형태에 따라 다른 형태들을 갖는다. 이 층은 달리 언급되지 않으면 "미세 조도 아연 화합물 층"이라 부를 수도 있다.
미세 조도 알루미나 층은 바람직하게는 주로 알루미나, 알루미늄 수산화물 또는 그의 혼합물로 주로 구성되고, 더 바람직하게는 알루미나 만으로 구성된다. 필요하다면, 지르코니아, 실리카, 티타니아, 아연 산화물 및 아연 수산화물로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 한가지의 선택적인 성분을 함유할 수도 있다. 선택적 성분 함유량은 상기 겔 층 또는 증착 층의 열수로의 처리에 의해 미세 조도가 형성되는 한, 그리고 그것이 광학 소자의 투명성을 저하시키지 않는 범위 내에 있는 한 특별히 한정되지 않으나, 전체 더스트 반발 층 100 질량%를 기준으로 바람직하게는 0.01-50 질량%, 더 바람직하게는 0.05-30 질량%이다.
미세 조도 아연 화합물 층은 바람직하게는 아연 산화물 및/또는 아연 수산화물을 주성분으로 하고, 더 바람직하게는 그것들 중 어느 한가지로 구성되나, 필요하다면 알루미나, 지르코니아, 실리카 및 티타니아로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 한가지의 선택적 성분을 함유할 수도 있다. 선택적 성분 함유량은 아연 화합물 함유 겔 층의 20℃ 이상에서의 물로의 처리에 의해 미세 조도가 형성되는 한, 그리고 그것이 광학 소자의 투명성을 저하시키지 않는 범위 내에 있는 한 특별히 한정되지 않으나, 전체 더스트 반발 층 100 질량%를 기준으로 바람직하게는 0.01-50 질량%, 더 바람직하게는 0.05-30 질량%이다.
미세 조도 층은 포토리소그래피에 의해 패턴화되는 알루미나, 아연 산화물, 지르코니아, 실리카, 티타니아, 등과 같은 투명한 금속 산화물의 층일 수도 있다.
(2) 무기 경질층
무기 경질층(3)은 액상 침착(LPD) 방법에 의해 형성된다. 수용액으로부터 금속 산화물 박막을 형성하는 액상 침착 방법에서, 붕소 화합물이 금속 플루오르화물의 수용액에 첨가될 때 다음의 화학 반응이 진행한다.
Figure 112008070811155-PAT00001
Figure 112008070811155-PAT00002
상기 식에서 Me는 금속 원소를 나타낸다.
반응식 1에서 나타낸 바와 같이, MeF6 2- 착체 이온은 MeO2 및 F-이온과 화학적 평형 관계에 있다. F-이온과 안정한 화합물을 형성하는 붕소 화합물이 첨가될 때, F-이온은 반응식 2에서 나타낸 바와 같이 소비되어, 반응식 1의 평형이 우측으로 이동하여 MeO2 를 침착시킨다. 이 침착물은 광학 부재(1)에 형성된 미세 구조물 층에서의 균열과 같은 결함을 커버하는 것으로 기대된다. 형성된 무기 경질층과 미세 구조물 층의 상호작용은 그것들의 부착을 강화하고 미세 구조물 층의 강도를 증가시키는 것으로 또한 생각된다.
금속 플루오르화물 착체는 금속 플루오르화물의 알칼리 금속염, 알칼리 토금속염, 암모늄염, 등일 수 있고, 바람직하게는 금속 플루오르화물의 암모늄염이다. 구체적으로, 플루오르화 규소 암모늄[(NH4)2SiF6] 및/또는 플루오르화 지르코늄 암모늄[(NH4)2ZrF6]을 함유하는 침착 반응 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 다층 반사방지 막과 같은 광학 막을 갖는 기판은 이러한 금속 플루오르화물의 수성 매질에 침지되고, 따라서 용해된 플루오르 원자가 붕산 등에 의해 포획되어 수성 매질로부터 금속 산화물을 침전시키고 그것을 광학 막에 무기 경질층으로서 침착시킨다.
플루오르화 규소 암모늄과 플루오르화 지르코늄 암모늄은 둘다 어떤 비율로도 사용될 수 있으나, 플루오르화 규소 암모늄의 양은 전체 암모늄 금속 플루오르화물 100 몰%를 기준으로 보통 0.1-99.8 몰%, 바람직하게는 5-95 몰%이다.
