JPS6364001A - 光学薄膜の製造方法 - Google Patents
光学薄膜の製造方法Info
- Publication number
- JPS6364001A JPS6364001A JP61207965A JP20796586A JPS6364001A JP S6364001 A JPS6364001 A JP S6364001A JP 61207965 A JP61207965 A JP 61207965A JP 20796586 A JP20796586 A JP 20796586A JP S6364001 A JPS6364001 A JP S6364001A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- layers
- substrate
- refractive index
- films
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- Pending
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- Optical Filters (AREA)
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は光学薄膜の製造方法に関する。光学薄膜とは光
波長、或いはその数分の一程度の薄膜の積層よりなる多
＠摸による光干渉吸収を利用して、光の反射、透過を任
意に選択取捨できるようにしたミラーやフィルターをい
う。光学薄膜は、レーザー光学、ビデオディスク、光通
信、テレビジョン撮像管等の電子工学分野、建物の窓ガ
ラスなどの開口部、航空機、自動車などのディスプレー
などに用いられる。
波長、或いはその数分の一程度の薄膜の積層よりなる多
＠摸による光干渉吸収を利用して、光の反射、透過を任
意に選択取捨できるようにしたミラーやフィルターをい
う。光学薄膜は、レーザー光学、ビデオディスク、光通
信、テレビジョン撮像管等の電子工学分野、建物の窓ガ
ラスなどの開口部、航空機、自動車などのディスプレー
などに用いられる。
（Ｃ１従来の技術
光学薄膜は、多１［による光の干渉を利用したもので、
薄膜をｆａ層し、その干渉による反射光を利用する反射
慢と、光の干渉が打消されるように積層し、その透過光
を利用する反射防止膜に大別される。
薄膜をｆａ層し、その干渉による反射光を利用する反射
慢と、光の干渉が打消されるように積層し、その透過光
を利用する反射防止膜に大別される。
かかる光学薄膜作成方法としては、物理蒸着（ＰＶＤ）
法、具体的には抵抗加熱による蒸着。
法、具体的には抵抗加熱による蒸着。
電子銃による電子ビーム（Ｅ ／ Ｂ ）蒸着、スパッ
タ法、高周波電界中で抵抗加熱又は電子ビーム加熱蒸着
を行うイオンブレーティング法等が採用されている。
タ法、高周波電界中で抵抗加熱又は電子ビーム加熱蒸着
を行うイオンブレーティング法等が採用されている。
格仮としては利用する光の波長に従って、紫外域では石
英、弗化マグネシウム、弗化カルシウム等が用いられる
。可視域では白板ガラス、ＢＫ７（結晶化ガラス）、近
赤外では白根ガラス、赤外線吸収ガラス、赤外では石英
サファイア、ゲルマニウム、弗化カルシウム等が用いら
れる。
英、弗化マグネシウム、弗化カルシウム等が用いられる
。可視域では白板ガラス、ＢＫ７（結晶化ガラス）、近
赤外では白根ガラス、赤外線吸収ガラス、赤外では石英
サファイア、ゲルマニウム、弗化カルシウム等が用いら
れる。
最近では可視領域の光学薄膜として軽い、割れないなど
の特徴を生かしたプラスチックや、さらに大量生産性の
点からフレキシブルな高分子フィルムが基板として注目
されている。
の特徴を生かしたプラスチックや、さらに大量生産性の
点からフレキシブルな高分子フィルムが基板として注目
されている。
蒸着物質としては、主として誘電体を用いるが、半導体
