(57)【要約】      （修正有）【課題】耐湿性に優れ、かつ、深紫外光の斜め入射に対しても反射率の小さい、深紫外発光デバイスの用途に供して好適な反射防止膜を提供する。【解決手段】本発明の反射防止膜１０は、窓材Ｗ上に設けられる、第１屈折率を有する第１層１１０と、第２屈折率を有する第２層１２０と、第３屈折率を有する第３層１３０と、を備え、波長２８０ｎｍにおいて、前記第１屈折率が１．６以上２．０以下であり、前記第２屈折率は、２．０以上２．７以下であり、かつ、前記第１屈折率よりも大きく、前記第３屈折率は、１．３以上１．６以下であり、かつ、前記第１屈折率よりも小さく、前記第１屈折率、前記第２屈折率および前記第３屈折率を構成する材料は互いに異なる酸化物から構成される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な窓材上に設けられ、中心発光波長λが２６０ｎｍ以上３４０ｎｍ以下の範囲内の深紫外光の反射を防止する反射防止膜であって、
前記窓材上に設けられる、第１屈折率を有する第１層と、
該第１層上の、第２屈折率を有する第２層と、
該第２層上の、第３屈折率を有する第３層と、を備え、
波長２８０ｎｍにおいて、
前記第１屈折率が１．６以上２．０以下であり、
前記第２屈折率は、２．０以上２．７以下であり、かつ、前記第１屈折率よりも大きく、
前記第３屈折率は、１．３以上１．６以下であり、かつ、前記第１屈折率よりも小さく、
前記第１屈折率、前記第２屈折率および前記第３屈折率を有する層の材料は互いに異なる酸化物から構成されることを特徴とする反射防止膜。
【請求項２】
前記第１層の光学膜厚ｎｄ１、前記第２層の光学膜厚ｎｄ２、前記第３層の光学膜厚ｎｄ３が、前記中心発光波長λに対して、
０．２４λ≦ｎｄ１≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ２≦０．２６λ
０．２６λ≦ｎｄ３≦０．２８λ
を満足する、請求項１に記載の反射防止膜。
【請求項３】
前記２．０以上２．７以下の第２屈折率を有する第４層と、
該第４層上の、前記１．６以上２．０以下の第１屈折率を有する第５層と、をさらに備え、
前記第４層および前記第５層は、前記第１層および第２層の間に設けられる、請求項１または２に記載の反射防止膜。
【請求項４】
前記２．０以上２．７以下の第２屈折率を有する第４層と、
該第４層上の、前記１．３以上１．６以下の第３屈折率を有する第５層と、をさらに備え、
前記第４層および前記第５層は、前記窓材および第１層の間に設けられる、請求項１または２に記載の反射防止膜。
【請求項５】
前記第１層の光学膜厚ｎｄ１、前記第２層の光学膜厚ｎｄ２、前記第３層の光学膜厚ｎｄ３、前記第４層の光学膜厚ｎｄ４および前記第５層の光学膜厚ｎｄ５が、前記中心発光波長λに対して、
０．２４λ≦ｎｄ１≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ２≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ３≦０．２８λ
０．４８λ≦ｎｄ４≦０．５２λ
０．４８λ≦ｎｄ５≦０．５２λ
を満足する、請求項１に従属する請求項３または４に記載の反射防止膜。
【請求項６】
前記第１屈折率を有する層の材料がＡｌ２Ｏ３であり、前記第２屈折率を有する層の材料がＨｆＯ２であり、前記第３屈折率を有する層の材料がＳｉＯ２である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の反射防止膜。
【請求項７】
透明な窓材上に設けられ、中心発光波長λが２６０ｎｍ以上３４０ｎｍ以下の範囲内の深紫外光の反射を防止する反射防止膜であって、
前記窓材上に設けられる、第２屈折率を有する第１層と、
該第１層上の、第１屈折率を有する第２層と、
該第２層上の、第３屈折率を有する第３層と、
該第３層上の、前記第２屈折率を有する第４層と、
該第４層上の、前記第３屈折率を有する第５層と、を備え、
波長２８０ｎｍにおいて、
前記第１屈折率が１．６以上２．０以下であり、
前記第２屈折率は、前記第１屈折率よりも大きく、かつ、２．０以上２．７以下であり、
前記第３屈折率は、前記第１屈折率よりも小さく、かつ、１．３以上１．６以下であり、
前記第１屈折率、前記第２屈折率および前記第３屈折率を有する層の材料は互いに異なる酸化物から構成されることを特徴とする反射防止膜。
【請求項８】
前記第１層の光学膜厚ｎｄ１、前記第２層の光学膜厚ｎｄ２、前記第３層の光学膜厚ｎｄ３、前記第４層の光学膜厚ｎｄ４および前記第５層の光学膜厚ｎｄ５が、前記中心発光波長λに対して、
０．２４λ≦ｎｄ１≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ２≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ３≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ４≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ５≦０．２６λ
を満足する、請求項７に記載の反射防止膜。
【請求項９】
前記第１屈折率を有する層の材料がＡｌ２Ｏ３であり、前記第２屈折率を有する層の材料がＨｆＯ２であり、前記第３屈折率を有する層の材料がＳｉＯ２である、請求項７または８に記載の反射防止膜。
【請求項１０】
透明な窓材上に設けられ、中心発光波長λが２６０ｎｍ以上３４０ｎｍ以下の範囲内の深紫外光の反射を防止する反射防止膜であって、
前記窓材上に設けられる、第１屈折率を有する第１層と、
該第１層上の、第２屈折率を有する第２層と、
該第２層上の、第３屈折率を有する第３層と、
該第３層上の、前記第１屈折率を有する第４層と、
該第４層上の、前記第３屈折率を有する第５層と、を備え、
波長２８０ｎｍにおいて、
前記第１屈折率が１．６以上２．０以下であり、
前記第２屈折率は、前記第１屈折率よりも大きく、かつ、２．０以上２．７以下であり、
前記第３屈折率は、前記第１屈折率よりも小さく、かつ、１．３以上１．６以下であり、
前記第１屈折率、前記第２屈折率および前記第３屈折率を有する層の材料は互いに異なる酸化物から構成されることを特徴とする反射防止膜。
【請求項１１】
前記第１層の光学膜厚ｎｄ１、前記第２層の光学膜厚ｎｄ２、前記第３層の光学膜厚ｎｄ３、前記第４層の光学膜厚ｎｄ４および前記第５層の光学膜厚ｎｄ５が、前記中心発光波長λに対して、
０．４８λ≦ｎｄ１≦０．５２λ
０．４８λ≦ｎｄ２≦０．５２λ
０．２４λ≦ｎｄ３≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ４≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ５≦０．２６λ
を満足する、請求項１０に記載の反射防止膜。
【請求項１２】
前記第１屈折率を有する層の材料がＡｌ２Ｏ３であり、前記第２屈折率を有する層の材料がＨｆＯ２であり、前記第３屈折率を有する層の材料がＳｉＯ２である、請求項１０または１１に記載の反射防止膜。
【請求項１３】
透明な窓材上に設けられ、中心発光波長λが２６０ｎｍ以上３４０ｎｍ以下の範囲内の深紫外光の反射を防止する反射防止膜であって、
前記窓材上に設けられる、第２屈折率を有する第１層と、
該第１層上の、第３屈折率を有する第２層と、