플루오르화 규소 암모늄과 플루오르화 지르코늄 암모늄에 더하여 다른 금속 플루오르화물이 함유될 수도 있다. 다른 금속 플루오르화물의 예들은 플루오르화 주석 암모늄[(NH4)2SnF6], 플루오르화 탄탈 암모늄[(NH4)2TaF7], 플루오르화 니오브 암모늄[(NH4)2NbF7], 플루오르화 인듐 암모늄[(NH4)2InF6], 플루오르화 갈륨 암모늄[(NH4)2GaF6], 플루오르화 알루미늄 암모늄[(NH4)3AlF6], 등을 포함한다. 이러한 다른 금속 플루오르화물은 전체 금속 플루오르화물 100 몰%를 기준으로 0.1-40 몰%, 바람직하게는 1-20 몰%의 양으로 사용될 수 있다.
금속 산화물을 침착시키기 위해, 금속 플루오르화물을 물과 같은 수성 매질 또는 혼합 물/알콜 용매에 용해시키고, 플루오르 포획제를 첨가한다. 수성 매질 중의 금속 플루오르화물의 농도는 바람직하게는 0.0001-1 몰/L, 더 바람직하게는 0.001-0.5 몰/L이다. 플루오르 포획제는 붕소 산화물, 붕산, 사붕화 나트륨, 등과 같은 붕소 화합물이 될 수 있다. 붕소 산화물이 특히 바람직하다. 붕소 산화물은 붕소 원자가 금속 플루오르화물 수용액에 함유된 플루오르 원자 1몰 당 1-50몰, 바람직하게는 1-25몰이도록 첨가된다. 붕소 산화물는 금속 플루오르화물 수용액에 수용액의 형태로 첨가된다.
금속 플루오르화물 수용액으로부터 금속 산화물의 침착 반응은 바람직하게는 20-60℃, 더 바람직하게는 25-55℃의 온도에서 바람직하게는 몇 시간 내지 24시간 동안 행해진다.
액상 침착 방법에서, 금속 산화물이 침착되는 용액에서 붕산의 농도가 증가하는 것을 억제하고 용액을 적당한 pH에서 유지하기 위해 염기성 촉매가 첨가되는 것이 바람직하다. 첨가되는 염기성 촉매의 양은 광학 부재와 침착 처리를 시키는 미세 구조물 층에 따라 임의적으로 결정될 수 있으나, 수성 매질의 전체 양을 기준으로 0.001-0.05 몰/L인 것이 바람직하다. 염기성 촉매는 암모니아, 수산화 마그네슘, 수산화 알루미늄, 수산화 철, 등과 같은 약 염기; 또는 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 수산화 칼슘, 수산화 바륨, 등과 같은 강 염기가 될 수 있고, 바람직하게는 약 염기이고 더 바람직하게는 암모니아이다. 암모니아는 바람직하게는 수용액(암모니아수)의 형태로 사용된다.
광학 막을 갖는 기판을 상기한 바와 같이 수성 매질에 침지하여 광학 막에 금속 산화물을 침착시킨 후, 기판을 수성 매질에서 꺼내어 건조시키고, 이로써 렌즈 기판에 무기 친수성 경질층을 형성시킨다. 이와 같이 형성된 무기 경질층의 평균 두께는 바람직하게는 1 nm 내지 0.5 ㎛, 더 바람직하게는 50 nm 내지 0.3 ㎛이다.
본 발명을 이제 이하의 실시예를 참고하여 더 상세히 설명하기로 하나 본 발명을 거기에 제한하는 것을 의도하지 않는다.
실시예 1
(1) 유기 변형된 실리카를 함유하는 졸의 제조
5.21g의 테트라에톡시실란과 4.38g의 에탄올을 혼합한 후, 0.4g의 염산(0.01 N)을 첨가하고 교반을 90분간 행하였다. 44.3g의 에탄올과 0.5g의 암모니아수(0.02 N)을 첨가하고 교반을 46 시간동안 행한 다음, 이 혼합된 용액을 60℃에서 46시간 동안 숙성시켜 습한 겔을 얻었다. 이 습한 겔을 윗물 따르기로 에탄올로 세척하고 윗물 따르기를 반복하여 습한 겔의 분산 매질을 메틸 이소부틸 케 톤(MIBK)으로 교체하였다. 이 습한 겔에 첨가된 MIBK 중의 트리메틸클로로실란 5부피%의 용액으로, 20 시간동안 교반을 행하여 규소 산화물 목적물을 유기 변형시킨다. 결과된 유기 변형된 실리카 겔을 이소프로필 알콜(IPA)와 혼합하여 10 질량%의 농도로 하고, 초음파 조사(20kHz, 500W, 40분)에 의해 졸로 바꾸었다.
