(57)【要約】【課題】ほこりの付着を低減し、かつ付着したほこりを容易に除去する光学多層膜フィルタおよびその製造方法を提供する。【解決手段】光学多層膜フィルタ１０は、ガラス基板１上に形成された複数層からなる無機薄膜２を有する。無機薄膜２は、ガラス基板の表面にＴｉＯ2層とＳｉＯ2層とを順次、交互に積層し、最表層がＳｉＯ2層（２Ｌ３０）で構成され、無機薄膜２の最表層の表面にフッ素含有有機珪素化合物膜５が形成されている。そして、最表層を構成するＳｉＯ2層の密度が１．９〜２．１ｇ／ｃｍ3であり、さらに無機薄膜２の最表層のＳｉＯ2層を１層目とした時、１層目のＳｉＯ2層の下層の２層目（２Ｈ３０）および４層目（２Ｈ２９）に密度が４．１〜４．８ｇ／ｃｍ3のＴｉＯ2層、および３層目（２Ｌ２９）に密度が１．９〜２．１ｇ／ｃｍ3のＳｉＯ2層が選択的に形成されている。これらのＳｉＯ2層およびＴｉＯ2層は真空蒸着法を用いて成膜する。【選択図】図１
2009139925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数層からなる無機薄膜を有する光学多層膜フィルタであって、
前記無機薄膜は、低密度形成部と高密度形成部とから構成され、
前記無機薄膜の表面上にフッ素含有有機珪素化合物膜が形成され、
前記低密度形成部は、前記無機薄膜の最表層または該最表層を含む複数の層が、低密度
の酸化チタン層または低密度の酸化珪素層の少なくともいずれかより形成され、
前記高密度形成部は、前記低密度形成部と前記基板との間に、前記低密度の酸化珪素よ
りも高密度の酸化珪素層と前記低密度の酸化チタン層よりも高密度の酸化チタン層とを積
層して形成され、
前記低密度形成部の総膜厚が２８０ｎｍ以内であることを特徴とする光学多層膜フィル
タ。
【請求項２】
請求項１に記載の光学多層膜フィルタにおいて、
前記低密度の酸化珪素層の密度が１．９〜２．１ｇ／ｃｍ3、前記低密度の酸化チタン
層の密度が４．１〜４．８ｇ／ｃｍ3であり、
前記無機薄膜の最表層は前記低密度の酸化珪素層で形成され、
前記低密度形成部の層数が、２層から４層目のいずれかを選択して形成されたことを特
徴とする光学多層膜フィルタ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光学多層膜フィルタにおいて、
前記基板が、ガラス基板または水晶基板であることを特徴とする光学多層膜フィルタ。
【請求項４】
基板上に複数層からなる無機薄膜を有する光学多層膜フィルタの製造方法であって、
前記基板の表面に高密度の酸化チタン層と高密度の酸化珪素層とを積層した高密度形成
部を形成し、
次に、前記高密度形成部の表面に真空蒸着法によって、前記高密度の酸化チタン層より
も低密度の酸化チタン層または前記高密度の酸化珪素層よりも低密度の酸化珪素層の少な
くともいずれかより形成された低密度形成部を、総膜厚が２８０ｎｍ以内で形成し、
さらに前記低密度形成部の最表層の表面にフッ素含有有機珪素化合物膜を形成すること
を特徴とする光学多層膜フィルタの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の光学多層膜フィルタの製造方法において、
前記低密度の酸化珪素層の密度を１．９〜２．１ｇ／ｃｍ3、前記低密度の酸化チタン
層の密度が４．１〜４．８ｇ／ｃｍ3とし、前記低密度形成部の層数が、２層から４層の
いずれかを選択して形成することを特徴とする光学多層膜フィルタの製造方法。
【請求項６】
請求項４また請求項５に記載の光学多層膜フィルタの製造方法であって、
前記低密度の酸化珪素層を前記真空蒸着法によって成膜する際の圧力が、５×１０-4〜
５×１０-2Ｐａであり、
前記低密度の酸化チタン層を前記真空蒸着法によって成膜する際の圧力が、１．４×１
０-2〜３×１０-2Ｐａであることを特徴とする光学多層膜フィルタの製造方法。
【請求項７】
光学多層膜フィルタが組み込まれた電子機器装置であって
前記光学多層膜フィルタは基板上に複数層からなる無機薄膜と該無機薄膜表面に形成さ
れたフッ素含有有機珪素化合物膜とで構成され、
前記無機薄膜は低密度形成部と高密度形成部とから構成され、
前記低密度形成部は、前記無機薄膜の最表層または該最表層を含む複数の層が、低密度
の酸化チタン層または低密度の酸化珪素層の少なくともいずれかより形成され、
前記高密度形成部は、前記低密度形成部と前記基板との間に、前記低密度の酸化珪素よ
りも高密度の酸化珪素層と前記低密度の酸化チタン層よりも高密度の酸化チタン層とを積
層して形成され、
前記低密度形成部の総膜厚が２８０ｎｍ以内である光学多層膜フィルタが組み込まれた
ことを特徴とする電子機器装置。
【請求項８】
請求項７に記載の電子機器装置であって、
前記低密度の酸化珪素層の密度を１．９〜２．１ｇ／ｃｍ3、前記低密度の酸化チタン
層の密度が４．１〜４．８ｇ／ｃｍ3とし、前記低密度形成部の層数が、２層から４層の
いずれかを選択して形成された光学多層膜フィルタが組み込まれたことを特徴とする電子
機器装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学多層膜フィルタ、光学多層膜フィルタの製造方法、および光学多層膜フ
ィルタが組み込まれた電子機器装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学多層膜フィルタとしてハーフミラー、ＩＲカットフィルタ、ローパスフィルタ等が
知られ、これらは電子機器装置に多用されている。この光学多層膜フィルタは基板と、そ
の基板上に蒸着等により形成された無機薄膜とから構成されている。
無機薄膜は、酸化チタン（ＴｉＯ2）等からなる高屈折率膜と、酸化珪素（ＳｉＯ2）等
からなる低屈折率膜とが交互に積層された多層の膜構造を有している。一般に、この無機
薄膜の最表層には保護膜として機能する酸化珪素膜が形成されることから、その表面は導
電性がなく静電気を帯びやすい。このため、光学多層膜フィルタの表面にほこりが吸引さ
れやすく、このほこりが光学多層膜フィルタを組み込んだ電子機器の光学特性に悪影響を
及ぼすことがある。
このような、基板に無機薄膜が形成された表面の静電気対策技術として、例えば防塵ガ
ラスの外表面にＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）などの透明導電膜を設けた例が知られてい
る（特許文献１参照）。この透明導電膜は、ガラスの透明性を損なわずに、しかも導電性
を有することで、透明導電膜の表面に帯電する静電気を効果的に除去することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２３３５０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、多層膜の表面を構成する膜の光学的性質が重要な光学多層膜フィルタで
は、特許文献１に記載されたような透明導電膜を表面に設けると、光学多層膜フィルタ自
体の光学特性が変化してしまうおそれがある。
また、上記の構造において、表面の静電気を抑制することで静電気に起因するほこりの
付着を低減できるが、透明導電膜は最表層の表面エネルギーが大きいため、一旦付着した
ほこりは脱離しにくくなる。よって、上記の構造は、ほこりの付着を低減し、かつ付着し
たほこりを容易に除去する構造としては十分といえない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態
または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］
