JP3560655B2 - Manufacturing method of optical thin film - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光学部品に用いられる反射防止膜と、ハーフミラーやエッジフィルターなどの光学薄膜と、それらの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、基板を加熱せずに膜の密着性が優れている点や、自動化の容易性から、スパッタリング法による光学薄膜の形成技術が研究されている。しかし、真空蒸着法の場合に低屈折率材料として最も一般的に用いられるＭｇＦ２ を、ターゲットにしてスパッタリングを行うと、フッ素が乖離し可視光の吸収を生ずる欠点があり、これを使用することができなかった。そのため、一般的には低屈折率材料としてＳｉＯ２ またはＳｉＯ２ と他の物質との混合物をターゲットとして用いることが試みられている。この例として、特開平２−９６７０１号公報所載の技術が開示されている。
【０００３】
上記従来技術によれば、低屈折率材料にＳｉＯ２ 、ＳｉＯ２ とアルミナ（Ａｌ２ Ｏ２ ）の混合物、またはＳｉＯ２ を主成分とする物質を用い、高屈折率材料にＴｉＯ２ 、Ｔａ２ Ｏ５ 、ＺｒＯ２ 、Ｉｎ２ Ｏ３ 、ＳｎＯ２ 、Ｎｂ２ Ｏ５ もしくはＹｂ２ Ｏ３ またはこれらの混合物を用いて、透明基板上に前記高屈折率材料と前記低屈折率材料とをスパッタリングにより交互に積層することにより反射防止膜を得る。これにより、分光反射特性に優れた多層反射防止膜をスパッタリング法により高効率かつ低コストで提供することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、低屈折率材料としてのＳｉＯ２ の屈折率は１．４６であり、ＭｇＦ２ と比較して高いため、反射防止膜に用いる場合、単層のみでは充分な反射防止効果を得られない。そのため、２層以上の膜構成としなければ実用的な反射防止効果は得られず、さらに、得れた反射防止効果も充分とはいえない。また、偏光ビームスプリッターやエッジフィルターなどを構成する場合には高屈折率物質と低屈折率物質との屈折率差が大きいほうが望ましいが、低屈折率物質としてＳｉＯ２ を使うと充分な特性が得られなかったり、層数が増えてコストアップにつながるという問題点がある。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、請求項１〜９に係る発明の目的は、少ない層数で充分な光学特性を有する光学薄膜をスパッタリング法により形成する光学薄膜の製造法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１〜９に係る発明は、無機フッ化物とフッ素樹脂との混合物で、あるいは前記フッ化物の上にフッ素樹脂を置いて、あるいは前記フッ化物を分割してその内のいくつかをフッ素樹脂とするように構成した固体状態のターゲットを、スパッタリングすることにより、基板上に薄膜を形成することを特徴とする。
請求項２に係る発明は、上記手段に加え、前記無機フッ化物が、ＡｌＦ3、ＬｉＦ、ＭｇＦ2、ＣａＦ2、ＳｒＦ2、ＢａＦ2 、Ｎａ ３ ＡｌＦ ６ 、Ｎａ５Ａｌ３Ｆ１４またはこれらの混合物からなることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、上記手段に加え、前記フッ素樹脂が、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、三フッ化塩化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）、六フッ化エチレンプロピレン樹脂（ＰＦＥＰ）、フッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）またはフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）からなることを特徴とする。
【０００７】
【作用】
請求項１〜９に係る発明の作用は以下のとおりである。無機フッ化物にフッ素を含む有機物を混合したターゲットをスパッタリングすることにより、膜中でフッ素が不足することなく、吸収の極めて少ない薄膜を容易に得ることが可能となることを鋭意研究の結果見出した。
【０００８】