(2) 미세 구조물 층의 형성
20 mm×20 mm×1 mm의 편평한 BK7 유리판을 결과된 유기 변형된 실리카 졸로 침지 코팅하여 141 nm의 물리적인 두께로 하고 100℃에서 3 시간 동안 소성시켰다.
(3) LPD 처리
40g의 플루오르화 규소 암모늄과 10g의 플루오르화 지르코늄 암모늄을 2000mL의 물에 용해하고, 20mL의 암모니아수(28%)를 첨가하여 40℃에서 유지시켰다. 이 수용액에 40g의 붕산을 첨가하고 교반하고 용해하였다. 실리카 에어로겔에 의해 형성된 반사방지 막을 구비한 편평한 BK7 유리판을 10 시간동안 용액에 침지하였다. 용액에서 꺼낸 편평한 유리판을 10분간 물로 세척한 다음 건조시켰다.
(4) 평가
편평한 유리판에의 반사방지 막의 부착을 평가하기 위해 그것의 표면을 강 울(#0000)로 문질렀으나, 긁힘은 형성되지 않았다.
실시예 2
(1) 유기 변형된 실리카를 함유하는 졸의 제조
6.21g의 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란과 3.04g의 메탄올을 혼합한 후, 0.4g의 염산(0.01 N)을 첨가하고, 60℃에서 3시간동안 교반을 행하였다. 30.8g의 메탄올과 0.5g의 암모니아수(0.02 N)을 첨가하고 교반을 48 시간동안 행한 다음, 이 혼합된 용액을 60℃에서 72시간 동안 숙성시켜 습한 겔을 얻었다. 이 습한 겔을 에탄올과 혼합한 다음 10 시간동안 진탕하였다. 그후, 미반응 생성물 등을 윗물 따르기에 의해 제거하고 분산 매질을 에탄올로 교체하였다. 윗물 따르기를 반복하여 습한 겔의 분산 매질을 메틸 이소부틸 케톤(MIBK)으로 교체하였다. 이 습한 겔에 첨가된 MIBK 중의 트리메틸클로로실란 5부피%의 용액으로, 30 시간동안 교반을 행하여 규소 산화물 목적물을 유기 변형시킨다. 결과된 유기 변형된 실리카 겔을 MIBK와 혼합하고 24 시간동안 진탕한 다음 윗물을 따라내었다. 유기 변형된 실리카 겔을 MIBK와 혼합하여 1 질량%의 농도로 하고, 초음파 조사(20kHz, 500W, 20분)에 의해 졸로 바꾸었다. 이 졸 같은 분산물에 고체 실리카 기준으로 3 질량%의 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로판-1-온을 첨가하여 유기 변형된 실리카를 함유하는 코팅액을 제조하였다.
(2) 미세 구조물 층의 형성
20 mm×20 mm×1 mm의 편평한 BK7 유리판을 결과된 유기 변형된 실리카 졸로 침지 코팅하고 결과된 막을 Fusion Systems로부터 구입되는 UV 조사 장치를 사용하여 1500 mJ/㎠에서 자외선 조사에 의해 중합하고, 150℃에서 1시간 동안 소성하여 유기 변형된 실리카 에어로겔 층을 형성시켰다.
(3) LPD 처리
40g의 플루오르화 규소 암모늄과 10g의 플루오르화 지르코늄 암모늄을 2000mL의 물에 용해하고, 20mL의 암모니아수(28%)를 첨가하고 결과된 용액을 40℃ 에서 유지시켰다. 이 수용액에 15g의 붕산을 첨가하고 교반하고 용해하였다. 실리카 에어로겔에 의해 형성된 반사방지 막을 구비한 편평한 BK7 유리판을 10 시간동안 용액에 침지하였다. 용액에서 꺼낸 편평한 유리판을 10분간 물로 세척하고 건조시켰다.
(4) 평가
편평한 유리판에의 반사방지 막의 부착을 평가하기 위해 그것의 표면을 강 울(#0000)로 문질렀으나, 긁힘은 형성되지 않았다.
실시예 3
반사방지 막을 실시예 1에서와 같은 방법으로 형성하되, 단 "ZEONEX340R"(굴절 지수 nd: 1.509, Zeon Corporation으로부터 구입됨)을 광학 부재로 사용하였고, LPD 처리를 시켰다. 픽업 렌즈에의 결과된 반사방지 막의 부착을 평가하기 위해, 그것의 표면을 강 울(#0000)로 문질렀으나, 긁힘은 형성되지 않았다.
