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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024018604
(43)【公開日】2024-02-08
(54)【発明の名称】光学製品
(51)【国際特許分類】
G02B 1/115 20150101AFI20240201BHJP
G02B 5/28 20060101ALI20240201BHJP
【ＦＩ】
G02B1/115
G02B5/28
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022122035
(22)【出願日】2022-07-29
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 第１ 電子メールによる資料の送付 （１）公開日 ２０２１年９月９日 （２）公開手法 電子メールによる発明を記載した資料の送付 第２ Ｗｅｂ会議 （１）公開日 ２０２１年９月１４日 （２）公開手法 Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｔｅａｍｓでの上記資料を用いた説明
(71)【出願人】
【識別番号】000219738
【氏名又は名称】東海光学株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100078721
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 喜樹
(74)【代理人】
【識別番号】100124420
【弁理士】
【氏名又は名称】園田 清隆
(72)【発明者】
【氏名】杉山 喜一郎
【テーマコード（参考）】
2H148
2K009
【Ｆターム（参考）】
2H148GA04
2H148GA09
2H148GA11
2H148GA33
2H148GA61
2K009AA09
2K009BB02
2K009CC03
2K009CC06
2K009DD03
(57)【要約】
【課題】中赤外線の反射を防止可能であり、剥がれ及びクラックの少なくとも一方が発生する可能性が低減される光学製品を提供する。
【解決手段】光学製品１は、基材２の片面において、直接配置された光学多層膜４を備えている。光学多層膜４は、中赤外線の一部の反射を抑制する反射防止膜である。光学多層膜４は、Ａｌ２Ｏ３製のＡｌ２Ｏ３層１０と、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２層１２と、を有している。光学多層膜４は、基材２側からＡｌ２Ｏ３層１０、ＭｇＦ２層１２の順で配置されたペアを、３組以上有することで、全６層以上となっている。
【選択図】図１
【解決手段】光学製品１は、基材２の片面において、直接配置された光学多層膜４を備えている。光学多層膜４は、中赤外線の一部の反射を抑制する反射防止膜である。光学多層膜４は、Ａｌ２Ｏ３製のＡｌ２Ｏ３層１０と、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２層１２と、を有している。光学多層膜４は、基材２側からＡｌ２Ｏ３層１０、ＭｇＦ２層１２の順で配置されたペアを、３組以上有することで、全６層以上となっている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材における１以上の成膜面に対し、直接又は中間膜を介して配置された光学多層膜を備えており、
前記光学多層膜は、
中赤外線の一部又は全部の反射を抑制する反射防止膜であって、
Ａｌ２Ｏ３製のＡｌ２Ｏ３層と、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２層と、を有しており、
前記基材側から前記Ａｌ２Ｏ３層、前記ＭｇＦ２層の順で配置されたペアを、３組以上有することで、６層以上となっている
ことを特徴とする光学製品。
前記光学多層膜は、
中赤外線の一部又は全部の反射を抑制する反射防止膜であって、
Ａｌ２Ｏ３製のＡｌ２Ｏ３層と、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２層と、を有しており、
前記基材側から前記Ａｌ２Ｏ３層、前記ＭｇＦ２層の順で配置されたペアを、３組以上有することで、６層以上となっている
ことを特徴とする光学製品。
【請求項2】
前記光学多層膜において、２５００ｎｍ以上４５００ｎｍ以下の波長域における、１０°での片面反射率の平均値が、１０％以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の光学製品。
ことを特徴とする請求項１に記載の光学製品。
【請求項3】
各前記ＭｇＦ２層の物理膜厚の合計は、４００ｎｍ以上である
ことを特徴とする請求項１に記載の光学製品。
ことを特徴とする請求項１に記載の光学製品。
【請求項4】
各前記Ａｌ２Ｏ３層の物理膜厚の合計は、１００ｎｍ以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の光学製品。
ことを特徴とする請求項１に記載の光学製品。
【請求項5】
前記基材は、サファイアガラス製である
ことを特徴とする請求項１に記載の光学製品。
ことを特徴とする請求項１に記載の光学製品。
【請求項6】
