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JP2023007511A - Optical member and its manufacturing method - Google Patents

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JP2023007511A JP2019218450A JP2019218450A JP2023007511A JP 2023007511 A JP2023007511 A JP 2023007511A JP 2019218450 A JP2019218450 A JP 2019218450A JP 2019218450 A JP2019218450 A JP 2019218450A JP 2023007511 A JP2023007511 A JP 2023007511A
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index layer
high refractive
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Konica Minolta Inc
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Abstract

To provide an optical member that has salt water resistance and a photocatalyst effect and has a reflection prevention film for reducing spectral reflectance in a visible light region, and to provide its manufacturing method.SOLUTION: An optical member has a dielectric multilayer film on a board, the dielectric multilayer film has at least a low refractive index layer L(1), a high refractive index layer H(2), and a reflection prevention layer AR, a refractive index to helium d rays of the low refractive index layer L(1) is less than 1.7, a refractive index to the helium d rays of the high refractive index layer H(2) is equal to or more than 1.7, at least the low refractive index layer L(1) contains yttrium fluoride (YF3), the high refractive index layer H(2) contains a metal oxide having photocatalyst properties, and the thickness of the high refractive index layer H(2) is within a range of 200 to 550 nm.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、光学部材及びその製造方法に関し、より詳しくは、塩水耐性と光触媒効果を有し、可視光域の分光反射率が低減された反射防止膜を有する光学部材及びその製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an optical member and a method for producing the same, and more particularly to an optical member having an antireflection film having salt water resistance and a photocatalytic effect and having a reduced spectral reflectance in the visible light region, and a method for producing the same.

車両の運転支援のため、車両にカメラを搭載することが行われている。より具体的には、車両の後方や側方を撮像するカメラを自動車の車体に搭載し、当該カメラによって撮像された映像を運転者が視認可能な位置に表示することによって死角を減らし、当該運転支援により安全運転に貢献するものである。 2. Description of the Related Art A camera is mounted on a vehicle for driving assistance of the vehicle. More specifically, a camera that captures the rear and sides of the vehicle is mounted on the car body, and the image captured by the camera is displayed in a position where the driver can see it, thereby reducing blind spots and improving the driving experience. This assistance contributes to safe driving.

ところで、車載カメラは車外に取り付けられる場合が多く、用いられるレンズについては、耐環境性への保証要求が厳しい。例えば、レンズへの塩水噴霧試験において、レンズ表面にある反射防止膜の成分であるSiO又はMgFは塩水に溶解することで分光反射率が変化すると、ゴーストやフレアの発生の原因となる。 By the way, in-vehicle cameras are often installed outside the vehicle, and there are strict requirements for guaranteeing the environmental resistance of the lenses used. For example, in a salt water spray test on a lens, when SiO 2 or MgF 2 , which is a component of the antireflection film on the lens surface, dissolves in salt water and changes the spectral reflectance, it causes the generation of ghost and flare.

また、特許文献1には、屋外で使用される光学系レンズにはセルフクリーニング性(光触媒効果)を有する反射防止膜のニーズがあるため、当該光触媒効果を得るには200nm以上の膜厚のTiO膜が必要であることが開示されている。しかしながら、複数のTiO膜を厚膜に形成したTiO膜では、可視光域の平均分光反射率が10%を超えてしまい分光反射率の低減が十分でなかった。 Further, in Patent Document 1, there is a need for an antireflection film having self-cleaning properties (photocatalytic effect) for optical lenses used outdoors. It is disclosed that two membranes are required. However, in a TiO 2 film in which a plurality of TiO 2 films are formed in a thick film, the average spectral reflectance in the visible light region exceeds 10%, and the spectral reflectance is not sufficiently reduced.

したがって、前記レンズ表面には塩水噴霧試験において、主成分の溶解剥離による分光反射率の変化やゴーストやフレアの発生がなく、セルフクリーニング性を有し、かつ分光反射率が低減された光学部材の出現が待たれている。 Therefore, in the salt spray test, the lens surface exhibited no change in spectral reflectance due to dissolution and exfoliation of the main component, no ghost or flare, and an optical member having self-cleaning properties and reduced spectral reflectance. Emergence is awaited.

特開2003-287601号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-287601

本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、塩水耐性と光触媒効果を有し、可視光域の分光反射率が低減された反射防止膜を有する光学部材及びその製造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems and circumstances, and the problem to be solved is an optical member having an antireflection film having salt water resistance and a photocatalytic effect and having a reduced spectral reflectance in the visible light range; It is to provide a manufacturing method thereof.

本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、基板上に、誘電体多層膜を有する光学部材であって、前記誘電体多層膜の最上層である低屈折率層が特定の化合物を含有し、当該最上層の直下にある高屈折率層が光触媒性を有する金属酸化物を含有し、当該高屈折率層の厚さが特定の範囲内であることを特徴とする光学部材によって、塩水耐性と光触媒効果を有し、可視光域の分光反射率が低減された反射防止膜を有する光学部材及びその製造方法が得られることを見出した。 In order to solve the above problems, the inventors of the present invention, in the process of studying the causes of the above problems, have found an optical member having a dielectric multilayer film on a substrate, the dielectric multilayer film being the top layer of the dielectric multilayer film. The refractive index layer contains a specific compound, the high refractive index layer immediately below the top layer contains a photocatalytic metal oxide, and the thickness of the high refractive index layer is within a specific range. It has been found that an optical member having an antireflection film having salt water resistance and a photocatalytic effect and having a reduced spectral reflectance in the visible light region and a method for producing the same can be obtained.

すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。 That is, the above problems related to the present invention are solved by the following means.

1.基板上に、誘電体多層膜を有する光学部材であって、
前記誘電体多層膜が、少なくとも表面から低屈折率層L(1)、高屈折率層H(2)、及び反射防止層ARを有する構成であり、
前記低屈折率層L(1)のヘリウムd線に対する屈折率が1.7未満であり、前記高屈折率層H(2)の前記ヘリウムd線に対する屈折率が1.7以上であり、
少なくとも前記低屈折率層L(1)が、フッ化イットリウム(YF)を含有し、
前記高屈折率層H(2)が、光触媒性を有する金属酸化物を含有し、かつ、当該高屈折率層H(2)の厚さが200~550nmの範囲内であることを特徴とする光学部材。
2.基板上に、誘電体多層膜を有する光学部材であって、
前記誘電体多層膜が、少なくとも表面から低屈折率層L(1)、高屈折率層H(2)、低屈折率層L(3)、高屈折率層H(4)、及び反射防止層ARの構成であり、
前記低屈折率層L(1)及びL(3)のヘリウムd線に対する屈折率が1.7未満であり、前記高屈折率層H(2)及びH(4)の前記ヘリウムd線に対する屈折率が1.7以上であり、
前記低屈折率層L(1)及びL(3)が、フッ化イットリウム(YF)を含有し、
前記高屈折率層H(2)及びH(4)が、光触媒性を有する金属酸化物を含有し、かつ、当該高屈折率層H(2)及びH(4)の厚さの和が200~550nmの範囲内であることを特徴とする光学部材。
3.前記金属酸化物が、酸化チタン(TiO)であることを特徴とする第1項又は第2項に記載の光学部材。
4.前記低屈折率層L(1)の厚さが、60~120nmの範囲内であることを特徴とする第1項から第3項までのいずれか一項に記載の光学部材。
5.前記低屈折率層L(3)の厚さが、3~23nmの範囲内であることを特徴とする第2項から第4項までのいずれか一項に記載の光学部材。
6.前記反射防止層ARが、少なくとも酸化ケイ素(SiO)を含有する層を有することを特徴とする第1項から第5項までのいずれか一項に記載の光学部材。
7.光波長420~680nmの範囲において、法線方向からの光入射に対する分光反射率が、平均1.5%以下であることを特徴とする第1項から第6項までのいずれか一項に記載の光学部材。
8.第1項から第7項までのいずれか一項に記載の光学部材を製造する光学部材の製造方法であって、
前記TiOを含有する層、及び前記SiOを含有する層を、イオンアシストデポジション法を用いて形成することを特徴とする光学部材の製造方法。
1. An optical member having a dielectric multilayer film on a substrate,
The dielectric multilayer film has a low refractive index layer L (1), a high refractive index layer H (2), and an antireflection layer AR from at least the surface,
The low refractive index layer L (1) has a refractive index of less than 1.7 for the helium d-line, and the high refractive index layer H (2) has a refractive index of 1.7 or more for the helium d-line,
At least the low refractive index layer L(1) contains yttrium fluoride (YF 3 ),
The high refractive index layer H(2) contains a photocatalytic metal oxide, and the thickness of the high refractive index layer H(2) is in the range of 200 to 550 nm. optical components.
2. An optical member having a dielectric multilayer film on a substrate,
The dielectric multilayer film includes, from at least the surface, a low refractive index layer L(1), a high refractive index layer H(2), a low refractive index layer L(3), a high refractive index layer H(4), and an antireflection layer. is the configuration of the AR,
The low refractive index layers L(1) and L(3) have a refractive index of less than 1.7 for the helium d-line, and the high refractive index layers H(2) and H(4) have a refractive index for the helium d-line. ratio is 1.7 or more,
The low refractive index layers L(1) and L(3) contain yttrium fluoride (YF 3 ),
The high refractive index layers H(2) and H(4) contain photocatalytic metal oxides, and the sum of the thicknesses of the high refractive index layers H(2) and H(4) is 200. An optical member characterized in that it is within the range of ~550 nm.
3. 3. The optical member according to item 1 or 2, wherein the metal oxide is titanium oxide (TiO 2 ).
4. 4. The optical member according to any one of items 1 to 3, wherein the thickness of the low refractive index layer L(1) is in the range of 60 to 120 nm.
5. 5. The optical member according to any one of items 2 to 4, wherein the thickness of the low refractive index layer L(3) is in the range of 3 to 23 nm.
6. 6. The optical member according to any one of items 1 to 5, wherein the antireflection layer AR has a layer containing at least silicon oxide ( SiO2 ).
7. 7. The method according to any one of items 1 to 6, wherein the average spectral reflectance for light incident from the normal direction is 1.5% or less in the light wavelength range of 420 to 680 nm. optical member.
8. A method for manufacturing an optical member according to any one of items 1 to 7, comprising:
A method for producing an optical member, wherein the layer containing TiO 2 and the layer containing SiO 2 are formed using an ion-assisted deposition method.

