[發(fā)明專利]防反射膜、光學元件、防反射膜的制造方法及微細凹凸結構的形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980061244.1
• 申請日: 2019-08-27
• 公開（公告）號: CN112740081B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發(fā)明（設計）人: 吉弘達矢;板井雄一郎
• 申請（專利權）人: 富士膠片株式會社
• 主分類號: G02B1/118
• 分類號: G02B1/118;G02B1/115
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 高穎

本發(fā)明提供一種能夠容易制作且具有更良好的防反射性的防反射膜、具備防反射膜的光學元件、防反射膜的制造方法及微細凹凸結構的形成方法。重復進行多次如下工序：薄膜形成工序，在基材上的成膜面形成包含鋁的薄膜；及溫水處理工序，通過對薄膜實施溫水處理來形成由以氧化鋁的水合物為主成分的板狀晶體構成的微細凹凸結構。由此，得到包括如下微細凹凸層的防反射膜，該微細凹凸層具有在從作為表面的凸部前端朝向基材側的厚度方向上逐漸變化且在最靠基材側的界面處成為最大值的折射率分布，表面的折射率為1.01以下，當將作為防反射對象的光的波長區(qū)域中的最長的波長設為λ_max時，從表面至沿厚度方向100nm為止的第1折射率梯度為0.4/λ_max以下。

技術領域

本發(fā)明涉及一種防反射膜、具備防反射膜的光學元件、防反射膜的制造方法及微細凹凸結構的形成方法。

背景技術

在透鏡等光學元件主體的光學面上設置有抑制入射光的反射的防反射膜。例如，已知有一種防反射膜，其具備比入射光的波長小的間距的微細凹凸結構。為了防止反射，期望減小基材與空氣的折射率段差，但是用通常的材料難以得到1.3以下的折射率。另一方面，具有光的波長以下的結構間距的微細結構能夠被視為與材料和空氣的體積分數(shù)相對應的有效折射率的介質，因此能夠得到1.3以下的折射率。因此，若使用如微細凹凸結構那樣的在光軸方向上體積分數(shù)連續(xù)地變化的結構，則能夠得到顯著的防反射性能。

在日本特開2010-156844號公報(以下，專利文獻1)、國際公開第2016/006651號(以下，專利文獻2)及日本特開2014-021146號公報(以下，專利文獻3)等中，為了得到更高的防反射性能，對具備微細凹凸結構的防反射膜中的厚度方向上的折射率分布進行了研究。尤其，在專利文獻1、2中提出了具備錐體形狀或錐臺形狀的凹部或凸部。

作為形成微細凹凸結構的方法，已知有壓印法。其為如下方法：在金屬或樹脂制的模具上形成微細凹凸結構，將其轉印到防反射對象的光學元件上。壓印法例如作為平面顯示器用薄膜的防反射結構的形成方法被實用化。并且，根據(jù)壓印法，能夠比較容易控制凸部及凹部形狀，也能夠實現(xiàn)在專利文獻1、2等中提出的形狀。

然而，若欲將壓印法例如適用于如玻璃透鏡那樣的曲面，則存在技術上的難度，例如需要針對透鏡的每個曲率的模具，并且需要高精度的對位等，成為成本增加的主要原因。

另一方面，作為也能夠廉價地形成于曲面上的微細凹凸結構，已知有以氧化鋁的水合物的板狀晶體為主成分的微細凹凸結構。在專利文獻3、日本專利第4182236號公報(以下，專利文獻4)及日本專利第4520418號公報(以下，專利文獻5)中提出了具備這樣的以氧化鋁的水合物的板狀晶體為主成分的微細凹凸結構的防反射膜。并且，在專利文獻3～5中提出了一種結構，其在以氧化鋁的水合物的板狀晶體為主成分的微細凹凸結構與基材之間具備用于緩和折射率段差的薄膜層。

發(fā)明內容

發(fā)明要解決的技術課題

但是，以氧化鋁的水合物的板狀晶體為主成分的微細凹凸結構難以進行其形狀的詳細控制。例如，在專利文獻4中記載有“微細凹凸的高度為0.005μm～5.0μm”。然而，在專利文獻4的實施例中僅記載有高度為0.3μm為止的例子。同樣地，在專利文獻5中記載有“板狀晶體層的厚度為20nm以上且100Onm以下”，但是實施例中所記載的板狀晶體層的最大厚度為500nm。

關于以氧化鋁的水合物的板狀晶體為主成分的微細凹凸結構，由于其控制難度而尚未對實現(xiàn)更理想的防反射性的折射率分布充分進行研究。

防反射膜通常設計成針對相對于光學元件的入射面從入射角0°(法線方向)的入射的反射率最小。因此，入射角0°下的反射率低是理所當然要求的性能。

另一方面，相對于入射角0°的反射率，針對入射角45°或60°等傾斜入射的反射率大幅增加是不理想的。因此，作為防反射性，要求低反射率，并且與法線方向入射時相比，傾斜入射時的反射率小幅增加。