前記基材の肉厚は、１ｍｍ以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の光学製品。
ことを特徴とする請求項１に記載の光学製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ディスプレイ用サファイアガラスを始めとする光学製品に関する。
【背景技術】
【0002】
反射防止膜を有する光学部品として、特開２０２１－４９８５号公報（特許文献１）に記載のものが知られている。
この光学部品は、可視域から赤外域までの波長４００～９００ｎｍ（ナノメートル）の帯域で分光反射特性を有している。そして、実施例１～５では、ガラス製のレンズ基材に、反射防止膜として全５層又は全６層の光学多層膜が成膜されている。それらの光学多層膜は、媒質側から数えて１，３層目（全５層の場合基材側から数えて３，５層目、全６層の場合基材側から数えて４，６層目）に、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２層が配置されている。
この光学部品は、可視域から赤外域までの波長４００～９００ｎｍ（ナノメートル）の帯域で分光反射特性を有している。そして、実施例１～５では、ガラス製のレンズ基材に、反射防止膜として全５層又は全６層の光学多層膜が成膜されている。それらの光学多層膜は、媒質側から数えて１，３層目（全５層の場合基材側から数えて３，５層目、全６層の場合基材側から数えて４，６層目）に、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２層が配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－４９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１の光学部品では、可視域及びこれに隣接する極近赤外域（８００～９００ｎｍ）の赤外線において反射を防止すれば良いため、全ＭｇＦ２層の物理膜厚の合計は１８０ｎｍ程度で足りる。
しかし、特許文献１の光学部品と異なり、１５００ｎｍ以上１００００ｎｍ（１０μｍ（マイクロメートル））以下程度の中赤外域内の波長を持つ赤外線、即ち中赤外線の反射を防止する場合、反射防止膜におけるＭｇＦ２層の物理膜厚は、１８０ｎｍ程度では足りない。
そして、中赤外線の反射防止膜の形成のためにＭｇＦ２層の物理膜厚が増やされると、ＭｇＦ２薄膜が有する引張応力の大きさはその分大きくなり、経時変化等により剥がれ及びクラックの少なくとも一方が発生する可能性が大きくなる。
特に、サファイアガラス基板等の熱膨張係数が比較的に大きい基材上に中赤外線反射用のＭｇＦ２層が形成されると、温度変化に基づく当該基材の膨張収縮により、剥がれ及びクラックの少なくとも一方が発生する可能性がより一層大きくなる。
しかし、特許文献１の光学部品と異なり、１５００ｎｍ以上１００００ｎｍ（１０μｍ（マイクロメートル））以下程度の中赤外域内の波長を持つ赤外線、即ち中赤外線の反射を防止する場合、反射防止膜におけるＭｇＦ２層の物理膜厚は、１８０ｎｍ程度では足りない。
そして、中赤外線の反射防止膜の形成のためにＭｇＦ２層の物理膜厚が増やされると、ＭｇＦ２薄膜が有する引張応力の大きさはその分大きくなり、経時変化等により剥がれ及びクラックの少なくとも一方が発生する可能性が大きくなる。
特に、サファイアガラス基板等の熱膨張係数が比較的に大きい基材上に中赤外線反射用のＭｇＦ２層が形成されると、温度変化に基づく当該基材の膨張収縮により、剥がれ及びクラックの少なくとも一方が発生する可能性がより一層大きくなる。
【0005】
そこで、本発明の主な目的は、中赤外線の反射を防止可能であり、剥がれ及びクラックの少なくとも一方が発生する可能性が低減される光学製品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本明細書は、光学製品を開示する。この光学製品は、基材における１以上の成膜面に対し、直接又は中間膜を介して配置された光学多層膜を備えている。光学多層膜は、中赤外線の一部又は全部の反射を抑制する反射防止膜であっても良い。光学多層膜は、Ａｌ２Ｏ３製のＡｌ２Ｏ３層と、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２層と、を有していても良い。光学多層膜は、基材側からＡｌ２Ｏ３層、ＭｇＦ２層の順で配置されたペアを、３組以上有することで、６層以上となっていても良い。
【発明の効果】
【0007】
本発明の主な効果は、中赤外線の反射を防止可能であり、剥がれ及びクラックの少なくとも一方が発生する可能性が低減される光学製品が提供されることである。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の実施形態に係る光学製品の模式的な断面図である。
【図2】実施例１～２及び比較例１～４に係る、中赤外域内の所定域（２３００ｎｍ以上５３００ｎｍ以下）における片面反射率分布を示すグラフである。
【図3】比較例１に係る、拡大観察試験で得られた画像を白黒化した画像である。
【図4】比較例２に係る、拡大観察試験で得られた画像を白黒化した画像である。
【図5】比較例３に係る、拡大観察試験で得られた画像を白黒化した画像である。
【図6】比較例４に係る、拡大観察試験で得られた画像を白黒化した画像である。
【図7】実施例１に係る、拡大観察試験で得られた画像を白黒化した画像である。
