JPH079073B2

JPH079073B2 - 膜形成方法

Info

Publication number: JPH079073B2
Application number: JP2085292A
Authority: JP
Inventors: 宏仲間
Original assignee: 大和化工株式会社
Priority date: 1990-03-30
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1995-02-01
Anticipated expiration: 2010-02-01
Also published as: KR930003822B1; EP0448781A3; CN1027087C; JPH03285084A; IL97650A; CS9100262A2; EP0448781A2; CN1055398A; IL97650A0; CZ281021B6

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は膜形成方法に関するものであり、更に詳しく言
えば、基板に対し付着性の低い膜を基板から剥離しない
ように固持させる新規な膜形成方法に関するものであ
る。

陶磁器やタイル、あるいはダイヤ等の宝石の表面に金や
白金等の貴金属を塗布したり、これら貴金属の箔膜を被
着することによって図柄装飾を施したい場合がある。

〔従来の技術〕

陶磁器、タイル、プラスティックあるいはダイヤ等の宝
石の表面に金や白金等の貴金属を塗布したり、これら貴
金属の箔膜を被着することによって図柄装飾を施すこと
がある。

しかし、かかる貴金属は化学的に安定であるため、必ず
しも付着性が良いとはいえず、ちょっとした機械的接触
にも剥がれやすいものである。

そこで、例えば従来より膠（にかわ）を下地の上に塗
り、その上に金箔等を貼着する方法がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、この方法は手作業によるものであり、手間がか
かるとともに、金箔が表面に現れるため、傷が付きやい
問題がある。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであっ
て、付着性の悪い下地に対しても再現性良く、かつ簡便
に所定の膜を形成することのできる膜形成方法の提供を
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を達成するために、第１の発明の膜形成方法は、基板上に該基板に対して付
着性の低い第１の膜を堆積する工程と、前記第１の膜に
前記基板の表面に達する微細で高密度の孔を設ける工程
と、前記多孔性の第１の膜の上から前記基板に対して付
着性の高い第２の膜を形成して該多孔性の第１の膜を基
板に固持させる工程とを有することを特徴とし、第２の発明の膜形成方法は、基板上に該基板に対して付
着性の低い第１の膜を堆積する工程と、前記第１の膜に前記基板の表面に達する微細で高密度の
孔を設け、かつ該孔を介して基板表面に凹部を形成する
工程と、前記基板に対して付着性の高い第２の膜を前記
多孔性の第１の膜の上に形成して、該多孔性の第１の膜
を基板に固持させる工程とを有することを特徴とする。

上記基板としては、セラミック，ガラス，プラスチッ
ク，金属，合金，または宝石が用いられ、また、第１の膜としては、金膜，白金膜，銀膜，インジ
ウム膜，銅膜，ニッケル膜，クロム膜等の金属膜，もし
くはこれらの金属の合金膜、またはTiN膜等の有機金属
化合物膜が用いられ、第２の膜としては、釉薬膜,SiO膜,SiO₂膜，ベリリウム
膜,Al膜，モリブデン膜，鉛膜，タングステン膜，もし
くは金属の合金膜，または有機金属化合物膜が用いられ
るが、これに限られるものではなく、基板に対して付着
性の小さい第１の膜と付着性の大きい第２の膜に対して
一般的に適用可能である。

〔作用〕

第１の発明の膜形成方法によれば、基板と第２の膜と
は、第１の膜に設けられた高密度で微細な孔を介して互
いに固着しており、第１の膜は、孔の部分を除いてこれ
ら基板と第２の膜に挟まれた状態にある。

従って、第１の膜が基板に対して付着性が低い場合に
は、該第１の膜が基板から剥がれることを防止すること
が可能となる。

また、第２の発明の膜形成方法によれば、第１の膜に孔
を形成するだけでなく、該孔を介して基板を凹部を形成
している。このため、第２の膜と基板との接触面積は第
１の発明の膜形成方法の場合よりも大きくなるととも
に、第２の膜は針を打ったような状態で基板に形成され
るので、第１の膜の基板に対する付着性は、より向上す
る。

〔実施例〕

次に図を参照しながら本発明の実施例について説明す
る。

第１の実施例第１図は本発明の第１の実施例に係るセラミックからな
るタイル基板にAu膜を固着する方法の説明図である。図
のように、施釉温度1140℃〜1300℃（中火度施釉）で施
釉されたタイル基板１（基板）の表面をトリクロルエチ
レン等で洗浄した後、100℃,1時間程度、乾燥する。

次に、Arガス,2×10^-4Torrのチャンバー内にタイル基板
１を送入した後、スパッタリング法により、タイム基板
１上に薄いAu膜２を形成する。

次いで、粒径２〜５μｍのAl₂O₃粒子３を３％石鹸液に
混入した後、該石鹸液をAu膜２上に散布して乾燥させ、
Al₂O₃粒子３をAu膜２上に固着させる。次に該Al₂O₃粒子
３をマスクとしてアルゴンイオン（Ar⁺）４によるAu膜
２をドライエッチングする。このときのドライエッチン
グ条件は、加速電圧400V,Arガス２×10^-4Torr,10分間で
ある。その後、超音波洗浄機で水洗するとAl₂O₃粒子３
および石鹸材が除去され、細孔面積率25％の不定形微細
孔が形成されたAu膜３が得られる。

次に、スピナーで0.7μｍ厚のレジスト膜６を塗布し、
該レジスト膜６に所定のパターン画像を形成した後、該
レジスト膜をマスクとしてAu膜２を部分的に除去する。
その後、レジスト膜６を全面除去する。

次に、Au膜２およびタイル基板１の表面に楽焼釉７を施
した後、850℃の炉中で焼成する。なお、楽焼釉７は鉛
丹，溶融硼砂，フリントガラスを9:6:2の割合でフリッ
トを造り、このフリントに硝石１を加えて粉砕して作成
したものである。

このようにして、タイル基板１上に楽焼釉７が施された
Au膜２のパターン画像が得られる。

以上のように、本発明の第１の実施例によれば、多数の
微細な孔を介して楽焼釉７とタイル基板１とが固着して
いるので、楽焼釉７とタイル基板１に挟まれたAu膜２が
剥がれ難くなる。

このようにして、付着性の小さいタイル基板１に対して
も、絢爛豪華なAu模様を施してこれを楽しむことができ
る。

なお、本発明の実施例によれば、Al₂O₃粒子の径の大き
さや散布状態を変えることによって、Au膜２の孔の形成
状態を調整することができる。

例えば、微細孔がAu膜全体に占める割合（細孔面積率）
を多くすることにより、Auの色相を淡くすることができ
るし、逆に微細孔がAu膜全体に占める割合を少なくし
て、視覚的にほぼ完全なAu膜に見えるようにすることも
できる。

第２の実施例第２図は本発明の第２の実施例に係るタイル基板にAu膜
を固着する方法の説明図である。

まず、同図（ａ）に示すように、中火度施釉タイム基板
１上のAu膜２に約0.7μｍ厚のレジスト膜８を形成し、
微細孔が形成された不図示のマスクを介して露光・現像
することにより、レジスト膜８に約２μｍの孔を設けた
後、同図（ｂ）に示すように、ドライエッチング法によ
りレジスト膜８をマスクとしてAu膜２に孔９を形成す
る。

その後、同図（ｃ）に示すように、透明楽焼釉10を全面
に施すと、タイル基板１に固着したAu膜２が得られる。

この実施例によれば、マスクにより孔９の大きさや個数
を制御することができるので、Au膜２の固着の度合いや
Au膜２の色相を、精度良く調整して楽しむことができ
る。

また、人物写真画像をスクリーン網を介して転写する
と、微細な白・黒点からなる人物画像マスクが得られる
が、該マスクを上記の本発明の実施例の工程で用いる
と、該タイル基板１上にAu膜からなる鮮明な人物画像を
描くことができる。

第３の実施例第３図は本発明の第３の実施例に係るガラス基板にAu膜
を固着する方法の説明図である。

まず、同図（ａ）のように、約1mm厚のガラス基板11
（基板）の表面をトリクロルエチレン等で洗浄した後、
100℃,1時間程度、乾燥する。

次に、圧力２×10^-4Torrのチャンバー内にガラス基板11
を送入した後、真空蒸着法によりガラス基板11上に0.1
μｍ〜１μｍの薄いAu膜12を形成する。

その後、第１図の第１の実施例で説明したのと同様な方
法で、Au膜12に細孔面積比率約10％の孔13を設けた後
（第３図（ｂ））、スパッタリング法によりCr膜14をAu
膜12上に５μｍ〜30μｍ堆積する（第３図（ｃ））。

これにより、不透明なCr膜14を背面にしたAu膜12による
金色の鏡が得られる。本発明の実施例においても、孔13
を介して固着するCr膜14とガラス板11との間にAu膜12を
挟み込んでいるので、該Au膜12は剥がれ難いものとな
る。

第４の実施例第４図は本発明の第４の実施例に係るプラスチックレリ
ーフにAu膜を固着する方法の説明図である。

まず、プラスチックレリーフ15の表面を洗浄した後、ス
パッタリング法により0.1μｍ〜１μｍ薄いAu膜16を形
成する（同図（ａ））。

次いで、粒径２〜５μｍのAl₂O₃粒子と３％澱粉糊溶液
を混合して縣濁液17を作り、該縣濁液17中にプラスティ
ックレリーフ15を浸漬してAu膜16の表面に縣濁液17を付
着させる（同図（ｂ））。

次に常温乾燥させて、Al₂O₃粒子18をAu膜16上に固着さ
せる（同図（ｃ））。

次いで、該Al₂O₃粒子18をマスクとして、ドライエッチ
ングしてAu膜16に孔19を形成する（同図（ｃ））。

その後、水洗してAl₂O₃粒子18及び糊剤を除去した後、H
₂SiF₆（ケイフッ化水素酸）の水溶液にシリカゲルを入
れた飽和させ、更にほう酸溶液を加えて得られた常温の
液に、プラスティックレリーフ15を15時間、浸漬する
と、同図（ｄ）に示すように、Au膜16上を被覆する0.3
μｍ厚のSiO₂膜20が得られる。

このSiO₂膜20は孔19を介してプラスティックレリーフ15
に対して強固に密着しているので、Au膜16がプラスティ
ックレリーフ15から剥がれるのを防止できるとともに、
透明なSiO₂膜20の膜厚による光の干渉色とAu膜16の金色
の輝きとが交じり合った複合的な色を楽しむことができ
る。

特に、本発明の実施例によれば、Al₂O₃粒子18を含む縣
濁液17に浸漬することによりAu膜16上にAl₂O₃粒子18を
固着させることができるので、表面が平でないプラステ
ィックレリーフ15上にも容易に一様に形成することが可
能となる。これにより、孔19も曲面全体に平均して形成
することができるので、曲面のプラスティックレリーフ
15に対してもAu膜16を固着させることができる。

同様にして、鉛等からなる曲面をもった仏像に対しても
Au膜を固着させることが可能となり、SiO₂膜やSiO膜の
保護膜によって被覆された耐久性のある黄金の仏像も極
めて容易に作製することができる。

第５の実施例第５図は本発明の第５の実施例に係るダイヤモンド基板
にpt膜を固着する方法の説明図である。図のように、ダ
イヤモンド基板21の表面を洗浄した後、スパッタリング
法により0.1μｍ〜１μｍ厚のPt膜22を形成する（同図
（ａ））。

次いで、レジスト膜23をパターニングして細孔を含む所
定のパターンを形成した後（同図（ｂ））、該レジスト
膜23をマスクとしてPt膜22をドライエッチングして孔24
および開口部25を形成する（同図（ｃ））。

その後、スパッタリングによる全面に炭素（Ｃ）からな
る0.05μｍ厚の透明ダイヤモンド保護膜26を形成する
と、同図（ｄ）に示すようなPt膜22による所定のパター
ン模様が描かれたダイヤモンド基板21が得られる。

