光学多層膜フィルターおよびその製造方法
【課題】光学的性質を劣化させずに長期間に渡って帯電防止効果を保つことができるとともに耐薬品性に優れる光学多層膜フィルターと、該フィルターを簡便に製造する光学多層膜フィルターの製造方法を提供すること。
【解決手段】光学多層膜フィルター１０は、ガラス基板１と、ガラス基板１の上面に複数層の光学薄膜２と、防汚層３と、を備えて構成される。光学薄膜２は、ガラス基板１側から高屈折率層２Ｈ１がまず積層され、積層された高屈折率層２Ｈ１の上面に低屈折率層２Ｌ１が積層され、以下、高屈折率層、低屈折率層が順次、交互に積層され、低屈折率層２Ｌ３０と高屈折率層２Ｈ３０との間にa−Ｓｉ層２１が積層され、高屈折率層と低屈折率層とが各々３０層とa−Ｓｉ層２１との計６１層の光学薄膜２を形成している。
【解決手段】光学多層膜フィルター１０は、ガラス基板１と、ガラス基板１の上面に複数層の光学薄膜２と、防汚層３と、を備えて構成される。光学薄膜２は、ガラス基板１側から高屈折率層２Ｈ１がまず積層され、積層された高屈折率層２Ｈ１の上面に低屈折率層２Ｌ１が積層され、以下、高屈折率層、低屈折率層が順次、交互に積層され、低屈折率層２Ｌ３０と高屈折率層２Ｈ３０との間にa−Ｓｉ層２１が積層され、高屈折率層と低屈折率層とが各々３０層とa−Ｓｉ層２１との計６１層の光学薄膜２を形成している。
【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ーおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、反射防止膜、ハーフミラー、ローパスフィルター等、電子機器装置に多用される光学多層膜フィルターは、基板と基板上に蒸着等によって形成された光学薄膜とから構成される。また、この光学薄膜は、一般に酸化チタン（ＴｉＯ２）等からなる高屈折率膜と酸化ケイ素（ＳｉＯ２）等からなる低屈折率膜とが交互に積層された多層の構造を形成している。
しかし、この光学薄膜は、物性的に導電性がないため、静電気を帯びやすい。それ故、光学多層膜フィルターの表面にはほこりがつきやすく、該フィルター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。
このような非導電性の透明基板に対する静電気対策としては、例えば、防塵ガラスの外表面に透明導電膜を設けた例が知られている（特許文献１、２参照）。このような透明導電膜は、ガラスの透明性を損なわず、しかも導電性を有することで静電気を効果的に除去することができる。透明導電膜としては、特にインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）が好ましく用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２９８９５１号公報
【特許文献２】特開２００６−２２１１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＩＴＯで構成される層は、透明性と導電性に優れるものの、酸やアルカリなどの薬品により侵されやすいという問題がある。例えば、人の汗は塩分を含んだ酸であり、この汗により、ＩＴＯ層が侵食されることもある。
【０００５】
本発明の目的は、光学的性質を劣化させずに長期間に渡って帯電防止効果を保つことができるとともに耐薬品性に優れる光学多層膜フィルターおよびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の光学多層膜フィルターは、基板上に形成された複数層からなる光学薄膜を有する光学多層膜フィルターであって、前記光学薄膜には、アモルファスシリコン層が含まれていることを特徴とする。
本発明によれば、光学薄膜にアモルファスシリコン層が含まれているので、帯電防止効果を発揮できる。また、アモルファスシリコン層は、光学薄膜の透明性や光学特性を阻害することもない。そして、アモルファスシリコン層は、酸やアルカリのような侵食性物質（薬品）に対する耐久性も優れている。
したがって、光学特性を損なわずに、帯電防止性、耐薬品性に優れた光学多層膜フィルターを提供することができる。すなわち、帯電防止効果が向上することにより、光学多層膜フィルターにゴミ等の付着が生じにくくなる。
【０００７】
なお、アモルファスシリコン層に隣接する光学薄膜の他の層がＳｉＯ２層である場合には、アモルファスシリコン層の主成分が同じＳｉであることから不純物とならず、層間密着性にも優れる。さらに、アモルファスシリコン層が経時変化により酸化物となったとしてもＳｉＯ２になるだけであり、光学的な品質に問題を生じない。
【０００８】
本発明の光学多層膜フィルターにおいて、前記アモルファスシリコン層の総厚みが１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることが好ましい。
ここで、アモルファスシリコン層は１層（単層）である必要はなく、複数層で構成されていてもよい。
本発明によれば、アモルファスシリコン層の総厚みが１ｎｍ以上であるので、十分な導電性を発揮することができる。また、アモルファスシリコン層の総厚みが１０ｎｍ以下であるので、従来の光学特性を維持することができる。なお、アモルファスシリコン層の総厚みのより好ましい範囲は２ｎｍ以上６ｎｍ以下である。
【０００９】
本発明の光学多層膜フィルターにおいて、前記光学薄膜の上面に、防汚層が設けられたことが好ましい。
本発明によれば、光学薄膜に含まれるアモルファスシリコン層のアモルファスシリコンが使用環境中で酸化されることを防止することができる。このため、光学多層膜フィルターの優れた帯電防止効果を長期間持続させることができる。
【００１０】
本発明の光学多層膜フィルターにおいて、前記光学薄膜が、ＵＶ−ＩＲカット膜またはＩＲカット膜であることが好ましい。
この発明によれば、基板の一方の面に光学薄膜を有し、しかも従来の光学多層膜フィルターに比較して静電気が帯電しにくくホコリがつきにくい、ＵＶ−ＩＲカットフィルター（Ultraviolet-Infrared cut filter）およびＩＲカットフィルター（Infrared cut filter）を得ることができる。
【００１１】
本発明の光学多層膜フィルターにおいて、前記基板が、ガラス基板または水晶基板であることが好ましい。
この発明によれば、基板がガラス基板で構成されることにより、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ー機能を一体的に構成した、ＵＶ−ＩＲカットフィルターおよびＩＲカットフィルター機能を含む静電気の帯電しにくい光学多層膜フィルター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、例えば光学ローパスフィルターとして、しかも所望のフィルター機能を一体的に構成した、ＵＶ−ＩＲカットフィルターおよびＩＲカットフィルター機能を含む静電気の帯電しにくい光学多層膜フィルターを得ることができる。