や金属も用いられろことがある。蒸着物質も高屈折率物
質として、酸化チタン＜Ｔｉ ０２ ） 。
や金属も用いられろことがある。蒸着物質も高屈折率物
質として、酸化チタン＜Ｔｉ ０２ ） 。
ＩＩ（ヒジルコニウム（Ｚｒ０２）、Ｍ化セリウム（Ｃ
ｅ０２＞、ＶＡ化亜鉛（ＺｒｌＳ）、ゲルマニウム（Ｇ
ｅ）、硅素（Ｓｉ ）等、低屈折率物質として、弗化マ
グネシウム（Ｍ９Ｆ２）、弗化トリウム（Ｔｈ Ｆａ
）、Ｍ化アルミニウム（ＡＵ２０３ ）等が用いられる
。
ｅ０２＞、ＶＡ化亜鉛（ＺｒｌＳ）、ゲルマニウム（Ｇ
ｅ）、硅素（Ｓｉ ）等、低屈折率物質として、弗化マ
グネシウム（Ｍ９Ｆ２）、弗化トリウム（Ｔｈ Ｆａ
）、Ｍ化アルミニウム（ＡＵ２０３ ）等が用いられる
。
かかる高低屈折率の誘電体による１／４１波長交互多層
膜は最も基本的な光学多裔膜であるが、Ｓ的とする光学
薄膜は光学理論に基きコンビニーりによる設計がなされ
るのが一般的である。設計に基き、前述の方法で高低屈
折率の誘電体を交互に、膜厚制御を行いつつ基板上に積
層するっ（ｉＱ 発明が解決しようとする問題点前記
の様に光学薄、摸はしかるべき手段を用いて高低屈折率
の誘電体層を交互に積層する。高低屈折率の誘電体は仕
様に合せて２種以上の物質が選択される。かかる２種以
上の誘電体層を形成するために真空槽内にも２個以上の
蒸＠源、スパッタ源が必要であるのは当然であるが、か
かる装置ば大がかりであり、又前記の蒸発源を２個以上
用、αすることからコスト上昇は避けられなかった。
膜は最も基本的な光学多裔膜であるが、Ｓ的とする光学
薄膜は光学理論に基きコンビニーりによる設計がなされ
るのが一般的である。設計に基き、前述の方法で高低屈
折率の誘電体を交互に、膜厚制御を行いつつ基板上に積
層するっ（ｉＱ 発明が解決しようとする問題点前記
の様に光学薄、摸はしかるべき手段を用いて高低屈折率
の誘電体層を交互に積層する。高低屈折率の誘電体は仕
様に合せて２種以上の物質が選択される。かかる２種以
上の誘電体層を形成するために真空槽内にも２個以上の
蒸＠源、スパッタ源が必要であるのは当然であるが、か
かる装置ば大がかりであり、又前記の蒸発源を２個以上
用、αすることからコスト上昇は避けられなかった。
本発明はかかる問題点を解決し、とくに基板がプラスチ
ックフィルムの叫り長尺で用いられるものに対して簡便
な装置で、安価にかつ大量に製造できる光学薄膜の製造
方法を提供するものである。
ックフィルムの叫り長尺で用いられるものに対して簡便
な装置で、安価にかつ大量に製造できる光学薄膜の製造
方法を提供するものである。
に）問題点を解決するための手段
すなわち、本発明は、透明な基板上に高回折率の透明誘
電体−と低屈折率の透明誘電体層を交互に順次積層して
なる光学薄膜の製造方法において、蒸発源が１個の反応
性の物理蒸着法により酸化若しくは／及び還元の条件を
制御して、前記屈折率の異なる透明誘電体層を同一の金
属の酸化度の異なる嗅で形成することを特徴とする光学
薄膜の製造方法である。
電体−と低屈折率の透明誘電体層を交互に順次積層して
なる光学薄膜の製造方法において、蒸発源が１個の反応
性の物理蒸着法により酸化若しくは／及び還元の条件を
制御して、前記屈折率の異なる透明誘電体層を同一の金
属の酸化度の異なる嗅で形成することを特徴とする光学
薄膜の製造方法である。
上述の本発明は以下の通り、具体的には硅素（Ｓｉ ）
金属酸化物の特性に着目してなされたものであるが同種
の他の金属に適用できることは本発明の趣旨から明らか
である。
金属酸化物の特性に着目してなされたものであるが同種
の他の金属に適用できることは本発明の趣旨から明らか
である。
すなわら、本発明は一酸化硅素（ＳｉＯ）の屈折率（２
，０）と二酸化硅素（Ｓｌ ０２ ）の屈折率（１，４
６＞の差に注目してなされたものであって具体的には蒸
着源又はスパッタ蒸とし硅素（Ｓ（）又は−酸化硅素（
Ｓｉ Ｏ）が選ばれ、低屈折率誘電体かとしてはＳｌ０
２．高屈折率誘電体層としてはＳｉＯを交互に形成する
ものである。
，０）と二酸化硅素（Ｓｌ ０２ ）の屈折率（１，４
６＞の差に注目してなされたものであって具体的には蒸
着源又はスパッタ蒸とし硅素（Ｓ（）又は−酸化硅素（
Ｓｉ Ｏ）が選ばれ、低屈折率誘電体かとしてはＳｌ０
２．高屈折率誘電体層としてはＳｉＯを交互に形成する
ものである。
かかる屈折率の異る２種の誘電体層を形成するためには
反応性のイオンブレーティング又はスパッタリング法等
の物理蒸着（ＰＶＤ）法を用いろ。
反応性のイオンブレーティング又はスパッタリング法等
の物理蒸着（ＰＶＤ）法を用いろ。
例えばＳｉＯを蒸発源物質とする場合には、高屈折率誘
電体層としての５ｉ０１１１は、へ「あるいは酸素を含
まない還元性ガス雰囲気中で通常よく知られた上述のＰ
Ｖ Ｄ法により形成する一方、低屈折率誘電体層とし
ては酸素を含む酸化性雰囲気下で同じ膜形成を行い、二
酸化硅素（Ｓｌ ０２ ）の摸を得る。
電体層としての５ｉ０１１１は、へ「あるいは酸素を含
まない還元性ガス雰囲気中で通常よく知られた上述のＰ
Ｖ Ｄ法により形成する一方、低屈折率誘電体層とし
ては酸素を含む酸化性雰囲気下で同じ膜形成を行い、二
酸化硅素（Ｓｌ ０２ ）の摸を得る。
蒸発源物質が硅素（Ｓｌ）の場合には酸化性雰囲気下で
蒸発のための投入電力（蒸発源温度）等の膜形成の条件
を変えることにより夫々−酸化硅素、二酸化硅素の形成
を行うことができる。
蒸発のための投入電力（蒸発源温度）等の膜形成の条件
を変えることにより夫々−酸化硅素、二酸化硅素の形成
を行うことができる。
以上から明らかな通り、本発明は、その酸化度により屈
折率が大きく変化する金属を利用し、該金属若しくはそ
の酸化物を単一の蒸発源とした反応性ＰＶＤ法により酸
化若しくは／及び還元の条件を制御して、同一金属の酸
化度の異なる多層膜を形成し、所望の光学特性の光学１
１１２を得るものである。
折率が大きく変化する金属を利用し、該金属若しくはそ
の酸化物を単一の蒸発源とした反応性ＰＶＤ法により酸
化若しくは／及び還元の条件を制御して、同一金属の酸
化度の異なる多層膜を形成し、所望の光学特性の光学１
１１２を得るものである。
（ホ） 作用
前述の如く、本発明によれば単一の蒸着源により膜形成
の条件を変えるだけで、屈折率の異る２種類の摸を形成
することができる。かがる方法により、−蒸発源のみし
か有しない膜形成装置を用いても、真空リークなしに同
一真空槽内で高低の屈折率の多層膜よりなる光学薄膜の
形成が可能である。
の条件を変えるだけで、屈折率の異る２種類の摸を形成
することができる。かがる方法により、−蒸発源のみし
か有しない膜形成装置を用いても、真空リークなしに同
一真空槽内で高低の屈折率の多層膜よりなる光学薄膜の
形成が可能である。
以下に本発明の作用効果をスパッタリング法を用いた硅
素の酸化膜の実施例をあげて説明するが、本発明は本実
施例にとどまるものでないことは当然である。
素の酸化膜の実施例をあげて説明するが、本発明は本実
施例にとどまるものでないことは当然である。
（へ）実施例
実施例に用いた装置の概略を第１図に示す。第１図にお
いＵ、１０は真空容器、 ２０は真空容器１０内を所定
の真空度に排気する真空排気系である。３゜は蒸発装置
で本実施例ではＲＦマグネトロンカソードをあられす。
いＵ、１０は真空容器、 ２０は真空容器１０内を所定
の真空度に排気する真空排気系である。３゜は蒸発装置
で本実施例ではＲＦマグネトロンカソードをあられす。
目的の蒸発源〈スパッタ物質）３１は一酸化硅素の焼結
体を銅のバッキングプレートに貼合せたものを用いた。
体を銅のバッキングプレートに貼合せたものを用いた。
本実施例では基板４１として長尺のポリエステルフィル
ムを用いた。４０は基板移送系である。基板移送系４０
は、原反ロール４２から、蒸発装置３０に対向配置した
冷却ドラム４３を介して蒸発に、３１からの粒子が飛来
す蒸着領域りを通して基板４１を図の矢印方向Ａに移送
し、巻取ロール４１に巻取ることができると共に、図の
矢印Ｂの逆方向にも同様に基板４１を移送しつつ膜形成
できるようになっている。
ムを用いた。４０は基板移送系である。基板移送系４０
は、原反ロール４２から、蒸発装置３０に対向配置した
冷却ドラム４３を介して蒸発に、３１からの粒子が飛来
す蒸着領域りを通して基板４１を図の矢印方向Ａに移送
し、巻取ロール４１に巻取ることができると共に、図の
矢印Ｂの逆方向にも同様に基板４１を移送しつつ膜形成
できるようになっている。
なお、図の５０は遮蔽板、６０はガス導入口である。
上述の装置を用いて、高屈折率の誘電体層（Ｓｉ Ｏ）
の膜厚を７００人低屈折率の誘電（Ａ層（Ｓｉ ０２
）の膜厚を１１００人とする７層構成の多層膜を以下の
ように形成した。高低の同折実の誘電体層の膜形成は次
の表１に示す条件で行った。
の膜厚を７００人低屈折率の誘電（Ａ層（Ｓｉ ０２
）の膜厚を１１００人とする７層構成の多層膜を以下の
ように形成した。高低の同折実の誘電体層の膜形成は次
の表１に示す条件で行った。
表１
まず基板４１のポリエステルフィルムを９ ｃｍ ／
ｌ５ｉｎの速度でへ方向に移送しつつ条件１でｓ：ｏ摸
の形成を行った。
ｌ５ｉｎの速度でへ方向に移送しつつ条件１でｓ：ｏ摸
の形成を行った。
つぎに、基板４１の移送方向を逆転しくＢ方向）。
条件２でＳ！０２膜の形成を行った。さらに全く同じよ
うに条件１．２の膜形成を交互に行い、４層のＳｉＯ唄
と３層の５ｉ０２模の７答からなる光学薄膜は形成した
。得られた光学薄膜の分光特性を第２図に示す。この結
果は高低の屈折率の誘電体の屈折率を夫々２．０． １
．４６とした場合のコンピューターによるシミュレーシ
ョン結果（第３図参照）を概略再現しており、所望の光
学Ｅ （９となっていることが判る。
うに条件１．２の膜形成を交互に行い、４層のＳｉＯ唄
と３層の５ｉ０２模の７答からなる光学薄膜は形成した
。得られた光学薄膜の分光特性を第２図に示す。この結
果は高低の屈折率の誘電体の屈折率を夫々２．０． １
．４６とした場合のコンピューターによるシミュレーシ
ョン結果（第３図参照）を概略再現しており、所望の光
学Ｅ （９となっていることが判る。
（ト）発明の効果
実施例に示した如く本発明の方法によれば、単一の蒸発
源を用いて、膜形成の条件のみを変える事により高低の
屈折率の多層光学コ摸が形成できる。
源を用いて、膜形成の条件のみを変える事により高低の
屈折率の多層光学コ摸が形成できる。
かかる多層膜は、従来は別々のＷ〜′心体物ｒ“（を用
いて形成されており、したがって単一の蒸発頂の場合は
各層の形成毎に真空をリークして、蒸発源を取りかえる
必要があった。同一真空槽内に二ヶ以上の蒸発源を有す
る場合にはかかる操作は不要であるが、装置が大型化し
、価格が高いという問題点があった。本発明の方法によ
ればかかる問題点が解消される。
いて形成されており、したがって単一の蒸発頂の場合は
各層の形成毎に真空をリークして、蒸発源を取りかえる
必要があった。同一真空槽内に二ヶ以上の蒸発源を有す
る場合にはかかる操作は不要であるが、装置が大型化し
、価格が高いという問題点があった。本発明の方法によ
ればかかる問題点が解消される。
なお実施例ではＳｉＯを蒸発源としたスパッタリング法
を例にし本発明の詳細な説明したが前述の本発明の主旨
からして本発明はかかる実施例に限られるものでないこ
とはいうまでもない。
を例にし本発明の詳細な説明したが前述の本発明の主旨
からして本発明はかかる実施例に限られるものでないこ
とはいうまでもない。
第１図は、本発明の実施に用いたスパッタリング装置の
概略説明図である。 １０は真空容器、 ２０は真空排気系、 ３０はカソー
ド構造、４０は基材移送系、５０は遮蔽板、６０はガス
導入口である。 第２図は実施例により製作した光学製膜の分光特性を示