該第２層上の、前記第２屈折率を有する第３層と、
該第３層上の、前記第３屈折率を有する第４層と、を備え、
波長２８０ｎｍにおいて、
前記第２屈折率は、２．０以上２．７以下であり、
前記第３屈折率は、１．３以上１．６以下であり、
前記第２屈折率および前記第３屈折率を有する層の材料は互いに異なる酸化物から構成されることを特徴とする反射防止膜。
【請求項１４】
前記第１層の光学膜厚ｎｄ１、前記第２層の光学膜厚ｎｄ２、前記第３層の光学膜厚ｎｄ３および前記第４層の光学膜厚ｎｄ４が、前記中心発光波長λに対して、
０．４８λ≦ｎｄ１≦０．５２λ
０．３４λ≦ｎｄ２≦０．３８λ
０．０５λ≦ｎｄ３≦０．１５λ
０．３０λ≦ｎｄ４≦０．３４λ
を満足する、請求項１３に記載の反射防止膜。
【請求項１５】
前記第２屈折率を有する層の材料がＨｆＯ２であり、前記第３屈折率を有する層の材料がＳｉＯ２であり、
前記第１層の光学膜厚ｎｄ１、前記第２層の光学膜厚ｎｄ２、前記第３層の光学膜厚ｎｄ３および前記第４層の光学膜厚ｎｄ４が、前記中心発光波長λに対して、
０．４８λ≦ｎｄ１≦０．５２λ
０．３５λ≦ｎｄ２≦０．３７λ
０．０５λ≦ｎｄ３≦０．１５λ
０．３０λ≦ｎｄ４≦０．３４λ
を満足する、請求項１３に記載の反射防止膜。
【請求項１６】
中心発光波長λが２６０ｎｍ以上３４０ｎｍ以下の範囲内の深紫外ＬＥＤチップと、
前記深紫外ＬＥＤチップの光取出し側に設けられる透明な窓材と、を備える深紫外発光デバイスにおいて、
前記窓材の、少なくとも前記深紫外ＬＥＤチップと反対側の面に、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の反射防止膜が設けられることを特徴とする深紫外発光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射防止膜および該反射防止膜を備える深紫外発光デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
波長２００〜３５０ｎｍの光は深紫外光と呼ばれ、中でも波長２６０〜３４０ｎｍの深紫外光は、感光性を有する樹脂の硬化や、物質の検出や組成分析等のセンシング、水や物質表面の殺菌や消毒といった様々な用途に使用されている。このような深紫外光を発光する発光装置として、深紫外発光デバイス（ＤＵＶ−ＬＥＤ）が知られている。
【０００３】
ここで、発光波長が可視広域となる青色発光デバイスなどでは、青色ＬＥＤチップをシリコン樹脂（シリコーン）やエポキシ樹脂など樹脂材料により被覆して封止することが一般的である。しかしながら、深紫外光は樹脂を構成する高分子鎖を切断するため、深紫外ＬＥＤチップを被覆して封止すると、樹脂材料が劣化してしまう。
【０００４】
そこで、深紫外発光デバイスにおいては、例えば図１に示すＳＭＤ（Surface Mount Device）構造のように、深紫外ＬＥＤチップ１は容器としてのセラミックキャリアＣおよび透明な石英などからなる窓材Ｗにより封止され、容器内は中空とされる。なお、図１における容器内の中空の空間は深紫外ＬＥＤチップ１の腐蝕を防止するため、窒素などの不活性ガスで満たされている。また、図１において、電極Ｅ１，Ｅ２は深紫外ＬＥＤチップ１に電気的に接続している。このような中空型構造の紫外発光デバイスが、例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２４４１７０号公報
【特許文献２】特開平１０−２６８１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、深紫外ＬＥＤチップ１から放射される深紫外光は、容器内の中空空間を経て窓材Ｗを透過し、さらに空気中へと進む。ここで、深紫外光が窓材Ｗを通過する際、窓材Ｗの屈折率と、空気の屈折率との差から、窓材Ｗの界面では所定の割合で反射光が生ずる。すなわち、図２（Ａ），（Ｂ）に模式的に示すように、深紫外光Ｌが窓材Ｗに入射する際、窓材Ｗの深紫外ＬＥＤチップ側の界面で反射光Ｒ１が生じ、さらに、深紫外光Ｌが窓材Ｗから空気中に透過する際にも、窓材Ｗの空気側の界面で再反射光Ｒ２が生じる。なお、図の簡略化のため、入射光の屈折については図２（Ｂ）に示しておらず、後述の図３（Ｂ）においても同様である。
【０００７】
深紫外光Ｌの波長λを２８０ｎｍとし、窓材Ｗが石英（屈折率：１．４９）からなる場合の、深紫外光Ｌの透過率を具体的に説明する。図２（Ａ）に示すように深紫外光Ｌが窓材Ｗに垂直入射する際、入射と透過のそれぞれにおいて反射率は約４％であるため、最終的な透過率は約９２％となる。また、深紫外ＬＥＤチップ１による配光分布に関しては、一般的に半値角（２θ１／２）が１２０〜１５０度程度であるため、深紫外光Ｌが窓材Ｗに斜め入射する場合の反射率も考慮する必要がある。図２（Ｂ）に示すように深紫外光Ｌが窓材Ｗに４５度の角度で斜め入射する場合、入射と透過のそれぞれにおいて反射率は約９％であるため、最終的な透過率は約８２％となる。
【０００８】
一般的に深紫外ＬＥＤチップから大きな発光出力を得ることは容易ではなく、これまで、深紫外ＬＥＤチップからの発光出力を改善する試みは種々行われてきた。本発明者は、深紫外発光デバイスとしての最終的な発光出力を増大させるため、上述した紫外光の反射による損失に着目し、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、窓材Ｗへの深紫外光Ｌの入射面および透過面に反射防止膜Ｆ１および／または反射防止膜Ｆ２を設けることを想起した。深紫外光Ｌが窓材Ｗに４５度の角度で斜め入射する場合の損失を、例えば１％ずつとすることができれば、最終的な透過率は９８％となるため、深紫外発光デバイスとしての発光出力を従来技術の深紫外発光デバイスよりも大幅に増大できることが見込まれる。
【０００９】
さて、従来より、低屈折率膜と、高屈折率膜とを交互に積層してなる反射膜は知られている。深紫外線の反射防止膜としては、露光器（ステッパ）において用いられる多層反射防止膜が例えば特許文献２に開示されている。特許文献２において用いられる高屈折率層の材料はフッ化ランタン（LaF3）などのフッ化物であり、低屈折率層の材料もフッ化マグネシウム（MgF2）またはクライオライト（Na3AlF6）などのフッ化物である。なお、特許文献２においては、低屈折率膜が、入射媒質と反対側の層であり、空気などの気体、すなわち外部と接する面となる。
【００１０】
フッ化マグネシウム（MgF2）またはクライオライト（Na3AlF6）などのフッ化物は吸湿性があることが知られるものの、露光機の場合、鏡筒内が窒素などの不活性ガスで充填されるなどするため、これらフッ化物の吸湿性については問題となり難い。これに対して、深紫外発光デバイスは用途によっては水分を含む空気中に曝され得るし、高温多湿環境下に置かれることもあるため、反射防止膜の耐湿性（耐環境性）は必須である。したがって、特許文献２などで知られる反射防止膜を深紫外発光デバイスにそのまま適用することはできない。また、前述のとおり、深紫外ＬＥＤチップの配向分布を踏まえれば、斜め入射時の損失を考慮する必要もある。なお、露光器（ステッパ）において用いられるレーザーの配向分布は非常に狭く、特許文献２などの露光器（ステッパ）用に合わせた反射防止膜は、配向分布の広い深紫外発光デバイスにそのまま適用することはできない。
【００１１】
