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JPH0772306A - Optical thin film and its formation - Google Patents

Optical thin film and its formation

Info

Publication number
JPH0772306A
JPH0772306A JP5167521A JP16752193A JPH0772306A JP H0772306 A JPH0772306 A JP H0772306A JP 5167521 A JP5167521 A JP 5167521A JP 16752193 A JP16752193 A JP 16752193A JP H0772306 A JPH0772306 A JP H0772306A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
thin film
optical thin
substrate
film
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
JP5167521A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Kameyama
誠 亀山
Hidehiko Fujimura
秀彦 藤村
Akihiko Yokoyama
晃彦 横山
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon 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 Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP5167521A priority Critical patent/JPH0772306A/en
Publication of JPH0772306A publication Critical patent/JPH0772306A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)

Abstract

PURPOSE:To realize the optical thin film which is formable at a high speed even without heating and has a high adhesion property and scratch resistance. CONSTITUTION:A first layer 1a is deposited by a cluster ion beam method on the surface 2a of a substrate 2 and a second layer 1b is deposited by using an evaporating source by electron gun heating thereon. Further, a third layer 1c is deposited on the surface of the second layer 1b by the cluster ion beam method. The film thicknesses of the first layer 1a and the third layer 1c are respectively 90Angstrom and the film thickness of the second layer 1b is 730Angstrom . All these layers are deposited without heating the substrate 2. The second layer 1b is formed at a high speed by the film forming method by electron gun heating, by which the film forming speed over the entire part of the optical thin film is improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、レンズ、フィルタ、偏
光子等の光学部品に用いられる反射防止膜等の光学薄膜
およびその成膜方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical thin film such as an antireflection film used for optical parts such as lenses, filters and polarizers, and a film forming method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】レンズ、フィルタ、偏光子等の光学部品
の表面に設けられる反射防止膜、選択透過膜および増反
射膜等の光学薄膜は、一般に真空蒸着法によって成膜さ
れる。光学部品がガラス製である場合には、光学部品の
表面を300℃程度に加熱することで、密着性のよい良
質の光学薄膜を得ることが容易であるが、近年、特に軽
量化や耐衝撃性の向上および低コスト化が容易であるた
めに用途が拡大しつつあるプラスチック製の光学部品の
場合は、光学部品の表面を無加熱で成膜しなければなら
ないという制約のために、成膜された光学薄膜の密着性
や耐擦傷性が不足する傾向があった。そこで、無加熱で
も充分な密着性や耐擦傷性を有する光学薄膜を得ること
ができる成膜方法の開発が望まれている。
2. Description of the Related Art Optical thin films such as antireflection films, selective transmission films and reflection enhancing films provided on the surfaces of optical components such as lenses, filters and polarizers are generally formed by vacuum deposition. When the optical component is made of glass, it is easy to obtain a high-quality optical thin film with good adhesion by heating the surface of the optical component to about 300 ° C. In the case of optical parts made of plastics, whose applications are expanding due to easy improvement of cost performance and cost reduction, it is necessary to form a film without heating on the surface of the optical parts. There was a tendency for the adhesiveness and scratch resistance of the obtained optical thin film to be insufficient. Therefore, it is desired to develop a film forming method capable of obtaining an optical thin film having sufficient adhesion and scratch resistance even without heating.

【0003】また、最近では、光学部品がガラス製であ
っても、加熱や冷却に要する時間を節約するために、や
はり無加熱で光学薄膜を成膜することが望まれている。
Recently, even if the optical component is made of glass, it is desired to form an optical thin film without heating in order to save the time required for heating and cooling.

【0004】このように、光学部品の基体を加熱するこ
となく光学薄膜を成膜する従来の技術には、以下に示す
ものが開発されている。
As described above, the following techniques have been developed as conventional techniques for forming an optical thin film without heating the substrate of an optical component.

【0005】(1)高屈折率物質にタンタル、ジルコニ
ウムおよびイットリウムを含む金属酸化物を用いた多層
膜(特開平2−291502号公報参照)。
(1) A multilayer film using a metal oxide containing tantalum, zirconium and yttrium as a high refractive index material (see Japanese Patent Laid-Open No. 2-291502).

