TW578004B - Optical element having antireflection film - Google Patents
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Description
578004 五、發明説明（1 ) 發明領域 本發明係有關一種具抗反射膜之光學元件，特別是有關 一種包括塑膠基板及抗反射膜之光學元件，其中該塑膠基 板與抗反射膜之間具有絕佳的黏性，且該光學元件會呈現 出良好的耐磨損性、耐熱性及耐衝擊性。 相關技術.明 已知的光學元件是在塑膠基板上提供有抗反射膜。同時 已知在塑膠基板表面上提供有薄金屬膜層以強化該基板與 該抗反射膜之間的黏性。例如，日本專利申請案第JP-A-1 86202/1 987號文件揭示了一種在塑膠基板表面上提供有 薄金屬膜層的光學元件，其中該金屬層係由選自銅、鋁、 鎳、金、鉻、鈀、及錫之金屬製成的。 不過，這類光學元件在耐熱性及耐衝擊性上無法令人滿 意。因此，必要的是對這類物理性質進行改良。 因此一般而言，爲了強化該塗膜的強度及耐衝擊性，在 塑膠透鏡上提供有由二氧化矽構成的基礎層。不過，該二 氧化矽層的缺點是降低了其耐熱性。 發明之槪述 本發明係爲了解決上述問題而提出，亦即本發明的目的 是提供一種包括塑膠基板及抗反射膜之光學元件，其中該 塑膠基板與抗反射膜之間具有絕佳的黏性，且該光學元件 會呈現出良好的耐磨損性、耐熱性及耐衝擊性。 本發明的發明人努力硏究以求解決上述問題，結果發現 若在用來形成光學元件的塑膠基板與抗反射膜之間提供由 578004 五、發明説明（2 ) 鈮（Nb)構成的層，則能夠改良該塑膠基板與該抗反射膜之 間的黏性以及該光學元件的耐熱性及耐衝擊性。 因此，本發明提供了 一種光學元件，係包括塑膠基板且 其上依序提供由鈮構成基礎層以及抗反射膜。 詳細說明 本發明的光學元件含有由鈮構成的基礎層，因此不僅具 有該塑膠基板與抗反射膜之間絕佳的黏性且具有耐熱性及 耐衝擊性，而且具有絕佳的耐磨損性以及諸如各金屬所致 之吸收率很低之類的性質。 最佳的是，由鈮構成的基礎層係包括1 0重量％的鈮。 不過，也能夠使用鈮與諸如鋁（A1)、鉻（Cr)、鉅（Ta)、及 其中兩種或更多種的混合物之類其他元素的混合物。這類 額外元素的量額可能高達整個層的5 0重量。/〇，較佳的是高 達整個層的2 5重量％。 較佳的是，該抗反射膜係包括兩層或更多層。更佳的是 ，該抗反射膜係含有其中交替配置有低反射性層及高反射 性層的多重層結構。在稍後的階段中將要說明兩種具有這 類結構的明確實施例。 較佳的是，於離子輔助方法中形成由鈮構成的基礎層， 以便進一步改良其耐衝擊性及耐磨損性。同時較佳的是， 該抗反射膜中至少有一層係於離子輔助方法中形成的。 此中該「離子輔助」一詞指的是吾人所熟知的所謂「經 離子束輔助的氣相沈積方法」。根據這種方法，係利用諸 如氬氣（Ar)及/或氧氣之類氣體環境內的離子電漿藉由氣相 -4- 578004 五、發明説明（3 ) 沈積法將一種材料沈積到諸如透鏡基板之類的基板上。於 適合執行這種方法的常見設備中，較佳的氣相沈積條件是 100到250伏特的加速電壓以及50到150毫安的加速電流 。詳盡的說明可參見美國專利第5,268,78 1號文件。更詳 盡的說明可參見由弗林納（M. Fliendner)等人發表於 Society of Vacuum Coaters5 Albuquerque, NM? USA, p237-241，1 995的論文以及本發明的其他參考文獻。
於離子輔助方法中，較佳的是使用氬氣（A〇之類游離化 氣體以防所形成的薄膜受到氧化。這會使所形成的薄膜穩 定下來且能夠很容易地利用光學薄膜厚度計控制其薄膜厚 度。
爲了確保該塑膠基板與抗反射膜之間具有絕佳的黏性且 於離子輔助方法中氣相沈積之初始薄膜形態具有良好的均 勻度’可能在形成該基礎層之前使該塑膠基板接受離子槍 的預處理。該離子槍預處理中的游離化氣體可能是氧氣或 氬氣中的任意·一種。有關其功率範圍，較佳的是50到200 伏特的加速電壓，且較佳的是5 0到1 5 0毫安培的加速電 流。 若其加速電壓或加速電流中任意一個或是兩者都低於給 定如上的個別下限，則在某些例子裡改良該塑膠基板與形 成其上之基礎層間黏性的效應是不夠的。另一方面，若其 加速電壓或加速電流中任意一個或是兩個都超過個別的上 限，則有時候會使該塑膠基板連同經硬化的薄膜以及其上 的硬塗層變黃，或者有時候會減低該光學元件的耐磨損性。 