そこで、本発明は、耐湿性に優れ、かつ、深紫外光の斜め入射に対しても反射率の小さい、深紫外発光デバイスの用途に供して好適な反射防止膜を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、上記課題を解決する方途について鋭意検討した。そして、耐湿性に優れた酸化物よりなる層を適切な順序で設けることで、深紫外発光デバイスの用途に特に適した、耐湿性に優れ、かつ、斜め入射に対しても反射率の小さい反射防止膜が得られることを知見し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
すなわち、本発明の要旨構成は以下の通りである。
（１）透明な窓材上に設けられ、中心発光波長λが２６０ｎｍ以上３４０ｎｍ以下の範囲内の深紫外光の反射を防止する反射防止膜であって、
前記窓材上に設けられる、第１屈折率を有する第１層と、
該第１層上の、第２屈折率を有する第２層と、
該第２層上の、第３屈折率を有する第３層と、を備え、
波長２８０ｎｍにおいて、
前記第１屈折率が１．６以上２．０以下であり、
前記第２屈折率は、２．０以上２．７以下であり、かつ、前記第１屈折率よりも大きく、
前記第３屈折率は、１．３以上１．６以下であり、かつ、前記第１屈折率よりも小さく、
前記第１屈折率、前記第２屈折率および前記第３屈折率を有する層の材料は互いに異なる酸化物から構成されることを特徴とする反射防止膜。
【００１４】
（２）前記第１層の光学膜厚ｎｄ１、前記第２層の光学膜厚ｎｄ２、前記第３層の光学膜厚ｎｄ３が、前記中心発光波長λに対して、
０．２４λ≦ｎｄ１≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ２≦０．２６λ
０．２６λ≦ｎｄ３≦０．２８λ
を満足する、前記（１）に記載の反射防止膜。
【００１５】
（３）前記第２屈折率を有する第４層と、
該第４層上の、前記第１屈折率を有する第５層と、をさらに備え、
前記第４層および前記第５層は、前記第１層および第２層の間に設けられる、前記（１）または（２）に記載の反射防止膜。
【００１６】
（４）前記第２屈折率を有する第４層と、
該第４層上の、前記第３屈折率を有する第５層と、をさらに備え、
前記第４層および前記第５層は、前記窓材および第１層の間に設けられる、前記（１）または（２）に記載の反射防止膜。
【００１７】
（５）前記第１層の光学膜厚ｎｄ１、前記第２層の光学膜厚ｎｄ２、前記第３層の光学膜厚ｎｄ３、前記第４層の光学膜厚ｎｄ４および前記第５層の光学膜厚ｎｄ５が、前記中心発光波長λに対して、
０．２４λ≦ｎｄ１≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ２≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ３≦０．２８λ
０．４８λ≦ｎｄ４≦０．５２λ
０．４８λ≦ｎｄ５≦０．５２λ
を満足する、前記（１）に従属する前記（３）または、前記（１）に従属する前記（４）に記載の反射防止膜。
【００１８】
なお、前記（１）に従属する前記（３）に記載の反射防止膜とは、前記（１）には従属するが、前記（２）には従属しない前記（３）に記載の反射防止膜のことを意味する。同様に、前記（１）に従属する前記（４）に記載の反射防止膜とは、前記（１）には従属するが、前記（２）には従属しない前記（４）に記載の反射防止膜のことを意味する。
【００１９】
（６）前記第１屈折率を有する層の材料がＡｌ２Ｏ３であり、前記第２屈折率を有する層の材料がＨｆＯ２であり、前記第３屈折率を有する層の材料がＳｉＯ２である、前記（１）〜（５）のいずれか１項に記載の反射防止膜。
【００２０】
（７）透明な窓材上に設けられ、中心発光波長λが２６０ｎｍ以上３４０ｎｍ以下の範囲内の深紫外光の反射を防止する反射防止膜であって、
前記窓材上に設けられる、第２屈折率を有する第１層と、
該第１層上の、第１屈折率を有する第２層と、
該第２層上の、第３屈折率を有する第３層と、
該第３層上の、前記第２屈折率を有する第４層と、
該第４層上の、前記第３屈折率を有する第５層と、を備え、
波長２８０ｎｍにおいて、
前記第１屈折率が１．６以上２．０以下であり、
前記第２屈折率は、前記第１屈折率よりも大きく、かつ、２．０以上２．７以下であり、
前記第３屈折率は、前記第１屈折率よりも小さく、かつ、１．３以上１．６以下であり、
前記第１屈折率、前記第２屈折率および前記第３屈折率を有する層の材料は互いに異なる酸化物から構成されることを特徴とする反射防止膜。
【００２１】
（８）前記第１層の光学膜厚ｎｄ１、前記第２層の光学膜厚ｎｄ２、前記第３層の光学膜厚ｎｄ３、前記第４層の光学膜厚ｎｄ４および前記第５層の光学膜厚ｎｄ５が、前記中心発光波長λに対して、
０．２４λ≦ｎｄ１≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ２≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ３≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ４≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ５≦０．２６λ
を満足する、前記（７）に記載の反射防止膜。
【００２２】
（９）前記第１屈折率を有する層の材料がＡｌ２Ｏ３であり、前記第２屈折率を有する層の材料がＨｆＯ２であり、前記第３屈折率を有する層の材料がＳｉＯ２である、前記（７）または（８）に記載の反射防止膜。
【００２３】
（１０）透明な窓材上に設けられ、中心発光波長λが２６０ｎｍ以上３４０ｎｍ以下の範囲内の深紫外光の反射を防止する反射防止膜であって、
前記窓材上に設けられる、第１屈折率を有する第１層と、
該第１層上の、第２屈折率を有する第２層と、
該第２層上の、第３屈折率を有する第３層と、
該第３層上の、前記第１屈折率を有する第４層と、
該第４層上の、前記第３屈折率を有する第５層と、を備え、
波長２８０ｎｍにおいて、
前記第１屈折率が１．６以上２．０以下であり、
前記第２屈折率は、前記第１屈折率よりも大きく、かつ、２．０以上２．７以下であり、
前記第３屈折率は、前記第１屈折率よりも小さく、かつ、１．３以上１．６以下であり、
前記第１屈折率、前記第２屈折率および前記第３屈折率を有する層の材料は互いに異なる酸化物から構成されることを特徴とする反射防止膜。
【００２４】
（１１）前記第１層の光学膜厚ｎｄ１、前記第２層の光学膜厚ｎｄ２、前記第３層の光学膜厚ｎｄ３、前記第４層の光学膜厚ｎｄ４および前記第５層の光学膜厚ｎｄ５が、前記中心発光波長λに対して、
０．４８λ≦ｎｄ１≦０．５２λ
０．４８λ≦ｎｄ２≦０．５２λ
０．２４λ≦ｎｄ３≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ４≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ５≦０．２６λ
を満足する、前記（１０）に記載の反射防止膜。
【００２５】
（１２）前記第１屈折率を有する層の材料がＡｌ２Ｏ３であり、前記第２屈折率を有する層の材料がＨｆＯ２であり、前記第３屈折率を有する層の材料がＳｉＯ２である、前記（１０）または（１１）に記載の反射防止膜。
【００２６】
（１３）透明な窓材上に設けられ、中心発光波長λが２６０ｎｍ以上３４０ｎｍ以下の範囲内の深紫外光の反射を防止する反射防止膜であって、
前記窓材上に設けられる、第２屈折率を有する第１層と、
