本發(fā)明涉及一種設(shè)置于光學(xué)濾光片或透鏡等的表面的防反射膜、透鏡以及攝像裝置。

背景技術(shù)：

正在普及使用透鏡或各種光學(xué)濾光片等光學(xué)基材的光學(xué)設(shè)備，例如數(shù)碼相機(jī)或圖像掃描儀、液晶顯示裝置或投影儀等顯示裝置。光學(xué)基材的形狀和光學(xué)作用根據(jù)用途等而各式各樣，但是通常無(wú)論是哪一種情況都在光學(xué)基材的表面設(shè)置有防反射膜。這是為了抑制光的利用效率因透鏡或各種光學(xué)濾光片的表面反射產(chǎn)生的損失而下降。

作為防反射膜，例如已知有包括折射率不同的多個(gè)薄膜的多層膜(專利文獻(xiàn)1)。該防反射膜的各層的組合或它們的折射率、各層的層數(shù)或?qū)盈B順序等根據(jù)所使用的波段等而有所不同。例如，在使用兩種材料的情況下，交替層疊有包括高折射率材料的高折射膜和包括具有比該高折射膜的折射率低的折射率的低折射率材料的低折射膜。

并且，還已知有在最上層使用類金剛石碳(DLC)膜作為保護(hù)層的防反射膜(專利文獻(xiàn)2、3)。

以往技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2002-156507號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2010-181514號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開(kāi)2008-268281號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的技術(shù)課題

如專利文獻(xiàn)1，在使用高折射膜和低折射膜的組合的情況下，為了減少菲涅爾反射，在防反射膜的最表面層(空氣側(cè)的第1層)配置低折射膜。作為低折射膜，大多使用波長(zhǎng)10.5μm中的折射率為約1.2的金屬氟化膜。但是，金屬氟化膜存在硬度低且容易造成劃痕的問(wèn)題。

與此相比，如專利文獻(xiàn)2、3，在最上層使用DLC膜作為保護(hù)膜的情況下，能夠通過(guò)DLC膜提高耐磨性。但是，DLC膜的折射率約為2，成為金屬氟化膜的約4倍的菲涅爾反射強(qiáng)度。因此，即使單純?yōu)榱颂岣吣湍バ远鴮LC膜配置于最上層，也存在得不到所希望的反射特性的問(wèn)題。

并且，如專利文獻(xiàn)2、3，在將DLC膜作為保護(hù)層的情況下，為了提高粘附性，兩者之間需要中間層。因此，需要配置中間層，或者通過(guò)中間層形成低折射率膜，有損反射膜設(shè)計(jì)的自由度，很難實(shí)現(xiàn)最佳化。而且，若將DLC膜單純作為高折射膜形成，則存在成膜之后產(chǎn)生龜裂的問(wèn)題。

本發(fā)明是為了解決上述課題而完成的，其目的在于提供一種防反射性以及耐磨性優(yōu)異且不會(huì)產(chǎn)生龜裂的防反射膜、透鏡以及攝像裝置。

用于解決技術(shù)課題的手段

本發(fā)明的防反射膜是形成于基材，并從基材依次交替重疊有高折射率層和折射率低于高折射率層的折射率的低折射率層的防反射膜。高折射率層為在波長(zhǎng)10.5μm中的折射率為1.7以上且2.25以下的碳?xì)淠?，低折射率層為氟化金屬的化合物膜，并且，防反射膜的最上層為碳?xì)淠ぁ?/p>

另外，優(yōu)選最上層的碳?xì)淠さ暮瑲渎蔯h在0[at.％]＜ch≤7.5[at.％]的范圍內(nèi)。并且，優(yōu)選基材由鍺(Ge)的組成比和硒(Se)的組成比的和為60％以上的硫?qū)倩衔锊Ａ?gòu)成。

優(yōu)選基材包括鍺的組成比和硒的組成比的和為60％以上的硫?qū)倩衔锊Ａ?，是從基材?cè)依次為第1層至第5層的5層結(jié)構(gòu)，第1層為碳?xì)淠ぃ鈱W(xué)膜厚在2700nm以上且3100nm以下的范圍內(nèi)，第2層為MgF₂膜，光學(xué)膜厚在600nm以上且2100nm以下的范圍內(nèi)，第3層為碳?xì)淠?，光學(xué)膜厚在300nm以上且1700nm以下的范圍內(nèi)，第4層為MgF₂膜，光學(xué)膜厚在2200nm以上且3500nm以下的范圍內(nèi)，第5層為碳?xì)淠ぃ鈱W(xué)膜厚在100nm以上且300nm以下的范圍內(nèi)。并且，優(yōu)選基材的波長(zhǎng)10.5μm中的折射率在2.4以上且2.6以下的范圍內(nèi)，波長(zhǎng)區(qū)域?yàn)?μm以上且14μm以下的范圍內(nèi)的反射率為0.5％以下。另外，光學(xué)膜厚是指物理膜厚乘以構(gòu)成該膜的材料的波長(zhǎng)10.5μm中的折射率的值。