【００１２】
本発明の光学多層膜フィルターの製造方法は、基板上に複数層からなる光学薄膜を形成する光学多層膜フィルターの製造方法であって、前記光学薄膜を真空蒸着にて前記基板の表面に形成することを特徴とする。
本発明の製造方法によれば、内部に含まれるアモルファスシリコン層を含めて真空蒸着により光学薄膜を形成するので、簡易な装置と方法により上述した効果を奏する光学多層膜フィルターを提供することができる。また、光学薄膜の他の層にＳｉＯ２層が含まれる場合は、真空蒸着機内に材料としてのＳｉ粒を共通に用いることができるので、アモルファスシリコン層の成膜が非常に簡便である。
【００１３】
なお、本発明におけるアモルファスシリコン層を成膜する際、成膜雰囲気中の残留ガスとして酸素、水、水素等が含まれることがある。したがって、アモルファスシリコン層は、残留ガスとの反応により若干の酸化あるいは水素を含有したアモルファスシリコンになっている場合がある。また、アモルファスシリコン層を成膜する際、チャンバー内に酸素を導入して成膜する場合がある。この際にアモルファスシリコン層表面が酸化反応することもある。また、アモルファスシリコン層はＴｉＯ２層やＳｉＯ２層などの酸化物層に挟まれていることもある。そのために多層膜界面の酸素拡散により、アモルファスシリコン層が若干酸化されることもあり得る。このように、若干の酸化あるいは水素を含有したアモルファスシリコンになっている場合でも、本発明の上述の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の光学多層膜フィルターの構成を示す断面図。
【図２】本実施例における耐薬品性試験を行うためにフィルター表面に傷を付与するための装置を示す概略図。
【図３】前記フィルター表面に傷を付与するための装置の運転状態を示す概略図。
【図４】本実施例におけるアモルファスシリコン層の各厚みにおけるシート抵抗を示すグラフ。
【図５】本実施例におけるアモルファスシリコン層の各厚みにおける透過率を示すグラフ。
【図６】本実施例における防汚層の有無によるシート抵抗を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、本発明はこの実施形態によって何等限定されるものではない。
（光学多層膜フィルターの構成）
図１は、本発明に係る光学多層膜フィルター１０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ー１０は、光を透過させるためのガラス基板１と、ガラス基板１の上面に複数層の光学薄膜２と、防汚層３と、を備えて構成される。
【００１６】
ガラス基板１としては、白板ガラス、ＢＫ７、サファイアガラス、ホウケイ酸ガラス、青板ガラス、ＳＦ３、及びＳＦ７等の透明基板、一般に市販されている光学ガラスを使用することができる。本実施形態では、屈折率ｎ＝１．５２の白板ガラスが直径３０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍに成形されたものを用いる。
光学薄膜２は、可視光領域（５５０ｎｍ）における屈折率が１．３〜１．５である低屈折率層と、屈折率が１．８〜２．６である高屈折率層とが交互に積層されたものであり、最表層の低屈折率層と高屈折率層との間にアモルファスシリコン（以下、a−Ｓｉと表記する。）層が設けられる。
具体的には、図１に示すように、ガラス基板１側から高屈折率層２Ｈ１がまず積層され、積層された高屈折率層２Ｈ１の上面に低屈折率層２Ｌ１が積層され、以下、低屈折率層２Ｌ１の上面に高屈折率層、低屈折率層が順次、交互に積層される。そして、光学薄膜２の最表層である低屈折率層２Ｌ３０と高屈折率層２Ｈ３０との間にa−Ｓｉ層２１が積層され、高屈折率層と低屈折率層とが各々３０層とa−Ｓｉ層２１との計６１層からなる光学薄膜２を形成している。
【００１７】
光学薄膜２の膜構成の詳細を説明する。以下の説明では、光学膜厚ｎｄ＝１／４λを１として膜厚構成を表記する。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。
【００１８】
光学薄膜２の膜厚構成は、設計波長５５０ｎｍにおいて、第１層の高屈折率層２Ｈ１が０．６０Ｈ、第２層の低屈折率層２Ｌ１が０．２０Ｌ、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、a−Ｓｉ層２１、最表層の低屈折率層２Ｌ３０が０．９６Ｌの、計６１層が形成されている。
【００１９】
低屈折率層および高屈折率層に使用される材料としては、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＴｉＯ、Ｔｉ２Ｏ３、Ｔｉ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３、ＴａＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＮｂＯ、Ｎｂ２Ｏ３、ＮｂＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＣｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＭｇＦ２、ＷＯ３、ＨｆＯ２、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、あるいはこれらの混合物などが挙げられる。これらの材料は単独で用いるかもしくは２種以上の混合物が挙げられる。これらの中から、上記屈折率の範囲を満たす組み合わせを適宜選択すればよい。例えば、低屈折率層をＳｉＯ２の層（屈折率ｎ＝１．４〜１．５）とし、高屈折率層をＴｉＯ２の層（屈折率ｎ＝２．１〜２．６）とすることができる。
【００２０】
a−Ｓｉ層２１に使用される材料としては、いわゆるアモルファスシリコンが挙げられる。
a−Ｓｉ層２１の厚みは、好ましくは１ｎｍ以上１０ｎｍ以下、より好ましくは２ｎｍ以上６ｎｍ以下の範囲に形成される。a−Ｓｉ層２１の厚みが１ｎｍ未満であると、帯電防止効果を十分得ることができない。また、a−Ｓｉ層２１の厚みが１０ｎｍを超えても帯電防止性の向上はさほど望めず、むしろ透明性や光学特性が悪化するおそれがある。
また、a−Ｓｉ層２１は、層全体が連続して形成されていなくてもよく、例えば、不連続な島状に形成された層であってもよい。この場合は、層全体の平均的な厚みが上記の範囲内であればよい。
なお、a−Ｓｉ層２１は、複数層で形成される光学薄膜２のどの位置に形成してもよい。望ましくは表面での酸化を防止するために光学薄膜２の最外層とならない位置が望ましい。本実施形態では、a−Ｓｉ層２１は最外層である低屈折率層２Ｌ３０の内側に隣接して設けられる。
【００２１】
防汚層３は、パーフルオロアルキル基を有する分子量が１０００〜１００００であるフッ素含有有機ケイ素化合物を含んで形成される。
