Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP2020024237A - 光学製品 - Google Patents

光学製品 Download PDF

Info

Publication number
JP2020024237A
JP2020024237A JP2016242185A JP2016242185A JP2020024237A JP 2020024237 A JP2020024237 A JP 2020024237A JP 2016242185 A JP2016242185 A JP 2016242185A JP 2016242185 A JP2016242185 A JP 2016242185A JP 2020024237 A JP2020024237 A JP 2020024237A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical product
layer
refractive index
multilayer film
product according
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2016242185A
Other languages
English (en)
Inventor
慶二 松坂
Keiji Matsuzaka
慶二 松坂
正章 能勢
Masaaki Nose
正章 能勢
中村　勝也
Katsuya Nakamura
勝也 中村
洋輔 青木
Yosuke Aoki
洋輔 青木
秀和 今関
Hidekazu Imazeki
秀和 今関
靖 水町
Yasushi Mizumachi
靖 水町
康之 野村
Yasuyuki Nomura
康之 野村
敬二 濱
Keiji Hama
敬二 濱
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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 Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2016242185A priority Critical patent/JP2020024237A/ja
Priority to PCT/JP2017/033841 priority patent/WO2018110017A1/ja
Publication of JP2020024237A publication Critical patent/JP2020024237A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • 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
    • G02B1/115—Multilayers
    • 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
    • G02B1/18—Coatings for keeping optical surfaces clean, e.g. hydrophobic or photo-catalytic films
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/26—Reflecting filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/28—Interference filters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

【課題】触媒効果を発揮しつつ、所望の分光特性を得ることができる光学製品を提供する。【解決手段】３層以上の多層膜を成膜したガラス基材を有する光学製品は、前記多層膜は、少なくとも１層の低屈折率層と、少なくとも１層の高屈折率層とを組み合わせて用いることで、前記光学製品の分光特性を調整するようになっており、前記ガラス基材から最も遠い最上層が前記低屈折率層であり、前記最上層に隣接した前記高屈折率層が光触媒機能を有する金属酸化物を主成分とする機能層であり、以下の条件式を満たす。６０ｎｍ≦ＴＬ≦３５０ｎｍ （１）２２０ｎｍ≦Ｔｃａｔ≦７００ｎｍ （２）ここで、ＴＬ：前記最上層の膜厚Ｔｃａｔ：前記機能層の膜厚【選択図】図１