無機フッ化物のみをターゲットとしてスパッタリングすると、スパッタリング時にフッ素が乖離し、その一部はガスとなって排気される。その結果、膜中でフッ素が不足し金属状態に近い膜が形成され、光吸収の原因となる。一方、有機物内部の結合はスパッタリング時に切れやすく、フッ素樹脂をスパッタリングした際には炭素（Ｃ）やフッ素（Ｆ）などがばらばらになった反応性の高い状態で膜中に供給される。したがって、フッ素樹脂は、膜中にフッ素（Ｆ）を供給する役目を果たすことになり、その結果、膜中でフッ素（Ｆ）が不足することなく、吸収の極めて少ない膜を容易に得ることが可能となった。なお、フッ素樹脂からは、膜中にフッ素（Ｆ）だけでなく炭素（Ｃ）も供給されることになるが、Ｃ−Ｈ結合であれば光吸収の原因とはならず、大きな問題となることはない。また、スパッタリングを行う際に酸素ガス（Ｏ２ ）を真空槽内に導入すれば、炭素（Ｃ）はＣ−Ｏ結合となりその大部分はガス化して排気されるため、膜中の炭素（Ｃ）を取り除くことも容易に行うことができる。
【０００９】
なお、フッ素を供給するためには、フッ素を含むガスをプロセスガスとして使用することも可能であるが、一般的にフッ素を含むガスは有毒であり、安全性に問題がある。そのため、特別なガス導入系や排ガス処理系を必要とするなど、設備面でのコストが掛かることになる。しかし、請求項１〜９に係る発明では、安定な固体状態でフッ素を供給することになるため、安全性の面でもコストの面でも極めて有利である。
【００１０】
請求項２に係る発明の作用では、上記作用に加え、無機フッ化物をＡｌＦ３ など、またはこれらの混合物に限定することにより成膜された光学薄膜の屈折率を低く抑えることに効果的である。請求項２に表示したＡｌＦ３ など以外の無機フッ化物では、請求項１に係る発明に使用できるのは勿論であるが、その場合は低屈折率と高屈折率との中間的な屈折率となる。
【００１１】
請求項３に係る発明の作用では、上記作用に加え、フッ素樹脂を四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）などに限定することにより、これらの樹脂は耐久性および安定性が優れているので、低屈折率薄膜へのフッ素の供給が効果的に働く。
【００１２】
なお、有機物は一般的にスパッタリングされる速度が著しく速いため、無機フッ化物中に少量加えるだけで充分な効果を発揮する。その混合割合は、たとえば、ターゲット表面の面積比で１％以上あれば効果が認められるが、特に制限するものではない。最低必要な量は成膜条件に依存する。一方、フッ素樹脂を加えることにより一般的に薄膜の密着性や擦傷性などの耐久性は低下してしまうため、必要量以上に混合するのはあまり望ましいことではない。なお、ターゲットの形態としては、混合してあってもよいし、無機フッ化物の上にフッ素樹脂を単に置くだけ、あるいは、ターゲットを分割しその内のいくつかをフッ素樹脂とするようにしてもよい。
【００１３】
請求項１〜９に係る発明の光学薄膜の製造方法により形成した薄膜を、基板上に少なくとも１層設けたことにより、その薄膜の屈折率は、混合物の添加量や成膜条件にもよるが、１．３７〜１．４３であって、従来技術の薄膜に較べてかなり低い屈折率が得られるので、少ない層数で充分な分光特性を得ることができる。また、フッ素樹脂は撥水性があるため、形成された薄膜も撥水性があり、基板上の最上層にこの薄膜を形成すれば、汚れが付きにくい。
【００１４】
【実施例１】
図１は第１実施例を示し、本実施例の光学薄膜の製造方法で成膜された反射防止膜の分光反射特性を示す図表である。
【００１５】
本実施例は、下記の表１に示すように、ガラス基板上に単層の光学薄膜を成膜する場合について説明する。屈折率１．７５のガラス基板（ＬａＳＫ０１）を真空槽にセットし、２×１０−４Ｐａまで排気した後、分圧が０．３ＰａのＡｒガス、および０．１ＰａのＯ２ ガスを真空槽に導入した。無機フッ化物たるＡｌＦ３ 焼結体の上にフッ素樹脂たる四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）を面積比で１５：１となるように載置したものをターゲットとして使用した。高周波マグネトロンスパッタリング法を用い、投入電力４００Ｗとして、表１に示す光学的膜厚で、基板上に単層膜を形成した。
【００１６】
本実施例の反射防止膜の分光反射特性を図１に示す。薄膜の屈折率は１．３７であり、波長５２０ｎｍでの反射率が０．５％以下であって、単層で充分な反射防止効果が得られた。また、可視域（４００〜７００ｎｍ）での吸収もなかった。本実施例で使用した四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）は特に撥水性に優れており、形成された膜も充分な撥水性を有していた。水の濡れ角は約８０°であり、指紋が付きにくいなど、取扱上のメリットが大きい。
【００１７】
【表１】
