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防反射膜、透鏡以及攝像裝置.pdf

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反射 透鏡 以及 攝像 裝置
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摘要
申請專利號:

CN201580052924.9

申請日:

2015.09.07

公開號:

CN106796309A

公開日:

2017.05.31

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):G02B 1/115申請日:20150907|||公開
IPC分類號: G02B1/115; B32B7/02; B32B17/00; C03C17/245; C03C17/34 主分類號: G02B1/115
申請人: 富士膠片株式會社
發明人: 高橋裕樹; 飯田毅
地址: 日本國東京都
優先權: 2014.09.30 JP 2014-202657
專利代理機構: 中科專利商標代理有限責任公司 11021 代理人: 王亞愛
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201580052924.9

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.11.06|||2017.06.23|||2017.05.31

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提供一種耐磨性優異的防反射膜、透鏡以及攝像裝置。在光學基材(11)的表面成膜碳氫膜(17),作為以高折射率層發揮功能的第1層(12)。在第1層(12)上成膜折射率低于第1層(12)的折射率的MgF2膜(18),作為以低折射率層發揮功能的第2層(13)。通過相同的方法形成包括碳氫膜(17)的第3層(14)、包括MgF2膜(18)的第4層(15)、包括碳氫膜(17)的第5層(16)。利用RF磁控濺射裝置成膜碳氫膜(17)以及MgF2膜(18)。在成膜碳氫膜(17)時,將氬和氫的混合氣體供給至真空槽(22),將膜中的一部分C??C鍵取代為C??H鍵。通過C??H鍵獲得耐磨性以及粘附性優異的低折射率的防反射膜(10)。

權利要求書

1.一種防反射膜,其形成于基材,從所述基材依次交替重疊有高折射率層和折射率低
于所述高折射率層的折射率的低折射率層,其中,
所述高折射率層包括在波長10.5μm中的折射率為1.7以上且2.25以下的碳氫膜,
所述低折射率層包括氟化金屬的化合物膜,并且,
所述防反射膜是最上層包括所述碳氫膜的奇數層結構的防反射膜。
2.根據權利要求1所述的防反射膜,其中,
所述最上層的碳氫膜的含氫率ch在0[at.%]<ch≤7.5[at.%]的范圍內。
3.根據權利要求1或2所述的防反射膜,其中,
所述基材包括鍺的組成比和硒的組成比的和為60%以上的硫屬化合物玻璃。
4.根據權利要求2所述的防反射膜,其中,
所述基材包括鍺的組成比和硒的組成比的和為60%以上的硫屬化合物玻璃,是從所述
基材側依次為第1層至第5層的5層結構,
所述第1層為碳氫膜,光學膜厚在2700nm以上且3100nm以下的范圍內,
第2層為MgF2膜,光學膜厚在600nm以上且2100nm以下的范圍內,
第3層為碳氫膜,光學膜厚在300nm以上且1700nm以下的范圍內,
第4層為MgF2膜,光學膜厚在2200nm以上且3500nm以下的范圍內,
所述第5層為碳氫膜,光學膜厚在100nm以上且300nm以下的范圍內。
5.根據權利要求4所述的防反射膜,其中,
所述基材的波長10.5μm中的折射率在2.4以上且2.6以下的范圍內,波長區域為8μm以
上且14μm以下的范圍內的反射率為0.5%以下。
6.一種硫屬化合物玻璃透鏡,其具有權利要求1至5中任一項所述的防反射膜。
7.一種攝像裝置,其具備至少1片硫屬化合物玻璃透鏡,所述硫屬化合物玻璃透鏡具有
權利要求1至5中任一項所述的防反射膜。

說明書

防反射膜、透鏡以及攝像裝置

技術領域

本發明涉及一種設置于光學濾光片或透鏡等的表面的防反射膜、透鏡以及攝像裝
置。

背景技術

正在普及使用透鏡或各種光學濾光片等光學基材的光學設備,例如數碼相機或圖
像掃描儀、液晶顯示裝置或投影儀等顯示裝置。光學基材的形狀和光學作用根據用途等而
各式各樣,但是通常無論是哪一種情況都在光學基材的表面設置有防反射膜。這是為了抑
制光的利用效率因透鏡或各種光學濾光片的表面反射產生的損失而下降。

