JPS593721B2 - 反射防止膜 - Google Patents

反射防止膜

Info

Publication number
JPS593721B2
JPS593721B2 JP54139680A JP13968079A JPS593721B2 JP S593721 B2 JPS593721 B2 JP S593721B2 JP 54139680 A JP54139680 A JP 54139680A JP 13968079 A JP13968079 A JP 13968079A JP S593721 B2 JPS593721 B2 JP S593721B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
refractive index
film
antireflection
mol
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.)
Expired
Application number
JP54139680A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5664302A (en
Inventor
忠恕 松本
弓弦 高橋
秀樹 田口
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.)
OOSAKAFU
Original Assignee
OOSAKAFU
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 OOSAKAFU filed Critical OOSAKAFU
Priority to JP54139680A priority Critical patent/JPS593721B2/ja
Publication of JPS5664302A publication Critical patent/JPS5664302A/ja
Publication of JPS593721B2 publication Critical patent/JPS593721B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/22Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
    • C03C17/23Oxides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は反射防止膜殊に光学的膜厚構造がiλ01λo
・1λ0である三層反射防止膜に関する。
従来より眼鏡レンズ、カメラ用レンズ等の光学系ガラス
の性能を充分発揮させるために、之等ガラス表面に光の
反射を防止可能な反射防止膜を施すことが知られており
、近年殊に可視光線の残留反射率を総じて約1%以下に
抑制可能な高性能反5 射防止膜として、光学的膜厚構
造をiλO−nλo・1λoとした三層反射防止膜が開
発された。
しかして上記防止膜を構成する膜用物質は、薄膜化が容
易であること、該膜の物理化学的性質が安定で耐久性が
あること、下地ガラス又は各層間の付着性10が良く剥
離しないこと、下地ガラスに応じた適当な屈折率を有す
ること等の諸特性が要求される所から自づと制約を受け
、公知の三層反射防止膜は、専ら最上層にMgF2を、
第二層にZrO2、ceo2、TiO2等を、また下地
ガラスと接する第三層に15CeF3、Al2O3等を
使用している。しかしながら之等各膜用物質を使用した
公知の反射防止膜は、尚その機械的強度及び化学的耐久
性に問題があり、特に5%食塩水煮沸試験による耐久性
試験の結果膜自体に著しい浸蝕が認められ、またマイク
ロピ20 ツカース硬度計による表面硬さ試験及び砂消
ゴム使用による実用的耐久性試験においても実用上向重
大な不利を有している。本発明者らは、上記現状に鑑み
、可視領域の波長殊に約4000〜6000Aの波長の
光線の残25留反射率を約1%以下に抑制でき、しかも
優れた機械的強度及び化学的耐久性を具備し、実用上極
めて有用な新しい三層反射防止膜を得ることを目的とし
て種々研究を重ねてきた。
その結果最上層を構成する膜用物質として、従来この種
反射防止30膜への利用は勿論のこと、その可能性すら
全く知られていないSiO2−x(xは0〜0.7を示
す)を使用し且つ第三層に特定の屈折率を有する、M9
Al2O4スピネノレ系化合物を選択使用する時には、
上記目的に合致する三層反射防止膜が提供35できるこ
とを見い出した。本発明はこの新しい知見に基づいて完
成されたものである。
即ち本発明は、光学的膜厚構造がT2o、丁λo・4・