本發(fā)明的透鏡具有上述防反射膜。本發(fā)明的攝像裝置具備至少1片具有上述防反射膜的硫?qū)倩衔锊Ａ哥R。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)將形成于基材的防反射膜的最上層設(shè)為波長(zhǎng)10.5μm中的折射率為1.7以上且2.25以下的碳?xì)淠ぃ軌颢@得耐磨性優(yōu)異的防反射膜。并且，通過(guò)將防反射膜的最下層設(shè)為波長(zhǎng)10.5μm中的折射率為1.7以上且2.25以下的碳?xì)淠ぃ軌蛱岣咛細(xì)淠?duì)于基材的粘附性，并且能夠抑制產(chǎn)生龜裂。

附圖說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明的包括5層的防反射膜的剖視圖。

圖2是表示形成防反射膜的濺射裝置的概略的主視圖。

圖3是表示具備具有本發(fā)明的防反射膜的透鏡的遠(yuǎn)紅外線相機(jī)的概略圖。

圖4是表示氫流量比與所獲得的碳?xì)淠?7的折射率的關(guān)系的圖表。

圖5表示碳?xì)淠さ腇T-IR測(cè)量結(jié)果，是表示波長(zhǎng)數(shù)與吸光度的關(guān)系的圖表。

圖6是表示在碳原子上連接有2個(gè)氫原子的C-H2鍵的說(shuō)明圖。

圖7是表示在碳原子上連接有3個(gè)氫原子的C-H3鍵的說(shuō)明圖。

圖8是表示碳?xì)淠さ恼凵渎逝c含氫率的關(guān)系的圖表。

圖9是表示基于實(shí)施例1的防反射膜的波長(zhǎng)與反射率的關(guān)系的圖表。

圖10是表示基于實(shí)施例2的防反射膜的波長(zhǎng)與反射率的關(guān)系的圖表。

圖11是表示基于實(shí)施例3的防反射膜的波長(zhǎng)與反射率的關(guān)系的圖表。

圖12是表示基于實(shí)施例4的防反射膜的波長(zhǎng)與反射率的關(guān)系的圖表。

圖13是表示基于實(shí)施例5的防反射膜的波長(zhǎng)與反射率的關(guān)系的圖表。

圖14是表示基于實(shí)施例6的防反射膜的波長(zhǎng)與反射率的關(guān)系的圖表。

圖15是表示基于實(shí)施例7的防反射膜的波長(zhǎng)與反射率的關(guān)系的圖表。

圖16是表示基于實(shí)施例8的防反射膜的波長(zhǎng)與反射率的關(guān)系的圖表。

圖17是表示基于實(shí)施例9的防反射膜的波長(zhǎng)與反射率的關(guān)系的圖表。

圖18是表示基于實(shí)施例10的防反射膜的波長(zhǎng)與反射率的關(guān)系的圖表。

圖19是表示基于實(shí)施例11的防反射膜的波長(zhǎng)與反射率的關(guān)系的圖表。

圖20是表示基于實(shí)施例12的防反射膜的波長(zhǎng)與反射率的關(guān)系的圖表。

圖21是表示基于實(shí)施例13的防反射膜的波長(zhǎng)與反射率的關(guān)系的圖表。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明的硫?qū)倩锊Ａв梅婪瓷淠?以下，簡(jiǎn)稱為防反射膜)10設(shè)置于光學(xué)基材11的表面。光學(xué)基材11是將硫?qū)倩锊Ａ?Ge的組成比和Se的組成比的和為60％以上的玻璃)作為基材形成的透鏡或光學(xué)濾光片等。在圖1中，用1個(gè)材料形成了光學(xué)基材11，但是也可以在光學(xué)基材11的例如表面形成偏振分離膜或分色膜等光學(xué)功能膜。在該情況下，防反射膜10設(shè)置于光學(xué)功能膜上。并且，在圖1中，光學(xué)基材11的表面是平面，但也可以是形成透鏡面的曲面。并且，在圖1中，在光學(xué)基材11的一面形成有防反射膜10，但是也可以在光學(xué)基材11的兩面形成防反射膜1()。

防反射膜10是層疊折射率不同的2種薄膜而形成的多層膜，從光學(xué)基材11側(cè)具有第1層12、第2層13、第3層14、第4層15、第5層16。第1層12、第3層14、第5層16由碳?xì)淠?7構(gòu)成，作為高折射率層發(fā)揮功能。第2層13、第4層15由氟化鎂(MgF₂)膜18構(gòu)成，作為具有比高折射率層的折射率低的折射率的低折射率層發(fā)揮功能。第5層16暴露于空氣界面。