【0006】(2)昇華性蒸発材料と弗化マグネシウム
を用いた反射防止膜(特開平3−209201号公報参
照)。
(2) An antireflection film using a sublimable evaporation material and magnesium fluoride (see JP-A-3-209201).

【0007】(3)蒸発粒子をクラスタ(塊状原子集
団)化したうえでイオン化し、電界で加速して基板に入
射させるクラスタイオンビーム法(特公昭54−959
2号公報参照)。この方法は、MgF2 、SiO2 、A
23 等の蒸発材料から吸収の少ない良質の光学薄膜
を得るためには成膜速度が1〜2Å/s以下でなければ
ならないという制約があり、また、所定の蒸気圧を得る
ためには比較的高温に加熱しなければならない蒸発材
料、例えばZrO2 、TiO2 、Ta25 等の場合に
は、成膜速度をさらに小さく、例えば1Å/s以下に限
定する必要がある一方で、基板を無加熱で成膜しても充
分に密着性が高くかつ耐擦傷性等にすぐれた光学部品を
成膜できる方法として注目されている。
(3) A cluster ion beam method in which vaporized particles are clustered (lumped atomic group), ionized, accelerated by an electric field and incident on a substrate (Japanese Patent Publication No. 54-959).
No. 2). This method uses MgF 2 , SiO 2 , A
In order to obtain a good-quality optical thin film with little absorption from evaporation materials such as l 2 O 3, there is a restriction that the film formation rate must be 1-2 Å / s or less, and in order to obtain a predetermined vapor pressure. In the case of evaporation materials that must be heated to a relatively high temperature, such as ZrO 2 , TiO 2 , Ta 2 O 5, etc., the film formation rate must be further reduced, for example, 1 Å / s or less. Attention has been paid to this method as a method for forming an optical component having a sufficiently high adhesion and excellent scratch resistance even if the substrate is formed without heating.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、(1)および(2)の方法は光学薄膜
の材料を限定するものであるために、設計上の自由度が
小さいうえに、基体を加熱した場合に比べて光学薄膜の
硬度が低く、耐擦傷性が不足することが判明した。 ま
た、(3)の方法は、前述のように、全体的に成膜速度
が低く限定されるため、生産性が極めて低く、そのため
に高価であるという難点がある。
However, according to the above-mentioned conventional techniques, the methods (1) and (2) limit the material of the optical thin film, and therefore the degree of freedom in design is small. It was found that the hardness of the optical thin film was lower than that in the case where the substrate was heated, and the scratch resistance was insufficient. Further, the method (3) has a drawback in that the film forming rate is limited to be low as a whole as described above, so that the productivity is extremely low and therefore the cost is high.

【0009】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであり、無加熱でも高速度で成膜
できるうえに高い密着性や耐擦傷性を有する光学薄膜お
よびその成膜方法を提供することを目的とするものであ
る。
The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an optical thin film which can be formed at a high speed without heating and has high adhesion and scratch resistance, and the film formation thereof. It is intended to provide a method.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の光学薄膜は、基体の表面にクラスタイオンビ
ーム法によって堆積された第1層と、その上にクラスタ
イオンビーム法以外の成膜方法によって堆積された第2
層と、該第2層の上にクラスタイオンビーム法によって
堆積された第3層からなることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the optical thin film of the present invention comprises a first layer deposited on the surface of a substrate by the cluster ion beam method and a layer other than the cluster ion beam method. Second deposited by membrane method
And a third layer deposited by the cluster ion beam method on the second layer.

【0011】第1層の膜厚が50Å以上であるとよい。The film thickness of the first layer is preferably 50 Å or more.

【0012】また、第3層の膜厚が90Å以上であると
よい。
The thickness of the third layer is preferably 90 Å or more.

