(57)【要約】      （修正有）【課題】赤外線用光学部材として優れた光学機能を有し、耐久性に優れた赤外線用光学機能膜を提供する。【解決手段】基板１０１上に、複数の光学機能層を有する多層構造の赤外線用光学機能膜１００であって、複数の光学機能層の層間の少なくとも一つに、前記複数の光学機能層のいずれの層より膜厚が小さい密着強化層ｋを有し、該密着強化層がＹ２Ｏ３層又はＨｆＯ２層である、赤外線用光学機能膜。光学機能層としてＺｎＳ層を含むとよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、ＺｎＳ層を含む複数の光学機能層を有する多層構造の赤外線用光学機能膜であって、
前記複数の光学機能層の層間の少なくとも一つに、前記複数の光学機能層のいずれの層より膜厚が小さい密着強化層を有し、該密着強化層がＹ２Ｏ３層又はＨｆＯ２層である、赤外線用光学機能膜。
【請求項２】
更に、前記基板と前記多層構造との間に、前記密着強化層としてＹ２Ｏ３層又はＨｆＯ２層を有する、請求項１記載の赤外線用光学機能膜。
【請求項３】
更に、前記多層構造の前記基板と反対側の最も外側の表面に保護層を有し、該保護層がＹ２Ｏ３層又はＨｆＯ２層である、請求項１又は２記載の赤外線用光学機能膜。
【請求項４】
前記複数の光学機能層の少なくとも一層に、Ｙ２Ｏ３又はＨｆＯ２からなる密着強化層が挿入されている、請求項１〜３のいずれか一項記載の赤外線用光学機能膜。
【請求項５】
前記密着強化層の膜厚が５〜６０ｎｍである、請求項１〜４のいずれか一項記載の赤外線用光学機能膜。
【請求項６】
前記密着強化層がＨｆＯ２層である、請求項１〜５のいずれか一項記載の赤外線用光学機能膜。
【請求項７】
前記保護層がＨｆＯ２層である、請求項３〜６のいずれか一項記載の赤外線用光学機能膜。
【請求項８】
前記多層構造を構成する複数の光学機能層のそれぞれは、ＭｇＦ２層、ＹＦ３層、ＺｎＳ層及びＧｅ層からなる群から選ばれる層である、請求項１〜７のいずれか一項記載の赤外線用光学膜。
【請求項９】
前記基板が、ＺｎＳｅ、カルコゲナイドガラス、Ｓｉ、Ｇｅ及びＺｎＳからなる群から選ばれる1つである、請求項１〜８のいずれか一項記載の赤外線用光学機能膜。
【請求項１０】
前記基板がカルコゲナイドガラスである、請求項９記載の赤外線用光学機能膜。
【請求項１１】
基板上に、複数の光学機能層を有する多層構造の赤外線用光学機能膜であって、
前記複数の光学機能層の少なくとも一層の層中に、前記複数の光学機能層のいずれの層より膜厚の小さい密着強化層を有し、該密着強化層がＹ２Ｏ３層又はＨｆＯ２層である、赤外線用光学機能膜。
【請求項１２】
前記多層構造を構成する複数の光学機能層のそれぞれは、ＭｇＦ２層、ＹＦ３層、ＺｎＳ層及びＧｅ層からなる群から選ばれる層である、請求項１１記載の赤外線用光学機能膜。
【請求項１３】
前記多層構造が、反射防止膜又は帯域フィルタ膜として機能する、請求項１〜１２のいずれか一項記載の赤外線用光学機能膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線用光学機能膜に関し、特に、赤外反射防止膜及び帯域フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、赤外線カメラ、赤外線センサなど、赤外線を利用した光学機器の開発が盛んに行われている。これら赤外光学機器には、主に３〜５μｍ帯域と８〜１４μｍ帯域の赤外線を利用する場合が多い。この領域の赤外線に有効な反射防止膜や帯域フィルタなどの赤外線用光学機能膜が種々提案されている。このような赤外線用光学機能膜は、レンズやプリズムなどのガラスブロックである基板の表面に複数の層を積層させた多層構造の膜として形成される。こうして形成された多層膜は基板から剥離したり、層間で剥離するなど耐久性の点で問題を有していた。
特許文献１には、膜全体の内部応力の不均衡を緩和し、膜剥離などが生じることのない、耐久性に優れた赤外反射防止膜を得るために、ＺｎＳｅやＺｎＳからなる基板上に、中間屈折率のＺｎＳ膜、低屈折率のＹＦ3膜、中間屈折率のＺｎＳ膜及び低屈折率のＹＦ3膜が積層された赤外反射防止膜において、前記基板に直接接する層としてＡｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔｉ２Ｏ３、ＴｉＯ及びＴｉＯ２からなる群より選ばれる密着力強化層を設け、更には最外層にＹ２Ｏ３からなる耐磨耗性強化層を設けることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１４９４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
