專利名稱：防反射膜以及防反射膜的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在光學(xué)元件主體的光學(xué)表面上設(shè)置的、抑制入射光的反射的防反射膜以及防反射膜的制造方法，特別涉及具有微細凹凸結(jié)構(gòu)體的防反射膜和該防反射膜的制造方法。
背景技術(shù)：
一直以來，為了降低表面反射造成的透射光的損失，在透鏡等光學(xué)元件主體的光學(xué)表面上設(shè)置有具有防反射結(jié)構(gòu)體的防反射膜。作為防反射結(jié)構(gòu)體的一種，所公知的有，以短于入射光波長的間隔來規(guī)則地排列凸部而成的微細凹凸結(jié)構(gòu)體(例如，參照“專利文獻1:日本特表2010-511079號”以及“專利文獻2 :日本特開2010-48896號”。)。通過使光學(xué)元件主體的光學(xué)表面具有這樣的微細凹凸結(jié)構(gòu)體，能對較大的波長范圍和較大的光線入射角發(fā)揮防反射效果。此處，微細凹凸結(jié)構(gòu)體具有從光學(xué)元件主體的光學(xué)表面突出的無數(shù)的凸部。為了抑制反射，需要從作為入射光媒介的空氣向著微細凹凸結(jié)構(gòu)體的深度方向，形成平緩的折射率分布。因此，這些凸部一般呈現(xiàn)頂端比基端細的錐體狀的形狀。從而，微細凹凸結(jié)構(gòu)體的表面存在容易受機械損傷、耐擦傷性低的問題。另外，相對于光學(xué)兀件主體的光學(xué)表面的表面積，上述微細凹凸結(jié)構(gòu)體的表面積極大。因此，例如，在高溫高濕環(huán)境下長時間保管時，在微細凹凸結(jié)構(gòu)體中吸附水分等而破壞微細凹凸結(jié)構(gòu)，從而存在防反射性能降低的問題。針對這些問題，例如，專利文獻I所記載的防反射膜通過在微細凹凸結(jié)構(gòu)體的表面設(shè)置IOnm以上50nm以下膜厚的透明的保護膜，來防止機械損傷或水分吸附等
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題但是，由于專利文獻I記載的保護膜是利用保護膜構(gòu)成材料來填充微細凹凸結(jié)構(gòu)體的凹部，因此無法維持從作為入射光媒介的空氣向著微細凹凸結(jié)構(gòu)體的深度方向所形成的平緩的折射率分布，會降低該防反射膜的防反射性能。另外，在由折射率梯度層構(gòu)成的防反射膜中，用于抑制反射的理想的折射率分布是廣為人知的(例如，參照非專利文獻I !“Practical Design Of Optical Thin Films”，RonaldR. Willey, 101 頁,Willey Optical, Consultants, 2007 年 11 月版。)(參照圖 2)。但是，僅通過微細凹凸結(jié)構(gòu)體，難以在深度方向上形成理想的折射率分布，需要進一步提高防反射性能。綜上所述，本發(fā)明的課題在于提供具有微細凹凸結(jié)構(gòu)體的防反射膜的耐高溫高濕環(huán)境性能以及耐擦傷性方面優(yōu)異、且能進一步提高防反射性能的防反射膜，具有該防反射膜的防反射光學(xué)元件以及該防反射膜的制造方法。解決問題的方法
因此，本發(fā)明人進行了潛心研究，結(jié)果通過采用以下的防反射膜、防反射光學(xué)元件以及防反射膜的制造方法，實現(xiàn)了上述目的。本發(fā)明的防反射膜，是在光學(xué)元件主體的光學(xué)表面上設(shè)置的、用于抑制入射光反射的防反射膜，其特征在于，該防反射膜具有底層、微細凹凸結(jié)構(gòu)體層與覆蓋層，所述底層是設(shè)置于該光學(xué)表面上的作為第一光學(xué)薄膜的底層，所述微細凹凸結(jié)構(gòu)體層是在該底層的表面上設(shè)置的、并由以凸部間的間距寬度小于入射光波長的方式而形成的微細凹凸結(jié)構(gòu)體所構(gòu)成的微細凹凸結(jié)構(gòu)體層，所述覆蓋層是在與該微細凹凸結(jié)構(gòu)體的凹部之間設(shè)置空隙的狀態(tài)下，在該微細凹凸結(jié)構(gòu)體的外側(cè)覆蓋凸部頂端的作為第二光學(xué)薄膜的覆蓋層。在本發(fā)明的防反射膜中，所述覆蓋層的與設(shè)計中心波長λ ^ (這里，400nm ^ A0^ 700nm)對應(yīng)的折射率優(yōu)選為1. 15以上1. 8以下。在本發(fā)明的防反射膜中，所述覆蓋層的光學(xué)膜厚(iXd。)優(yōu)選滿足下述式(I)。
·
數(shù)IO. 05X (入。/4) < ncXdc < O. 75X (入。/4) · · · (I)上述式(I)中，η。覆蓋層的折射率d。覆蓋層的物理膜厚λ。設(shè)計中心波長在本發(fā)明的防反射膜中，所述覆蓋層使用透光性材料，并作為含有空孔的粗糙狀態(tài)的膜而形成，該覆蓋層的與設(shè)計中心波長X0 (這里，400nm；^ λ。彡700nm)對應(yīng)的折射率優(yōu)選為低于所述透光性材料自身的折射率。在本發(fā)明的防反射膜中，所述底層是單層構(gòu)成的光學(xué)薄膜，該底層的折射率nb優(yōu)選為表示光學(xué)元件主體的折射率的值與構(gòu)成所述微細凹凸結(jié)構(gòu)體的材料的折射率的值之間的值。在本發(fā)明的防反射膜中，所述底層的光學(xué)膜厚(nb X db)優(yōu)選滿足下述式(2 )。數(shù)2O.1X (λ0/4) < nbXdb <1. 5X ( λ 0/4) · · · (2)上述式(2)中，nb :底層的折射率db :底層的物理膜厚λ。設(shè)計中心波長在本發(fā)明的防反射膜中，所述底層是由多層構(gòu)成的光學(xué)薄膜，且可以構(gòu)成為在設(shè)計中心波長X0 (這里，400nm≤ \≤700nm)處,與上述單層所構(gòu)成的光學(xué)薄膜為等價膜。在本發(fā)明的防反射膜中，作為所述底層，可采用的是由如下的層構(gòu)成的光學(xué)薄膜，所述層是將對應(yīng)于設(shè)計中心波長λ。(這里，400nm ^ A0^ 700nm)的折射率為2. O以上的層、與對應(yīng)于該設(shè)計中心波長λ ^的折射率為1. 38以上1. 7以下的層相互層疊而成的至少兩層以上的層。在本發(fā)明的防反射膜中，所述微細凹凸結(jié)構(gòu)體是使用樹脂材料形成的，所述間距寬度優(yōu)選為200nm以下。本發(fā)明的防反射膜優(yōu)選是在d線中的入射光的折射率為1. 4以上2.1以下的光學(xué)元件主體中設(shè)置的。