578004 五、發明説明（4 ) 根據本發明，係在已於基板上提供由鈮製成的基礎層之 後形成功能性抗反射膜。用來形成該功能性膜的方法並未 特別限定。例如，該功能性膜可能是透過諸如化學氣相沈 積法（CVD)或物理氣相沈積法(PVD)之類氣相沈積法或是諸 如離子電鍍氣相沈積法之類其他方法而形成的。 較佳的是，該抗反射膜係包括用來當作低折射性層的二 氧化矽層以及當作高折射性層的二氧化鈦層。必要時，該 抗反射膜可能包括由由鈮製成的金屬層。 若於離子輔助方法中利用氬氣當作用於二氧化矽沈積的 游離化氣體以形成用來當作低折射性層的二氧化矽層，則 能夠舒緩此層內的應力因此改良其耐磨損性。爲了獲致這 種必要的結果，較佳的是將該離子輔助方法的條件爲在氣 相沈積裝置之圓頂上具有1 5到35微安培的離子電流密度 以及400到700伏特的加速電壓。 若該離子電流密度是低於1 5微安培或者該加速電壓是 低於400伏特，則可能是很難獲致舒緩應力的效應以及改 良其耐磨損性的效應。另一方面，若該離子電流密度是超 過35微安培或者該加速電壓是超過700伏特，則有時候 可能使該塑膠基板變黃或者可能多少使其光學性能受到破 壞。 · 也可能於離子輔助方法中形成諸如二氧化鈦層之類的 高折射性層。至於游離化氣體較佳的是使用氧氣及氬氣， 更佳的是使用氧氣及氬氣的混合物，因爲這會允許吾人改 良所形成高折射性層的折射率並提高對耐磨損性的改良。 578004 五、發明説明（5 ) 較佳的是使氧氣對氬氣的混合比例落在丨：〇. 5到2的範圍 內。 用來形成高折射性層的材料有二氧化鈦、氧化鈮（Nb205) 、氧化鉬（Ta205)、氧化鉻（Zr02)、氧化釔（γ2〇3)、及其混· 合物。較佳的實例包含二氧化鈦、氧化鈮（Nb205)、氧化 鉬（Ta205)、及其混合物。 若使用二氧化鈦、氧化鈮（Nb205)、或兩者的化合物， 較佳的是將該離子輔助方法的條件設定爲在氣相沈積裝置 之圓頂上具有8到1 5微安培的離子電流密度以及300到 7〇〇伏特的加速電壓。較佳的是使游離氣體中氧氣對氬氣 的混合比例落在從1:0.7到1:1.0的範圍內。 若其離子電流密度、加速電壓、以及游離氣體混合比落 在所定義範圍之外，可能無法獲致想要的折射率，另外可 能增加其吸收率及/或降低其耐磨損性。 較佳的是，本發明之光學元件內基礎層的厚度是落在從 1.0到5.0奈米的範圍內。若其厚度超出所定義的範圍， 有時候該基礎層可能出現在該薄膜內產生吸收的問題。 以下將藉由標示其材料及層膜厚度說明該塑膠基板上所 形成基礎層（BL)及抗反射膜之層膜組成的兩種較佳實施例 (A)和（B)。於這類實施例中，由第一到第七層構成的層壓 結構會扮演著抗反射膜的角色。 578004 五、發明説明（6 ) (A) (B) 基礎層 鈮 1到5奈米 基礎層： 鈮 1到5奈米 第一層 二氧化矽 5到50奈米 第一層： 二氧化矽 5到50奈米 第二層： 二氧化鈦 1到15奈米 第二層： 鈮 1到1 5奈米 第三層·· 二氧化矽 20到360奈米 第三層： 二氧化矽 20到360奈米 第四層： 二氧化鈦 5到55奈米 第四層： 二氧化鈦 5到55奈米 第五層： 二氧化矽 5到50奈米 第五層： 二氧化矽 5到50奈米 第六層： 二氧化鈦 5到1 3 0奈米 第六層： 二氧化鈦 5到]30奈米 第七層： 二氧化矽 70到100奈米 第七層： 二氧化矽 7〇到100奈米 上述 薄膜厚度 範圍對該塑 膠基板與該抗反射 膜之間的黏 性而言 以及對該 光學元件的 耐熱性及 :耐衝擊性而言都是最 佳的厚 度範圍。 本發 明中用於 該塑膠基板 的材料並未受到特 殊限制。較 佳的實 例係包含 甲基丙烯酸 甲酯均聚 :物、甲基 丙烯酸甲酯 與一個 或多個其他單體之共 聚物、二 甘醇雙烯 丙基碳酸酯 均聚物 、二甘醇 雙烯丙基碳 酸酯及一 •個或多個 其他單體之 共聚物 、含硫共 聚物、鹵素 共聚物、 聚碳酸酯 、聚苯乙儲 、聚氯 乙烯、不 飽和聚酯、 聚對苯二 .甲酸乙二酯、聚胺基 甲酯、 及聚硫胺 甲酸酯。 必要 時，本發明的光學元件可能包拒 i該塑膠基 板與該基礎 層之間 的硬化膜 〇 對該 硬化膜而 言，使用的 較佳組成係包括金 屬氧化物膠 體粒子以及由下列一般公式 表出的有 機矽化合 物。 (R1)a(R2； 丨 bSi(OR3)4_(a + b) -8- (1) 578004 五、發明説明（7 ) 其中R1及R2各係獨立地選自1到8個碳的烷基、2到8 個碳的_基、芳基（苯基或含有至少一個選自能夠選擇性 地取代爲一個或多個i到3個碳的烷基而由硫和氮構成的 雜原子且係由5到6個成員組成的雜芳基）、鹵素、縮水 甘油氧基、環氧基、胺基、苯基、氫硫基、甲基丙烯氧基 、及氰基；而R3係選自1到,8個碳的烷基、1到8個碳的醯 基、及苯基；而a及b各獨立地爲0或1。 由一般公式（1)表出之有機矽化合物的明確實例係包含 甲基矽酸鹽、乙基矽酸鹽、正丙基矽酸鹽、異丙基矽酸鹽 、正丁基矽酸鹽、第三丁基矽酸鹽、第三丁基矽酸鹽、四 乙烯氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、 甲基三丙氧基矽烷、甲基三乙烯氧基矽烷、甲基三丁氧基 矽烷、甲基三戊氧基矽烷、甲基三苯氧基矽烷、甲基三苄 氧基矽烷、甲基三苯乙氧基矽烷、縮水甘油氧基甲基三甲 氧基砂丨兀、縮水甘油氧基甲基二乙氧基砂院、a -縮水甘 油氧基乙基三乙氧基矽烷、縮水甘油氧基乙基三甲氧 基矽烷、/3 -縮水甘油氧基乙基三乙氧基矽烷、α -縮水甘 油氧基丙基三甲氧基矽烷、α -縮水甘油氧基丙基三乙氧 基矽烷、沒-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、/5 -縮水甘 油氧基丙基三乙氧基矽烷、7-縮水甘油氧基丙基三甲氧 基矽烷、r -縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、r -縮水甘 油氧基丙基三丙氧基矽烷、r -縮水甘油氧基丙基三丁氧 基矽烷、r -縮水甘油氧基丙基三苯氧基矽烷、α -縮水甘 油氧基丁基三甲氧基矽烷、α-縮水甘油氧基丁基三乙氧 578004 五、發明説明（8 ) 基矽烷、yS -縮水甘油氧基丁基三甲氧基矽烷、/3 -縮水甘 油氧基丁基三乙氧基矽烷、r-縮水甘油氧基丁基三甲氧 基矽烷、r-縮水甘油氧基丁基三乙氧基矽烷、縮水甘 油氧基丁基三甲氧基矽烷、縮水甘油氧基丁基三乙氧 基矽烷、（3,4-環氧基環己基）甲基三甲氧基矽烷、（3,4-環 氧基環己基）甲基三乙氧基矽烷、yg -(3，4-環氧基環己基）乙 基三甲氧基矽烷、^-(3,4-環氧基環己基）乙基三乙氧基矽 烷、/9 - (3，4-環氧基環己基）乙基三丙氧基矽烷、/3 -(3,4-環氧基環己基）乙基三丁氧基矽烷、/3 -(3,4-環氧基環己基） 乙基三苯氧基矽烷、r-(3,4-環氧基環己基）丙基三甲氧基 矽烷、r-(3,4-環氧基環己基）丙基三乙氧基矽烷、<5-(3,4 -環氧基環己基）丁基三甲氧基矽烷、（5 -(3，4-環氧基環己基） 丁基三乙氧基矽烷、縮水甘油氧基二甲基二甲氧基矽烷、 縮水甘油氧基一甲基~^乙氧基砂院、α -縮水甘油氧基乙 基甲基二甲氧基矽烷、α-縮水甘油氧基乙基甲基二乙氧 基矽烷、/3 -縮水甘油氧基乙基甲基二甲氧基矽烷、Θ -縮 水甘油氧基乙基甲基二乙氧基矽烷、α-縮水甘油氧基丙 基甲基二甲氧基矽烷、α-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧 基矽烷、/3 -縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、Θ -縮 水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、7 •縮水甘油氧基丙 基甲基二甲氧基矽烷、r-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧 基矽烷、r -縮水甘油氧基丙基甲基二丙氧基矽烷、7 -縮 水甘油氧基丙基甲基二丁氧基矽烷、T-縮水甘油氧基丙 基甲基二苯氧基矽烷、縮水甘油氧基丙基乙基二甲氧 -10- 578004 五、發明説明（9 )
基矽烷、r-縮水甘油氧基两基乙基二乙氧基矽烷、r-縮 水甘油氧基丙基乙烯基二甲氧基矽烷、r -縮水甘油氧基 丙基乙烯基二乙氧基矽烷、r-縮水甘油氧基丙基苯基二 甲氧基矽烷、r-縮水甘油氧基丙基苯基二乙氧基矽烷、 乙基三甲氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基 矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基乙氧基矽烷 、苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、苯基三乙烯氧 基石夕院、r -氯化丙基三甲氧基矽烷、r -氯化丙基三乙氧 