赤外線を利用した光学機器は、昨今、屋外で使用される頻度も増え、多層膜の密着性、環境変化に対する耐久性などのより一層の向上が求められている。赤外線用光学部材における多層膜の剥離（基板と多層膜との剥離、多層膜内での層間剥離など）の原因の一つは、基板と多層膜との線膨張係数の違いが挙げられる。赤外線用光学部材の基板の材質としては、ＺｎＳｅ、カルコゲナイドガラス、Ｓｉ、Ｇｅ、ＺｎＳなどが挙げられるが、特にカルコゲナイドガラスは線膨張係数が大きく、温度変化により多層膜の剥離が生じ易い。
特許文献１に記載の反射防止膜では、一定の耐久性向上の効果が得られるものの、更なる改善が求められている。
【０００５】
以上のような状況に鑑み、本発明の目的は、赤外線用光学部材として優れた光学機能を有し、耐久性に優れた赤外線用光学機能膜を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らが検討したところ、密着力強化層を多層膜の層間に設け、該密着力強化層を融点の高いＹ２Ｏ３やＨｆＯ２で層形成して設けることで、多層膜の剥離が抑制され、耐久性が向上することを見出した。更に多層膜に特定の材料からなる層を設けることで、多層膜の剥離が抑制される効果が高まり、耐久性が著しく向上することを見出した。
【０００７】
即ち、前記課題は、以下の手段により解決することができる。
［１］
基板上に、ＺｎＳ層を含む複数の光学機能層を有する多層構造の赤外線用光学機能膜であって、
前記複数の光学機能層の層間の少なくとも一つに、前記複数の光学機能層のいずれの層より膜厚が小さい密着強化層を有し、該密着強化層がＹ２Ｏ３層又はＨｆＯ２層である、赤外線用光学機能膜。
［２］
更に、前記基板と前記多層構造との間に、前記密着強化層としてＹ２Ｏ３層又はＨｆＯ２層を有する、［１］記載の赤外線用光学機能膜。
［３］
更に、前記多層構造の前記基板と反対側の最も外側の表面に保護層を有し、該保護層がＹ２Ｏ３層又はＨｆＯ２層である、［１］又は［２］記載の赤外線用光学機能膜。
［４］
前記複数の光学機能層の少なくとも一層に、Ｙ２Ｏ３又はＨｆＯ２からなる密着強化層が挿入されている、［１］〜［３］のいずれか一項記載の赤外線用光学機能膜。
［５］
前記密着強化層の膜厚が５〜６０ｎｍである、［１］〜［４］のいずれか一項記載の赤外線用光学機能膜。
［６］
前記密着強化層がＨｆＯ２層である、［１］〜［５］のいずれか一項記載の赤外線用光学機能膜。
［７］
前記保護層がＨｆＯ２層である、［３］〜［６］のいずれか一項記載の赤外線用光学機能膜。
［８］
前記多層構造を構成する複数の光学機能層のそれぞれは、ＭｇＦ２層、ＹＦ３層、ＺｎＳ層及びＧｅ層からなる群から選ばれる層である、［１］〜［７］のいずれか一項記載の赤外線用光学膜。
［９］
前記基板が、ＺｎＳｅ、カルコゲナイドガラス、Ｓｉ、Ｇｅ及びＺｎＳからなる群から選ばれる1つである、［１］〜［８］のいずれか一項記載の赤外線用光学機能膜。
［１０］
前記基板がカルコゲナイドガラスである、［９］記載の赤外線用光学機能膜。
［１１］
基板上に、複数の光学機能層を有する多層構造の赤外線用光学機能膜であって、
前記複数の光学機能層の少なくとも一層の層中に、前記複数の光学機能層のいずれの層より膜厚の小さい密着強化層を有し、該密着強化層がＹ２Ｏ３層又はＨｆＯ２層である、赤外線用光学機能膜。
［１２］
前記多層構造を構成する複数の光学機能層のそれぞれは、ＭｇＦ２層、ＹＦ３層、ＺｎＳ層及びＧｅ層からなる群から選ばれる層である、［１１］記載の赤外線用光学機能膜。
［１３］
前記多層構造が、反射防止膜又は帯域フィルタ膜として機能する、［１］〜［１２］のいずれか一項記載の赤外線用光学機能膜。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、赤外線用光学部材として優れた分光特性を有し、耐久性に優れた、反射防止膜や帯域フィルタなどの赤外線用光学機能膜を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明における第一の実施形態の赤外線用光学機能膜の概略断面図である。
【図２】本発明における第二の実施形態の赤外線用光学機能膜の概略断面図である。
【図３】本発明における第三の実施形態の赤外線用光学機能膜の概略断面図である。