第1層12包括碳?xì)淠?7。第1層12的光學(xué)膜厚在2700nm以上且3100nm以下的范圍內(nèi)。第2層13包括MgF₂膜18。第2層13的光學(xué)膜厚在600nm以上且2100nm以下的范圍內(nèi)。第3層14包括碳?xì)淠?7。第3層14的光學(xué)膜厚在300nm以上且1700nm以下的范圍內(nèi)。第4層15為MgF₂膜18，光學(xué)膜厚在2200nm以上且3500nm以下的范圍內(nèi)。第5層16包括碳?xì)淠?7。第5層16的光學(xué)膜厚在100nm以上且300nm以下的范圍內(nèi)。優(yōu)選第1層12為碳?xì)淠?7，光學(xué)膜厚在2800nm以上且3100nm以下的范圍內(nèi)，第3層14為碳?xì)淠?7，光學(xué)膜厚在500nm以上且1700nm以下的范圍內(nèi)。進(jìn)一步優(yōu)選第1層12為碳?xì)淠?7，光學(xué)膜厚在2850nm以上且3100nm以下的范圍內(nèi)，第3層14為碳?xì)淠?7，光學(xué)膜厚在600nm以上且1700nm以下的范圍內(nèi)。

如圖2所示，利用RF磁控濺射裝置(Radio-Frequency Magnetron Sputtering Equipment：以下，簡(jiǎn)稱為濺射裝置)21，通過(guò)濺射處理而成膜碳?xì)淠?7以及MgF₂膜18。該濺射裝置21具備真空槽22、真空泵23、電源24等，在真空槽22的內(nèi)部具有基材保持架25、保持架移位機(jī)構(gòu)26、加熱器27、靶保持架28、29、真空儀(未圖示)、膜厚儀(未圖示)等。

真空槽22經(jīng)由氣體導(dǎo)入口22a與氣體供給源30連接。真空泵23對(duì)真空槽22進(jìn)行真空抽取。氣體供給源30將氬(Ar)與氫(H)的混合氣體(Ar+H₂)或氬氣體(Ar)輸送至真空槽22。在成膜碳?xì)淠?7時(shí)，向真空槽22供給混合氣體(Ar+H₂)，在成膜MgF₂膜18時(shí)，供給Ar氣體，在這些氣體氣氛中進(jìn)行濺射處理。

基材保持架25對(duì)成膜防反射膜10的光學(xué)基材11進(jìn)行保持。保持架移位機(jī)構(gòu)26使基材保持架25沿著水平方向移動(dòng)，使光學(xué)基材11選擇性地位于各靶保持架28、29的上方。

在靶保持架28、29中的一個(gè)靶保持架保持有碳靶32，在另一靶保持架保持有MgF₂靶33。各靶保持架28、29具有省略圖示的永磁鐵，并與電源24連接。通過(guò)利用電源24施加電壓而離子化的Ar原子被加速，具有高運(yùn)動(dòng)能量。此時(shí)，被加速的Ar離子與希望成膜的靶32、33中的任一靶的表面碰撞，Ar離子的高運(yùn)動(dòng)能量轉(zhuǎn)移至靶原子。獲得能量的靶原子高速加速而從靶32、33中的任一靶飛濺出去，堆積在光學(xué)基材11上而成膜。

首先，光學(xué)基材11通過(guò)保持架移位機(jī)構(gòu)26位于碳靶32的上方，碳?xì)淠?7作為第1層12而成膜。在形成希望厚度的碳?xì)淠?7之后，光學(xué)基材11位于MgF₂靶33的上方，MgF₂膜18作為第2層13而形成。以下，通過(guò)反復(fù)進(jìn)行同樣的處理，在光學(xué)基材11上依次形成基于碳?xì)淠?7的第3層14、基于MgF₂膜18的第4層15以及基于碳?xì)淠?7的第5層16。

為了獲得希望折射率的碳?xì)淠?7，在濺射處理中，使濺射功率不變，改變混合氣體中的氫流量比，或者使混合氣體中的氫流量比保持不變，改變?yōu)R射功率，或者改變?yōu)R射功率和混合氣體中的氫流量比。并且，為了做成所希望的膜厚，通過(guò)膜厚儀測(cè)量成膜中的膜厚，或者根據(jù)預(yù)先求出的各條件時(shí)的濺射處理時(shí)間與膜厚的關(guān)系確定濺射處理時(shí)間，或者并用這些方法。