本適用例にかかる光学多層膜フィルタは、基板上に複数層からなる無機薄膜を有する光
学多層膜フィルタであって、前記無機薄膜は、低密度形成部と高密度形成部とから構成さ
れ、前記無機薄膜の表面上にフッ素含有有機珪素化合物膜が形成され、前記低密度形成部
は、前記無機薄膜の最表層または該最表層を含む複数の層が、低密度の酸化チタン層また
は低密度の酸化珪素層の少なくともいずれかより形成され、前記高密度形成部は、前記低
密度形成部と前記基板との間に、前記低密度の酸化珪素よりも高密度の酸化珪素層と前記
低密度の酸化チタン層よりも高密度の酸化チタン層とを積層して形成され、前記低密度形
成部の総膜厚が２８０ｎｍ以内であることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、無機薄膜の最表層または該最表層を含む複数の層が、低密度の酸化
チタン層または低密度の酸化珪素層の少なくともいずれかより形成された低密度形成部で
あることによって、無機薄膜の最表層または該最表層を含む複数の層の絶縁性が低下する
（導電性が高くなる）。そのため、静電気等によって表面に存在する電荷が最表層または
該最表層を含む複数の層を移動することができる。この電荷をアース（地落）することで
、光学多層膜フィルタの最表面に電荷がたまりにくくなり、静電気に起因したほこり等が
つきにくくなる。さらに、低密度形成部の総膜厚が２８０ｎｍ以内であれば、低密度層に
よる表面防塵効果が得られる。
一方、無機薄膜の最表層の表面にフッ素含有有機珪素化合物膜が形成されていることに
より表面エネルギーが低下し、ほこりの付着が抑制され、一旦付着したほこりも容易に取
り除くことができるようになる。さらに、形成されるフッ素含有有機珪素化合物膜は薄く
（＜１０ｎｍ）、無機物に比べ密度も低いため、下層に電荷を通すことが容易であり、分
光特性にも影響を与えない。
そして、無機薄膜における最表層の密度が低いと、最表層の表面積が増加し（ミクロ的
に凹凸が増加することに相当）、フッ素含有有機珪素化合物膜が付着する面積が大きくな
る。そのためフッ素含有有機珪素化合物膜の密着性が向上し、耐久性が向上する。
従来、低密度の層で構成された無機薄膜は波長シフト等が発生しやすいが、上述の構成
では、低密度形成層以外に高密度形成層も形成し、高密度による高い光学品質をも兼ね備
えた無機薄膜を形成しているので、光学多層膜フィルタに必要な低波長シフトおよび低Ｈ
ＡＺＥ等の良好な特性と防塵性とを両立している。
【０００８】
［適用例２］
上記適用例にかかる光学多層膜フィルタにおいて、前記低密度の酸化珪素層の密度が１
．９〜２．１ｇ／ｃｍ3、前記低密度の酸化チタン層の密度が４．１〜４．８ｇ／ｃｍ3で
あり、前記無機薄膜の最表層は前記低密度の酸化珪素層で形成され、前記低密度形成部の
層数が、２層から４層のいずれかを選択して形成されることが望ましい。
【０００９】
この構成によれば、前記低密度の酸化珪素層の密度が１．９〜２．１ｇ／ｃｍ3、前記
低密度の酸化チタン層の密度が４．１〜４．８ｇ／ｃｍ3であり、前記低密度形成部では
、前記最表層を構成する層を１層目とした時、低密度の酸化チタン層または低密度の酸化
珪素層が２層目から４層目の範囲に選択的に形成されることにより、上述したように、静
電気に起因したほこり等がつきにくく、しかも一旦付着したほこりも容易に取り除くこと
ができる光学多層膜フィルタが得られる。
【００１０】
［適用例３］
上記適用例にかかる光学多層膜フィルタにおいて、前記基板が、ガラス基板または水晶
基板であることが望ましい。
【００１１】
この構成によれば、基板がガラス基板で構成されることにより、ほこりの付きにくい例
えばＣＣＤ（電荷結合素子）などの映像素子の防塵ガラスとして、しかも所望のフィルタ
機能を一体的に構成した、例えばＵＶ−ＩＲカットフィルタ及びＩＲカットフィルタ機能
を含む光学多層膜フィルタを得ることができる。また、基板が水晶基板で構成されること
により、ほこりの付きにくい例えば光学ローパスフィルタとして、しかも所望のフィルタ
機能を一体的に構成した、例えばＵＶ−ＩＲカットフィルタ及びＩＲカットフィルタ機能
を含む光学ローパスフィルタを得ることができる。さらに本適用例は反射防止膜の形成に
も適用できる。
【００１２】
［適用例４］
本適用例にかかる光学多層膜フィルタの製造方法において、基板上に複数層からなる無
機薄膜を有する光学多層膜フィルタの製造方法であって、前記基板の表面に高密度の酸化
チタン層と高密度の酸化珪素層とを積層した高密度形成部を形成し、次に、前記高密度形
成部の表面に真空蒸着法によって、前記高密度の酸化チタン層よりも低密度の酸化チタン
層または前記高密度の酸化珪素層よりも低密度の酸化珪素層の少なくともいずれかより形
成された低密度形成部を、総膜厚が２８０ｎｍ以内で形成し、さらに前記低密度形成部の
最表層の表面にフッ素含有有機珪素化合物膜を形成することを特徴とする。
【００１３】
この光学多層膜フィルタの製造方法によれば、高密度形成層の表面に真空蒸着法によっ
て、低密度の酸化チタン層または低密度の酸化珪素層の少なくともいずれかを形成するこ
とによって、無機薄膜の最表層または該最表層を含む複数の層を構成する低密度形成部を
得ることができる。これにより、本来高い絶縁性を示す最表層または該最表層を含む複数
の層の絶縁性が低下する。そのため、静電気等によって表面に存在する電荷が最表層また
は該最表層を含む複数の層を移動することができる。この電荷をアース（地落）すること
で、光学多層膜フィルタの最表面に電荷がたまりにくくなり、静電気に起因したほこり等
がつきにくい光学多層膜フィルタを得ることができる。さらに、低密度形成部の総膜厚が
２８０ｎｍ以内であることにより、上記した効果が得られる。
また、無機薄膜の最表層を構成する酸化珪素層上にフッ素含有有機珪素化合物膜が形成
されていることにより表面エネルギーが低下し、ほこりの付着が抑制され、一旦付着した
ほこりも容易に取り除くことができるようになる。形成されるフッ素含有有機珪素化合物
膜の膜厚は薄く（＜１０ｎｍ）、無機物に比べ密度も低いため、電荷を下層に通すことが
容易であり、分光特性にも影響を与えない。また、無機薄膜における最表層の酸化珪素層
の密度が低いと、酸化珪素層の表面積が増加し（ミクロ的に凹凸が増加することに相当）
、フッ素含有有機珪素化合物膜が付着する面積が大きくなる。そのためフッ素含有有機珪
素化合物膜の密着性が向上し、耐久性が向上した光学多層膜フィルタを得ることができる
。
【００１４】
［適用例５］
上記適用例にかかる光学多層膜フィルタの製造方法において、前記低密度の酸化珪素層
の密度を１．９〜２．１ｇ／ｃｍ3、前記低密度の酸化チタン層の密度が４．１〜４．８
ｇ／ｃｍ3とし、前記低密度形成部の層数が、２層から４層のいずれかを選択して形成す
るのが望ましい。
【００１５】
この光学多層膜フィルタの製造方法によれば、低密度形成部を構成する酸化チタン層お
よび酸化珪素層を、真空蒸着法を用いて形成することによって、密度が１．９〜２．１ｇ
／ｃｍ3の低密度の酸化珪素層および密度が４．１〜４．８ｇ／ｃｍ3の低密度の酸化チタ
ン層を得ることができる。そして、低密度形成部が、最表層を構成する層を１層目とした
時、低密度の酸化チタン層または低密度の酸化珪素層が１層目から４層目の範囲に選択的
に形成されることによって、上述したように、静電気に起因したほこり等がつきにくく、
しかも一旦付着したほこりも容易に取り除くことができる光学多層膜フィルタを得ること
ができる。
【００１６】
［適用例６］
上記適用例にかかる光学多層膜フィルタの製造方法において、前記低密度の酸化珪素層