なお、本実施例では無機フッ化物にＡｌＦ３ を用いたが、これに替えて、ＬｉＦ、ＭｇＦ２ 、ＣａＦ２ 、ＳｒＦ２ 、ＢａＦ２ 、Ｎａ３ ＡｌＦ６ 、Ｎａ５ Ａｌ３ Ｆ１４のいづれでも同様の効果を得ることができた。また、撥水性においては若干劣るものの、フッ素樹脂たる四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）に替えて、三フッ化塩化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）、六フッ化エチレンプロピレン樹脂（ＰＦＥＰ）、フッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）またはフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）を用いても同様な分光反射特性を得ることができた。
【００１９】
【実施例２】
図２は第２実施例を示し、本実施例の光学薄膜の製造方法で成膜された反射防止膜の分光反射特性を示す図表である。
【００２０】
本実施例は、下記の表２に示すように、ポリカーボネート樹脂基板上に多層の光学薄膜を成膜する場合について説明する。ポリカーボネート樹脂基板を真空槽にセットし、４×１０−３Ｐａまで排気した後、分圧が４ＰａのＡｒガスを真空槽に導入した。ターゲットは、無機フッ化物材料たるＭｇＦ２ およびＣａＦ２ と、フッ素樹脂たるフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）の粉末を、重量比が１０：１０：１の割合で混合し、真空中約３００度で加熱したのち徐冷して固化させたものを低屈折率材料として使用した。また、無機フッ化物材料たるＣｅＦ２ と、フッ素樹脂たる六フッ化エチレンプロピレン樹脂（ＰＦＥＰ）粉末とを重量比が３０：１の割合で混合し、同様の処理により固化させたものを中間屈折率材料として使用した。さらに、高屈折率材料としてＴａ２ Ｏ５ を使用した。それぞれ２００Ｗの高周波マグネトロンスパッタリング法にて、表２に示す光学的膜厚で基板上に多層膜を形成した。
【００２１】
本実施例の反射防止膜の分光反射特性を図２に示す。本実施例の反射防止膜は可視域全域（４００〜７００ｎｍ）で反射率が２％以下であり、優れた反射防止効果が得られた。また第１実施例と同様に吸収は全くみられなかった。
【００２２】
【表２】
なお、本実施例では、第１層にフッ素樹脂として六フッ化エチレンプロピレン樹脂（ＰＦＥＰ）を用いたが、これに替えて、フッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）を用いても同様な効果が得られた。また、第３層にフッ素樹脂として、フッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）を用いたが、これに替えて、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、三フッ化塩化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）、六フッ化エチレンプロピレン樹脂（ＰＦＥＰ）、またはフッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）を用いても同様な効果を得ることができた。
【００２４】
【実施例３】
図３〜図４は第３実施例を示し、図３はカソード上に低屈折率材料を配置した配置図、図４は本実施例の光学薄膜の製造方法で成膜された半透明多層膜の分光特性を示す図表である。
【００２５】
本実施例は、下記の表３に示すように、光学ガラス製のプリズム基板上に半透明多層膜を成膜する場合について説明する。ＢＫ系の光学ガラス製の三角プリズムを真空槽にセットし、１×１０−３Ｐａまで排気した後、分圧が０．５ＰａのＨｅガス、０．１ＰａのＯ２ ガスを真空槽に導入した。低屈折率層は、Ｎａ３ ＡｌＦ６ と三フッ化塩化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）を図３に示すように、面積比で３：１になるようにカソード上に配置したものをターゲットとして用い、高周波マグネトロンスパッタリング法により形成した。また、高屈折率層は、Ｔｉをターゲットとして直流マグネトロンスパッタリング法により形成した。これをもう一つのＢＫ系の光学ガラス製の三角プリズムとＵＶ硬化型接着剤により接合し、偏光比が９：１のキューブ型の偏光ビームスプリッターを製作した。
【００２６】
本実施例の半透明多層膜の分光特性を図４に示す。本実施例では、わずか１１層で図４に示すように、波長４００〜７００ｎｍの領域で、反射率・透過率ともにほぼ５０％であり、充分な分光特性を有する偏光ビームスプリッターを得ることができた。
【００２７】
【表３】