【0013】[0013]

【作用】基体の表面に密着する第1層がクラスタイオン
ビーム法によって堆積されたものであるため、基体に対
する密着性が極めて高く、また、第3層もクラスタイオ
ンビーム法によって堆積されたものであるため耐擦傷性
にもすぐれている。加えて、第2層をクラスタイオンビ
ーム法より成膜速度の速い電子銃加熱や抵抗加熱の蒸発
源を用いた成膜方法によって堆積させることにより薄膜
全体の成膜速度を速くして生産性を向上させることがで
きる。
Since the first layer that adheres to the surface of the substrate is deposited by the cluster ion beam method, the adhesion to the substrate is extremely high, and the third layer is also deposited by the cluster ion beam method. Therefore, it has excellent scratch resistance. In addition, the second layer is deposited by a deposition method using an evaporation source such as electron gun heating or resistance heating, which has a faster deposition rate than the cluster ion beam method, to increase the deposition rate of the entire thin film and improve productivity. Can be improved.

【0014】[0014]

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0015】第1実施例 図1は本実施例を示す模式断面図であって、本実施例の
光学薄膜1は、光学膜厚nd=125nm、すなわち、
設計波長λ0 =500nmで反射率が最小となるいわゆ
るλ/4光学膜厚の反射防止膜であり、波長500nm
の光に対する屈折率が1.52のガラス製の基体である
基板2の表面2aに公知のクラスタイオンビーム法によ
って堆積されたMgF2 からなる第1層1aと、その上
に公知の電子銃加熱等による真空蒸着法で堆積されたM
gF2 からなる第2層1bと、その上に第1層1aと同
じ方法で堆積されたMgF2 からなる第3層1cからな
る。第1層1aと第3層1cのそれぞれの膜厚は90
Å、波長500nmの光に対する屈折率は1.37であ
り、第2層1bの膜厚は730Å、波長500nmの光
に対する屈折率は1.39であり、これらはいずれも基
板2を加熱することなく成膜されたものである。
First Embodiment FIG. 1 is a schematic sectional view showing the present embodiment. The optical thin film 1 of this embodiment has an optical film thickness nd = 125 nm, that is,
It is an antireflection film having a so-called λ / 4 optical film thickness, which has a minimum reflectance at a design wavelength λ 0 = 500 nm, and has a wavelength of 500 nm.
First layer 1a made of MgF 2 deposited by the known cluster ion beam method on the surface 2a of the substrate 2 which is a glass base having a refractive index of 1.52 for the above-mentioned light, and the known electron gun heating thereon. M deposited by the vacuum deposition method such as
It comprises a second layer 1b made of gF 2 and a third layer 1c made of MgF 2 deposited thereon in the same manner as the first layer 1a. The film thickness of each of the first layer 1a and the third layer 1c is 90.
Å, the refractive index for light with a wavelength of 500 nm is 1.37, the film thickness of the second layer 1b is 730 Å, and the refractive index for light with a wavelength of 500 nm is 1.39, both of which are for heating the substrate 2. It was formed without a film.

【0016】光学薄膜1を成膜する成膜装置は、図2に
示すように、排気口11aを備えた真空槽11の上部に
配置された基板ホルダ12と、これを回転させる図示し
ない駆動装置と、真空槽11の下部に配設されたMgF
2 の第1および第2の蒸発源13,14を有し、第1の
蒸発源13から発生する蒸発粒子は、クラスタ発生装置
13aによってクラスタ化されたうえで、イオン化装置
13bによってイオン化され、イオン化された蒸発粒子
(以下、「クラスタイオンビーム」という。)は加速電
極13cによって加速されて基板ホルダ12に保持され
た基板2へ照射される。
The film forming apparatus for forming the optical thin film 1 is, as shown in FIG. 2, a substrate holder 12 arranged on an upper portion of a vacuum chamber 11 having an exhaust port 11a, and a driving device (not shown) for rotating the substrate holder 12. And MgF disposed under the vacuum chamber 11.
Has first and second evaporation sources 13 and 14 of the 2, vaporized particles generated from the first evaporation source 13, after being clustered by the cluster generating device 13a, it is ionized by an ionization device 13b, ionized The vaporized particles (hereinafter, referred to as “cluster ion beam”) thus generated are accelerated by the acceleration electrode 13c and are applied to the substrate 2 held by the substrate holder 12.

