发明名称 光学用反射防止膜及其成膜方法
摘要 本发明系在丙烯酸树脂基材上形成与该丙烯酸树脂之折射率大致相同、膜厚仅约200nm之SiO膜,再于其上形成折射率在1.48~1.62范围内、膜厚仅约200nm之SiO膜。再者,例如在HLHL型之反射防止膜之情形中,由最外层算起位在第2层之TiO2膜以特殊之离子电镀装置成膜,而形成折射率在2.2~2.4之范围内之TiO2膜。
申请公布号 TWI272314 申请公布日期 2007.02.01
申请号 TW092120381 申请日期 2003.07.25
申请人 新明和工业股份有限公司 发明人 生水出淳史;床本勋;堀崇展;古塚毅士
分类号 C23C14/06(2006.01);G02B1/11(2006.01) 主分类号 C23C14/06(2006.01)
代理机构 代理人 林镒珠 台北市中山区长安东路2段112号9楼
主权项 1.一种光学用反射防止膜,系形成在合成树脂制之 基材上,其特征在于: 在该基材表面上形成具有与该基材折射率大致相 同折射率之既定膜厚的第1膜,在该第1膜表面形成 折射率在1.48~1.62范围内、由与该第1膜相同或相异 材料所构成之既定膜厚的第2膜,在该第2膜表面备 有具防止反射特性之多层膜。 2.如申请专利范围第1项之光学用反射防止膜,其中 ,该第1及第2膜系由矽氧化物构成。 3.如申请专利范围第1项之光学用反射防止膜,其中 ,该基材由系丙烯酸树脂构成。 4.如申请专利范围第1项之光学用反射防止膜,其中 ,该第1膜系以使用电阻加热法之真空蒸镀法成膜 。 5.如申请专利范围第1项之光学用反射防止膜,其中 ,该多层膜系由相邻膜间之折射率相异的膜所积层 而成,各该膜之折射率交替呈相对高/低。 6.如申请专利范围第5项之光学用反射防止膜,其中 ,该多层膜在离该第2膜最远之最外层算起第2层之 位置,具有折射率在2.2~2.4范围内之第3膜。 7.如申请专利范围第6项之光学用反射防止膜,其中 ,该第3膜系由TiO2与ZrO2之混合物、TiO2、Ti2O3、Ti3O5 、Ta2O5、ZrO2以及Nb2O5中之任一者作为主成份。 8.如申请专利范围第6项之光学用反射防止膜,其中 ,该第3膜之成膜,系使用具备真空室与配置于该真 空室内之偏压供给电极的成膜装置; 并藉由将该基材配置在该偏压供给电极之制程,在 该真空室内使成膜材料蒸发之制程,将高频电压供 给至该偏压供给电极以在真空室内产生电浆之制 程,以及将频率在20KHz~2.45GHz之波状变化之偏压施 加至该偏压供给电极之制程来成膜。 9.如申请专利范围第8项之光学用反射防止膜,其中 ,该偏压具有负的平均値与正的最大値。 10.如申请专利范围第6项之光学用防反射止膜,其 中,该第3膜之成膜,系使用具备真空室、与产生用 于成膜之离子束之离子束产生结构的成膜装置; 并藉由将该基材配置在该真空室内之制程,利用该 离子束产生结构产生离子束之制程,以及在该真空 室内使用该离子束使成膜材料堆积在该基材表面 之制程来成膜。 11.如申请专利范围第10项之光学用反射防止膜,其 中,该离子束产生结构为电子枪; 而使该成膜材料堆积之制程,包含该离子枪所产生 之离子束照射在该成膜材料上使该材料蒸发之制 程,以及使该蒸发之成膜材料蒸镀在该基材表面之 制程。 12.如申请专利范围第6项之光学用反射防止膜,其 中该第3膜之成膜,系使用具备真空室、产生供给 至该真空室内之电浆之电浆产生结构,与配置于该 真空室内之偏压供给电极的成膜装置; 并藉由将基材配置在该偏压供给电极之制程,以该 电浆产生结构产生电浆而制造由该电浆中之电子 所形成之电子束并引入该真空室内之制程,将该电 子束照射在该成膜材料上使该成膜材料蒸发之制 程,利用该电子束在该真空室内形成电浆之制程, 以及将偏压施加至该偏压供给电极使该成膜材料 堆积在该基材表面之制程来成膜。 