なお、本実施例では、低屈折率層に三フッ化塩化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）を用いたが、これに替えて、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、六フッ化エチレンプロピレン樹脂（ＰＦＥＰ）、フッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）またはフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）を用いても同様な効果を得ることができる。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１〜９に係る発明によれば、基板を加熱せずに、充分な密着性を確保することができ、自動化が容易であるなどの利点を持つスパッタリング法により、少ない層数で可視光の吸収の少ない低屈折率の光学薄膜を容易に得ることができる。また、安定な固体状態でフッ素を供給することになるため、安全性の面でもコストの面でも極めて有利である。
請求項２に係る発明によれば、上記効果に加え、請求項１に係る発明の無機フッ化物が、ＡｌＦ3、ＬｉＦ、ＭｇＦ2、ＣａＦ2、ＳｒＦ2、ＢａＦ2 、Ｎａ ３ ＡｌＦ ６ 、Ｎａ５Ａｌ３Ｆ１４またはこれらの混合物であるようにすると、屈折率の充分に低い光学薄膜を得ることができる。
請求項３に係る発明によれば、上記効果に加え、請求項１に係る発明のフッ素樹脂が、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、三フッ化塩化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）、六フッ化エチレンプロピレン樹脂（ＰＦＥＰ）、フッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）またはフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）であるようにすると、樹脂の耐久性および安定性が優れているので、フッ素の供給が効果的に働き、屈折率の充分に低い光学薄膜を得ることができる。また、これらのフッ素樹脂は入手性がよいので、安定した生産を続行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の光学薄膜の製造方法で成膜された反射防止膜の分光反射特性を示す図表である。
【図２】第２実施例の光学薄膜の製造方法で成膜された反射防止膜の分光反射特性を示す図表である。
【図３】第３実施例のカソード上に低屈折率材料を配置した配置図である。
【図４】第３実施例の光学薄膜の製造方法で成膜された反射防止膜の分光反射特性を示す図表である。[0001]
[Industrial applications]
The present invention includes an antireflection film used in the optical component, an optical thin film such as a half mirror or an edge filter, relates to their preparation how.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a technique of forming an optical thin film by a sputtering method has been studied because of excellent adhesion of a film without heating a substrate and easiness of automation. However, when sputtering is performed using MgF 2, which is most commonly used as a low-refractive index material in the case of vacuum deposition, as a target, there is a disadvantage that fluorine separates and visible light is absorbed. Could not. Therefore, it has been generally attempted to use SiO 2 or a mixture of SiO 2 and another substance as a target as a low refractive index material. As an example of this, a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-96901 is disclosed.