本発明の上記手段により、塩水耐性と光触媒効果を有し、可視光域の分光反射率が低減された反射防止膜を有する光学部材及びその製造方法を提供することができる。 According to the above means of the present invention, it is possible to provide an optical member having an antireflection film having saltwater resistance, a photocatalytic effect, and reduced spectral reflectance in the visible light region, and a method for producing the same.

本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、以下のとおりである。 The expression mechanism or action mechanism of the effect of the present invention is as follows.

本発明の光学部材は、基板上に、反射防止層を複数有する光学部材であって、最上層に低屈折率材料であるフッ化イットリウム(YF)を含有することを特徴とするものである。 An optical member of the present invention is an optical member having a plurality of antireflection layers on a substrate, and is characterized by containing yttrium fluoride (YF 3 ), which is a low refractive index material, in the uppermost layer. .

従来の誘電体多層膜の最上層を形成するSiO含有層は、塩水耐性に問題があり、例えば塩水噴霧試験前の試料の分光反射率に対して、塩水によってSiO含有層が表面から5nmから20nm程度溶解すると、光波長550nmにおける試料の分光反射率は、0.5%から3.0%程度まで顕著に変化する。このような変化によって、例えば、レンズ上の反射防止層(誘電体多層膜)の最上層が外的環境(塩水)によって溶解剥離したときには、フレアやゴーストが発生し、製造当初性能から劣化するものと考えられる。 The SiO2 - containing layer that forms the top layer of a conventional dielectric multilayer film has a problem with salt water resistance. 20 nm, the spectral reflectance of the sample at a light wavelength of 550 nm changes significantly from 0.5% to 3.0%. Due to such changes, for example, when the uppermost layer of the antireflection layer (dielectric multilayer film) on the lens is dissolved and peeled off by the external environment (salt water), flare and ghost are generated, and the performance deteriorates from the initial manufacturing performance. it is conceivable that.

これは、SiO含有層の塩水噴霧試験では、塩水の25℃でのpHが7程度(弱アルカリ性)であるのでSi-O結合が切断されやすくなり、含有層が徐々に塩水に溶解し剥離していくものと推察される。したがって、当該pHの領域で酸化物や水酸化物の活量がイオンのそれよりも大きい元素としてイットリウムを含有し、さらにフッ素原子を含有することで表面の水接触角が大きく撥水性を発現することから、金属フッ化物であるフッ化イットリウム(YF)は、前記塩水噴霧試験において、SiO含有層と同じ層厚である場合に塩水に対する溶解性と密度とから、計算上約1.3倍塩水耐性(溶解性)に優れているものと推察される。 This is because, in the salt spray test of the SiO 2 -containing layer, the pH of the salt water at 25° C. is about 7 (weakly alkaline), so the Si—O bonds are easily broken, and the containing layer gradually dissolves in the salt water and peels off. It is presumed that Therefore, by containing yttrium as an element whose activity of oxides and hydroxides is larger than that of ions in the pH range, and further containing fluorine atoms, the water contact angle on the surface is large and water repellency is expressed. Therefore, yttrium fluoride (YF 3 ), which is a metal fluoride, is calculated to be about 1.3 from the solubility and density in salt water when the layer thickness is the same as that of the SiO 2 -containing layer in the salt spray test. It is presumed to have excellent resistance to salt water (solubility).

また、フッ化イットリウム(YF)は成膜したときの膜中の充填率がSiOと同程度であることから、下層からの光触媒の透過性に優れている。
他の低屈折率性材料としてMgF(屈折率1.385)は、膜中の充填率が高いことから下層からの光触媒の透過性が劣る。また、Al(屈折率1.620)は、同様に塩水耐性や、下層からの光触媒の透過性が劣る。それらに対して。YFは塩水耐性、光触媒透過性、及び屈折率(分光反射率の低減)の観点から、最上層として必要な特性を満たす優れた材料であると考えられる。
In addition, yttrium fluoride (YF 3 ) has a filling factor in the film when formed, which is about the same as that of SiO 2 , and therefore has excellent photocatalyst permeability from the lower layer.
As another low refractive index material, MgF 2 (refractive index 1.385) has a high filling rate in the film, so that the photocatalyst permeability from the lower layer is poor. Also, Al 2 O 3 (refractive index 1.620) is similarly inferior in salt water resistance and photocatalyst permeability from the lower layer. against them. YF 3 is considered to be an excellent material that satisfies the properties required for the top layer in terms of saltwater resistance, photocatalytic permeability, and refractive index (reduction of spectral reflectance).

本発明は、前記高屈折率層H(2)、又は前記高屈折率層H(2)とH(4)が、光触媒性を有する金属酸化物を含有し、当該高屈折率層H(2),又は高屈折率層H(2)とH(4)の合計の層厚が200~550nmの範囲内であることを特徴とする。 In the present invention, the high refractive index layer H(2) or the high refractive index layers H(2) and H(4) contain a photocatalytic metal oxide, and the high refractive index layer H(2) ), or the total thickness of the high refractive index layers H(2) and H(4) is in the range of 200 to 550 nm.

反射防止膜は、光学的膜厚(屈折率nd/波長λ)が1/4(0.25)又は1/2(0.5)とすれば干渉が起こり反射防止膜となることが知られている。 It is known that if the optical film thickness (refractive index nd/wavelength λ) is 1/4 (0.25) or 1/2 (0.5), interference occurs and the antireflection film becomes an antireflection film. ing.

したがって、反射防止膜を構成する層に、1/2λより大きい層厚があると、反射光に干渉が生じ、位相がうまく合わないことによって分光反射特性が悪化する。 Therefore, if the layer constituting the antireflection film has a layer thickness greater than 1/2λ, interference occurs in the reflected light, and the spectral reflection characteristic deteriorates due to poor phase matching.

一方、光触媒性を高めるには光触媒性を有する金属酸化物を含有する層を厚くすることが有効であるが、あまり厚くすると分光反射率を低減することができない。したがって、分光反射率を低減し、さらに光触媒性を有効に発現するには、光触媒性を有する金属酸化物を含有する前記高屈折率層H(2)、又は高屈折率層H(2)とH(4)の厚さの和が200~550nmの範囲内であることが好ましく、さらに前記高屈折率層H(2)とH(4)の厚さの和が200~550nmの範囲内であるように、2層に分割して1層当たりの厚さを低減する後者の方法がより有効である。 On the other hand, it is effective to increase the thickness of the layer containing the metal oxide having photocatalytic properties in order to enhance the photocatalytic properties, but if the layer is too thick, the spectral reflectance cannot be reduced. Therefore, in order to reduce the spectral reflectance and effectively exhibit photocatalytic properties, the high refractive index layer H(2) containing a metal oxide having photocatalytic properties, or the high refractive index layer H(2) The sum of the thicknesses of H(4) is preferably within the range of 200 to 550 nm, and the sum of the thicknesses of the high refractive index layers H(2) and H(4) is preferably within the range of 200 to 550 nm. As noted, the latter method of dividing into two layers to reduce the thickness of each layer is more effective.

本発明の光学部材の構成を示す模式図Schematic diagram showing the configuration of the optical member of the present invention IAD蒸着装置の一例を示す模式図Schematic diagram showing an example of an IAD vapor deposition apparatus 光学部材サンプルの分光反射率を測定したグラフGraph of measured spectral reflectance of an optical member sample 光学部材サンプルの分光反射率を測定したグラフGraph of measured spectral reflectance of an optical member sample 光学部材サンプルの分光反射率を測定したグラフGraph of measured spectral reflectance of an optical member sample 光学部材サンプルの分光反射率を測定したグラフGraph of measured spectral reflectance of an optical member sample 光触媒効果評価方法を示した模式図Schematic diagram showing the photocatalytic effect evaluation method

本発明の光学部材は、基板上に、誘電体多層膜を有する光学部材であって、前記誘電体多層膜が、少なくとも表面から低屈折率層L(1)、高屈折率層H(2)、及び反射防止層ARを有する構成であり、前記低屈折率層L(1)のヘリウムd線に対する屈折率が1.7未満であり、前記高屈折率層H(2)の前記ヘリウムd線に対する屈折率が1.7以上であり、少なくとも前記低屈折率層L(1)が、フッ化イットリウム(YF)を含有し、前記高屈折率層H(2)が、光触媒性を有する金属酸化物を含有し、かつ、当該高屈折率層H(2)の厚さが200~550nmの範囲内であることを特徴とする。この特徴は、下記実施態様に共通する又は対応する技術的特徴である。 The optical member of the present invention is an optical member having a dielectric multilayer film on a substrate, wherein the dielectric multilayer film comprises a low refractive index layer L (1) and a high refractive index layer H (2) from at least the surface. , and an antireflection layer AR, wherein the low refractive index layer L (1) has a refractive index of less than 1.7 for the helium d-line, and the high refractive index layer H (2) the helium d-line is 1.7 or more, at least the low refractive index layer L (1) contains yttrium fluoride (YF 3 ), and the high refractive index layer H (2) is a photocatalytic metal The high refractive index layer H(2) contains an oxide, and the thickness of the high refractive index layer H(2) is in the range of 200 to 550 nm. This feature is a technical feature common to or corresponding to the following embodiments.

さらに、本発明の光学部材は、基板上に、誘電体多層膜を有する光学部材であって、前記誘電体多層膜が、少なくとも表面から低屈折率層L(1)、高屈折率層H(2)、屈折率層L(3)、高屈折率層H(4)、及び反射防止層ARの構成であり、前記低屈折率層L(1)及びL(3)のヘリウムd線に対する屈折率が1.7未満であり、前記高屈折率層H(2)及びH(4)の前記ヘリウムd線に対する屈折率が1.7以上であり、前記低屈折率層L(1)及びL(3)が、フッ化イットリウム(YF)を含有し、前記高屈折率層H(2)及びH(4)が、光触媒性を有する金属酸化物を含有し、かつ、当該高屈折率層H(2)及びH(4)の厚さの和が200~550nmの範囲内であることを特徴とする。 Further, the optical member of the present invention is an optical member having a dielectric multilayer film on a substrate, wherein the dielectric multilayer film comprises a low refractive index layer L (1) and a high refractive index layer H (from at least the surface thereof). 2), a structure of a refractive index layer L (3), a high refractive index layer H (4), and an antireflection layer AR; is less than 1.7, the high refractive index layers H(2) and H(4) have a refractive index of 1.7 or more for the helium d-line, and the low refractive index layers L(1) and L (3) contains yttrium fluoride (YF 3 ), the high refractive index layers H(2) and H(4) contain metal oxides having photocatalytic properties, and the high refractive index layers It is characterized in that the sum of the thicknesses of H(2) and H(4) is in the range of 200-550 nm.