【図４】実施例１の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図５】実施例２の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図６】実施例３の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図７】実施例４の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図８】実施例５の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図９】実施例６の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図１０】実施例７の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図１１】実施例８の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図１２】実施例９の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図１３】比較例１の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図１４】実施例１０の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図１５】実施例１１の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図１６】実施例１２の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図１７】実施例１３の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図１８】実施例１４の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図１９】実施例１５の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図２０】実施例１６の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図２１】実施例１７の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図２２】実施例１８の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図２３】実施例１９の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図２４】実施例２０の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図２５】実施例２１の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図２６】実施例２２の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図２７】実施例２３の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図２８】実施例２４の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図２９】実施例２５の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図３０】実施例２６の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図３１】実施例２７の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図３２】実施例２８の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図３３】実施例２９の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図３４】実施例３０の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図３５】実施例３１の反射防止膜の反射率分布を示す図である。
【図３６】実施例３２の帯域フィルタの透過率分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１１】
［第一の実施形態］
本発明の第一の実施形態における赤外線用光学機能膜は、基板上に、ＺｎＳ層を含む複数の光学機能層を有する多層構造を有し、前記複数の光学機能層の層間の少なくとも一つに、前記複数の光学機能層のいずれの層より膜厚の小さい密着強化層を有し、該密着強化層がＹ２Ｏ３層又はＨｆＯ２層である。
なお、本明細書において、「ＺｎＳ層」は、主にＺｎＳから形成された層であることを意味するが、該層がＺｎＳ以外に他の成分を含んでもよい。「Ｙ２Ｏ３層」や「ＨｆＯ２層」など他の層についても同様なことを意味する。
【００１２】
図１に、第一の実施形態における赤外線用光学機能膜の概略断面図を示す。
図１に示す赤外線用光学機能膜１００は、基板１０１上に、層１〜層ＮまでのＮ層からなる多層構造を有する。多層構造は、ＺｎＳ層Ｎを含む複数の光学機能層と、光学機能層の層ｋ−１と層ｋ＋１の層間にある密着力強化層ｋとを含む。密着力強化層ｋはＹ２Ｏ３層又はＨｆＯ２層である。