作為防反射膜,例如已知有包括折射率不同的多個薄膜的多層膜(專利文獻1)。該
防反射膜的各層的組合或它們的折射率、各層的層數或層疊順序等根據所使用的波段等而
有所不同。例如,在使用兩種材料的情況下,交替層疊有包括高折射率材料的高折射膜和包
括具有比該高折射膜的折射率低的折射率的低折射率材料的低折射膜。

并且,還已知有在最上層使用類金剛石碳(DLC)膜作為保護層的防反射膜(專利文
獻2、3)。

以往技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開2002-156507號公報

專利文獻2:日本特開2010-181514號公報

專利文獻3:日本特開2008-268281號公報

發明內容

發明要解決的技術課題

如專利文獻1,在使用高折射膜和低折射膜的組合的情況下,為了減少菲涅爾反
射,在防反射膜的最表面層(空氣側的第1層)配置低折射膜。作為低折射膜,大多使用波長
10.5μm中的折射率為約1.2的金屬氟化膜。但是,金屬氟化膜存在硬度低且容易造成劃痕的
問題。

與此相比,如專利文獻2、3,在最上層使用DLC膜作為保護膜的情況下,能夠通過
DLC膜提高耐磨性。但是,DLC膜的折射率約為2,成為金屬氟化膜的約4倍的菲涅爾反射強
度。因此,即使單純為了提高耐磨性而將DLC膜配置于最上層,也存在得不到所希望的反射
特性的問題。

并且,如專利文獻2、3,在將DLC膜作為保護層的情況下,為了提高粘附性,兩者之
間需要中間層。因此,需要配置中間層,或者通過中間層形成低折射率膜,有損反射膜設計
的自由度,很難實現最佳化。而且,若將DLC膜單純作為高折射膜形成,則存在成膜之后產生
龜裂的問題。

本發明是為了解決上述課題而完成的,其目的在于提供一種防反射性以及耐磨性
優異且不會產生龜裂的防反射膜、透鏡以及攝像裝置。

用于解決技術課題的手段

本發明的防反射膜是形成于基材,并從基材依次交替重疊有高折射率層和折射率
低于高折射率層的折射率的低折射率層的防反射膜。高折射率層為在波長10.5μm中的折射
率為1.7以上且2.25以下的碳氫膜,低折射率層為氟化金屬的化合物膜,并且,防反射膜的
最上層為碳氫膜。

另外,優選最上層的碳氫膜的含氫率ch在0[at.%]<ch≤7.5[at.%]的范圍內。
并且,優選基材由鍺(Ge)的組成比和硒(Se)的組成比的和為60%以上的硫屬化合物玻璃構
成。

優選基材包括鍺的組成比和硒的組成比的和為60%以上的硫屬化合物玻璃,是從
基材側依次為第1層至第5層的5層結構,第1層為碳氫膜,光學膜厚在2700nm以上且3100nm
以下的范圍內,第2層為MgF2膜,光學膜厚在600nm以上且2100nm以下的范圍內,第3層為碳
氫膜,光學膜厚在300nm以上且1700nm以下的范圍內,第4層為MgF2膜,光學膜厚在2200nm以
上且3500nm以下的范圍內,第5層為碳氫膜,光學膜厚在100nm以上且300nm以下的范圍內。
并且,優選基材的波長10.5μm中的折射率在2.4以上且2.6以下的范圍內,波長區域為8μm以
上且14μm以下的范圍內的反射率為0.5%以下。另外,光學膜厚是指物理膜厚乘以構成該膜
的材料的波長10.5μm中的折射率的值。

本發明的透鏡具有上述防反射膜。本發明的攝像裝置具備至少1片具有上述防反
射膜的硫屬化合物玻璃透鏡。

發明效果

根據本發明,通過將形成于基材的防反射膜的最上層設為波長10.5μm中的折射率
為1.7以上且2.25以下的碳氫膜,能夠獲得耐磨性優異的防反射膜。并且,通過將防反射膜
的最下層設為波長10.5μm中的折射率為1.7以上且2.25以下的碳氫膜,能夠提高碳氫膜對
于基材的粘附性,并且能夠抑制產生龜裂。