本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、前記金属酸化物が、TiOであることが、高い光触媒性を有し、優れたセルフクリーニング性を光学部材に付与する観点から好ましい態様である。 As an embodiment of the present invention, from the viewpoint of exhibiting the effects of the present invention, the metal oxide is TiO 2 from the viewpoint of having high photocatalytic properties and imparting excellent self-cleaning properties to optical members. This is a preferred embodiment.

前記低屈折率層L(1)の厚さが、60~120nmの範囲内であることが、塩水耐性と分光透過率を低減する観点から、好ましい層厚である。 The thickness of the low refractive index layer L(1) is preferably in the range of 60 to 120 nm from the viewpoint of reducing salt water resistance and spectral transmittance.

前記低屈折率層L(3)の厚さが、3~23nmの範囲内であることが、YF含有層を中間層として2層設けることで、塩水耐性をより向上する観点から好ましい態様である。 It is preferable that the thickness of the low refractive index layer L (3) is in the range of 3 to 23 nm from the viewpoint of further improving salt water resistance by providing two YF 3 -containing layers as intermediate layers. be.

また、反射防止性の観点から、光学部材の内側にある反射防止膜として、少なくともSiOを含有する層を有することが、低屈折率性材料として好ましい。 From the viewpoint of antireflection properties, it is preferable that the low refractive index material has a layer containing at least SiO 2 as an antireflection film inside the optical member.

本発明の光学部材の分光反射率は、光波長420~680nmの範囲において法線方向からの光入射に対する分光反射率が、平均1.5%以下であることが好ましく、さらに平均0.5%以下であることが、車載用のレンズとして撮像された映像の視認性を向上する観点から、より好ましい。 Regarding the spectral reflectance of the optical member of the present invention, the average spectral reflectance for light incident from the normal direction in the light wavelength range of 420 to 680 nm is preferably 1.5% or less, and more preferably 0.5% on average. The following is more preferable from the viewpoint of improving the visibility of the image captured by the vehicle-mounted lens.

本発明の光学部材を製造する光学部材の製造方法は、前記TiOを含有する層、及び前記SiOを含有する層を、イオンアシストデポジション法(IAD真空蒸着法又は簡単にIAD法ともいう。)を用いて形成することは、より緻密な膜を形成でき、塩水耐性をより向上する観点から、好ましい光学部材の製造方法である。 In the optical member manufacturing method for manufacturing the optical member of the present invention, the layer containing TiO 2 and the layer containing SiO 2 are formed by an ion-assisted deposition method (IAD vacuum deposition method or simply called IAD method). ) is a preferable method for producing an optical member from the viewpoint of forming a denser film and further improving salt water resistance.

以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「~」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention, its constituent elements, and embodiments and modes for carrying out the present invention will be described in detail below. In the present application, "-" is used to mean that the numerical values before and after it are included as the lower limit and the upper limit.

≪本発明の光学部材の概要≫
本発明の光学部材は、基板上に、誘電体多層膜を有する光学部材であって、前記誘電体多層膜が、少なくとも表面から低屈折率層L(1)、高屈折率層H(2)、及び反射防止層ARを有する構成であり、前記低屈折率層L(1)のヘリウムd線に対する屈折率が1.7未満であり、前記高屈折率層H(2)の前記ヘリウムd線に対する屈折率が1.7以上であり、少なくとも前記低屈折率層L(1)が、フッ化イットリウム(以下、YFと表記する場合がある。)を含有し、前記高屈折率層H(2)が、光触媒性を有する金属酸化物を含有し、かつ、当該高屈折率層H(2)の厚さが200~550nmの範囲内であることを特徴とする。
<<Outline of the optical member of the present invention>>
The optical member of the present invention is an optical member having a dielectric multilayer film on a substrate, wherein the dielectric multilayer film comprises a low refractive index layer L (1) and a high refractive index layer H (2) from at least the surface. , and an antireflection layer AR, wherein the low refractive index layer L (1) has a refractive index of less than 1.7 for the helium d-line, and the high refractive index layer H (2) the helium d-line is 1.7 or more, at least the low refractive index layer L (1) contains yttrium fluoride (hereinafter sometimes referred to as YF 3 ), and the high refractive index layer H ( 2) contains a photocatalytic metal oxide, and the thickness of the high refractive index layer H(2) is in the range of 200 to 550 nm.

さらに、本発明の光学部材は、基板上に、誘電体多層膜を有する光学部材であって、前記誘電体多層膜が、少なくとも表面から低屈折率層L(1)、高屈折率層H(2)、屈折率層L(3)、高屈折率層H(4)、及び反射防止層ARの構成であり、前記低屈折率層L(1)及びL(3)のヘリウムd線に対する屈折率が1.7未満であり、前記高屈折率層H(2)及びH(4)の前記ヘリウムd線に対する屈折率が1.7以上であり、前記低屈折率層L(1)及びL(3)が、フッ化イットリウム(YF)を含有し、前記高屈折率層H(2)及びH(4)が、光触媒性を有する金属酸化物を含有し、かつ、当該高屈折率層H(2)及びH(4)の厚さの和が200~550nmの範囲内であることを特徴とする。
中でも、前記高屈折率層H(2)及びH(4)の厚さの和は、200~290nmの範囲内であることが、光触媒性の発現と分光反射率の低減の観点から、好ましい。
Further, the optical member of the present invention is an optical member having a dielectric multilayer film on a substrate, wherein the dielectric multilayer film comprises a low refractive index layer L (1) and a high refractive index layer H (from at least the surface thereof). 2), a structure of a refractive index layer L (3), a high refractive index layer H (4), and an antireflection layer AR; is less than 1.7, the high refractive index layers H(2) and H(4) have a refractive index of 1.7 or more for the helium d-line, and the low refractive index layers L(1) and L (3) contains yttrium fluoride (YF 3 ), the high refractive index layers H(2) and H(4) contain metal oxides having photocatalytic properties, and the high refractive index layers It is characterized in that the sum of the thicknesses of H(2) and H(4) is in the range of 200-550 nm.
In particular, the sum of the thicknesses of the high refractive index layers H(2) and H(4) is preferably within the range of 200 to 290 nm from the viewpoint of developing photocatalytic properties and reducing spectral reflectance.

図1は、本発明の光学部材の構成を示す模式図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the optical member of the present invention.

図1(a)は、第1の実施形態である光学部材100を示す模式図である。 FIG. 1(a) is a schematic diagram showing an optical member 100 according to the first embodiment.

反射防止機能を有する誘電体多層膜115は、例えば、レンズを構成するガラス製の基板101の屈折率よりも高い屈折率を有する高屈折率層103、105と、前記高屈折率層よりも低い屈折率を有する低屈折率層102、104、106から構成される反射防止層AR107と、光触媒性を有する金属酸化物を含有する層である高屈折率層H(2)108とYFを含有する最上層である低屈折率層L(1)を有する。本発明に係る前記反射防止層ARは、前記高屈折率層と、前記低屈折率層とが交互に積層された多層構造を有することが好ましい。本発明の光学部材は、光波長420~680nmの範囲において、法線方向からの光入射に対する分光反射率が好ましくは平均分光反射率として1.5%以下であることが、車載用のレンズとして撮像された映像の視認性を向上する観点から、好ましい。さらに、当該分光反射率は平均分光反射率が0.5%以下であることがより好ましい。前記平均分光反射率は、例えば、380~780nmの範囲の光波長域で、オリンパス社製顕微分光測定機USPM-RU IIIを用いて、法線方向からの光入射に対する分光反射率を測定し、可視光域である光波長420~680nmの範囲の分光反射率値を適宜抽出して平均し、平均分光反射率として求めることができる。 The dielectric multilayer film 115 having an antireflection function includes, for example, high refractive index layers 103 and 105 having a higher refractive index than the glass substrate 101 constituting the lens, and a lower refractive index layer than the high refractive index layer. An antireflection layer AR107 composed of low refractive index layers 102, 104, and 106 having a refractive index, and a high refractive index layer H(2) 108 and YF3 , which is a layer containing a metal oxide having photocatalytic properties. It has a low refractive index layer L(1) which is the uppermost layer. The antireflection layer AR according to the present invention preferably has a multilayer structure in which the high refractive index layers and the low refractive index layers are alternately laminated. The optical member of the present invention preferably has an average spectral reflectance of 1.5% or less for light incident from the normal direction in the light wavelength range of 420 to 680 nm. This is preferable from the viewpoint of improving the visibility of the imaged image. Furthermore, the average spectral reflectance is more preferably 0.5% or less. The average spectral reflectance is, for example, in a light wavelength range of 380 to 780 nm, using an Olympus microspectrometer USPM-RU III, to measure the spectral reflectance for light incident from the normal direction, The average spectral reflectance can be obtained by appropriately extracting and averaging the spectral reflectance values in the light wavelength range of 420 to 680 nm, which is the visible light region.

本発明に係る最上層109は、YFを含有する主成分として含有する金属フッ化物層である。当該最上層のヘリウムd線(光波長587.56nm)に対する屈折率は、1.7未満であることが、分光反射率の低減の観点から好ましい屈折率の範囲である。 The top layer 109 according to the present invention is a metal fluoride layer containing YF3 as its main component. A refractive index of less than 1.7 for the helium d-line (optical wavelength of 587.56 nm) of the uppermost layer is a preferable refractive index range from the viewpoint of reducing the spectral reflectance.

本発明に係る最上層の直下層とは、図1(a)における光触媒性を有する金属酸化物を含有する層である高屈折率層H(2)108をいう。当該高屈折率層H(2)108のヘリウムd線(光波長587.56nm)に対する屈折率は、1.7以上であることが、分光反射率の低減の観点から好ましい屈折率の範囲である。 The layer immediately below the uppermost layer according to the present invention refers to the high refractive index layer H(2) 108, which is a layer containing a photocatalytic metal oxide in FIG. 1(a). The refractive index of the high refractive index layer H(2) 108 with respect to the helium d-line (optical wavelength 587.56 nm) is preferably 1.7 or more from the viewpoint of reducing the spectral reflectance. .

図1(b)は第2の実施形態である光学部材100を示す模式図である。 FIG. 1B is a schematic diagram showing an optical member 100 according to the second embodiment.