【００１３】
基板としては赤外線を透過するものであれば特に制限されないが、基板の材料としては、ＺｎＳｅ、カルコゲナイドガラス、Ｓｉ、Ｇｅ、ＺｎＳなどが挙げられ、利用する赤外線の波長域（例えば、３〜５μｍや８〜１４μｍの波長域）や所望の光学性能に応じて選択することができる。
なかでも、透過率が高く、コスト的な観点から、カルコゲナイドガラスが好ましい。カルコゲナイドガラスとしては、例えば株式会社オプトクリスタル社製  ＫＧ−１が挙げられる。
【００１４】
光学機能層は、赤外線に対する低反射性（反射防止）、高透過性、特定波長帯域カット、輝度・色調補正、透過率調整（ハーフミラー）、反射（ミラー）等の光学機能を発現する層である。なかでも、良好な反射防止層又は帯域フィルタ層として機能する層であることが好ましく、屈折率の異なる層を複数層積層することなどにより、積層体全体として優れた反射防止性能や帯域フィルタ性能を発現させることができる。この場合、本発明の赤外線用光学機能膜は、赤外線用反射防止膜又は帯域フィルタとして用いることができる。
屈折率の異なる層の積層により反射防止性能又は帯域フィルタ性能を発現させる態様としては、
（１）低屈折率層、中屈折率層及び高屈折率層の積層
（２）低屈折率層及び高屈折率層の積層
などが挙げられる。上記（１）及び（２）において、低屈折率層、中屈折率層、高屈折率層はそれぞれ複数層含んでもよく。所望の光学機能に応じて、層数や積層順序及び各層の膜厚を決定することができる。
なお、上記「低屈折率」、「中屈折率」、「高屈折率」とは相対的な屈折率の大小関係を示すものである。
【００１５】
光学機能層の材料としては特に制限されないが、低屈折率層の材料としてはＭｇＦ２、ＹＦ３、ＣａＦ３、ＢａＦ２、ＣｅＦ３等のフッ化物やＣｅ２Ｏ３などの低屈折率材料が挙げられる。中屈折率層又は高屈折率層の材料としては、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＣｅＯ２、ＳｉＯなどの中屈折率材料が挙げられる。高屈折率層の材料としては、Ｇｅなどの高屈折率材料が挙げられる。
低屈折率材料としては、ＭｇＦ２、ＹＦ３が好ましい。中屈折率材料としては、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＣｅＯ２が好ましく、ＺｎＳ又はＣｅＯ２がより好ましく、ＺｎＳが更に好ましい。
【００１６】
本実施形態では、光学機能層としてＺｎＳ層を含む。光学機能層として多層構造中にＺｎＳからなる層を含めることにより、層間剥離が抑制される。
また、多層構造中、基板から遠い側にＺｎＳ層を有していることが好ましく、最も基板から遠い層（即ち、空気に接する層）がＺｎＳ層であることがより好ましい。もちろん、所望の光学性能を得るために、基板に近い側にＺｎＳ層を有していてもよいし、多層構造が基板から遠い側にＺｎＳ層を有している場合でも更に、基板に近い側に別のＺｎＳ層を有していてもよい。ここで、基板から「遠い側」とは、多層構造が基板側から数えてＮ層からなるとしたときＮ／２番目以降の層を指し、基板から「近い側」とはＮ／２番目の層より基板側の層を指す。
【００１７】
多層構造中の光学機能層それぞれは、ＭｇＦ２、ＹＦ３、ＺｎＳ又はＧｅのうちから選ばれる１つからなる層であることが好ましい。
【００１８】
反射防止膜の好ましい態様としては、基板側から、高屈折率層又は中屈折率層と低屈折率層とをこの順に積層した２層膜（各層の膜厚は、設計中心波長λ０に対して、膜厚×屈折率がほぼλ０／４となる値とする）を基本とした態様である。ここで、基本の２層膜に対して、等価膜により層数及び膜厚を増やすことができる。密着力強化層は、基板側の第一層に設け、更に一層おきに設ける態様が好ましい。
ここで、光学機能層の層数、積層順及び各層の光学膜厚（物理的膜厚×屈折率）は所望の光学機能に応じて決定することができる。
【００１９】
本発明の第一の実施形態における光学機能膜は、光学機能層の層間の少なくとも一つに光学機能層のいずれの層より膜厚の小さい密着強化層を有し、該密着強化層はＹ２Ｏ３層又はＨｆＯ２層である。密着力強化層としては、ＨｆＯ２層がより好ましい。
密着力強化層としてＹ２Ｏ３層又はＨｆＯ２層を設けることにより、多層膜の剥離が抑制され、耐久性を向上させることができる。これは、Ｙ２Ｏ３及びＨｆＯ２は融点が高く（Ｙ２Ｏ３が約２４１０℃、ＨｆＯ２が約２７５８℃）、真空蒸着法で形成する場合、蒸着温度はＹ２Ｏ３が２３００℃〜２６００℃、ＨｆＯ２が２７５０℃〜２９００℃程度となる。このため、層形成時に蒸着物質（Ｙ２Ｏ３又はＨｆＯ２）が高エネルギーで蒸着面に到達し、下層を基板側へ押し込みながら蒸着され、その結果、層間の密着力が強化されるものと推測している。