附圖說明

圖1是表示本發明的包括5層的防反射膜的剖視圖。

圖2是表示形成防反射膜的濺射裝置的概略的主視圖。

圖3是表示具備具有本發明的防反射膜的透鏡的遠紅外線相機的概略圖。

圖4是表示氫流量比與所獲得的碳氫膜17的折射率的關系的圖表。

圖5表示碳氫膜的FT-IR測量結果,是表示波長數與吸光度的關系的圖表。

圖6是表示在碳原子上連接有2個氫原子的C-H2鍵的說明圖。

圖7是表示在碳原子上連接有3個氫原子的C-H3鍵的說明圖。

圖8是表示碳氫膜的折射率與含氫率的關系的圖表。

圖9是表示基于實施例1的防反射膜的波長與反射率的關系的圖表。

圖10是表示基于實施例2的防反射膜的波長與反射率的關系的圖表。

圖11是表示基于實施例3的防反射膜的波長與反射率的關系的圖表。

圖12是表示基于實施例4的防反射膜的波長與反射率的關系的圖表。

圖13是表示基于實施例5的防反射膜的波長與反射率的關系的圖表。

圖14是表示基于實施例6的防反射膜的波長與反射率的關系的圖表。

圖15是表示基于實施例7的防反射膜的波長與反射率的關系的圖表。

圖16是表示基于實施例8的防反射膜的波長與反射率的關系的圖表。

圖17是表示基于實施例9的防反射膜的波長與反射率的關系的圖表。

圖18是表示基于實施例10的防反射膜的波長與反射率的關系的圖表。

圖19是表示基于實施例11的防反射膜的波長與反射率的關系的圖表。

圖20是表示基于實施例12的防反射膜的波長與反射率的關系的圖表。

圖21是表示基于實施例13的防反射膜的波長與反射率的關系的圖表。

具體實施方式

如圖1所示,本發明的硫屬化物玻璃用防反射膜(以下,簡稱為防反射膜)10設置于
光學基材11的表面。光學基材11是將硫屬化物玻璃(Ge的組成比和Se的組成比的和為60%
以上的玻璃)作為基材形成的透鏡或光學濾光片等。在圖1中,用1個材料形成了光學基材
11,但是也可以在光學基材11的例如表面形成偏振分離膜或分色膜等光學功能膜。在該情
況下,防反射膜10設置于光學功能膜上。并且,在圖1中,光學基材11的表面是平面,但也可
以是形成透鏡面的曲面。并且,在圖1中,在光學基材11的一面形成有防反射膜10,但是也可
以在光學基材11的兩面形成防反射膜1()。

防反射膜10是層疊折射率不同的2種薄膜而形成的多層膜,從光學基材11側具有
第1層12、第2層13、第3層14、第4層15、第5層16。第1層12、第3層14、第5層16由碳氫膜17構
成,作為高折射率層發揮功能。第2層13、第4層15由氟化鎂(MgF2)膜18構成,作為具有比高
折射率層的折射率低的折射率的低折射率層發揮功能。第5層16暴露于空氣界面。

第1層12包括碳氫膜17。第1層12的光學膜厚在2700nm以上且3100nm以下的范圍
內。第2層13包括MgF2膜18。第2層13的光學膜厚在600nm以上且2100nm以下的范圍內。第3層
14包括碳氫膜17。第3層14的光學膜厚在300nm以上且1700nm以下的范圍內。第4層15為MgF2
膜18,光學膜厚在2200nm以上且3500nm以下的范圍內。第5層16包括碳氫膜17。第5層16的光
學膜厚在100nm以上且300nm以下的范圍內。優選第1層12為碳氫膜17,光學膜厚在2800nm以
上且3100nm以下的范圍內,第3層14為碳氫膜17,光學膜厚在500nm以上且1700nm以下的范
圍內。進一步優選第1層12為碳氫膜17,光學膜厚在2850nm以上且3100nm以下的范圍內,第3
層14為碳氫膜17,光學膜厚在600nm以上且1700nm以下的范圍內。

如圖2所示,利用RF磁控濺射裝置(Radio-Frequency Magnetron Sputtering
Equipment:以下,簡稱為濺射裝置)21,通過濺射處理而成膜碳氫膜17以及MgF2膜18。該濺
射裝置21具備真空槽22、真空泵23、電源24等,在真空槽22的內部具有基材保持架25、保持
架移位機構26、加熱器27、靶保持架28、29、真空儀(未圖示)、膜厚儀(未圖示)等。