反射防止機能を有する誘電体多層膜115は、例えば、レンズを構成するガラス製の基板101の屈折率よりも高い屈折率を有する高屈折率層103、105と、前記高屈折率層よりも低い屈折率を有する低屈折率層102、104、106から構成される反射防止層AR107と、光触媒性を有する金属酸化物を含有する層である高屈折率層H(2)108とH(4)110と、YFを含有する最上層である低屈折率層L(1)と中間層となるL(3)111を有する。低屈折率層L(3)は以下、「中間層」いう場合がある。 The dielectric multilayer film 115 having an antireflection function includes, for example, high refractive index layers 103 and 105 having a higher refractive index than the glass substrate 101 constituting the lens, and a lower refractive index layer than the high refractive index layer. An antireflection layer AR107 composed of low refractive index layers 102, 104, and 106 having a refractive index, and high refractive index layers H(2) 108 and H(4), which are layers containing metal oxides having photocatalytic properties. 110, a low refractive index layer L(1) as a top layer containing YF 3 , and L(3) 111 as an intermediate layer. The low refractive index layer L(3) may be hereinafter referred to as an "intermediate layer".

前述のとおり、反射防止膜を構成する層に、1/2λより著しく大きい層厚があると、反射光に干渉が生じ、位相がうまく合わないことによって分光反射特性が悪化する。一方、光触媒性を高めるには光触媒性を有する金属酸化物を含有する層を厚くすることが有効であるが、厚くすると分光反射率を低減することができない。したがって、分光反射率を低減し、さらに光触媒性を有効に発現するには、図1(b)で示すように、光触媒性を有する金属酸化物を含有する前記高屈折率層H(2)とH(4)のように2層に分割し、合計の層厚が200~550nmの範囲内となるように設計することが有効である。 As described above, if the layer constituting the antireflection film has a layer thickness much larger than 1/2λ, interference occurs in the reflected light, and the phases do not match well, thereby degrading the spectral reflection characteristics. On the other hand, it is effective to increase the thickness of the layer containing the metal oxide having photocatalytic properties in order to enhance the photocatalytic properties, but if the thickness is increased, the spectral reflectance cannot be reduced. Therefore, in order to reduce the spectral reflectance and effectively exhibit photocatalytic properties, the high refractive index layer H(2) containing a metal oxide having photocatalytic properties and It is effective to divide into two layers like H(4) and design so that the total layer thickness is within the range of 200 to 550 nm.

なお、図1で示す本発明の光学部材は、基板101上に低屈折率層、高屈折率層及び本発明に係る最上層109とその直下層108が積層されて誘電体多層膜を構成しているが、基板101の両側に本発明に係る最上層とその直下層とが形成されていてもよい。すなわち、本発明に係る最上層とその直下層は外部環境に曝露される側にあることが好ましい態様であるが、曝露される側ではなく、例えば、暴露される側とは反対側となる内側においても内部環境の影響を防止するために、本発明に係る最上層とその直下層とが形成されていてもよい。また、本発明の光学部材は、レンズ以外に、例えば反射防止部材や遮熱部材などの光学部材に適用することができる。 In the optical member of the present invention shown in FIG. 1, a low refractive index layer, a high refractive index layer, an uppermost layer 109 according to the present invention, and a layer directly thereunder 108 are laminated on a substrate 101 to form a dielectric multilayer film. However, on both sides of the substrate 101, the top layer according to the present invention and the layer directly thereunder may be formed. That is, although it is a preferred embodiment that the top layer and the layer immediately below it according to the present invention are on the side exposed to the external environment, they are not on the exposed side, for example, the inner side opposite to the exposed side Also, in order to prevent the influence of the internal environment, the uppermost layer according to the present invention and the layer immediately below it may be formed. In addition to lenses, the optical member of the present invention can be applied to optical members such as antireflection members and heat shield members.

〔1〕誘電体多層膜の構成と製造方法
〔1.1〕低屈折率層L(1)及びL(3)の構成と製造方法
本発明に係る前記低屈折率層L(1)及びL(3)は、YFを主成分とする層であり、「主成分」とするとは、当該層に含有されるYFが、90質量%以上であることが好ましく、95質量%以上であることがより好ましく、特に好ましくは98質量%以上含有することである。
[1] Structure and manufacturing method of dielectric multilayer film [1.1] Structure and manufacturing method of low refractive index layers L(1) and L(3) Low refractive index layers L(1) and L according to the present invention (3) is a layer containing YF 3 as the main component, and the “main component” means that YF 3 contained in the layer is preferably 90% by mass or more, and is 95% by mass or more. More preferably, the content is particularly preferably 98% by mass or more.

前記低屈折率層L(1)の光波長587.56nm(d線)に対する屈折率は、1.7未満であることが、分光反射率の低減の観点から好ましい屈折率の範囲である。より好ましい屈折率は1.45~1.55の範囲である。
前記低屈折率層L(1)の厚さは、60~120nmの範囲内であることが塩水耐性と分光反射率の低減の観点から好ましく、同様に、中間層である前記低屈折率層L(3)の厚さは、3~23nmの範囲内であることが好ましい。
The refractive index of the low refractive index layer L(1) for light having a wavelength of 587.56 nm (d-line) is preferably less than 1.7 from the viewpoint of reducing the spectral reflectance. A more preferable refractive index is in the range of 1.45 to 1.55.
The thickness of the low refractive index layer L (1) is preferably in the range of 60 to 120 nm from the viewpoint of salt water resistance and reduction in spectral reflectance. The thickness of (3) is preferably in the range of 3 to 23 nm.

本発明の好ましい低屈折率層L(1)及びL(3)の成膜方法としては、高い生産性を確保するため、蒸着系では真空蒸着法、スパッタ系ではスパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法等を活用することが好ましい。なお金属フッ化物の成膜は、イオン照射により金属フッ化物が分解するため、IAD法等を用いないことが好ましい。 In order to ensure high productivity, the preferred method for forming the low refractive index layers L(1) and L(3) of the present invention includes a vacuum deposition method in the vapor deposition system, and a sputtering method and a magnetron sputtering method in the sputtering system. Utilization is preferable. Note that it is preferable not to use the IAD method or the like for forming the metal fluoride film because the metal fluoride is decomposed by ion irradiation.

成膜条件として真空蒸着法を採用する場合は、チャンバー内の減圧度が、通常1×10-4~1×10-1Pa、好ましくは1×10-3~1×10-2Paの範囲にし、成膜速度が1~10Å/secの範囲内、具体的には、例えばシンクロン社製BES-1300を用いて、加熱温度:340℃、開始真空度1.33×10-3Pa及び成膜レート7Å/secで成膜することが好ましい。また、SiO含有層やMgF含有層はIAD法を用いないで成膜する場合も上記と同様である。 When a vacuum deposition method is employed as film forming conditions, the degree of pressure reduction in the chamber is usually 1×10 −4 to 1×10 −1 Pa, preferably 1×10 −3 to 1×10 −2 Pa. Then, the film formation rate is in the range of 1 to 10 Å / sec, specifically, for example, using Synchron BES-1300, heating temperature: 340 ° C., starting vacuum degree 1.33 × 10 -3 Pa and growth It is preferable to form the film at a film rate of 7 Å/sec. Also, the SiO 2 -containing layer and the MgF 2 -containing layer are formed in the same manner as above even when they are formed without using the IAD method.

〔1.2〕反射防止層AR、高屈折率層H(2)及びH〔4〕の構成と製造方法
反射防止機能を有する誘電体多層膜は、前述のとおり、基板の屈折率よりも高い屈折率を有する高屈折率層と、前記高屈折率層よりも低い屈折率を有する低屈折率層とを有する。これら高屈折率層と、低屈折率層とが交互に積層された多層構造を有することが好ましい。層数に関しては特に制限されるものではないが、12層以内であることが高い生産性を維持して反射防止層を得る観点から、好ましい。すなわち、積層数は、要求される光学性能によるが、おおむね3~8層程度の積層をすることで、可視光域全体の反射率を低下させることができ、上限数としては12層以下であることが、膜の応力が大きくなって膜が剥がれたりすることを防止できる点で好ましい。
[1.2] Structure and Manufacturing Method of Antireflection Layer AR and High Refractive Index Layers H(2) and H[4] It has a high refractive index layer having a refractive index and a low refractive index layer having a lower refractive index than the high refractive index layer. It is preferable to have a multilayer structure in which these high refractive index layers and low refractive index layers are alternately laminated. Although the number of layers is not particularly limited, it is preferably 12 layers or less from the viewpoint of obtaining an antireflection layer while maintaining high productivity. That is, the number of layers depends on the required optical performance, but by laminating about 3 to 8 layers, the reflectance of the entire visible light region can be reduced, and the upper limit is 12 layers or less. This is preferable in that it can prevent peeling of the film due to an increase in the stress of the film.

高屈折率層の光波長587.56nmに対する屈折率は、1.9~2.45の範囲内であり、低屈折率層の光波長587.56nmに対する屈折率は、1.3~1.5の範囲内であることが、好ましい。 The refractive index of the high refractive index layer for a light wavelength of 587.56 nm is within the range of 1.9 to 2.45, and the refractive index of the low refractive index layer for a light wavelength of 587.56 nm is 1.3 to 1.5. is preferably within the range of

本発明に係る誘電体多層膜(高屈折率層、低屈折率層)の反射防止層ARに用いられる材料としては、好ましくは、例えば、Ti、Ta、Nb、Zr、Ce、La、Al、Si、及びHfなどの酸化物、又はこれらを組み合わせた酸化化合物及びMgFが適している。また、異なる誘電体材料を複数層積み重ねることで、可視光域全体の反射率を低下させた機能を付加することができる。 Materials used for the antireflection layer AR of the dielectric multilayer film (high refractive index layer, low refractive index layer) according to the present invention are preferably Ti, Ta, Nb, Zr, Ce, La, Al, Oxides such as Si and Hf, or a combination of oxide compounds and MgF2 are suitable. Also, by stacking a plurality of layers of different dielectric materials, it is possible to add a function of reducing the reflectance of the entire visible light range.

前記低屈折率層は、基板よりも屈折率が低い材料から構成され、本発明においては、SiOやその他、SiOとAlの混合物などであることが好ましい。特に、SiOを含有する層であることが、分光反射率の低減の観点から好ましい。 The low refractive index layer is made of a material having a lower refractive index than the substrate, and in the present invention, it is preferably SiO 2 or a mixture of SiO 2 and Al 2 O 3 . In particular, a layer containing SiO 2 is preferable from the viewpoint of reducing the spectral reflectance.