Description

本発明は、多層膜を成膜した光学製品に関する。
例えば酸化チタンは、高い光触媒効果を有することが知られている。より具体的には、酸化チタンにＵＶ光が照射されると、酸化還元反応が強く促進されると共に、酸化チタンの表面が、水に濡れ易い親水性を呈するため、雨等の水滴で洗浄される、いわゆるセルフクリーニング作用を有することが知られている。
例えば特許文献１には、低屈折率層及び高屈折率層を交互に積層し、最上層が低屈折率層である多層反射防止膜を有し、少なくとも最上層の直下の高屈折率層が光触媒活性を有する酸化チタン又は酸化チタンを含有する複合膜のような金属酸化物の層である物品が開示されている。かかる物品は、例えば眼鏡、カメラ、双眼鏡、顕微鏡などのレンズとして用いることができ、防汚、防曇などの機能を発揮できるとされている。かかる技術を、汚れやすく且つユーザーが清掃しにくい,例えば車載用カメラやガラス建材などの光学製品に適用したいという要請がある。
特開２０００−３２９９０４号公報
ところで、特許文献１の技術では、光触媒機能を発揮するＴｉＯ2の膜厚が２００ｎｍ以下となっており、汚れやすい環境に置かれた光学製品に対し十分な光触媒効果を実現することができない恐れがある。一方で、ＴｉＯ2の膜厚を増大させれば、ある程度光触媒機能を発揮できるようにはなるが、それにより所望の光学特性を得ることができなくなるという問題もある。
本発明の目的の１つは、光触媒効果を発揮しつつ、所望の分光特性を得ることができる光学製品を提供することにある。
本発明の光学製品は、３層以上の多層膜を成膜したガラス基材を有する光学製品において、
前記多層膜は、少なくとも１層の低屈折率層と、少なくとも１層の高屈折率層とを組み合わせて用いることで、前記光学製品の分光特性を調整するようになっており、
前記ガラス基材から最も遠い最上層が前記低屈折率層であり、
前記最上層に隣接した前記高屈折率層が光触媒機能を有する金属酸化物を主成分とする機能層であり、
以下の条件式を満たす。
６０ｎｍ≦ＴＬ≦３５０ｎｍ （１）
２２０ｎｍ≦Ｔｃａｔ≦７００ｎｍ （２）
ここで、
ＴＬ：前記最上層の膜厚
Ｔｃａｔ：前記機能層の膜厚
本発明によれば、光触媒効果を発揮しつつ、所望の分光特性を得ることができる光学製品を提供することができる。
本実施の形態にかかる光学製品の断面を模式的に示す図である。 実施例である供試番号１−１の多層膜の分光特性を示す図である。 実施例である供試番号１−２の多層膜の分光特性を示す図である。 実施例である供試番号１−３の多層膜の分光特性を示す図である。 比較例である供試番号１−４の多層膜の分光特性を示す図である。 比較例である供試番号１−５の多層膜の分光特性を示す図である。 実施例である供試番号２−１の多層膜の分光特性を示す図である 実施例である供試番号２−２の多層膜の分光特性を示す図である。 実施例である供試番号２−３の多層膜の分光特性を示す図である。 実施例である供試番号２−４の多層膜の分光特性を示す図である。 実施例である供試番号３−１の多層膜の分光特性を示す図である 実施例である供試番号３−２の多層膜の分光特性を示す図である。 実施例である供試番号３−３の多層膜の分光特性を示す図である。 実施例である供試番号３−４の多層膜の分光特性を示す図である。 実施例である供試番号４−１の多層膜の分光特性を示す図である 実施例である供試番号４−２の多層膜の分光特性を示す図である。 実施例である供試番号４−３の多層膜の分光特性を示す図である。 実施例である供試番号４−４の多層膜の分光特性を示す図である。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態にかかる光学製品の断面を模式的に示す図である。図１（ａ）に示す光学製品は、ガラス基板ＧＬ上に低屈折率層Ｌと高屈折率層Ｈとが交互に積層された構造の多層膜ＭＣを有するものである。但し、ガラス基板ＧＬに高屈折率層Ｈが接していても良い。このような光学製品は光の透過機能・反射機能を有し、例えば車載用レンズや通信用レンズ、建材として用いることができる。また図１において、ガラス基材と機能層の間に位置する層を、高屈折率層や低屈折率層の代わりに、中間屈折率層の等価膜として置換しても良い。
一方、図１（ｂ）に示す光学製品は、ガラス基板ＧＬ上に金属膜Ｍを成膜し、更にその上に高屈折率層Ｈと低屈折率層Ｌとが交互に積層された構造の多層膜ＭＣを有するものである。但し金属膜Ｍに高屈折率層Ｈが接していても良い。このような光学製品は光の反射機能を有し、例えば反射鏡や建材、車載用ミラーとして用いることができる。
図１において、ガラス基材ＧＬから最も遠い最上層が低屈折率層Ｌであり、最上層に隣接した高屈折率層Ｈが光触媒機能を有する金属酸化物の機能層である。比較的強度が高い低屈折層Ｌを最上層とすることで、耐傷性を向上できる。又、機能層は、最上層を通じてＵＶ光で励起した活性酸素を用いて光触媒機能を発揮するため、最上層にできるだけ近い位置に置くことが好ましい。最上層に隣接して機能層を設けることで、例えば光触媒機能を有効に発揮できる。又、機能層として、最上層に隣接して１００ｎｍ以上の膜厚とすることが望ましく、更に光触媒効果、光活性効果を持つ金属酸化物を用いることで、表面有機物を除去し最上層の親水性を維持できるので好ましい。ＴｉＯ2を用いた機能層は、ＩＡＤを用いて成膜すると光触媒効果が高まるので好ましい。