【0017】また、第2の蒸発源14は、電子銃14a
によって加熱、気化され、基板2へ向って蒸発粒子を発
生する。第1および第2の蒸発源13,14と基板ホル
ダ12の間には蒸発源13,14から発生する蒸発粒子
をそれぞれ遮断する第1および第2のシャッタ15,1
6が設けられており、各シャッタ15,16を開閉する
ことによって、各蒸発源13,14から発生する蒸発粒
子を交互に、または、同時に基板2に照射することがで
きる。また、基板ホルダ12の近傍には、基板2の表面
2aに堆積される薄膜の膜厚をモニタする膜厚モニタ1
7が配設されている。
The second evaporation source 14 is an electron gun 14a.
Is heated and vaporized by the to generate vaporized particles toward the substrate 2. Between the first and second evaporation sources 13 and 14 and the substrate holder 12, there are first and second shutters 15 and 1 for blocking evaporated particles generated from the evaporation sources 13 and 14, respectively.
6 is provided, and by opening and closing the shutters 15 and 16, the evaporation particles generated from the evaporation sources 13 and 14 can be irradiated onto the substrate 2 alternately or simultaneously. Further, in the vicinity of the substrate holder 12, a film thickness monitor 1 for monitoring the film thickness of a thin film deposited on the surface 2 a of the substrate 2.
7 are provided.

【0018】光学薄膜1は以下のように成膜される。The optical thin film 1 is formed as follows.

【0019】まず、基板2を基板ホルダ12に保持させ
て真空槽11内をほぼ1×10-6Torrに減圧し、第
1の蒸発源13を加熱、気化させ、発生したMgF2
蒸発粒子を前述の方法でクラスタ化およびイオン化し、
得られたクラスタイオンビームを加速電圧1.0kVで
加速して基板2へ照射してその表面2aにMgF2 の第
1層1aを被着させる。第1層1aの成膜中は成膜速度
が2Å/秒になるように第1の蒸発源13の温度を制御
し、膜厚が90Åに達したら第1のシャッタ15を閉じ
る。
First, the substrate 2 is held by the substrate holder 12 and the inside of the vacuum chamber 11 is depressurized to about 1 × 10 -6 Torr to heat and vaporize the first evaporation source 13 to generate evaporated particles of MgF 2 . Clustered and ionized as described above,
The obtained cluster ion beam is accelerated at an accelerating voltage of 1.0 kV to irradiate the substrate 2 to deposit the first layer 1a of MgF 2 on the surface 2a. During the film formation of the first layer 1a, the temperature of the first evaporation source 13 is controlled so that the film formation rate becomes 2Å / sec, and when the film thickness reaches 90Å, the first shutter 15 is closed.

【0020】次いで、電子銃14aによって第2の蒸発
源14を加熱してMgF2 の蒸発粒子を発生させ、第2
のシャッタ16を開いて第2層1bを被着させる。この
ときの成膜速度は10Å/秒に制御する。第2層1bの
膜厚が730Åに達したら第2のシャッタ16を閉じて
第1のシャッタ15を開き、第1層1aと同様の方法で
第3層1cを被着させ、膜厚が90Åに達したところで
第1のシャッタ15を閉じる。なお、第1ないし第3層
1a〜1cの成膜は基板2を加熱することなく行う。
Next, the second evaporation source 14 is heated by the electron gun 14a to generate evaporated particles of MgF 2 ,
The shutter 16 is opened to apply the second layer 1b. The film forming rate at this time is controlled to 10 Å / sec. When the film thickness of the second layer 1b reaches 730Å, the second shutter 16 is closed and the first shutter 15 is opened, and the third layer 1c is deposited in the same manner as the first layer 1a, and the film thickness is 90Å. When it reaches, the first shutter 15 is closed. The first to third layers 1a to 1c are formed without heating the substrate 2.