真空槽22經由氣體導入口22a與氣體供給源30連接。真空泵23對真空槽22進行真
空抽取。氣體供給源30將氬(Ar)與氫(H)的混合氣體(Ar+H2)或氬氣體(Ar)輸送至真空槽
22。在成膜碳氫膜17時,向真空槽22供給混合氣體(Ar+H2),在成膜MgF2膜18時,供給Ar氣體,
在這些氣體氣氛中進行濺射處理。

基材保持架25對成膜防反射膜10的光學基材11進行保持。保持架移位機構26使基
材保持架25沿著水平方向移動,使光學基材11選擇性地位于各靶保持架28、29的上方。

在靶保持架28、29中的一個靶保持架保持有碳靶32,在另一靶保持架保持有MgF2
靶33。各靶保持架28、29具有省略圖示的永磁鐵,并與電源24連接。通過利用電源24施加電
壓而離子化的Ar原子被加速,具有高運動能量。此時,被加速的Ar離子與希望成膜的靶32、
33中的任一靶的表面碰撞,Ar離子的高運動能量轉移至靶原子。獲得能量的靶原子高速加
速而從靶32、33中的任一靶飛濺出去,堆積在光學基材11上而成膜。

首先,光學基材11通過保持架移位機構26位于碳靶32的上方,碳氫膜17作為第1層
12而成膜。在形成希望厚度的碳氫膜17之后,光學基材11位于MgF2靶33的上方,MgF2膜18作
為第2層13而形成。以下,通過反復進行同樣的處理,在光學基材11上依次形成基于碳氫膜
17的第3層14、基于MgF2膜18的第4層15以及基于碳氫膜17的第5層16。

為了獲得希望折射率的碳氫膜17,在濺射處理中,使濺射功率不變,改變混合氣體
中的氫流量比,或者使混合氣體中的氫流量比保持不變,改變濺射功率,或者改變濺射功率
和混合氣體中的氫流量比。并且,為了做成所希望的膜厚,通過膜厚儀測量成膜中的膜厚,
或者根據預先求出的各條件時的濺射處理時間與膜厚的關系確定濺射處理時間,或者并用
這些方法。

另外,在上述實施方式中,將包括碳氫膜17的高折射率層和包括MgF2膜18的低折
射率層交替層疊5層而形成了防反射膜10,但是只要本發明的防反射膜10中所含的包括碳
氫膜17的高折射率層和包括MgF2膜18的低折射率層的總層數為奇數即可。即,只要最上層
和最下層包括碳氫膜17,交替形成碳氫膜17和MgF2膜18即可,也可以設為3層或7層以上。另
外,在3層的情況下,很難抑制所希望的平均反射率低于設為5層的情況,并且在設為7層以
上的情況下,相比于層數的增加,降低平均反射率的效果卻變少,與5層結構相比,在這一點
上綜合評價下降。

在上述實施方式中,防反射膜10中所含的高折射率層全部由碳氫膜17形成,但是
設為碳氫膜17的高折射率層的數量也可以只是與光學基材11接觸的第1層12以及作為最上
層的第5層16。在該情況下,第3層14由ZnS或Ge構成。進而,第2層13和第4層15也可以由除了
MgF2以外的金屬氟化膜構成。

圖3是具備具有本發明的防反射膜10的硫屬化物玻璃透鏡50的遠紅外線相機(攝
像裝置)51。該遠紅外線相機51檢測對象物所發出的波長區域8~14μm(以下,“~”用作包含
邊界值的范圍,與8μm以上且14μm以下的含義相同)的發射能量(熱量),將微量的溫度變化
轉換為電信號并進行圖像顯示。因此,除了具備透鏡50之外,還具備光圈52、在室溫下工作
的非冷卻型遠紅外線陣列傳感器53、圖像處理部54、顯示部55、存儲器56等。另外,使用單個
或多片透鏡50,至少1片透鏡具有本發明的防反射膜10。該遠紅外線相機51除了例如用作車
載用的夜視鏡之外,還用于夜間入侵者監控等監控相機、建筑診斷、設備診斷等保養、維修
用相機、自動檢測發熱者的醫療用相機等。