【図8】実施例２に係る、拡大観察試験で得られた画像を白黒化した画像である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明に係る実施の形態の例が説明される。本発明は、以下の形態に限定されない。
【0010】
図１に示されるように、上記形態の光学製品１では、基材２の１以上の面（成膜面Ｍ）に対し、光学多層膜４が、直接又は間接的に形成されている。
本発明において、基材２はどのような材質であっても良い。又、基材２は、好ましくは透光性を有する。更に、基材２は、好ましくは板状（基板）である。
基材２の材料は、好ましくはガラスあるいはプラスチックである。
ガラスとして、例えばフロートガラス、青板ガラス、白板ガラス、サファイアガラス、若しくは風冷あるいはイオン交換等による強化ガラス、又は複層ガラス、若しくは合わせガラス等が用いられ、好ましくはサファイアガラスが用いられる。
プラスチックとして、好ましくは熱硬化性樹脂が用いられ、例えばポリウレタン樹脂、チオウレタン樹脂、エピスルフィド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリ４－メチルペンテン－１樹脂、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂、あるいはこれらの組合せが用いられる。
本発明において、基材２はどのような材質であっても良い。又、基材２は、好ましくは透光性を有する。更に、基材２は、好ましくは板状（基板）である。
基材２の材料は、好ましくはガラスあるいはプラスチックである。
ガラスとして、例えばフロートガラス、青板ガラス、白板ガラス、サファイアガラス、若しくは風冷あるいはイオン交換等による強化ガラス、又は複層ガラス、若しくは合わせガラス等が用いられ、好ましくはサファイアガラスが用いられる。
プラスチックとして、好ましくは熱硬化性樹脂が用いられ、例えばポリウレタン樹脂、チオウレタン樹脂、エピスルフィド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリ４－メチルペンテン－１樹脂、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂、あるいはこれらの組合せが用いられる。
【0011】
光学多層膜４は、適宜下記の特徴を有する。光学多層膜４は、複数形成される場合、好ましくは何れの膜も下記の特徴を有し、更に好ましくは何れの膜も同一の積層構造となるようにする。尚、複数の光学多層膜４のうちの一部が下記の特徴を有し、残部が下記の特徴を有していなくても良い。又、光学多層膜４は、板状の基材２の両面に形成されても良い。
【0012】
即ち、光学多層膜４は、中赤外線の反射を防止する反射防止膜である。
光学多層膜４は、例えば、中赤外域中、２５００ｎｍ以上４５００ｎｍ以下の波長域における、１０°での片面反射率の平均値が、第１所定値以下であるように形成されている。第１所定値は、例えば１０％、８％、６％、５％、３％、２％、１％の何れかである。当該波長域の下限は、２３００ｎｍ、２４００ｎｍ、２６００ｎｍ、２７００ｎｍ、２８００ｎｍの何れかであっても良い。当該波長域の上限は、４０００ｎｍ、４２００ｎｍ、４４００ｎｍ、４６００ｎｍ、４８００ｎｍ、５０００ｎｍ、５２００ｎｍ、５３００ｎｍの何れかであっても良い。
光学多層膜４は、例えば、中赤外域中、２５００ｎｍ以上４５００ｎｍ以下の波長域における、１０°での片面反射率の平均値が、第１所定値以下であるように形成されている。第１所定値は、例えば１０％、８％、６％、５％、３％、２％、１％の何れかである。当該波長域の下限は、２３００ｎｍ、２４００ｎｍ、２６００ｎｍ、２７００ｎｍ、２８００ｎｍの何れかであっても良い。当該波長域の上限は、４０００ｎｍ、４２００ｎｍ、４４００ｎｍ、４６００ｎｍ、４８００ｎｍ、５０００ｎｍ、５２００ｎｍ、５３００ｎｍの何れかであっても良い。
【0013】
光学多層膜４は、Ａｌ２Ｏ３製のＡｌ２Ｏ３層１０と、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２層１２と、を交互に有する。１つのＡｌ２Ｏ３層１０が、最も基材２側に配置される。光学多層膜４における最も基材２側の層がＡｌ２Ｏ３層１０であるため、この層に隣接する基材２又は中間膜に対する密着性が、ＭｇＦ２層１２である場合に比べ向上する。
光学多層膜４は、全部で６層以上となっている。光学多層膜４は、Ａｌ２Ｏ３層１０とＭｇＦ２層１２のペアを、３組以上有している。これらのペアにおいて、Ａｌ２Ｏ３層１０がＭｇＦ２層１２より空気側に配置される。これらのペアは、基材２側から空気側へ順に積層される。
尚、一部又は全部のペアにおいて、Ａｌ２Ｏ３層１０及びＭｇＦ２層１２の少なくとも一方同士の物理膜厚が互いに相違していても良い。少なくとも何れか２つのペアの間に、別種の１層以上の膜が挿入されても良い。
光学多層膜４は、全部で６層以上となっている。光学多層膜４は、Ａｌ２Ｏ３層１０とＭｇＦ２層１２のペアを、３組以上有している。これらのペアにおいて、Ａｌ２Ｏ３層１０がＭｇＦ２層１２より空気側に配置される。これらのペアは、基材２側から空気側へ順に積層される。
尚、一部又は全部のペアにおいて、Ａｌ２Ｏ３層１０及びＭｇＦ２層１２の少なくとも一方同士の物理膜厚が互いに相違していても良い。少なくとも何れか２つのペアの間に、別種の１層以上の膜が挿入されても良い。
【0014】