[0003]
According to the above prior art, SiO 2 , a mixture of SiO 2 and alumina (Al 2 O 2 ), or a substance containing SiO 2 as a main component is used as the low refractive index material, and TiO 2 , Ta 2 is used as the high refractive index material. Using O 5 , ZrO 2 , In 2 O 3 , SnO 2 , Nb 2 O 5 or Yb 2 O 3 or a mixture thereof, the high refractive index material and the low refractive index material are formed on a transparent substrate by sputtering. An antireflection film is obtained by alternately laminating. Thus, a multilayer antireflection film having excellent spectral reflection characteristics can be provided with high efficiency and low cost by a sputtering method.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the refractive index of SiO 2 as a low-refractive-index material is 1.46, which is higher than that of MgF 2. Therefore, when used for an anti-reflection film, a single layer alone cannot provide a sufficient anti-reflection effect. Therefore, a practical antireflection effect cannot be obtained unless the film configuration has two or more layers, and the obtained antireflection effect cannot be said to be sufficient. Further, when a polarizing beam splitter or an edge filter is formed, it is desirable that the refractive index difference between the high refractive index material and the low refractive index material is large. However, if SiO 2 is used as the low refractive index material, sufficient characteristics can be obtained. However, there is a problem that the number of layers cannot be increased and the cost increases.
[0005]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention according to
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention according to
In the invention according to
In the invention according to claim 3, in addition to the above-described means, the fluororesin is selected from the group consisting of ethylene tetrafluoride resin (PTFE), ethylene trifluoride chloride resin (PCTFE), ethylene hexafluoride propylene resin (PFEP), and vinyl fluoride. It is made of resin (PVF) or vinylidene fluoride resin (PVDF).
[0007]
[Action]
The operation of the invention according to
[0008]
When sputtering is performed using only an inorganic fluoride as a target, fluorine separates at the time of sputtering, and a part of the fluorine is exhausted as a gas. As a result, a film close to a metallic state is formed due to a shortage of fluorine in the film, which causes light absorption. On the other hand, the bond inside the organic substance is easily broken at the time of sputtering, and when the fluororesin is sputtered, carbon (C), fluorine (F), and the like are supplied into the film in a highly reactive state in which they are separated. Therefore, the fluororesin plays a role of supplying fluorine (F) into the film, and as a result, a film having extremely low absorption can be easily obtained without shortage of fluorine (F) in the film. It has become possible. In addition, from the fluororesin, not only fluorine (F) but also carbon (C) is supplied into the film, but if it is a C—H bond, it does not cause light absorption and becomes a serious problem. Never. Further, when oxygen gas (O 2 ) is introduced into the vacuum chamber during sputtering, carbon (C) becomes a CO bond and most of the carbon (C) is gasified and exhausted. ) Can also be easily removed.
[0009]
In order to supply fluorine, a gas containing fluorine can be used as a process gas. However, a gas containing fluorine is generally toxic and has a problem in safety. Therefore, a special gas introduction system and an exhaust gas treatment system are required, so that equipment costs are increased. However, in the inventions according to the first to ninth aspects, fluorine is supplied in a stable solid state, which is extremely advantageous in terms of safety and cost.
[0010]
In the operation of the invention according to
[0011]
In the operation of the invention according to claim 3, in addition to the above operation, by limiting the fluororesin to tetrafluoroethylene resin (PTFE) or the like, these resins have excellent durability and stability, and therefore have a low refractive index. The supply of fluorine to the thin film works effectively.
[0012]
Since the sputtering rate of an organic substance is generally remarkably high, a sufficient effect is exhibited by adding a small amount to an inorganic fluoride. The mixing ratio is, for example, 1% or more in terms of the area ratio of the target surface, but the effect is recognized, but is not particularly limited. The minimum required amount depends on the film forming conditions. On the other hand, the addition of the fluororesin generally reduces the durability of the thin film, such as adhesion and abrasion, so that it is not very desirable to mix it more than necessary. In addition, as a form of the target, it may be mixed, a fluororesin may be simply placed on the inorganic fluoride, or the target may be divided and some of the targets may be made of the fluororesin. Good.