基矽烷、r -氯化丙基三乙烯氧基矽烷、3,3,3_三氟化丙基 三甲氧基矽烷、r -甲基丙烯氧基丙基三乙氧基矽烷、r -氫硫基丙基三甲氧基矽烷、r-氫硫基丙基三乙氧基矽烷 、/s-氰基乙基三乙氧基矽烷、氯化甲基三甲氧基矽烷、 氯化甲基三乙氧基矽烷、N-( yg -胺乙基）-7 ·胺丙基三甲氧 基矽烷、n-(石-胺乙基）-r -胺丙基甲基二甲氧基矽烷、 r ·胺丙基甲基二甲氧基矽烷、ν·( /3 -胺乙基）-r -胺丙基 三乙氧基矽烷、N-( /3 -胺乙基）-7 -胺丙基甲基二乙氧基矽 烷、二甲基二甲氧基矽烷、苯基甲基二甲氧基矽烷、二甲 基二乙氧基矽烷、苯基甲基二乙氧基矽烷、r -氯化丙基 甲基二甲氧基矽烷、r-氯化丙基甲基二乙氧基矽烷、 甲基丙烯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、r-甲基丙烯氧基 丙基甲基二乙氧基矽烷、r-氫硫基丙基甲基二甲氧基矽 烷、r -氫硫基丙基甲基二乙氧基矽烷、甲基乙烯基二甲 氧基矽烷、及甲基乙烯基二乙氧基矽烷。 一般而言金屬氧化物膠體粒子指的是粒子尺寸爲1到 -11- 578004 五、發明説明（1G) 500奈米的微細金屬氧化物粒子。其較佳實例有由氧化鎢 (W03)、氧化鋅（ZnO)、氧化矽（Si02)、氧化鋁（Al2〇3)、氧 化鈦（Ti〇2)、氧化锆（Ζι·〇2)、氧化錫（Sn〇2)、氧化鈹（BeO) 或氧化銻（Sb205)構成的膠體粒子。它們可以單獨使用或是 由其中兩種或更多種構成的混合物。 實例 吾人將參照下列實例依更詳盡的方式說明本發明’不過 本發明的架構並不受限於這些實例。 根據本發明說明如下的方法評估下列實例中所得到光學 元件的物理性質。縮寫pbw指的是「重量份」。 (Π發光诱射率及發光反射率 利用由日立公司製造其型號爲U-3410的光譜儀量測用 來當作樣品在兩個表面上都含有抗反射膜之塑膠透鏡的發 光透射率（Υτ)及發光反射率（Yr)。 (2)薄膜黏性 利用切割工具將該塑膠透鏡的表面切割成具有100個各 爲1毫米xl毫米的十字切口。將黏膠Cellotape塗覆於這 類十字切口面積上並在拍擊下將之剝除。計數剩餘十字切 口的數目，且於下列各表中將薄膜黏性表示爲（剩餘十字 切口的數目）/100。 (3 )耐磨損忤 在施加1 kgf/cm2的負載下以鋼毛摩擦該塑膠透鏡的表 面。在20次摩擦之後，根據下列規範評估該塑膠透鏡的 表面狀態。 -12- 578004 五、發明説明（η ) U A : 很少刮痕 ^ * 找到一些薄的刮痕標g己 B : 找到很多薄的以及一些厚的刮痕標記 C : 找到很多薄的以及厚的刮痕標記 D : 幾乎完全被剝除 (4) 耐熱件 將塑膠透鏡放進烘箱內預熱到所選擇的溫度且留置其中 1小時。這個實驗是從60°C開始以5 °C之增量在不同溫度 下執行的。在1小時之後，測量該塑膠透鏡無法承受熱處 理而發生破裂的溫度。下列各表中係將這個溫度給定爲耐 熱性。 (5) 耐鹼性 在20°C下將塑膠透鏡浸蘸於10%氫氧化鈉水溶液中1 小時，並根據下列規範評估其表面狀態·· UA ： 很少變化 A ： 找到一些 剝 落 點 B ： 找到很多 剝 落 點 C ： 找到很多 剝 落 點以及一些剝落方塊 D ： 幾乎完全 被 剝 除 (6) 耐衝擊性 製備其中心厚度爲2.0毫米而其透鏡功率爲〇· 00的塑膠 透鏡並使之接受定義爲FDA的落球測試。「〇」係用來 標示出良好的樣品；而「X」則用來標示出不良的樣品。 (7) 各層及各薄膜厚度 -13- 578004 五、發明説明（u) 利用其波長爲500奈米的光量測出由鈮製成的基礎層以 及該抗反射膜上各單獨層的厚度。 實例1至12 以90pbw的膠體矽石（由日產化學工業有限公司製造其 型號爲Snowtex-40的產品）、81.6pbw的甲基三甲氧基矽 烷、以及T -縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷當作有機矽 化合物，2.0pbw的0.5N鹽酸、20pbw的醋酸以及90pbw 的水裝塡到玻璃容器之內且在室溫下攪拌8小時。然後， 將所得到的溶液留置室溫達16小時以獲得一種經水解的 溶液。在這種溶液中加入120份的異丙醇、120pbw的正 丁醇、16pbw的乙醯丙銅鋁、〇.2pbw的聚矽氧界面活性劑 、以及0.1 pbw的紫外線吸收劑。在室溫下將該混合物攪 拌8小時，然後在室溫下使之熱成24小時以獲得塗覆液。 將已接受鹼性水溶液之預處理的塑膠透鏡基板（由二甘 醇雙烯丙基碳酸酯製成的，其折射率爲1.50，其中心厚度 爲2.0毫米，且其透鏡功率爲0·00)浸蘸於該塗覆液內。在 完成浸蘸之後，以20厘米/分鐘的拖拉速率取出該塑膠透 鏡。然後使該塑膠透鏡在1 20°C下加熱2小時以形成硬化 薄膜。 接下來，根據離子輔助方法利用氬氣在如表1至6所示 的加速電壓及曝光時間下令所得到的塑膠透鏡接受離卞槍 處理，因此於其上提供了經硬化的硬塗層（以下稱爲層A)。 然後，根據離子輔助方法在如表1至表6所示的條件下 ，將基礎層以及由如表1至表6所示之第一至第七層組成 -14- 578004