「光触媒機能」とは、太陽光や人工光が入射することにより強力な酸化力が生じ、接触してくる有機化合物や細菌などの有害物質を有効に除去することができたり、親水作用により、水滴が表面にとどまる事を防ぎ、また油性等の汚れが定着せずに水などで洗浄されるなどのセルフクリーニング機能をいい、例えば二酸化チタンが持つ機能である。尚、「最上層に隣接する」とは、最上層と機能層が密着している場合の他、最上層と機能層との間に、その機能の発現を妨げないとみなせる層（例えば２０ｎｍ以下の層）を設ける場合も含む。
更に、本実施の形態の光学製品は以下の条件式を満たす。
６０ｎｍ≦ＴＬ≦３５０ｎｍ （１）
２２０ｎｍ≦Ｔｃａｔ≦７００ｎｍ （２）
ここで、
ＴＬ：最上層の膜厚
Ｔｃａｔ：最上層に隣接した高屈折率層（機能層）Ｈの膜厚
（１）式の値が上限以下であると、最上層を通じてＵＶ光で励起した活性酸素をやり取りすることにより光触媒効果を発揮できる。一方、（１）式の値が下限以上であると、強固な最上膜を形成できるから十分な耐傷性を確保できる。尚、好ましくは,以下の式を満たすことである。
２２０ｎｍ≦Ｔｃａｔ≦６００ｎｍ （２’）
更に好ましくは、以下の式を満たすことである。
６０ｎｍ≦ＴＬ≦２５０ｎｍ （１’）
（２）式の値が下限以上であると、機能層の膜厚を確保できるから、十分な光触媒効果を期待できる。一方、機能層の厚さが増大すればするほど光触媒効果を期待できるが、その代わり多層膜に要求される所望の分光特性を得にくくなるので、（２）式の値は上限以下とすることが望ましい。尚、好ましくは,以下の式を満たすことである。
２５０ｎｍ≦Ｔｃａｔ≦６００ｎｍ （２’’）
最上層に隣接した高屈折率層（機能層）Ｈが、Ｔｉを主成分とする酸化物（例えばＴｉＯ2）から形成されていると好ましい。ＴｉＯ2等のＴｉ酸化物は光触媒効果が非常に高いからである。
最上層がＳｉＯ2から形成されていると好ましい。夜間や屋外などではＵＶ光が入射しにくく、Ｔｉを主成分とする酸化物では親水効果が低下するが、かかる場合でも最上層をＳｉＯ2から形成することで親水効果を発揮でき、また耐傷性もより高められる。最上層にＳｉＯ2を用いる場合、成膜後に５００℃で２時間の加熱処理を施すことで、耐傷性が向上する。
最上層がＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3の混合物（但し、ＳｉＯ2の組成比が９０重量％以上）から形成されていると好ましい。これにより夜間や屋外などでも親水効果を発揮でき、またＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3の混合物とすることで耐傷性もより高められる。最上層にＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3の混合物を用いる場合、成膜後に５００℃で２時間の加熱処理を施すことで、耐傷性が向上する。尚、最上層の一部又は全部を成膜する際にイオンアシストデポジション（以下、ＩＡＤという）を用いると好ましい。これにより耐傷性を向上することができる。
多層膜ＭＣは蒸着法で成膜されており、いずれかの層はＩＡＤで成膜されていると好ましい。ＩＡＤによる成膜で分光特性のシフトズレを抑制できる。
図１（ａ）に示す多層膜ＭＣは、可視域において反射防止特性を有すると好ましい。ここで「可視域」とは波長４２０ｎｍ〜６８０ｎｍの範囲をいう。又、ここでの「反射防止特性」とは、可視域において光の反射率が２％以下であり、望ましくは１％以下,より望ましくは０．５％以下であることをいう。これにより可視域での反射防止効果を得られ、撮像レンズなどに用いると好適である。
図１（ａ）又は（ｂ）に示す多層膜ＭＣは、可視域において半透過または高反射特性を有すると好ましい。ここでの「半透過特性」とは、可視域における光の透過率が３０％以上、７０％以下の場合をいい、「高反射特性」とは、可視域において光の反射率が９０％以上であることをいう。これにより可視域での半透過ミラーや全反射ミラーが得られる。
図１（ａ）又は（ｂ）に示す多層膜ＭＣは、近赤外域において反射防止特性を有すると好ましい。ここで「近赤外域」とは波長７００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲をいう。又、ここでの「反射防止特性」とは、近赤外域において光の反射率が２％以下であり、望ましくは１％以下,より望ましくは０．５％以下であることをいう。これにより近赤外域での反射防止効果が得られる。
図１（ａ）又は（ｂ）に示す多層膜ＭＣは、近赤外域の光を７０％以上反射する特性を有すると好ましい。これにより近赤外域での反射ミラーや、ＩＲカットフィルタが得られる。