を前記真空蒸着法によって成膜する際の圧力が、５×１０-4〜５×１０-2Ｐａであり、前
記低密度の酸化チタン層を前記真空蒸着法によって成膜する際の圧力が、１．４×１０-2
〜３×１０-2Ｐａであることが望ましい。
【００１７】
この光学多層膜フィルタの製造方法によれば、酸化珪素層を真空蒸着法によって成膜す
る際の圧力を５×１０-4〜５×１０-2Ｐａとすることで、密度が１．９〜２．１ｇ／ｃｍ
3の低密度の酸化珪素層を得ることができる。また、酸化チタン層を真空蒸着法によって
成膜する際の圧力を１．４×１０-2〜３×１０-2Ｐａとすることで、密度が４．１〜４．
８ｇ／ｃｍ3の低密度の酸化チタン層を得ることができる。
【００１８】
［適用例７］
本適用例にかかる電子機器装置において、前記光学多層膜フィルタは基板上に複数層か
らなる無機薄膜と該無機薄膜表面に形成されたフッ素含有有機珪素化合物膜とで構成され
、前記無機薄膜は低密度形成部と高密度形成部とから構成され、前記低密度形成部は、前
記無機薄膜の最表層または該最表層を含む複数の層が、低密度の酸化チタン層または低密
度の酸化珪素層の少なくともいずれかより形成され、前記高密度形成部は、前記低密度形
成部と前記基板との間に、前記低密度の酸化珪素よりも高密度の酸化珪素層と前記低密度
の酸化チタン層よりも高密度の酸化チタン層とを積層して形成され、前記低密度形成部の
総膜厚が２８０ｎｍ以内である光学多層膜フィルタが組み込まれたことを特徴とする。
【００１９】
この電子機器装置によれば、光学多層膜フィルタは基板上に複数層からなる無機薄膜と
該無機薄膜表面に形成されたフッ素含有有機珪素化合物膜とを有し、低密度形成部は、無
機薄膜の最表層または該最表層を含む複数の層に、低密度の酸化チタン層または低密度の
酸化珪素層の少なくともいずれかより形成され、高密度形成部は、低密度形成部と基板と
の間に、高密度の酸化珪素層または高密度の酸化チタン層の少なくともいずれかより形成
され、前記低密度形成部の総膜厚が２８０ｎｍ以内である光学多層膜フィルタを組み込ん
でいるので、静電気に起因したほこり等がつきにくい。しかも一旦付着したほこりも容易
に取り除くことができ、例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラなどの撮
像装置、カメラ付携帯電話、カメラ付携帯型パソコン（パーソナルコンピュータ）などと
して、ほこりの影響を抑制した電子機器装置として有効に活用できる。
【００２０】
［適用例８］
上記適用例にかかる電子機器装置において、前記低密度の酸化珪素層の密度を１．９〜
２．１ｇ／ｃｍ3、前記低密度の酸化チタン層の密度が４．１〜４．８ｇ／ｃｍ3とし、前
記低密度形成部の層数が、２層から４層のいずれかを選択して形成された光学多層膜フィ
ルタが組み込まれるのが望ましい。
【００２１】
この電子機器装置によれば、低密度の酸化珪素層の密度が１．９〜２．１ｇ／ｃｍ3、
低密度の酸化チタン層の密度が４．１〜４．８ｇ／ｃｍ3であり、低密度形成部は、最表
層を構成する層を１層目とした時、低密度の酸化チタン層または低密度の酸化珪素層が１
層目から４層目の範囲に選択的に形成された光学多層膜フィルタが組み込まれているので
、静電気に起因したほこり等がつきにくく、しかも一旦付着したほこりも容易に取り除く
ことができ、例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラなどの撮像装置、カ
メラ付携帯電話、カメラ付携帯型パソコン（パーソナルコンピュータ）などとして、ほこ
りの影響を抑制した電子機器装置として有効に活用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に従って説明する。なお、本実施形態は、可
視波長域を通過し、所定波長以下の紫外波長域と所定波長以上の赤外波長域での良好な反
射特性を有する光学多層膜フィルタ（ＵＶ−ＩＲカットフィルタ）に適用した一例である
。
【００２３】
（光学多層膜フィルタの構成）
図１は、本実施形態に係る光学多層膜フィルタの構成を模式的に示す断面図である。
光学多層膜フィルタ１０は、光を透過させるための基板としてのガラス基板１と、多層
の無機薄膜２とフッ素含有有機珪素化合物膜５を備えて構成される。
【００２４】
無機薄膜２の材料は、高屈折材料からなる高屈折率層（Ｈ）が酸化チタン層としてのＴ
ｉＯ2層（ｎ＝２．４０）、低屈折材料からなる低屈折率層（Ｌ）が酸化珪素層としての
ＳｉＯ2層（ｎ＝１．４６）から構成される。
この無機薄膜２は、ガラス基板１側から、高屈折率材料のＴｉＯ2層２Ｈ１がまず積層
され、積層された高屈折率材料のＴｉＯ2層２Ｈ１の上面に、低屈折率材料のＳｉＯ2層２
Ｌ１が積層される。以下、低屈折率材料のＳｉＯ2層２Ｌ１の上面に高屈折率材料のＴｉ
Ｏ2層と低屈折率材料のＳｉＯ2層が順次、交互に積層され、無機薄膜２の最上膜層は、低
屈折率材料のＳｉＯ2層２Ｌ３０が積層されて、各々３０層、計６０層の無機薄膜２を形
成している。
【００２５】
次に、この無機薄膜２の構成について詳細に説明する。
以下に説明する膜厚構成の表記では、光学膜厚ｎｄ＝１／４λの値を用いる。具体的に
は、高屈折率層（Ｈ）の膜厚を１Ｈとして表記し、低屈折率層（Ｌ）の膜厚を同様に１Ｌ
と表記する。また、（ｘＨ、ｙＬ）ＳのＳの表記は、スタック数と呼ばれる繰り返しの回
数で、括弧内の構成を周期的に繰り返すことを表している。
【００２６】
無機薄膜２の膜厚構成（光学膜厚）は、設計波長λは５５０ｎｍ、第１層の高屈折率材
料のＴｉＯ2層２Ｈ１が０．６０Ｈ、第２層の低屈折率材料のＳｉＯ2層２Ｌ１が０．２０
Ｌ、以下、順次１．０５Ｈ、０．３７Ｌ、（０．６８Ｈ、０．５３Ｌ）４、０．６９Ｈ、
０．４２Ｌ、０．５９Ｈ、１．９２Ｌ、（１．３８Ｈ、１．３８Ｌ）６、１．４８Ｈ、１
．５２Ｌ、１．６５Ｈ、１．７１Ｌ、１．５４Ｈ、１．５９Ｌ、１．４２Ｈ、１．５８Ｌ
、１．５１Ｈ、１．７２Ｌ、１．８４Ｈ、１．８０Ｌ、１．６７Ｈ、１．７７Ｌ、（１．
８７Ｈ、１．８７Ｌ）７、１．８９Ｈ、１．９０Ｌ、１．９０Ｈ、最表層の低屈折率材料
のＳｉＯ2層２Ｌ３０が０．９６Ｌの、計６０層が形成されている。
そして、無機薄膜２における最表層のＳｉＯ2層２Ｌ３０の上には、フッ素含有有機珪
素化合物膜５が真空蒸着法により、厚さ約５ｎｍで形成されている。
【００２７】
このように構成された光学多層膜フィルタ１０は、以下のような機能を有する。
図２は、光学多層膜フィルタにアースを設けたときの断面図である。
光学多層膜フィルタ１０のフッ素含有有機珪素化合物膜５の膜厚は薄く、またその下に
形成されたＳｉＯ2層２Ｌ３０は密度が低く絶縁性が低い状態となっている。
このため、フッ素含有有機珪素化合物膜５の表面に発生した電荷は、フッ素含有有機珪
素化合物膜５およびＳｉＯ2層２Ｌ３０を通過し、ＴｉＯ2層２Ｈ３０に移動する。このＴ
ｉＯ2層２Ｈ３０はＳｉＯ2に比べ抵抗が低いことから電荷がこのＴｉＯ2層２Ｈ３０内を
移動が可能となる。そして、フッ素含有有機珪素化合物膜５の表面にアースケーブル１５
０を接続することで、電荷がＴｉＯ2層２Ｈ３０からＳｉＯ2層２Ｌ３０およびフッ素含有
有機珪素化合物膜５を通過して、アースケーブル１５０を経て外部に逃がすことができる
。
このようにして、光学多層膜フィルタ１０におけるフッ素含有有機珪素化合物膜５の表
面に発生した電荷量（帯電量）を減らすことができる。
また、光学多層膜フィルタ１０の表面がフッ素含有有機珪素化合物膜５であることから
、表面エネルギーが小さく、一旦付着したほこりを容易に除去することが可能である。