前記高屈折率層は、基板よりも屈折率が高い材料から構成され、例えば、Taの酸化物とTiの酸化物の混合物や、その他、Tiの酸化物、Taの酸化物、Laの酸化物とTiの酸化物の混合物などであることが好ましい。本発明においては、TaやTiOであることが好ましく、より好ましくはTaである。 The high refractive index layer is made of a material having a higher refractive index than the substrate. and a mixture of oxides of Ti and the like. In the present invention, Ta 2 O 5 and TiO 2 are preferred, and Ta 2 O 5 is more preferred.

なお、本発明の光学部材において、前記高屈折率層H(2)、又は高屈折率層H(2)及びH(4)に、TiOを含有する層をセルフクリーニング機能を有する光触媒層として用いる。TiOのセルフクリーニング機能とは、光触媒による有機物分解効果をいう。これは、TiOに紫外光が照射されたときに、電子が放出された後にOHラジカルが生じ、当該OHラジカルの強い酸化力によって有機物を分解するものである。本発明の光学部材にTiO含有層を加えることで、光学部材に付着した有機物等が汚れとして光学系を汚染するのを防止することができる。その際は、上層のYF含有層は、やや粗である膜質であることが、OHラジカルが移動しやすく、光学部材表面の防汚性を向上できるため好ましい。 In the optical member of the present invention, a layer containing TiO 2 is used as a photocatalyst layer having a self-cleaning function in the high refractive index layer H(2) or the high refractive index layers H(2) and H(4). use. The self-cleaning function of TiO 2 refers to the effect of decomposing organic matter by a photocatalyst. This is because when TiO 2 is irradiated with ultraviolet light, OH radicals are generated after electrons are emitted, and organic substances are decomposed by the strong oxidizing power of the OH radicals. By adding the TiO 2 -containing layer to the optical member of the present invention, it is possible to prevent organic matter adhering to the optical member from contaminating the optical system. In this case, the upper YF 3 -containing layer preferably has a slightly rough film quality because OH radicals can easily move and the antifouling property of the surface of the optical member can be improved.

前述のとおり、前記高屈折率層H(2)、又は前記高屈折率層H(2)とH(4)の厚さの和が200~550nmの範囲内であることが好ましく、前記高屈折率層H(2)とH(4)の厚さの和が200~550nmの範囲内であるように、2層に分割して1層当たりの金属酸化物含有量を低減する後者の方法がより有効である。
中でも、前記高屈折率層H(2)及びH(4)の厚さの和は、200~290nmの範囲内であることが、光触媒性の発現と分光反射率の低減の観点から、好ましい。
As described above, the high refractive index layer H(2) or the sum of the thicknesses of the high refractive index layers H(2) and H(4) is preferably within the range of 200 to 550 nm. The latter method is to divide into two layers to reduce the metal oxide content per layer such that the sum of the thicknesses of the layers H(2) and H(4) is within the range of 200-550 nm. more effective.
In particular, the sum of the thicknesses of the high refractive index layers H(2) and H(4) is preferably within the range of 200 to 290 nm from the viewpoint of developing photocatalytic properties and reducing spectral reflectance.

誘電体多層膜の厚さ(複数層積層した場合の全体の厚さ)は、好ましくは、50nm~5μmの範囲内である。厚さが50nm以上であれば、反射防止の光学特性を発揮させることができ、厚さが5μm以下であれば、多層膜自体の膜応力による面変形が発生するのを防止することができる。好ましくは、100nm~1μmの範囲内である。 The thickness of the dielectric multilayer film (total thickness when multiple layers are laminated) is preferably within the range of 50 nm to 5 μm. If the thickness is 50 nm or more, antireflection optical properties can be exhibited, and if the thickness is 5 μm or less, surface deformation due to the film stress of the multilayer film itself can be prevented. Preferably, it is in the range of 100 nm to 1 μm.

基板上に金属酸化物等の薄膜を形成する方法として、無機材料をスパッタリング法(例えば、マグネトロンカソードスパッタリング、平板マグネトロンスパッタリング、2極AC平板マグネトロンスパッタリング、2極AC回転マグネトロンスパッタリングなど、反応性スパッタ法を含む。)、蒸着法(例えば、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、イオンビーム蒸着、プラズマ支援蒸着、及びIAD法を用いる真空蒸着など)、熱CVD法、触媒化学気相成長法(Cat-CVD)、容量結合プラズマCVD法(CCP-CVD)、光CVD法、プラズマCVD法(PE-CVD)、エピタキシャル成長法、原子層成長法等の化学蒸着法等によって層形成することが好ましい。
本発明では、IAD法を用いる真空蒸着法(IAD法)であることが好ましい。
As a method for forming a thin film such as a metal oxide on a substrate, an inorganic material is subjected to a sputtering method (for example, a reactive sputtering method such as magnetron cathode sputtering, flat plate magnetron sputtering, bipolar AC flat plate magnetron sputtering, bipolar AC rotating magnetron sputtering, etc.). ), vapor deposition (e.g., resistance heating vapor deposition, electron beam vapor deposition, ion beam vapor deposition, plasma assisted vapor deposition, and vacuum vapor deposition using IAD method), thermal CVD method, catalytic chemical vapor deposition method (Cat-CVD ), capacitively-coupled plasma CVD (CCP-CVD), optical CVD, plasma CVD (PE-CVD), epitaxial growth, atomic layer deposition, and other chemical vapor deposition methods.
In the present invention, the vacuum deposition method (IAD method) using the IAD method is preferred.

IAD法は、成膜中にイオンの持つ高い運動エネルギーを作用させて緻密な膜としたり、膜の密着力を高める方法であり、例えばイオンビームによる方法は、イオンソースから照射されるイオン化されたガス分子により被着材料を加速し、基板表面に成膜する方法である。IAD法は、「イオンビームアシスト法」ともいう。 The IAD method is a method in which high kinetic energy of ions is applied during film formation to form a dense film or to enhance adhesion of the film. In this method, a deposition material is accelerated by gas molecules to form a film on the substrate surface. The IAD method is also called an “ion beam assist method”.

図2は、IAD法を用いた真空蒸着装置の一例を示す模式図である。 FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a vacuum deposition apparatus using the IAD method.

IAD法を用いた真空蒸着装置1(以下、本発明ではIAD蒸着装置ともいう。)は、チャンバー2内にドーム3を具備し、ドーム3に沿って基板4が配置される。蒸着源5は蒸着物質を蒸発させる電子銃、又は抵抗加熱装置を具備し、蒸着源5から蒸着物質6が、基板4に向けて飛散し、基板4上で凝結、固化する。その際、IADイオンソース7より基板に向けてイオンビーム8を照射し、成膜中にイオンの持つ高い運動エネルギーを作用させて緻密な膜としたり、膜の密着力を高めたりする。 A vacuum vapor deposition apparatus 1 using the IAD method (hereinafter also referred to as an IAD vapor deposition apparatus in the present invention) has a dome 3 inside a chamber 2 along which a substrate 4 is arranged. The vapor deposition source 5 is provided with an electron gun or a resistance heating device for evaporating the vapor deposition material. At that time, an ion beam 8 is irradiated from an IAD ion source 7 toward the substrate, and the high kinetic energy of the ions is applied during the film formation to form a dense film or increase the adhesion of the film.

ここで基板4は、一例としてガラスが挙げられる。 An example of the substrate 4 is glass.

チャンバー2の底部には、複数の蒸着源5が配置されうる。ここでは、蒸着源5として1個の蒸着源を示しているが、蒸着源5の個数は複数あってもよい。蒸着源5の成膜材料(蒸着材料)を電子銃によって蒸着物質6を発生させ、チャンバー2内に設置される基板4(例えばガラス板)に成膜材料を飛散、付着させることにより、成膜材料からなる層(例えば、反射防止層ARの低屈折率素材である、SiO2、MgF、又はAl層や、高屈折率素材である、TaやTiOなど)が基板4上に成膜される。また、本発明に係る高屈折率層H(2)やH(4)も同様なIAD法を用いる真空蒸着法を用いることが好ましい。 A plurality of deposition sources 5 may be arranged at the bottom of the chamber 2 . Although one vapor deposition source is shown as the vapor deposition source 5 here, the number of vapor deposition sources 5 may be plural. A deposition material 6 is generated from the deposition material (evaporation material) of the deposition source 5 by an electron gun, and the deposition material is scattered and adhered to a substrate 4 (for example, a glass plate) installed in the chamber 2 to form a film. A layer made of a material (for example, a SiO 2 , MgF 2 or Al 2 O 3 layer that is a low refractive index material of the antireflection layer AR, or a high refractive index material such as Ta 2 O 5 or TiO 2 ). A film is formed on the substrate 4 . Further, it is preferable to use a vacuum deposition method using the same IAD method for the high refractive index layers H(2) and H(4) according to the present invention.

また、チャンバー2には、図示しない真空排気系が設けられており、これによってチャンバー2内が真空引きされる。チャンバー内の減圧度は、通常1×10-4~1×10-1Pa、好ましくは1×10-3~1×10-2Paの範囲である。 In addition, the chamber 2 is provided with an evacuation system (not shown), which evacuates the inside of the chamber 2 . The degree of pressure reduction in the chamber is usually 1×10 −4 to 1×10 −1 Pa, preferably 1×10 −3 to 1×10 −2 Pa.

ドーム3は、基板4を保持するホルダー(不図示)を、少なくとも1個保持するものであり、蒸着傘とも呼ばれる。このドーム3は、断面円弧状であり、円弧の両端を結ぶ弦の中心を通り、その弦に垂直な軸を回転対称軸として回転する回転対称形状となっている。ドーム3が軸を中心に例えば一定速度で回転することにより、ホルダーを介してドーム3に保持された基板4は、軸の周りに一定速度で公転する。 The dome 3 holds at least one holder (not shown) that holds the substrate 4, and is also called a vapor deposition umbrella. The dome 3 has an arcuate cross section, and has a rotationally symmetrical shape that passes through the center of a chord connecting both ends of the arc and rotates about an axis perpendicular to the chord. When the dome 3 rotates around the axis at a constant speed, for example, the substrate 4 held by the dome 3 via the holder revolves around the axis at a constant speed.

このドーム3は、複数のホルダーを回転半径方向(公転半径方向)及び回転方向(公転方向)に並べて保持することが可能である。これにより、複数のホルダーによって保持された複数の基板4上に同時に成膜することが可能となり、素子の製造効率を向上させることができる。 The dome 3 can hold a plurality of holders side by side in the rotation radial direction (revolution radial direction) and the rotation direction (revolution direction). As a result, it is possible to form films simultaneously on a plurality of substrates 4 held by a plurality of holders, thereby improving the manufacturing efficiency of the device.