五、發明説明（ 的功能性薄膜形成於該硬塗層A上，因此獲致各塑膠透鏡 樣品。 根據上述方法（1)至（7)對各樣品進行評估，並將其結果 顯示於表1至表6。 比較例1至4 "
依與實例1至12相同的方式獲致各塑膠透鏡，除了未 形成該基礎層且不是以離子輔助方法而是以氣相沈積法形 成該硬塗層及由第一至第七層組成的功能性薄膜之外。 根據上述方法（1)至（7)對各樣品進行評估，並將其結果 顯示於表1至表8。
•15- 578004 五、發明説明（14 ) 實例2 二甘醇雙烯丙基碳酸酯 層A 150V 100mA 60秒 1用離子槍的設定値 | 100mA 160mA 105mA 160mA 105mA 160mA 105mA 160mA 用於Nb及Si〇2的Ar氣 用於Ti02的02及Ar(l ·· 1)混合物 塑膠透鏡功能的評估 容 (N 00 d 99.0% 100/100 UA至A 100°C UA至A 〇 1 150V I 1 450V I 360V I 450V I 360V 450V 360V 450V 光學薄膜厚度 4.0nm 22.0nm 29.0nm 48.5nm 98.0nm 23.5nm 88.Onm 130.Onm 薄膜型式 2 Si02 Ti02 Si02 | Ti02 | | Si02 | I Ti02 I | Si02 ] 實例1 二甘醇雙烯丙基碳酸酯 層A 150V 100mA 60秒 用離子槍的設定値 100mA | 160mA | [105mA [160mA | | 105mA | 丨 160mA | I 105mA | 160mA | ,<!□ 赵〇 JO *2? 0.82% ； 99.0% 100/100 UA 95〇C UA 〇 150V 450V 360V 450V ] | 360V | | 450V 1 360V ] 450V | 光學薄膜厚度 4.0nm 31.5nm 3.5nm 235.Onm 23.5nm 42.5nm 251.5nm 118.0nm ! 薄膜型式 Si02 Ti02 Si02 Ti02 Si02 Ti02 Si02 塑膠透鏡基板 硬塗層 預處理用的離子加速電壓 電流 曝光時間 所用氣體 基礎層 _ 1 搬 _ 11 第三層 第四層 第五層 第六層 第七層 用於離子輔助的氣體 發光反射率(Yr)°/。 發光透射率(Υτ)% 薄膜黏性 耐磨損性 耐熱性 耐鹼性 耐衝擊性 -16- 578004 五、發明説明（15 )
實例4 二甘醇雙烯丙基碳酸酯 層A 150V 100mA 60秒 用離子槍的設定値 100mA 160mA 105mA 160mA 105mA 160mA 105mA 160mA 用於Nb及Si02的Ar氣 用於Ti02的02及Ar(l: 1)混合物 塑膠透鏡功能的評估 0.68% 99.3% 100/100 UA至A 100°C UA 〇 150V 450V 360V 450V 360V 450V 360V 450V 光學薄膜厚度 4.0nm 108.Onm 52.5nm 271.5nm 38.6nm 38.6nm 242.5nm 119.0nm 薄膜型式 JD z Si02 Ti02 Si02 Ti02 L Si02 ! ：Ti02 ! Si02 實例3 二甘醇雙烯丙基碳酸酯 層A 150V 100mA 60秒 W 100mA 160mA | 105mA | | 100mA | | 105mA | | 160mA | | 105mA | | 160mA | 用於Nb及Si02的Ar氣 用於Ti02的02及Ar(l ·. 1)混合物 CN 00 〇 99.0% 100/100 UA 95〇C UA 〇 •m 輕 H*7 錄 150V 450V | 360V | | 150V | | 360V | 450V ! 360V ! 450V i光學薄膜厚度 3.5nm 94.0nm 3.5nm 94.0nm 225.5nm 42.6nm 249.Onm 117.Onm 薄膜型式 Si02 Ti02 Si02 Ti02 Si02 丨 Ti02 1_ I Si02 塑膠透鏡基板 硬塗層 預處理用的離子加速電壓 電流 曝光時間 所用氣體 基礎層 , 1 搬 1 i 搬 _ m 搬 第四層 第五層 幽 < 搬 第七層 用於離子輔助的氣體 發光反射率(Yr)% 發光透射率(Υτ)% 薄膜黏性 耐磨損性 耐熱性 耐鹼性 耐衝擊性 17 578004 五、發明説明（16 )