【００２８】
（光学多層膜フィルタの製造方法）
以下、光学多層膜フィルタの製造方法について説明する。
まず、一般的なイオンアシストを用いた電子ビーム蒸着（いわゆるＩＡＤ法）によりガ
ラス基板１の上に無機薄膜２を形成する。
具体的には、ガラス基板１を真空蒸着チャンバ（図示せず）内に取り付けた後、真空蒸
着チャンバ内の下部に蒸着材料を充填したるつぼを配置し、電子ビームにより蒸発させた
。同時にイオン銃によりイオン化した酸素（ＴｉＯ2の成膜時はアルゴンを付加する）を
加速照射することにより、ガラス基板１上にＴｉＯ2の高屈折率材料層２Ｈ１〜２Ｈ３０
とＳｉＯ2の低屈折率材料層２Ｌ１〜２Ｌ３０を、前記した膜厚構成で交互に成膜する。
【００２９】
以下に、ＳｉＯ2層とＴｉＯ2層の成膜条件を示すが、高密度形成部は、下記の標準条件
で成膜した。
＜ＳｉＯ2層の成膜条件（標準条件）＞
成膜速度：０．８ｎｍ／ｓｅｃ
加速電圧：１０００Ｖ
加速電流：１２００ｍＡ
酸素（Ｏ2）流量：７０ｓｃｃｍ
成膜温度：１５０℃
【００３０】
＜ＴｉＯ2層の成膜条件（標準条件）＞
成膜速度：０．３ｎｍ／ｓｅｃ
加速電圧：１０００Ｖ
加速電流：１２００ｍＡ
酸素（Ｏ2）流量：６０ｓｃｃｍ
アルゴン（Ａｒ）流量：２０ｓｃｃｍ
成膜温度：１５０℃
【００３１】
ここで、無機薄膜２における最表層のＳｉＯ2層（図１における２Ｌ３０）を成膜する
際は、イオン銃の加速電圧および加速電流を０（ゼロ）とした状態で（導入する酸素ガス
流量を制御することによって）成膜装置内の圧力を変化させ、密度を制御する。すなわち
、最表層のＳｉＯ2層の成膜はイオンアシスト蒸着ではない真空蒸着法によって行われる
。このときのＳｉＯ2層を成膜する際の圧力は５×１０-4〜５×１０-2Ｐａである。なお
、イオンアシスト蒸着ではない真空蒸着法によって成膜されるＳｉＯ2層は、イオンアシ
スト蒸着法を用いて成膜したＳｉＯ2層に比べて低密度のＳｉＯ2層が形成される。
【００３２】
次に、最表層のＳｉＯ2層（図１における２Ｌ３０）とフッ素含有有機珪素化合物膜（
図１における符号５）の密着性の向上を図るために最表層のＳｉＯ2層の表面に表面処理
を行う。そして、表面処理を行った最表層のＳｉＯ2層の表面にフッ素含有有機珪素化合
物膜を成膜する。最終的に図１に示すような光学多層膜フィルタ１０が得られる。
最表層のＳｉＯ2層の表面処理はイオン銃を用いて、以下の条件で行う。
＜ＳｉＯ2層の表面処理条件＞
酸素（Ｏ2）流量：５０ｓｃｃｍ
加速電圧：１０００Ｖ
加速電流：１０００ｍＡ
チャンバ内温度：１５０℃
処理時間：３分
【００３３】
フッ素含有有機珪素化合物膜の成膜は、例えば、信越化学工業株式会社製フッ素含有有
機珪素化合物（製品名ＫＹ−１３０）をフッ素系溶剤（住友スリーエム株式会社製：ノベ
ックＨＦＥ−７２００）で希釈して固形分濃度３％の溶液を調製し、これを多孔質セラミ
ックス製のペレットに１ｇ含浸させ乾燥させたものを蒸発源として使用する。
なお、他のフッ素含有有機珪素化合物として、信越化学工業株式会社製フッ素含有有機
珪素化合物である製品名：ＫＰ−８０１、ダイキン工業株式会社製フッ素含有有機珪素化
合物である製品名：オプツールＤＳＸ，デムナムシリーズＳ−１００等を用いることがで
きる。
フッ素含有有機珪素化合物膜５の成膜では、まず、無機薄膜２が形成されたガラス基板
１および蒸発源を真空装置内にセットして減圧排気を行う。そして基板の温度を約６０℃
とした状態で蒸発源を約６００℃に加熱し、フッ素含有有機珪素化合物を蒸発させ、基板
上に成膜する。
本実施形態では減圧雰囲気内で接続された２室の真空蒸着装置を用い、第１室で無機薄
膜の多層膜成膜とフッ素含有有機珪素化合物膜の形成前の表面処理を行い、第２室でフッ
素含有有機珪素化合物膜の形成を行った。
なお、上記の２室を分離した別々の装置を利用しても良いし、同一の真空室内で無機薄
膜の多層膜成膜とフッ素含有有機珪素化合物膜の形成前の表面処理および、フッ素含有有
機珪素化合物膜の成膜を行っても良い。
【００３４】
［確認試験１］
確認試験１は、無機薄膜２における最表層のＳｉＯ2層（図１における２Ｌ３０）の形
成条件を変化させた多数のサンプルを作成し、形成された各サンプル（無機薄膜２）の性
能評価を行った。
サンプルの作成は、直径３０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの白板ガラス（屈折率、ｎ＝１．５
２）の表面に、形成条件の異なる最表層のＳｉＯ2層を有する無機薄膜２を形成した。最
表層のＳｉＯ2層以外は上記した標準条件で成膜し、最表層のＳｉＯ2層の成膜は、導入す
るＯ2ガス流量を制御することによって成膜装置内の圧力（真空度）を変化させて行った
。
【００３５】
作成したサンプルは、イオン銃の加速電圧および加速電流を０（ゼロ）とした状態で、
成膜装置内の真空度０．０００５Ｐａ、０．００１０Ｐａ、０．００３０Ｐａ、０．０１
００Ｐａ、０．０３００Ｐａ、０．０５００Ｐａで最表層のＳｉＯ2層を形成した後、上
記した方法でフッ素含有有機珪素化合物膜を形成した。作成したサンプルをこの順に、実
施例１〜６と表す。
【００３６】
併せて、実施例１〜６と同じ圧力になるようにガスを導入した状態でイオン銃を動作（
加速電圧１０００Ｖ、加速電流１２００ｍＡ）させて無機薄膜２の最表層のＳｉＯ2層を
成膜し、その表面にフッ素含有有機珪素化合物膜を成膜したサンプルを作成した。実施例
１〜６に対応した真空度で作成したサンプルを、この順に、比較例１〜６と表す。但し、
比較例１〜３は圧力が低すぎるためにイオン銃が動作しなかったため、最表層のＳｉＯ2
膜が形成ができなかった。
【００３７】
さらに、比較例として、実施例１〜６および比較例１〜６に対してフッ素含有有機珪素
化合物膜が形成されていないサンプルを作成した。実施例１〜６および比較例１〜６に対
応したサンプルを、この順に、比較例７〜１８と表す。但し、比較例１３〜１５は圧力が
低すぎるためにイオン銃が動作しなかったため、最表層のＳｉＯ2膜の形成ができなかっ
た。
【００３８】
このように作成した実施例１〜６、比較例１〜６および比較例７〜１８のサンプルを、
拭き試験、表面抵抗（シート抵抗）測定、表面電位測定の評価項目によって性能評価を行
った。また、Ｓｉウエハー上に各々の最表層のＳｉＯ2膜の形成条件でＳｉＯ2膜を作成し
た別サンプルを用いたＳｉＯ2膜の密度測定による評価を併せて行った。
各評価項目毎の評価方法を以下に示す。
【００３９】
（評価方法）
（１）拭き試験
拭き試験は、拭き試験前後における接触角測定と、静電気（静電気試験）によるビーズ
の付着数測定と、静電気試験後のエアブロー（エアブロー試験）によるビーズの付着数測
定とを行った。
（１−１）接触角測定
接触角計（「ＣＡ−Ｄ型」、協和科学株式会社製）を用い液滴法による純水の接触角を
測定した。
（１−２）静電気試験
ベンコット（セルロース１００％）で無機薄膜２表面を１ｋｇの荷重をかけながら３０
往復こすった後（６０秒待機）に、ポリエチレンビーズ（平均粒径１０μｍ）に静かに接
触させる。その後ビーズ付着面を下向きにした状態で１０秒静止した後に顕微鏡で３ｍｍ
×２．３ｍｍの領域を観察し付着したビーズを計数した。１０箇所計数を行い、平均を付
着量とした。測定時の環境は湿度５５％±５％、気温２５℃±３℃である。なお、多層膜
表面と人体が電気的に接触するようにして測定を行った。
（１−３）エアブロー試験
静電気試験後に、エアーガンと無機薄膜が形成された各サンプル表面との距離を５０ｃ
ｍとし、０．１ＭＰａの圧力で乾燥空気を基材表面に１０秒間吹き付けた後、表面に残っ