도 1은 본 발명의 광학 소자의 한가지 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 광학 소자의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 광학 소자의 또 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.

Claims (15)

  1. 무기 금속 산화물을 주성분으로 하는 미세 구조물 층을 광학 부재의 표면에 형성시킨 다음, 액상 침착 방법에 의해 무기 경질층을 형성하는 단계들을 포함하는 광학 막의 형성방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 미세 구조물 층은 졸-겔 법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 막의 형성방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 미세 구조물 층은 다공성 층 또는 미세한 조도를 갖는 층인 것을 특징으로 하는 광학 막의 형성방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미세 구조물 층은 규소 산화물 또는 알루미늄 산화물을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 광학 막의 형성방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 형성된 미세 구조물 층은 150℃ 이하에서 소성되는 것을 특징으로 하는 광학 막의 형성방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미세 구조물 층은 15- 500 nm의 물리적인 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 막의 형성방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무기 경질층은 규소 산화물을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 광학 막의 형성방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액상 침착 방법에서의 침착 반응 물질로서 금속 플루오르화물 착체가 사용되는 것을 특징으로 하는 광학 막의 형성방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 금속 플루오르화물 착체는 플루오르화 규소 암모늄 및/또는 플루오르화 지르코늄 암모늄인 것을 특징으로 하는 광학 막의 형성방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액상 침착 방법은 염기성 촉매를 사용하는 것을 특징으로 하는 광학 막의 형성방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 염기성 촉매는 암모니아수인 것을 특징으로 하는 광학 막의 형성방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 막은 반사방지 막인 것을 특징으로 하는 광학 막의 형성방법.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 막은 광 픽업 장치에서의 대물렌즈, 안경렌즈, 내시경용 광학렌즈, 또는 영상화 장치를 위한 광학렌즈에 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 막의 형성방법.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 부재는 수지로 만들어지는 것을 특징으로 하는 광학 막의 형성방법.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 열거된 방법에 의해 광학 막이 형성된 광학 소자.
KR1020080099652A 2007-10-15 2008-10-10 광학 막의 형성방법 및 이러한 막을 갖는 광학 소자 KR20090038363A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007268291A JP5049731B2 (ja) 2007-10-15 2007-10-15 光学膜の形成方法及びこれを有する光学素子
JPJP-P-2007-268291 2007-10-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090038363A true KR20090038363A (ko) 2009-04-20

Family

ID=40534530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080099652A KR20090038363A (ko) 2007-10-15 2008-10-10 광학 막의 형성방법 및 이러한 막을 갖는 광학 소자

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8658243B2 (ko)
JP (1) JP5049731B2 (ko)
KR (1) KR20090038363A (ko)
CN (1) CN101424749A (ko)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5717949B2 (ja) * 2009-01-26 2015-05-13 デクセリアルズ株式会社 光学部材および表示装置
KR102440877B1 (ko) 2011-02-16 2022-09-05 더 제너럴 하스피탈 코포레이션 내시경용 광 결합기
DE102011054427A1 (de) * 2011-10-12 2013-04-18 Carl Zeiss Laser Optics Gmbh Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements und optisches Element
US10048494B2 (en) 2013-11-25 2018-08-14 Lsp Technologies, Inc. Protection of laser bond inspection optical components
WO2015148312A1 (en) 2014-03-27 2015-10-01 Innosense, Llc Hydrophilic anti-fog coatings
US9459442B2 (en) 2014-09-23 2016-10-04 Scott Miller Optical coupler for optical imaging visualization device
US10548467B2 (en) 2015-06-02 2020-02-04 GI Scientific, LLC Conductive optical element
AU2016297077B2 (en) 2015-07-21 2020-10-22 GI Scientific, LLC Endoscope accessory with angularly adjustable exit portal