【0021】本実施例の光学薄膜は、基板を加熱しなが
ら公知の方法で成膜された光学薄膜とほぼ同程度の反射
防止特性や基板との密着性等の耐久性を有し、かつ、そ
の膜厚の大部分を成膜速度の速い電子銃加熱による真空
蒸着法等で成膜するために、全体の成膜速度が速く、生
産性が極めて高い。
The optical thin film of this embodiment has anti-reflection properties and durability such as adhesion to the substrate which are almost the same as those of the optical thin film formed by a known method while heating the substrate, and Since most of the film thickness is formed by a vacuum vapor deposition method or the like by electron gun heating, which has a high film formation speed, the overall film formation speed is high and the productivity is extremely high.

【0022】比較例 比較のために本実施例と同様の基板を300℃に加熱し
ながら、MgF2 の蒸発源を電子銃によって加熱気化さ
せて光学膜厚125nmの光学薄膜を成膜した。
Comparative Example For comparison, while heating the same substrate as in this example at 300 ° C., an evaporation source of MgF 2 was heated and vaporized by an electron gun to form an optical thin film having an optical film thickness of 125 nm.

【0023】本実施例の光学薄膜と比較例の光学薄膜に
ついて分光反射率を測定し、後述する方法で品質評価テ
ストを行い、成膜直後の基板に対する密着性と耐擦傷性
および高温高湿状態における耐久実験後の密着性と耐擦
傷性を調べた。図3および図4はそれぞれ本実施例の光
学薄膜と比較例の光学薄膜の分光反射率を示し、表1は
品質評価テストの結果を示す。
Spectral reflectances of the optical thin film of this example and the optical thin film of the comparative example were measured, and a quality evaluation test was carried out by the method described below. Adhesion and scratch resistance to the substrate immediately after film formation and high temperature and high humidity conditions After the durability test, the adhesion and scratch resistance were examined. 3 and 4 show the spectral reflectances of the optical thin film of this example and the optical thin film of the comparative example, respectively, and Table 1 shows the results of the quality evaluation test.

【0024】[0024]

【表1】 実験例 第1実施例と同様の方法で、第1層と第3層の膜厚をそ
れぞれ30〜200nmの範囲で変化させた光学薄膜の
サンプル1〜9を作製し、各サンプル1〜9について品
質評価テストを行った。各サンプルの第1層と第3層の
膜厚を表2に示し、品質評価テストの結果を表3に示
す。
[Table 1] Experimental Example Optical thin film samples 1 to 9 in which the film thicknesses of the first layer and the third layer were changed in the range of 30 to 200 nm were produced in the same manner as in the first example. A quality evaluation test was conducted. The film thicknesses of the first layer and the third layer of each sample are shown in Table 2, and the results of the quality evaluation test are shown in Table 3.

【0025】[0025]

【表2】 [Table 2]

【0026】[0026]

【表3】 表3から第1層の膜厚が30Åであるサンプル1につい
ては耐久実験後の密着性が不足しており、第1層の膜厚
は50Å以上であるのが望ましいことが解る。また、耐
擦傷性については第3層の膜厚が30Åおよび50Åの
サンプル5,6に傷が発生しやすいことから、第3層の
膜厚は90Å以上であるのが望ましいことが解る。
[Table 3] From Table 3, it can be seen that Sample 1 in which the film thickness of the first layer is 30Å has insufficient adhesion after the durability test, and that the film thickness of the first layer is preferably 50Å or more. Further, regarding scratch resistance, since it is easy for scratches to occur in Samples 5 and 6 in which the thickness of the third layer is 30Å and 50Å, it is understood that the thickness of the third layer is preferably 90Å or more.