すグラフ、第３図はコンピューターシミュレーションの
結果を示すグラフである。 カフ１１Σ シ炎長 才２／ 図 液長 第３図
概略説明図である。 １０は真空容器、 ２０は真空排気系、 ３０はカソー
ド構造、４０は基材移送系、５０は遮蔽板、６０はガス
導入口である。 第２図は実施例により製作した光学製膜の分光特性を示
すグラフ、第３図はコンピューターシミュレーションの
結果を示すグラフである。 カフ１１Σ シ炎長 才２／ 図 液長 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、透明な基板上に高屈折率の透明透電体層と低屈折率
の透明透電体層を交互に順次積層してなる光学薄膜の製
造方法において、蒸発源が１個の反応性の物理蒸着法に
より酸化若しくは／及び還元の条件を制御して、前記屈
折率の異なる透明透電体層を同一の金属の酸化度の異な
る膜で形成することを特徴とする光学薄膜の製造方法。 ２、前記金属がＳｉ（硅素）金属である特許請求の範囲
第１項記載の光学薄膜の製造方法。 ３、前記基板が高分子フィルムである特許請求の範囲第
１項または第２項記載の光学薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61207965A JPS6364001A (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 光学薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61207965A JPS6364001A (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 光学薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6364001A true JPS6364001A (ja) | 1988-03-22 |
Family
ID=16548454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61207965A Pending JPS6364001A (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 光学薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6364001A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01307701A (ja) * | 1988-06-06 | 1989-12-12 | Nitto Denko Corp | 反射防止層形成用フイルムとこのフイルムを用いた反射防止板の製造方法 |
| JP2002327267A (ja) * | 2001-04-26 | 2002-11-15 | Toppan Printing Co Ltd | 酸化チタン薄膜被覆フィルムの形成方法 |
-
1986
- 1986-09-05 JP JP61207965A patent/JPS6364001A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01307701A (ja) * | 1988-06-06 | 1989-12-12 | Nitto Denko Corp | 反射防止層形成用フイルムとこのフイルムを用いた反射防止板の製造方法 |
| JP2002327267A (ja) * | 2001-04-26 | 2002-11-15 | Toppan Printing Co Ltd | 酸化チタン薄膜被覆フィルムの形成方法 |
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