図１（ａ）又は（ｂ）に示す多層膜ＭＣは、紫外域の光を７０％以上反射する特性を有すると好ましい。ここで「紫外域」とは波長３５０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲をいう。なお紫外域における光の反射率が９０％以上であることが望ましく、さらにより望ましくは９５％以上であることをいう。これにより紫外域での反射ミラーや、紫外線カットフィルタが得られる。
多層膜ＭＣは、可視域の光、近赤外域の光のいずれか一つ以上を反射する金属膜又は誘電体多層膜を有しても構わない。ここでの「反射特性」とは、可視域又は近赤外域において光の反射率が７０％以上であり、望ましくは８５％以上であることをいう。
金属膜Ｍを用いる場合、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉのいずれかを主成分とすると好ましい。これらを適宜用いることで、使用可能域や反射率を任意に調整できる。「主成分とする」とは、当該元素の含有量が５１重量％以上、好ましくは７０重量％以上、より好ましくは９０重量％、さらに好ましくは１００重量％であることを意味する。
光学製品が以下の条件式を満たすと好ましい。
１．３≦ＮＬ≦１．５ （３）
１．９≦ＮＨ≦２．４５ （４）
ここで、
ＮＬ：低屈折率層の材料のｄ線での屈折率
ＮＨ：高屈折率層の材料のｄ線での屈折率
（３）、（４）式を満たすことで、所望の光学特性を有する光学製品を得ることができる。ここで、ｄ線とは波長５８７．５６ｎｍの波長の光をいう。低屈折率層の素材として、ｄ線での屈折率が１．４８であるＳｉＯ2や、ｄ線での屈折率が１．３８５であるＭｇＦ2を用いることができる。又、（４）式を満たす特定材料として、Ｔａ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｎｂの酸化物を好適に用いることができる。
ガラス基材ＧＬが光学パワーを有する場合、以下の条件式を満たすことが好ましい。
１．７≦Ｎｓ≦２．２ （５）
ここで、
Ｎｓ：ガラス基材ＧＬのｄ線での屈折率
光学設計上、ガラス基材のｄ線での屈折率として（５）式を満たすことで,コンパクトな構成とした上で光学製品の光学性能を高められる。（５）式を満たすガラス基材に本発明の多層膜を成膜することで、特に外界に対して露出するレンズ等に用いることができ、優れた耐環境性能と光学性能を両立することができる。
一方、ガラス基材ＧＬが光学パワーを有さない場合、以下の条件式を満たすことが好ましい。
１．４５≦Ｎｓ≦１．６５ （６）
ここで、
Ｎｓ：ガラス基材ＧＬのｄ線での屈折率
窓ガラス等の建材として光学製品を適用する場合、比較的安価でありながら高い強度を有する屈折率１．５２程度のガラス基材を用いることが望ましいからである。
本実施の形態によれば、多層膜最上層ＳｉＯ2の膜厚、密度、成膜処方および最上層に隣接した機能層のＴｉＯ2膜厚を最適化し光触媒効果の最大化を図り、合わせて分光特性調整層を設けることにより可視域、近赤外域に至る波長帯における任意の分光特性を持ち合わせた光触媒光学多層膜を提供することができる。
（実施例）
以下、上述した実施の形態に好適な実施例を、比較例と比較して評価する。以下の実施例、比較例の多層膜を形成する上で、株式会社シンクロン製の成膜装置ＢＥＳ−１３００を用い、ＩＡＤのイオン源としてＮＩＳ−１７５を用いた。
(機能層の膜厚に関する評価)
本発明者らは、光学パワーを持つガラス基材（屈折率１．８０４）上に、機能層の膜厚（ｄ（ｎｍ））を変化させつつ蒸着法にて９層の多層膜を形成して試験に供した。より具体的には、表１に示すように、ガラス基材ＴＡＦ３（ＨＯＹＡ株式会社製：屈折率１．８０４）上に、ＳｉＯ2を用いた低屈折率層、ＯＡ６００（キヤノンオプトロン株式会社製の素材）を用いた高屈折率層，ＴｉＯ2を用いた機能層を表１に示す順序で積層して成膜した。最上層としてはＳｉＯ2を用いた。各層の成膜処方及び膜構成（ガラス基板に接する層を１層目とする、以下同じ）を表１に示す。
ＯＡ６００は、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、Ｔｉ2Ｏ5の混合物であり、その具体的な組成は表２に示す通り、酸化タンタルを主成分とする。
表１及び後述する表中の屈折率ｎ（λ）は、以下の式で求めた。尚、本明細書中、屈折率はｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）で測定するものとする。
ｎ（λ）＝Ａ0＋Ａ1／（λ−Ａ2）
ここで、λはｄ線の波長であり、実施例及び比較例で用いる素材のＡ0、Ａ1、Ａ2は、それぞれ以下の値である。
ＴＡＦ３：Ａ0＝１．７６８、Ａ1＝１４．７２４（ｎｍ）、Ａ2＝１８１．５３５（ｎｍ）
Ｂ２７０（白板）：Ａ０＝１．５０４、Ａ１＝６．９１２（ｎｍ）、Ａ２＝１９３．８６６（ｎｍ）
Ｍ−ＢＡＣＤ１２：Ａ０＝１．５６１、Ａ１＝９．３８７（ｎｍ）、Ａ２＝１６０．６３（ｎｍ）
ＯＡ６００：Ａ0＝２．０１４、Ａ1＝３１．６８０（ｎｍ）、Ａ2＝２３３．８９１（ｎｍ）
ＳｉＯ2：Ａ0＝１．４６０、Ａ1＝０（ｎｍ）、Ａ2＝０（ｎｍ）
Ｈ４：Ａ0＝２．１００、Ａ1＝０（ｎｍ）、Ａ2＝０（ｎｍ）