該第１層上の、第３屈折率を有する第２層と、
該第２層上の、前記第２屈折率を有する第３層と、
該第３層上の、前記第３屈折率を有する第４層と、を備え、
波長２８０ｎｍにおいて、
前記第２屈折率は、２．０以上２．７以下であり、
前記第３屈折率は、１．３以上１．６以下であり、
前記第２屈折率および前記第３屈折率を有する層の材料は互いに異なる酸化物から構成されることを特徴とする反射防止膜。
【００２７】
（１４）前記第１層の光学膜厚ｎｄ１、前記第２層の光学膜厚ｎｄ２、前記第３層の光学膜厚ｎｄ３および前記第４層の光学膜厚ｎｄ４が、前記中心発光波長λに対して、
０．４８λ≦ｎｄ１≦０．５２λ
０．３４λ≦ｎｄ２≦０．３８λ
０．０５λ≦ｎｄ３≦０．１５λ
０．３０λ≦ｎｄ４≦０．３４λ
を満足する、前記（１３）に記載の反射防止膜。
【００２８】
（１５）前記第２屈折率を有する層の材料がＨｆＯ２であり、前記第３屈折率を有する層の材料がＳｉＯ２であり、
前記第１層の光学膜厚ｎｄ１、前記第２層の光学膜厚ｎｄ２、前記第３層の光学膜厚ｎｄ３および前記第４層の光学膜厚ｎｄ４が、前記中心発光波長λに対して、
０．４８λ≦ｎｄ１≦０．５２λ
０．３５λ≦ｎｄ２≦０．３７λ
０．０５λ≦ｎｄ３≦０．１５λ
０．３０λ≦ｎｄ４≦０．３４λ
を満足する、前記（１３）に記載の反射防止膜。
【００２９】
（１６）中心発光波長λが２６０ｎｍ以上３４０ｎｍ以下の範囲内の深紫外ＬＥＤチップと、
前記深紫外ＬＥＤチップの光取出し側に設けられる透明な窓材と、を備える深紫外発光デバイスにおいて、
前記窓材の、少なくとも前記深紫外ＬＥＤチップと反対側の面に、前記（１）〜（１５）のいずれか１項に記載の反射防止膜が設けられることを特徴とする深紫外発光デバイス。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、耐湿性に優れ、かつ、深紫外光の斜め入射に対しても反射率の小さい、深紫外発光デバイスの用途に供して好適な反射防止膜を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】一般的な中空型構造の深紫外発光デバイスを説明する模式図である。
【図２】深紫外光が透明な窓材を通過する際の反射を説明する模式図であり、（Ａ）は垂直入射を、（Ｂ）は斜め入射を示す。
【図３】深紫外光が透明な窓材を通過する際の反射を説明する模式図であり、（Ａ）は垂直入射を、（Ｂ）は斜め入射を示す。
【図４】本発明による第１実施形態の反射防止膜を説明する模式図である。
【図５】本発明による第１実施形態の、第１変形態様の反射防止膜を説明する模式図である。
【図６】本発明による第１実施形態の、第２変形態様の反射防止膜を説明する模式図である。
【図７】本発明による第２実施形態の反射防止膜を説明する模式図である。
【図８】本発明による第３実施形態の反射防止膜を説明する模式図である。
【図９】本発明による第４実施形態の反射防止膜を説明する模式図である。
【図１０】本発明による第１実施形態の反射防止膜を備える深紫外発光デバイスの模式図である。
【図１１】発明例１の分光反射率を示すグラフであり、（Ａ）は垂直入射に対する分光反射率であり、（Ｂ）は４５度斜め入射に対する分光反射率である。
【図１２】発明例２−１および発明例２−２の分光反射率を示すグラフであり、（Ａ）は垂直入射に対する分光反射率であり、（Ｂ）は４５度斜め入射に対する分光反射率である。
【図１３】発明例３−１および発明例３−２の分光反射率を示すグラフであり、（Ａ）は垂直入射に対する分光反射率であり、（Ｂ）は４５度斜め入射に対する分光反射率である。
【図１４】発明例１１，１２−１，１３−１の分光反射率を示すグラフであり、（Ａ）は垂直入射に対する分光反射率であり、（Ｂ）は４５度斜め入射に対する分光反射率である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、同一の構成要素には原則として同一の参照番号を付して、説明を省略する。また、各図において、説明の便宜上、窓材および各層の縦横の比率を実際の比率から誇張して示している。以下、第１屈折率乃至第３屈折率の値を波長２８０ｎｍにおける屈折率により表すが、２６０ｎｍ以上３４０ｎｍ以下において屈折率の値が大きく変わることは無いため、本発明に従う反射防止膜は、特許請求の範囲の記載に基づき、中心発光波長が２６０ｎｍ以上３４０ｎｍ以下の範囲内の深紫外光に対して適用されることは当業者に当然に理解される。
【００３３】
（第１実施形態：反射防止膜１０）
図４に示すように、第１実施形態による反射防止膜１０は、透明な窓材Ｗ上に設けられ、中心発光波長λが２６０ｎｍ以上３４０ｎｍ以下の範囲内の深紫外光の反射を防止する。ここで、反射防止膜１０は、窓材Ｗ上に設けられる、第１屈折率を有する第１層１１０と、第１層１１０上の、第２屈折率を有する第２層１２０と、第２層１２０上の、第３屈折率を有する第３層１３０と、を備える。そして、波長２８０ｎｍにおいて、第１屈折率が１．６以上２．０以下であり、第２屈折率は、２．０以上２．７以下であり、かつ、第１屈折率よりも大きく、第３屈折率は、１．３以上１．６以下であり、かつ、第１屈折率よりも小さい。さらに、第１屈折率、第２屈折率および第３屈折率を有する層の材料は互いに異なる酸化物から構成される。そして、反射防止膜１０において、第３層１３０が、窓材Ｗに向けた光が入射する面または窓材Ｗから出る光を放射する面となる。反射防止膜１０は、各層１１０，１２０，１３０が酸化物により構成されるため、反射防止膜１０は耐湿性に優れる。さらに、各層１１０，１２０，１３０が上記屈折率の条件を満足するため、深紫外光の斜め入射に対しても反射防止膜１０の反射率が小さい。以下、各構成の詳細を順次説明する。
【００３４】
＜窓材＞
窓材Ｗは、中心発光波長λが２６０ｎｍ以上３４０ｎｍ以下の範囲内の深紫外光に対して透明である。なお、ここで言う透明とは、波長２６０ｎｍ以上３４０ｎｍ以下の範囲内において、透過率が８０％以上であることをいう。本発明に従う反射防止膜は、窓材Ｗの屈折率中心発光波長λに対して屈折率が１．４０以上１．８０以下である窓材Ｗに供して好適である。さらに、窓材Ｗは耐湿性に優れることが好ましく、２０℃の水に対する溶解度が９．８０×１０−５［ｇ／１００ｇ−Ｈ２Ｏ］以下であることが好ましく、常温の水に対して不溶であることが特に好ましい。このような窓材Ｗの具体例として、石英(Quartz Single Crystals; 屈折率: 1.49)、溶融石英(Fused Silica; 屈折率: 1.49)、サファイア（Al2O3; 屈折率: 1.71)を例示することができる。
【００３５】
＜第１層１１０＞
第１層１１０は、窓材Ｗ上に設けられ、第１屈折率を有し、第１屈折率は、波長２８０ｎｍにおいて、１．６以上２．０以下とし、１．６以上１．８以下であることがより好ましい。耐湿性に優れ、かつ、上記屈折率を満足する第１屈折率を有する層の材料として、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を用いることが特に好ましいが、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などを用いることもできるし、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を質量％で９０％以上含む混合物を用いてもよい。ただし、このような混合物は上記屈折率を満足するものとする。