實施例

為了確認本發明的效果,在硫屬化合物玻璃制成的光學基材11的表面形成碳氫膜
17,進行了研究碳氫膜17的耐磨性以及對光學基材11的粘附性的實驗。

[碳氫膜的成膜方法]

通過圖2中概略地表示的RF磁控濺射裝置(Shincron Co.,Ltd.制造的BMS-800)
21,將ULVAC,Inc.制造的φ6英寸靶用作碳靶32,在光學基材11成膜碳氫膜17。

制造條件如下。

濺射功率:750W(在制造碳氫膜17時)、375W(在制造MgF2膜18時)

濺射氣體:Ar+H2的混合氣體(流量120sccm:在制造碳氫膜17時)、Ar氣體(流量
120sccm:在制造MgF2膜18時)

濺射氣體壓力:0.2Pa

光學基材11與靶32、33之間的距離:120mm

光學基材11的加熱溫度:通過加熱器27加熱至300℃

首先,改變Ar+H2的混合氣體(固定為120seem的流量)的H2氣體流量比進行實驗1~
8,制作了試料1~8的8種碳氫膜17。利用橢圓偏振光譜儀(J.A.Woollam Co.,Inc.制造的
IR-Vase)測量了所獲得的碳氫膜17的折射率。

圖4表示氫流量比與所獲得的碳氫膜17的折射率的關系,可知碳氫膜17的折射率
隨著氫流量比的增加而減小。該折射率減小的原因是碳氫膜17中吸入了氫。這是因為,若向
Ar氣體中添加氫的氫流量比增加,則碳氫膜17中的含氫率ch增加,該含氫率ch的增加造成
膜密度下降,膜密度的下降導致折射率下降。

圖5是對所獲得的碳氫膜17進行FT-IR(使用JASCO Corporation制造的FT/
IR4200)測量的圖,橫軸表示波長數(Wave number),縱軸表示吸光度(Absorbance)。由圖5
可知,在波長數為約2930cm-1時,觀察到第1吸收峰,在波長數為約2970cm-1時,觀察到第2吸
收峰。第1吸收峰通過如圖6所示的在碳原子上鍵結2個氫而成的結構產生,第2吸收峰通過
如圖7所示的在碳原子上鍵結3個氫而成的結構產生。

圖8表示了碳氫膜17的折射率與膜中的含氫率ch的關系,橫軸表示碳氫膜17的
10.5μm中的折射率,縱軸表示膜中的含氫率ch(H Content)。采用彈性反沖檢測法(Elastic
Recoil Detection Analysis(ERDA))測量了膜中的含氫率ch。眾所周知,彈性反沖檢測法
是將氦離子與試料接觸,使試料中的原子向前方位移,檢測該位移的元素的方法,是適合測
量膜中的含氫率ch的檢測方法。

如圖8所示,如圖4中觀察到的折射率隨著氫流量比的增加而下降的現象與膜中的
含氫率ch有關。在圖8中可知,在折射率為2.0以上時,C-H2鍵較多,但是折射率小于2.0時,
C-H3鍵急劇增加。另外,根據在FT-IR的測量結果中的2900~3000cm-1中呈現的C-H伸縮模式
的峰估算圖8中的C-H2鍵和C-H3鍵各自的量。

根據X射線光電子能譜法(使用X射線的X射線光電子能譜法(X-ray
Photoelectron Spectroscopy(XPS)))的C1s軌道的鍵結能量可知,碳氫膜17的C骨架是sp3
(金剛石結構)與sp2(石墨結構)的混合。該結構比不依賴于向Ar氣體中添加氫的氫流量比,
是固定的。就X射線光電子能譜法而言,通過向物質照射X射線,向外部轟擊物質中的電子,
測量被轟擊的光電子的數量與運動能量,由此能夠獲知物質中的電子所占有的狀態的能量
和狀態密度(DOS)。將該實驗結果示于表1。

[表1]