た（付着した）ビーズを計数した。測定時の環境は湿度５５％±５％、気温２５℃±３℃
である。
（２）表面抵抗（シート抵抗）測定
各サンプルの表面抵抗を測定した。図３は、サンプルの表面抵抗を測定する態様を示す
説明図である。
図３において、表面抵抗の測定は、表面抵抗測定装置（三菱ケミカル製、ハイレスター
ＵＰ  ＭＣＰ−ＨＴ４５）５０４を用いた。この表面抵抗測定装置５０４はプローブ５０
１がサンプル５０２の表面と当接している。サンプル５０２を載置するステージ５０６は
テフロン（登録商標）製である。この測定条件は１０００Ｖ、３０ｓｅｃである。測定時
の環境は湿度５５％±５％、気温２５℃±３℃である。
（３）表面電位測定
ベンコット（セルロース１００％）で無機薄膜が形成された各サンプルの表面を強くこ
すり、初期値として表面電位が２０００Ｖと程度になるように静電気を与えた後、６０秒
経過後に、各無機薄膜の表面電位を測定した。
図４は、サンプルの表面電位を測定する態様を示す説明図である。
図４において、表面電位の測定は、表面電位計（トレックジャパン製、Ｍｏｄｅｌ３４
１）５００を用いた。この表面電位計５００の測定は、プローブ５０１とサンプル５０２
の表面との距離を１０ｍｍに設定して行った。なお、サンプル５０２を載置するステージ
５０３は金属製であり、ステージ５０３をアースした状態で測定した。測定時の環境は湿
度５５％±５％、気温２５℃±３℃である。
【００４０】
なお、以上の各評価項目に併せて行った最表層のＳｉＯ2層の密度測定は、Ｓｉウエハ
ー上に、最表層の各ＳｉＯ2層形成条件でＳｉＯ2膜を約２００ｎｍの厚みに形成した後、
ＧＩＸＲ（Ｘ線反射率法測定装置：理学電機製、ＡＴＸ−Ｇ）によって密度を測定した。
【００４１】
図５に、最表層のＳｉＯ2層の密度測定を含み、拭き試験（接触角測定、静電気試験お
よびエアブロー試験）、表面抵抗（シート抵抗）測定、表面電位測定における評価結果を
、実施例１〜６および比較例１〜１８の無機薄膜形成条件と共に示す。
【００４２】
図５において、イオン銃によるアシストを行いながらＳｉＯ2膜を形成（ＩＡＤ法）し
た場合（比較例４〜６、比較例１６〜１８）のＳｉＯ2膜の膜密度は理論密度２．２ｇ／
ｃｍ3を超えている。この原因は、アシストによるＯ（酸素）原子の打ち込みによると考
えられる。イオン銃の出力を０（ゼロ）にした場合、密度は低下する。また成膜時の圧力
（真空度）にも依存し、圧力が高くなるほど、密度は低下している。これは圧力が低くな
るに従って蒸発した粒子の平均自由行程が長くなり、基材に到達したときのエネルギーが
高くなるためであると考えられる。なお、本確認試験１において実施例６より高い圧力で
は成膜速度が低下し、一般的な許容成膜速度０．８ｎｍ／ｓｅｃを維持できなかった。
【００４３】
拭き試験前のビーズの付着数は、実施例１〜６において１００〜３００個程度であり、
比較例４〜６および比較例１６〜１８では５００〜６００個程度となっている。このよう
に、実施例１〜６は比較例４〜６および比較例１６〜１８と比べてビーズの付着数が少な
いことがわかる。
これは無機薄膜２における最表層のＳｉＯ2層の密度差によるもので、最表層のＳｉＯ2
層の密度が低い実施例１〜６の場合、シート抵抗が低く、表面電位も低いことから、帯電
量の差に起因していると考えられる。したがってフッ素含有有機珪素化合物膜の無い比較
例７〜１２でもビーズの付着数は、実施例１〜６と差はほとんど無い。
【００４４】
次に、ビーズが付着した試料にエアブロー試験を行った場合について考察する。
実施例１〜６ではエアブロー試験を行った後のビーズの付着数が１０〜３０個であり、
急激に付着数が減少している。それに対し、比較例７〜１２はエアブロー試験でビーズの
付着数は減少しているものの、実施例１〜６より多い。これは表面のフッ素含有有機珪素
化合物膜の有無によるもので、フッ素含有有機珪素化合物膜の形成された実施例１〜６は
表面エネルギーが小さいためにビーズを保持する能力が低くなり、付着したビーズを容易
に取り除くことができる。一方、フッ素含有有機珪素化合物膜がない比較例７〜１２は表
面エネルギーが大きいためにビーズを保持する能力が高くなり、付着したビーズを容易に
取り除くことができない。このことは接触角の測定結果からも明らかであり、実施例１〜
６では接触角が１０７〜１１０°であるのに対し、比較例７〜１２では４２〜４９°にな
っている。また両者で、シート抵抗および表面電位に大きな差が無いことから、帯電量に
起因する差ではないことがわかる。また、比較例１６〜１８に比べ比較例４〜６のエアブ
ロー試験後の付着量が少ないのも同様の理由である。
【００４５】
こうしたことから、無機薄膜２を構成する最表層のＳｉＯ2層の密度は、１．９〜２．
１ｇ／ｃｍ3の範囲であることが好ましいと言える。これは、実施例６におけるＳｉＯ2膜
の密度が１．９８１ｇ／ｃｍ3であり、ＩＡＤ法により成膜されたＳｉＯ2膜の理論密度が
２．２ｇ／ｃｍ3（比較例４〜７および比較例１６〜１８）を超えていることによる。
【００４６】
また、実施例１〜６と比較例７〜１２、および比較例４〜６と比較例１６〜１８の間で
シート抵抗および表面電位に大きな差は無い。したがってフッ素含有有機珪素化合物膜は
ＳｉＯ2層の低密度化による除電効果に対して影響を与えていない。
このように、表面に塵やほこりが付着するのを防止するためには、無機薄膜２の最表層
のＳｉＯ2層を低密度化し、静電気等による電荷を除去することが有効であり、さらに付
着した塵やほこりを容易に取り除くことができるように表面にフッ素含有有機珪素化合物
膜を形成することが有効である。
【００４７】
実施例１〜６の場合、拭き試験前後でビーズの付着レベル、エアブロー試験後のビーズ
の付着レベル、接触角に大きな差は無い。それに対し比較例４〜６では拭き試験前後で接
触角が大きく低下しており、それに伴ってエアブロー試験後のビーズ付着数も多くなって
いる。したがって実施例１〜６の場合、フッ素含有有機珪素化合物膜の耐久性が高いこと
がわかる。
【００４８】
［確認試験２］
確認試験２は、確認試験１において得られた結果（無機薄膜２を構成する最表層のＳｉ
Ｏ2層の密度が１．９〜２．１ｇ／ｃｍ3程度であることが好ましい）に基づいて、無機薄
膜２を構成する最表層のＳｉＯ2層の下層に形成されるＴｉＯ2層を含むＳｉＯ2層を、低
密度に形成した場合のサンプルを作成し、その性能評価を行った。この最表層の低密度の
ＳｉＯ2層、その下層に形成される低密度のＴｉＯ2層および低密度のＳｉＯ2層が、低密
度形成部である。
【００４９】
先ず、確認試験２に先立って、低密度のＳｉＯ2層および低密度のＴｉＯ2層の密着性の
確認を行った。
低密度のＳｉＯ2層の密着性確認は、直径３０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの白板ガラスの表
面に、上記に示したＴｉＯ2層の標準条件で膜厚が約１００ｎｍのＴｉＯ2層を成膜し、そ
の表面に、確認試験１における実施例１〜６と同じ成膜条件（図５参照）で、膜厚が約１
００ｎｍの低密度のＳｉＯ2層を成膜した６種類の試料を作成した。したがって、形成さ
れたＳｉＯ2層の密度は実施例１〜６と同じである（図５参照）。作成した試料を実施例
１〜６に対応した形成条件の順に、試料１〜６と呼称する。
【００５０】
一方、低密度のＴｉＯ2層の密着性確認は、同様に直径３０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの白
板ガラスを用いその表面に、同様に上記に示したＳｉＯ2層の標準条件で膜厚が約１００
ｎｍのＳｉＯ2膜を成膜し、そのＳｉＯ2膜の表面に、比較試料としてＴｉＯ2層の標準条