【００３６】
＜第２層１２０＞
第２層１２０は、第１層１１０上に設けられ、第２屈折率を有し、第２屈折率は、波長２８０ｎｍにおいて、２．０以上２．７以下とし、２．０以上２．５以下であることがより好ましい。耐湿性に優れ、かつ、上記屈折率を満足する第２屈折率を有する層の材料として、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）を用いることが特に好ましいが、酸化スカンジウム(III)（Ｓｃ２Ｏ３）などを用いることもできるし、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）を質量％で９０％以上含む混合物を用いてもよい。ただし、このような混合物は上記屈折率を満足するものとする。
【００３７】
＜第３層１３０＞
第３層１３０は、第２層１２０上に設けられ、第３屈折率を有し、第３屈折率は、波長２８０ｎｍにおいて、１．３以上１．６以下とし、１．４以上１．５以下であることがより好ましい。耐湿性に優れ、かつ、上記屈折率を満足する第３屈折率を有する層の材料として、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を用いることが特に好ましい。なお、上記屈折率を満足すれば、第３屈折率を有する層の材料には、二酸化ケイ素以外にも、多少の不純物が含まれてもよい。
【００３８】
＜光学膜厚＞
ここで、深紫外光に対する反射率をより確実に低減するため、第１層１１０の光学膜厚ｎｄ１、第２層１２０の光学膜厚ｎｄ２、第３層１３０の光学膜厚ｎｄ３が、中心発光波長λに対して、下記条件を満足することが好ましい。
０．２４λ≦ｎｄ１≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ２≦０．２６λ
０．２６λ≦ｎｄ３≦０．２８λ
なお、光学膜厚ｎｄとは、各層の屈折率（ｎ）と、物理膜厚（ｄ）との積（ｎ×ｄ）を意味する。
【００３９】
ここで、上述した各層１１０，１２０，１３０は一般的な手法により成膜することができ、例えば真空蒸着法、ＲＦスパッタリング法、イオンプレーティング法などのＰＶＤ法により順次成膜すればよい。また、ＣＶＤ法でも各層を成膜することができる。製造コストおよび加工精度の点では、真空蒸着法を用いることがより好ましい。真空蒸着法には、電子ビーム式および抵抗加熱式のいずれも適用可能である。また、後述の第１変形態様、第２変形態様、第２実施形態、第３実施形態および第４実施形態においても、同様の一般的な手法により各層を成膜することができる。
【００４０】
さて、第１実施形態に従う反射防止膜は上述の第１層１１０、第２層１２０および第３層１３０の３層構造からなることが、製造コストおよび反射防止膜としての構造の単純化の点では好ましい。しかしながら、以下の第１変形態様および第２変形態様において述べるように、さらに第４層１４１，１４２および第５層１５１，１５２を備えることも好ましい。
【００４１】
（第１実施形態の第１変形態様：反射防止膜１１）
図５に示すように、第１実施形態の第１変形態様による反射防止膜１１では、前述の反射防止膜１０に対し、２．０以上２．７以下の第２屈折率を有する第４層１４１と、第４層１４１上の、１．６以上２．０以下の第１屈折率を有する第５層１５１と、をさらに備える。そして、第４層１４１および第５層１５１は、第１層１１０および第２層１２０の間に設けられる。すなわち、第１変形態様による反射防止膜１１では、窓材Ｗの側から順に、第１層１１０、第４層１４１、第５層１５１、第２層１２０および第３層１３０が設けられ、第３層１３０が窓材Ｗに向けた光が入射する面または窓材Ｗから出る光を放射する面となる。
【００４２】
＜第４層１４１＞
第４層１４１は、波長２８０ｎｍにおいて、本第１実施形態の第２層１２０について既述の第２屈折率を満足すれば、第２層１２０と同じ材料であっても、異なる材料であっても構わない。ただし、製造コストおよび反射防止膜としての構造の単純化の観点から、第４層１４１と第２層１２０は同じ材料であることが好ましく、いずれも酸化ハフニウムであることが好ましい。
【００４３】
＜第５層１５１＞
また、第５層１５１についても、波長２８０ｎｍにおいて、本第１実施形態の第１層１１０について既述の第１屈折率を満足すれば、第１層１１０と同じ材料であっても、異なる材料であっても構わない。ただし、製造コストおよび反射防止膜としての構造の単純化の観点から、第５層１５１と第１層１１０は同じ材料であることが好ましく、いずれも酸化アルミニウムであることが好ましい。
【００４４】
＜光学膜厚＞
また、反射率をより確実に低減するため、第１層１１０の光学膜厚ｎｄ１、第２層１２０の光学膜厚ｎｄ２、第３層１３０の光学膜厚ｎｄ３、第４層１４１の光学膜厚ｎｄ４および第５層１５１の光学膜厚ｎｄ５が、中心発光波長λに対して、下記条件を満足することが好ましい。
０．２４λ≦ｎｄ１≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ２≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ３≦０．２８λ
０．４８λ≦ｎｄ４≦０．５２λ
０．４８λ≦ｎｄ５≦０．５２λ
【００４５】
すなわち、第１変形態様においては、各層の光学膜厚が、窓材Ｗの側から順に、
０．２４λ≦ｎｄ１≦０．２６λ
０．４８λ≦ｎｄ４≦０．５２λ
０．４８λ≦ｎｄ５≦０．５２λ
０．２４λ≦ｎｄ２≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ３≦０．２８λ
を満足することが好ましい。また、反射率を低減し、かつ、反射防止膜としての構造の単純化するため、第１変形態様においては、反射防止膜１１を上述の５層構造から構成することが好ましい。
【００４６】
（第１実施形態の第２変形態様：反射防止膜１２）
図６に示すように、第１実施形態の第２変形態様による反射防止膜１２では、前述の反射防止膜１０に対し、２．０以上２．７以下の第２屈折率を有する第４層１４２と、第４層１４２上の、１．３以上１．６以下の第３屈折率を有する第５層１５２と、をさらに備える。そして、第４層１４２および第５層１５２は、窓材Ｗおよび第１層１１０の間に設けられる。すなわち、第２変形態様による反射防止膜１２では、窓材Ｗの側から順に、第４層１４２、第５層１５２、第１層１１０、第２層１２０および第３層１３０が設けられ、第３層１３０が窓材Ｗに向けた光が入射する面または窓材Ｗから出る光を放射する面となる。
【００４７】
＜第４層１４２＞
第４層１４２は、波長２８０ｎｍにおいて、本第１実施形態の第２層１２０について既述の第２屈折率を満足すれば、第２層１２０と同じ材料であっても、異なる材料であっても構わない。ただし、製造コストおよび構造の単純化の観点から、第４層１４２と第２層１２０は同じ材料であることが好ましく、いずれも酸化ハフニウムであることが好ましい。
【００４８】
＜第５層１５２＞
また、第５層１５２についても、波長２８０ｎｍにおいて、本第１実施形態の第３層１３０について既述の第３屈折率を満足すれば、第３層１３０と同じ材料であっても、異なる材料であっても構わない。ただし、製造コストおよび構造の単純化の観点から、第５層１５２と第３層１３０は同じ材料であることが好ましく、いずれも二酸化ケイ素であることが好ましい。
【００４９】
＜光学膜厚＞