在本發(fā)明的防反射膜中，所述覆蓋層優(yōu)選的是在使光學(xué)元件主體進行圓頂旋轉(zhuǎn)或行星旋轉(zhuǎn)的同時，通過物理氣相沉積法使透光性材料在所述微細凹凸結(jié)構(gòu)體的凸部頂端成膜而得到的覆蓋層。本發(fā)明的防反射光學(xué)兀件的特征在于,在光學(xué)兀件主體的光學(xué)表面具有上述防反射膜。本發(fā)明的防反射膜的制造方法是制造上述防反射膜的方法，其特征在于，所述方法包含在光學(xué)元件主體的光學(xué)表面形成所述底層的工序、在該底層的表面形成所述微細凹凸結(jié)構(gòu)體的工序、和在使形成有所述底層以及所述微細凹凸結(jié)構(gòu)體的光學(xué)元件主體進行圓頂旋轉(zhuǎn)或行星旋轉(zhuǎn)的同時，通過物理氣相沉積法使透光性材料在所述微細凹凸結(jié)構(gòu)體的凸部頂端成膜而形成所述覆蓋層的工序。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，在具有微細凹凸結(jié)構(gòu)體的防反射膜中，由于設(shè)置了對該微細凹凸結(jié)構(gòu)體的凸部的頂端進行覆蓋的覆蓋層，從而能防止在微細凹凸結(jié)構(gòu)體的表面吸附水分等，提高防反射膜的耐高溫高濕環(huán)境性能以及耐擦傷性。另外，根據(jù)本發(fā)明，覆蓋層是在與該微細凹凸結(jié)構(gòu)體凹部之間設(shè)置空隙的狀態(tài)下，在微細凹凸結(jié)構(gòu)體的外側(cè)覆蓋凸部的頂端。當沿著微細凹凸結(jié)構(gòu)體的表面形狀即凹凸形狀，以與微細凹凸結(jié)構(gòu)體之間無空隙的方式用覆蓋層來覆蓋整個表面時，覆蓋微細凹凸結(jié)構(gòu)體的凸部表面的光學(xué)薄膜形成材料會反射入射光，從而會損害微細凹凸結(jié)構(gòu)體的反射抑制功能。但是，像本發(fā)明這樣，通過用覆蓋層僅僅覆蓋微細凹凸結(jié)構(gòu)體的凸部頂端，使得覆蓋層與凹部之間存在空隙，從而與作為入射光媒介的空氣之間的折射率的差異縮小，能抑制反射。進而，通過設(shè)置作為第二光學(xué)薄膜的覆蓋層與作為第一光學(xué)薄膜的底層，從而與僅由微細凹凸結(jié)構(gòu)體構(gòu)成防反射膜的情況相比，防反射膜整體在深度方向上的折射率分布能在抑制入射光反射的基礎(chǔ)上，還更加接近理想的折射率分布。由此，與僅由微細凹凸結(jié)構(gòu)體構(gòu)成防反射膜的情況比，能提高防反射性能。由此，根據(jù)本發(fā)明，可得到具有微細凹凸結(jié)構(gòu)體的、在防反射膜的耐高溫高濕環(huán)境性能以及耐擦傷性方面優(yōu)秀的防反射膜，且能進一步提高防反射性能。


圖1是表示本發(fā)明的防反射光學(xué)元件剖面的示意圖。圖2是表示與由折射率梯度層構(gòu)成的防反射膜的光學(xué)膜厚對應(yīng)的理想的折射率分布的一例的圖。圖3是用于與本發(fā)明的防反射光學(xué)元件比較的、用于說明覆蓋層的形態(tài)的示意圖。圖4是表示形成本發(fā)明的覆蓋層時采用的圓頂旋轉(zhuǎn)型的旋轉(zhuǎn)基板保持臺的構(gòu)成的圖。圖5是表示形成本發(fā)明的覆蓋層時采用的行星旋轉(zhuǎn)型的旋轉(zhuǎn)基板保持臺的構(gòu)成的圖。圖6是表示實施例1以及比較例I制造的防反射膜的膜厚方向上的折射率分布的圖。
圖7是表示與實施例1以及比較例I制造的防反射光學(xué)元件的與入射光波長對應(yīng)的反射率的圖。圖8是表示實施例2、比較例2以及比較例3制造的防反射膜的膜厚方向上的折射率分布的圖。圖9是表示與實施例2、比較例2以及比較例3制造的防反射光學(xué)元件的與入射光波長對應(yīng)的反射率的圖。圖10是表示實施例3以及比較例3制造的防反射膜的膜厚方向上的折射率分布的圖。圖11是表示與實施例3以及比較例3制造的防反射光學(xué)元件的與入射光波長向?qū)?yīng)的反射率的圖。圖12是表示實施例4、比較例4以及比較例5制造的防反射膜的膜厚方向上的折射率分布的圖。圖13是表示與實施例4、比較例4以及比較例5制造的防反射光學(xué)元件的與入射光波長對應(yīng)的反射率的圖。圖14是表示比較例6、比較例7以及比較例8制造的防反射膜的膜厚方向上的折射率分布的圖。圖15是表示與比較例6、比較例7以及比較例8制造的防反射光學(xué)元件的與入射光波長對應(yīng)的反射率的圖。圖16是表示實施例5、比較例9以及比較例10制造的防反射膜的膜厚方向上的折射率分布的圖。
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圖17是表示與實施例5、比較例9以及比較例10制造的防反射光學(xué)元件的與入射角O °的入射光波長對應(yīng)的反射率的圖。圖18是表示與實施例5、比較例9以及比較例10制造的防反射光學(xué)元件的與入射角45°的入射光波長對應(yīng)的反射率的圖。圖19是表示實施例6以及比較例11制造的防反射膜的膜厚方向上的折射率分布的圖。圖20是表示與實施例6以及比較例11制造的防反射光學(xué)元件的與入射光波長對應(yīng)的反射率的圖。部件代表符號說明10 · · ·防反射膜11 · · 底層12· · 微細凹凸結(jié)構(gòu)體13 · · ·覆蓋層14 · · 空隙20 · · ·防反射光學(xué)兀件21 · · ·光學(xué)元件主體21a · ·光學(xué)表面
具體實施方式
以下參照附圖對本發(fā)明的防反射膜、防反射光學(xué)元件以及該防反射光學(xué)元件的制造方法的實施例進行說明。1.防反射膜首先，參照圖1 圖3對本實施例的防反射膜10、以及在光學(xué)元件主體21的光學(xué)表面21a上具有該防反射膜10的防反射光學(xué)元件20的構(gòu)成進行說明。圖1是表示本實施例的防反射膜10以及防反射光學(xué)元件20的構(gòu)成的示意圖。如圖1所示，本實施例的防反射膜10的特征在于，具有底層11、微細凹凸結(jié)構(gòu)體12和覆蓋層13，所述底層11是在光學(xué)元件主體21的光學(xué)表面21a設(shè)置的作為第一光學(xué)薄膜的底層11，所述微細凹凸結(jié)構(gòu)體12是在底層11表面設(shè)置的微細凹凸結(jié)構(gòu)體12，所述覆蓋層13是在與凹部12a之間設(shè)置空隙14 (空氣層)的狀態(tài)下，在微細凹凸結(jié)構(gòu)體12外側(cè)覆蓋凸部12b頂端的覆蓋層13。S卩，本發(fā)明的特征在于采用了如下構(gòu)成通過作為第一光學(xué)薄膜的底層11與作為第二光學(xué)薄膜的覆蓋層13，來挾持由含有空隙的微細凹凸結(jié)構(gòu)體12構(gòu)成的折射率梯度層(微細凹凸結(jié)構(gòu)體層)。