フッ素含有有機ケイ素化合物の分子量が１０００未満であると、フッ素含有ケイ素化合物中のフッ素量が十分でなく、汚れの拭取り性の向上が難しい。一方分子量が１００００を超えると、フッ素量は十分であるものの、光学薄膜２への処理が困難となる。例えば、真空蒸着法において、分子量が大きいゆえに蒸着源から光学薄膜２への飛翔距離が制限されるため、高真空化等の設備的負担が増加する。
フッ素含有有機ケイ素化合物は、以下の一般式（１）および（２）で表される。
【００２２】
【化１】
【００２３】
上記式（１）中、Ｒｆ１はパーフルオロアルキル基、Ｘ１は水素、臭素、またはヨウ素、Ｙは水素または低級アルキル基、Ｚはフッ素またはトリフルオロメチル基、Ｒ１は水酸基または加水分解可能な基、Ｒ２は水素または一価の炭化水素を表す。また、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは０または１以上の整数で、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅは少なくとも１以上であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅでくくられた各繰り返し単位の存在順位は、上記式（１）において限定されない。ｆは０、１または２を表す。ｇは１，２または３を表す。ｈは１以上の整数を表す。
【００２４】
【化２】
【００２５】
上記式（２）中、Ｒｆ２は−（ＣｋＦ２ｋ）Ｏ−（ｋは１〜６の整数）で表される単位を含み、分岐を有しない直鎖状のパーフルオロポリアルキレンエーテル構造を有する二価の基を表す。Ｒ３は炭素原子数１〜８の一価の炭化水素基であり、Ｘ２は加水分解性基またはハロゲン原子を表す。ｐは０、１または２を表す。ｎは１〜５の整数を表す。ｍおよびｒは２または３を表す。
【００２６】
（光学多層膜フィルターの製造方法）
次に、光学多層膜フィルターの製造方法について説明する。
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の上に光学薄膜２を形成して光学多層膜フィルター１０を製造する。
具体的には、ガラス基板１を真空蒸着チャンバー（図示せず）内に取り付けた後、真空蒸着チャンバー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る。蒸着材料として、ＴｉＯ２成膜用にはＴｉＯＹ粒（０≦Ｙ≦２）、ＳｉＯ２成膜用にはＳｉＯ２粒またはＳｉ粒、アモルファスシリコン成膜用にはＳｉ粒がそれぞれ好ましく用いられる。
同時にイオン銃によりイオン化した酸素を加速照射することにより、ガラス基板１上にＴｉＯ２の高屈折率層２Ｈ１〜２Ｈ３０とＳｉＯ２の低屈折率層２Ｌ１〜２Ｌ３０とを前記した膜厚構成で交互に成膜し、最表層である低屈折率層２Ｌ３０を成膜する前にa−Ｓｉ層２１を成膜する。また、続けて蒸着により最表層である低屈折率層２Ｌ３０の表面に防汚層３を形成する。各層の成膜条件は、使用する材料の種類に応じて適宜調整すればよい。
【００２７】
（本実施形態の作用効果）
以上、説明した本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
本実施形態では、光学薄膜２の一部にａ−Ｓｉ層２１を設けたので、透明性や光学特性を損なわずに帯電防止効果を十分に得ることができる。しかも、ａ−Ｓｉ層２１は、酸やアルカリといった反応性（侵食性）の高い薬品に対しても十分な耐性を発揮することができる。
また、ａ−Ｓｉ層２１の厚みを１ｎｍ以上１０ｎｍ以下としたので、これらの特性（帯電防止性、耐薬品性、光学特性）をバランスよく効率的に発揮することができる。
【００２８】
さらに、本実施形態では、光学薄膜２の表面に防汚層３を積層させた。防汚層３により、光学薄膜２中のａ−Ｓｉが使用環境中の空気や水分と反応して酸化が進行することを防止することができる。これにより、光学多層膜フィルター１０のシート抵抗を低く抑えることができ、十分な帯電防止効果を維持することができる。
特に、防汚層３はフッ素含有ケイ素化合物で形成されている。フッ素含有ケイ素化合物は分子量が高いので、防汚層３に含まれるフッ素の量が多く、より撥水撥油性を向上させることができ、ゴミの付着を防止することができる。
【００２９】
（変形例）
なお、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
上記実施形態では、光学薄膜２が計６１層構成されているが、これに限定されるものではなく、所望の光学特性に応じて適宜積層させればよい。
また、上記実施形態では、最表層である低屈折率層２Ｌ３０と高屈折率層２Ｈ３０との間にa−Ｓｉ層２１が設けられたが、a−Ｓｉ層２１は光学薄膜２のいずれの位置に設けられてもよい。ただし、光学薄膜２の最表層には低屈折率層を設けることが好ましい。
さらに、a−Ｓｉ層２１は光学薄膜２の高屈折率層の一部として設けられてもよい。例えば、最表層から順次、低屈折率層、a−Ｓｉ層２１、低屈折率層、高屈折率層・・・という構成にすることもできる。
【実施例】
【００３０】
次に、本発明の実施例について説明する。本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【００３１】
＜試験１＞
〔実施例１〜７、比較例１〜２〕
本実施例は、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光の吸収が少ない良好な反射特性を有する光学多層膜フィルター（ＵＶ−ＩＲカットフィルター）に適用した。
上述の実施形態と同様に、直径３０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの白板ガラス（屈折率ｎ＝１．５２）をガラス基板１として用い、ガラス基板１の表面に上述の構成の光学薄膜２を真空蒸着法により形成した。なお、光学薄膜２のうち、高屈折率層およびa−Ｓｉ層２１の成膜はイオンアシスト法により行った。蒸発源として、低屈折率層には顆粒状のＳｉＯ２、高屈折率層には顆粒状のＴｉＯ２、a−Ｓｉ層２１には顆粒状のＳｉ（純度９９．９９％）を用いた。光学薄膜２の各層の成膜条件は以下の通りである。なお、a−Ｓｉ層２１膜厚の測定は、光学膜厚計または水晶振動子膜厚計を用いて行った。
【００３２】
（低屈折率層（ＳｉＯ２層）の成膜条件）
成膜速度：２．０ｎｍ／ｓｅｃ
０２流量：０ｓｃｃｍ
成膜温度：６０℃
【００３３】
（高屈折率層（ＴｉＯ２層）の成膜条件）
成膜速度：０．２ｎｍ／ｓｅｃ
イオン源の加速電圧：１０００Ｖ
イオン源の加速電流：１５０ｍＡ
０２流量：２０ｓｃｃｍ
成膜温度：６０℃
【００３４】
（a−Ｓｉ層２１の成膜条件）
成膜速度０．３ｎｍ／ｓｅｃ
イオンアシストなし
０２流量：０ｓｃｃｍ
成膜温度：６０℃
【００３５】