另外，在上述實(shí)施方式中，將包括碳?xì)淠?7的高折射率層和包括MgF₂膜18的低折射率層交替層疊5層而形成了防反射膜10，但是只要本發(fā)明的防反射膜10中所含的包括碳?xì)淠?7的高折射率層和包括MgF₂膜18的低折射率層的總層數(shù)為奇數(shù)即可。即，只要最上層和最下層包括碳?xì)淠?7，交替形成碳?xì)淠?7和MgF₂膜18即可，也可以設(shè)為3層或7層以上。另外，在3層的情況下，很難抑制所希望的平均反射率低于設(shè)為5層的情況，并且在設(shè)為7層以上的情況下，相比于層數(shù)的增加，降低平均反射率的效果卻變少，與5層結(jié)構(gòu)相比，在這一點(diǎn)上綜合評(píng)價(jià)下降。

在上述實(shí)施方式中，防反射膜10中所含的高折射率層全部由碳?xì)淠?7形成，但是設(shè)為碳?xì)淠?7的高折射率層的數(shù)量也可以只是與光學(xué)基材11接觸的第1層12以及作為最上層的第5層16。在該情況下，第3層14由ZnS或Ge構(gòu)成。進(jìn)而，第2層13和第4層15也可以由除了MgF₂以外的金屬氟化膜構(gòu)成。

圖3是具備具有本發(fā)明的防反射膜10的硫?qū)倩锊Ａ哥R50的遠(yuǎn)紅外線相機(jī)(攝像裝置)51。該遠(yuǎn)紅外線相機(jī)51檢測(cè)對(duì)象物所發(fā)出的波長(zhǎng)區(qū)域8～14μm(以下，“～”用作包含邊界值的范圍，與8μm以上且14μm以下的含義相同)的發(fā)射能量(熱量)，將微量的溫度變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并進(jìn)行圖像顯示。因此，除了具備透鏡50之外，還具備光圈52、在室溫下工作的非冷卻型遠(yuǎn)紅外線陣列傳感器53、圖像處理部54、顯示部55、存儲(chǔ)器56等。另外，使用單個(gè)或多片透鏡50，至少1片透鏡具有本發(fā)明的防反射膜10。該遠(yuǎn)紅外線相機(jī)51除了例如用作車載用的夜視鏡之外，還用于夜間入侵者監(jiān)控等監(jiān)控相機(jī)、建筑診斷、設(shè)備診斷等保養(yǎng)、維修用相機(jī)、自動(dòng)檢測(cè)發(fā)熱者的醫(yī)療用相機(jī)等。

實(shí)施例

為了確認(rèn)本發(fā)明的效果，在硫?qū)倩衔锊Ａе瞥傻墓鈱W(xué)基材11的表面形成碳?xì)淠?7，進(jìn)行了研究碳?xì)淠?7的耐磨性以及對(duì)光學(xué)基材11的粘附性的實(shí)驗(yàn)。

[碳?xì)淠さ某赡し椒╙

通過(guò)圖2中概略地表示的RF磁控濺射裝置(Shincron Co.，Ltd.制造的BMS-800)21，將ULVAC，Inc.制造的φ6英寸靶用作碳靶32，在光學(xué)基材11成膜碳?xì)淠?7。

制造條件如下。

濺射功率：750W(在制造碳?xì)淠?7時(shí))、375W(在制造MgF₂膜18時(shí))

濺射氣體：Ar+H₂的混合氣體(流量120sccm：在制造碳?xì)淠?7時(shí))、Ar氣體(流量120sccm：在制造MgF₂膜18時(shí))

濺射氣體壓力：0.2Pa

光學(xué)基材11與靶32、33之間的距離：120mm

光學(xué)基材11的加熱溫度：通過(guò)加熱器27加熱至300℃

首先，改變Ar+H₂的混合氣體(固定為120seem的流量)的H₂氣體流量比進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1～8，制作了試料1～8的8種碳?xì)淠?7。利用橢圓偏振光譜儀(J.A.Woollam Co.，Inc.制造的IR-Vase)測(cè)量了所獲得的碳?xì)淠?7的折射率。

圖4表示氫流量比與所獲得的碳?xì)淠?7的折射率的關(guān)系，可知碳?xì)淠?7的折射率隨著氫流量比的增加而減小。該折射率減小的原因是碳?xì)淠?7中吸入了氫。這是因?yàn)椋粝駻r氣體中添加氫的氫流量比增加，則碳?xì)淠?7中的含氫率ch增加，該含氫率ch的增加造成膜密度下降，膜密度的下降導(dǎo)致折射率下降。

圖5是對(duì)所獲得的碳?xì)淠?7進(jìn)行FT-IR(使用JASCO Corporation制造的FT/IR4200)測(cè)量的圖，橫軸表示波長(zhǎng)數(shù)(Wave number)，縱軸表示吸光度(Absorbance)。由圖5可知，在波長(zhǎng)數(shù)為約2930cm^-1時(shí)，觀察到第1吸收峰，在波長(zhǎng)數(shù)為約2970cm^-1時(shí)，觀察到第2吸收峰。第1吸收峰通過(guò)如圖6所示的在碳原子上鍵結(jié)2個(gè)氫而成的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生，第2吸收峰通過(guò)如圖7所示的在碳原子上鍵結(jié)3個(gè)氫而成的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生。