光学多層膜４におけるＭｇＦ２層１２の物理膜厚の合計は、中赤外線の反射を防止する観点から、第２所定値以上であることが好ましい。第２所定値は、例えば４００ｎｍ、４５０ｎｍ、５００ｎｍ、５５０ｎｍ、６００ｎｍの何れかである。
【0015】
光学多層膜４におけるＡｌ２Ｏ３層１０の物理膜厚の合計は、各ＭｇＦ２層１２を区切りつつ、主に各ＭｇＦ２層１２により得られる中赤外線の反射防止作用をなるべく妨げないようにする観点から、好ましくは、第３所定値以下であることが好ましい。第３所定値は、例えば１００ｎｍ、９０ｎｍ、８０ｎｍ、７０ｎｍ、６０ｎｍ、５０ｎｍの何れかである。
各ＭｇＦ２層１２は、Ａｌ２Ｏ３層１０で区切られることにより、区切れられない場合に比べ、引張応力が減少する。よって、各ＭｇＦ２層１２の引張応力に起因する剥がれ及びクラックの少なくとも一方等の発生が抑制され、光学多層膜４の耐久性が向上する。
特に、ディスプレイ用サファイアガラス等において、基材２の肉厚を第４所定値以下と薄くするような要求が存在する場合、基材２の肉厚が薄くその分基材２自体の剛性が小さいことでより剥がれ及びクラックの少なくとも一方等の発生の可能性が上昇するところ、光学多層膜４は、Ａｌ２Ｏ３層１０で区切られた各ＭｇＦ２層１２の構造を有するため、かような薄い基材２においても剥がれ及びクラックの少なくとも一方等の発生を抑制可能であり、耐久性を向上可能である。第４所定値は、例えば１ｍｍ（ミリメートル）、０．８ｍｍ、０．５ｍｍ、０．４ｍｍ、０．３ｍｍ、０．２ｍｍの何れかである。
又、ディスプレイ用サファイアガラス等において、基材２の材質をサファイアガラス等の熱膨張係数が比較的に大きいものとする要求が存在する場合、温度変化に基づく基材２の膨張収縮により剥がれ及びクラックの少なくとも一方が発生する可能性が上昇するところ、光学多層膜４は、Ａｌ２Ｏ３層１０で区切られた各ＭｇＦ２層１２の構造を有するため、かような熱膨張係数が比較的に大きい基材２においても、剥がれ及びクラックの少なくとも一方等の発生を抑制可能であり、耐久性を向上可能である。
各ＭｇＦ２層１２は、Ａｌ２Ｏ３層１０で区切られることにより、区切れられない場合に比べ、引張応力が減少する。よって、各ＭｇＦ２層１２の引張応力に起因する剥がれ及びクラックの少なくとも一方等の発生が抑制され、光学多層膜４の耐久性が向上する。
特に、ディスプレイ用サファイアガラス等において、基材２の肉厚を第４所定値以下と薄くするような要求が存在する場合、基材２の肉厚が薄くその分基材２自体の剛性が小さいことでより剥がれ及びクラックの少なくとも一方等の発生の可能性が上昇するところ、光学多層膜４は、Ａｌ２Ｏ３層１０で区切られた各ＭｇＦ２層１２の構造を有するため、かような薄い基材２においても剥がれ及びクラックの少なくとも一方等の発生を抑制可能であり、耐久性を向上可能である。第４所定値は、例えば１ｍｍ（ミリメートル）、０．８ｍｍ、０．５ｍｍ、０．４ｍｍ、０．３ｍｍ、０．２ｍｍの何れかである。
又、ディスプレイ用サファイアガラス等において、基材２の材質をサファイアガラス等の熱膨張係数が比較的に大きいものとする要求が存在する場合、温度変化に基づく基材２の膨張収縮により剥がれ及びクラックの少なくとも一方が発生する可能性が上昇するところ、光学多層膜４は、Ａｌ２Ｏ３層１０で区切られた各ＭｇＦ２層１２の構造を有するため、かような熱膨張係数が比較的に大きい基材２においても、剥がれ及びクラックの少なくとも一方等の発生を抑制可能であり、耐久性を向上可能である。
【0016】
Ａｌ２Ｏ３層１０及びＭｇＦ２層１２は、例えば物理蒸着により形成され、より詳しくは真空蒸着法あるいはイオンアシスト蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタ法等により形成される。
Ａｌ２Ｏ３層１０及びＭｇＦ２層１２は、より容易に形成する観点から、好ましくは蒸着により形成される。即ち、基材２における成膜面Ｍに、Ａｌ２Ｏ３層１０及びＭｇＦ２層１２が順次蒸着される。尚、Ａｌ２Ｏ３層１０の製法とＭｇＦ２層１２の製法とは、互いに異なっていても良い。例えば、Ａｌ２Ｏ３層１０が蒸着で形成され、ＭｇＦ２層１２がスパッタで形成されても良い。
Ａｌ２Ｏ３層１０及びＭｇＦ２層１２は、より容易に形成する観点から、好ましくは蒸着により形成される。即ち、基材２における成膜面Ｍに、Ａｌ２Ｏ３層１０及びＭｇＦ２層１２が順次蒸着される。尚、Ａｌ２Ｏ３層１０の製法とＭｇＦ２層１２の製法とは、互いに異なっていても良い。例えば、Ａｌ２Ｏ３層１０が蒸着で形成され、ＭｇＦ２層１２がスパッタで形成されても良い。
【0017】
光学製品１において、光学多層膜４と基材２の間に中間膜が配置されても良い。即ち、光学多層膜４は、成膜面Ｍに、中間膜を介して形成されても良い。中間膜は、例えばハードコート膜である。
又、光学製品１において、中間膜に代えて、あるいは中間膜と共に、光学多層膜４の表面に表層膜が配置されても良い。表層膜は、例えば防汚膜（撥水膜・撥油膜）である。
尚、光学多層膜４が複数形成される場合、中間膜及び表層膜の少なくとも一方における、設置の有無及び設置される場合の膜構造は、一部の光学多層膜４と他の光学多層膜４とで互いに異なっていても良い。
又、光学製品１において、中間膜に代えて、あるいは中間膜と共に、光学多層膜４の表面に表層膜が配置されても良い。表層膜は、例えば防汚膜（撥水膜・撥油膜）である。
尚、光学多層膜４が複数形成される場合、中間膜及び表層膜の少なくとも一方における、設置の有無及び設置される場合の膜構造は、一部の光学多層膜４と他の光学多層膜４とで互いに異なっていても良い。