次に、光学薄膜２の表面に防汚層３を真空蒸着により形成した。蒸着物質として上述の式（１）で表される組成物を含有する、ダイキン工業株式会社製のフッ素含有有機ケイ素化合物（オプツールＤＳＸ）を用いた。具体的には、オプツールＤＳＸを、フッ素系溶剤（ダイキン工業株式会社製、デムナムソルベント）に希釈して固形分濃度を３質量％に調整し、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した。蒸着は、ハロゲンランプを用いて蒸発源のペレットを６３０℃に加熱することにより行った。なお、蒸着時間は３分であった。
以下の表１に示す実施例１〜７および比較例１、２の光学多層膜フィルターについて、帯電防止性、耐薬品性の評価を行った。評価方法は以下の通りである。
【００３６】
（シート抵抗の測定（帯電防止性））
光学多層膜フィルターのシート抵抗を、三菱ケミカル社製の測定機器（製品名「ハイレスターＵＰ ＭＣＰ−ＨＴ４５」）を用いて測定した。測定条件は１０００Ｖであり、測定時の環境は湿度５５％±５％、気温２５℃±３℃であった。測定結果を図４に示す。
【００３７】
（ゴミの付着試験（帯電防止性））
光学多層膜フィルターの表面にベンコット（旭化成せんい株式会社製、セルロース１００％）を１ｋｇの垂直荷重で１０往復擦りつけて静電気を与えた後、ごみ（２〜３ｍｍに砕いた発泡スチロール）の付着の有無を観察して以下の基準により評価した。評価結果を表１に示す。
○：全くゴミの付着がない。
△：数個のゴミの付着がある。
×：多くのゴミが付着する。
【００３８】
（耐薬品性の評価）
以下のようにして光学多層膜フィルターの表面に傷をつけ、その後、薬液浸漬を行った。そして、処理後の光学多層膜フィルターについて光学薄膜２の剥離（膜剥がれ）の有無を観察して以下の基準により耐薬品性を評価した。評価結果を表１に示す。
○：光学薄膜２の剥がれがない。
×：光学薄膜２の剥がれがある。
【００３９】
（１）擦傷方法
図２（Ａ），（Ｂ）に示すように評価用の光学多層膜フィルター１０をドラム管５２の内壁に４つ貼り付け、擦傷用として不織布５３とオガクズ５４を入れる。そして、蓋をした後、図３に示すようにドラム管５２を３０ｒｐｍで３０分間回転させる。
（２）薬液浸漬方法
人の汗を模した薬液（純水１リットルに乳酸５０ｇ、塩を１００ｇ溶解した溶液）を５０℃に保持しながら、（１）の工程後の光学多層膜フィルターを１００時間浸漬する。
【００４０】
【表１】
【００４１】
（評価結果）
図４に示すように、ａ−Ｓｉ層を設けた実施例２〜実施例７では、シート抵抗が小さく、優れた帯電防止性を発揮している。また、表１に示すようにゴミの付着もない。また、実施例１は、比較例１に比べてシート抵抗が小さく、ゴミの付着も少ない。
一方、ａ−Ｓｉ層の厚みが0.0ｎｍの比較例１ではシート抵抗が大きいために帯電防止性が得られず、ゴミが付着している。
また、表１に示すように、ＩＴＯ層を設けていない実施例１〜７では、良好な耐薬品性が得られている。一方、a-Si層ではなくＩＴＯ層を設けた比較例２では、ＩＴＯが薬液によって溶解し、光学薄膜２の剥離が見られる。
【００４２】
＜試験２＞
上述の実施例１〜７および比較例１の光学多層膜フィルターの各波長における透過率を一般的に使用されている分光光度計を用いて測定した。測定結果を図５に示す。
図５では、ａ−Ｓｉ層の厚みがそれぞれ異なる実施例１〜７および比較例１において、透過率に大きな変化がないことを示している。すなわち、従来と変わらない優れた透過率すなわち光学特性を有していると言える。
なお、図５において、ａ−Ｓｉ層の厚みが最も厚い実施例７の透過率が最も低く、ａ−Ｓｉ層がない比較例１の透過率が最も高くなっている。すなわち、ａ−Ｓｉ層の厚みが厚いほど透過率が低下するが、ａ−Ｓｉ層の厚みを１ｎｍ以上１０ｎｍ以下とすることにより、透過率および光学特性により優れた光学多層膜フィルターを提供することができる。
【００４３】
＜試験３＞
次に、以下の実施例８および比較例３の光学多層膜フィルターについて、作製直後と作製後１４日経過した後のシート抵抗を、三菱ケミカル社製の測定機器（製品名「ハイレスターＵＰ ＭＣＰ−ＨＴ４５」）を用いて測定した。測定結果を図６に示す。
〔実施例８〕
実施例４の光学多層膜フィルターを用いた。
〔比較例３〕
実施例４の光学多層膜フィルターの防汚層が積層されていないものを用いた。
【００４４】
図６に示すように、防汚層が光学薄膜の表面に形成されている実施例８では、１４日経過後であっても、シート抵抗が維持されている。すなわち、帯電防止効果を長期間に渡って維持することができる。
一方、比較例３では、１４日経過後のシート抵抗が作製直後のシート抵抗に比べて格段に大きくなっている。すなわち、時間が経過するにしたがって帯電防止効果が失われている。
これは、光学薄膜に含まれるａ−Ｓｉ層が、使用環境中の空気（酸素や水分）と反応して徐々に酸化が進行し、シート抵抗が上昇しているためである。したがって、光学薄膜の表面に防汚層を積層することにより、水分の浸入を防ぎ、長期間に渡って帯電防止効果を奏することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、帯電防止効果および耐薬品性に優れた光学多層膜フィルターおよびそのような光学多層膜フィルターの製造方法であり、デジタルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置、あるいはカメラ付携帯電話やカメラ付携帯型パソコン（パーソナルコンピューター）の分野で好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１…ガラス基板、２…光学薄膜、２Ｈ１〜２Ｈ３０…高屈折率層、２Ｌ１〜２Ｌ３０…低屈折率層、２１…ａ−Ｓｉ層、３…防汚層、１０…光学多層膜フィルター。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学多層膜フィルターおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、反射防止膜、ハーフミラー、ローパスフィルター等、電子機器装置に多用される光学多層膜フィルターは、基板と基板上に蒸着等によって形成された光学薄膜とから構成される。また、この光学薄膜は、一般に酸化チタン（ＴｉＯ２）等からなる高屈折率膜と酸化ケイ素（ＳｉＯ２）等からなる低屈折率膜とが交互に積層された多層の構造を形成している。
しかし、この光学薄膜は、物性的に導電性がないため、静電気を帯びやすい。それ故、光学多層膜フィルターの表面にはほこりがつきやすく、該フィルター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。