以下，雖然各層的層疊順序各不相同，但均先對微細凹凸結(jié)構(gòu)體12進行說明，之后按照覆蓋層13、底層11的順序進行說明。(I)微細凹凸結(jié)構(gòu)體12如圖1所示，微細凹凸結(jié)構(gòu)體12具有從光學(xué)元件主體21的光學(xué)表面21a側(cè)突出的多個(無數(shù))凸部12b。微細 凹凸結(jié)構(gòu)體12的凸部12b以相互鄰接的方式來配置。各凸部12b呈圓錐狀、角錐狀、多角錐狀(也包含各自頂端的一部分被切除的形狀)等的錐體形狀，且從作為入射光媒介的空氣向著微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的深度方向，形成平緩的折射率分布。即，微細凹凸結(jié)構(gòu)體是折射率梯度層(折射率梯度層；漸變層)，通過向著深度方向設(shè)置平緩的折射率分布，能抑制入射光的反射。間距寬度在微細凹凸結(jié)構(gòu)體12中，優(yōu)選凸部12b的間距寬度P短于入射光波長，進一步優(yōu)選為200nm以下。此處，間距寬度P例如是指，相互鄰接的凸部12b的頂端位置間的距離。這里，間距寬度P可通過電子顯微鏡觀察來測定。通過使得凸部12b的間距寬度P為200nm以下，并借助后述的真空蒸鍍法等物理氣相沉積法使得覆蓋層13成膜，從而能以在覆蓋層13與凹部12a之間設(shè)置空隙14的狀態(tài)來覆蓋微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的外側(cè)。換言之，當通過真空蒸鍍法等使覆蓋層13成膜時，如果凸部12b的間距寬度P為200nm以下，則通過采用本發(fā)明特有的成膜方法，可以不在凹部12a中填充覆蓋層構(gòu)成材料(透光性材料)，而是用覆蓋層13覆蓋微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的外側(cè)。另一方面，在該間距寬度P超過200nm的情況中，當用真空蒸鍍法等形成覆蓋層13時，在微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的凹部12a中填充覆蓋層構(gòu)成材料的可能性變高。如果在微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的凹部12a中填充了覆蓋層構(gòu)成材料，則會無法維持微細凹凸結(jié)構(gòu)體12在深度方向形成的平緩的折射率分布，降低微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的防反射性能。另外，當間距寬度P超過200nm時，會發(fā)生光散射，不但會造成透射光的損失或雜散光的發(fā)生，而且會降低覆蓋層13作為保護膜的功能。高度凸部12b的高度h優(yōu)選為50nm以上，250nm以下。此處，“凸部12b的高度h”指的是，如圖1所示，從凸部12b的基端部到頂端部的距離。凸部12b的高度h可通過電子顯微鏡觀察而測得。通過使凸部12b的高度h為50nm以上，250nm以下，且使得凸部12b形成為錐體狀，能在微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的深度方向上形成平緩的折射率分布。由此，可有效地防止可見光區(qū)域的入射光的反射。另一方面，當凸部12b的高度h不足50nm時，則對可見光的防反射效果變得不理想，從而不優(yōu)選。另外，當凸部12b的高度h很高時，能實現(xiàn)對于更大波長范圍以及更大入射角度的入射光的防反射效果，因此優(yōu)選。另外，凸部的高度優(yōu)選比凸部的寬度大。但是，當超過250nm時，則難以在保證凸部的間距寬度P為200nm以下的同時形成這樣的高度，從制造觀點來看，優(yōu)選為250nm以下。這里，在本發(fā)明中，如果微細凹凸結(jié)構(gòu)體12能發(fā)揮所要求的防反射效果，則凸部12b的高度h沒有特別的限定。上述范圍僅是優(yōu)選范圍而已。因此，即使超過上述范圍時，只要微細凹凸結(jié)構(gòu)體12發(fā)揮了所要求的防反射效果，則不會產(chǎn)生特別的問題。構(gòu)成材料作為構(gòu)成微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的材料，優(yōu)選采用樹脂材料。與無機材料相比,通過采用樹脂材料,能以上述間距寬度來高精度地形成微細凹凸結(jié)構(gòu)體12。作為樹脂材料，具體而言，可采用PMMA樹脂(聚甲基丙烯酸甲酯樹脂)、日本瑞翁株式會社生產(chǎn)的ZEONEX (注冊商標(以下相同))樹脂、聚碳酸酯樹脂、環(huán)烯樹脂、聚苯醚砜樹脂、聚醚酰亞胺樹脂、聚酰胺樹脂、PET樹脂、PPG工業(yè)集團生產(chǎn)的CR-39樹脂(注冊商標(以下相同))(allyldiglycol carbonate)等。(2)覆蓋層 13 其次，對覆蓋層13進行說明。如上所述，本發(fā)明的防反射膜10的特征在于，以在該覆蓋層13與該微細凹凸結(jié)構(gòu)體的凹部12a之間設(shè)置空隙14的狀態(tài)，通過該覆蓋層13來覆蓋該微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的凸部12b頂端的方式，覆蓋層13覆蓋了微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的外側(cè)。此處，覆蓋層13是兼有作為微細凹凸結(jié)構(gòu)體12保護膜的功能和作為光學(xué)薄膜的功能的層。首先，對覆蓋層13作為光學(xué)薄膜的功能進行說明。通常認為，通過由折射率梯度層構(gòu)成的防反射膜，為了抑制入射光的反射，理想的情況是，就折射率梯度層的光學(xué)膜厚而言，例如表現(xiàn)出圖2所示的折射率分布(參照上述非專利文獻I)。這里，圖2所示的折射率分布僅是一個例子而已。但是，當僅根據(jù)微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的微細凹凸形狀等而構(gòu)成防反射膜時，難以將深度方向上的折射率分布制造成為在抑制入射光反射的基礎(chǔ)上形成理想的折射率分布。因此，在本發(fā)明中，在微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的入射光的媒介側(cè)的界面上，設(shè)置充當光學(xué)薄膜的覆蓋層13，并通過適當調(diào)整該覆蓋層13的光學(xué)膜厚(iX d。)