光学機能層の層間の複数に密着力強化層を設けてもよく、全ての光学機能層の層間に密着力強化層を設ける態様も好ましい態様である。ただし、密着性の良い光学機能層同士の層間には密着力強化層を設けなくてもよい。密着性の良い光学機能層としては、例えば、ＺｎＳ層とＧｅ層が挙げられる。
また、光学機能層の層間に加えて、基板と多層構造との間に密着力強化層としてＹ２Ｏ３層又はＨｆＯ２層を設けることも好ましい。
更にまた、密着力強化層を複数層設ける場合、全ての密着力強化層が同一材料（Ｙ２Ｏ３又はＨｆＯ２）層であってもよいし、Ｙ２Ｏ３からなる密着力強化層とＨｆＯ２からなる密着力強化層が併用されていてもよい。
密着力強化層は、多層構造を構成する光学機能層のいずれの層より膜厚が小さく、実質的に光学機能に関与しない層である。このため、密着力強化層の膜厚は５〜６０ｎｍとし、他の層に比べて極めて薄い層であることが好ましい。「密着力強化層が実質的に光学機能に関与しない」とは、多層構造において密着力強化層を設けた場合と、密着力強化層を設けず他の構成を同じとした場合とで、発現する光学機能に実際上の差異がない（光学機能膜を構成するときの膜厚や材料の屈折率のバラツキによる誤差と同等の範囲以下の影響しか与えない）ことを意味する。このことは、所望の光学機能を有する多層構造の設計を容易にする上で好ましい。
【００２０】
多層構造の各層の形成法については、特に限定されないが、例えば、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、ＣＶＤ法などがあげられる。なかでも真空蒸着法が膜厚のコントロールと膜厚の均一性の点から好ましい。形成条件（例えば、真空度、加熱温度等）で各層の屈折率を調整することもできる。
【００２１】
［第二の実施形態］
図２に、第二の実施形態における赤外線用光学機能膜の概略断面図を示す。なお、図２において、図１に示す第一の実施形態と同一のものについては同じ番号を付し、以下その説明は省略する。
図２に示す赤外線用光学機能膜２００は、赤外線用光学機能膜１００と同じく、基板１０１上に、層１〜層ＮまでのＮ層からなる多層構造を有する。多層構造は、ＺｎＳからなる層Ｎを含む複数の光学機能層と、光学機能層の層ｋ−１と層ｋ＋１の層間にある密着力強化層ｋとを含む。
第二の実施形態における赤外線用光学機能膜２００においては、多層構造の最表面に更に保護層Ｎ＋１を有する。密着力強化層ｋ及び保護層Ｎ＋１はＹ２Ｏ３層又はＨｆＯ２層である。
【００２２】
密着力強化層に加えて、最表層に保護層としてＹ２Ｏ３層又はＨｆＯ２層を設けることにより、耐久性を更に改善することができる。特に、耐熱性や耐湿性などを向上させることができる。
保護層は、ＨｆＯ２層であることがより好ましい。
保護層は密着力強化層と同じく実質的に光学機能に関与しない層であることが好ましく、保護層の膜厚は５〜６０ｎｍであることが好ましい。
【００２３】
［第三の実施形態］
本発明の第三の実施形態における赤外線用光学機能膜は基板上に、複数の光学機能層からなる多層構造を有し、前記複数の光学機能層の少なくとも一層の層中に、前記複数の光学機能層のいずれの層より膜厚の小さい密着強化層を有し、該密着強化層がＹ２Ｏ３層又はＨｆＯ２層である。
図３に、第三の実施形態における赤外線用光学機能膜の概略断面図を示す。なお、図３において、図１及び図２に示す第一及び第二の実施形態と同一のものについては同じ番号を付し、以下その説明は省略する。
図３に示す赤外線用光学機能膜３００は、赤外線用光学機能膜１００と同じく、基板１０１上に、層１〜層ＮまでのＮ層からなる多層構造を有する。
第三の実施形態における赤外線用光学機能膜３００においては、光学機能層ｋ−１とｋ＋１とは同一材料で構成され、全体で一つの光学機能層Ｋとして機能する。即ち、密着力強化層ｋは光学機能層Ｋの層中に挿入されているとみなせる。密着力強化層ｋは光学機能に関与しないため、光学機能層ｋ−１とｋ＋１と合わせた全体で光学機能層Ｋとして機能する。
【００２４】
第三の実施形態においても、光学機能層の層中に挿入される密着力強化層以外に、第一及び第二の実施形態と同じく光学機能層の層間に密着力強化層を設けてもよい。更に、第二の実施形態と同じく多層構造の最表面に保護層を設けてもよい。
【００２５】
［反射防止膜、帯域フィルタ］
本発明の赤外線用光学機能膜は、光学機能層として屈折率の異なる層を複数層積層することにより、赤外線用反射防止膜又は帯域フィルタとして用いることができる。
反射防止膜としては、３〜５μｍや８〜１４μｍの波長域に対する反射防止膜として用いることができる。該反射防止膜の上記波長域における反射率は、１％以下であることが好ましく、０．５％以下であることがより好ましい。