このような非導電性の透明基板に対する静電気対策としては、例えば、防塵ガラスの外表面に透明導電膜を設けた例が知られている（特許文献１、２参照）。このような透明導電膜は、ガラスの透明性を損なわず、しかも導電性を有することで静電気を効果的に除去することができる。透明導電膜としては、特にインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）が好ましく用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２９８９５１号公報
【特許文献２】特開２００６−２２１１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＩＴＯで構成される層は、透明性と導電性に優れるものの、酸やアルカリなどの薬品により侵されやすいという問題がある。例えば、人の汗は塩分を含んだ酸であり、この汗により、ＩＴＯ層が侵食されることもある。
【０００５】
本発明の目的は、光学的性質を劣化させずに長期間に渡って帯電防止効果を保つことができるとともに耐薬品性に優れる光学多層膜フィルターおよびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の光学多層膜フィルターは、基板上に形成された複数層からなる光学薄膜を有する光学多層膜フィルターであって、前記光学薄膜には、アモルファスシリコン層が含まれていることを特徴とする。
本発明によれば、光学薄膜にアモルファスシリコン層が含まれているので、帯電防止効果を発揮できる。また、アモルファスシリコン層は、光学薄膜の透明性や光学特性を阻害することもない。そして、アモルファスシリコン層は、酸やアルカリのような侵食性物質（薬品）に対する耐久性も優れている。
したがって、光学特性を損なわずに、帯電防止性、耐薬品性に優れた光学多層膜フィルターを提供することができる。すなわち、帯電防止効果が向上することにより、光学多層膜フィルターにゴミ等の付着が生じにくくなる。
【０００７】
なお、アモルファスシリコン層に隣接する光学薄膜の他の層がＳｉＯ２層である場合には、アモルファスシリコン層の主成分が同じＳｉであることから不純物とならず、層間密着性にも優れる。さらに、アモルファスシリコン層が経時変化により酸化物となったとしてもＳｉＯ２になるだけであり、光学的な品質に問題を生じない。
【０００８】
本発明の光学多層膜フィルターにおいて、前記アモルファスシリコン層の総厚みが１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることが好ましい。
ここで、アモルファスシリコン層は１層（単層）である必要はなく、複数層で構成されていてもよい。
本発明によれば、アモルファスシリコン層の総厚みが１ｎｍ以上であるので、十分な導電性を発揮することができる。また、アモルファスシリコン層の総厚みが１０ｎｍ以下であるので、従来の光学特性を維持することができる。なお、アモルファスシリコン層の総厚みのより好ましい範囲は２ｎｍ以上６ｎｍ以下である。
【０００９】
本発明の光学多層膜フィルターにおいて、前記光学薄膜の上面に、防汚層が設けられたことが好ましい。
本発明によれば、光学薄膜に含まれるアモルファスシリコン層のアモルファスシリコンが使用環境中で酸化されることを防止することができる。このため、光学多層膜フィルターの優れた帯電防止効果を長期間持続させることができる。
【００１０】
本発明の光学多層膜フィルターにおいて、前記光学薄膜が、ＵＶ−ＩＲカット膜またはＩＲカット膜であることが好ましい。
この発明によれば、基板の一方の面に光学薄膜を有し、しかも従来の光学多層膜フィルターに比較して静電気が帯電しにくくホコリがつきにくい、ＵＶ−ＩＲカットフィルター（Ultraviolet-Infrared cut filter）およびＩＲカットフィルター（Infrared cut filter）を得ることができる。
【００１１】
本発明の光学多層膜フィルターにおいて、前記基板が、ガラス基板または水晶基板であることが好ましい。
この発明によれば、基板がガラス基板で構成されることにより、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ー機能を一体的に構成した、ＵＶ−ＩＲカットフィルターおよびＩＲカットフィルター機能を含む静電気の帯電しにくい光学多層膜フィルター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、例えば光学ローパスフィルターとして、しかも所望のフィルター機能を一体的に構成した、ＵＶ−ＩＲカットフィルターおよびＩＲカットフィルター機能を含む静電気の帯電しにくい光学多層膜フィルターを得ることができる。
【００１２】
本発明の光学多層膜フィルターの製造方法は、基板上に複数層からなる光学薄膜を形成する光学多層膜フィルターの製造方法であって、前記光学薄膜を真空蒸着にて前記基板の表面に形成することを特徴とする。
本発明の製造方法によれば、内部に含まれるアモルファスシリコン層を含めて真空蒸着により光学薄膜を形成するので、簡易な装置と方法により上述した効果を奏する光学多層膜フィルターを提供することができる。また、光学薄膜の他の層にＳｉＯ２層が含まれる場合は、真空蒸着機内に材料としてのＳｉ粒を共通に用いることができるので、アモルファスシリコン層の成膜が非常に簡便である。
【００１３】
なお、本発明におけるアモルファスシリコン層を成膜する際、成膜雰囲気中の残留ガスとして酸素、水、水素等が含まれることがある。したがって、アモルファスシリコン層は、残留ガスとの反応により若干の酸化あるいは水素を含有したアモルファスシリコンになっている場合がある。また、アモルファスシリコン層を成膜する際、チャンバー内に酸素を導入して成膜する場合がある。この際にアモルファスシリコン層表面が酸化反応することもある。また、アモルファスシリコン層はＴｉＯ２層やＳｉＯ２層などの酸化物層に挟まれていることもある。そのために多層膜界面の酸素拡散により、アモルファスシリコン層が若干酸化されることもあり得る。このように、若干の酸化あるいは水素を含有したアモルファスシリコンになっている場合でも、本発明の上述の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の光学多層膜フィルターの構成を示す断面図。
【図２】本実施例における耐薬品性試験を行うためにフィルター表面に傷を付与するための装置を示す概略図。
【図３】前記フィルター表面に傷を付与するための装置の運転状態を示す概略図。
【図４】本実施例におけるアモルファスシリコン層の各厚みにおけるシート抵抗を示すグラフ。
【図５】本実施例におけるアモルファスシリコン層の各厚みにおける透過率を示すグラフ。
【図６】本実施例における防汚層の有無によるシート抵抗を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、本発明はこの実施形態によって何等限定されるものではない。
（光学多層膜フィルターの構成）