圖8表示了碳?xì)淠?7的折射率與膜中的含氫率ch的關(guān)系，橫軸表示碳?xì)淠?7的10.5μm中的折射率，縱軸表示膜中的含氫率ch(H Content)。采用彈性反沖檢測(cè)法(Elastic Recoil Detection Analysis(ERDA))測(cè)量了膜中的含氫率ch。眾所周知，彈性反沖檢測(cè)法是將氦離子與試料接觸，使試料中的原子向前方位移，檢測(cè)該位移的元素的方法，是適合測(cè)量膜中的含氫率ch的檢測(cè)方法。

如圖8所示，如圖4中觀察到的折射率隨著氫流量比的增加而下降的現(xiàn)象與膜中的含氫率ch有關(guān)。在圖8中可知，在折射率為2.0以上時(shí)，C-H2鍵較多，但是折射率小于2.0時(shí)，C-H3鍵急劇增加。另外，根據(jù)在FT-IR的測(cè)量結(jié)果中的2900～3000cm^-1中呈現(xiàn)的C-H伸縮模式的峰估算圖8中的C-H2鍵和C-H3鍵各自的量。

根據(jù)X射線光電子能譜法(使用X射線的X射線光電子能譜法(X-ray Photoelectron Spectroscopy(XPS)))的C1s軌道的鍵結(jié)能量可知，碳?xì)淠?7的C骨架是sp3(金剛石結(jié)構(gòu))與sp2(石墨結(jié)構(gòu))的混合。該結(jié)構(gòu)比不依賴于向Ar氣體中添加氫的氫流量比，是固定的。就X射線光電子能譜法而言，通過(guò)向物質(zhì)照射X射線，向外部轟擊物質(zhì)中的電子，測(cè)量被轟擊的光電子的數(shù)量與運(yùn)動(dòng)能量，由此能夠獲知物質(zhì)中的電子所占有的狀態(tài)的能量和狀態(tài)密度(DOS)。將該實(shí)驗(yàn)結(jié)果示于表1。

[表1]

表1中的試料1～8是使濺射功率固定并改變向Ar氣體添加氫的氫流量比而作為實(shí)驗(yàn)1～8成膜的，使碳?xì)淠?7以100nm堆積在平板狀的硫?qū)倩衔锊Ａ?Ge為20％、Se為65％、Sb為15％)制成的光學(xué)基材11。光學(xué)基材11是外徑為30mm且厚度為1.0mm的圓板。關(guān)于碳?xì)淠?7的耐磨性，利用Taber耐磨試驗(yàn)機(jī)(NC Network Co.，Ltd.制造的EHm-50)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。關(guān)于磨損的條件，按照J(rèn)IS K 5600“涂料一般試驗(yàn)方法”的耐磨性(磨損環(huán)法)，轉(zhuǎn)速設(shè)為35rpm，磨損環(huán)使用了CS10(載重4.9N)。目視磨損次數(shù)為3次的試驗(yàn)之后的碳?xì)淠?7的損傷狀態(tài)。目視的結(jié)果是，在碳?xì)淠?7無(wú)損傷的情況下，將評(píng)價(jià)設(shè)為A，在碳?xì)淠?7有損傷但未觀察到光學(xué)基材11的基底的情況下，設(shè)為評(píng)價(jià)B，在碳?xì)淠?7損傷且觀察到光學(xué)基材11的一部分基底的情況下，設(shè)為評(píng)價(jià)C，在碳?xì)淠?7損傷且觀察到光學(xué)基材11的基底的情況下，設(shè)為評(píng)價(jià)D。評(píng)價(jià)A、B、C是實(shí)際使用范圍內(nèi)，評(píng)價(jià)D是實(shí)際使用范圍外。

由表1可知，在碳?xì)淠?7中的含氫率ch為2.1at.％以下(折射率為1.98以上)的試料5～8中，評(píng)價(jià)為A，未觀察到碳?xì)淠?7的損傷。并且，在含氫率ch超過(guò)2.1at.％且約5.0at.％以下的范圍的試料4中，評(píng)價(jià)為B，雖然碳?xì)淠?7有損傷，但未觀察到光學(xué)基材11的基底。并且，在碳?xì)淠?7中的含氫率ch超過(guò)5.0at.％且7.5at.％以下的范圍的試料3中，評(píng)價(jià)為C，碳?xì)淠?7損傷，觀察到光學(xué)基材11的基底。而且，在含氫率ch超過(guò)7.5at.％的范圍的試料1、2中，評(píng)價(jià)為D，碳?xì)淠?7損傷，觀察到光學(xué)基材11的基底。由以上結(jié)果可知，具有耐磨性的碳?xì)淠?7中的含氫率ch為7.5以下為良好，優(yōu)選為5.0at.％以下，更優(yōu)選為2.1at.％以下。其理由可以推斷為，若在碳?xì)淠?7中C-H3鍵有所增加，則形成碳?xì)淠?7的C-C鍵變少，磨損強(qiáng)度下降。