表1中的試料1~8是使濺射功率固定并改變向Ar氣體添加氫的氫流量比而作為實
驗1~8成膜的,使碳氫膜17以100nm堆積在平板狀的硫屬化合物玻璃(Ge為20%、Se為65%、
Sb為15%)制成的光學基材11。光學基材11是外徑為30mm且厚度為1.0mm的圓板。關于碳氫
膜17的耐磨性,利用Taber耐磨試驗機(NC Network Co.,Ltd.制造的EHm-50)進行了評價。
關于磨損的條件,按照JIS K 5600“涂料一般試驗方法”的耐磨性(磨損環法),轉速設為
35rpm,磨損環使用了CS10(載重4.9N)。目視磨損次數為3次的試驗之后的碳氫膜17的損傷
狀態。目視的結果是,在碳氫膜17無損傷的情況下,將評價設為A,在碳氫膜17有損傷但未觀
察到光學基材11的基底的情況下,設為評價B,在碳氫膜17損傷且觀察到光學基材11的一部
分基底的情況下,設為評價C,在碳氫膜17損傷且觀察到光學基材11的基底的情況下,設為
評價D。評價A、B、C是實際使用范圍內,評價D是實際使用范圍外。

由表1可知,在碳氫膜17中的含氫率ch為2.1at.%以下(折射率為1.98以上)的試
料5~8中,評價為A,未觀察到碳氫膜17的損傷。并且,在含氫率ch超過2.1at.%且約
5.0at.%以下的范圍的試料4中,評價為B,雖然碳氫膜17有損傷,但未觀察到光學基材11的
基底。并且,在碳氫膜17中的含氫率ch超過5.0at.%且7.5at.%以下的范圍的試料3中,評
價為C,碳氫膜17損傷,觀察到光學基材11的基底。而且,在含氫率ch超過7.5at.%的范圍的
試料1、2中,評價為D,碳氫膜17損傷,觀察到光學基材11的基底。由以上結果可知,具有耐磨
性的碳氫膜17中的含氫率ch為7.5以下為良好,優選為5.0at.%以下,更優選為2.1at.%以
下。其理由可以推斷為,若在碳氫膜17中C-H3鍵有所增加,則形成碳氫膜17的C-C鍵變少,磨
損強度下降。

通過按照JIS-H-850415.1、MIL-C-48497A的膠帶試驗法對碳氫膜17粘附于光學基
材11的強度進行了評價。在該膠帶試驗法中,將試料1~8在溫度為60℃、相對濕度為90%的
環境下放置240小時之后,將透明膠帶(Nichiban Co.,Ltd.制造,寬度為12mm)以10mm的長
度粘貼于碳氫膜17之后,進行1次向垂直方向迅速撕掉膠帶的操作,目視觀察了碳氫膜17的
剝離狀態。根據觀察結果按照以下基準進行了評價。

A等級:在3次剝離操作中無膜剝離。

B等級:在第3次剝離操作中觀察到第5層16的碳氫膜17存在損傷。未觀察到光學基
材11的基底。

C等級:在第2次剝離操作中觀察到第5層16的碳氫膜17存在損傷。未觀察到光學基
材11的基底。

D等級:在第1次剝離操作中觀察到第5層16的碳氫膜17存在損傷,并觀察到光學基
材11的基底。評價A、B、C是實際使用范圍內,評價D為實際使用范圍外。

由表1的粘附性的評價可知,在碳氫膜17中的含氫率ch為2.1at.%以下(折射率為
1.98以上)的試料5~8中,未觀察到碳氫膜17的損傷,評價為A。在含氫率ch超過2.1且
5.0at.%以下的范圍內的試料4中,評價為B,碳氫膜17雖然損傷,但無膜剝離。在碳氫膜17
中的含氫率ch超過5.0at.%且7.5at.%以下的范圍的試料3中,評價為C,碳氫膜17損傷,觀
察到光學基材11的基底。而且,在含氫率ch超過7.5at.%的范圍的試料1、2中,評價為D,碳
氫膜17損傷,觀察到光學基材11的基底。由以上結果可知,保持與光學基材11的粘附性的碳
氫膜17中的含氫率ch在7.5at.%以下的范圍內,優選在5.0at.%以下的范圍內,無膜剝離
地最優選的范圍為2.1at.%以下。