帯域フィルタとしては、３〜５μｍや８〜１４μｍの波長域を透過する（即ち、該領域以外の波長域の赤外線を遮断する）フィルタとして用いることができる。該帯域フィルタの上記波長域における透過率は、９９．０％以上であることが好ましく、９９．５％以上であることがより好ましい。
【実施例】
【００２６】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２７】
［実施例１］
ＺｎＳｅ基板（直径３０ｍｍ、厚さ１ｍｍ）上に、表１に示す各材料を表１に記載の膜厚で順次真空蒸着法により積層して反射防止膜を作製した。ここで、Ｙ２Ｏ３を用いて密着力強化層を、基板と最初の光学機能層（第２層）との間、及び光学機能層の層間に形成した。ただし、Ｇｅ層とＺｎＳ層の層間には密着力強化層を設けなかった。なお、各層の膜厚は設計中心波長λ０に対する比として表中に示した。
得られた反射防止膜の反射率分布を図４に示す。３〜５μｍの波長域で良好な反射防止性能が得られた。
【００２８】
【表１】
2014032213.tif 000003
【００２９】
［実施例２〜４］
ＺｎＳｅ基板（直径３０ｍｍ、厚さ１ｍｍ）上に、表２〜４に示す各材料を表２〜４に記載の膜厚で順次真空蒸着法により積層して反射防止膜を作製した。ここで、Ｙ２Ｏ３を用いて密着力強化層を、基板と最初の光学機能層（第２層）との間、及び光学機能層の層間に形成した。ただし、Ｇｅ層とＺｎＳ層の層間には密着力強化層を設けなかった。なお、各層の膜厚は設計中心波長λ０に対する比として表中に示した。
得られた実施例２〜４の反射防止膜の反射率分布を図５〜７に示す。各実施例とも８〜１２μｍの波長域で良好な反射防止性能が得られた。
【００３０】
【表２】
2014032213.tif 000004
【００３１】
【表３】
2014032213.tif 000005
【００３２】
【表４】
2014032213.tif 000006
【００３３】
［実施例５〜９、比較例１］
カルコゲナイドガラス基板（直径３０ｍｍ、厚さ２ｍｍ）上に、表５〜１０に示す各材料を表５〜１０に記載の膜厚で順次真空蒸着法により積層して反射防止膜を作製した。ここで、Ｙ２Ｏ３又はＨｆＯ２を用いて密着力強化層を、基板と最初の光学機能層（第２層）との間、及び光学機能層の層間に形成した。ただし、実施例７以外ではＧｅ層とＺｎＳ層の層間には密着力強化層を設けなかった。なお、各層の膜厚は設計中心波長λ０に対する比として表中に示した。
得られた実施例５〜９及び比較例１の反射防止膜の反射率分布を図８〜１３に示す。各実施例及び比較例とも３〜５μｍ又は８〜１２μｍの波長域で良好な反射防止性能が得られた。
【００３４】
【表５】
2014032213.tif 000007
【００３５】
【表６】
2014032213.tif 000008
【００３６】
【表７】
2014032213.tif 000009
【００３７】
【表８】
2014032213.tif 000010
【００３８】
【表９】
2014032213.tif 000011
【００３９】
【表１０】
2014032213.tif 000012
【００４０】
［実施例１０〜１６］
カルコゲナイドガラス基板（直径３０ｍｍ、厚さ２ｍｍ）上に、表１１〜１７に示す各材料を表１１〜１７に記載の膜厚で順次真空蒸着法により積層して反射防止膜を作製した。
ここで、ＨｆＯ２を用いて密着力強化層を、基板と最初の光学機能層（第２層）との間、光学機能層の層間及び層中に形成した。光学機能層の層中に形成された密着力強化層とは、実施例１０の第５層のＨｆＯ２層のように、前後の層が同一材料（実施例１０の場合にはＭｇＦ２層（第４層及び第６層）となる層のことを指す。
実施例１１〜１５については、最上層にＨｆＯ２を用いて保護層を形成した。
なお、各層の膜厚は設計中心波長λ０に対する比として表中に示した。
得られた実施例１０〜１６の反射防止膜の反射率分布を図１４〜２０に示す。各実施例とも８〜１２μｍの波長域で良好な反射防止性能が得られた。
【００４１】
【表１１】
2014032213.tif 000013
【００４２】
【表１２】
2014032213.tif 000014
【００４３】
【表１３】
2014032213.tif 000015
【００４４】
【表１４】
2014032213.tif 000016
【００４５】
【表１５】
2014032213.tif 000017
【００４６】
【表１６】
2014032213.tif 000018
【００４７】
【表１７】
2014032213.tif 000019
【００４８】
［耐久性の評価］
上記のように作製した実施例６、９、１０、１３〜１６及び比較例１の反射防止膜について、以下の試験・評価を行った。評価結果を表１８に示す。
［密着性］
作製した反射防止膜表面にセロハンテープ（商品名：セロハンテープＮｏ．４０５  テープ幅１８ｍｍ、製造元：ニチバン株式会社）をはりつけ、これを剥がすことを３回繰り返し、膜の剥がれの有無を目視で確認した。３回とも膜が剥がれなかった場合を「○」（密着性良好）、膜の剥がれがあった場合を「×」（密着性不良）とした。