IT201800000730A1 (it) * 2018-01-11 2019-07-11 Coerent Srl Strato di rivestimento per lenti
JP7385364B2 (ja) * 2019-03-08 2023-11-22 キヤノン株式会社 光学部材、光学部材の製造方法、光学機器、及び撮像装置
WO2021127053A1 (en) * 2019-12-17 2021-06-24 GI Scientific, LLC Optical components for endoscope companion devices
US11603329B2 (en) 2020-04-22 2023-03-14 Waymo Llc Methods for preparing a superomniphobic coating
US11155490B1 (en) 2020-04-22 2021-10-26 Waymo Llc Superomniphobic thin film
CN115685405A (zh) * 2021-07-30 2023-02-03 株式会社理光 光学部件、光接受装置、距离测量装置、移动体

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000042419A (ja) * 1998-07-30 2000-02-15 Bridgestone Corp 光触媒体
JP2004287461A (ja) * 1998-12-18 2004-10-14 Nippon Sheet Glass Co Ltd 親水性鏡
JP3247876B2 (ja) * 1999-03-09 2002-01-21 日本板硝子株式会社 透明導電膜付きガラス基板
JP4358950B2 (ja) 1999-12-08 2009-11-04 Ｈｏｙａ株式会社 光学素子とその製造方法
US7820300B2 (en) * 2001-10-02 2010-10-26 Henkel Ag & Co. Kgaa Article of manufacture and process for anodically coating an aluminum substrate with ceramic oxides prior to organic or inorganic coating
JP2004123484A (ja) 2002-10-04 2004-04-22 Crystal System:Kk 金属酸化物膜およびその用途
JP4128845B2 (ja) * 2002-10-23 2008-07-30 株式会社クリスタルシステム メガネレンズ、その製造方法およびその形成材料
JP2006044955A (ja) 2004-07-30 2006-02-16 Seiko Epson Corp 防曇性部材及びその製造方法
JP5047488B2 (ja) 2004-11-05 2012-10-10 ペンタックスリコーイメージング株式会社 シリカエアロゲル膜の製造方法
JP4938994B2 (ja) * 2005-04-22 2012-05-23 ペンタックスリコーイメージング株式会社 シリカエアロゲル膜及びその製造方法
JP4822786B2 (ja) 2005-09-29 2011-11-24 Ｈｏｙａ株式会社 反射防止膜及びこれを有する光学部品
JP2007241177A (ja) * 2006-03-13 2007-09-20 Nissan Motor Co Ltd 反射防止構造及び構造体
JP2007244938A (ja) * 2006-03-13 2007-09-27 Ryukoku Univ バリア性積層体の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009098305A (ja) 2009-05-07
CN101424749A (zh) 2009-05-06
JP5049731B2 (ja) 2012-10-17
US20090098409A1 (en) 2009-04-16
US8658243B2 (en) 2014-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20090038363A (ko) 광학 막의 형성방법 및 이러한 막을 갖는 광학 소자
TWI678350B (zh) 經塗佈且具有穩定的多功能表面特性之玻璃基板或玻璃陶瓷基板及其製造方法與應用
EP1574881B1 (en) Optical member with an antireflection film having fine irregularities on the surface, production method for the same
US5858526A (en) Composite material with a high refractive index, process for producing said composite material and optically active material incorporating said composite material
EP1972968B1 (en) Optical transparent member and optical system using the same
EP1275624B1 (en) Antifogging product, inorganic hydrophilic hard layer forming material and process for producing antifogging lens
KR101907882B1 (ko) 이산화규소-산화제2주석 복합산화물 피복 산화티탄 함유 금속 산화물 입자
JP5761346B2 (ja) 無機親水性コート液、それから得られる親水性被膜及びこれを用いた部材
JP4330661B2 (ja) 高屈折率と機械的耐磨耗性を有する酸化タンタルベースの無機ポリマー材料、その製法、および当該ポリマーを含む光学材料
JP2561395B2 (ja) 撥水性薄膜を有する光学部材及びその製造方法
JP2008501557A (ja) 支持体上の低屈折率を有する耐磨耗性且つ耐引掻性コーティング
EP0166363A2 (en) Low reflectance transparent material having antisoiling properties
JP6758901B2 (ja) 反射防止膜、並びにそれを用いた光学用部材および光学機器
JP5523066B2 (ja) 光学物品の製造方法
KR20070120580A (ko) 광학기재용 코팅제
US20190309421A1 (en) Self-curing mixed-metal oxides
JP5286632B2 (ja) 多孔質膜及びその製造方法
JP4488764B2 (ja) 透明反射防止膜、その製造方法および光学部材
JP2013217977A (ja) 反射防止膜及び光学素子
JP2013245849A (ja) 太陽熱発電用フィルムミラー、太陽熱発電用フィルムミラーの製造方法及び太陽熱発電用反射装置
JP2002544115A (ja) フッ化物層の上に疎水性層を製造するための方法および組成物
JP2000075104A (ja) 防曇光学物品およびその製造方法
JP2001074902A (ja) 防曇性皮膜および光学部品
JP3626921B2 (ja) レンズ用無機親水性硬質層形成材料、レンズ用無機親水性硬質層形成方法
JP2001294408A (ja) 金属酸化物薄膜の作製方法

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid