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TWI835646B - 具有鑭系化合物層的光學元件結構 - Google Patents

具有鑭系化合物層的光學元件結構 Download PDF

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TWI835646B
TWI835646B TW112117276A TW112117276A TWI835646B TW I835646 B TWI835646 B TW I835646B TW 112117276 A TW112117276 A TW 112117276A TW 112117276 A TW112117276 A TW 112117276A TW I835646 B TWI835646 B TW I835646B
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lanthanide compound
optical
optical element
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蕭森崇
朱志弘
萬威利
周仕淳
蔡嘉陞
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澤米科技股份有限公司
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11—Anti-reflection coatings
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Abstract

本發明是一種具有鑭系化合物層的光學元件結構，包含：一光學基板，具有一第一表面；一鑭系化合物層，材質為鑭系化合物，並設在該第一表面，該鑭系化合物層具有一第二表面；以及一光學膜堆，設在該第二表面，藉由該鑭系化合物層的設置，而使得該光學元件具有阻擋的效果，因此該光學元件在清洗製程的過程中，能有效抑制針孔缺陷(Pinhole Defect)的擴大和產生，維持該光學元件原有性能。

Description

具有鑭系化合物層的光學元件結構
本發明係與光學元件有關，特別是指一種具有鑭系化合物層的光學元件結構。
一般為了提高光學元件的性能或改變光波傳輸特性，通常需要在光學基板的表面沉積一組光學膜堆。
參閱圖1A所示，顯示在光學基板11上鍍製光學膜堆12而成的光學元件10，當在該光學基板11表面進行鍍膜作業時，會受到鍍膜參數的調整與機台腔體內的環境影響，使得該光學膜堆12在生成後，其表面會有許多的針孔缺陷(Pinhole Defect)121和微粒(Particle)122產生。其中針孔缺陷121是指在光學鍍的過程中，所產生深淺不一的表面缺陷。微粒122是指鍍膜中的表面各項汙染物，包含環境灰塵與鍍膜噴發附著等。而為了避免該些微粒122的生成影響到該光學元件10的性能，因此都會對該光學元件10進行清洗製程，藉以移除大量的微粒。
然而，參閱圖1B所示，當對該光學元件10進行清洗製程後，雖然移除了該光學膜堆12上大部分的微粒122，但同時也會使該光學膜堆12的針孔缺陷121數量增加、或使得該光學膜堆12原有的針孔缺陷121變大與加深，導致光學膜堆12在被清洗的過程中受到嚴重破壞，進而影響該光學元件10性能。
本發明的目的係在於提供一種具有鑭系化合物層的光學元件結構，主要在移除微粒後，避免影響該光學元件性能。
為達前述目的，本發明係一種具有鑭系化合物層的光學元件結構，包含：一光學基板，具有一第一表面；一鑭系化合物層，材質為鑭系化合物，並設在該第一表面，該鑭系化合物層具有一第二表面；以及一光學膜堆，設在該第二表面。
本發明功效在於：藉由該鑭系化合物層的設置，而使得該光學元件具有阻擋的效果，因此該光學元件在清洗製程的過程中，能移除大量微粒，同時有效抑制針孔缺陷(Pinhole Defect)的擴大和產生，維持該光學元件原有性能。
較佳地，該鑭系化合物層的厚度範圍為5nm至100nm。藉此，當該鑭系化合物層的厚度小於5nm時，抑制針孔缺陷(Pinhole Defect)的擴大和產生效果較差，但光譜中某些波段區域不會產生變形，當該鑭系化合物層的厚度大於100nm時，抑制針孔缺陷(Pinhole Defect)的擴大和產生效果較佳，但容易造成光譜中某些波段區域會變形。
較佳地，該鑭系化合物層材質為鈦酸鑭(LaTiO3)、鎳酸鑭(LaNiO3)、或氧化鋁鑭(LaAlO)。
較佳地，其中該鑭系化合物層及光學膜堆兩者之間的厚度比例為1~900：1000~9000。藉此，當該鑭系化合物層及光學膜堆兩者的厚度滿足前述比例時，有效抑制針孔缺陷(Pinhole Defect)的擴大和產生，同時不會讓光譜中某些波段區域產生變形。
請參閱圖2A所示，本發明實施例所提供一種具有鑭系化合物層的光學元件100結構，其主要是由一光學基板20、一鑭系化合物層30、以及一光學膜堆40，其中：
該光學基板20，具有一第一表面21。本實施例中，該光學基板20為玻璃晶圓(Glass wafer)，但不以此為限，亦可為鈉鈣/硼系/鋁矽玻璃基板。
該鑭系化合物層30，材質為鑭系化合物，並設在該第一表面21，該鑭系化合物層30具有一第二表面31。本實施例中，該鑭系化合物層30材質為鈦酸鑭(LaTiO3)，但不以此為限，亦可為鎳酸鑭(LaNiO3)、或氧化鋁鑭(LaAlO)。另外，該鑭系化合物層30的厚度為20nm，但不以此為限，該鑭系化合物層30的厚度範圍為5nm至100nm皆可。此外，該鑭系化合物層30的製備裝置可以是蒸鍍方式、濺鍍方式、電漿感應式、感應耦合電漿(ICP)方式、或原子層沉積(ALD)方式等光學膜生長方式，但不以此為限。
該光學膜堆40，設在該第二表面31。本實施例中，該光學膜堆40為抗反射膜(Anti Reflection Coating)又稱AR鍍膜，可降低該光學元件100反射現象，減少光穿過時的損耗，但不以此為限，亦可為高反射膜(High-Reflectance Coating) 又稱HR鍍膜、帶通濾光膜(Band Pass Filter,BPF)、氧化銦錫膜(ITO膜)、或氟摻雜的氧化錫 (F-doped Tin Oxide, FTO)膜。另外，在該光學膜堆40的產生中，於該光學膜堆40的表面會產生需多的針孔缺陷(Pinhole Defect)41和微粒(Particle)42，圖式中的針孔缺陷41和微粒42的形狀及尺寸僅以示意方式呈現。同時本實施例中，該、鑭系化合物層30及光學膜堆40兩者之間的厚度比例為1~900：1000~9000。
以上所述即為本發明實施例各主要構件說明。至於本發明的功效說明如下：
據此，參閱圖2A及圖2B所示，本發明藉由在該光學基板20與光學膜堆40之間設有該鑭系化合物層30的設計，使得該光學元件100具有阻擋的效果，因此，當該光學元件100在清洗製程的過程中，除了有效把大部分的微粒(Particle)42去除之外，並不會使光學膜堆40的針孔缺陷41數量大幅增加、或使得該光學膜堆40原有的針孔缺陷41大幅度的變大與加深，據此本發明能有效抑制針孔缺陷41的擴大和產生，以維持該光學元件100原有性能。
參閱圖3A所示，顯示本發明與習知光學元件兩者的針孔缺陷(Pinhole Defect)尺寸小於3µm時，清洗製程後針孔缺陷的增加率狀態，由圖3A可以清楚得知，本發明光學元件在光學基板與光學膜堆之間設有鑭系化合物層(鈦酸鑭)的設計，與習知光學元件僅由光學基板與光學膜堆組成，兩者在清洗次數第十次時，本發明光學元件在第一樣本及第二樣本的針孔缺陷增加率最高約為25%，反觀習知光學元件在第一樣本及第二樣本的針孔缺陷增加率最低則約為140%，最高則超過250%，同時隨著清洗次數越多，習知光學元件與本發明兩者的針孔缺陷增加率相差越多，藉以說明本發明在清洗製程的過程中，確實能有效抑制針孔缺陷(Pinhole Defect)的擴大和產生，維持該光學元件原有性能。
參閱圖3B所示，顯示本發明與習知光學元件兩者的針孔缺陷(Pinhole Defect)尺寸介於3µm-10µm時，清洗製程後針孔缺陷的增加率狀態，由圖3B可以清楚得知，本發明光學元件在光學基板與光學膜堆之間設有鑭系化合物層(鈦酸鑭)的設計，與習知光學元件僅由光學基板與光學膜堆組成，兩者在清洗次數第十一次時，本發明光學元件在第一樣本及第二樣本的針孔缺陷增加率最高不超過50%，反觀習知光學元件在第一樣本及第二樣本的針孔缺陷增加率最低則約為120%，最高則約為220%，同時隨著清洗次數越多，習知光學元件與本發明兩者的針孔缺陷增加率相差越多，藉以說明本發明在清洗製程的過程中，確實能有效抑制針孔缺陷(Pinhole Defect)的擴大和產生，維持該光學元件原有性能。
值得說明的是，由於本發明特別在光學基板20與光學膜堆40之間設有鑭系化合物層30，因此，該鑭系化合物層30可做為結合層，而得以增加光學膜堆40在鍍膜時的附著度，同時，亦可適用蒸鍍機進行鍍膜之用。
另一方面，本發明特別將該鑭系化合物層30的厚度範圍限定在5nm至100nm。藉此，當該鑭系化合物層30的厚度小於5nm時，抑制針孔缺陷(Pinhole Defect)41的擴大和產生效果較差，但不會讓光譜中某些波段區域產生變形，當該鑭系化合物層30的厚度大於100nm時，抑制針孔缺陷(Pinhole Defect)41的擴大和產生效果較佳，但容易造成光譜中某些波段區域會變形。另外，該鑭系化合物層30及光學膜堆40兩者之間的厚度比例為1~900：1000~9000。藉此，當該光學基板20、鑭系化合物層30及光學膜堆40三者的厚度滿足前述比例時，有效抑制針孔缺陷(Pinhole Defect)41的擴大和產生，同時不會讓光譜中某些波段區域產生變形。
10:光學元件 11:光學基板 12:光學膜堆 121:針孔缺陷 122:微粒 100:光學元件 20:光學基板 21:第一表面 30:鑭系化合物層 31:第二表面 40:光學膜堆 41:針孔缺陷 42:微粒
圖1A是習知光學元件的示意圖，顯示在光學基板上鍍製光學膜堆的狀態； 圖1B是習知光學元件的示意圖，顯示光學元件清洗製程後的狀態； 圖2A是本發明的示意圖； 圖2B是本發明的示意圖，顯示本發明光學元件清洗製程後的狀態； 圖3A是本發明的曲線圖，顯示本發明與習知光學元件兩者的針孔缺陷(Pinhole Defect)尺寸小於3µm時，清洗製程後針孔缺陷的增加率狀態；以及 圖3B是本發明的曲線圖，顯示本發明與習知光學元件兩者的針孔缺陷(Pinhole Defect)尺寸介於3µm-10µm時，清洗製程後針孔缺陷的增加率狀態。
100:光學元件
20:光學基板
21:第一表面
30:鑭系化合物層
31:第二表面
40:光學膜堆
41:針孔缺陷
42:微粒

Claims (2)

  1. 一種具有鑭系化合物層的光學元件結構，包含：一光學基板，具有一第一表面；一鑭系化合物層，材質為鑭系化合物，並設在該第一表面，該鑭系化合物層具有一第二表面；以及一光學膜堆，設在該第二表面；其中該鑭系化合物層的厚度範圍為5nm至100nm，該鑭系化合物層材質為鈦酸鑭(LaTiO3)、鎳酸鑭(LaNiO3)、或氧化鋁鑭(LaAlO)。
  2. 如請求項1所述之具有鑭系化合物層的光學元件結構，其中該鑭系化合物層及光學膜堆兩者之間的厚度比例為1~900：1000~9000。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200907399A (en) * 2007-05-23 2009-02-16 3M Innovative Properties Co Light diffusing solar control film
CN103185905A (zh) * 2011-12-28 2013-07-03 株式会社腾龙 防反射膜和光学元件
EP3434749A1 (en) * 2017-07-24 2019-01-30 Konica Minolta, Inc. Scintillator

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4958536B2 (ja) * 2006-01-12 2012-06-20 富士フイルム株式会社 反射防止膜
JP4958594B2 (ja) * 2007-03-22 2012-06-20 富士フイルム株式会社 反射防止膜、光学素子および光学系
EP2128658A3 (en) * 2008-05-22 2011-05-11 Fujinon Corporation Reflection reducing film, optical member and optical system
EP4095569B1 (en) * 2021-05-26 2024-02-21 Essilor International An optical article with improved visual comfort

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200907399A (en) * 2007-05-23 2009-02-16 3M Innovative Properties Co Light diffusing solar control film
CN103185905A (zh) * 2011-12-28 2013-07-03 株式会社腾龙 防反射膜和光学元件
EP3434749A1 (en) * 2017-07-24 2019-01-30 Konica Minolta, Inc. Scintillator

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