以及折射率n。，使得該防反射膜10在媒介側(cè)界面的折射率分布能在抑制反射的基礎(chǔ)上接近理想的折射率分布。折射率η。要求覆蓋層13的折射率η。是與物理膜厚d。的關(guān)系滿足下述式(I)的值，這是理所當然的。在此基礎(chǔ)上，對應(yīng)于設(shè)計中心波長λ。(這里，400nmi^ λ。< 700nm)的該折射率η。還優(yōu)選為1. 15以上，1. 8以下。制造折射率η。不足1. 15的覆蓋層13是很困難的，因此從制造觀點來看，優(yōu)選折射率η。為1. 15以上。另一方面，當覆蓋層13的折射率η。超過1. 8時，雖然根據(jù)構(gòu)成微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的材料或凹凸形狀等而各不相同，但例如，空氣(入射光射入光學(xué)元件前傳播的媒介)與覆蓋層13之間的界面處的折射率的差可能會變大，使得從防反射膜10整體來觀察時，深度方向上的折射率的變化難以在抑制反射的基礎(chǔ)上接近理想的折射率的變化。其結(jié)果是，難以提高該防反射膜10的防反射性能。因此，如上所述，覆蓋層13的折射率η。優(yōu)選為1. 15以上，1. 8以下。從進一步提高防反射膜10的防反射性能的觀點來看，覆蓋層13的折射率η。優(yōu)選為該范圍內(nèi)偏小的值，進一步優(yōu)選為1. 15以下。且，即使該覆蓋層13的折射率η。超過1. 8時，如果為2. 35以下，則與僅由微細凹凸結(jié)構(gòu)體12形成防反射膜的情況相比，仍不會使防反射性能降低，能起到作為保護膜的功能。光學(xué)膜厚(iXd。)此處，覆蓋層13的光學(xué)膜厚(iXd。)優(yōu)選滿足下述式(I)。數(shù)3O. 05Χ(λ0/4) < ncXdc < O. 75Χ (λ0/4) · · · (I)上述式(I)中，nc :覆蓋層的折射率d。覆蓋層的物理膜厚λ。設(shè)計中心波長S卩，通過使覆蓋層13的折射率η。與覆蓋層13的物理膜厚dc相乘而得的光學(xué)膜厚(η。X d。)在上述范圍內(nèi)，與僅由微細凹凸結(jié)構(gòu)體12構(gòu)成防反射膜的情況相比，能使反射率降低。即，能提高防反射性能。與此相對地，當該覆蓋層13的光學(xué)膜厚(iXd。)為“O. 05X(入^ / 4)”以下時，物理膜厚也變薄，微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的凸部12b頂端不被覆蓋，可能無法起到光學(xué)薄膜的作用。另外，可能無法充分實現(xiàn)作為防止微細凹凸結(jié)構(gòu)體12受到機械損傷的保護膜的功能。另一方面，當該覆蓋層13的光學(xué)膜厚(iXd。)為“O. 75X U。/ 4)”以上時，覆蓋層13的光學(xué)膜厚較厚，在覆蓋層13中發(fā)生入射光反射或入射光散亂等而造成透射光的損失，因此不優(yōu)選。膜的狀態(tài)為了用已知材料、在具有作為保護膜的強度的同時還實現(xiàn)更低的折射率，覆蓋層13優(yōu)選是形成為由含有成膜時生成的空孔的該透光性材料所構(gòu)成的粗糙狀態(tài)的膜。通過形成這樣的粗糙狀態(tài)的膜，能使該覆蓋層13的折射率低于構(gòu)成覆蓋層13的透光性材料自身的折射率。即，充當成膜材料的透光性材料的物質(zhì)所具有的折射率，即，可以使得覆蓋層13的折射率比處于松散狀態(tài)的透光性材料的折射率低。例如，當用真空蒸鍍法等物理氣相沉積法使透光性材料成膜時，通過在殘留有在二次粒子的成長過程中所生成的空孔的狀態(tài)下成膜，能獲得由該透光性材料構(gòu)成的粗糙狀態(tài)的膜。如果用該方法成膜，則能使數(shù)nm大小的(例如，5nm以下)的空孔在覆蓋層13內(nèi)分散配置。空孔的體積率在覆蓋層13中，優(yōu)選空孔所占的體積率不足70%。這是因為，如果該體積率為70%以上，則覆蓋層13的強度降低，另外，可能會降低作為保護膜的功能?；谠撚^點，在覆蓋層13中，空孔所占的體積率進一步優(yōu)選不足50%，更優(yōu)選為不足30%。另一方面，空孔所占的體積率的下限值可根據(jù)充當成膜材料的透光性材料的折射率、與覆蓋層13被要求的折射率，而調(diào)整為適宜、適當?shù)闹?，并無特別的限定。構(gòu)成材料作為構(gòu)成覆蓋層13的透光性材料，優(yōu)選無機類的透光材料。如上所述，覆蓋層13具有作為保護膜的功能，用于防止微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的機械損傷，并提高該防反射膜10的耐擦傷性。與樹脂類的透光性材料相比，通常，無機類的透光性材料機械強度較高，作為覆蓋層13的形成材料而言，優(yōu)選為無機類的透光性材料。

進而，如上所述，覆蓋層13具有把防反射膜10在深度方向的折射率分布調(diào)整為理想的折射率分布的作為光學(xué)薄膜的功能，且覆蓋層13是以提高該防反射膜10的防反射性能為目的而設(shè)置。與樹脂類的透光性材料相比，由于無機類的透光性材料的材料折射率范圍較大，且光學(xué)設(shè)計時選擇材料的自由度增加，因此作為覆蓋層13的形成材料，優(yōu)選為無機類的透光性材料。另外，通過后述的物理氣相沉積法，并采用無機類的透光性材料，以含有空孔的方式成膜，從而能使覆蓋層13的折射率比材料自身的折射率低，從而能進一步增加光學(xué)設(shè)計時選擇材料的自由度。作為折射率1. 8以下的無機類的透光性材料，例如可舉出Al2O3, Al2O3與La2O3的混合物等。另外，作為折射率1. 5以下的無機類的透光性材料，可舉出SiO2或MgF2等。通過使用這些材料，能形成具有上述范圍內(nèi)的折射率的覆蓋層13。另外，雖然Nb2O5, Ta2O5, TiO2,La2O3 與 TiO2 的混合物，HfO2, SnO2, ZrO2, La2O3、ZrO2 和 TiO2 的混合物，Pr6O11 和 TiO2 的混合物的材料自身的折射率為1.8以上，但即使是采用這些透光材料的情況，通過以含有空孔的方式使覆蓋層13成膜，也能獲得折射率1. 8以下的覆蓋層13。(3)底層 11接下來，對底層11進行說明。如上所述，底層11是充當(第一)光學(xué)薄膜的層。底層由單層或多層構(gòu)成。底層11的作為光學(xué)薄膜的功能與覆蓋層13大致相同。即，使底層11介于光學(xué)元件主體21的光學(xué)表面21a與微細凹凸結(jié)構(gòu)體12之間，且通過適當調(diào)整層數(shù)、折射率、光學(xué)膜厚，使得在基材(光學(xué)元件主體21)側(cè)界面處的該防反射膜10的折射率分布能夠在抑制入射光的反射的基礎(chǔ)上接近理想的折射率分布。