IADイオンソース7は、本体内部にアルゴンや酸素ガスを導入してこれらをイオン化させ、イオン化されたガス分子(イオンビーム8)を基板4に向けて照射する機器である。イオン源としては、カウフマン型(フィラメント)、ホローカソード型、RF型、バケット型、デュオプラズマトロン型等を適用することができる。IADイオンソース7から上記のガス分子を基板4に照射することにより、例えば複数の蒸発源から蒸発する成膜材料の分子を基板4に押し付けることができ、密着性及び緻密性の高い膜を基板4上に成膜することができる。IADイオンソース7は、チャンバー2の底部において基板4に対向するように設置されているが、対向軸からずれた位置に設置されていても構わない。 The IAD ion source 7 is a device that introduces argon or oxygen gas into its main body, ionizes these gases, and irradiates the substrate 4 with the ionized gas molecules (ion beam 8 ). As the ion source, a Kaufmann type (filament), a hollow cathode type, an RF type, a bucket type, a duoplasmatron type, or the like can be applied. By irradiating the substrate 4 with the above gas molecules from the IAD ion source 7, the molecules of the film-forming material evaporated from, for example, a plurality of evaporation sources can be pressed against the substrate 4, and a film with high adhesion and high density can be formed on the substrate. 4 can be deposited. The IAD ion source 7 is installed at the bottom of the chamber 2 so as to face the substrate 4, but may be installed at a position shifted from the facing axis.

IAD法で用いるイオンビームは、イオンビームスパッタリング法で用いられるイオンビームよりは、低真空度で用いられ、加速電圧も低い傾向にある。例えば加速電圧が100~2000Vのイオンビーム、電流密度が1~120μA/cmのイオンビーム、又は加速電圧が500~1500Vで電流密度が1~120μA/cmのイオンビームを用いることができる。成膜工程において、イオンビームの照射時間は例えば1~800秒とすることができ、またイオンビームの粒子照射数は例えば1×1013~5×1017個/cmとすることができる。成膜工程に用いられるイオンビームは、酸素のイオンビーム、アルゴンのイオンビーム、又は酸素とアルゴンの混合ガスのイオンビームとすることができる。例えば、酸素導入量30~60sccm、アルゴン導入量0~10sccmの範囲内とすることが好ましい。 The ion beam used in the IAD method tends to be used in a lower degree of vacuum and at a lower acceleration voltage than the ion beam used in the ion beam sputtering method. For example, an ion beam with an acceleration voltage of 100-2000 V, an ion beam with a current density of 1-120 μA/cm 2 , or an ion beam with an acceleration voltage of 500-1500 V and a current density of 1-120 μA/cm 2 can be used. In the film forming process, the ion beam irradiation time can be, for example, 1 to 800 seconds, and the ion beam particle irradiation number can be, for example, 1×10 13 to 5×10 17 particles/cm 2 . The ion beam used in the film formation process can be an oxygen ion beam, an argon ion beam, or an ion beam of a mixed gas of oxygen and argon. For example, it is preferable to set the amount of introduced oxygen to 30 to 60 sccm and the amount of argon to be introduced in the range of 0 to 10 sccm.

モニターシステム(不図示)は、真空成膜中に各蒸着源5から蒸発して自身に付着する層を監視することにより、基板4上に成膜される層の波長特性を監視するシステムである。このモニターシステムにより、基板4上に成膜される層の光学特性(例えば分光透過率、分光反射率、光学層厚など)を把握することができる。また、モニターシステムは、水晶層厚モニターも含んでおり、基板4上に成膜される層の物理層厚を監視することもできる。このモニターシステムは、層の監視結果に応じて、複数の蒸発源5のON/OFFの切り替えやIADイオンソース7のON/OFFの切り替え等を制御する制御部としても機能する。 A monitor system (not shown) monitors the wavelength characteristics of the layers formed on the substrate 4 by monitoring the layers that evaporate from the vapor deposition sources 5 and adhere to themselves during vacuum film formation. . With this monitor system, it is possible to grasp the optical properties of the layers formed on the substrate 4 (for example, spectral transmittance, spectral reflectance, optical layer thickness, etc.). The monitoring system also includes a quartz layer thickness monitor to monitor the physical layer thickness of layers deposited on the substrate 4 . This monitor system also functions as a control unit that controls ON/OFF switching of the plurality of evaporation sources 5, ON/OFF switching of the IAD ion source 7, etc., according to the layer monitoring results.

〔1.3〕基材
本発明に係る基材としては、具体的には、ガラスの適用が好ましく、通常の光学レンズに用いられるガラスであることが好ましい。
前記ガラスとしては、例えば、石英、ホウ珪酸ガラス、又は化学的強化ガラスなどのガラスが好ましく用いられる。
[1.3] Substrate Specifically, as the substrate according to the present invention, it is preferable to apply glass, and it is preferable to use glass that is used for ordinary optical lenses.
As the glass, for example, glass such as quartz, borosilicate glass, or chemically strengthened glass is preferably used.

本発明に係る基材の厚さ(2層以上の積層構造である場合はその総厚)は、10~200μmであることが好ましく、20~150μmであることがより好ましい。 The thickness of the substrate according to the present invention (total thickness in the case of a laminated structure of two or more layers) is preferably 10 to 200 μm, more preferably 20 to 150 μm.

〔2〕車載用又は屋外用の光学部材
本発明の光学部材としては、車載用又は屋外用の光学レンズが挙げられ、特に、車載カメラ用のレンズ(レンズユニットを構成するレンズ)であることが好ましい。
[2] Optical member for in-vehicle or outdoor use The optical member of the present invention includes an optical lens for in-vehicle or outdoor use, and in particular, a lens for an in-vehicle camera (a lens constituting a lens unit). preferable.

「車載カメラ」とは、自動車の車体の外方側に設置されるカメラであって、車体の後方部に設置されて後方確認用に使用されたり、車体の前方部に設置されて前方確認用又は側方確認用や、前車との距離の確認用などとして使用される。 "On-board camera" means a camera installed on the outside of the vehicle body of an automobile, which is installed in the rear part of the vehicle body and used for checking the rear, or installed in the front part of the vehicle body and used for checking the front. Or it is used for checking the side or for checking the distance to the vehicle in front.

このような車載カメラ用のレンズユニットは、複数枚のレンズによって構成され、詳しくは、物体側に配置される物体側レンズと、像側に配置される像側レンズ群とで構成される。像側レンズ群は、複数枚のレンズとレンズ間に設けられた絞りを備えている。 Such a lens unit for an in-vehicle camera is composed of a plurality of lenses. More specifically, it is composed of an object-side lens arranged on the object side and an image-side lens group arranged on the image side. The image-side lens group includes a plurality of lenses and an aperture provided between the lenses.

このような複数のレンズのうち、物体側レンズが外気に露出される露出面となっており、この露出面を有するレンズとして本発明の光学部材が用いられる。 Among such a plurality of lenses, the object-side lens has an exposed surface exposed to the outside air, and the optical member of the present invention is used as the lens having this exposed surface.

また、前記光学部材の応用例としては、屋外設置型の監視カメラなどが挙げられ、当該監視カメラを構成するレンズのうち、外気に露出される露出面を有するレンズンズとして本発明の光学部材が用いられる。 Examples of applications of the optical member include outdoor surveillance cameras, and the optical member of the present invention is used as a lens having an exposed surface exposed to the outside air among the lenses constituting the surveillance camera. be done.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」又は「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」又は「質量%」を表す。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these. In the examples, "parts" or "%" are used, but "mass parts" or "mass%" are indicated unless otherwise specified.

<光学部材サンプルの作製>
図2で示すIAD蒸着装置を用いて、IAD法による蒸着を以下の条件で行った
(成膜材料の後の(IAD)という表記はIAD法を用いたことを示す。)。
<Preparation of optical member sample>
Vapor deposition by the IAD method was carried out under the following conditions using the IAD vapor deposition apparatus shown in FIG.

なお、IADを用いない成膜は、図2の蒸着源5のみを使用して蒸着成膜を行った。成膜条件及び成膜材料のd線における屈折率をまとめて表Iに示した。 In addition, deposition film formation was performed using only the deposition source 5 in FIG. 2 without using the IAD. Table I summarizes the film formation conditions and the refractive indices for the d-line of the film formation materials.

実施例で用いた成膜材料は以下の通りである。 The film-forming materials used in the examples are as follows.

〈成膜材料〉
YF:Merck社製 商品名 YF
SiO:Merck社製 商品名 SiO
OA600:キャノンオプトロン社製 商品名 OA600 Ta、TiO、Ti混合物
TiO:富士チタン社製 商品名 Ti
MgF:Merck社製 商品名 MgF
〈基板〉
TAF1:HOYA社製
〈誘電体多層膜の形成〉
(チャンバー内条件)
加熱温度 340℃
開始真空度 3.0×10-3Pa
(成膜材料の蒸発源)
電子銃
<Deposition material>
YF 3 : Product name YF 3 manufactured by Merck
SiO 2 : trade name SiO 2 manufactured by Merck
OA600: Product name: OA600 Ta 2 O 5 , TiO, Ti 2 O 5 mixture manufactured by Canon Optron Co., Ltd. TiO 2 : Product name: Ti 3 O 5 manufactured by Fuji Titanium Co., Ltd.
MgF 2 : trade name MgF 2 manufactured by Merck
<substrate>
TAF1: manufactured by HOYA <Formation of dielectric multilayer film>
(Conditions inside the chamber)
Heating temperature 340℃
Initial degree of vacuum 3.0×10 −3 Pa
(Evaporation source of film-forming material)
electron gun

Figure 2023007511000002
Figure 2023007511000002

<光学部材No.1の作製>
(反射防止層AR:低屈折率層及び高屈折率層の成膜)
低屈折率層の成膜材料:SiO
上記の基材を真空蒸着装置に設置して、第1蒸発源に前記成膜材料を装填し、成膜速度4Å/secで蒸着し、基材上に厚さが36.7nmの低屈折率層を形成した。
<Optical member No. Preparation of 1>
(Antireflection layer AR: Formation of low refractive index layer and high refractive index layer)
Film forming material for low refractive index layer: SiO2
The above base material is placed in a vacuum deposition apparatus, the first evaporation source is loaded with the film forming material, the film is deposited at a film forming rate of 4 Å/sec, and a low refractive index film having a thickness of 36.7 nm is deposited on the base material. formed a layer.

