光学部件的制作方法_2

文档序号:9291537阅读:来源:国知局
中,形成于低反射膜12上的防污膜13 的表面粗糙度Ra为3nm以下。防污膜的表面粗糙度Ra大于3nm时,用布等擦拭防污膜的 表面时,压力会集中施加于防污膜的凸部。认为其结果导致对该部分的防污膜表面的剪切 应力变强,防污膜变得容易剥离。另一方面,防污膜的Ra为3nm以下时,布等能够沿着表面 的凹凸形状发生变形,对防污膜的整个表面均匀地施加载荷。认为因此对防污膜表面的剪 切应力变小,抑制了防污膜的剥离。
[0051]为了更容易地使防污膜13的表面粗糙度Ra为上述范围,对于低反射膜12的与防 污膜13相向的面(例如图1的情况下为面12A),也优选表面粗糙度Ra为3nm以下。
[0052]另外,从进一步减小对防污膜表面的剪切应力的观点出发,防污膜13的表面粗糙 度Ra更优选为2nm以下、进一步优选为1. 5nm以下。因此,低反射膜12的与防污膜13相 向的面12A的表面粗糙度Ra更优选为2nm以下。进一步优选为1. 5nm以下。
[0053] 低反射膜12的与防污膜13相向的面12A的表面粗糙度Ra的下限值没有特别限 定,与后述的防污膜13的表面同样,优选为0. lnm以上、更优选为0. 5nm以上。
[0054] 需要说明的是,如后所述,防污膜13形成于人手可能会接触的面,因此即使在透 明基材的双面设置有反射膜12的情况下,也可以形成仅在一侧反射膜上设置有防污膜13 的构成。这种情况下,对于未设置防污膜的反射膜的表面粗糙度,可以根据光学部件的用途 等任意选择。
[0055]形成低反射膜12的方法没有特别限定,可以使用各种成膜方法。特别是,为了使 其表面的表面粗糙度Ra的值为上述优选范围,优选通过脉冲溅射、AC溅射、数控溅射等方 法进行成膜。与通常的磁控溅射相比,在脉冲溅射或AC溅射中,等离子体的能量更多地到 达基板、或者成膜分子带有更多的能量到达基板。认为因此可促进成膜后的分子的再配置, 由此能够形成致密且平滑的膜。
[0056] 例如通过脉冲溅射进行成膜时,将透明基体11配置于惰性气体与氧气的混合气 体气氛的腔室内,对此,可以选择靶进行成膜以使得形成所期望的组成。
[0057] 此时,腔室内的惰性气体的气体种类没有特别限定,可以使用氩气、氦气等各种惰 性气体。
[0058]并且,由该惰性气体与氧气的混合气体所带来的腔室内的压力没有特别限定,但 通过设定为〇. 5Pa以下的范围,能够容易地使低反射膜表面的表面粗糙度为上述优选范 围,因此是优选的。这是因为,由惰性气体与氧气的混合气体所带来的腔室内的压力为 0. 5Pa以下时,可确保成膜分子的平均自由程,成膜分子带有更多的能量到达基板。认为由 此可促进成膜分子的再配置,能够形成相对致密且平滑的表面的膜。由惰性气体与氧气的 混合气体所带来的腔室内的压力的下限值没有特别限定,例如优选为〇. IPa以上。
[0059] 另外,数控溅射与通常的磁控溅射不同,其为如下所述的方法:首先通过溅射形成 金属的极薄膜,然后通过照射将氧等离子体或氧离子或氧自由基氧化,在同一腔室内反复 进行上述工序从而形成金属氧化物的薄膜。据推测:这种情况下,成膜分子在基板上沉积成 膜时为金属,因此与以金属氧化物的方式沉积成膜的情况相比,具有延展性。认为因此即使 是相同能量也更容易发生成膜分子的再配置,结果能够形成致密且平滑的膜。
[0060] 接着,对防污膜13进行说明。防污膜13可以由含氟有机硅化合物构成。
[0061] 在此,对含氟有机硅化合物进行说明。作为在本实施方式中使用的含氟有机硅化 合物,只要是赋予防污性、拒水性、拒油性的含氟有机硅化合物就可以无特别限定地使用。[0062] 作为这样的含氟有机硅化合物,例如可以优选使用具有选自由多氟聚醚基、多氟 亚烷基和多氟烷基组成的组中的一种以上基团的含氟有机硅化合物。需要说明的是,多氟 聚醚基是指具有多氟亚烷基与醚性氧原子交替结合而得的结构的二价基团。
[0063] 作为上述具有选自由多氟聚醚基、多氟亚烷基和多氟烷基组成的组中的一种以上 基团的含氟有机硅化合物的具体例,可以列举下述通式(I)~(V)所表示的化合物等。
[0064]
[0065] 式中,Rf为碳原子数1~16的直链状多氟烷基(作为烷基,例如为甲基、乙基、正 丙基、异丙基、正丁基等),X为氢原子或碳原子数1~5的低级烷基(例如甲基、乙基、正丙 基、异丙基、正丁基等),R1为可水解的基团(例如氨基、烷氧基等)或卤素原子(例如氟、 氯、溴、碘等),m为1~50、优选为1~30的整数,n为0~2、优选为1~2的整数,p为 1~10、优选为1~8的整数。
[0066] CqF2q+1CH 2CH2Si(NH2)3 (II)
[0067] 在此,q为1以上、优选为2~20的整数。
[0068] 作为通式(II)所表示的化合物,例如可以例示出正三氟(1,1,2, 2-四氢)丙基硅 氮烷(n-CF3CH2CH2Si (NH2)3)、正七氟(1,1,2, 2-四氢)戊基硅氮烷(n-C3F7CH2CH2Si (NH2)3) 等。
[0069] Cq,F2q,+1CH 2CH2Si (0CH3) 3 (III)