件で膜厚が約１００ｎｍのＴｉＯ2層を成膜した試料と、イオン銃の加速電圧および加速
電流を０（ゼロ）とした状態で、成膜装置内の真空度０．０１４Ｐａ，０．０３０Ｐａ，
０．０４０Ｐａ，０．０５０Ｐａの成膜条件で、膜厚がそれぞれ約１００ｎｍの低密度の
ＴｉＯ2層を成膜した４種類の試料との計５種類の試料を作成した。すなわち、低密度の
ＴｉＯ2層は、イオンアシスト蒸着ではない真空蒸着法によって成膜した。なお、イオン
アシスト蒸着ではない真空蒸着法によって成膜されるＴｉＯ2層は、イオンアシスト蒸着
法を用いて成膜したＴｉＯ2層に比べて低密度のＴｉＯ2層が形成される。
作成した試料をこの順に、試料１１〜１５と呼称する。
【００５１】
作成した試料１〜６および試料１１〜１５を、ＪＩＳ規格Ｋ５６００−５−６に準拠し
たクロスカットテープ試験により、ＳｉＯ2膜およびのＴｉＯ2膜の密着性を評価した。
クロスカットテープ試験は、それぞれの試料の表面に形成されたＳｉＯ2膜およびのＴ
ｉＯ2膜の表面を、カッターを用いて１ｍｍ間隔で縦横に傷を形成（１００マスのクロス
カット）し、その表面にテープを貼った後、テープを引き剥がすことによって生じた膜剥
がれを以下の３段階の評価基準によって評価した。
Ａ：クロスカットの縁が完全に滑らかで、どの格子の目にも剥がれがない。
Ｂ：クロスカットの交差点における膜の小さな剥がれがある（１００マスの内、５％以
下）。
Ｃ：膜がクロスカットの縁に沿って、及び／又は交差点において剥がれている（１００
マスの内、５％を超え１５％未満）。
【００５２】
図６に、ＳｉＯ2層が形成された試料１〜６の密着性評価結果を、膜の形成条件と共に
示す。図７に、ＴｉＯ2層が形成された試料１１〜１５の密着性評価結果を、膜の形成条
件と共に示す。
図６において、表面に低密度のＳｉＯ2層が形成された試料１〜６は、成膜条件によら
ず、全てが良好な密着性（Ａ）を示す。
一方、図７において、ＴｉＯ2層の場合は、ＴｉＯ2膜の密度が低下するに従って密着性
が低下している。そして、試料１３の密着性評価結果がＡであることから、低密度のＴｉ
Ｏ2層として用いる場合のＴｉＯ2膜の密度は、４．１ｇ／ｃｍ3以上であることが望まし
いと言える。またイオンアシストを用いて高密度のＴｉＯ2膜を形成した試料１１におけ
るＴｉＯ2膜の密度は、４．８９ｇ／ｃｍ3である。この値は、イオンアシストの条件等を
変更することによって、さらに密度を向上することも可能であるが、密度が高くなるに従
って、圧縮応力の増加やＨＡＺＥ値（透明度）の低下を引き起こすために好ましくない。
したがって低密度のＴｉＯ2層における密度の好ましい範囲は、４．１〜４．８ｇ／ｃｍ3
であると言える。
【００５３】
以上の結果を踏まえて、最表層のＳｉＯ2層の下層に形成される低密度のＴｉＯ2層とし
て、例えば試料１２における形成条件（イオン銃の加速電圧および加速電流が０（ゼロ）
、真空度０．０１４Ｐａ）を用い、最表層のＳｉＯ2層を含み、その下層に形成される低
密度のＳｉＯ2層を、前述の実施例３と同じ形成条件（イオン銃の加速電圧および加速電
流が０（ゼロ）、真空度０．００３Ｐａ）として、新たな試料を作成した。
【００５４】
試料は、標準条件で成膜したＴｉＯ2層と標準条件で成膜したＳｉＯ2層が順次、交互に
積層され、最表層が低密度のＳｉＯ2層より成る計６０層の無機薄膜２（図１参照）の内
、最表層の低密度のＳｉＯ2層（２Ｌ３０）を１層目とした時、その下層の２層目（２Ｈ
３０）から６層目（２Ｈ２８）までの間の、標準条件で成膜したＴｉＯ2層および標準条
件で成膜したＳｉＯ2層に代えて、２層目から６層目までの間を１層目毎に順次、低密度
のＴｉＯ2層および低密度のＳｉＯ2層で形成した４種類の試料と、無機薄膜２を形成する
全ての形成層（最表層が低密度のＳｉＯ2層を含む６０層）を、低密度のＴｉＯ2層および
低密度のＳｉＯ2層で形成した試料を作成した。
【００５５】
すなわち、低密度形成部の層数が１層の試料は、最表層（２Ｌ３０）が低密度のＳｉＯ
2層より成る。この試料は、確認試験１における実施例３と同じである。低密度形成部の
層数が２層の試料は、２Ｌ３０が低密度のＳｉＯ2層より成り、２Ｈ３０が低密度のＴｉ
Ｏ2層より成る。また、低密度形成部の層数が３層の試料は、２Ｌ３０および２Ｌ２９が
低密度のＳｉＯ2層より成り、２Ｈ３０が低密度のＴｉＯ2層より成る。以下、低密度のＳ
ｉＯ2層および低密度のＴｉＯ2層より成る低密度形成部の層数を順次第６層まで形成され
ている。さらに、低密度の層数が６０層の試料は、２Ｌ３０〜２Ｌ１が低密度のＳｉＯ2
層で形成され、２Ｈ３０〜２Ｈ１が低密度のＴｉＯ2層で形成されている。
【００５６】
このように無機薄膜が形成された試料は、低密度形成部の層数が１層の試料を実施例３
、低密度の層数が２層〜６層および６０層の試料を、この順に試料２１〜２６と呼称する
。
それぞれの試料は、確認試験１と同様に、直径３０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの白板ガラス
の表面に無機薄膜を形成した後、その表面にフッ素含有有機珪素化合物膜を成膜した。
【００５７】
なお、低密度形成部のＳｉＯ2層の屈折率（ｎ）を１．４３、低密度形成部のＴｉＯ2の
屈折率（ｎ）を２．２８、設計波長λを５５０ｎｍとした時、各試料に成膜された低密度
形成部のＳｉＯ2層および低密度形成部のＴｉＯ2層の各層毎の物理膜厚を以下に示す（光
学膜厚は上記した無機薄膜２の膜厚構成に示す）。
１層目（２Ｌ３０）：６２．８ｎｍ、２層目（２Ｈ３０）：５０．６ｎｍ、３層目（２
Ｌ２９）：３１．７ｎｍ、４層目（２Ｈ２９）：５０．９ｎｍ、５層目（２Ｌ２８）：３
２．２ｎｍ、６層目（２Ｈ２８）：５１．４ｎｍ。
すなわち、低密度形成部の総膜厚は、層数が１層（試料２１）〜６層（試料２５）およ
び６０層（試料２６）の順に、６２．８ｎｍ、１１３．４ｎｍ、１４５．２ｎｍ、１９６
．０ｎｍ、２２８．３ｎｍ、２７９．７ｎｍ、４３７４．６ｎｍである。
【００５８】
そして、作成した試料２１〜２６を、確認試験１と同様に、拭き試験（接触角測定、静
電気試験およびエアブロー試験）、表面抵抗（シート抵抗）測定、表面電位測定による評
価項目によって性能評価を行った。
図８は、確認試験２における評価結果を示す図である。
図８には、試料２１〜２６における拭き試験、表面抵抗（シート抵抗）測定、表面電位
測定における評価結果を、確認試験１における実施例３の評価結果および形成した低密度
のＳｉＯ2層とＴｉＯ2層の密度測定値を含み、それぞれの無機薄膜形成条件と共に示す。
【００５９】
図８において、低密度層の層数が増加するに従ってシート抵抗が減少する。しかし、４
層以上ではほとんど変化していない。
図９は、確認試験２における低密度形成部の層数とシート抵抗の関係を示すグラフであ
り、図１０は確認試験２における低密度形成部の総膜厚とシート抵抗の関係を示すグラフ
である。
図９は、横軸に低密度形成部の層数、縦軸にシート抵抗（ｏｈｍ／□）を示し、実施例
３（低密度形成部の層数１）および試料２１〜２６（低密度形成部の層数が２層〜６層お
よび６０層）におけるシート抵抗値のプロット点を結んだ線図で示す。図１０は、横軸に
低密度形成部の総膜厚、縦軸にシート抵抗（ｏｈｍ／□）を示し、図９と同様に、各試料
におけるシート抵抗値のプロット点を結んだ線図で示す。
【００６０】
この図９に示す線図より、低密度形成部の層数が４層以上では、シート抵抗値が飽和し
て、ほとんど変化していないことが顕著に示されている。
次に、これらの試料の内、低密度形成部の層数が１層の場合（実施例３）と、低密度形