当該低屈折率層の形成はIAD法によって行い、加速電圧1000V、加速電流1000mA、中和(バイアス)電流1200mAで、蒸着装置はシンクロン社製BES-1300及びIAD装置はシンクロン社製NIS-175を用いた。蒸着成膜時のガス導入量は2×10-2PAとし、IAD導入ガスはO50sccm、Arガス0sccm、ニュートラルガスO50sccmの条件で行った。 The formation of the low refractive index layer is performed by the IAD method, with an acceleration voltage of 1000 V, an acceleration current of 1000 mA, and a neutralization (bias) current of 1200 mA. Using. The amount of gas introduced during vapor deposition was 2×10 −2 PA, and the IAD introduced gas was O 2 50 sccm, Ar gas 0 sccm, and neutral gas O 2 50 sccm.

高屈折率層の成膜材料:A600
上記の基材を真空蒸着装置に設置して、第2蒸発源に前記成膜材料を装填し、成膜速度2.0Å/secで蒸着し、上記低屈折率層上に厚さが11.0nmの高屈折率層を形成した。当該高屈折率層の形成は、同様にIAD法によって行った。
Film forming material for high refractive index layer: A600
The base material was placed in a vacuum deposition apparatus, the film-forming material was loaded into the second evaporation source, and the film-forming material was deposited at a film-forming rate of 2.0 Å/sec. A high refractive index layer of 0 nm was formed. The formation of the high refractive index layer was similarly performed by the IAD method.

上記形成した高屈折率層上に、表Iに記載の層厚条件で低屈折率層及び高屈折率層を積層成膜し、合計5層の誘電体多層膜を作製した。 On the high refractive index layer formed above, a low refractive index layer and a high refractive index layer were laminated under the layer thickness conditions shown in Table I to prepare a total of 5 dielectric multilayer films.

(光触媒層:高屈折率層H(2)又は高屈折率層H(2)とH(4)の成膜)
光触媒層の成膜材料:TiO
上記5層まで成膜した基材に、第3蒸発源に前記成膜材料を装填し、成膜速度2.0Å/secで蒸着し、上記低屈折率層上に厚さが129.3nmの光触媒層H(4)を形成した。当該光触媒層の成膜は、同様にIAD法によって行い、加速電圧500V、加速電流500mA、中和(バイアス)電流750mAで行った。
(Photocatalytic Layer: Formation of High Refractive Index Layer H(2) or High Refractive Index Layers H(2) and H(4))
Photocatalyst layer deposition material: TiO2
A third evaporation source is loaded with the film-forming material on the base material on which up to the five layers have been formed, and vapor deposition is performed at a film-forming rate of 2.0 Å/sec to form a film having a thickness of 129.3 nm on the low refractive index layer. A photocatalyst layer H(4) was formed. The photocatalyst layer was similarly formed by the IAD method at an acceleration voltage of 500 V, an acceleration current of 500 mA, and a neutralization (bias) current of 750 mA.

同様にして121.0nmの光触媒性を有する高屈折率層H(2)を成膜した。 Similarly, a high refractive index layer H(2) having a photocatalytic property of 121.0 nm was formed.

(最上層:低屈折率層L(1)及び中間層L(3)の成膜)
最上層及び中間層の成膜材料:YF
前記下層を製膜した基材上に、第4蒸発源に前記成膜材料を装填し、成膜速度4.0Å/secで蒸着し、上記光触媒層上に厚さが80.6nmの最上層である低屈折率層L(1)を形成した
同様にして121.0nmの中間層L(3)を成膜した。
(Top Layer: Formation of Low Refractive Index Layer L(1) and Intermediate Layer L(3))
Deposition material for top and middle layers: YF3
On the substrate on which the lower layer has been formed, the film-forming material is loaded in the fourth evaporation source, vapor-deposited at a film-forming rate of 4.0 Å / sec, and a top layer with a thickness of 80.6 nm on the photocatalyst layer The intermediate layer L(3) with a thickness of 121.0 nm was formed in the same manner.

<光学部材サンプルNo.2~No.16の作製>
光学部材サンプルNo.1の作製と同様にして、表II及び表IIIの層構成及び層厚を有する誘電体多層膜を形成し、光学部材サンプルNo.2~No.16を作製した。
<Optical member sample No. 2 to No. Preparation of 16>
Optical member sample no. A dielectric multilayer film having the layer structure and layer thickness shown in Tables II and III was formed in the same manner as in the preparation of optical member sample No. 1. 2 to No. 16 was made.

なお、低屈折率材料として、SiO及びMgFを用いた光学部材については、電子銃を用いて、それぞれ成膜速度2.2Å/sec及び4.0Å/secで蒸着成膜した。 The optical members using SiO 2 and MgF 2 as low refractive index materials were vapor-deposited using an electron gun at deposition rates of 2.2 Å/sec and 4.0 Å/sec, respectively.

≪評価≫
得られた光学部材サンプルNo.1~No.16を用いて以下の評価を実施した。
≪Evaluation≫
The obtained optical member sample No. 1 to No. 16 was used to perform the following evaluations.

(1)分光反射率の測定
380~780nmの範囲の光波長域で、オリンパス社製顕微分光測定機USPM-RU IIIを用いて、法線方向からの光入射に対する分光反射率を測定し、可視光域(420~680nm)における10nm毎の分光反射率値を抽出して平均し、平均分光反射率とした。
(1) Measurement of spectral reflectance In the light wavelength range of 380 to 780 nm, the spectral reflectance for light incident from the normal direction is measured using an Olympus microspectrometer USPM-RU III, and the visible Spectral reflectance values for each 10 nm in the light region (420 to 680 nm) were extracted and averaged to obtain an average spectral reflectance.

測定した結果を、図3~図6に示した。分光反射率の形状から、ランク分けを実施した。△以上を合格としたが、望ましくは〇~◎である。
◎:可視光域の平均分光反射率が、0.5%以下であり優れている:図3
〇:可視光域の分光反射率にやや乱れはあるものの、平均分光反射率は1.0%以下であり問題ない:図4
△:可視光域の分光反射率に乱れはあるものの、平均分光反射率は1.5%以下であり、実用上問題ない:図5
×:可視光域の分光反射率に大きな乱れがあり、平均分光反射率は1.5%を超えており、実用上問題がある:図6
The measurement results are shown in FIGS. 3 to 6. FIG. Ranking was carried out from the shape of the spectral reflectance. A grade of △ or higher was considered acceptable, but a grade of ◯ to ◎ is desirable.
◎: The average spectral reflectance in the visible light range is 0.5% or less, which is excellent: Fig. 3
○: Although the spectral reflectance in the visible light region is slightly disturbed, the average spectral reflectance is 1.0% or less and there is no problem: Fig. 4
Δ: Although the spectral reflectance in the visible light region is disturbed, the average spectral reflectance is 1.5% or less, and there is no practical problem: FIG.
×: The spectral reflectance in the visible light region is greatly disturbed, the average spectral reflectance exceeds 1.5%, and there is a problem in practical use: FIG.

(2)塩水噴霧試験
得られた光学部材サンプルを用いて以下の評価を行った。
(2) Salt spray test The following evaluation was performed using the obtained optical member sample.

〈塩水噴霧試験〉
下記(a)~(c)を1サイクルとし、8サイクル実施した。
(a)35±2℃の噴霧層内温度にて、25±2℃の溶剤を光学部材サンプルの最上層側に2時間噴霧する。
(b)噴霧終了後、40±2℃、95%RHにて22時間放置する。
(c)(a)及び(b)を4回繰り返した後に、25℃、55%RHに72時間放置する。
〈溶剤〉
使用溶質:NaCl、MgCl、CaCl
溶質濃度:5±1質量%
<Salt spray test>
The following (a) to (c) were regarded as one cycle, and 8 cycles were carried out.
(a) At a spray layer temperature of 35±2° C., a solvent of 25±2° C. is sprayed onto the uppermost layer side of the optical member sample for 2 hours.
(b) After spraying, leave at 40±2° C. and 95% RH for 22 hours.
(c) After repeating (a) and (b) four times, it is left at 25° C. and 55% RH for 72 hours.
<solvent>
Solutes used: NaCl, MgCl2 , CaCl2
Solute concentration: 5 ± 1 mass%

〈分光反射率の測定〉
塩水噴霧試験の前後の光学部材サンプルの分光反射率を測定し、光波長420~680nmの範囲における分光反射率の平均値として、0.1%以内の変動である場合を合格として〇とし、0.1%を超え0.15%以内の変動である場合を△とし、0.15%を超える変動である場合を×とした。△以上を合格とした。
<Measurement of spectral reflectance>
The spectral reflectance of the optical member sample was measured before and after the salt spray test, and if the average value of the spectral reflectance in the light wavelength range of 420 to 680 nm varied within 0.1%, it was evaluated as a pass, and 0. When the variation was more than 0.1% and within 0.15%, it was rated as Δ, and when the variation exceeded 0.15%, it was rated as x. △ or more was set as the pass.

(3)光触媒効果評価方法
得られた光学部材サンプルを用いて以下の評価を行った。
(3) Photocatalyst effect evaluation method The following evaluation was performed using the obtained optical member sample.

(a)照明配置
評価用の照明装置200の模式図を図7に示す。
(a) Illumination Arrangement FIG. 7 shows a schematic diagram of an illumination device 200 for evaluation.

UVライト202を黒い筐体201に設置する。 A UV light 202 is installed in the black housing 201 .

作製した光学部材サンプル204の最上層側のマーカー面205をUVライト202側にしてサンプルを平板203上に設置する。 The uppermost marker surface 205 of the manufactured optical member sample 204 is placed on the flat plate 203 with the UV light 202 side.

UVライト202と光学部材サンプル204間が30mmになるように高さを調整する。 The height is adjusted so that the distance between the UV light 202 and the optical member sample 204 is 30 mm.

(b)ペンの塗り方
光触媒面に、Ink intelligent社のThe Visualiserペンで線を引く。
(b) How to paint with pen A line is drawn on the photocatalyst surface with The Visualiser pen of Ink intelligent.

線を引くイメージより、点状にインクを落とすイメージで行う。 Rather than drawing a line, do it with the image of dropping ink in dots.

インクは1段で5点程度×2段で塗る。 Ink is applied in about 5 points x 2 stages in 1 stage.