[0070] 在此,q'为1以上、优选为1~20的整数。
[0071] 作为通式(III)所表示的化合物,可以例示出2-(全氟辛基)乙基三甲氧基硅烷 (n-C sF17CH2CH2Si(0CH3) 3)等。
[0072]
[0073] 式(17)中,妒为-(0(^6);3-(0(^山-((^ 2),(8山11各自独立地为0~200的整 数)所表示的二价直链状多氟聚醚基,R2、R 3各自独立地为碳原子数1~8的一价烃基(例 如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基等)。X2、X 3独立地为可水解的基团(例如氨基、烷氧 基、酰氧基、烯氧基、异氰酸酯基等)或卤素原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等), d、e独立地为1~2的整数,c、f独立地为1~5 (优选为1~2)的整数,a和b独立地为 2或3。
[0074] 在化合物(IV)所具有的Rf2中,s+t+u优选为20~300、更优选为25~100。另 外,作为R 2、R3,更优选为甲基、乙基、丁基。作为X2、X3所表示的水解性基团,更优选为碳原 子数1~6的烷氧基,特别优选为甲氧基、乙氧基。另外,a和b优选各自为3。
[0075] F- (CF2) v- (0C3F6) w- (0C2F4) y- (0CF2) z (CH2) h0 (CH2) -Si (X4) 3 k (R4) k (V)
[0076] 式(V)中,v为1~3的整数,w、y、z各自独立地为0~200的整数,h为1或2, i 为2~20的整数,X4为水解性基团,R4为碳原子数1~22的直链或支链的烃基,k为0~ 2的整数。w+y+z优选为20~300、更优选为25~100。另外,i更优选为2~10。X 4优选 为碳原子数1~6的烷氧基,更优选为甲氧基、乙氧基。作为R4,更优选为碳原子数1~10 的烷基。
[0077] 另外,作为市售的具有选自由多氟聚醚基、多氟亚烷基和多氟烷基组成的组中的 一种以上基团的含氟有机硅化合物,可以优选使用KP-801(商品名,信越化学公司制)、 KY178(商品名,信越化学公司制)、KY-130(商品名,信越化学公司制)、KY185(商品名,信 越化学公司制)、0PT00L (注册商标)DSX和0PT00L (注册商标)AES (均为商品名,大金公司 制)等。
[0078] 需要说明的是,对于含氟有机硅化合物而言,为了抑制因与大气中的水分反应导 致的劣化等,通常与氟系溶剂等溶剂混合保存,在含有这些溶剂的状态下供给于成膜工序 时,有时会对所得到的薄膜的耐久性等带来不良影响。
[0079] 因此,在本实施方式中,优选使用在利用加热容器进行加热前预先进行了溶剂除 去处理的含氟有机娃化合物或者未被溶剂稀释(未添加溶剂)的含氟有机娃化合物。例如, 作为含氟有机硅化合物溶液中所含的溶剂的浓度,优选为lmol %以下、更优选为0. 2mol % 以下。特别优选使用不含溶剂的含氟有机硅化合物。
[0080] 需要说明的是,作为在保存上述含氟有机硅化合物时所使用的溶剂,可以列举例 如全氟己烷、间二(三氟甲基)苯(C 6H4(CF3)2)、氢氟聚醚、HFE7200/7100(商品名,住友3M 公司制,HFE7200 以 C4F9C2H5表示、HFE7100 以 C 4F90CH3表示)等。
[0081] 从含有氟系溶剂的含氟有机硅化合物溶液中除去溶剂的处理例如可以通过对装 有含氟有机硅化合物溶液的容器进行真空排气来进行。
[0082] 对于进行真空排气的时间,因排气管线、真空栗等的排气能力、溶液的量等而变 化,因此没有限定,例如可以通过进行约10小时以上的真空排气来进行。
[0083] 本实施方式的防污膜的成膜方法没有特别限定,优选使用如上所述的材料通过真 空蒸镀进行成膜。
[0084]这种情况下,上述除去溶剂的处理还可以如下进行:将含氟有机硅化合物溶液导 入形成防污膜的成膜装置的加热容器中后,升温之前在室温对加热容器内进行真空排气, 由此进行。另外,还可以在导入至加热容器前预先利用蒸发器等来除去溶剂。
[0085]但是,如上所述,与含有溶剂的含氟有机硅化合物相比,溶剂含量少或不含溶剂的 含氟有机硅化合物容易因与大气接触而发生劣化。
[0086] 因此,溶剂含量少(或不含溶剂)的含氟有机硅化合物的保管容器优选使用利用 氮气等惰性气体对容器中进行置换、密闭后的容器,并使得在操作时缩短在大气中的暴露、 接触时间。
[0087]具体而言,优选在将保管容器开封后立即将含氟有机硅化合物导入至形成防污膜 的成膜装置的加热容器中。并且,导入后优选对加热容器内抽真空或者利用氮气、稀有气体 等惰性气体进行置换,由此除去加热容器内所含的大气(空气)。为了使得能够在不与大气 接触的情况下从保管容器(存储容器)导入至本制造装置的加热容器中,更优选例如存储 容器与加热容器通过带有阀的配管连接。
[0088] 并且,将含氟
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