【0027】第2実施例 図2の成膜装置を用いて、まずシャッタ15のみを開
き、第1実施例と同様の基体であるガラス基板にクラス
タイオンビーム法によってMgF2 の第1層を成膜し、
膜厚が90Åに達したら、第1のシャッタ15を閉じる
ことなく第2のシャッタ16を開き、クラスタイオンビ
ーム法と電子銃加熱による真空蒸着法を組合せたミキシ
ングによって第2層を成膜する。第2層の膜厚が730
Åに達したら第2のシャッタ16を閉じてクラスタイオ
ンビーム法のみによって第3層を成膜する。
Second Embodiment Using the film forming apparatus of FIG. 2, first, only the shutter 15 is opened, and a first layer of MgF 2 is formed on the glass substrate, which is the same substrate as in the first embodiment, by the cluster ion beam method. Membrane
When the film thickness reaches 90 Å, the second shutter 16 is opened without closing the first shutter 15, and the second layer is formed by mixing which is a combination of the cluster ion beam method and the vacuum vapor deposition method using electron gun heating. The thickness of the second layer is 730
When it reaches Å, the second shutter 16 is closed and the third layer is formed only by the cluster ion beam method.

【0028】本実施例は、第2層をミキシング層にする
ことで、第1層および第3層のそれぞれと第2層の境界
面における強度を向上させることができる。本実施例の
光学薄膜の分光反射率は第1実施例とほぼ同様であり、
また、品質評価テストの結果も第1実施例の光学薄膜と
同様に良好であった。
In the present embodiment, the strength of the boundary surface between each of the first and third layers and the second layer can be improved by using the second layer as the mixing layer. The spectral reflectance of the optical thin film of this embodiment is almost the same as that of the first embodiment,
Also, the result of the quality evaluation test was as good as the optical thin film of the first embodiment.

【0029】第3実施例 第1実施例と同様の基体であるガラス基板にそれぞれ第
1実施例と同様の方法でSiO2 の薄膜と、TiO2
薄膜と、Al23 の薄膜を成膜することで3層反射防
止膜を作製した。
Third Embodiment A SiO 2 thin film, a TiO 2 thin film, and an Al 2 O 3 thin film were formed on a glass substrate, which is the same substrate as in the first embodiment, by the same method as in the first embodiment. By forming the film, a three-layer antireflection film was produced.

【0030】各薄膜の第1〜3層の波長500nmの光
に対する屈折率、光学膜厚、成膜速度およびクラスタイ
オンビーム法による第1層および第3層の成膜工程の加
速電圧は表4に示す通りであった。なお、各薄膜の成膜
時には成膜室に酸素ガスを導入して圧力を1×10-4
orrに維持し、また、SiO2 およびTiO2 の薄膜
の成膜時におけるクラスタイオンビームの蒸発源をSi
O、TiOとし、これ以外はSiO2 、TiO2 、Al
23 を蒸発源とした。本実施例の光学薄膜は、図5に
示すように、広い波長領域の光に対して良好な反射防止
特性を有し、また、前述の品質評価テストの結果も極め
て良好であった。
Table 4 shows the refractive index of the first to third layers of each thin film with respect to light having a wavelength of 500 nm, the optical film thickness, the film forming speed, and the acceleration voltage of the film forming process of the first and third layers by the cluster ion beam method. It was as shown in. When forming each thin film, oxygen gas was introduced into the film forming chamber to adjust the pressure to 1 × 10 −4 T.
orr, and the evaporation source of the cluster ion beam during the formation of the SiO 2 and TiO 2 thin films is set to Si.
O, TiO, other than this, SiO 2 , TiO 2 , Al
2 O 3 was used as the evaporation source. As shown in FIG. 5, the optical thin film of this example had a good antireflection property against light in a wide wavelength range, and the result of the above-mentioned quality evaluation test was also very good.

【0031】[0031]

【表4】 第4実施例 第1実施例と同様の基体であるガラス基板にそれぞれ第
1実施例と同様の方法でMgF2 の薄膜とZrO2 の薄
膜を交互に成膜し、合計14の薄膜からなる赤色トリミ
ングエッヂフィルタを作製した。各薄膜の第1ないし第
3層の波長500nmの光に対する屈折率、光学膜厚、
成膜速度およびクラスタイオンビーム法による第1層お
よび第3層の成膜工程の加速電圧は表5に示す通りであ
った。
[Table 4] Fourth Embodiment A MgF 2 thin film and a ZrO 2 thin film are alternately formed on a glass substrate, which is the same substrate as in the first embodiment, by the same method as in the first embodiment. A trimming edge filter was produced. The refractive index of the first to third layers of each thin film for light having a wavelength of 500 nm, the optical film thickness,
Table 5 shows the film forming speed and the acceleration voltage of the film forming process of the first layer and the third layer by the cluster ion beam method.