e漱 實例6 二甘醇雙烯丙基碳酸酯 層A 150V 100mA 40秒 用離子槍的設定値 100mA 160mA j 100mA 160mA 105mA 160mA 105mA 160mA 用於Nb及Si02的Ar氣 用於Ti02的02及Ar(l: 1)混合物 塑膠透鏡功能的評估 0.68% 99.3% 100/100 95〇C UA 〇 150V 450V 150V 450V 360V 450V 360V 450V 光學薄膜厚度 ; 3.5nm 111.9nni 3.5nm 111.9nm 25.2iim 41.2nm 245 .Onm 119.3nm 薄膜型式 Si02 r^i z Si02 ! Ti02 I Si02 1 Ti02 Si02 實例5 二甘醇雙烯丙基碳酸酯 層A 150V 100mA 40秒 用離子槍的設定値 100mA 160mA 105mA 160mA | |l05mA I 1 160mA 105mA 160mA (Ν •S向 赵〇 迄g 0.68% 99.3% 100/100 UA至A 100°C UA至A 〇 150V | 450V | 360V | 450V 1 360V| | 450V | | 360V | 1 450V ! 光學薄膜厚度 4.0nm 7.9nm 28.4nm 49.0nm 116.5nm 10.9nm 110.8nm 125.5nm 1 薄膜型式 Si02 Ti02 Si02 Ti02 | Si02 Ti02 | si〇2 塑膠透鏡基板 硬塗層 預處理用的離子加速電壓 ι® 曝光時間 所用氣體 基礎層 _ 1 派 _ II 搬 幽 HI 搬 第四層 第五層 第六層 第七層 用於離子輔助的氣體 發光反射率(Yr)% 發光透射率(Υτ)% 薄膜黏性 1 耐磨損性 耐熱性 耐鹼性 耐衝擊性 -18 - 578004 五、發明説明（u )
寸« 實例8 二甘醇雙烯丙基碳酸酯 層A 150V 100mA 60秒 用離子槍的設定値 100mA 160mA 120mA 160mA 120mA 160mA 120mA 160mA <π 嫉1 < 2 赵Ο Z S 炱d 塑膠透鏡功能的評估 0.80% 99.1% 100/100 UA 95〇C UA 〇 150V 450V 420V 450V 420V 450V 420V 450V | 光學薄膜厚度 4.0nm 10.5nm 26.0nm 54.2nm 94. Onm 24.2nm 91.Onm 134.lnm 薄膜型式 Si02 Ta205 Si02 Ta205 j Si〇2 1 Ta2〇5 Si02 實例7 二甘醇雙烯丙基碳酸酯 層A 150V 100mA 60秒 用離子槍的設定値 100mA | 160mA | 1 120mA I 160mA 120mA | 160mA 1 120mA | 1 160mA I 鬆 ^ S se 〇莜 向〇 BE 0.80% 99.1% 100/100 UA 95〇C UA 〇 | 150V | 450V | 420V | 450V | | 420V | 450V | 420V | | 450V | 光學薄膜厚度 4.0mn 14.6nm 9.5nm 292.Onm 66.8nm 29.7nm 124.9nm 131.2nm 薄膜型式 Si02 Ta205 Si02 Ta205 Si02 Ta205 Si02 塑膠透鏡基板 硬塗層 預處理用的離子加速電壓 電流 曝光時間 所用氣體 基礎層 _ 1 搬 _ 11 _ in 搬 第四層 第五層 第六層 第七層 用於離子輔助的氣體 發光反射率(YR)% 發光透射率(Υτ)% 薄膜黏性 1 耐磨損性 耐熱性 耐鹼性 耐衝擊性 -19 - 578004 五、發明説明（18 ) ς« 實例Κ) 二甘醇雙烯丙基碳酸酯 層A 150V 100mA 60秒 iM iH 鎞 100mA 160mA 105mA 