通過(guò)按照J(rèn)IS-H-850415.1、MIL-C-48497A的膠帶試驗(yàn)法對(duì)碳?xì)淠?7粘附于光學(xué)基材11的強(qiáng)度進(jìn)行了評(píng)價(jià)。在該膠帶試驗(yàn)法中，將試料1～8在溫度為60℃、相對(duì)濕度為90％的環(huán)境下放置240小時(shí)之后，將透明膠帶(Nichiban Co.，Ltd.制造，寬度為12mm)以10mm的長(zhǎng)度粘貼于碳?xì)淠?7之后，進(jìn)行1次向垂直方向迅速撕掉膠帶的操作，目視觀察了碳?xì)淠?7的剝離狀態(tài)。根據(jù)觀察結(jié)果按照以下基準(zhǔn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

A等級(jí)：在3次剝離操作中無(wú)膜剝離。

B等級(jí)：在第3次剝離操作中觀察到第5層16的碳?xì)淠?7存在損傷。未觀察到光學(xué)基材11的基底。

C等級(jí)：在第2次剝離操作中觀察到第5層16的碳?xì)淠?7存在損傷。未觀察到光學(xué)基材11的基底。

D等級(jí)：在第1次剝離操作中觀察到第5層16的碳?xì)淠?7存在損傷，并觀察到光學(xué)基材11的基底。評(píng)價(jià)A、B、C是實(shí)際使用范圍內(nèi)，評(píng)價(jià)D為實(shí)際使用范圍外。

由表1的粘附性的評(píng)價(jià)可知，在碳?xì)淠?7中的含氫率ch為2.1at.％以下(折射率為1.98以上)的試料5～8中，未觀察到碳?xì)淠?7的損傷，評(píng)價(jià)為A。在含氫率ch超過(guò)2.1且5.0at.％以下的范圍內(nèi)的試料4中，評(píng)價(jià)為B，碳?xì)淠?7雖然損傷，但無(wú)膜剝離。在碳?xì)淠?7中的含氫率ch超過(guò)5.0at.％且7.5at.％以下的范圍的試料3中，評(píng)價(jià)為C，碳?xì)淠?7損傷，觀察到光學(xué)基材11的基底。而且，在含氫率ch超過(guò)7.5at.％的范圍的試料1、2中，評(píng)價(jià)為D，碳?xì)淠?7損傷，觀察到光學(xué)基材11的基底。由以上結(jié)果可知，保持與光學(xué)基材11的粘附性的碳?xì)淠?7中的含氫率ch在7.5at.％以下的范圍內(nèi)，優(yōu)選在5.0at.％以下的范圍內(nèi)，無(wú)膜剝離地最優(yōu)選的范圍為2.1at.％以下。

接著，利用圖2所示的濺射裝置21在光學(xué)基材11上交替形成碳?xì)淠?7和MgF₂膜18，試制了5層結(jié)構(gòu)的防反射膜10。光學(xué)基材11使用了Ge為20％、Se為65％、Sb為15％的Opto Create Co.，Ltd.的硫?qū)倩衔锊Ａ?KG-1：10.5μm中的反射率為2.59)制成的光學(xué)基材11。

作為實(shí)施例1～6，示出第1層12的光學(xué)膜厚在2850nm以上且3100nm以下的范圍內(nèi)且第3層14的光學(xué)膜厚在600nm以上且1700nm以下的范圍內(nèi)的防反射膜。在這些實(shí)施例1～6中，8～14μm中的平均反射率為0.21％以下。作為實(shí)施例7～10，示出第1層12的光學(xué)膜厚在2800nm以上且3100nm以下的范圍內(nèi)且第3層14的光學(xué)膜厚在500nm以上且1700nm以下的范圍內(nèi)的防反射膜。在這些實(shí)施例7～10中，8～14μm中的平均反射率為0.28％以上且0.49％以下。而且，作為實(shí)施例11～13，示出第1層12的光學(xué)膜厚在2700nm以上且3100nm以下的范圍內(nèi)且第3層14的光學(xué)膜厚為300nm以上且1700nm以下的防反射膜。在這些實(shí)施例11～13中，8～14μm中的平均反射率超過(guò)0.5％而為0.73％以上。求出基于FT-IR的透射率T，通過(guò)R(％)＝100-T(％)求出反射率R(％)。透射率T的測(cè)量范圍設(shè)為7～15μm。