また、反射率をより確実に低減するため、第１層１１０の光学膜厚ｎｄ１、第２層１２０の光学膜厚ｎｄ２、第３層１３０の光学膜厚ｎｄ３、第４層１４２の光学膜厚ｎｄ４および第５層１５２の光学膜厚ｎｄ５が、中心発光波長λに対して、下記条件を満足することが好ましい。
０．２４λ≦ｎｄ１≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ２≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ３≦０．２８λ
０．４８λ≦ｎｄ４≦０．５２λ
０．４８λ≦ｎｄ５≦０．５２λ
【００５０】
すなわち、第２変形態様においては、各層の光学膜厚が、窓材Ｗの側から順に、
０．４８λ≦ｎｄ４≦０．５２λ
０．４８λ≦ｎｄ５≦０．５２λ
０．２４λ≦ｎｄ１≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ２≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ３≦０．２８λ
を満足することが好ましい。また、反射率を低減し、かつ、反射防止膜としての構造の単純化するため、第２変形態様においては、反射防止膜１２を上述の５層構造から構成することが好ましい。
【００５１】
次に、本発明による反射防止膜の第２、第３および第４の実施形態について説明する。これら実施形態は、第１実施形態と各層の屈折率については同じであり、各層の順序および好適な光学膜厚が異なる。以下、屈折率およびそれを有する層の材料の点で第１実施形態と重複する部分については、説明を省略する。
【００５２】
（第２実施形態：反射防止膜２０）
図７に示すように、第２実施形態による反射防止膜２０は、透明な窓材Ｗ上に設けられ、中心発光波長λが２６０ｎｍ以上３４０ｎｍ以下の範囲内の深紫外光の反射を防止する。ここで、反射防止膜２０は、窓材Ｗ上に設けられる、第２屈折率を有する第１層２１０と、第１層２１０上の、第１屈折率を有する第２層２２０と、第２層２２０上の、第３屈折率を有する第３層２３０と、第３層２３０上の、第２屈折率を有する第４層２４０と、第４層２４０上の、第３屈折率を有する第５層２５０と、を備える。そして、第１、第２および第３屈折率については前述の第１実施形態と同様である。すなわち、波長２８０ｎｍにおいて、第１屈折率が１．６以上２．０以下であり、第２屈折率は、２．０以上２．７以下であり、かつ、第１屈折率よりも大きく、第３屈折率は、１．３以上１．６以下であり、かつ、第１屈折率よりも小さい。さらに、第１屈折率、第２屈折率および第３屈折率を有する層の材料は互いに異なる酸化物から構成される。そして、反射防止膜２０において、第５層２５０が窓材Ｗに向けた光が入射する面または窓材Ｗから出る光を放射する面である。反射防止膜２０は、各層２１０，２２０，２３０，２４０，２５０が酸化物により構成されるため、反射防止膜２０は耐湿性に優れる。さらに、各層２１０，２２０，２３０，２４０，２５０が上記屈折率の条件を満足するため、深紫外光の斜め入射に対しても反射防止膜２０の反射率が小さい。
【００５３】
＜光学膜厚＞
ここで、深紫外光に対する反射率をより確実に低減するため、第１層２１０の光学膜厚ｎｄ１、第２層２２０の光学膜厚ｎｄ２、第３層２３０の光学膜厚ｎｄ３、第４層２４０の光学膜厚ｎｄ４および第５層２５０の光学膜厚ｎｄ５が、中心発光波長λに対して、下記条件を満足することが好ましい。
０．２４λ≦ｎｄ１≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ２≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ３≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ４≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ５≦０．２６λ
また、本第２実施形態においては、反射防止膜２０を上述の５層構造から構成することが好ましい。
【００５４】
（第３実施形態：反射防止膜３０）
図８に示すように、第３実施形態による反射防止膜３０は、透明な窓材Ｗ上に設けられ、中心発光波長λが２６０ｎｍ以上３４０ｎｍ以下の範囲内の深紫外光の反射を防止する。ここで、反射防止膜３０は、窓材Ｗ上に設けられる、第１屈折率を有する第１層３１０と、第１層３１０上の、第２屈折率を有する第２層３２０と、第２層３２０上の、第３屈折率を有する第３層３３０と、第３層３３０上の、第１屈折率を有する第４層３４０と、第４層３４０上の、第３屈折率を有する第５層３５０と、を備える。そして、そして、第１、第２および第３屈折率については前述の第１実施形態と同様である。すなわち、波長２８０ｎｍにおいて、第１屈折率が１．６以上２．０以下であり、第２屈折率は、２．０以上２．７以下であり、かつ、第１屈折率よりも大きく、第３屈折率は、１．３以上１．６以下であり、かつ、第１屈折率よりも小さい。さらに、第１屈折率、第２屈折率および第３屈折率を有する層の材料は互いに異なる酸化物から構成される。そして、反射防止膜３０において、第５層３５０が窓材Ｗに向けた光が入射する面または窓材Ｗから出る光を放射する面である。反射防止膜３０は、各層３１０，３２０，３３０，３４０，３５０が酸化物により構成されるため、反射防止膜３０は耐湿性に優れる。さらに、各層３１０，３２０，３３０，３４０，３５０が上記屈折率の条件を満足するため、深紫外光の斜め入射に対しても反射防止膜３０の反射率が小さい。
【００５５】
＜光学膜厚＞
ここで、深紫外光に対する反射率をより確実に低減するため、第１層３１０の光学膜厚ｎｄ１、第２層３２０の光学膜厚ｎｄ２、第３層３３０の光学膜厚ｎｄ３、第４層３４０の光学膜厚ｎｄ４および第５層３５０の光学膜厚ｎｄ５が、中心発光波長λに対して、下記条件を満足することが好ましい。
０．４８λ≦ｎｄ１≦０．５２λ
０．４８λ≦ｎｄ２≦０．５２λ
０．２４λ≦ｎｄ３≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ４≦０．２６λ
０．２４λ≦ｎｄ５≦０．２６λ
また、本第３実施形態においては、反射防止膜３０を上述の５層構造から構成することが好ましい。
【００５６】
（第４実施形態：反射防止膜４０）
図９に示すように、第４実施形態による反射防止膜４０は、透明な窓材Ｗ上に設けられ、中心発光波長λが２６０ｎｍ以上３４０ｎｍ以下の範囲内の深紫外光の反射を防止する。ここで、反射防止膜４０は、窓材Ｗ上に設けられる、第２屈折率を有する第１層４１０と、第１層４１０上の、第３屈折率を有する第２層４２０と、第２層４２０上の、第２屈折率を有する第３層４３０と、第３層４３０上の、第３屈折率を有する第４層４４０と、を備える。そして、そして、第２および第３屈折率については前述の第１実施形態と同様である。すなわち、波長２８０ｎｍにおいて、第２屈折率は、２．０以上２．７以下であり、第３屈折率は、１．３以上１．６以下である。さらに、第２屈折率および第３屈折率を有する層の材料は互いに異なる酸化物から構成される。そして、反射防止膜４０において、第４層４４０が窓材Ｗに向けた光が入射する面または窓材Ｗから出る光を放射する面である。反射防止膜４０は、各層４１０，４２０，４３０，４４０が酸化物により構成されるため、反射防止膜４０は耐湿性に優れる。さらに、各層４１０，４２０，４３０，４４０が上記屈折率の条件を満足するため、深紫外光の斜め入射に対しても反射防止膜４０の反射率が小さい。