【実施例0018】
次いで、本発明の実施例１～２、及び本発明に属さない比較例１～４が、適宜図面を用いて説明される。
尚、本発明は、以下の実施例に限定されない。又、本発明の捉え方により、下記の実施例が実質的には比較例となったり、実施例に属さない下記の比較例が実質的には実施例となったりすることがある。
尚、本発明は、以下の実施例に限定されない。又、本発明の捉え方により、下記の実施例が実質的には比較例となったり、実施例に属さない下記の比較例が実質的には実施例となったりすることがある。
【0019】
≪比較例１の構成等≫
比較例１の基材２は、板状のサファイアガラスである。比較例１の基材２の表裏両面は、半径２５．４ｍｍ、中心角９０°の扇形である。比較例１の基材２の肉厚は、０．３９ｍｍである。
比較例１の基材２の表面が、成膜面Ｍである。その成膜面Ｍには、光学膜が、真空蒸着により形成されている。比較例１の光学膜は、単一層の膜であり、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２膜である。比較例１のＭｇＦ２膜の物理膜厚は、中赤外線の反射を防止する観点から、６８０ｎｍとされている。
尚、比較例１の基材２の裏面には、何れの膜も形成されていない。
比較例１の基材２は、板状のサファイアガラスである。比較例１の基材２の表裏両面は、半径２５．４ｍｍ、中心角９０°の扇形である。比較例１の基材２の肉厚は、０．３９ｍｍである。
比較例１の基材２の表面が、成膜面Ｍである。その成膜面Ｍには、光学膜が、真空蒸着により形成されている。比較例１の光学膜は、単一層の膜であり、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２膜である。比較例１のＭｇＦ２膜の物理膜厚は、中赤外線の反射を防止する観点から、６８０ｎｍとされている。
尚、比較例１の基材２の裏面には、何れの膜も形成されていない。
【0020】
≪比較例２の構成等≫
比較例２の基材２は、比較例１と同じである。
比較例２の基材２の表面には、光学多層膜が、真空蒸着により形成されている。比較例２の光学多層膜は、全２層の膜であり、基材２側から数えて（以下別途言及のない限り同様）１層目の層は、Ａｌ２Ｏ３製のＡｌ２Ｏ３層であり、２層目の層は、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２層である。
比較例２のＡｌ２Ｏ３層の物理膜厚は、８０ｎｍとされている。
比較例２のＭｇＦ２層の物理膜厚は、Ａｌ２Ｏ３層を有しつつ中赤外線の反射を防止する観点から、６４６ｎｍとされている。
比較例２の基材２は、比較例１と同じである。
比較例２の基材２の表面には、光学多層膜が、真空蒸着により形成されている。比較例２の光学多層膜は、全２層の膜であり、基材２側から数えて（以下別途言及のない限り同様）１層目の層は、Ａｌ２Ｏ３製のＡｌ２Ｏ３層であり、２層目の層は、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２層である。
比較例２のＡｌ２Ｏ３層の物理膜厚は、８０ｎｍとされている。
比較例２のＭｇＦ２層の物理膜厚は、Ａｌ２Ｏ３層を有しつつ中赤外線の反射を防止する観点から、６４６ｎｍとされている。
【0021】
≪比較例３の構成等≫
比較例３の基材２は、比較例１と同じである。
比較例３の基材２の表面には、光学多層膜が、真空蒸着により形成されている。比較例３の光学多層膜は、全２層の膜であり、１層目の層は、ＳｉＯ２製のＳｉＯ２層であり、２層目の層は、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２層である。
比較例３のＳｉＯ２層の物理膜厚は、１６０ｎｍとされている。
比較例３のＭｇＦ２層の物理膜厚は、ＳｉＯ２層を有しつつ中赤外線の反射を防止する観点から、５６６ｎｍとされている。
比較例３の基材２は、比較例１と同じである。
比較例３の基材２の表面には、光学多層膜が、真空蒸着により形成されている。比較例３の光学多層膜は、全２層の膜であり、１層目の層は、ＳｉＯ２製のＳｉＯ２層であり、２層目の層は、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２層である。
比較例３のＳｉＯ２層の物理膜厚は、１６０ｎｍとされている。
比較例３のＭｇＦ２層の物理膜厚は、ＳｉＯ２層を有しつつ中赤外線の反射を防止する観点から、５６６ｎｍとされている。
【0022】
≪比較例４の構成等≫
比較例４の基材２は、比較例１と同じである。
比較例４の基材２の表面には、光学多層膜が、真空蒸着により形成されている。比較例４の光学多層膜は、全４層の膜であり、１，３層目の層は、Ａｌ２Ｏ３製のＡｌ２Ｏ３層であり、２，４層目の層は、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２層である。
比較例４の各Ａｌ２Ｏ３層の物理膜厚は、１５ｎｍとされている。
比較例４の各ＭｇＦ２層の物理膜厚は、３３０ｎｍとされている。比較例４のＭｇＦ２層の物理膜厚の合計は、各Ａｌ２Ｏ３層を有しつつ中赤外線の反射を防止する観点から、６６０ｎｍとされている。
比較例４の基材２は、比較例１と同じである。
比較例４の基材２の表面には、光学多層膜が、真空蒸着により形成されている。比較例４の光学多層膜は、全４層の膜であり、１，３層目の層は、Ａｌ２Ｏ３製のＡｌ２Ｏ３層であり、２，４層目の層は、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２層である。