[0013]
Since at least one thin film formed by the method for manufacturing an optical thin film according to the first to ninth aspects of the present invention is provided on a substrate, the refractive index of the thin film depends on the amount of the mixture added and the film forming conditions. 1.37 to 1.43, which is a considerably lower refractive index than the prior art thin film, so that sufficient spectral characteristics can be obtained with a small number of layers. In addition, since the fluororesin has water repellency, the formed thin film also has water repellency, and if this thin film is formed on the uppermost layer on the substrate, it is hard to be stained.
[0014]
FIG. 1 shows the first embodiment, and is a table showing the spectral reflection characteristics of the antireflection film formed by the method for manufacturing an optical thin film of the present embodiment.
[0015]
This embodiment describes a case where a single-layer optical thin film is formed on a glass substrate as shown in Table 1 below. After setting a glass substrate (LaSK01) having a refractive index of 1.75 in a vacuum chamber and evacuating it to 2 × 10 −4 Pa, an Ar gas having a partial pressure of 0.3 Pa and an O 2 gas having a partial pressure of 0.1 Pa were evacuated. Introduced. A target in which an aluminum tetrafluoride resin (PTFE) as a fluororesin was placed on an AlF 3 sintered body as an inorganic fluoride at an area ratio of 15: 1 was used as a target. Using a high-frequency magnetron sputtering method, a single-layer film was formed on the substrate with an optical film thickness shown in Table 1 at an input power of 400 W.
[0016]
FIG. 1 shows the spectral reflection characteristics of the antireflection film of this embodiment. The refractive index of the thin film was 1.37, the reflectance at a wavelength of 520 nm was 0.5% or less, and a sufficient antireflection effect was obtained with a single layer. In addition, there was no absorption in the visible region (400 to 700 nm). The ethylene tetrafluoride resin (PTFE) used in this example was particularly excellent in water repellency, and the formed film also had sufficient water repellency. The wetting angle of water is about 80 °, and there are great merits in handling, such as the difficulty in attaching fingerprints.
[0017]
[Table 1]
In this example, AlF 3 was used as the inorganic fluoride, but any of LiF, MgF 2 , CaF 2 , SrF 2 , BaF 2 , Na 3 AlF 6 , and Na 5 Al 3 F 14 may be used instead. A similar effect was obtained. Although the water repellency is slightly inferior, instead of the fluororesin tetrafluoroethylene resin (PTFE), ethylene trifluoride chloride resin (PCTFE), hexafluoroethylene propylene resin (PFEP), vinyl fluoride resin ( Similar spectral reflection characteristics could be obtained by using (PVF) or vinylidene fluoride resin (PVDF).
[0019]
FIG. 2 shows the second embodiment, and is a table showing the spectral reflection characteristics of the antireflection film formed by the method for manufacturing an optical thin film of the present embodiment.
[0020]
In this example, as shown in Table 2 below, a case where a multilayer optical thin film is formed on a polycarbonate resin substrate will be described. After the polycarbonate resin substrate was set in a vacuum chamber and evacuated to 4 × 10 −3 Pa, an Ar gas having a partial pressure of 4 Pa was introduced into the vacuum chamber. The target was prepared by mixing MgF 2 and CaF 2 as inorganic fluoride materials and powder of vinylidene fluoride resin (PVDF) as a fluororesin in a weight ratio of 10: 10: 1, and heating at about 300 ° C. in a vacuum. After that, a material solidified by slow cooling was used as a low refractive index material. Further, CeF 2 as an inorganic fluoride material and hexafluoroethylene propylene resin (PFEP) powder as a fluororesin are mixed at a weight ratio of 30: 1 and solidified by the same treatment to obtain an intermediate refractive index. Used as material. Further, Ta 2 O 5 was used as a high refractive index material. Multilayer films were formed on the substrates with optical thicknesses shown in Table 2 by high-frequency magnetron sputtering at 200 W each.