13.如申请专利范围第12项之光学用反射防止膜,其 中,该电浆产生结构为电浆枪。 14.如申请专利范围第1项之光学用反射防止膜,其 中,该多层膜,系由离该第2膜最远之外层膜,离该第 2膜最近之内层膜,以及位于该外层膜与内层膜间 之中间层膜的3层积层而成; 该外层膜具有3层膜中最低的折射率,该中间层膜 具有该3层膜中最高的折射率,该内层膜具有介于 该外层膜之折射率与该中间层膜之折射率间的折 射率。 15.如申请专利范围第14项之光学用反射防止膜,其 中,该外层膜系以氟化镁(MgF2)为主成分。 16.如申请专利范围第14项之光学用反射防止膜,其 中,该外层膜之成膜,系使用具有真空室,与配置于 该真空室内之偏压供给电极之成膜装置; 并藉由该基材配置在该偏压供给电极之制程,在该 真空室内使成膜材料蒸发之制程,藉将高频电压供 给至该偏压供给电极而在真空室内产生电浆之制 程,以及以具有负的平均値与正的最大値且频率在 20KHz~ 2.45GHz波状变化之偏压施加至该偏压供给电 极之制程来成膜。 17.如申请专利范围第14项之光学用反射防止膜,其 中,该外层膜之成膜,系使用具有真空室,产生供给 至该真空室内之电浆之电浆产生结构,与配置在该 真空室内之偏压供给电极的成膜装置; 并藉由将基材配置在该偏压供给电极之制程,产生 以该电浆中之电子所形成之电子束并引入该真空 室内之制程,将该电子束照射在该真空室中之该成 膜材料上使该成膜材料蒸发之制程,利用该电子束 在该真空室内形成电浆之制程,以及施加具有负的 平均値与正的最大値之偏压至该偏压供给电极使 该成膜材料堆积在该基材表面之制程来成膜。 18.一种光学用反射防止膜之成膜方法,该反射防止 膜系形成在合成树脂制之基材上,其特征在于,包 含: 在该基材表面,藉由使用电阻加热法之真空蒸镀法 来形成具有与该基材之折射率大致相同折射率之 既定膜厚之第1膜的步骤; 在该第1膜表面,藉由使用电阻加热法之真空蒸镀 法来形成具有折射率在1.48~1.62范围内、由于第1膜 相同或相异材料构成之既定膜厚之第2膜的步骤; 以及 在该第2膜表面,形成具有防止反射特性之多层膜 的步骤。 19.如申请专利范围第18项之光学用反射防止膜之 成膜方法,其中,该第1及第2膜系以矽氧化物为主成 分。 20.如申请专利范围第18项之光学用反射防止膜之 成膜方法,其中,形成该多层膜之步骤,包含在该第2 膜表面上使相邻膜间之折射率相异,且使该折射率 交替且相对高/低之方式来积层膜之步骤; 该膜之积层步骤,系包含形成由TiO2与ZrO2之混合物 、TiO2、Ti2O3、Ti3O5、Ta2O5、ZrO2以及Nb2O5所构成之成 膜材料群中之任一者为主成分之膜,以作为位于该 多层膜中离该基材最远之最外层算起第2层之第3 膜的步骤。 21.如申请专利范围第20项之光学用反射防止膜之 成膜方法,其中,形成该第3膜之步骤,包含: 使用具有真空室,与配置于该真空室内之偏压供给 电极之成膜装置,将该基材配置在该偏压供给电极 之步骤;在该真空室内,以该成膜材料群中任一者 为成膜材料而使其蒸发之步骤;藉将高频电压供给 至该偏压供给电极而在真空室内产生电浆之步骤, 以及将频率在20KHz~ 2.45GHz波状变化之偏压施加至 该偏压供给电极之步骤。 22.如申请专利范围第21项之光学用反射防止膜之 成膜方法,其中,施加该偏压之步骤,系施加具有负 的平均値与正的最大値之该偏压。 23.如申请专利范围第20项之光学用反射防止膜之 成膜方法,其中,形成该第3膜之步骤,包含: 使用具备真空室、与产生离子束以照射配置在该 真空室内之成膜材料之离子枪的成膜装置,将该基 材配置在该真空室内之步骤;以该离子枪产生离子 束来照射离子束,使该成膜材料群中之任一者为成 膜材料蒸发之步骤;以及使该蒸发之成膜材料蒸镀 在该基材表面之步骤。 24.