【0032】[0032]

【表5】 なお、ZrO2 の薄膜の成膜時には成膜室に酸素ガスを
導入して圧力を1×10-4Torrに維持し、MgF2
の薄膜の成膜時は第1実施例と同様に1×10-6Tor
rに制御した。
[Table 5] During the formation of the ZrO 2 thin film, oxygen gas was introduced into the film formation chamber to maintain the pressure at 1 × 10 −4 Torr, and the MgF 2
At the time of forming the thin film of 1 × 10 −6 Tor as in the first embodiment.
Controlled to r.

【0033】図6は本実施例の赤色トリミングエッヂフ
ィルタの分光透過率を示す。前述の品質評価テストを行
った結果は極めて良好であり、また、耐久実験後に再び
分光透過率を調べたところ、図6に示した半値波長の変
化は12nm以下であり、耐久性のよい良質のエッヂフ
ィルタであることが判明した。
FIG. 6 shows the spectral transmittance of the red trimming edge filter of this embodiment. The result of the above-mentioned quality evaluation test was extremely good, and when the spectral transmittance was examined again after the durability test, the half-value wavelength change shown in FIG. It turned out to be an edge filter.

【0034】なお、前述の品質評価テストの方法は以下
の通りであった。
The method of the above quality evaluation test was as follows.

【0035】(密着性)光学薄膜の表面に18mm巾の
セロファンテープを強固に貼付けた後、剥離角度が約9
0°になるようにして急速に引剥がす試験を10回くり
返し、その後、光学薄膜の剥離の有無を調べた。
(Adhesion) After the cellophane tape having a width of 18 mm was firmly attached to the surface of the optical thin film, the peeling angle was about 9
The test of rapid peeling at 0 ° was repeated 10 times, and then the presence or absence of peeling of the optical thin film was examined.

【0036】(耐擦傷性)スチールウール#1000で
光学薄膜を約100g/cm2 の圧力で50回擦って、
傷のつきにくさを目視で評価した。判断基準は下記のよ
うにした。
(Scratch resistance) The optical thin film was rubbed with steel wool # 1000 at a pressure of about 100 g / cm 2 for 50 times,
The scratch resistance was visually evaluated. The judgment criteria are as follows.

【0037】A:ほとんど傷がつかない B:傷は入るが透明度は変化しない C:多数傷がつき、くもって見える (高温高湿耐久実験)温度70℃湿度85%の湿温槽に
250時間放置し、上記密着性および耐擦傷性の試験を
行った。
A: Almost no scratches B: There are scratches but the transparency does not change C: Many scratches and it looks cloudy (high temperature and high humidity endurance experiment) Temperature 70 ° C. Humidity 250% for 250 hours It was left to stand and the above-mentioned adhesion and scratch resistance tests were conducted.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明は、上述のように構成されている
ので、以下に記載するような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0039】無加熱でも生産性が高く、かつ、基体に対
する密着性や耐擦傷性にすぐれた光学薄膜を実現でき
る。その結果、プラスチック製の光学部品の表面に設け
られる光学薄膜の密着性や耐擦傷性および生産性を向上
できる。また、ガラス製の光学部品の表面に設けられる
光学薄膜の製造工程の簡略化を促進し、製造コストの低
減に役立つ。
It is possible to realize an optical thin film which has high productivity even without heating and which is excellent in adhesion to a substrate and scratch resistance. As a result, the adhesion, scratch resistance and productivity of the optical thin film provided on the surface of the plastic optical component can be improved. Further, it facilitates simplification of the manufacturing process of the optical thin film provided on the surface of the optical component made of glass, which helps reduce the manufacturing cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1実施例を示す模式断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a first embodiment.