ＴｉＯ2（機能層）：Ａ0＝２．０１３、Ａ1＝３６．１４９（ｎｍ）、Ａ2＝２８４．６５１（ｎｍ）
ＴｉＯ2：（高屈折層１）Ａ0＝２．２００、Ａ1＝７１．２２０（ｎｍ）、Ａ2＝２３４．０００（ｎｍ）
ＴｉＯ2：（高屈折層２）Ａ0＝２．２３０、Ａ1＝７１．２２０（ｎｍ）、Ａ2＝２３４．０００（ｎｍ）
成膜処方は表１に示す通りであるが、各層の成膜に関して、成膜速度ＲＡＴＥ（Å／ＳＥＣ）、酸素ガスの導入の有無及び導入する場合にはその導入量を変更して,３つの実施例（供試番号１−１〜１−３）と、２つの比較例（供試番号１−４、１−５）を作製し、以下の試験に供した。又、最上層の膜厚ＴＬは８５ｎｍ前後に固定した。成膜に際してＩＡＤは用いなかった。それぞれ加熱温度は３４０℃、開始真空度は３．００Ｅ−０３Ｐａとした。図２〜６は、供試番号１−１〜１−５の多層膜の分光特性を示す図である。
評価項目として、「光触媒効果測定」は、供試品にＹＡＺＡＷＡ社のブラックライト（型番ＢＬ２０）を供試品から距離３０ｍｍ離してＵＶ光を５分間照射し、その後、ｉｎｋｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ社の「ｖｉｓｕａｌｉｓｅｒ Ｐｅｎ」を用いて色変化を段階的に評価した。ここで、色変化度が極小のものは光触媒効果がなし（評価×）、色変化度が大のものは光触媒効果がある（評価○）とした。
（評価結果の考察）
供試番号１−１〜１−３の多層膜については、機能膜の膜厚Ｔｃａｔが３００〜５８２ｎｍであるところ、光触媒効果測定の評価が○となった（後述する表８参照）。又、各多層膜は、図２〜４に示すように主として可視域で反射率が１．５％以下（許容値を２％とする）と、可視域反射防止膜として良好な分光特性を実現している。
これに対し、供試番号１−４の多層膜については、図５に示すように主として可視域で反射率が１％以下と良好な分光特性を実現しているが、機能膜の膜厚Ｔｃａｔが８５ｎｍであるところ、光触媒効果測定の評価が×であった。これは、機能膜の膜厚が薄すぎて光触媒機能を十分発揮できなかったことによるものといえる。
一方、供試番号１−５の多層膜については、機能膜の膜厚Ｔｃａｔが８１４ｎｍであるところ、光触媒効果測定の評価が○であったが、図６に示すように可視域で反射率が許容値２％を超えてしまい、十分な反射防止効果が得られていないことがわかる。すなわち、機能膜の膜厚Ｔｃａｔが厚すぎると、分光特性が悪化することが分かる。
以上の結果より、トレードオフの関係となりがちな光触媒効果と分光特性とをバランス良く確保するには、機能膜の膜厚を少なくとも２２０ｎｍ以上、７００ｎｍ以下とすることが好ましいといえる。
（２） 本発明者らは、光学パワーを持つガラス基材上に、分光特性を変化させつつ蒸着法にて１５層又は７層の多層膜を形成して試験に供した。より具体的には、表３に示すように、ガラス基材ＴＡＦ３（ＨＯＹＡ株式会社製：屈折率１．８０４）、又はＭ−ＢＡＣＤ１２（ＨＯＹＡ株式会社製：屈折率１．５８０）上に、ＳｉＯ2を用いた低屈折率層、ＯＡ６００（キヤノンオプトロン株式会社製の素材）を用いた高屈折率層，ＴｉＯ2を用いた機能層を表３に示す順序で積層して成膜した。最上層としてはＳｉＯ2を用いた。各層の成膜処方及び膜構成を表３に示す。
成膜処方は表３に示す通りであるが、各層の成膜に関して、成膜速度ＲＡＴＥ（Å／ＳＥＣ）、酸素ガスの導入量を変更して,４つの実施例（供試番号２−１〜２−４）を作製し、光触媒効果と分光特性をそれぞれ評価した。成膜に際してＩＡＤは用いなかった。又、最上層の膜厚ＴＬは９７〜２２８ｎｍとした。それぞれ加熱温度は３４０℃、開始真空度は３．００Ｅ−０３Ｐａとした。図７〜１０は、供試番号２−１〜２−４の多層膜の分光特性を示す図である。
供試番号２−１〜２−４の多層膜については、機能膜の膜厚Ｔｃａｔが２４４〜４２７ｎｍであるところ、光触媒効果測定の評価が○となった（後述する表８参照）。又、供試番号２−１の多層膜は、図７に示すように主として近赤外域（波長７００ｎｍ〜１０５０ｎｍ）で反射率が１％以下と、近赤外域反射防止膜として良好な分光特性を実現している。供試番号２−２の多層膜は、図８に示すように主として近赤外域（波長１２００ｎｍ〜１８００ｎｍ）で反射率が１％以下と、近赤外域反射防止膜として良好な分光特性を実現している。供試番号２−３の多層膜は、図９に示すように主として可視域（４５０ｎｍ〜８５０ｎｍ）で反射率が２％以下と、可視域反射防止膜として良好な分光特性を実現している。供試番号２−４の多層膜は、図１０に示すように主として近赤外域（波長１２００ｎｍ〜１８００ｎｍ）で反射率が１．５％以下と、近赤外域反射防止膜として良好な分光特性を実現している。
（３） 本発明者らは、光学パワーを持たないガラス基材上に、分光特性を変化させつつ蒸着法にて８層,１０層又は１２層の多層膜を形成して試験に供した。より具体的には、表４に示すように、ガラス基材Ｂ２７０（ＳＣＨＯＴＴ社製：屈折率１．５２、白板ともいう）上に、金属膜、ＳｉＯ2を用いた低屈折率層、ＯＡ６００（キヤノンオプトロン株式会社製の素材）を用いた高屈折率層，屈折率２．０３２のＴｉＯ2を用いた機能層を表４に示す順序で積層して成膜した。最上層としてはＳｉＯ2を用いた。各層の成膜処方及び膜構成を表４に示す。