λoである三層反射防止膜において、最上層をSiO2
−x(xはO〜0.7を示す)とし且つ下地ガラスに接
する第三層を屈折率が1.75〜1.88の範囲にある
M9Al2O4スピネル系化合物としたことを特徴とす
る反射防止膜に係る。
本発明の反射防止膜は、従来最も優れた反射防止効果を
発現できるもののひとつとして知られているM9F2−
ZrO2−CeF3と同等もしくはこれをも凌ぐ優れた
反射防止効果を奏し、しかも公知の三層反射防止膜には
見られない卓越した機械強度及び化学的耐久性を具備す
る。
殊に本発明反射防止膜のマイクロビツカース硬度は13
00Hνを上回るものであり、後述する砂消ゴム使用に
よる表面硬度試験に示す通り、公知のM9F2−ZrO
2−Al2O3膜がわずか10個擦つたのみで表面に擦
傷が認められるのに対し20回後にも実質的に擦傷は認
められない。また本発明反射防止膜は、5%食塩水煮沸
試験によつても何ら膜の浸蝕は認められず、優れた化学
的耐久性を有する。従つてこれは、直接外記に曝されま
た手指等により擦られることの多い眼鏡レンズを初めと
して、腕時計用カバーグラス、カメラ用レンズ、望遠鏡
、窓ガラス、自動車用ガラス、テレビのブラウン管、各
種計測器用カバーグラス等の光学ガラスの反射防止に極
めて有効に利用できるものである。本発明においては最
上層としてSiO2(xは0〜0.7を示す)を用いる
この層は通常のSO2を常法に従い電子ビームや抵抗加
熱等により真空蒸着することにより容易に形成される。
xの値は上記蒸着の際の真空度に応じて変化し、またこ
のXの値に応じて形成膜の屈折率自体も変化する。上記
真空度は通常の蒸着に際し利用される範囲例えば10−
3〜10−6トール程度とすればよく、この範囲で上記
Xの値を0〜0.7の範囲の適宜の値とすることができ
る。xの値がOの場合即ちSiO2ではその屈折率は1
.46となりまたxの値が0.7の場合即ちSiOl.
3ではその屈折率は約1.52となる。上記Xの値が0
.7を越える場合は、最上層の屈折率が大きくなりすぎ
、所期の反射防止能を有する膜の形成が困難となる。本
発明において第二層とする物質は公知の各種のもの例え
ばCeO2,zrO2、安定化ジルコニア等をいずれも
使用できる。
該第二層は通常好ましくは屈折率が2.0〜2.2程度
とするのがよい。また安定化ジルコニアは、例えばZr
O2に適当量のCaO,M9O,Y2O,等の安定剤を
添加し置換型固醇体を形成させたものであり、これは約
1000〜1100℃で生ずる単斜晶系から正方晶系へ
の転移に伴う急激な体積変化を防止できる所から膜用物
質として有利に使用できる。
安定化剤の添加量は任意であるが、通常CaOを8〜2
5モル%、Mf!0を14〜23モル%及びΣρ3を約
10モル%添加するのがよく、これにより屈折率約2,
0の安定化ジルコニ》を収得できる。上記第二層の形成
方法も亦常法に従えばよく例えば10−3〜10−6ト
ール程度の真空下に、電子ビーム加熱や抵抗加熱等によ
り蒸着する方法によればよい。また本発明において下地
ガラスと接する第三層としては、屈折率が1.75〜1
.88の範囲にあるM9Al2O3スピネル系化合物を
用いることが重要である。
殊にこの第三層の屈折率は、最上層とするSiO2Xと
関連して、得られる反射防止膜の反射防止特性に重大な
影響を与え、これが上記範囲を外れる場合は、可視領域
全般に亘る広範囲波長の光を均一且つ良好に反射防止す
ることが困難となる。また上記第三層を形成させる材料
は、その物理化学的安定性は勿論のこと、下地ガラスと
の付着性を考慮して選択されたものであり、これにはM
9A!204スピネル(屈折率1.75)、該スピネル
とM9Oとの固溶体及び之等スピネル及び固溶体形成時
の焼結温度を低下させるためにTiO2znO,snO
2,B2O3,caO等の添加剤を添加した材料が包含
される。M9Al2O4−M9O固洛体は、M9Oの添
加量(固溶量)を増加させるに従いその屈折率が大きく
なり、MflA!2041モルに対し通常M9Oを約8
モルまで添加した固溶体が本発明の第三層として好適に
使用できる。またTiO2,SnO2等の添加剤の使用
はスピネル又は固溶体の焼結温度を低下させ、蒸着材料
として好適な高焼結度を有し緻密な体積膨張の少ない材
料を提供できる利点があると共に、之等の添加により材
料の屈折率を調整することができる。之等添加剤は通常
スピネル又は固溶体1モルに対し0.1モル以下の量で
添加でき、この範囲で屈折率1.75〜1.88の範囲
の所望の蒸着材料を提供できる。尚、第三層とする材料
としてA′203亀UAl2O4一Al2O3固溶体等
を使用する場合には、反射防止効果が大巾に低下するの