この実施例によれば、孔24を介してダイヤモンド基板21
と透明ダイヤモンド保護膜26とが固着しているので、そ
れらの膜に挟まれたPt膜22も固着した状態にある。

また、Pt膜22は透明ダイヤモンド保護膜26によって被覆
されているので、耐久性を増すことができる。

従って、指輪や首飾り等の装飾品に適用すれば、丈夫
で、より豪華な物になる。

なお、本発明の各実施例では代表的な場合について説明
したが、これらに限るものではなく、本発明が示す原理
により、基板に付着性の小さい膜を固着する有効な方法
として広く適用可能なものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、第１の発明の膜形成方法によれ
ば、高密度で微細な孔を介して第２の膜と基板とは互い
に固着しているので、第１の膜が基板に対して付着性が
低い場合にも、該第１の膜が基板から剥がれることを防
止することが可能となる。

また、第２の発明の膜形成方法によれば、第１の膜に孔
を形成するだけでなく、該孔を介して基板に凹部を形成
して接触面積を第１の発明の膜形成方法の場合よりも増
やし、かつ針打ち形状効果を付加しているので、第１の
膜の基板に対する付着性を、より向上させることができ
る。

これにより、例えば従来より付着性が悪く使用に不便が
あった貴金属膜を種々の物品に固着させたり、あるいは
更に文字や絵柄等の模様を形成することができ、その豪
華さを楽しむことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例に係る膜形成方法の説
明図、第２図は、本発明の第２の実施例に係る膜形成方法の説
明図、第３図は、本発明の第３の実施例に係る膜形成方法の説
明図、第４図は、本発明の第４の実施例に係る膜形成方法の説
明図、第５図は、本発明の第５の実施例に係る膜形成方法の説
明図である。（符号の説明）１……タイル基板、 2,12,16……Au膜、 3,18……Al₂O₃粒子、４……アルゴンイオン、 5,9,13,19,24……孔、 6,8,23……レジスト膜、 7,10……楽焼釉、 11……ガラス基板、 14……Cr膜、 15……プラスティックレリーフ、 17……縣濁液、 20……SiO₂膜、 21……ダイヤモンド基板、 22……Pt膜、 25……開口部、 26……ダイヤモンド保護膜。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に該基板に対して付着性の低い第１
の膜を堆積する工程と、前記第１の膜に前記基板の表面に達する微細で高密度の
孔を設ける工程と、前記多孔性の第１の膜の上から前記基板に対して付着性
の高い第２の膜を形成して該多孔性の第１の膜を基板に
固持させる工程とを有することを特徴とする膜形成方
法。
【請求項２】基板上に該基板に対して付着性の低い第１
の膜を堆積する工程と、前記第１の膜に前記基板の表面に達する微細で高密度の
孔を設け、かつ該孔を介して基板表面に凹部を形成する
工程と、前記基板に対して付着性の高い第２の膜を前記多孔性の
第１の膜の上に形成して、該多孔性の第１の膜を基板に
固持させる工程とを有することを特徴とする膜形成方
法。
【請求項３】請求項１または２の第１の膜に微細な孔を
設ける工程は、該第１の膜の上に耐エッチング性の微粒
子を散布した後、該微粒子をマスクとして第１の膜をエ
ッチングすることにより行うことを特徴とする膜形成方
法。
【請求項４】請求項１または２の第１の膜に微細な孔を
設ける工程は、微細孔が形成されたマスクを介してレジ
スト膜を露光・現像し、該レジスト膜をマスクとして第
１の膜をエッチングすることにより行うことを特徴とす
る膜形成方法。
【請求項５】前記基板はセラミック，ガラス，プラスチ
ック，金属，合金，または宝石からなり、前記第１の膜
は金膜，白金膜，銀膜，インジウム膜，銅膜，ニッケル
膜，クロム膜等の金属膜，もしくはこれらの金属の合金
膜または,TiN膜等の有機金属化合物膜からなり、前記第
２の膜は釉薬膜,SiO膜,SiO₂膜，ベリリウム膜,Al膜，モ
リブデン膜，鉛膜，タングステン膜，もしくは金属の合
金膜，または有機金属化合物膜からなることを特徴とす
る請求項１〜４のいずれかに記載の膜形成方法。