成膜処方は表４に示す通りであるが、各層の成膜に関して、成膜速度ＲＡＴＥ（Å／ＳＥＣ）、酸素ガスの導入量、金属膜の素材を変更して,４つの実施例（供試番号３−１〜３−４）を作製し、光触媒効果と分光特性をそれぞれ評価した。供試番号３−１の金属膜はＡｌであり、供試番号３−２の金属膜はＣｒであり、供試番号３−３の金属膜はＣｕであり、供試番号３−４の金属膜はＮｉとした。成膜に際してＩＡＤは用いなかった。又、最上層の膜厚ＴＬは７７〜８９ｎｍとした。それぞれ加熱温度は３４０℃、開始真空度は３．００Ｅ−０３Ｐａとした。図１１〜１４は、供試番号３−１〜３−４の多層膜の分光特性を示す図である。
供試番号３−１〜３−４の多層膜については、機能膜の膜厚Ｔｃａｔが３００〜３５１ｎｍであるところ、光触媒効果測定の評価が○となった（後述する表８参照）。又、供試番号３−１の多層膜は、図１１に示すように主として可視域から近赤外域（波長４００ｎｍ〜１９５０ｎｍ）で反射率が７５％以上と、広帯域反射ミラーとして良好な分光特性を実現している。供試番号３−２の多層膜は、図１２に示すように主として可視域（波長４００ｎｍ〜６５０ｎｍ）で反射率が７０％以上と、可視域反射ミラーとして良好な分光特性を実現している。供試番号３−３の多層膜は、図１３に示すように主として可視域から近赤外域で反射率が８５％以上と、広帯域反射ミラーとして良好な分光特性を実現している。供試番号３−４の多層膜は、図１４に示すように主として可視域（波長４００ｎｍ〜６５０ｎｍ）で反射率が７５％以上と、可視域反射ミラーとして良好な分光特性を実現している。
（４） 本発明者らは、光学パワーを持たないガラス基材上に、分光特性を変化させつつ蒸着法にて２６層〜１９９層の多層膜を形成して試験に供した。より具体的には、表５〜７に示すように、ガラス基材Ｂ２７０（ＳＣＨＯＴＴ社製：屈折率１．５２）上に、ＳｉＯ2を用いた低屈折率層、Ｈ４（ＭＥＲＣＫ社製：チタン酸ランタン（ＬａＴｉＯｘ）、屈折率２．４０１のＴｉＯ2、屈折率２．４３１のＴｉＯ2、又はＯＡ６００（キヤノンオプトロン株式会社製の素材）を用いた高屈折率層，屈折率２．１３２のＴｉＯ2を用いた機能層を表５に示す順序で積層して成膜した。最上層としてはＳｉＯ2を用いた。各層の成膜処方及び膜構成を表５〜７に示す。
成膜処方は表５〜７に示す通りであるが、各層の成膜に関して、成膜速度ＲＡＴＥ（Å／ＳＥＣ）、酸素ガスの導入量、ＩＡＤを用いる場合にはその処方を設定して,４つの実施例（供試番号４−１〜４−４）を作製し、光触媒効果と分光特性をそれぞれ評価した。又、最上層の膜厚ＴＬは８６〜２５０ｎｍとした。それぞれ加熱温度は３４０℃、開始真空度は３．００Ｅ−０３Ｐａとした。図１５〜１８は、供試番号４−１〜４−４の多層膜の分光特性を示す図である。尚、供試番号４−２では、光を反射させる膜として誘電体多層膜を用いている。
尚、「ＡＰＣ」は、Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌの略で分圧を調整したことを意味し、「ＳＣＣＭ」は、ｓｔａｎｄａｒｄ ｃｃ／ｍｉｎの略であり、１気圧（大気圧１０１３ｈＰａ）、０℃で１分間あたりに何ｃｃ流れたかを示す単位である。
供試番号４−１〜４−４の多層膜については、機能膜の膜厚Ｔｃａｔが３９２〜４７２ｎｍであるところ、光触媒効果測定の評価が○となった（後述する表８参照）。又、供試番号４−１の多層膜は、図１５に示すように主として可視域（波長３６０ｎｍ〜７００ｎｍ）で反射率が５０％前後と、可視域半透過膜として良好な分光特性を実現している。供試番号４−２の多層膜は、図１６に示すように主として可視域（波長４００ｎｍ〜７５０ｎｍ）で反射率が９５％以上と、可視域反射ミラーとして良好な分光特性を実現している。供試番号４−３の多層膜は、図１７に示すように主として、紫外域（４００ｎｍ以下）で反射率が８５％以上で、可視域（波長４２０ｎｍ〜７００ｎｍ）で反射率が２％以下で、且つ近赤外領域（８００ｎｍ〜１１５０ｎｍ）で反射率が９５％以上の波長選択性を有するＵＶ−ＩＲカットフィルタとして良好な分光特性を実現している。供試番号４−４の多層膜は、図１８に示すように主として、紫外域（４００ｎｍ以下）で反射率が９５％以上で、可視域（波長４００ｎｍ〜７５０ｎｍ）で反射率が５％以下で、且つ近赤外領域（８００ｎｍ〜１９５０ｎｍ）で反射率が８８％以上の波長選択性を有するＵＶ−ＩＲカットフィルタとして良好な分光特性を実現している。
（５）まとめ
以上の検討結果を、実施例と比較例とに分けて表８にまとめて示す。ここで、
Ｔｃａｔ：最上層に隣接した機能層の膜厚（ｎｍ）
ＴＬ：最上層の膜厚（ｎｍ）
ＮＬ：低屈折率層の材料のｄ線での屈折率
ＮＨ：高屈折率層の材料のｄ線での屈折率
Ｎｓ：ガラス基材のｄ線での屈折率
である。
本発明により、光触媒効果を発揮しつつ、所望の分光特性を得ることができる光学製品を提供することができるから、車載用レンズや通信用レンズ,或いは建材に好適に用いられる。
Ｌ 低屈折率層
Ｈ 高屈折率層
Ｍ 金属層
ＧＬ ガラス基材
ＭＣ 多層膜