成部の層数が４層の場合（試料２３）および６０層の全てが低密度形成部の場合（試料２
６）における波長分光特性の経時変化の確認を行った。波長分光特性は、積分球式分光透
過率測定器を用いて測定した。
【００６１】
図１１は、確認試験１の実施例３における波長分散特性を示すグラフである。
図１１は、横軸に波長（ｎｍ）、縦軸に透過率（％）を示し、波長３００ｎｍ〜１２０
０ｎｍ（可視光領域から一部の近赤外光領域の間）における、波長２ｎｍ毎の透過率をプ
ロットした線図である。
したがって、実施例３および試料２３〜２６の試料に形成された無機薄膜は、いずれも
ＩＲカット機能を有している。
【００６２】
経時変化の確認は、図１１に示す線図において、Ａ点で示すＵＶ（紫外線）側の半値（
透過率５０％）と、Ｂ点で示すＩＲ（赤外線）側の半値におけるそれぞれの試料の成膜直
後の波長と、成膜後３０日経過した時の波長を測定した。
図１２は、ＵＶ側の半値における波長の経時変化を示すグラフである。
図１２中に破線で示す線図ａ１は実施例３（低密度形成部の層数が１層）における経時
変化を示し、実線で示す線図ｂ１は試料２３（低密度形成部の層数が４層）、一点鎖線で
示す線図ｃ１は試料２６（６０層の全てが低密度形成部）における経時変化を示す。
【００６３】
一方、図１３は、ＩＲ側の半値における波長の経時変化を示すグラフであり、図１３中
に破線で示す線図ａ２は実施例３における経時変化を示し、実線で示す線図ｂ２は試料２
３、一点鎖線で示す線図ｃ２は試料２６における経時変化を示す。
なお、各グラフには、図１２の縦軸に波長４００〜４２０ｎｍの範囲を示し、図１３の
縦軸には、波長６７０〜６９０ｎｍの範囲を示す。
【００６４】
図１２および図１３において、ＵＶ側の半値における波長の経時変化、およびＩＲ側の
半値における波長の経時変化は、共に低密度膜の層数が増加するに従って大きくなってい
る。このことから、線図ｂ１および線図ｂ２で示す４層までは、いずれも半値の変化がほ
とんどないこと、および４層でシート抵抗が飽和している（図９参照）ことから、低密度
形成部の層数は１層〜４層であることが好ましいと言える。すなわち、最表層が少なくと
も低密度のＳｉＯ2層より成る無機薄膜２、または最表層のＳｉＯ2層を含み、最表層のＳ
ｉＯ2層を１層目とした時、その下層の２層目〜４層目に形成されるＴｉＯ2層およびＳｉ
Ｏ2層を選択的に低密度形成部で形成するのが好ましいと言える。換言すれば、最表層の
ＳｉＯ2層を１層目とした時、１層目〜４層目に選択的に低密度形成部が形成されるのが
好ましいと言える。
一方、図１０に示す線図より、低密度形成部の総膜厚の面から換言すると、低密度形成
部の総膜厚（物理膜厚）は、最表層のＳｉＯ2層を含み、最表層のＳｉＯ2層の下層側に２
８０ｎｍ以内であるのが好ましいと言える。
【００６５】
以上の実施形態において、ガラス基板１として白板ガラスを用いて説明したが、これに
限定されず、ＢＫ７、サファイアガラス、ホウ珪酸ガラス、青板ガラス、ＳＦ３、及びＳ
Ｆ７等の透明基板であってもよいし、一般に市販されている光学ガラスも使用できる。
また、高屈折率層の材料としてＴｉＯ2を用いた場合で説明したが、他にＴａ2Ｏ5、Ｎ
ｂ2Ｏ5を適用することもできる。
さらに、無機薄膜２の最表層のＳｉＯ2層（２Ｌ３０）上にフッ素含有有機珪素化合物
膜５を設けたが、撥水膜としてアルキル系化合物（例えば、信越化学工業株式会社製：Ｋ
Ｆ−９６）を利用することができ、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００６６】
以上、本実施形態によれば、少なくとも無機薄膜２の最表層を構成するＳｉＯ2層（２
Ｌ３０）の密度を１．９ｇ／ｃｍ3〜２．１ｇ／ｃｍ3とすることによって、本来高い絶縁
性を示すＳｉＯ2層の絶縁性が低下する（導電性が高くなる）。そのため、静電気等によ
って表面に存在する電荷が最表面のＳｉＯ2層を通り抜け下層に到達できるようになる。
下層の高屈折率材料はＳｉＯ2層に比べ絶縁性が低いため高屈折率膜の表面で電荷が移動
することができる。この電荷をアース（地落）することで、光学多層膜フィルタの最表面
に電荷がたまりにくくなり、静電気に起因したほこり等がつきにくくなる。
また、無機薄膜２の最表層を構成するＳｉＯ2層（２Ｌ３０）の上にフッ素含有有機珪
素化合物膜５が形成されていることにより表面エネルギーが低下し、ほこりの付着が抑制
され、一旦付着したほこりも容易に取り除くことができるようになる。さらに、形成され
るフッ素含有有機珪素化合物膜５は薄く（＜１０ｎｍ）、無機物に比べ密度も低いため、
電荷を下層に通すことが容易であり、分光特性にも影響を与えない。
そして、無機薄膜２における最表層のＳｉＯ2の密度が低いと、ＳｉＯ2の表面積が増加
し（ミクロ的に凹凸が増加することに相当）、フッ素含有有機珪素化合物膜５が付着する
面積が大きくなる。そのためフッ素含有有機珪素化合物膜５の密着性が向上し、耐久性が
向上する。
さらにまた、無機薄膜２の最表層のＳｉＯ2層を１層目とした時、１層目のＳｉＯ2層（
２Ｌ３０）の下層の２層目（２Ｈ３０）および４層目（２Ｈ２９）に、密度が４．１ｇ／
ｃｍ3〜４．８ｇ／ｃｍ3のＴｉＯ2層、および３層目（２Ｌ２９）に密度が１．９ｇ／ｃ
ｍ3〜２．１ｇ／ｃｍ3のＳｉＯ2層が選択的に形成されることにより、上記したと同様の
効果が得られると共に、波長分散特性の経時変化の少ない光学多層膜フィルタが得られる
。
また、無機薄膜２の１層目（２Ｌ３０）、２層目（２Ｈ３０）と４層目（２Ｈ２９）に
形成されたＴｉＯ2層および３層目のＳｉＯ2層（２Ｌ２９）以外は、高品質な膜を形成で
きるため、光学多層膜フィルタ１０に必要な低波長シフトおよび低ＨＡＺＥというような
特性も得やすい。
【００６７】
また、本実施形態の光学多層膜フィルタ１０において、基板がガラス基板１で構成され
ることにより、ほこりの付きにくい例えばＣＣＤ（電荷結合素子）などの映像素子の防塵
ガラスとして、しかも所望のフィルタ機能を一体的に構成した、例えばＵＶ−ＩＲカット
フィルタおよびＩＲカットフィルタ機能を含む光学多層膜フィルタを得ることができる。
また、ガラス基板１が水晶基板で構成されることにより、ほこりの付きにくい、例えば光
学ローパスフィルタとして、しかも所望のフィルタ機能を一体的に構成した、例えばＵＶ
−ＩＲカットフィルタおよびＩＲカットフィルタ機能を含む光学ローパスフィルタを得る
ことができる。また本実施形態は反射防止膜の形成にも適用できる。
【００６８】
また、本実施形態の光学多層膜フィルタの製造方法によれば、少なくとも無機薄膜２の
最表層を構成するＳｉＯ2層（２Ｌ３０）を真空蒸着法で形成することによって、密度が
１．９ｇ／ｃｍ3〜２．１ｇ／ｃｍ3のＳｉＯ2層を得ることができる。これにより、本来
高い絶縁性を示すＳｉＯ2層の絶縁性が低下する（導電性が高くなる）。そのため、静電
気等によって表面に存在する電荷が最表面のＳｉＯ2層を通り抜け、下層に到達できるよ
うになる。下層の高屈折率材料はＳｉＯ2層に比べ絶縁性が低いため高屈折率膜の表面で
電荷が移動することができる。この電荷をアース（地落）することで、光学多層膜フィル
タ１０の最表面に電荷がたまりにくくなり、静電気に起因したほこり等がつきにくい光学
多層膜フィルタが得られる。
また、無機薄膜２の最表層のＳｉＯ2層（２Ｌ３０）の下層に形成されるＴｉＯ2層を、
真空蒸着法を用いて形成することによって、密度が４．１ｇ／ｃｍ3〜４．８ｇ／ｃｍ3の
ＴｉＯ2層を得ることができる。そして、無機薄膜２の最表層のＳｉＯ2層（２Ｌ３０）を
１層目とした時、１層目のＳｉＯ2層の下層の２層目（２Ｈ３０）および４層目（２Ｈ２