図１は、本発明に係る光学多層膜フィルター１０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ー１０は、光を透過させるためのガラス基板１と、ガラス基板１の上面に複数層の光学薄膜２と、防汚層３と、を備えて構成される。
【００１６】
ガラス基板１としては、白板ガラス、ＢＫ７、サファイアガラス、ホウケイ酸ガラス、青板ガラス、ＳＦ３、及びＳＦ７等の透明基板、一般に市販されている光学ガラスを使用することができる。本実施形態では、屈折率ｎ＝１．５２の白板ガラスが直径３０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍに成形されたものを用いる。
光学薄膜２は、可視光領域（５５０ｎｍ）における屈折率が１．３〜１．５である低屈折率層と、屈折率が１．８〜２．６である高屈折率層とが交互に積層されたものであり、最表層の低屈折率層と高屈折率層との間にアモルファスシリコン（以下、a−Ｓｉと表記する。）層が設けられる。
具体的には、図１に示すように、ガラス基板１側から高屈折率層２Ｈ１がまず積層され、積層された高屈折率層２Ｈ１の上面に低屈折率層２Ｌ１が積層され、以下、低屈折率層２Ｌ１の上面に高屈折率層、低屈折率層が順次、交互に積層される。そして、光学薄膜２の最表層である低屈折率層２Ｌ３０と高屈折率層２Ｈ３０との間にa−Ｓｉ層２１が積層され、高屈折率層と低屈折率層とが各々３０層とa−Ｓｉ層２１との計６１層からなる光学薄膜２を形成している。
【００１７】
光学薄膜２の膜構成の詳細を説明する。以下の説明では、光学膜厚ｎｄ＝１／４λを１として膜厚構成を表記する。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。
【００１８】
光学薄膜２の膜厚構成は、設計波長５５０ｎｍにおいて、第１層の高屈折率層２Ｈ１が０．６０Ｈ、第２層の低屈折率層２Ｌ１が０．２０Ｌ、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、a−Ｓｉ層２１、最表層の低屈折率層２Ｌ３０が０．９６Ｌの、計６１層が形成されている。
【００１９】
低屈折率層および高屈折率層に使用される材料としては、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＴｉＯ、Ｔｉ２Ｏ３、Ｔｉ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３、ＴａＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＮｂＯ、Ｎｂ２Ｏ３、ＮｂＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＣｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＭｇＦ２、ＷＯ３、ＨｆＯ２、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、あるいはこれらの混合物などが挙げられる。これらの材料は単独で用いるかもしくは２種以上の混合物が挙げられる。これらの中から、上記屈折率の範囲を満たす組み合わせを適宜選択すればよい。例えば、低屈折率層をＳｉＯ２の層（屈折率ｎ＝１．４〜１．５）とし、高屈折率層をＴｉＯ２の層（屈折率ｎ＝２．１〜２．６）とすることができる。
【００２０】
a−Ｓｉ層２１に使用される材料としては、いわゆるアモルファスシリコンが挙げられる。
a−Ｓｉ層２１の厚みは、好ましくは１ｎｍ以上１０ｎｍ以下、より好ましくは２ｎｍ以上６ｎｍ以下の範囲に形成される。a−Ｓｉ層２１の厚みが１ｎｍ未満であると、帯電防止効果を十分得ることができない。また、a−Ｓｉ層２１の厚みが１０ｎｍを超えても帯電防止性の向上はさほど望めず、むしろ透明性や光学特性が悪化するおそれがある。
また、a−Ｓｉ層２１は、層全体が連続して形成されていなくてもよく、例えば、不連続な島状に形成された層であってもよい。この場合は、層全体の平均的な厚みが上記の範囲内であればよい。
なお、a−Ｓｉ層２１は、複数層で形成される光学薄膜２のどの位置に形成してもよい。望ましくは表面での酸化を防止するために光学薄膜２の最外層とならない位置が望ましい。本実施形態では、a−Ｓｉ層２１は最外層である低屈折率層２Ｌ３０の内側に隣接して設けられる。
【００２１】
防汚層３は、パーフルオロアルキル基を有する分子量が１０００〜１００００であるフッ素含有有機ケイ素化合物を含んで形成される。
フッ素含有有機ケイ素化合物の分子量が１０００未満であると、フッ素含有ケイ素化合物中のフッ素量が十分でなく、汚れの拭取り性の向上が難しい。一方分子量が１００００を超えると、フッ素量は十分であるものの、光学薄膜２への処理が困難となる。例えば、真空蒸着法において、分子量が大きいゆえに蒸着源から光学薄膜２への飛翔距離が制限されるため、高真空化等の設備的負担が増加する。
フッ素含有有機ケイ素化合物は、以下の一般式（１）および（２）で表される。
【００２２】
【化１】
【００２３】
上記式（１）中、Ｒｆ１はパーフルオロアルキル基、Ｘ１は水素、臭素、またはヨウ素、Ｙは水素または低級アルキル基、Ｚはフッ素またはトリフルオロメチル基、Ｒ１は水酸基または加水分解可能な基、Ｒ２は水素または一価の炭化水素を表す。また、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは０または１以上の整数で、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅは少なくとも１以上であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅでくくられた各繰り返し単位の存在順位は、上記式（１）において限定されない。ｆは０、１または２を表す。ｇは１，２または３を表す。ｈは１以上の整数を表す。
【００２４】
【化２】
【００２５】
上記式（２）中、Ｒｆ２は−（ＣｋＦ２ｋ）Ｏ−（ｋは１〜６の整数）で表される単位を含み、分岐を有しない直鎖状のパーフルオロポリアルキレンエーテル構造を有する二価の基を表す。Ｒ３は炭素原子数１〜８の一価の炭化水素基であり、Ｘ２は加水分解性基またはハロゲン原子を表す。ｐは０、１または２を表す。ｎは１〜５の整数を表す。ｍおよびｒは２または３を表す。
【００２６】
（光学多層膜フィルターの製造方法）
次に、光学多層膜フィルターの製造方法について説明する。
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の上に光学薄膜２を形成して光学多層膜フィルター１０を製造する。
具体的には、ガラス基板１を真空蒸着チャンバー（図示せず）内に取り付けた後、真空蒸着チャンバー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る。蒸着材料として、ＴｉＯ２成膜用にはＴｉＯＹ粒（０≦Ｙ≦２）、ＳｉＯ２成膜用にはＳｉＯ２粒またはＳｉ粒、アモルファスシリコン成膜用にはＳｉ粒がそれぞれ好ましく用いられる。