如申请专利范围第20项之光学用反射防止膜之 成膜方法,其中,形成该第3膜之步骤,包含: 使用具备真空室、与产生离子束以照射配置在该 真空室内之成膜材料之离子枪的成膜装置,将该基 材配置在该真空室内之步骤;使该电浆枪产生电浆 ,以产生由该电浆中之电子所构成之电子束并引入 该真空室内之步骤;将该电子束照射在该真空室中 之该成膜材料群中之任一者之成膜材料使用其蒸 发之步骤;以该电子束在该真空室内产生电浆之步 骤;以及藉由施加偏压至该偏压供给电极以使该成 膜材料堆积在该基材表面之步骤。 25.如申请专利范围第18项之光学用反射防止膜之 成膜方法,其中,形成该多层膜之步骤,包含在离该 第2膜最近之位置形成内层膜之步骤,在该内层膜 上形成中间层膜之步骤,以及在该中间层膜上形成 离该第2膜最远位置之外层膜之步骤; 该外层膜具有该该3层膜中最低之折射率,该中间 层膜具有该3层膜中最高之折射率,该内层膜具有 介于该外层膜之折射率与该中间层膜之折射率间 的折射率; 形成该外层膜之步骤,系形成以氟化镁为主成分之 膜。 26.如申请专利范围第25项之光学用反射防止膜之 成膜方法,其中,以氟化镁为主成分之该外层膜之 形成步骤,包含: 使用具备真空室、与配置在该真空室内之偏压供 给电极的成膜装置,将该基材配置在该偏压供给电 极之步骤;在该真空室内使作为成膜材料之氟化镁 蒸发之步骤;藉由将高频电压供给至该偏压供给电 极而在真空室内产生电浆之步骤;以及将具有负的 平均値与正的最大値且频率在20KHz~2.45GHz波状变化 之偏压施加至该偏压供给电极之步骤。 27.如申请专利范围第25项之光学用防止反射膜之 成膜方法,其中,以氟化镁为主成分之该外层膜之 形成步骤,包含: 使用具备真空室、产生供给至该真空室内之电浆 之电浆枪、与配置在该真空室内之偏压供给电极 的成膜装置,将该基材配置在该偏压供给电极放置 之步骤;以该电浆枪产生电浆,以产生由该电浆中 之电子所构成之电子束并引入该真空室内之步骤; 以该电子束照射使作为成膜材料之氟化镁在该真 空室中蒸发之步骤;利用该电子束在该真空室内形 成电浆之步骤;以及,施加具有负的平均値与正的 最大値之偏压至该偏压供给电极使该成膜材料堆 积在该基材表面之步骤。 图式简单说明: 第1图,系显示本发明实施形态之反射防止膜之构 成的截面图。 第2图,系就本发明实施形态之反射防止膜,显示其 各层之主成分药品、各层之物理膜厚、光学膜厚 及设计波长的图表。 第3图,系显示本发明实施形态之反射防止膜之其 他构成的截面图。 第4图,系显示作为本发明实施形态之反射防止膜 之比较例之反射防止膜之构成的截面图。 第5图,系显示可形成第1图所示之反射防止膜中第5 层之TiO2膜,以及第3图所示之反射防止膜中第5层之 MgF2膜等光学膜之成膜装置例的示意图。 第6图,系显示从第5图之成膜装置所具备之偏压电 源单元输出之偏压波形之一例。 第7图,系显示第5图之成膜装置所具备之基材保持 具之电位的图。 第8图,系就第1,3,4图之各反射防止膜,显示对各波 长之光之反射率的图。 第9图,系显示对第1,3图之反射防止膜进行耐磨损 性试验结果的照片。 第10图,系显示对第4图之反射防止膜进行耐磨损性 试验结果的照片。 第11图,系显示在基材上形成较薄之矽氧化物时,进 行环境测试后反射防止膜之表面状态的照片。 第12A,B图,系显表示可形成第1图所示之反射防止膜 中第五层之TiO2膜等光学膜之成膜装置之其他例的 概略示意图。 第13C,D图,系显示可形成第1图所示之反射防止膜中 第五层之TiO2膜等光学膜之成膜装置之其他例的概 略示意图。 第14图,系显示可形成第1图所示之反射防止膜中第 五层之TiO2膜等光学膜之成膜装置之再一例的概略 示意图。
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