160mA 105mA 160mA 105mA 160mA 用於Nb及Si〇d9Ar氣 用於Nb205的02及Ar(l :0.11)混合物 塑膠透鏡功能的評估 0.68% 99.3% 100/100 UA至A 100°C UA至A 〇 -ΠΊ 鑛 150V 1 450V 360V 1 1 450V 360V 450V 360V 450V 光學薄膜厚度 4.0iim 10.5nm L 26.4nm 54.2nm 94. Onm 24.2mn 91.Onm 134.1iim 薄膜型式 Si02 Ti02 ：Si02 | Ti02 | I Si02 I |Ti02 I I Si02 I 實例9 二甘醇雙烯丙基碳酸酯 層A 150V 100mA 60秒 用離子槍的設定値 100mA 160mA 105mA 160mA | 105mA ] 160mA 105mA 160mA 嫉f 扔二 赵〇 0.68% 99.3% 100/100 UA 95〇C UA 〇 150V 450V 360V | 450V | | 360V | | 450V ] 360V [450V | 光學薄膜厚度 4.0iim 33.5nm 4.5nm 292.Onm 23.9nni 46.2nm 243.8nm 121.2nm 薄膜型式 Si02 Nb205 Si02 Nb205 Si〇2 ,Nb205 ! iSi〇2_ 塑膠透鏡基板 硬塗層 預處理用的離子加速電壓 電流 曝光時間 所用氣體 基礎層 _ 1 派 _ II 濉 _ in 派 第四層 第五層 第六層 第七層 用於離子輔助的氣體 發光反射率(Yr)% 發光透射率(Υτ)% 薄膜黏性 耐磨損性 耐熱性 耐鹼性 耐衝擊性
-20 - 578004 五、發明説明（19 )
9撇 實例12 二甘醇雙烯丙基碳酸酯 層A 150V 100mA 40秒 Μ 100mA 160mA 105mA I 160mA 105mA 160mA 105mA 160mA 用於Nb及Si02的Ar氣 用於Nb205的02及Ar(l :0.11)混合物 塑膠透鏡功能的評估 0.68% 99.3% 100/100 UA至A 100°C UA至A 〇 饑 150V 450V 360V 450V 360V 450V 360V 450V 光學薄膜厚度 4.0nm 10.5nm 26.4nm 54.2nm 94.0mn 24.2nm 91.0nm 134.5nm 薄膜型式 Si02 Nb205 Si02 [Nb205 Si02 | Nb205 | I Si02 I 實例11 二甘醇雙烯丙基碳酸酯 層A 150V 100mA 40秒 |用離子槍的設定値 100mA 160mA | | 100mA | | 160mA | 105mA | 160mA | 105mA | 160mA I 用於Nb及Si0^9A1•氣 用於Nb205的02及Ar(l :0.11)混合物 0.68% 99.3% 100/100 95〇C UA 〇 | 150V | | 450V | | 150V | | 450V | 360V 1 450V | | 360V j 450V 光學薄膜厚度 3.5nm 111.6nm 3.5nm 111.6nm 24.9nm 39.5nm 丨 _1 236.3nm 120.2nm 薄膜型式 Si02 Si02 Nb205 i si〇2 i _1 | Nb2〇5 I Si02 塑膠透鏡基板 硬塗層 預處理用的離子加速電壓 iff 曝光時間 所用氣體 基礎層 _ 1 , 11 第三層 第四層 第五層 第六層 第七層 用於離子輔助的氣體 發光反射率(Yr)% 發光透射率(Υτ)% 薄膜黏性 耐磨損性 耐熱性 耐鹼性 耐衝擊性 -21 - 578004 五、發明説明（2ϋ ) L與 比較例2 二甘醇雙烯丙基碳酸酯 層A 無預處理 用離子槍的設定値 1 1 1 1 1 1 1 1 塑膠透鏡功能的評估 1.1% 98.7% 95/100 Β至C 70°C B至C 〇 1 1 1 1 1 1 1 1 光學薄膜厚度 1 22.0nm 29.0nm 48.5nm 98.0mn 23.5nm 丨 88.Onm ! 130.Onm 薄膜型式 1 Si02 Ti02 | Si02 ] | Ti〇2 I | Si02 | Ti02 Si02 比較例1 二甘醇雙烯丙基碳酸酯 層A 無預處理 用離子槍的設定値 1 1 1 1 1 1 1 1 1.1% 98.7% 95/100 PQ 70°C PQ X 1 扁 1 1 1 1 1 1 光學薄膜厚度 1 31.5nm 3.5nm 238.Onm 23.5nm 425.Onm 251.5nm 118.Onm _1 薄膜型式 1 Si02 Ti02 Si02 「Ti02 Si02 i Ti02 Si02 塑膠透鏡基板 硬塗層 預處理用的離子加速電壓 電流 曝光時間 所用氣體 基礎層 1 濉 幽 11 搬 Dim Hi 搬 第四層 第五層 第六層 第七層 發光反射率(Yr)°/〇 發光透射率(Υτ)% 薄膜黏性 耐磨損性 耐熱性 耐鹼性 耐衝擊性 -22_ 578004 五、發明説明（21 )