同時にイオン銃によりイオン化した酸素を加速照射することにより、ガラス基板１上にＴｉＯ２の高屈折率層２Ｈ１〜２Ｈ３０とＳｉＯ２の低屈折率層２Ｌ１〜２Ｌ３０とを前記した膜厚構成で交互に成膜し、最表層である低屈折率層２Ｌ３０を成膜する前にa−Ｓｉ層２１を成膜する。また、続けて蒸着により最表層である低屈折率層２Ｌ３０の表面に防汚層３を形成する。各層の成膜条件は、使用する材料の種類に応じて適宜調整すればよい。
【００２７】
（本実施形態の作用効果）
以上、説明した本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
本実施形態では、光学薄膜２の一部にａ−Ｓｉ層２１を設けたので、透明性や光学特性を損なわずに帯電防止効果を十分に得ることができる。しかも、ａ−Ｓｉ層２１は、酸やアルカリといった反応性（侵食性）の高い薬品に対しても十分な耐性を発揮することができる。
また、ａ−Ｓｉ層２１の厚みを１ｎｍ以上１０ｎｍ以下としたので、これらの特性（帯電防止性、耐薬品性、光学特性）をバランスよく効率的に発揮することができる。
【００２８】
さらに、本実施形態では、光学薄膜２の表面に防汚層３を積層させた。防汚層３により、光学薄膜２中のａ−Ｓｉが使用環境中の空気や水分と反応して酸化が進行することを防止することができる。これにより、光学多層膜フィルター１０のシート抵抗を低く抑えることができ、十分な帯電防止効果を維持することができる。
特に、防汚層３はフッ素含有ケイ素化合物で形成されている。フッ素含有ケイ素化合物は分子量が高いので、防汚層３に含まれるフッ素の量が多く、より撥水撥油性を向上させることができ、ゴミの付着を防止することができる。
【００２９】
（変形例）
なお、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
上記実施形態では、光学薄膜２が計６１層構成されているが、これに限定されるものではなく、所望の光学特性に応じて適宜積層させればよい。
また、上記実施形態では、最表層である低屈折率層２Ｌ３０と高屈折率層２Ｈ３０との間にa−Ｓｉ層２１が設けられたが、a−Ｓｉ層２１は光学薄膜２のいずれの位置に設けられてもよい。ただし、光学薄膜２の最表層には低屈折率層を設けることが好ましい。
さらに、a−Ｓｉ層２１は光学薄膜２の高屈折率層の一部として設けられてもよい。例えば、最表層から順次、低屈折率層、a−Ｓｉ層２１、低屈折率層、高屈折率層・・・という構成にすることもできる。
【実施例】
【００３０】
次に、本発明の実施例について説明する。本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【００３１】
＜試験１＞
〔実施例１〜７、比較例１〜２〕
本実施例は、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光の吸収が少ない良好な反射特性を有する光学多層膜フィルター（ＵＶ−ＩＲカットフィルター）に適用した。
上述の実施形態と同様に、直径３０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの白板ガラス（屈折率ｎ＝１．５２）をガラス基板１として用い、ガラス基板１の表面に上述の構成の光学薄膜２を真空蒸着法により形成した。なお、光学薄膜２のうち、高屈折率層およびa−Ｓｉ層２１の成膜はイオンアシスト法により行った。蒸発源として、低屈折率層には顆粒状のＳｉＯ２、高屈折率層には顆粒状のＴｉＯ２、a−Ｓｉ層２１には顆粒状のＳｉ（純度９９．９９％）を用いた。光学薄膜２の各層の成膜条件は以下の通りである。なお、a−Ｓｉ層２１膜厚の測定は、光学膜厚計または水晶振動子膜厚計を用いて行った。
【００３２】
（低屈折率層（ＳｉＯ２層）の成膜条件）
成膜速度：２．０ｎｍ／ｓｅｃ
０２流量：０ｓｃｃｍ
成膜温度：６０℃
【００３３】
（高屈折率層（ＴｉＯ２層）の成膜条件）
成膜速度：０．２ｎｍ／ｓｅｃ
イオン源の加速電圧：１０００Ｖ
イオン源の加速電流：１５０ｍＡ
０２流量：２０ｓｃｃｍ
成膜温度：６０℃
【００３４】
（a−Ｓｉ層２１の成膜条件）
成膜速度０．３ｎｍ／ｓｅｃ
イオンアシストなし
０２流量：０ｓｃｃｍ
成膜温度：６０℃
【００３５】
次に、光学薄膜２の表面に防汚層３を真空蒸着により形成した。蒸着物質として上述の式（１）で表される組成物を含有する、ダイキン工業株式会社製のフッ素含有有機ケイ素化合物（オプツールＤＳＸ）を用いた。具体的には、オプツールＤＳＸを、フッ素系溶剤（ダイキン工業株式会社製、デムナムソルベント）に希釈して固形分濃度を３質量％に調整し、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した。蒸着は、ハロゲンランプを用いて蒸発源のペレットを６３０℃に加熱することにより行った。なお、蒸着時間は３分であった。
以下の表１に示す実施例１〜７および比較例１、２の光学多層膜フィルターについて、帯電防止性、耐薬品性の評価を行った。評価方法は以下の通りである。
【００３６】
（シート抵抗の測定（帯電防止性））
光学多層膜フィルターのシート抵抗を、三菱ケミカル社製の測定機器（製品名「ハイレスターＵＰ ＭＣＰ−ＨＴ４５」）を用いて測定した。測定条件は１０００Ｖであり、測定時の環境は湿度５５％±５％、気温２５℃±３℃であった。測定結果を図４に示す。
【００３７】
（ゴミの付着試験（帯電防止性））
光学多層膜フィルターの表面にベンコット（旭化成せんい株式会社製、セルロース１００％）を１ｋｇの垂直荷重で１０往復擦りつけて静電気を与えた後、ごみ（２〜３ｍｍに砕いた発泡スチロール）の付着の有無を観察して以下の基準により評価した。評価結果を表１に示す。
○：全くゴミの付着がない。
△：数個のゴミの付着がある。
×：多くのゴミが付着する。
【００３８】
（耐薬品性の評価）
以下のようにして光学多層膜フィルターの表面に傷をつけ、その後、薬液浸漬を行った。そして、処理後の光学多層膜フィルターについて光学薄膜２の剥離（膜剥がれ）の有無を観察して以下の基準により耐薬品性を評価した。評価結果を表１に示す。
○：光学薄膜２の剥がれがない。
×：光学薄膜２の剥がれがある。
【００３９】
（１）擦傷方法
図２（Ａ），（Ｂ）に示すように評価用の光学多層膜フィルター１０をドラム管５２の内壁に４つ貼り付け、擦傷用として不織布５３とオガクズ５４を入れる。そして、蓋をした後、図３に示すようにドラム管５２を３０ｒｐｍで３０分間回転させる。
（２）薬液浸漬方法
人の汗を模した薬液（純水１リットルに乳酸５０ｇ、塩を１００ｇ溶解した溶液）を５０℃に保持しながら、（１）の工程後の光学多層膜フィルターを１００時間浸漬する。
【００４０】
【表１】
【００４１】
（評価結果）