比較例４の各Ａｌ２Ｏ３層の物理膜厚は、１５ｎｍとされている。
比較例４の各ＭｇＦ２層の物理膜厚は、３３０ｎｍとされている。比較例４のＭｇＦ２層の物理膜厚の合計は、各Ａｌ２Ｏ３層を有しつつ中赤外線の反射を防止する観点から、６６０ｎｍとされている。
【0023】
≪実施例１の構成等≫
実施例１の基材２は、比較例１と同じである。
実施例１の基材２の表面には、光学多層膜４が、真空蒸着により形成されている。実施例１の光学多層膜４は、全８層の膜であり、１，３，５，７層目の層は、Ａｌ２Ｏ３製のＡｌ２Ｏ３層１０であり、２，４，６，８層目の層は、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２層１２である。
実施例１の各Ａｌ２Ｏ３層１０の物理膜厚は、１５ｎｍとされている。
実施例１の各ＭｇＦ２層１２の物理膜厚は、１５７．５ｎｍとされている。実施例１のＭｇＦ２層１２の物理膜厚の合計は、各Ａｌ２Ｏ３層を有しつつ中赤外線の反射を防止する観点から、６３０ｎｍとされている。
実施例１の基材２は、比較例１と同じである。
実施例１の基材２の表面には、光学多層膜４が、真空蒸着により形成されている。実施例１の光学多層膜４は、全８層の膜であり、１，３，５，７層目の層は、Ａｌ２Ｏ３製のＡｌ２Ｏ３層１０であり、２，４，６，８層目の層は、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２層１２である。
実施例１の各Ａｌ２Ｏ３層１０の物理膜厚は、１５ｎｍとされている。
実施例１の各ＭｇＦ２層１２の物理膜厚は、１５７．５ｎｍとされている。実施例１のＭｇＦ２層１２の物理膜厚の合計は、各Ａｌ２Ｏ３層を有しつつ中赤外線の反射を防止する観点から、６３０ｎｍとされている。
【0024】
≪実施例２の構成等≫
実施例２の基材２は、比較例１と同じである。
実施例２の基材２の表面には、光学多層膜４が、真空蒸着により形成されている。実施例２の光学多層膜４は、全６層の膜であり、１，３，５層目の層は、Ａｌ２Ｏ３製のＡｌ２Ｏ３層１０であり、２，４，６層目の層は、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２層１２である。
実施例２の各Ａｌ２Ｏ３層１０の物理膜厚は、１５ｎｍとされている。
実施例２の各ＭｇＦ２層１２の物理膜厚は、２１５ｎｍとされている。実施例２のＭｇＦ２層１２の物理膜厚の合計は、各Ａｌ２Ｏ３層を有しつつ中赤外線の反射を防止する観点から、６４５ｎｍとされている。
比較例１～４の膜構造が、次の［表１］の上部に示される。実施例１～２の膜構造が、次の［表２］の上部に示される。［表１］及び［表２］における膜厚（ｎｍ）は、物理膜厚である。
実施例２の基材２は、比較例１と同じである。
実施例２の基材２の表面には、光学多層膜４が、真空蒸着により形成されている。実施例２の光学多層膜４は、全６層の膜であり、１，３，５層目の層は、Ａｌ２Ｏ３製のＡｌ２Ｏ３層１０であり、２，４，６層目の層は、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２層１２である。
実施例２の各Ａｌ２Ｏ３層１０の物理膜厚は、１５ｎｍとされている。
実施例２の各ＭｇＦ２層１２の物理膜厚は、２１５ｎｍとされている。実施例２のＭｇＦ２層１２の物理膜厚の合計は、各Ａｌ２Ｏ３層を有しつつ中赤外線の反射を防止する観点から、６４５ｎｍとされている。
比較例１～４の膜構造が、次の［表１］の上部に示される。実施例１～２の膜構造が、次の［表２］の上部に示される。［表１］及び［表２］における膜厚（ｎｍ）は、物理膜厚である。
【0025】
【表1】
【0026】
【表2】
【0027】
≪中赤外線の反射防止等≫
図２は、実施例１～２及び比較例１～４に係る、中赤外域内の所定域（２３００ｎｍ以上５３００ｎｍ以下）における、１０°での片面（光学多層膜４の成膜面Ｍ）の反射率分布を示すグラフである。尚、図２には、参考のため、実施例１～２及び比較例１～４に共通する、光学膜あるいは光学多層膜４を成膜する前のサファイアガラス製の板状の基材２（サファイア基板）の片面反射率分布が、併せて示される。
実施例１～２及び比較例１～４では何れも、当該所定域の全域で反射率が５％以下であり、特に３０００ｎｍ以上４３００ｎｍ以下の領域では反射率が１％以下である。又、２５００ｎｍ以上４５００ｎｍ以下の波長域における、１０°での片面反射率の平均値が、４％以下である。よって、実施例１～２及び比較例１～４では何れも、中赤外線の反射防止膜となっている。
図２は、実施例１～２及び比較例１～４に係る、中赤外域内の所定域（２３００ｎｍ以上５３００ｎｍ以下）における、１０°での片面（光学多層膜４の成膜面Ｍ）の反射率分布を示すグラフである。尚、図２には、参考のため、実施例１～２及び比較例１～４に共通する、光学膜あるいは光学多層膜４を成膜する前のサファイアガラス製の板状の基材２（サファイア基板）の片面反射率分布が、併せて示される。
実施例１～２及び比較例１～４では何れも、当該所定域の全域で反射率が５％以下であり、特に３０００ｎｍ以上４３００ｎｍ以下の領域では反射率が１％以下である。又、２５００ｎｍ以上４５００ｎｍ以下の波長域における、１０°での片面反射率の平均値が、４％以下である。よって、実施例１～２及び比較例１～４では何れも、中赤外線の反射防止膜となっている。