で、本発明においては、前記以外の材料は使用し得ない
。上記第三層とする材料の製造法及び膜形成は、いずれ
も通常の方法に従い行ない得る。
例えばAl源とする水酸化アルミニウム及びMI源とす
る塩基性炭酸マグネシウムの所定量又は更に上記各添加
剤の所望量を秤量後湿式混合し約1000℃で2〜3時
間仮焼後、得られる粉末を錠剤成型機で約1トン/粛の
成型圧下にプレス成型し、約1300〜1500℃の温
度で10時間程度焼成し最後に1700℃前後で5−6
時間本焼成することにより材料を製造できる。また第三
層の形成は、常法に従い上記の如くして得られる材料を
、下地ガラスの耐熱温度以下通常350℃以下の温度下
に10− 3 〜10− 6トール程度の真空下に電子
加熱ビームを利用して真空蒸着させることにより容易に
行ない得る。本発明の反射防止膜は各種の光学系ガラス
例えば眼鏡ガラス等に容易に安定してしかも再現性良く
蒸着できるものである。
下地ガラスの材質は特に制限はないが、通常屈折率が1
.5〜 1.7程度の各種の光学ガラスとするのが好ま
しい。また本発明反射防止膜を構成する各層の膜厚は、
例えば光電式膜厚計を利用して容易にiλo−iλ0−
・Tλ0に調節でき、各膜間及び下地ガラスとの密着性
は極めて良好であり、剥離のおそれはない。以下本発明
を更に詳しく説明するため実施例を挙げる。
実施例 1 下地ガラスとして屈折率1.523のガラスレンズを用
いる。
第三層として水酸化アルミニウムと塩基性炭酸マグネシ
ウム(M924%含有)とをMg:Al=1:2(原子
比)となるように秤量後湿式混合し1000℃で2時間
仮焼後錠剤成型機で1トン/CT7L圧下にプレス成型
し、1400℃で10時間焼成次いで1700℃で5時
間焼成して得たM9Al2O4ペレツト(屈折率1.7
5)を用いる。まず下地ガラスを蒸着槽に装着し、槽内
を排気する。
排気中下地ガラスは、マイクロヒータ及びハロゲンラン
プの輻射加熱により加熱する。槽内真空度が5×10−
5トールとなり、下地ガラス温度が300℃になつた段
階で、上記で調整したMIAl2O4の蒸着を開始し、
光電式膜厚計により膜厚が1λ0になつた時点で蒸着を
終了する。次いで同様にして第二層とするCeO2(屈
折率:2.08)を1λo蒸着し最後にSiO,−xを
リークバルブを開き真空度5XI0−4トールとしてT
λo蒸着する。蒸着された最上層はSiOl.4,5で
あつた。各層の蒸着はいずれも電子ビーム加熱方式に従
つた。かくして本発明の反射防止膜を収得する。比較例
1第一層がMflF2、第二層がZrO2及び第三層
がAl2O3であるIλo−Iλo−+λ0三層反射防
止膜を、上記実施例1と同様にして作成する。
尚MIF2の蒸着は抵抗加熱により2×10−5 トー
ルの真空下に行ない、ZrO2及びAl2O3は電子ビ
ーム加熱により2×10−5トールの真空下に行なつた
。比較例 2 第三層とするAl2O3に代えCeF3を2×10トー
ルの真空下に抵抗加熱により蒸着する以外は比較例1.
と同様にして、MflF2− ZrO2−CeF3三層
反射防止膜を作成する。
上記実施例及び比較例で得た各反射防止膜につき次の試
験を行なつた。
I 分光特性試験 各反射防止膜に3500−7000Λの波長を有する光
線を照射し、その分光反射率=を測定した。
結果を第1図に示す。曲線A,B及びCは、夫々実施例
1、比較例1及び比較例2で得られた反射防止膜につい
ての結果である。第1図より本発明の反射防止膜は、公
知の反射防止膜と同等又はこれをも凌ぐ優れた反射防止
作用を発揮することが判る。
表面硬度試験 明石製作所製マイクロビツカース硬度計を用い、各反射
防止膜の表面硬度を測定する。
試験は荷重1009、15秒間ビツカース硬度圧下に5
回行なつた。得られた5回の平均硬度(Hν)を下記第
1表に示す。上記第1表より本発明反射防止膜は、公知
のそれに比し極めて優れた表面硬度を有することが明ら
かである。
耐久性試験 各反射防止膜の耐久性を、タイプ用砂消ゴム((526
61STXEIyrLER−RASOr,GERIVA
NY)を用い、各膜の巾5〜6詣、長さ10〜20m7
!Lを繰り返し擦り所定回数繰り返し擦つた後の表面擦
傷の程度を肉眼で判断し、下記基準により評価する。
上記第2表より本発明反射防止膜は、その耐久性におい
て、公知のそれに比し極めて優れていることが明らかで
ある。
実施例 2〜5 第三層として水酸化アルミニウム及び塩基性炭酸マグネ
シウムをAl2O,:MgO(モル比が所定の比率とな
るよう夫々秤量後実施例1と同様にして作成した各種の
M9Al2O4−M9O固溶体又はこれに更にTiO2
の10モル%を添加して作成した固溶体を用い、第二層
としてCeO2,zrO2又は安定化ジルコニアを用い