8« 比較例4 二甘醇雙烯丙基碳酸酯 層A 無預處理 用離子槍的設定値 1 1 1 1 1 1 1 i 塑膠透鏡功能的評估 1.2% 98.6% 95/100 Β至C 75〇C P3 X 1 1 1 1 1 1 1 1 光學薄膜厚度 1 10.5nm 26.4iim 1 里 . 54.2nm 94. Onm 24.2nm 91.Onm 134.1nm 薄膜型式 1 Si02 Ta2〇5 | Si02 I 1 Ta2〇5 I | Si02 ] | Ta205 | I Si02 I 比較例3 二甘醇雙烯丙基碳酸醋 層A 無預處理 ^用離子槍的設定値 1 1 1 1 1 1 1 1 1.2% 98.6% 95/100 PQ 70°C PQ X 1 1 1 1 1 1 1 1 i光學薄膜厚度 1 14.6nm 9.5nm 292.Onm 66.8iini 29.7nm _1 124.9nm 131.2nm 薄膜型式 1 Si02 Ta205 Si02 | Ta205 Si02 Ta205 Si02 塑膠透鏡基板 硬塗層 預處理用的離子加速電壓 電流 曝光時間 所用氣體 基礎層 第一層 第二層 Dl5 HI 濉 第四層 第五層 第六層 第七層 發光反射率(Yr)% 發光透射率(Υτ)°/〇 1 薄膜黏性 1 耐磨損性 耐熱性 耐鹼性 耐衝擊性 -23 - 578004 五、發明説明（22 ) 如表1至表6所示，實例1至實例12的各塑膠透鏡都 具W從0.68至0.82%的極小發光反射率以及從99.0至 99.3%的極高發光透射率。另外，它們的黏性、耐磨損性 、耐熱性、耐鹼性及耐衝擊性都是良好。 與之相反地，比較例1至4的各塑膠透鏡都具有從1 · 1 至1.2%的極高發光反射率以及從98.6至98.7%的極低發 光透射率。另外，它們的黏性、耐磨損性、耐熱性、耐鹼 性及耐衝擊性都比實例1至實例12中各塑膠透鏡的爲差。 發明的效果 如同以上的詳細說明，本發明的光學元件含有呈低反射 率及高透射率的抗反射膜，且會在該塑膠基板與該抗反射 膜之間呈現出絕佳的黏性且會呈現出絕佳的耐磨損性、耐 熱性、耐鹼性及耐衝擊性。 -24-
Claims (1)
- 578004 六、申請專利範圍 第90120086號「具抗反射膜之光學元件」專利案 (91年11月12日修正） 六申請專利範圍： 1.一種光學元件，包括塑膠基板/及依序在其上的含 鈮（Nb)基礎層，和抗反射膜。 2 ·如申請專利範圍第1項之光學元件，其中該基礎層 係由鈮構成。 3 .如申請專利範圍第1項之光學元件，其中該基礎層 的厚度爲1.0至5.0奈米。 4 .如申請專利範圍第1項之光學元件，其中該基礎層 係可藉由離子輔助方法得到的。 5 .如申請專利範圍第1項之光學元件，其中該抗反射 膜包括二或多層。 6.如申請專利範圍第5項之光學元件，其中該抗反射 膜中至少一層係可藉由離子輔助方法得到的。 7 .如申請專利範圍第5項之光學元件，其中該抗反射 膜包括低反射的二氧化矽層以及高反射的二氧化鈦 層0 8 .如申請專利範圍第1至3項中任一項之光學元件， 其中該抗反射膜包括一由鈮構成的層。 9 .如申請專利範圍第5項之光學元件，其中該抗反射 膜係包括依序提供於該基礎層上的第一至第七層， 其中第一、第三、第五、和第七層都是二氧化矽層 578004 六、申請專利範圍 ，而第二、第四、和第六層都是二氧化鈦層。 I 〇 .如申請專利範圍第5項之光學元件，其中該抗反射 膜係包括依序提供於該基礎層上的第一至第七層，其 中第一、第三、第五、和第七層都是二氧化矽層，第 二層爲鈮層，而第四和第六層則是二氧化鈦層。 II .如申請專利範圍第1 - 7、9和1 0項中任一項之光學 元件，其更包括位於該塑膠基板與該基礎層之間的 一硬化膜。
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