【0028】
≪耐久性等≫
実施例１～２及び比較例１～４について、それぞれ耐久性に関する３つの試験がなされた。
１つは密着試験であり、もう１つは超音波洗浄試験であり、更にもう１つは拡大観察試験である。
実施例１～２及び比較例１～４について、それぞれ耐久性に関する３つの試験がなされた。
１つは密着試験であり、もう１つは超音波洗浄試験であり、更にもう１つは拡大観察試験である。
【0029】
密着試験は、次のように行われた。光学多層膜４に対する面接着テープ（スリーエムジャパン株式会社製ポリエステル電気絶縁テープ「Ｎｏ．５６」）の付着及び勢いのある剥離が行われた。そして、剥がれが確認された場合、密着試験の評価が「×」とされた。又、剥がれが確認されなかった場合、密着試験の評価が「〇」とされた。
【0030】
超音波洗浄試験は、超音波洗浄機を用いて行われた。即ち、試験対象が、超音波洗浄機により、３回の洗浄動作、投入、搬送、乾燥を含めて３０分間洗浄された。洗浄動作時の洗浄機の出力及び時間は、１回目において２８ｋＨｚ（キロヘルツ）及び２４０秒間、２回目において３９ｋＨｚ及び１６０秒間、３回目において１００ｋＨｚ及び８０秒間であった。そして、洗浄後に膜の剥がれが確認された場合、超音波洗浄試験の評価が「×」とされた。又、膜の剥がれが確認されなかった場合、超音波洗浄試験の評価が「〇」とされた。
【0031】
拡大観察試験は、超音波洗浄前後の試験対象の膜表面を、暗視野顕微鏡により、５００倍に拡大した状態で観察して行われた。観察時、試験対象の膜表面を拡大した画像が取得された。そして、クラックが確認された場合、拡大観察試験の評価が「×」とされた。又、クラックが確認されなかった場合、拡大観察試験の評価が「〇」とされた。
【0032】
上記［表１］の下部及び［表２］の下部に、密着試験（試験１）、超音波洗浄試験（試験２）、及び拡大観察試験（試験３）の結果が示される。
【0033】
密着試験において、比較例１で剥がれが生じ（×）、他では剥がれは生じなかった（〇）。
【0034】
超音波洗浄試験において、比較例１で剥がれが生じた（×）。他では剥がれ及びクラックは生じなかった（〇）。
【0035】
拡大観察試験において、図３に示されるように、比較例１では、ハニカム状のクラックが観察された（×）。即ち、比較例１では、ハニカム状のマイクロクラックが発生していた。
又、図４，図５に示されるように、比較例２，３では、それぞれランダムな編み目状のクラックが観察された（×）。即ち、比較例２，３では、それぞれランダムな編み目状に広がったマイクロクラックが発生していた。
更に、図６に示されるように、比較例４では、一部に小枝状のクラックが観察された（×）。即ち、比較例４では、小枝状のマイクロクラックが一部に発生していた。
これに対し、拡大観察試験において、図７，図８に示されるように、実施例１，２ではの双方で、クラックは確認されなかった（〇）。
又、図４，図５に示されるように、比較例２，３では、それぞれランダムな編み目状のクラックが観察された（×）。即ち、比較例２，３では、それぞれランダムな編み目状に広がったマイクロクラックが発生していた。
更に、図６に示されるように、比較例４では、一部に小枝状のクラックが観察された（×）。即ち、比較例４では、小枝状のマイクロクラックが一部に発生していた。
これに対し、拡大観察試験において、図７，図８に示されるように、実施例１，２ではの双方で、クラックは確認されなかった（〇）。
【0036】
≪まとめ等≫
比較例１は、基材２の片面（成膜面Ｍ）に対し直接配置された光学膜を備えている。光学膜は、中赤外線の一部の反射を抑制する反射防止膜である。光学膜は、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２層１２を１層有している。
比較例２は、基材２の片面（成膜面Ｍ）に対し直接配置された光学多層膜を備えている。光学多層膜は、中赤外線の一部の反射を抑制する反射防止膜である。光学多層膜は、Ａｌ２Ｏ３製のＡｌ２Ｏ３層１０と、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２層１２と、を有している。光学多層膜は、基材２側からＡｌ２Ｏ３層１０、ＭｇＦ２層１２の順で配置されたペアを、１組有することで、全２層となっている。
比較例３は、基材２の片面（成膜面Ｍ）に対し直接配置された光学多層膜を備えている。光学多層膜は、中赤外線の一部の反射を抑制する反射防止膜である。光学多層膜は、ＳｉＯ２製のＳｉＯ２層と、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２層１２と、を有している。光学多層膜は、基材２側からＳｉＯ２層、ＭｇＦ２層１２の順で配置されたペアを、１組有することで、全２層となっている。
比較例４は、基材２の片面に（成膜面Ｍ）に対し直接配置された光学多層膜を備えている。光学多層膜は、中赤外線の一部の反射を抑制する反射防止膜である。光学多層膜は、Ａｌ２Ｏ３製のＡｌ２Ｏ３層１０と、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２層１２と、を有している。光学多層膜は、基材２側からＡｌ２Ｏ３層１０、ＭｇＦ２層１２の順で配置されたペアを、２組有することで、全４層となっている。
比較例１～４では、何れも、少なくとも超音波洗浄後にマイクロクラックが発生しており、耐久性に向上の余地が存在する。