図４に示すように、ａ−Ｓｉ層を設けた実施例２〜実施例７では、シート抵抗が小さく、優れた帯電防止性を発揮している。また、表１に示すようにゴミの付着もない。また、実施例１は、比較例１に比べてシート抵抗が小さく、ゴミの付着も少ない。
一方、ａ−Ｓｉ層の厚みが0.0ｎｍの比較例１ではシート抵抗が大きいために帯電防止性が得られず、ゴミが付着している。
また、表１に示すように、ＩＴＯ層を設けていない実施例１〜７では、良好な耐薬品性が得られている。一方、a-Si層ではなくＩＴＯ層を設けた比較例２では、ＩＴＯが薬液によって溶解し、光学薄膜２の剥離が見られる。
【００４２】
＜試験２＞
上述の実施例１〜７および比較例１の光学多層膜フィルターの各波長における透過率を一般的に使用されている分光光度計を用いて測定した。測定結果を図５に示す。
図５では、ａ−Ｓｉ層の厚みがそれぞれ異なる実施例１〜７および比較例１において、透過率に大きな変化がないことを示している。すなわち、従来と変わらない優れた透過率すなわち光学特性を有していると言える。
なお、図５において、ａ−Ｓｉ層の厚みが最も厚い実施例７の透過率が最も低く、ａ−Ｓｉ層がない比較例１の透過率が最も高くなっている。すなわち、ａ−Ｓｉ層の厚みが厚いほど透過率が低下するが、ａ−Ｓｉ層の厚みを１ｎｍ以上１０ｎｍ以下とすることにより、透過率および光学特性により優れた光学多層膜フィルターを提供することができる。
【００４３】
＜試験３＞
次に、以下の実施例８および比較例３の光学多層膜フィルターについて、作製直後と作製後１４日経過した後のシート抵抗を、三菱ケミカル社製の測定機器（製品名「ハイレスターＵＰ ＭＣＰ−ＨＴ４５」）を用いて測定した。測定結果を図６に示す。
〔実施例８〕
実施例４の光学多層膜フィルターを用いた。
〔比較例３〕
実施例４の光学多層膜フィルターの防汚層が積層されていないものを用いた。
【００４４】
図６に示すように、防汚層が光学薄膜の表面に形成されている実施例８では、１４日経過後であっても、シート抵抗が維持されている。すなわち、帯電防止効果を長期間に渡って維持することができる。
一方、比較例３では、１４日経過後のシート抵抗が作製直後のシート抵抗に比べて格段に大きくなっている。すなわち、時間が経過するにしたがって帯電防止効果が失われている。
これは、光学薄膜に含まれるａ−Ｓｉ層が、使用環境中の空気（酸素や水分）と反応して徐々に酸化が進行し、シート抵抗が上昇しているためである。したがって、光学薄膜の表面に防汚層を積層することにより、水分の浸入を防ぎ、長期間に渡って帯電防止効果を奏することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、帯電防止効果および耐薬品性に優れた光学多層膜フィルターおよびそのような光学多層膜フィルターの製造方法であり、デジタルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置、あるいはカメラ付携帯電話やカメラ付携帯型パソコン（パーソナルコンピューター）の分野で好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１…ガラス基板、２…光学薄膜、２Ｈ１〜２Ｈ３０…高屈折率層、２Ｌ１〜２Ｌ３０…低屈折率層、２１…ａ−Ｓｉ層、３…防汚層、１０…光学多層膜フィルター。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された複数層からなる光学薄膜を有する光学多層膜フィルターであって、
前記光学薄膜には、アモルファスシリコン層が含まれている
ことを特徴とする光学多層膜フィルター。
【請求項２】
請求項１に記載の光学多層膜フィルターにおいて、
前記アモルファスシリコン層の総厚みが１ｎｍ以上１０ｎｍ以下である
ことを特徴とする光学多層膜フィルター。
【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ーにおいて、
前記光学薄膜の上面に、防汚層が設けられた
ことを特徴とする光学多層膜フィルター。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の光学多層膜フィルターにおいて、
前記光学薄膜が、ＵＶ−ＩＲカット膜またはＩＲカット膜である
ことを特徴とする光学多層膜フィルター。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の光学多層膜フィルターにおいて、
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ー。
【請求項６】
基板上に複数層からなる光学薄膜を形成する光学多層膜フィルターの製造方法であって、
前記光学薄膜を真空蒸着にて前記基板の表面に形成する
ことを特徴とする光学多層膜フィルターの製造方法。
【請求項１】
基板上に形成された複数層からなる光学薄膜を有する光学多層膜フィルターであって、
前記光学薄膜には、アモルファスシリコン層が含まれている
ことを特徴とする光学多層膜フィルター。
【請求項２】
請求項１に記載の光学多層膜フィルターにおいて、
前記アモルファスシリコン層の総厚みが１ｎｍ以上１０ｎｍ以下である
ことを特徴とする光学多層膜フィルター。
【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ーにおいて、
前記光学薄膜の上面に、防汚層が設けられた
ことを特徴とする光学多層膜フィルター。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の光学多層膜フィルターにおいて、
前記光学薄膜が、ＵＶ−ＩＲカット膜またはＩＲカット膜である
ことを特徴とする光学多層膜フィルター。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の光学多層膜フィルターにおいて、
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ー。
【請求項６】
基板上に複数層からなる光学薄膜を形成する光学多層膜フィルターの製造方法であって、
前記光学薄膜を真空蒸着にて前記基板の表面に形成する
ことを特徴とする光学多層膜フィルターの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２３７６３９（Ｐ２０１０−２３７６３９Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１０１０４（Ｐ２００９−２１０１０４）
【出願日】平成２１年９月１１日（２００９．９．１１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１１日（２００９．９．１１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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