(i)當?shù)讓訛閱螌訒r折射率nb :此處，底層11的折射率nb優(yōu)選表示為在光學(xué)元件主體21的折射率的值與構(gòu)成微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的材料的折射率的值之間的值?；谶M一步提高防反射膜10的防反射性能的觀點，底層11的折射率nb優(yōu)選滿足下述式(A)。數(shù)40.95 X」ns x np `<nb<\ .05 xx np· · · (A)上述式(A)中，ns :光學(xué)元件本體的折射率np :構(gòu)成微細凹凸結(jié)構(gòu)體的材料的折射率nb :底層的折射率由于底層11是在光學(xué)元件主體21的光學(xué)表面21a與微細凹凸結(jié)構(gòu)體12之間設(shè)置的光學(xué)薄膜，因此通過根據(jù)光學(xué)元件主體21的折射率ns和構(gòu)成微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的材料的折射率np，使底層11的折射率nb為滿足上述關(guān)系的范圍內(nèi)的值，從而可以使得從該防反射膜10整體來看的折射率分布接近理想的折射率分布。當?shù)讓?1的折射率nb脫離上述范圍時，即使下面說明的光學(xué)膜厚(nbXdb)為適當?shù)闹?，也無法提高該防反射膜10的防反射性能，反而會降低防反射性能，從而不優(yōu)選。光學(xué)膜厚(nbXdb):底層11的光學(xué)膜厚(nbXdb)優(yōu)選滿足下述式(2)。數(shù)5O.1X (λ0/4) < nbXdb <1. 5X (λ 0/4) · · · (2)上述式(2)中，nb :底層的折射率db:底層的物理膜厚λ。設(shè)計中心波長基于進一步提高防反射膜10的防反射性能的觀點，底層11的光學(xué)膜厚(nbXdb)優(yōu)選滿足下述式(B)。
數(shù)6O. 5X (λ0/4) < nbXdb <1. 2Χ ( λ 0/4) · · · (B)上述式(B)中，nb :底層的折射率db:底層的物理膜厚λ。設(shè)計中心波長通過使底層11的光學(xué)膜厚(nbXdb)為滿足上述式(2)的范圍內(nèi)的值，可以使得從該防反射膜10整體來看的折射率分布能夠在抑制入射光反射的基礎(chǔ)上還接近理想的折射率分布，能提高該防反射膜10的防反射性能。另一方面，當?shù)讓?1的光學(xué)膜厚UbXdbMA離上述范圍時，底層11的作為光學(xué)薄膜的功能降低，從防反射膜10整體來看的折射率分布無法接近理想的折射率分布，反而會降低防反射性能題，從而不優(yōu)選。底層11也可以是如下構(gòu)成對應(yīng)于設(shè)計中心波長Xci，光學(xué)上可以與單層膜等價，而物理上為多層層疊而成。 (ii)底層為多層時進而，當?shù)讓?1為多層層疊而成的構(gòu)成時，優(yōu)選的是采用對應(yīng)于設(shè)計中心波長λ ^(這里，400nm ^ A0^ 700nm)的折射率為2. O以上的層、與對應(yīng)于該設(shè)計中心波長λ。的折射率為1. 38以上1. 7以下的層相互層疊而成的構(gòu)成。這是因為，通過折射率為2. O以上的高折射率層、與折射率為1. 38以上1. 7以下的低折射率層相互層疊，能有效地大幅度提高從防反射膜10整體來看的防反射性能，能獲得接近理想的折射率分布的效果。構(gòu)成材料這樣的底層11例如可以通過如下方式構(gòu)成將通過各種成膜法，并采用 MgF2, SiO2, Al2O3, Nb2O5, Ta2O5, TiO2, La2O3 與 TiO2 的混合物，HfO2, SnO2, ZrO2, ZrO2 與 TiO2的混合物，Pr6O11與TiO2的混合物，Al2O3與La2O3的混合物等成膜所得到的層，以單層或者多層層疊的方式而構(gòu)成。作為折射率為1. 38以上、1. 7以下的材料，可舉出MgF2, SiO2, Al2O3,Al2O3與La2O3的混合物，作為折射率為2. O以上、2. 35以下的材料，可舉出Nb2O5, Ta2O5, TiO2,La2O3與TiO2的混合物，HfO2, SnO2, ZrO2, ZrO2與TiO2的混合物，Pr6O11以及TiO2的混合物。如上所述，本實施例的防反射膜10由于設(shè)置了對微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的凸部12b頂端進行覆蓋的覆蓋層13，可防止微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的表面附著水分等，提高防反射膜10的耐高溫高濕環(huán)境性能以及耐擦傷性。另外，本實施例的防反射膜10以在由透光性材料構(gòu)成的覆蓋層13與該該微細凹凸結(jié)構(gòu)體的凹部12a之間設(shè)置空隙14的狀態(tài)，通過覆蓋層13覆蓋微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的外偵U。與此相對地，例如，如圖3所示，當沿著微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的表面形狀即凹凸形狀，利用覆蓋層13，以與微細凹凸結(jié)構(gòu)體12之間無空隙14的方式，用覆蓋層13覆蓋整個表面時，可能會導(dǎo)致覆蓋微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的凸部12b的表面的透光性材料反射入射光，使得微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的反射抑制功能受損。但是，如圖1所示，在本實施例中，由于利用覆蓋層13僅僅對微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的凸部12b的頂端進行覆蓋，且在覆蓋層13與凹部12a間設(shè)置了空隙14，從而對于透過覆蓋層13的入射光而言，微細凹凸結(jié)構(gòu)體12與作為入射光媒介的空氣之間的折射率差異變小，從而能抑制該入射光的反射。由此，根據(jù)上述實施例的防反射膜10，能夠在改善微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的防反射性能的基礎(chǔ)上，還具有優(yōu)異的耐高溫高濕環(huán)境性能以及耐擦傷性。進而，本實施例的防反射膜10，通過以夾持微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的方式，設(shè)置作為光學(xué)薄膜的底層11和覆蓋層13，與僅由微細凹凸結(jié)構(gòu)體12構(gòu)成防反射膜的情況相比，防反射膜10整體在深度方向上的折射率分布能夠在抑制入射光反射的基礎(chǔ)上，還接近更理想的折射率分布。由此，與僅由微細凹凸結(jié)構(gòu)體12構(gòu)成的防反射膜的情況相比，本實施例的防反射膜10能提高其防反射性能。2.防反射光學(xué)元件20下面對本發(fā)明的防反射光學(xué)元件20進行說明。如上所述，本發(fā)明的防反射光學(xué)元件20以在光學(xué)兀件主體21的光學(xué)表面21a中具有上述防反射膜10的方式而構(gòu)成。作為光學(xué)元件主體21，例如可舉出，數(shù)字靜態(tài)照相機、模擬靜態(tài)照相機、各種顯微鏡、望遠鏡等的透鏡。這里，光學(xué)元件主體21并不限于透鏡，可適用于防反射膜、偏光分離棱鏡、色分解棱鏡、紅外線截止濾光片、濃度濾光片、積分儀等各種光學(xué)元件。另外，光學(xué)元件主體21既可以由玻璃材料形成，也可以由樹脂材料形成，形成光學(xué)元件主體21的材料沒有特別的限定。此處，光學(xué)元件主體21的折射率優(yōu)選為，d線處的入射光的折射率為1. 4以上，2.1以下。通過在這樣的光學(xué)元件主體21的光學(xué)表面21a上設(shè)置上述防反射膜10，能獲得市場要求水平以上的防反射性能。且，圖1所示的防反射光學(xué)元件20是本發(fā)明的一個例子，僅示意性說明了防反射膜10的層構(gòu)成等，而并不限于圖1所示的形狀等。3.防反射膜10的制造方法其次，參照圖4和圖5，對上述防反射膜10的制造方法的一例進行說明。防反射膜10的制造方法例如具有下述的工序。A.底層形成工序B.微細凹凸結(jié)構(gòu)體形成工序C.覆蓋層形成工序以下對每個工序進行說明。A.底層形成工序在底層形成工序中，在光學(xué)元件主體21的光學(xué)表面21a上，通過例如，真空蒸鍍法、濺射法、離子鍍法、離子束蒸鍍、CVD法(包含等離子CVD法含tr)、濕式成膜法(浸潰涂布、旋轉(zhuǎn)涂布)等各種成膜法，用上述材料成膜，從而形成底層11。B.微細凹凸結(jié)構(gòu)體形成工序微細凹凸結(jié)構(gòu)體形成工序是對底層11的表面施加微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的工序。根據(jù)形成底層11的材料，可采用各種方法。在本發(fā)明中，不對微細凹凸結(jié)構(gòu)形成工序作特別的限定。以下，作為微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的形成方法的一例，對采用等離子蝕刻的方法進行說明。(I)采用等離子蝕刻的方法首先，在底層11的表面，例如，采用PMMA樹脂等的上述材料，使樹脂膜成膜。且，樹脂膜的成膜方法沒有限定。接著，對底層11的表面具有該樹脂膜的光學(xué)元件主體21，用市售的真空蒸鍍裝置(例如，ARES1510 (Leybold Optics公司制造))，通過電子線蒸鍍形成TiO2等的無機氧化物膜。此時,優(yōu)選在蒸鍍速度為O. Olnm / s 5nm / S、真空度為I X IO-4Pa 5X 10_2Pa下進行電子線蒸鍍。另外，當通過電子線蒸鍍裝置中所安裝的石英膜厚計來測定無機氧化物膜的膜厚時，無機氧化物膜的膜厚優(yōu)選為O. 3nm 2nm大小。且，作為無機氧化物膜，除了 TiO2膜之外，可通過上述電子線蒸鍍形成SiO2膜、MgF2膜等。其后，使用等離子源(例如，APS Pro (Leybold Optics公司制造)),在放電電壓50V 150V、放電電流20A 60A、基板偏置電壓80V 150V的范圍下，進行60s 500s的等離子蝕刻。此時，以5sccm 20sccm的流量使Ar流動，并以5sccm 50sccm的流量使02流動。這里，“seem”指的是“標準cc / min、latm (大氣壓1. 013hPa)、0°C ”。通過以上工序，對樹脂膜進行蝕刻，形成凸部12b的間距寬度P為50nm 200nm大小、凸部12b的高度h為50nm 250nm大小的微細凹凸結(jié)構(gòu)體12。另外，在由該方法形成的微細凹凸結(jié)構(gòu)體12中，凸部12b的形狀呈現(xiàn)為錐體狀。(2)其他方法且，通過與上述相同的步驟，制備形成了微細凹凸結(jié)構(gòu)的表面形狀的光學(xué)元件主體，并借助鎳電鋳制作壓模(模具)，使用該壓模，且通過壓花加工，可以在光學(xué)元件主體21中形成微細凹凸結(jié)構(gòu)體12，所述光學(xué)元件主體21是在底層11上設(shè)置有例如由PMMA樹脂等構(gòu)成的樹脂膜的光學(xué)元件主體21。C.覆蓋層形成工序在本發(fā)明中，覆蓋層形成工序只要是能在覆蓋層13與凹部12a之間設(shè)置間隙、且能以僅覆蓋凸部12b頂端的方式在微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的外側(cè)形成覆蓋層13的方法，則可采用任何方法。但是，根據(jù)本發(fā)明人的潛心研究，發(fā)現(xiàn)通過采用以下方法，就可簡單且高精度地形成本發(fā)明所特有的、具有上述覆蓋方式的覆蓋層13。以下對該方法進行說明。在本發(fā)明中，覆蓋層形成工序優(yōu)選的是使光學(xué)元件主體21進行圓頂旋轉(zhuǎn)或行星旋轉(zhuǎn)，所述光學(xué)元件主體21以底層11介于中間的方式而在光學(xué)表面21a上具有微細凹凸結(jié)構(gòu)體12，同時借助物理氣相沉積法，在微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的凸部12b頂端形成透光性材料的膜。此處，作為物理氣相沉積法，可舉出例如，真空蒸鍍法、磁控濺射法、離子鍍法等。