【図2】本実施例の光学薄膜を成膜する成膜装置を説明
する説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a film forming apparatus for forming an optical thin film according to this embodiment.

【図3】第1実施例の分光反射率を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the spectral reflectance of the first example.

【図4】比較例の分光反射率を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a spectral reflectance of a comparative example.

【図5】第3実施例の分光反射率を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the spectral reflectance of the third example.

【図6】第4実施例の分光透過率を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the spectral transmittance of the fourth example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光学薄膜 1a 第1層 1b 第2層 1c 第3層 2 基板 11 真空槽 12 基板ホルダ 13,14 蒸発源 13a クラスタ発生装置 13b イオン化装置 14a 電子銃 15,16 シャッタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical thin film 1a 1st layer 1b 2nd layer 1c 3rd layer 2 Substrate 11 Vacuum chamber 12 Substrate holder 13,14 Evaporation source 13a Cluster generator 13b Ionizer 14a Electron gun 15,16 Shutter

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基体の表面にクラスタイオンビーム法に
よって堆積された第1層と、その上にクラスタイオンビ
ーム法以外の成膜方法によって堆積された第2層と、該
第2層の上にクラスタイオンビーム法によって堆積され
た第3層からなる光学薄膜。
1. A first layer deposited on the surface of a substrate by a cluster ion beam method, a second layer deposited thereon by a film forming method other than the cluster ion beam method, and a second layer on the second layer An optical thin film comprising a third layer deposited by the cluster ion beam method.
【請求項2】 基体の表面にクラスタイオンビーム法に
よって堆積された第1層と、その上にクラスタイオンビ
ーム法とこれ以外の成膜方法の組合わせによって堆積さ
れた第2層と、該第2層の上にクラスタイオンビーム法
によって堆積された第3層からなる光学薄膜。
2. A first layer deposited on the surface of a substrate by the cluster ion beam method, a second layer deposited thereon by a combination of the cluster ion beam method and another film forming method, and the first layer. An optical thin film consisting of a third layer deposited on the two layers by the cluster ion beam method.
【請求項3】 第1層の膜厚が50Å以上であることを
特徴とする請求項1または2記載の光学薄膜。
3. The optical thin film according to claim 1, wherein the thickness of the first layer is 50 Å or more.
【請求項4】 第3層の膜厚が90Å以上であることを
特徴とする請求項1ないし3いずれか1項記載の光学薄
膜。
4. The optical thin film according to claim 1, wherein the thickness of the third layer is 90 Å or more.
【請求項5】 基体の表面にクラスタイオンビーム法に
よって第1層を堆積する工程と、堆積された第1層の上
にクラスタイオンビーム法以外の成膜方法によって第2
層を堆積する工程と、堆積された第2層の上にクラスタ
イオンビーム法によって第3層を堆積する工程からな
り、前記すべての工程が前記基体を加熱することなく行
われることを特徴とする光学薄膜の成膜方法。
5. A step of depositing a first layer on the surface of a substrate by a cluster ion beam method, and a step of depositing a second layer on the deposited first layer by a film forming method other than the cluster ion beam method.
A step of depositing a layer and a step of depositing a third layer on the deposited second layer by a cluster ion beam method, wherein all the steps are performed without heating the substrate. Method for forming optical thin film.
【請求項6】 基体の表面にクラスタイオンビーム法に
よって第1層を堆積する工程と、堆積された第1層の上
にクラスタイオンビーム法とこれ以外の成膜方法の組合
わせにによって第2層を堆積する工程と、堆積された第
2層の上にクラスタイオンビーム法によって第3層を堆
積する工程からなり、前記すべての工程が前記基体を加
熱することなく行われることを特徴とする光学薄膜の成
膜方法。
6. A method comprising depositing a first layer on the surface of a substrate by a cluster ion beam method, and combining the cluster ion beam method on the deposited first layer with another film forming method. A step of depositing a layer and a step of depositing a third layer on the deposited second layer by a cluster ion beam method, wherein all the steps are performed without heating the substrate. Method for forming optical thin film.
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