【００５７】
＜光学膜厚＞
ここで、深紫外光に対する反射率をより確実に低減するため、第１層４１０の光学膜厚ｎｄ１、第２層４２０の光学膜厚ｎｄ２、第３層４３０の光学膜厚ｎｄ３および第４層４４０の光学膜厚ｎｄ４が、中心発光波長λに対して、下記条件を満足することが好ましい。
０．４８λ≦ｎｄ１≦０．５２λ
０．３４λ≦ｎｄ２≦０．３８λ
０．０５λ≦ｎｄ３≦０．１５λ
０．３０λ≦ｎｄ４≦０．３４λ
【００５８】
特に、第２屈折率を有する層の材料がＨｆＯ２であり、第３屈折率を有する層の材料がＳｉＯ２であり、光学膜厚ｎｄ１、ｎｄ２、ｎｄ３、ｎｄ４が、中心発光波長λに対して、下記条件を満足することが好ましい。
０．４８λ≦ｎｄ１≦０．５２λ
０．３５λ≦ｎｄ２≦０．３７λ
０．０５λ≦ｎｄ３≦０．１５λ
０．３０λ≦ｎｄ４≦０．３４λ
また、本第４実施形態においては、反射防止膜４０を上述の４層構造から構成することが好ましい。
【００５９】
実施例においても後述するが、上述した反射防止膜１０，１１，１２，２０，３０，４０を窓材Ｗに設けたときに、中心発光波長λが２６０ｎｍ以上３４０ｎｍ以下の範囲内の深紫外光に対する、窓材Ｗと反射防止膜との界面での反射率を垂直入射の場合に１％以下、４５度斜め入射の場合に２％以下とすることができる。そこで、窓材Ｗの表裏面に本発明に従う反射防止膜を設ければ、深紫外光の透過率を垂直入射の場合に９９％以上かつ、４５度斜め入射の場合に９８％以上とすることができる。
【００６０】
また、既述のとおり、本発明による反射防止膜であれば、耐湿性に優れるため、水分を含む空気に曝して使用することも可能である。したがって、本発明による反射防止膜は、深紫外発光デバイスの用途に供して好適である。また、本発明による反射防止膜は、中心発光波長λが２６０ｎｍ以上３４０ｎｍ以下の範囲内の深紫外光に対して好適であるのは既述のとおりであるが、中心発光波長λが２７０ｎｍ以上２９０ｎｍ以下の範囲内の深紫外光および３００ｎｍ以上３２０ｎｍ以下の範囲内の深紫外光に対しても、勿論好適である。
【００６１】
なお、本発明による反射防止膜の各層の屈折率などの光学定数および膜厚は、市販の反射分光膜厚計などを用いて測定することができる。
【００６２】
（第５実施形態：深紫外発光デバイス）
本発明の第５実施形態に従う深紫外発光デバイスは、図１０に模式的に示すように、中心発光波長λが２６０ｎｍ以上３４０ｎｍ以下の範囲内の深紫外ＬＥＤチップ１と、深紫外ＬＥＤチップ１の光取出し側に設けられる透明な窓材Ｗと、を備える。そして、窓材Ｗの、少なくとも深紫外ＬＥＤチップ１と反対側の面に反射防止膜１０が設けられる。
【００６３】
なお、深紫外発光デバイスにおいて、図１０に示すように、反射防止膜１０は、窓材Ｗの、深紫外ＬＥＤチップ１側の面にも設けられることが好ましい。また、窓材Ｗの表裏面側とも、図１０に示す反射防止膜１０に替えて、既述の反射防止膜１１，１２，２０，３０，４０のいずれを用いてもよい。窓材Ｗの表裏面に、同種の反射防止膜（例えば、表（おもて）面側に反射防止膜１０とし、裏面側に反射防止膜１０）を設けることが製造上好ましいが、層構造の異なる反射防止膜（例えば、表（おもて）面側に反射防止膜１０とし、裏面側に反射防止膜１１）が設けられても構わない。
【００６４】
深紫外ＬＥＤチップ１は一般的なものを用いることができる。例えばサファイア基板２上にＡｌＧａＮなどのIII族窒化物半導体からなる半導体層３をエピタキシャル成長させ、ｎ型層にはｎ型電極４を、ｐ型層にはｐ型電極５を蒸着法などにより形成し、個片化することで深紫外ＬＥＤチップ１を得ることができる。
【００６５】
こうして得られる深紫外ＬＥＤチップ１の各電極４，５上のそれぞれに金スタッドパンプ６，７をワイヤーボンダなどを用いて作製し、次いで、金スタッドパンプ付きの深紫外ＬＥＤチップ１を、ＡｌＮなどからなるセラミックス製のキャリアＣにマウントすればよい。なお、マウントに際しては例えば超音波接合法を用いることができる。なお、図１０に示すように、キャリアＣの裏面には、キャリアＣを貫通する配線電極Ｅ１，Ｅ２が設けられている。こうして深紫外ＬＥＤチップ１がマウントされたキャリアＣを、上述した反射防止膜１０をあらかじめ表裏面に設けた窓材Ｗと接合することによって、深紫外発光デバイスを得ることができる。窓材ＷとキャリアＣとの接合にあたっては、種々の接合材料Ｂを用いることができ、例えばＡｕＳｎ等を接合材料Ｂに用いたメタライズ融着や、ナノ銀粒子などを接合材料Ｂとする融着の他、ＵＶ硬化樹脂およびエポキシ樹脂材料などを接合材料Ｂとして用いることができる。
【００６６】
図１０に示す深紫外発光デバイスには、耐湿性に優れ、かつ、深紫外光の斜め入射に対しても反射率の小さな反射防止膜が設けられている。したがって、本発明に従う深紫外発光デバイスは、耐湿性に優れ、かつ、窓材Ｗを透過する際の深紫外光の損失が少ないため、光出力が大きい。
【００６７】
なお、図１０では窓材Ｗの形状が平坦面であるとして図示しているが、本発明に適用可能な窓材Ｗの形状は平坦面に限られず、所謂砲弾型などとして知られる湾曲した球面であってもよい。また、図１０はＳＭＤ構造を模式的に示したものであるが、ＣＡＮ型パッケージの窓材（レンズ）表面に、前述の第１〜第４実施形態に従う反射防止膜を形成した深紫外発光デバイスが本発明に含まれることは勿論である。また、窓材Ｗの、深紫外ＬＥＤチップ１と反対側の面への反射防止膜１０の形成に際して、キャリアＣとの接合前に予め反射防止膜を成膜しておくことが好ましいが、深紫外ＬＥＤチップ１と反対側の面については、キャリアＣとの接合後に反射防止膜を成膜しても構わない。
【実施例１】
【００６８】
以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【００６９】
（発明例１）
発明例１に従う反射防止膜を、第１実施形態の反射防止膜１０に従い、下記表１のとおりに窓材上に作製した。なお、各層の成膜にあたっては、電子ビーム式の真空蒸着法により行った。中心発光波長λを２８０ｎｍとし、物理膜厚が下記表１の光学膜厚となるよう、厚みを調整して成膜した。また、窓材には平坦な合成石英を用いた。
【００７０】
【表１】
2018109657.tif 000003
※１：但し、窓材側から層No.を１、２、・・・とする。括弧内に実施形態において対応する構成を記載する。以下の表においても同じ。
【００７１】
＜反射率評価＞
発明例１の分光反射率を、図１１のグラフに示す。図１１（Ａ）は垂直入射の場合の分光反射率であり、図１１（Ｂ）は、４５度斜め入射の場合の分光反射率である。２６０ｎｍ以上３４０ｎｍ以下の範囲内の深紫外光に対して、反射率が小さいことが確認できる。なお、図１１（Ａ），（Ｂ）には参照用に合成石英の反射率を併せて示している。また、波長２８０ｎｍの深紫外光に対しての反射率から求めた透過率（％）を、表１に併せて示す。後述の表２〜９においても、同様にして求めた透過率（％）を示す。
【００７２】
（発明例２−１）
発明例２−１に従う反射防止膜を、第１実施形態の第１変形態様による反射防止膜１１に従い、下記表２のとおりに作製した。なお、各層の成膜にあたっては、発明例１と同様に行った。
【００７３】
【表２】
2018109657.tif 000004
【００７４】
（発明例２−２）
発明例２−２に従う反射防止膜を、第１実施形態の第１変形態様による反射防止膜１２に従い、下記表３のとおりに作製した。発明例２−１とは、５番目の層（最上層）の光学膜厚のみが異なる。なお、各層の成膜にあたっては、発明例１と同様に行った。