Claims (15)

  1. ３層以上の多層膜を成膜したガラス基材を有する光学製品において、
    前記多層膜は、少なくとも１層の低屈折率層と、少なくとも１層の高屈折率層とを組み合わせて用いることで、前記光学製品の分光特性を調整するようになっており、
    前記ガラス基材から最も遠い最上層が前記低屈折率層であり、
    前記最上層に隣接した前記高屈折率層が光触媒機能を有する金属酸化物を主成分とする機能層であり、
    以下の条件式を満たす光学製品。
    ６０ｎｍ≦ＴＬ≦３５０ｎｍ （１）
    ２２０ｎｍ≦Ｔｃａｔ≦７００ｎｍ （２）
    ここで、
    ＴＬ：前記最上層の膜厚
    Ｔｃａｔ：前記機能層の膜厚
  2. 前記機能層が、Ｔｉを主成分とする酸化物から形成されている請求項１に記載の光学製品。
  3. 前記最上層がＳｉＯ2から形成されている請求項１又は２に記載の光学製品。
  4. 前記最上層がＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3の混合物から形成されている請求項１又は２に記載の光学製品。
  5. 前記多層膜の各層は蒸着法で成膜されており、いずれかの層はイオンアシストデポジションで成膜されている請求項１〜４のいずれかに記載の光学製品。
  6. 前記多層膜は可視域において反射防止特性を有する請求項１〜５のいずれかに記載の光学製品。
  7. 前記多層膜は可視域において半透過または高反射特性を有する請求項１〜５のいずれかに記載の光学製品。
  8. 前記多層膜は近赤外域において反射防止特性を有する請求項１〜７のいずれかに記載の光学製品。
  9. 前記多層膜は近赤外域の光を７０％以上反射する特性を有する請求項１〜７のいずれかに記載の光学製品。
  10. 前記多層膜は紫外域の光を７０％以上反射する特性を有する請求項１〜９のいずれかに記載の光学製品。
  11. 前記多層膜は、可視域の光及び近赤外域の光のいずれか一つ以上を反射する金属膜を有する請求項１〜１０のいずれかに記載の光学製品。
  12. 前記金属膜はＡｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉのいずれかを主成分とする請求項１１に記載の光学製品。
  13. 以下の条件式を満たす請求項１〜１２のいずれかに記載の光学製品。
    １．３≦ＮＬ≦１．５ （３）
    １．９≦ＮＨ≦２．４５ （４）
    ここで、
    ＮＬ：前記低屈折率層の材料のｄ線での屈折率
    ＮＨ：前記高屈折率層の材料のｄ線での屈折率
  14. 前記ガラス基材が光学パワーを有し、以下の条件式を満たす請求項１〜１３のいずれかに記載の光学製品。
    １．７≦Ｎｓ≦２．２ （５）
    ここで、
    Ｎｓ：前記ガラス基材のｄ線での屈折率
  15. 前記ガラス基材が光学パワーを有さず、以下の条件式を満たす請求項１〜１３のいずれかに記載の光学製品。
    １．４５≦Ｎｓ≦１．６５ （６）
    ここで、
    Ｎｓ：前記ガラス基材のｄ線での屈折率
JP2016242185A 2016-12-14 2016-12-14 光学製品 Pending JP2020024237A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016242185A JP2020024237A (ja) 2016-12-14 2016-12-14 光学製品
PCT/JP2017/033841 WO2018110017A1 (ja) 2016-12-14 2017-09-20 光学製品