(c)UVライト照射
UVライト(YAZAWA社製BL20)のコンセントを入れるとランプ点灯がする。
(c) UV Light Irradiation When a UV light (BL20 manufactured by YAZAWA) is plugged in, the lamp lights up.

30mmの高さで、1hで10Jの積算光量でUVライトを照射する。 At a height of 30 mm, UV light is irradiated with an integrated light amount of 10 J for 1 h.

1時間後、2時間後の色の変化を確認する。 Check the color change after 1 hour and 2 hours.

(d)色評価
取り出し直後では色味が安定しないため、取り出し後30分以上経過してから各時間での色変化を評価する。光触媒効果がある場合は、色変化は青から透明になる(光触媒効果「あり」)。
評価ランクは以下のとおりであり、〇以上が合格である。
◎:図7(c)の色変化5であり光触媒効果が特に優れている
〇:図7(c)の色変化4であり光触媒効果が優れている
△:図7(c)の色変化3であり光触媒効果はやや劣る
×:図7(c)の色変化2であり光触媒効果は劣り問題である
(d) Color evaluation Since the color is not stable immediately after taking out, the color change at each time is evaluated after 30 minutes or more have passed after taking out. When there is a photocatalytic effect, the color change is from blue to transparent (photocatalytic effect "Yes").
The evaluation rank is as follows, and 〇 or higher is a pass.
◎: Color change 5 in Fig. 7(c) and the photocatalyst effect is particularly excellent ○: Color change 4 in Fig. 7(c) and the photocatalyst effect is excellent △: Color change 3 in Fig. 7(c) and the photocatalyst effect is slightly inferior ×: Color change 2 in FIG. 7(c), and the photocatalyst effect is inferior

(4)水との接触角の測定
得られた光学部材サンプルを用いて、最上層の水との接触角を求めた。
(4) Measurement of contact angle with water Using the obtained optical member sample, the contact angle with water of the uppermost layer was determined.

対水接触角は、温度23℃、相対湿度55%の雰囲気下で試料を24時間放置後、温度23℃、相対湿度55%の雰囲気下で、接触角計(協和界面科学株式会社製、商品名DropMaster DM100)を用いて、純水1μlを滴下1分後における純水の接触角を測定した。なお、7回測定を行い、測定値の最大値、最小値を除いた5つの測定値を平均した値である。
最上層が親水性を発現するには、前記接触角は30°以下であることが好ましい。
The contact angle of water was measured by a contact angle meter (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., product Using a DropMaster DM100), the pure water contact angle was measured one minute after 1 μl of pure water was dropped. In addition, it is the value which measured seven times and averaged five measured values except the maximum value and minimum value of a measured value.
In order for the uppermost layer to exhibit hydrophilicity, the contact angle is preferably 30° or less.

(5)総合評価
分光反射率、塩水噴霧試験及び光触媒効果の総合評価として、不合格レベル×の性能を一つでも有する光学部材及び評価レベル△を二つ以上有する光学部材は比較例とした。
(5) Comprehensive Evaluation As a comprehensive evaluation of spectral reflectance, salt spray test, and photocatalytic effect, optical members having at least one failure level x performance and optical members having two or more evaluation levels Δ were taken as comparative examples.

評価レベル△を一つ有する光学部材は本発明内ではあるが、総合評価は△とし、より優れている評価レベル〇又は◎のみ有する光学部材を○とし、ランク分けを行った。 An optical member having one evaluation level of Δ is within the scope of the present invention, but the overall evaluation is Δ.

以下の表II及び表IIIに、光学部材サンプルの構成、作製方法及び評価結果を示す。 Tables II and III below show the configuration, production method, and evaluation results of the optical member samples.

Figure 2023007511000003
Figure 2023007511000003

Figure 2023007511000004
Figure 2023007511000004

表II及び表IIIから、本発明の構成の光学部材サンプルであるNo.1、2、6、7、9~13、及び15は、比較例に対して、分光反射率及び塩水耐性に優れ、さらに光触媒層として光学部材内にTiO含有層を設けていることから、光触媒効果を発現し、セルフクリーニング性にも優れることが分かる。 From Tables II and III, it can be seen that optical member samples No. 1, 2, 6, 7, 9 to 13, and 15 are superior to the comparative examples in spectral reflectance and salt water resistance, and furthermore, a TiO 2 -containing layer is provided in the optical member as a photocatalyst layer. It can be seen that the photocatalytic effect is exhibited and the self-cleaning property is also excellent.

一方、SiOを最上層に有する光学部材4は塩水耐性に劣り、MgFを中間層L(3)に用いた光学部材5は光触媒性に劣る結果であった。 On the other hand, the optical member 4 having SiO 2 as the uppermost layer was inferior in resistance to salt water, and the optical member 5 using MgF 2 as the intermediate layer L(3) was inferior in photocatalytic properties.

1 IAD蒸着装置
2 チャンバー
3 ドーム
4 基板
5 蒸着源
6 蒸着物質
7 IADイオンソース
8 イオンビーム
100 光学部材誘電体多層膜
101 基板
102 低屈折率層
103 高屈折率層
104 低屈折率層
105 高屈折率層
106 低屈折率層
107 反射防止層AR
108 高屈折率層H(2)
109 低屈折率層L(1)
110 高屈折率層H(4)
111 低屈折率層L(3)
115 誘電体多層膜
200 光触媒評価装置
201 黒い筐体
202 UVランプ
203 平板
204 光学部材サンプル
205 マーカー面
206 インク
1 IAD deposition apparatus 2 chamber 3 dome 4 substrate 5 deposition source 6 deposition material 7 IAD ion source 8 ion beam 100 optical member dielectric multilayer film 101 substrate 102 low refractive index layer 103 high refractive index layer 104 low refractive index layer 105 high refractive index index layer 106 low refractive index layer 107 antireflection layer AR
108 High refractive index layer H (2)
109 Low refractive index layer L (1)
110 High refractive index layer H (4)
111 Low refractive index layer L (3)
115 Dielectric multilayer film 200 Photocatalyst evaluation device 201 Black housing 202 UV lamp 203 Flat plate 204 Optical member sample 205 Marker surface 206 Ink

Claims (8)

基板上に、誘電体多層膜を有する光学部材であって、
前記誘電体多層膜が、少なくとも表面から低屈折率層L(1)、高屈折率層H(2)、及び反射防止層ARを有する構成であり、
前記低屈折率層L(1)のヘリウムd線に対する屈折率が1.7未満であり、前記高屈折率層H(2)の前記ヘリウムd線に対する屈折率が1.7以上であり、
少なくとも前記低屈折率層L(1)が、フッ化イットリウム(YF)を含有し、
前記高屈折率層H(2)が、光触媒性を有する金属酸化物を含有し、かつ、当該高屈折率層H(2)の厚さが200~550nmの範囲内であることを特徴とする光学部材。
An optical member having a dielectric multilayer film on a substrate,
The dielectric multilayer film has a low refractive index layer L (1), a high refractive index layer H (2), and an antireflection layer AR from at least the surface,
The low refractive index layer L (1) has a refractive index of less than 1.7 for the helium d-line, and the high refractive index layer H (2) has a refractive index of 1.7 or more for the helium d-line,
At least the low refractive index layer L(1) contains yttrium fluoride (YF 3 ),
The high refractive index layer H(2) contains a photocatalytic metal oxide, and the thickness of the high refractive index layer H(2) is in the range of 200 to 550 nm. optical components.
基板上に、誘電体多層膜を有する光学部材であって、
前記誘電体多層膜が、少なくとも表面から低屈折率層L(1)、高屈折率層H(2)、低屈折率層L(3)、高屈折率層H(4)、及び反射防止層ARの構成であり、
前記低屈折率層L(1)及びL(3)のヘリウムd線に対する屈折率が1.7未満であり、前記高屈折率層H(2)及びH(4)の前記ヘリウムd線に対する屈折率が1.7以上であり、
前記低屈折率層L(1)及びL(3)が、フッ化イットリウム(YF)を含有し、
前記高屈折率層H(2)及びH(4)が、光触媒性を有する金属酸化物を含有し、かつ、当該高屈折率層H(2)及びH(4)の厚さの和が200~550nmの範囲内であることを特徴とする光学部材。
An optical member having a dielectric multilayer film on a substrate,
The dielectric multilayer film includes, from at least the surface, a low refractive index layer L(1), a high refractive index layer H(2), a low refractive index layer L(3), a high refractive index layer H(4), and an antireflection layer. is the configuration of the AR,
The low refractive index layers L(1) and L(3) have a refractive index of less than 1.7 for the helium d-line, and the high refractive index layers H(2) and H(4) have a refractive index for the helium d-line. ratio is 1.7 or more,
The low refractive index layers L(1) and L(3) contain yttrium fluoride (YF 3 ),
The high refractive index layers H(2) and H(4) contain photocatalytic metal oxides, and the sum of the thicknesses of the high refractive index layers H(2) and H(4) is 200. An optical member characterized in that it is within the range of ~550 nm.
前記金属酸化物が、酸化チタン(TiO)であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光学部材。 3. The optical member according to claim 1, wherein the metal oxide is titanium oxide ( TiO2 ). 前記低屈折率層L(1)の厚さが、60~120nmの範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の光学部材。 4. The optical member according to any one of claims 1 to 3, wherein the thickness of the low refractive index layer L(1) is within the range of 60 to 120 nm. 前記低屈折率層L(3)の厚さが、3~23nmの範囲内であることを特徴とする請求項2から請求項4までのいずれか一項に記載の光学部材。 5. The optical member according to any one of claims 2 to 4, wherein the thickness of the low refractive index layer L(3) is within the range of 3 to 23 nm. 前記反射防止ARが、少なくとも酸化ケイ素(SiO)を含有する層を有することを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の光学部材。 6. The optical member according to any one of claims 1 to 5, wherein the antireflection AR has a layer containing at least silicon oxide ( SiO2 ). 光波長420~680nmの範囲において、法線方向からの光入射に対する分光反射率が、平均1.5%以下であることを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の光学部材。 7. The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the average spectral reflectance for light incident from the normal direction is 1.5% or less in the light wavelength range of 420 to 680 nm. optical member. 請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載の光学部材を製造する光学部材の製造方法であって、
前記TiOを含有する層、及び前記SiOを含有する層を、イオンアシストデポジション法を用いて形成することを特徴とする光学部材の製造方法。
An optical member manufacturing method for manufacturing the optical member according to any one of claims 1 to 7,
A method for producing an optical member, wherein the layer containing TiO 2 and the layer containing SiO 2 are formed using an ion-assisted deposition method.
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