、また最上層とするSSlO,の蒸着を1X10−3〜
1×10−6トールの条件下に行なつて(下記所定のS
iO2−Xを有する蒸着膜を形成させる)、実施例1と
同様にして下記実施例2〜5の各反射防止膜を得る。
実施例 2最上層 SiOl.6(屈折率1.5) 蒸着条件:4X10−5トール真空下 第二層 ZrO2(屈折率2.05) 第三層 Mf!A22O4−MflO(屈折率1.8)
Aノ,03:M9Ol:9(モル比)実施例 3 最上層 SiOl.,(屈折率1.5) 蒸着条件:4X10″′5トール真空下 第二層 安定化ジルコニア(屈折率2.03)第三層
MlAl2O4→UO(屈折率1.79)Al2O3:
M9O=2:8(モル比)尚安定化ジルコニアはZrO
2に、炭酸カルシウムを該ZrO2に対してCaOとし
て8モル%添加し、よく混合後1000〜1300℃で
5〜10時間仮焼し、錠剤成型機で1トン/CTlで成
型したペレツトを1400℃で5〜10時間焼成して作
成した。
実施例 4 最上層 SlOl.8(屈折率1.48)蒸着条件:2
〜3×10−4トール真空下第二層 ZrO2(屈折率
2.05) 第三層 M9Al2O4−M9O−TiO2(屈折率1
.88)Al2O3:M9O:TiO2=1:1:0.
1モル比)実施例 5 最上層 SiOl.8帽折率1.48) 2〜3X10−4トール真空下 第二層 CeO2(屈折率2.08) 第三層 MlAl2O4−Mf!O(屈折率1.78)
Al2O3:M9O=3:7(モル比)上記各実施例2
〜5で得た反射防止膜に種々の波長の光線を照射し、そ
の分光反射率(イ)を測定した結果を第2図に示す。
曲線D,E,F及びGは実施例2〜5の結果を夫々示す
。第2図から明らか.な如く、得られた反射防止膜は優
れた高能率反射防止膜であつた。また表面硬度、耐久性
及び食塩水煮沸試験の結果、いずれも略々実施例1の反
射防止膜と同等の効果を発揮し、公知の反射防止膜に比
し、極めて優れた機械的強度及び耐久性を有するもので
あつた。比較例 3 実施例1と同様にして得たMgAl2O4ペレット1モ
ルに水酸化アルミニウム0.2モルを加え、湿式混合し
、1000℃で2時間仮焼後、錠剤成型機で1トン/C
TIIの加圧下にプレス成型し、1400℃で10時間
焼成し、次いで1700℃で5時間焼成することにより
、M9Al2O4−A22O3固浩体のペレツトを得る
該固洛体は、MgAl2lモルに対しAl2O3O.l
モルの割合で構成されている。かくして得られたM9A
l2O4−Al2O3固溶体ぺレツト(屈折率1.74
)を第三層の材料とし、ZrO2を第二層の材料とし、
SiO2を最上層の材料として、実施例1と同様にして
屈折率1.523のガラスレンズに順次蒸着を行なう。
得られた反射防止膜に3500〜7000λの波長を有
する光線を照射し、その分光反射率(4)を測定した。
結果は、第3図に曲線Hとして示す通りである。尚、第
3図には、比較の為、実施例1の結果を曲線Aとして併
せて示す。第3図に示す結果から明らかな如く、第三層
としてMf!Al2O4に代えてM9A′204−Aノ
,q固溶体{を使用する場合には、反射防止効果が大巾
に低下する。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図及び第3図は、本発明実施例品及び比較
品の反射特性を示すグラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 光学的膜厚構造が(1/4)λ_0・(1/2)λ
    _0・(1/4)λ_0である三層反射防止膜において
    、(i)最上層をSiO_2_−_x(xは0〜0.7
    を示す)とし、且つ(ii)下地ガラスに接する第三層
    を(a)MgAl_2O_4スピネル、(b)該スピネ
    ルにMgAl_2O_41モルに対しMgO_8モル以
    下を固溶させた固溶体、又は(c)該スピネルにMgA
    l_2O_41モルに対しMgO_8モル以下とTiO
    _2、ZnO、SnO_2、B_2O_3及びCaOの
    少なくとも1種0.1モル以下とを固溶させた固溶体で
    あつて、屈折率が1.75〜1.88の範囲にあるMg
    Al_2O_4スピネル系化合物としたことを特徴とす
    る反射防止膜。
JP54139680A 1979-10-29 1979-10-29 反射防止膜 Expired JPS593721B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP54139680A JPS593721B2 (ja) 1979-10-29 1979-10-29 反射防止膜