９）に形成されるＴｉＯ2層、および３層目（２Ｌ２９）に形成されるＳｉＯ2層を、真空
蒸着法を用いて選択的に形成することによって、少なくとも無機薄膜２の最表層のＳｉＯ
2層を真空蒸着法で形成した場合と同様の効果を備えた光学多層膜フィルタが得られる。
さらにまた、無機薄膜２の最表層を構成するＳｉＯ2層上にフッ素含有有機珪素化合物
膜５が形成されていることにより表面エネルギーが低下し、ほこりの付着が抑制され、一
旦付着したほこりも容易に取り除くことができる光学多層膜フィルタが得られる。なお、
形成されるフッ素含有有機珪素化合物膜５の膜厚は薄く、無機物に比べ密度も低いため、
電荷を下層に通すことが容易であり、分光特性にも影響を与えない。また、無機薄膜２に
おける最表層のＳｉＯ2層の密度が低いと、ＳｉＯ2層の表面積が増加し、フッ素含有有機
珪素化合物膜５が付着する面積が大きくなる。そのためフッ素含有有機珪素化合物膜５の
密着性が向上し、耐久性が向上した光学多層膜フィルタが得られる。
【００６９】
また、無機薄膜２の最表層を構成するＳｉＯ2層（２Ｌ３０）および最表層のＳｉＯ2層
を１層目とした時、１層目のＳｉＯ2層の下層の３層目（２Ｌ２９）に選択的に形成され
るＳｉＯ2層を成膜する際の圧力が５×１０-4〜５×１０-2Ｐａとすることで、密度を１
．９〜２．１ｇ／ｃｍ3とすることができる。また、最表層のＳｉＯ2層（２Ｌ３０）を１
層目とした時、１層目のＳｉＯ2層の下層の２層目（２Ｈ３０）および４層目（２Ｈ２９
）に選択的に形成されるＴｉＯ2層を成膜する際の圧力を１．４×１０-2Ｐａ〜３×１０-
2Ｐａとすることで、密度を４．１〜４．８ｇ／ｃｍ3とすることができる。
【００７０】
このように、本実施形態の光学多層膜フィルタの製造方法によって製造された光学多層
膜フィルタ１０は、例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラなどの撮像装
置、カメラ付携帯電話、カメラ付携帯型パソコン（パーソナルコンピュータ）などとして
、ほこりの影響を抑制した電子機器装置として有効に活用できる。
これらの電子機器装置の内、静止画の撮影を行うデジタルスチルカメラの撮像装置に光
学多層膜フィルタを用いた一例を説明する。
図１４は、本実施形態に係る光学多層膜フィルタを用いたデジタルスチルカメラの構成
を示す説明図であり、撮像モジュール１００と、この撮像モジュール１００を含む撮像装
置の構成を示したものである。
撮像モジュール１００は、カバーガラス１１５と、光学ローパスフィルタ１１０と、光
学像を電気的に変換する撮像素子のＣＣＤ（電荷結合素子）１２０を含んで構成されてい
る。
【００７１】
光学ローパスフィルタ１１０は、表面に前記無機薄膜２（図１参照）の最表層を構成す
るＳｉＯ2層（２Ｌ３０）の密度が１．９〜２．１ｇ／ｃｍ3であり、かつ無機薄膜２の最
表層を構成するＳｉＯ2層上にフッ素含有有機珪素化合物膜５が形成された、ＵＶ−ＩＲ
カットフィルタが形成されている。この場合フィルタの基板は水晶基板になっている。
この光学ローパスフィルタ１１０はデジタルスチルカメラのレンズ交換等によって外気
に直接触れる部分であり、最もほこりの付着しやすい部分である。光学ローパスフィルタ
１１０を固定するための固定治具１４０は金属などの導電材料で構成されており、光学ロ
ーパスフィルタ１１０の最外層（表面）と電気的に接続されている。そして、固定治具１
４０は、アースケーブル１５０によってアース（地落）されている。
【００７２】
この撮像モジュール１００と、光入射側に配置されるレンズ２００と、撮像モジュール
１００のＣＣＤ１２０を駆動する駆動部１３０と、撮像モジュール１００から出力される
撮像信号の記録・再生等を行う本体部３００とを含んで、撮像装置が構成される。なお、
図示しないが、本体部３００には、撮像信号の補正等を行う信号処理部と、撮像信号を磁
気テープ等の記録媒体に記録する記録部と、この撮像信号を再生する再生部と、再生され
た映像を表示する表示部などの構成要素が含まれる。このように構成されたデジタルスチ
ルカメラは、外気に直接触れ、ほこりが付着しやすい光学ローパスフィルタ１１０表面に
ほこりがつきにくく、ついたほこりをエアブローで簡単に除去することができるデジタル
スチルカメラを提供することができる。
【００７３】
なお、撮像モジュール１００は、レンズ２００を分離して配置した構造で説明したが、
レンズ２００も含めて撮像モジュールが構成されていてもよい。
また、カバーガラス１１５の表面に形成される反射防止膜に本実施形態を適用すること
ができる。
また、カバーガラス１１５の表面に多層膜フィルタを形成して実施することができる。
また、カバーガラス１１５を水晶として、光学ローパスフィルタの一部を兼用するカバ
ーガラスとしても良い。そして表面に形成する反射防止膜や多層膜フィルタ（ＵＶ−ＩＲ
カットフィルタ）等に適用することができる。
これらカバーガラスに本実施形態を適用した場合、撮像装置の組立工程において付着す
るほこりを低減することができる。
さらに、光学ローパスフィルタの表面側に反射防止膜を形成する構成であっても実施す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本実施形態に係る光学多層膜フィルタの構成を示す断面図。
【図２】本実施形態に係る光学多層膜フィルタにアースを設けたときの断面図。
【図３】サンプルの表面抵抗を測定する態様を示す説明図。
【図４】サンプルの表面電位を測定する態様を示す説明図。
【図５】確認試験１における評価結果を示す図。
【図６】ＳｉＯ2層が形成された試料の密着性評価結果および膜の形成条件を示す図。
【図７】低密度ＴｉＯ2層が形成された試料の密着性評価結果および膜の形成条件を示す図。
【図８】確認試験２における評価結果を示す図。
【図９】確認試験２における低密度形成部の層数とシート抵抗の関係を示すグラフ。
【図１０】確認試験２における低密度形成部の総膜厚とシート抵抗の関係を示すグラフ。
【図１１】確認試験１の実施例３における波長分散特性を示すグラフ。
【図１２】ＵＶ側の半値における波長の経時変化を示すグラフ。
【図１３】ＩＲ側の半値における波長の経時変化を示すグラフ。
【図１４】本実施形態に係る光学多層膜フィルタを用いたデジタルスチルカメラの構成を示す説明図。
【符号の説明】
【００７５】
１…基板としてのガラス基板、２…無機薄膜、５…フッ素含有有機珪素化合物膜、１０
…光学多層膜フィルタ、１００…撮像モジュール、１１０…光学ローパスフィルタ、１１
５…カバーガラス、１２０…ＣＣＤ、１３０…駆動部、１４０…固定治具、１５０…アー
スケーブル、２００…レンズ。
【図１】
2009139925.tif 000003
【図２】
2009139925.tif 000004
【図３】
2009139925.tif 000005
【図４】
2009139925.tif 000006
【図５】
2009139925.tif 000007
【図６】
2009139925.tif 000008
【図７】
2009139925.tif 000009
【図８】
2009139925.tif 000010
【図９】
2009139925.tif 000011
【図１０】
2009139925.tif 000012
【図１１】
2009139925.tif 000013
【図１２】
2009139925.tif 000014
【図１３】
2009139925.tif 000015
【図１４】
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