［煮沸密着性］
作製した反射防止膜を純水に入れ、３０分間煮沸した。その後、反射防止膜表面に前記セロハンテープをはりつけ、これを剥がすことを３回繰り返し、膜の剥がれの有無を目視で確認した。３回とも膜が剥がれなかった場合を「○」（密着性良好）、膜の剥がれがあった場合を「×」（密着性不良）とした。
［耐湿密着性］
作製した反射防止膜を５０℃９５％ＲＨの環境下に入れ、３時間、１２時間及び２４時間保持した。各時間経過後、反射防止膜表面に前記セロハンテープをはりつけ、これを剥がす密着性テストを３回繰り返し、膜の剥がれの有無を目視で確認した。２４時間経過後の密着性テストで３回とも膜が剥がれなかった場合を「○」（密着性良好）とした。また、いずれかの時間経過後の密着性テストで膜の剥がれがあった場合には「×」（密着性不良）として、その時間を表１８に示す。
［摩滅性］
作製した反射防止膜表面を専用ゴム（商品名：Eraser Insert、製造元：Summers Optical, A Division of EMS Acqisition Corp．）にて２．５ポンドの加重をかけて２０回往復で擦ったとき、膜の剥がれなかったものを「○」、膜が剥がれたものを「×」として評価した。
［耐久性総合判定］
上記の密着性、煮沸密着性、耐湿密着性及び摩滅性の結果に基づいて、以下の基準で評価した。
◎：密着性、煮沸密着性、耐湿密着性及び摩滅性がいずれも○
○：密着性、煮沸密着性及び摩滅性が○、耐湿密着性が３時間経過後までは○
×：密着性、煮沸密着性及び摩滅性が○、耐湿密着性が３時間経過後で×、又は密着性が○、煮沸密着性及び摩滅性のいずれか１つが×で、耐湿密着性が１２時間経過後で×
××：密着性及び摩滅性が○で、煮沸密着性及び耐湿密着性（３時間経過後）の２つが×
×××：密着性が×
【００４９】
【表１８】
2014032213.tif 000020
【００５０】
比較例１においては、密着性が不良なため、他の評価は行わなかった。
表１８から、ＺｎＳからなる層を含む光学機能層を有し、光学機能層同士の層間にＹ２Ｏ３又はＨｆＯ２からなる密着強化層を有する反射防止膜（実施例６、９、１０、１３、１５及び１６）と、光学機能層の層中に密着強化層を有する反射防止膜（実施例１４）は、密着性に優れることが分かる。
また、更にＹ２Ｏ３又はＨｆＯ２からなる保護層を最外層に設けた反射防止膜（実施例１３、１４、１５）では、保護層を設けない場合よりも優れた密着性を示すことが分かる。
【００５１】
［実施例１７、１８］
Ｓｉ基板（直径３０ｍｍ、厚さ１ｍｍ）上に、表１９及び２０に示す各材料を表１９及び２０に記載の膜厚で順次真空蒸着法により積層して反射防止膜を作製した。ここで、Ｙ２Ｏ３を用いて密着力強化層を、基板と最初の光学機能層（第２層）との間、及び光学機能層の層間に形成した。ただし、Ｇｅ層とＺｎＳ層の層間には密着力強化層を設けなかった。なお、各層の膜厚は設計中心波長λ０に対する比として表中に示した。
得られた実施例１７及び１８の反射防止膜の反射率分布を図２１及び２２に示す。３〜５μｍの帯域で良好な反射防止性能が得られた。
【００５２】
【表１９】
2014032213.tif 000021
【００５３】
【表２０】
2014032213.tif 000022
【００５４】
［実施例１９〜２４］
Ｇｅ基板（直径３０ｍｍ、厚さ１ｍｍ）上に、表２１〜２６に示す各材料を表２１〜２６に記載の膜厚で順次真空蒸着法により積層して反射防止膜を作製した。ここで、Ｙ２Ｏ３を用いて密着力強化層を、基板と最初の光学機能層（第２層）との間、及び光学機能層の層間及び層中に形成した。ただし、Ｇｅ層とＺｎＳ層の層間に密着力強化層を設けていない場合がある。また、光学機能層の層中に形成された密着力強化層とは、実施例２４の第８層のＹ２Ｏ３層のように、前後の層が同一材料（実施例２４ではＹＦ３層（第７層及び第９層）となる層のことを指す。なお、各層の膜厚は設計中心波長λ０に対する比として表中に示した。
得られた実施例１９〜２４反射防止膜の反射率分布を図２３〜２８に示す。３〜５μｍ又は８〜１２μｍの波長域で良好な反射防止性能が得られた。
【００５５】
【表２１】
2014032213.tif 000023
【００５６】
【表２２】
2014032213.tif 000024
【００５７】
【表２３】
2014032213.tif 000025
【００５８】
【表２４】
2014032213.tif 000026
【００５９】
【表２５】
2014032213.tif 000027
【００６０】
【表２６】
2014032213.tif 000028
【００６１】
［実施例２５〜３１］