比較例１は、基材２の片面（成膜面Ｍ）に対し直接配置された光学膜を備えている。光学膜は、中赤外線の一部の反射を抑制する反射防止膜である。光学膜は、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２層１２を１層有している。
比較例２は、基材２の片面（成膜面Ｍ）に対し直接配置された光学多層膜を備えている。光学多層膜は、中赤外線の一部の反射を抑制する反射防止膜である。光学多層膜は、Ａｌ２Ｏ３製のＡｌ２Ｏ３層１０と、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２層１２と、を有している。光学多層膜は、基材２側からＡｌ２Ｏ３層１０、ＭｇＦ２層１２の順で配置されたペアを、１組有することで、全２層となっている。
比較例３は、基材２の片面（成膜面Ｍ）に対し直接配置された光学多層膜を備えている。光学多層膜は、中赤外線の一部の反射を抑制する反射防止膜である。光学多層膜は、ＳｉＯ２製のＳｉＯ２層と、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２層１２と、を有している。光学多層膜は、基材２側からＳｉＯ２層、ＭｇＦ２層１２の順で配置されたペアを、１組有することで、全２層となっている。
比較例４は、基材２の片面に（成膜面Ｍ）に対し直接配置された光学多層膜を備えている。光学多層膜は、中赤外線の一部の反射を抑制する反射防止膜である。光学多層膜は、Ａｌ２Ｏ３製のＡｌ２Ｏ３層１０と、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２層１２と、を有している。光学多層膜は、基材２側からＡｌ２Ｏ３層１０、ＭｇＦ２層１２の順で配置されたペアを、２組有することで、全４層となっている。
比較例１～４では、何れも、少なくとも超音波洗浄後にマイクロクラックが発生しており、耐久性に向上の余地が存在する。
【0037】
これに対し、実施例１は、基材２の片面（成膜面Ｍ）に対し直接配置された光学多層膜４を備えている。光学多層膜４は、中赤外線の一部の反射を抑制する反射防止膜である。光学多層膜４は、Ａｌ２Ｏ３製のＡｌ２Ｏ３層１０と、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２層１２と、を有している。光学多層膜４は、基材２側からＡｌ２Ｏ３層１０、ＭｇＦ２層１２の順で配置されたペアを、４組有することで、全８層となっている。
又、実施例２は、基材２の片面（成膜面Ｍ）に対し直接配置された光学多層膜４を備えている。光学多層膜４は、中赤外線の一部の反射を抑制する反射防止膜である。光学多層膜４は、Ａｌ２Ｏ３製のＡｌ２Ｏ３層１０と、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２層１２と、を有している。光学多層膜４は、基材２側からＡｌ２Ｏ３層１０、ＭｇＦ２層１２の順で配置されたペアを、３組有することで、全６層となっている。
よって、実施例１，２では、中赤外線の反射が防止され、剥がれ及びクラックの少なくとも一方が発生する可能性が低減される。
又、実施例２は、基材２の片面（成膜面Ｍ）に対し直接配置された光学多層膜４を備えている。光学多層膜４は、中赤外線の一部の反射を抑制する反射防止膜である。光学多層膜４は、Ａｌ２Ｏ３製のＡｌ２Ｏ３層１０と、ＭｇＦ２製のＭｇＦ２層１２と、を有している。光学多層膜４は、基材２側からＡｌ２Ｏ３層１０、ＭｇＦ２層１２の順で配置されたペアを、３組有することで、全６層となっている。
よって、実施例１，２では、中赤外線の反射が防止され、剥がれ及びクラックの少なくとも一方が発生する可能性が低減される。
【0038】
又、実施例１，２では、光学多層膜４において、２５００ｎｍ以上４５００ｎｍ以下の波長域における、１０°での片面反射率の平均値が、１０％以下である。更に、実施例１，２では、各ＭｇＦ２層１２の物理膜厚の合計は、４００ｎｍ以上である。よって、実施例１，２では、中赤外線の反射が十分に防止される。
又更に、実施例１，２では、各Ａｌ２Ｏ３層１０の物理膜厚の合計は、１００ｎｍ以下である。よって、実施例１，２では、各ＭｇＦ２層１２を区切ることで十分な耐久性が得られ、又主に各ＭｇＦ２層１２により得られる中赤外線の反射防止作用への影響が、十分に抑制される。
加えて、実施例１，２では、基材２は、サファイアガラス製である。よって、熱膨張係数が比較的に大きい基材２において、耐久性が十分に得られる。
又、実施例１，２では、基材２の肉厚は、１ｍｍ以下である。よって、比較的に薄く剛性の小さい基材２において、耐久性が十分に得られる。
又更に、実施例１，２では、各Ａｌ２Ｏ３層１０の物理膜厚の合計は、１００ｎｍ以下である。よって、実施例１，２では、各ＭｇＦ２層１２を区切ることで十分な耐久性が得られ、又主に各ＭｇＦ２層１２により得られる中赤外線の反射防止作用への影響が、十分に抑制される。
加えて、実施例１，２では、基材２は、サファイアガラス製である。よって、熱膨張係数が比較的に大きい基材２において、耐久性が十分に得られる。
又、実施例１，２では、基材２の肉厚は、１ｍｍ以下である。よって、比較的に薄く剛性の小さい基材２において、耐久性が十分に得られる。
【符号の説明】
【0039】
１・・光学製品、２・・基材、４・・光学多層膜、１０・・Ａｌ２Ｏ３層、１２・・ＭｇＦ２層、Ｍ・・成膜面。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