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016242185A JP2020024237A (ja) 2016-12-14 2016-12-14 光学製品

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020024237A true JP2020024237A (ja) 2020-02-13

Family

ID=62558373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016242185A Pending JP2020024237A (ja) 2016-12-14 2016-12-14 光学製品

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2020024237A (ja)
WO (1) WO2018110017A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022145208A1 (ja) * 2020-12-28 2022-07-07 富士フイルム株式会社 導光体及び映像表示装置
JP2022179405A (ja) * 2021-05-21 2022-12-02 ハンド ヘルド プロダクツ インコーポレーティッド 光学部品用の光学コーティングを提供する方法、装置、及びシステム

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115298576A (zh) * 2020-03-31 2022-11-04 日本电产株式会社 光学部件
TWI828475B (zh) * 2022-12-14 2024-01-01 富元精密科技股份有限公司 用於阻擋紅外線的抗反射塗層及含有其的顯示裝置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000131513A (ja) * 1998-10-28 2000-05-12 Toyota Motor Corp 表面鏡
JP2000329904A (ja) * 1999-05-18 2000-11-30 Hoya Corp 光触媒機能を有する反射防止膜を有する物品及びその製造方法
JP2000326440A (ja) * 1999-05-19 2000-11-28 Hoya Corp 光触媒機能を有する多層光学薄膜を有する物品及びその製造方法
JP3818420B2 (ja) * 1999-11-30 2006-09-06 積水樹脂株式会社 防曇性反射鏡及びその製造方法
JP4126373B2 (ja) * 2003-06-13 2008-07-30 独立行政法人産業技術総合研究所 ヒートミラー及びその性能評価法
JP2006106242A (ja) * 2004-10-04 2006-04-20 Seiko Epson Corp 反射防止膜及びその反射防止膜を有する光学物品
JP2008107425A (ja) * 2006-10-23 2008-05-08 Ichikoh Ind Ltd ミラーおよび光触媒活性を有する親水性複合膜
JP5588135B2 (ja) * 2009-08-10 2014-09-10 ホーヤ レンズ マニュファクチャリング フィリピン インク 光学物品の製造方法
JP5413978B2 (ja) * 2010-05-20 2014-02-12 東海光学株式会社 プラスチック光学製品及び眼鏡プラスチックレンズ
FR2968774B1 (fr) * 2010-12-10 2013-02-08 Essilor Int Article d'optique comportant un revetement antireflet a faible reflexion dans le domaine ultraviolet et le domaine visible

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022145208A1 (ja) * 2020-12-28 2022-07-07 富士フイルム株式会社 導光体及び映像表示装置
JPWO2022145208A1 (ja) * 2020-12-28 2022-07-07
JP7331274B2 (ja) 2020-12-28 2023-08-22 富士フイルム株式会社 導光体及び映像表示装置
JP7499921B2 (ja) 2020-12-28 2024-06-14 富士フイルム株式会社 導光体及び映像表示装置
JP2022179405A (ja) * 2021-05-21 2022-12-02 ハンド ヘルド プロダクツ インコーポレーティッド 光学部品用の光学コーティングを提供する方法、装置、及びシステム
JP7498221B2 (ja) 2021-05-21 2024-06-11 ハンド ヘルド プロダクツ インコーポレーティッド 光学部品用の光学コーティングを提供する方法、装置、及びシステム

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018110017A1 (ja) 2018-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5881096B2 (ja) 反射防止膜及び光学素子
JP7021156B2 (ja) 層システムおよび層システムを備える光学素子
TWI509292B (zh) 鏡片及具有該鏡片的鏡頭模組
JP6449999B2 (ja) 反射防止膜、光学素子および光学系
US9069125B2 (en) Optical product and method for manufacturing same
JP6882498B2 (ja) 反射防止膜、光学素子および光学系
JP2015004919A (ja) 反射防止膜及びそれを有する光学素子
JP4190773B2 (ja) 反射防止膜と光学レンズ及び光学レンズユニット
JP2020024237A (ja) 光学製品
TWI557439B (zh) 紅外截止濾光片及鏡頭模組
JP5885649B2 (ja) 反射防止膜を有する光学素子、光学系および光学機器
KR20150126885A (ko) 반사 방지 코팅
JP6622381B2 (ja) 光学膜、光学素子および光学系
JP5976363B2 (ja) 光学部材
JP2010032867A (ja) Ｉｒカットフィルタ
WO2018110018A1 (ja) 光学素子
JP5072395B2 (ja) 反射防止膜及びこれを有する光学部品
JP2006119525A (ja) 反射防止膜
JP4171362B2 (ja) 反射防止膜付き透明基板
JP5292318B2 (ja) 反射防止膜、及びこれを有する光学部材
WO2018179825A1 (ja) 光学薄膜、光学素子、光学系および光学薄膜の製造方法
JPH0875902A (ja) 多層反射防止膜
JP2002277606A (ja) 反射防止膜及び光学素子
JP6236776B2 (ja) 反射防止膜、それを用いた光学部材、及び光学機器
JP7468624B2 (ja) 光学部材