接著,利用圖2所示的濺射裝置21在光學基材11上交替形成碳氫膜17和MgF2膜18,
試制了5層結構的防反射膜10。光學基材11使用了Ge為20%、Se為65%、Sb為15%的Opto
Create Co.,Ltd.的硫屬化合物玻璃(KG-1:10.5μm中的反射率為2.59)制成的光學基材11。

作為實施例1~6,示出第1層12的光學膜厚在2850nm以上且3100nm以下的范圍內
且第3層14的光學膜厚在600nm以上且1700nm以下的范圍內的防反射膜。在這些實施例1~6
中,8~14μm中的平均反射率為0.21%以下。作為實施例7~10,示出第1層12的光學膜厚在
2800nm以上且3100nm以下的范圍內且第3層14的光學膜厚在500nm以上且1700nm以下的范
圍內的防反射膜。在這些實施例7~10中,8~14μm中的平均反射率為0.28%以上且0.49%
以下。而且,作為實施例11~13,示出第1層12的光學膜厚在2700nm以上且3100nm以下的范
圍內且第3層14的光學膜厚為300nm以上且1700nm以下的防反射膜。在這些實施例11~13
中,8~14μm中的平均反射率超過0.5%而為0.73%以上。求出基于FT-IR的透射率T,通過R
(%)=100-T(%)求出反射率R(%)。透射率T的測量范圍設為7~15μm。

平均反射率是如下得出的值:從上述測量結果將8~14μm為止的波長以4凱塞
(kayser)間隔提取反射率R,將所獲得的反射率R的總和除以數據數。

另外,凱塞表示1cm長度中所含的波數,單位用[cm-1]表示。由此,能夠用以下條件
式定義基準波長λ0[cm]與凱塞k[cm-1]的關系。

λn=1/(1/λ0±(n-1)×k)

其中,n是從1開始的自然數,n=1時,測量波長λ1與基準波長λ0一致。符號±能夠
根據求出相對于基準波長為長波長側或短波長側的波長而適當地選擇。

[實施例1]

在硫屬化合物玻璃(KG-1)制成的光學基材11上交替形成碳氫膜17和MgF2膜18,試
制了如表2所示的5層結構的防反射膜10。將試制的防反射膜10的波長7~15μm的范圍的反
射特性示于圖9。由圖9能夠確認到,波長8~14μm中的平均反射率為0.21%,反射特性平坦。

[表2]


[實施例2]

在與實施例1相同的光學基材11上試制了具有如表3所示的光學膜厚的5層結構的
防反射膜10。將實施例1的第3層14以及第5層16的折射率從1.7設為2.2,改變各膜厚,除此
以外設成與實施例1相同。將試制的防反射膜10的波長7~15μm的范圍的反射特性示于圖
10。由圖10能夠確認到,波長8~14μm中的平均反射率為0.15%,反射特性平坦。

[表3]


[實施例3]

在與實施例1相同的光學基材11上試制了具有如表4所示的光學膜厚的5層結構的
防反射膜10。將實施例1的第1層12的折射率從2.0設為2.1,改變各膜厚,除此以外設成與實
施例1相同。將試制的防反射膜10的波長7~15μm的范圍的反射特性示于圖11。由圖11能夠
確認到,波長8~14μm中的平均反射率為0.15%,反射特性平坦。

[表4]


[實施例4]

在與實施例1相同的光學基材11上試制了具有如表5所示的光學膜厚的5層結構的
防反射膜10。將實施例2的第1層12的折射率從2.0設為2.1,改變各膜厚,除此以外設成與實
施例2相同。將試制的防反射膜10的波長7~15μm的范圍的反射特性示于圖12。由圖12能夠
確認到,波長8~14μm中的平均反射率為0.11%,反射特性平坦。

[表5]


[實施例5]

在與實施例1相同的光學基材11上試制了具有如表6所示的光學膜厚的5層結構的
防反射膜10。將實施例1的第1層12的折射率從2.0設為2.2,改變各膜厚,除此以外設成與實
施例1相同。將試制的防反射膜10的波長7~15μm的范圍的反射特性示于圖13。由圖13能夠
確認到,波長8~14μm中的平均反射率為0.13%,反射特性平坦。

[表6]


[實施例6]