平均反射率是如下得出的值：從上述測(cè)量結(jié)果將8～14μm為止的波長(zhǎng)以4凱塞(kayser)間隔提取反射率R，將所獲得的反射率R的總和除以數(shù)據(jù)數(shù)。

另外，凱塞表示1cm長(zhǎng)度中所含的波數(shù)，單位用[cm^-1]表示。由此，能夠用以下條件式定義基準(zhǔn)波長(zhǎng)λ0[cm]與凱塞k[cm^-1]的關(guān)系。

λn＝1/(1/λ0±(n-1)×k)

其中，n是從1開(kāi)始的自然數(shù)，n＝1時(shí)，測(cè)量波長(zhǎng)λ1與基準(zhǔn)波長(zhǎng)λ0一致。符號(hào)±能夠根據(jù)求出相對(duì)于基準(zhǔn)波長(zhǎng)為長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)或短波長(zhǎng)側(cè)的波長(zhǎng)而適當(dāng)?shù)剡x擇。

[實(shí)施例1]

在硫?qū)倩衔锊Ａ?KG-1)制成的光學(xué)基材11上交替形成碳?xì)淠?7和MgF₂膜18，試制了如表2所示的5層結(jié)構(gòu)的防反射膜10。將試制的防反射膜10的波長(zhǎng)7～15μm的范圍的反射特性示于圖9。由圖9能夠確認(rèn)到，波長(zhǎng)8～14μm中的平均反射率為0.21％，反射特性平坦。

[表2]

[實(shí)施例2]

在與實(shí)施例1相同的光學(xué)基材11上試制了具有如表3所示的光學(xué)膜厚的5層結(jié)構(gòu)的防反射膜10。將實(shí)施例1的第3層14以及第5層16的折射率從1.7設(shè)為2.2，改變各膜厚，除此以外設(shè)成與實(shí)施例1相同。將試制的防反射膜10的波長(zhǎng)7～15μm的范圍的反射特性示于圖10。由圖10能夠確認(rèn)到，波長(zhǎng)8～14μm中的平均反射率為0.15％，反射特性平坦。

[表3]

[實(shí)施例3]

在與實(shí)施例1相同的光學(xué)基材11上試制了具有如表4所示的光學(xué)膜厚的5層結(jié)構(gòu)的防反射膜10。將實(shí)施例1的第1層12的折射率從2.0設(shè)為2.1，改變各膜厚，除此以外設(shè)成與實(shí)施例1相同。將試制的防反射膜10的波長(zhǎng)7～15μm的范圍的反射特性示于圖11。由圖11能夠確認(rèn)到，波長(zhǎng)8～14μm中的平均反射率為0.15％，反射特性平坦。

[表4]

[實(shí)施例4]

在與實(shí)施例1相同的光學(xué)基材11上試制了具有如表5所示的光學(xué)膜厚的5層結(jié)構(gòu)的防反射膜10。將實(shí)施例2的第1層12的折射率從2.0設(shè)為2.1，改變各膜厚，除此以外設(shè)成與實(shí)施例2相同。將試制的防反射膜10的波長(zhǎng)7～15μm的范圍的反射特性示于圖12。由圖12能夠確認(rèn)到，波長(zhǎng)8～14μm中的平均反射率為0.11％，反射特性平坦。

[表5]

[實(shí)施例5]

在與實(shí)施例1相同的光學(xué)基材11上試制了具有如表6所示的光學(xué)膜厚的5層結(jié)構(gòu)的防反射膜10。將實(shí)施例1的第1層12的折射率從2.0設(shè)為2.2，改變各膜厚，除此以外設(shè)成與實(shí)施例1相同。將試制的防反射膜10的波長(zhǎng)7～15μm的范圍的反射特性示于圖13。由圖13能夠確認(rèn)到，波長(zhǎng)8～14μm中的平均反射率為0.13％，反射特性平坦。

[表6]

[實(shí)施例6]

在與實(shí)施例1相同的光學(xué)基材11上試制了具有如表7所示的光學(xué)膜厚的5層結(jié)構(gòu)的防反射膜10。將實(shí)施例2的第1層12的折射率從2.0設(shè)為2.2，改變各膜厚，除此以外設(shè)成與實(shí)施例2相同。將試制的防反射膜10的波長(zhǎng)7～15μm的范圍的反射特性示于圖14。由圖14能夠確認(rèn)到，波長(zhǎng)8～14μm中的平均反射率為0.12％，反射特性平坦。

[表7]

[實(shí)施例7]