【００７５】
【表３】
2018109657.tif 000005
【００７６】
（発明例３−１）
発明例３−１に従う反射防止膜を、第１実施形態の第２変形態様による反射防止膜１２に従い、下記表４のとおりに作製した。なお、各層の成膜にあたっては、発明例１と同様に行った。
【００７７】
【表４】
2018109657.tif 000006
【００７８】
（発明例３−２）
発明例３−２に従う反射防止膜を、第１実施形態の第２変形態様による反射防止膜１２に従い、下記表５のとおりに作製した。発明例３−１とは、５番目の層（最上層）の光学膜厚のみが異なる。なお、各層の成膜にあたっては、発明例１と同様に行った。
【００７９】
【表５】
2018109657.tif 000007
【００８０】
＜反射率評価＞
発明例２−１および発明例２−２の分光反射率を、図１２のグラフに示す。同様に、発明例３−１および発明例３−２の分光反射率を、図１３のグラフに示す。図１２（Ａ），図１３（Ａ）は垂直入射の場合の分光反射率であり、図１２（Ｂ），図１３（Ｂ）は、４５度斜め入射の場合の分光反射率である。最上層の光学膜厚のみを変化させた発明例２−１と、発明例２−２とを比較すると、反射率のピーク位置は２０〜３０ｎｍ程度移動するものの、いずれも低反射率を示すことが確認できた。同様に、最上層の光学膜厚のみを変化させた発明例３−１と、発明例３−２とを比較すると、反射率のピーク位置は２０〜３０ｎｍ程度移動するものの、いずれも低反射率を示すことが確認できた。
【００８１】
（発明例４）
発明例４に従う反射防止膜を、第２実施形態による反射防止膜２０に従い、下記表６のとおりに作製した。なお、各層の成膜にあたっては、発明例１と同様に行った。
【００８２】
【表６】
2018109657.tif 000008
【００８３】
（発明例５）
発明例５に従う反射防止膜を、第３実施形態による反射防止膜３０に従い、下記表７のとおりに作製した。なお、各層の成膜にあたっては、発明例１と同様に行った。
【００８４】
【表７】
2018109657.tif 000009
【００８５】
（発明例６）
発明例６に従う反射防止膜を、第４実施形態による反射防止膜４０に従い、下記表８のとおりに作製した。なお、各層の成膜にあたっては、発明例１と同様に行った。
【００８６】
【表８】
2018109657.tif 000010
【００８７】
＜耐湿性評価＞
発明例１，２−１，２−２，３−１，３−２，４，５，６に係る反射防止膜が合成石英からなる窓材の両面に設けられた深紫外発光デバイスを作製し、以下の評価条件１〜３により、耐湿性を評価する試験をそれぞれ独立して行った。
［１］評価条件１として、８５℃、湿度８５％ＲＨの加湿環境下に１０００時間置く加湿保存試験を行った。
［２］評価条件２として、８５℃、湿度２０％ＲＨ以下の高温環境下に１０００時間置く高温保存試験を行った。
［３］評価条件３として、常温・常湿の室温環境（温度：２３〜２９℃、湿度：２５〜３５％ＲＨ、）下で１０００時間連続通電する連続通電試験を行った。
評価条件１〜３のいずれにおいても、１０００時間経過後の発光出力は試験開始前の発光出力と同程度であった。このことから、窓材上に設けた反射防止膜の透過率に変化はないことが確認され、いずれの反射防止膜でも十分な耐湿性を備えることが確認された。
【００８８】
以上のとおり、発明例１，２−１，２−２，３−１，３−２，４，５，６による反射防止膜はいずれも耐湿性を有していることが確認できた。さらに、これら発明例のいずれも、波長２８０ｎｍの深紫外光においては、垂直入射に対して９９％以上の透過率を有し、かつ、４５度斜め入射に対しても９８％以上の透過率を有することが確認できた。
【実施例２】
【００８９】
実施例１では窓材の材料を合成石英としていたところ、実施例２では窓材の材料をサファイアに替えた。なお、サファイアに反射防止膜を設けない場合、波長２８０ｎｍの深紫外光の、サファイアへ垂直入射する際の透過率は約８６．２％であり、４５度斜め入射する際の透過率は約７１．６％である。
【００９０】
（発明例１１〜１６）
発明例１，２−１，２−２，３−１，３−２，４，５，６において、窓材の材料を合成石英（屈折率：１．４９）としていたところ、窓材の材料をサファイア（屈折率：１．７１）に替えた以外は、発明例１，２−１，２−２，３−１，３−２，４，５，６とそれぞれ同様にして、発明例１１，１２−１，１２−２，１３−１，１３−２，１４，１５，１６に係る反射防止膜を作製した。
【００９１】
実施例１と同様に、発明例１１，１２−１，１２−２，１３−１，１３−２，１４，１５，１６に係る反射防止膜を測定した。波長２８０ｎｍの深紫外光に対しての反射率から求めた透過率（％）を、表９に示す。また、代表例として、発明例１１，１２−１，１３−１に係る反射防止膜の分光反射率を図１４のグラフに示す。図１４（Ａ）は垂直入射の場合の分光反射率であり、図１４（Ｂ）は、４５度斜め入射の場合の分光反射率である。反射防止膜を設けない場合に比べて、２６０ｎｍ以上３４０ｎｍ以下の範囲内の深紫外光に対して、反射率が小さいことが確認できる。なお、図１４（Ａ），（Ｂ）には参照用にサファイアの反射率を併せて示している。
【００９２】
【表９】
2018109657.tif 000011
【００９３】
以上の結果から、本発明に従う反射防止膜は、サファイアからなる窓材に供しても有効であることが確認された。窓材がサファイアの場合、垂直入射および４５度入射の双方について透過率が９８％を超える発明例１１および発明例１４が特に好適であると言える。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明によれば、耐湿性に優れ、かつ、深紫外光の斜め入射に対しても反射率の小さい、深紫外発光デバイスの用途に供して好適な反射防止膜を提供することができるため、有用である。
【符号の説明】
【００９５】
１  深紫外ＬＥＤチップ
１０，１１，１２，２０，３０，４０  反射防止膜
１１０，２１０，３１０  第１層
１２０，２２０，３２０  第２層
１３０，２３０，３３０  第３層
１４１，１４２，２４０，３４０，４４０  第４層
１５１，１５２，２５０，３５０，４５０  第５層
Ｃ  キャリア
Ｅ１，Ｅ２  電極
Ｌ          深紫外光
Ｒ１，Ｒ２  反射光
Ｗ          窓材
【図１】
2018109657.tif 000012
【図２】
2018109657.tif 000013
【図３】
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【図４】
2018109657.tif 000015
【図５】
2018109657.tif 000016
【図６】
2018109657.tif 000017
【図７】
2018109657.tif 000018
【図８】
2018109657.tif 000019
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2018109657.tif 000023
【図１３】
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【図１４】
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