在與實施例1相同的光學基材11上試制了具有如表7所示的光學膜厚的5層結構的
防反射膜10。將實施例2的第1層12的折射率從2.0設為2.2,改變各膜厚,除此以外設成與實
施例2相同。將試制的防反射膜10的波長7~15μm的范圍的反射特性示于圖14。由圖14能夠
確認到,波長8~14μm中的平均反射率為0.12%,反射特性平坦。

[表7]


[實施例7]

在與實施例1相同的光學基材11上試制了具有如表8所示的光學膜厚的5層結構的
防反射膜10。將實施例1的第1層12的折射率從2.0設為1.8,改變各膜厚,除此以外設成與實
施例1相同。將試制的防反射膜10的波長7~15μm的范圍的反射特性示于圖15。由圖15能夠
確認到,波長8~14μm中的平均反射率為0.49%,反射特性的平坦性雖然與實施例1~6相比
下降,但是大致平坦。

[表8]


[實施例8]

在與實施例1相同的光學基材11上試制了具有如表9所示的光學膜厚的5層結構的
防反射膜10。將實施例7的第3層14以及第5層16的折射率從1.7設為1.8,改變各膜厚,除此
以外設成與實施例7相同。將試制的防反射膜10的波長7~15μm的范圍的反射特性示于圖
16。由圖16能夠確認到,波長8~14μm中的平均反射率為0.48%,反射特性的平坦性雖然與
實施例1~6相比下降,但是大致平坦。

[表9]


[實施例9]

在與實施例1相同的光學基材11上試制了具有如表10所示的光學膜厚的5層結構
的防反射膜10。將實施例7的第1層12的折射率從1.8設為1.9,改變各膜厚,除此以外設成與
實施例7相同。將試制的防反射膜10的波長7~15μm的范圍的反射特性示于圖17。由圖17能
夠確認到,波長8~14μm中的平均反射率為0.32%,反射特性的平坦性雖然與實施例1~6相
比下降,但是大致平坦。

[表10]


[實施例10]

在與實施例1相同的光學基材11上試制了具有如表11所示的光學膜厚的5層結構
的防反射膜10。將實施例9的第3層14以及第5層16的折射率從1.7設為1.9,改變各膜厚,除
此以外設成與實施例9相同。將試制的防反射膜10的波長7~15μm的范圍的反射特性示于圖
18。由圖18能夠確認到,波長8~14μm中的平均反射率為0.28%,反射特性的平坦性雖然與
實施例1~6相比下降,但是大致平坦。

[表11]


[實施例11]

在與實施例1相同的光學基材11上試制了具有如表12所示的光學膜厚的5層結構
的防反射膜10。將實施例1的第1層12的折射率從2.0設為1.7,改變各膜厚,除此以外設成與
實施例1相同。將試制的防反射膜10的波長7~15μm的范圍的反射特性示于圖19。由圖19能
夠確認到,波長8~14μm中的平均反射率為0.79%,反射特性的平坦性雖然與實施例7~9相
比下降,但是大致平坦。

[表12]


[實施例12]

在與實施例1相同的光學基材11上試制了具有如表13所示的光學膜厚的5層結構
的防反射膜10。將實施例11的第3層14的折射率從1.7設為2.2,改變各膜厚,除此以外設成
與實施例11相同。將試制的防反射膜10的波長7~15μm的范圍的反射特性示于圖20。由圖20
能夠確認到,波長8~14μm中的平均反射率為0.73%,反射特性的平坦性雖然與實施例7~9
相比下降,但是大致平坦。

[表13]


[實施例13]

在與實施例1相同的光學基材11上試制了具有如表14所示的光學膜厚的5層結構
的防反射膜10。將實施例11的第5層16的折射率從1.7設為2.2,改變各膜厚,除此以外設成
與實施例11相同。將試制的防反射膜10的波長7~15μm的范圍的反射特性示于圖21。由圖21
能夠確認到,波長8~14μm中的平均反射率為0.80%,反射特性的平坦性雖然與實施例7~9
相比下降,但是大致平坦。

[表14]


符號說明

10-防反射膜,11-光學基材,12-第1層,13-第2層,14-第3層,15-第4層,16-第5層,
17-碳氫膜,18-MgF2膜,21-濺射裝置,25-基材保持架,28、29-靶保持架,32-碳靶,33-MgF2
靶。

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