[0021]
FIG. 2 shows the spectral reflection characteristics of the antireflection film of this embodiment. The antireflection film of this example had a reflectance of 2% or less in the entire visible region (400 to 700 nm), and an excellent antireflection effect was obtained. As in the first embodiment, no absorption was observed.
[0022]
[Table 2]
In this example, although the hexafluoroethylene propylene resin (PFEP) was used for the first layer as the fluororesin, a similar effect can be obtained by using a vinyl fluoride resin (PVF) instead. Was. Further, vinylidene fluoride resin (PVDF) was used as the fluorine resin for the third layer, but instead of this, ethylene tetrafluoride resin (PTFE), ethylene trifluoride chloride resin (PCTFE), and hexafluoroethylene resin were used. Similar effects could be obtained by using propylene resin (PFEP) or vinyl fluoride resin (PVF).
[0024]
Embodiment 3
3 and 4 show a third embodiment, FIG. 3 is a layout diagram in which a low refractive index material is disposed on a cathode, and FIG. 4 is a translucent multilayer film formed by the method of manufacturing an optical thin film of the present embodiment. 3 is a table showing spectral characteristics of the light emitting device.
[0025]
In the present embodiment, as shown in Table 3 below, a case where a translucent multilayer film is formed on a prism substrate made of optical glass will be described. After a BK-based triangular prism made of optical glass was set in a vacuum chamber and evacuated to 1 × 10 −3 Pa, a partial pressure of 0.5 Pa He gas and 0.1 Pa O 2 gas were introduced into the vacuum chamber. . The low-refractive-index layer uses, as a target, a layer in which Na 3 AlF 6 and ethylene trifluoride chloride resin (PCTFE) are arranged on the cathode so as to have an area ratio of 3: 1 as shown in FIG. It was formed by a magnetron sputtering method. The high refractive index layer was formed by a DC magnetron sputtering method using Ti as a target. This was joined to another BK-based triangular prism made of optical glass with a UV-curable adhesive to produce a cube-type polarization beam splitter having a polarization ratio of 9: 1.
[0026]
FIG. 4 shows the spectral characteristics of the translucent multilayer film of this embodiment. In this embodiment, as shown in FIG. 4, only 11 layers have a reflectance and a transmittance of about 50% in a wavelength region of 400 to 700 nm, and a polarizing beam splitter having sufficient spectral characteristics can be obtained. Was.
[0027]
[Table 3]
In this example, although ethylene trifluoride chloride (PCTFE) was used for the low refractive index layer, instead of this, tetrafluoroethylene resin (PTFE), hexafluoroethylene propylene resin (PFEP), Similar effects can be obtained by using a vinyl fluoride resin (PVF) or a vinylidene fluoride resin (PVDF).
[0029]
【The invention's effect】
According to the inventions according to the first to ninth aspects, it is possible to secure sufficient adhesion without heating the substrate, and to reduce visible light with a small number of layers by a sputtering method having advantages such as easy automation. It is possible to easily obtain an optical thin film having a low refractive index and little absorption. Further, since fluorine is supplied in a stable solid state, it is extremely advantageous in terms of safety and cost.
According to the invention according to
According to the invention according to claim 3, in addition to the above effects, the fluororesin of the invention according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a table showing a spectral reflection characteristic of an antireflection film formed by a method of manufacturing an optical thin film according to a first embodiment.
FIG. 2 is a table showing a spectral reflection characteristic of an antireflection film formed by a method of manufacturing an optical thin film according to a second embodiment.
FIG. 3 is an arrangement diagram in which a low refractive index material is arranged on a cathode according to a third embodiment.
FIG. 4 is a table showing a spectral reflection characteristic of an antireflection film formed by a method of manufacturing an optical thin film according to a third embodiment.
Claims (9)
Priority Applications (1)
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