如上所述，構(gòu)成前述覆蓋層13的覆蓋層構(gòu)成材料采用了折射率1. 38以上、2. 35以下的透光性材料。另外，采用這些材料而形成的覆蓋層13的折射率優(yōu)選為1. 15以上、1. 8以下。通過將覆蓋層13形成為含有空孔的粗糙狀態(tài)的膜，能獲得比覆蓋層構(gòu)成材料自身的折射率更低的折射率。另外，如上所述，覆蓋層構(gòu)成材料優(yōu)選為無機類的透光性材料，可采用的具體的透光性材料如上文所列舉。作為物理氣相沉積法，優(yōu)選采用例如電子線蒸鍍法。當采用電子線蒸鍍法時，可采用例如，上述市售的電子線蒸鍍裝置(例如，ARES1510 (LeyboldOptics公司制造)。此時，優(yōu)選以蒸鍍速度O.1nm / s IOnm / S、真空度I X 10_4Pa 5 X 10 來進行電子線蒸鍍。對于以底層11介于中間的方式而在光學(xué)表面21a上具有微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的光學(xué)元件主體21而言，優(yōu)選是使用圖4所示的圓頂旋轉(zhuǎn)型的旋轉(zhuǎn)基板保持臺100來固定。如圖4所示，以具有微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的光學(xué)表面21a作為成膜面，在圓頂旋轉(zhuǎn)型的旋轉(zhuǎn)基板保持臺100內(nèi)側(cè)固定光學(xué)元件主體21。然后，優(yōu)選使該圓頂型的旋轉(zhuǎn)基板保持臺100圍繞未圖示的旋轉(zhuǎn)軸進行旋轉(zhuǎn)，同時使蒸發(fā)的覆蓋層構(gòu)成材料以20度 80度的角度對成膜面進行接觸。或者，在圓頂旋轉(zhuǎn)型的旋轉(zhuǎn)基板保持臺100中，當從旋轉(zhuǎn)中心位置到該旋轉(zhuǎn)基板保持臺100的外緣的距離為I時，優(yōu)選在距離旋轉(zhuǎn)中心位置I / 2 I的區(qū)域中固定光學(xué)元件主體21。此時，進一步優(yōu)選的是，在距離旋轉(zhuǎn)中心位置2 / 3 I的區(qū)域中固定光學(xué)元件主體21。通過使蒸發(fā)的覆蓋層構(gòu)成材料傾斜地對旋轉(zhuǎn)的微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的表面進行接觸，從而不會在凹部12a中填充覆蓋層構(gòu)成材料，能夠以在覆蓋層13與凹部12a之間設(shè)置空隙14的狀態(tài)下、用覆蓋層13僅對凸部12b的頂端進行覆蓋的方式，在微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的外側(cè)使覆蓋層13成膜。這里，相對于微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的表面的傾斜方向指的是，相對于光學(xué)兀件主體21的光學(xué)表面21a的傾斜方向(以下相同。)。另外，在使覆蓋層13成膜時，采用圖5所示的行星旋轉(zhuǎn)型的旋轉(zhuǎn)基板保持臺110也是優(yōu)選的方式。行星旋轉(zhuǎn)型的旋轉(zhuǎn)基板保持臺110具有大致圓盤狀的公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(行星基臺)111、支柱軸112和行星旋轉(zhuǎn)臺(行星式)113，所述支柱軸112位于該公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺111的外周部，突出于蒸鍍側(cè)，且能夠以在公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺111的旋轉(zhuǎn)面上從外周側(cè)向著旋轉(zhuǎn)中心側(cè)傾斜的方式旋轉(zhuǎn)，所述行星旋轉(zhuǎn)臺(行星式)113是以基板保持面垂直的方式安裝于該支柱軸112的行星旋轉(zhuǎn)臺(行星式)113。且，行星旋轉(zhuǎn)臺113也呈大致圓盤狀。當公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺111公轉(zhuǎn)時，通過支柱軸112的旋轉(zhuǎn)，行星旋轉(zhuǎn)臺113進行自轉(zhuǎn)。由此，以微細凹凸結(jié)構(gòu)體12側(cè)為成膜面的方式而被保持在行星旋轉(zhuǎn)臺113上的光學(xué)元件主體21，在進行行星旋轉(zhuǎn)的同時，與蒸發(fā)的覆蓋層構(gòu)成材料接觸。由此，不在微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的凹部12a中填充覆蓋層構(gòu)成材料，而是能在覆蓋層13與凹部12a之間設(shè)置有空隙14的狀態(tài)下，以覆蓋層13僅覆蓋凸部12b的頂端的方式，在微細凹 凸結(jié)構(gòu)體12的外側(cè)使覆蓋層13成膜。這里，優(yōu)選的是，相對于公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺111，以20度 70度的傾斜角度設(shè)置支柱軸112。通過使支柱軸112相對于公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺111的傾斜角度在該范圍內(nèi)，能形成本發(fā)明的覆蓋層13。以上所說明的本實施例為本發(fā)明的一種形態(tài)，只要在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思的范圍內(nèi)，均可作適當變化。以下列舉實施例和比較例來對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但本發(fā)明并不限于下述實施例。實施例1在實施例1中，采用了由小原株式會社制造的光學(xué)玻璃(商品名S_LAH66 (nd =1.77))構(gòu)成的玻璃透鏡作為光學(xué)兀件主體21。在光學(xué)兀件主體21的光學(xué)表面21a中形成由PMMA樹脂構(gòu)成的微細凹凸結(jié)構(gòu)體12，其后，采用MgF2作為無機類的透光性材料，并用覆蓋層13覆蓋微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的外側(cè)，從而制造了實施例1的防反射膜10以及防反射光學(xué)元件20。以下對各層的形成工序作進一步具體的說明。將光學(xué)表面21a側(cè)作為成膜面，如圖5所示，在行星旋轉(zhuǎn)型的基板支持保持臺上安裝了該光學(xué)元件主體21。此時，以使支柱軸相對于公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺為50度的傾斜角度的方式，設(shè)定該光學(xué)元件主體21的相對于行星旋轉(zhuǎn)型的基板支持保持臺的安裝位置。在該光學(xué)元件主體21的表面上設(shè)置O. 2mm膜厚的PMMA樹脂膜，并對該PMMA樹脂膜使用真空蒸鍍裝置ARES1510 (Leybold Optics)，通過電子線蒸鍍在PMMA樹脂膜的表面上形成水晶膜厚為1.25nm的TiO2膜。此時，蒸鍍速度為O. 03nm / s，處理室內(nèi)的真空度為I X 10_3Pa。之后，以基板偏置電壓120V、放電電流50A進行約200s (秒)的等離子蝕刻。另外，此時，在處理室內(nèi)以流量14sccm、30sccm分別流過Ar氣體與O2氣體。通過以上工序,形成了凸部12b的間距寬度P為IOOnm 200nm大小、凸部12b的高度h為150nm 230nm大小的由PMMA樹脂構(gòu)成的微細凹凸結(jié)構(gòu)體12。其后，通過真空蒸鍍，使得MgF2成膜為水晶膜厚39nm。按照以上步驟制造了實施例I的防反射膜10。根據(jù)實施例1制造的防反射膜10的膜構(gòu)成和膜厚如以下的表I所示。且，覆蓋層13的折射率(η。)和光學(xué)膜厚(neXd。)分別為“1. 15”、“45nm”。另外，設(shè)計中心波長AciSISOnm'因此滿足了上述式(I)的關(guān)系。表I