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP54139680A JPS593721B2 (ja) 1979-10-29 1979-10-29 反射防止膜

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5664302A JPS5664302A (en) 1981-06-01
JPS593721B2 true JPS593721B2 (ja) 1984-01-25

Family

ID=15250916

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP54139680A Expired JPS593721B2 (ja) 1979-10-29 1979-10-29 反射防止膜

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS593721B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0686313B2 (ja) * 1988-03-01 1994-11-02 日本板硝子株式会社 電子線着色防止ガラス
CN105084778B (zh) * 2014-05-05 2018-02-16 福建新福兴玻璃有限公司 一种绿色低辐射镀膜玻璃及其制备方法
CN105082670B (zh) * 2014-05-05 2017-04-05 福州新福兴玻璃有限公司 一种绿色遮阳型镀膜玻璃及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4917542A (ja) * 1972-04-20 1974-02-16
JPS5150748A (en) * 1974-10-28 1976-05-04 Minolta Camera Kk Sankashirikonmakuo kooteingushitapurasuchitsukuseikogakubuhin oyobi sonoseizohoho

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4917542A (ja) * 1972-04-20 1974-02-16
JPS5150748A (en) * 1974-10-28 1976-05-04 Minolta Camera Kk Sankashirikonmakuo kooteingushitapurasuchitsukuseikogakubuhin oyobi sonoseizohoho

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5664302A (en) 1981-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4940636A (en) Optical interference filter
KR100483679B1 (ko) 반사방지막을 갖는 광학부재
JP2012128135A (ja) 光学物品およびその製造方法
JP2011515312A (ja) フィルム被覆板ガラス
JP6918208B2 (ja) 反射防止膜および光学部材
JP2017151408A (ja) 赤外線透過膜、光学膜、反射防止膜、光学部品、光学系及び撮像装置
TW200420903A (en) Vapour-deposition material for the production of optical layers of medium refractive index
JP4964584B2 (ja) 高屈折率の光学的層を製造するための蒸着材料の使用、その蒸着材料、及びその蒸着材料を調製する方法
JPS593721B2 (ja) 反射防止膜
US5688608A (en) High refractive-index IR transparent window with hard, durable and antireflective coating
JPS5860701A (ja) 反射防止膜
JPH03187735A (ja) 選択透過膜付きガラスの製造方法
JP2011084819A (ja) 高屈折率光学層を製造するための蒸着材料
JPS6177002A (ja) 光反射防止膜
JPS6222121B2 (ja)
JPH1184102A (ja) 防曇性被覆およびこれを用いた光学部品
JP2561955B2 (ja) プラスチックレンズ用多層反射防止膜
JP2019066600A (ja) プラスチックレンズ及びその製造方法
JPH03218821A (ja) 熱線反射ガラス
JPH10123303A (ja) 反射防止光学部品
WO2018216540A1 (ja) 親水性反射防止膜付きレンズ及びその製造方法
JP3179191B2 (ja) 反射防止膜を有する光学部材、蒸着膜の形成方法及び蒸着組成物
JP2023163424A (ja) 光学フィルタ、光学フィルタを搭載した撮像装置
KR960013791B1 (ko) 광학부품의 다층 반사방지막
JPS59133501A (ja) 干渉薄膜の施こされた光学体