在與實(shí)施例1相同的光學(xué)基材11上試制了具有如表8所示的光學(xué)膜厚的5層結(jié)構(gòu)的防反射膜10。將實(shí)施例1的第1層12的折射率從2.0設(shè)為1.8，改變各膜厚，除此以外設(shè)成與實(shí)施例1相同。將試制的防反射膜10的波長(zhǎng)7～15μm的范圍的反射特性示于圖15。由圖15能夠確認(rèn)到，波長(zhǎng)8～14μm中的平均反射率為0.49％，反射特性的平坦性雖然與實(shí)施例1～6相比下降，但是大致平坦。

[表8]

[實(shí)施例8]

在與實(shí)施例1相同的光學(xué)基材11上試制了具有如表9所示的光學(xué)膜厚的5層結(jié)構(gòu)的防反射膜10。將實(shí)施例7的第3層14以及第5層16的折射率從1.7設(shè)為1.8，改變各膜厚，除此以外設(shè)成與實(shí)施例7相同。將試制的防反射膜10的波長(zhǎng)7～15μm的范圍的反射特性示于圖16。由圖16能夠確認(rèn)到，波長(zhǎng)8～14μm中的平均反射率為0.48％，反射特性的平坦性雖然與實(shí)施例1～6相比下降，但是大致平坦。

[表9]

[實(shí)施例9]

在與實(shí)施例1相同的光學(xué)基材11上試制了具有如表10所示的光學(xué)膜厚的5層結(jié)構(gòu)的防反射膜10。將實(shí)施例7的第1層12的折射率從1.8設(shè)為1.9，改變各膜厚，除此以外設(shè)成與實(shí)施例7相同。將試制的防反射膜10的波長(zhǎng)7～15μm的范圍的反射特性示于圖17。由圖17能夠確認(rèn)到，波長(zhǎng)8～14μm中的平均反射率為0.32％，反射特性的平坦性雖然與實(shí)施例1～6相比下降，但是大致平坦。

[表10]

[實(shí)施例10]

在與實(shí)施例1相同的光學(xué)基材11上試制了具有如表11所示的光學(xué)膜厚的5層結(jié)構(gòu)的防反射膜10。將實(shí)施例9的第3層14以及第5層16的折射率從1.7設(shè)為1.9，改變各膜厚，除此以外設(shè)成與實(shí)施例9相同。將試制的防反射膜10的波長(zhǎng)7～15μm的范圍的反射特性示于圖18。由圖18能夠確認(rèn)到，波長(zhǎng)8～14μm中的平均反射率為0.28％，反射特性的平坦性雖然與實(shí)施例1～6相比下降，但是大致平坦。

[表11]

[實(shí)施例11]

在與實(shí)施例1相同的光學(xué)基材11上試制了具有如表12所示的光學(xué)膜厚的5層結(jié)構(gòu)的防反射膜10。將實(shí)施例1的第1層12的折射率從2.0設(shè)為1.7，改變各膜厚，除此以外設(shè)成與實(shí)施例1相同。將試制的防反射膜10的波長(zhǎng)7～15μm的范圍的反射特性示于圖19。由圖19能夠確認(rèn)到，波長(zhǎng)8～14μm中的平均反射率為0.79％，反射特性的平坦性雖然與實(shí)施例7～9相比下降，但是大致平坦。

[表12]

[實(shí)施例12]

在與實(shí)施例1相同的光學(xué)基材11上試制了具有如表13所示的光學(xué)膜厚的5層結(jié)構(gòu)的防反射膜10。將實(shí)施例11的第3層14的折射率從1.7設(shè)為2.2，改變各膜厚，除此以外設(shè)成與實(shí)施例11相同。將試制的防反射膜10的波長(zhǎng)7～15μm的范圍的反射特性示于圖20。由圖20能夠確認(rèn)到，波長(zhǎng)8～14μm中的平均反射率為0.73％，反射特性的平坦性雖然與實(shí)施例7～9相比下降，但是大致平坦。

[表13]

[實(shí)施例13]

在與實(shí)施例1相同的光學(xué)基材11上試制了具有如表14所示的光學(xué)膜厚的5層結(jié)構(gòu)的防反射膜10。將實(shí)施例11的第5層16的折射率從1.7設(shè)為2.2，改變各膜厚，除此以外設(shè)成與實(shí)施例11相同。將試制的防反射膜10的波長(zhǎng)7～15μm的范圍的反射特性示于圖21。由圖21能夠確認(rèn)到，波長(zhǎng)8～14μm中的平均反射率為0.80％，反射特性的平坦性雖然與實(shí)施例7～9相比下降，但是大致平坦。

[表14]

符號(hào)說(shuō)明

10-防反射膜，11-光學(xué)基材，12-第1層，13-第2層，14-第3層，15-第4層，16-第5層，17-碳?xì)淠ぃ?8-MgF₂膜，21-濺射裝置，25-基材保持架，28、29-靶保持架，32-碳靶，33-MgF₂靶。