ＺｎＳ基板（直径３０ｍｍ、厚さ１ｍｍ）上に、表２７〜３３に示す各材料を表２７〜３３に記載の膜厚で順次真空蒸着法により積層して反射防止膜を作製した。ここで、Ｙ２Ｏ３又はＨｆＯ２を用いて密着力強化層を、基板と最初の光学機能層（第２層）との間、及び光学機能層の層間又は層中に形成した。ただし、実施例２５、２７及び２８においてはＧｅ層とＺｎＳ層の層間には密着力強化層を設けなかった。また、光学機能層の層中に形成された密着力強化層とは、実施例２６の第９層のＹ２Ｏ３層のように、前後の層が同一材料の層（実施例２６ではＭｇＦ２層（第８層及び第１０層）を指す。なお、各層の膜厚は設計中心波長λ０に対する比として表中に示した。
得られた実施例２５〜３１反射防止膜の反射率分布を図２９〜３５に示す。３〜５μｍ又は８〜１２μｍの波長域で良好な反射防止性能が得られた。
【００６２】
【表２７】
2014032213.tif 000029
【００６３】
【表２８】
2014032213.tif 000030
【００６４】
【表２９】
2014032213.tif 000031
【００６５】
【表３０】
2014032213.tif 000032
【００６６】
【表３１】
2014032213.tif 000033
【００６７】
【表３２】
2014032213.tif 000034
【００６８】
【表３３】
2014032213.tif 000035
【００６９】
実施例２（基板ＺｎＳｅ）、１７（基板Ｓｉ）、１９（基板Ｇｅ）、２１（基板Ｇｅ）及び２５（基板ＺｎＳ）で作製した反射防止膜について、実施例６、９、１０、１３〜１６及び比較例１の反射防止膜に対して行ったのと同様に、密着性、煮沸密着性、耐湿密着性、摩滅性の試験を行い、耐久性を評価した。評価結果を表３４に示す。
【００７０】
【表３４】
2014032213.tif 000036
【００７１】
表３４に示すように、本発明の反射防止膜は、カルコゲナイド以外の基板上設けた場合でも、優れた密着性を有することが分かる。
【００７２】
［実施例３２］
Ｓｉ基板上に、表３５に示す各材料を表３５に記載の膜厚で順次真空蒸着法により積層して帯域フィルタを作製した。ここで、Ｙ２Ｏ３を用いて密着力強化層を、基板と最初の光学機能層（第２層）との間、及び光学機能層の層間に形成した。なお、各層の膜厚は設計中心波長λ０に対する比として表中に示した。
得られた帯域フィルタの透過率分布を図３６に示す。３〜５μｍの帯域を選択的に透過する良好な帯域フィルタ性能が得られた。
【００７３】
【表３５】
2014032213.tif 000037
【符号の説明】
【００７４】
１００、２００、３００  光学機能膜
【図１】
2014032213.tif 000038
【図２】
2014032213.tif 000039
【図３】
2014032213.tif 000040
【図４】
2014032213.tif 000041
【図５】
2014032213.tif 000042
【図６】
2014032213.tif 000043
【図７】
2014032213.tif 000044
【図８】
2014032213.tif 000045
【図９】
2014032213.tif 000046
【図１０】
2014032213.tif 000047
【図１１】
2014032213.tif 000048
【図１２】
2014032213.tif 000049
【図１３】
2014032213.tif 000050
【図１４】
2014032213.tif 000051
【図１５】
2014032213.tif 000052
【図１６】
2014032213.tif 000053
【図１７】
2014032213.tif 000054
【図１８】
2014032213.tif 000055
【図１９】
2014032213.tif 000056
【図２０】
2014032213.tif 000057
【図２１】
2014032213.tif 000058
【図２２】
2014032213.tif 000059
【図２３】
2014032213.tif 000060
【図２４】
2014032213.tif 000061
【図２５】
2014032213.tif 000062
【図２６】
2014032213.tif 000063
【図２７】
2014032213.tif 000064
【図２８】
2014032213.tif 000065
【図２９】
2014032213.tif 000066
【図３０】
2014032213.tif 000067
【図３１】
2014032213.tif 000068
【図３２】
2014032213.tif 000069
【図３３】
2014032213.tif 000070
【図３４】
2014032213.tif 000071
【図３５】
2014032213.tif 000072
【図３６】
2014032213.tif 000073