權(quán)利要求
1.一種防反射膜，所述防反射膜是在光學(xué)元件主體的光學(xué)表面上設(shè)置的、用于抑制入射光的反射的防反射膜，其特征在于，所述防反射膜具有 底層，所述底層是設(shè)置于該光學(xué)表面上的、作為第一光學(xué)薄膜的底層， 微細凹凸結(jié)構(gòu)體層，所述微細凹凸結(jié)構(gòu)體層是在該底層的表面上設(shè)置的、并由以凸部間的間距寬度小于入射光波長的方式而形成的微細凹凸結(jié)構(gòu)體所構(gòu)成的微細凹凸結(jié)構(gòu)體層，以及 覆蓋層，所述覆蓋層是在與該微細凹凸結(jié)構(gòu)體的凹部之間設(shè)置空隙的狀態(tài)下，在該微細凹凸結(jié)構(gòu)體的外側(cè)覆蓋凸部頂端的作為第二光學(xué)薄膜的覆蓋層。
2.如權(quán)利要求1所述的防反射膜，其特征在于，所述覆蓋層的與設(shè)計中心波長λ^對應(yīng)的折射率η。為1. 15以上、1. 8以下，這里400nm彡λ。彡700nm。
3.如權(quán)利要求1所述的防反射膜，其特征在于，所述覆蓋層的光學(xué)膜厚(iXd。)滿足下述式(I)O. 05X (X0/4) < ncxdc < O. 75X ( λ 0/4) · · · (I) 上述式(I)中，η。覆蓋層的折射率 d。覆蓋層的物理膜厚 λ ^ :設(shè)計中心波長。
4.如權(quán)利要求1所述的防反射膜，其特征在于，所述覆蓋層使用透光性材料，并作為含有空孔的粗糙狀態(tài)的膜而形成， 該覆蓋層的與設(shè)計中心波長λ ^對應(yīng)的折射率低于所述透光性材料自身的折射率，這里 400nm ^ λ 0 ^ 700nm。
5.如權(quán)利要求1所述的防反射膜，其特征在于，所述底層是由單層構(gòu)成的光學(xué)薄膜，且該底層的折射率nb表示在光學(xué)元件主體的折射率的值與構(gòu)成所述微細凹凸結(jié)構(gòu)體的材料的折射率的值之間的值。
6.如權(quán)利要求5所述的防反射膜，其特征在于，所述底層的光學(xué)膜厚(nbXdb)滿足下述式⑵O.1 X (λ 0/4) < nbXdb < 1.5X (λ0/4) · · · (2) 上述式(2)中，nb :底層的折射率 db :底層的物理膜厚 λ ^ :設(shè)計中心波長。
7.如權(quán)利要求1所述的防反射膜，其特征在于，所述底層是由多層構(gòu)成的光學(xué)薄膜，且在設(shè)計中心波長λ ^處，與由權(quán)利要求5所述的單層所構(gòu)成的光學(xué)薄膜為等價膜，這里，400nm ^ λ 0 ^ TOOnm。
8.如權(quán)利要求1所述的防反射膜，其特征在于，所述底層，是由如下的層構(gòu)成的光學(xué)薄膜，所述層是將對應(yīng)于設(shè)計中心波長λ。的折射率為2.0以上的層、與對應(yīng)于該設(shè)計中心波長λ ^的折射率為1.38以上1.7以下的層相互層疊而成的至少二層以上的層，這里，400nm ^ λ 0 ^ TOOnm。
9.如權(quán)利要求1所述的防反射膜，其特征在于，所述微細凹凸結(jié)構(gòu)體是使用樹脂材料形成的，且所述間距寬度為200nm以下。
10.如權(quán)利要求1所述的防反射膜，其特征在于，該防反射膜是在d線中的折射率為·1.4以上2.1以下的光學(xué)元件主體中設(shè)置的。
11.如權(quán)利要求1所述的防反射膜，其特征在于，所述覆蓋層是在使光學(xué)元件主體進行圓頂旋轉(zhuǎn)或行星旋轉(zhuǎn)的同時、通過物理氣相沉積法使透光性材料在所述微細凹凸結(jié)構(gòu)體的凸部頂端成膜而得到的。
12.防反射光學(xué)元件，其特征在于，在光學(xué)元件主體的光學(xué)表面具有如權(quán)利要求1所述的防反射膜。
13.—種制造如權(quán)利要求1所述的防反射膜的方法，其特征在于，所述方法包含 在光學(xué)元件主體的光學(xué)表面形成所述底層的工序， 在該底層的表面形成所述微細凹凸結(jié)構(gòu)體的工序， 使形成有所述底層和所述微細凹凸結(jié)構(gòu)體的光學(xué)元件主體進行圓頂旋轉(zhuǎn)或行星旋轉(zhuǎn)，同時通過物理氣相沉積法使透光性材料在微細凹凸結(jié)構(gòu)體的凸部頂端成膜，從而形成所述覆蓋層的工序。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，提供一種在提高微細凹凸結(jié)構(gòu)體的防反射性能的基礎(chǔ)上，還在耐高溫高濕環(huán)境性能以及耐擦傷性方面非常優(yōu)異的防反射膜。為達到上述目的，該防反射膜構(gòu)成為具有底層11、微細凹凸結(jié)構(gòu)體層與覆蓋層13，所述底層11是在光學(xué)元件主體21的光學(xué)表面21a上設(shè)置了防反射膜10的、作為第一光學(xué)薄膜的底層11，所述微細凹凸結(jié)構(gòu)體層是在底層11的表面上設(shè)置的、并由以凸部12b間的間距寬度P小于入射光波長的方式而形成的微細凹凸結(jié)構(gòu)體12所構(gòu)成的微細凹凸結(jié)構(gòu)體層，所述覆蓋層13是在與該微細凹凸結(jié)構(gòu)體12的凹部12a之間設(shè)置有空隙14的狀態(tài)下，覆蓋凸部12b的頂端的、作為第二光學(xué)薄膜的覆蓋層13。
文檔編號G02B1/11GK103048705SQ201210387068
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月12日
發(fā)明者宮原正明, 澀谷穣, 國定照房 申請人:株式會社騰龍