JP2002507665A - マグネトロン・スパッタリングにより堆積される光学層を有する有機基体およびそれを製造する方法 - Google Patents

マグネトロン・スパッタリングにより堆積される光学層を有する有機基体およびそれを製造する方法

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Abstract

(57)【要約】 マグネトロン・スパッタリングで堆積された光学的に活性な層を有する有機基体、ならびにその製造方法が提供される。スパッタリングにより、比較的良好な付着力を成し遂げるのに使用されるガス圧は、高く、０．８〜５．０Paに含まれる。スパッタリングは、Ｓｉ，Ｔｉ，Ｚｒのターゲット、および研磨防止被覆を有するもしくは、無しの有機基体について、特に適する。改良された薄膜の付着力が得られる。反応性雰囲気で、引続く酸化もしくは処理で、金属層のマグネトロン・スパッタリングを使用して、光学的に活性な層、たとえば反射防止層を提供するために使用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】発明の背景 本発明は、マグネトロン・スパッタリングにより堆積された（ｄｅｐｏｓｉｔ
ｅｄ）光学層を有する有機基体（ｏｒｇａｎｉｃ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）、およ
びそれを製造する方法に関する。
【０００２】 眼科分野において、たとえばアクリル、アリル、メタクリルもしくはビニルモ
ノマーを重合することにより得られる透明有機材料でつくった基体は、日常で使
用されている。そのような有機材料もしくは無機材料でつくった眼鏡レンズのよ
うなレンズ上に薄膜を堆積することも、普通に行なわれている。これは、たとえ
ば、異なる薄膜を連続的に堆積することにより、反射防止（ａｎｔｉ−ｒｅｆｌ
ｅｃｔｉｖｅ）処理を供給することを可能にする、このような使用においては、
種々の堆積層の性質および厚さを正確に制御することが必要である。
【０００３】 従来、眼鏡レンズの薄い反射防止層の堆積は、真空蒸発（ｖａｃｕｕｍ ｅｖ
ａｐｏｒａｔｉｏｎ）により行なわれている。被覆される（ｃｏａｔｅｄ）べき
有機基体は、研磨防止（ａｎｔｉ−ａｂｒａｓｉｖｅ）層を有し、もしくは、無
しで、真空チャンバ内に置かれ、堆積されるべき材料は、加熱により、もしくは
電子衝撃（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｏｍｂａｒｄｍｅｎｔ）により熱的に蒸発され
る。得られる薄膜の付着力（ａｄｈｅｓｉｏｎ）を向上するために、被覆される
べき基体は加熱される。有機材料の場合には、基体は１００℃を超えて加熱され
てはならない。
【０００４】 このような方法は、不利益を被る。自動化するのが困難であり、基体を連続し
た流れで被覆することができない。さらに、この方法の安定性および再現性は厳
密には保証されない。 反射防止の堆積層も、高周波酸化物スパッタリングにより堆積され得るが、そ
の低速堆積は、この方法を工業的使用にかろうじて適しているものにする。さら
に、この種の方法は大きい寸法のターゲットの使用に適応するには不十分であり
、それによって被覆される基体の大きさを制限する。
【０００５】 これに対比するように、容易に自動化される陰極スパッタリングは、処理が安
定しているのを確実にすると同時に、連続的もしくは半連続的な流れを使用して
、寸法を変える基体を被覆することを可能にする。このように、直流（ＤＣ）で
マグネトロン・スパッタリングを用いて薄膜を堆積することが提案されている。
この方法は、通常、アルゴンのような不活性ガスのプラズマの作用により、負の
電位にされている固体ターゲットを蒸発させることにある。ターゲットから分離
した粒子は、低温真空堆積（ｖａｃｕｕｍ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）で得られる
よりもはるかにすぐれた速度および密度で、被覆されるべき表面に堆積される。
ターゲット表面に平行な磁力線を有する、ターゲットに近接した磁場の存在は、
蒸発される原子の数を増加させることによって、堆積速度を向上させる；磁石は
ターゲットに近接した、そのような場をつくり出すのに使用される。操作は、高
真空下で容器中で行なわれ、マグネトロン・スパッタリングといわれる。
【０００６】 マグネトロン・スパッタリングの方法は、金属の堆積に適する。光学の用途に
は、ＺｒＯ2，ＳｉＯ2，ＴｉＯ2，Ｎｂ2Ｏ5，Ａｌ2Ｏ3，Ｔａ2Ｏ5，ＨｆＯ2，Ｐ
ｒ2Ｏ3，Ｓｂ2Ｏ5，Ｙ2Ｏ3，ＷＯ3，Ｉｎ2Ｏ3，ＳｎＯ2，Ｃｒ2Ｏ3およびそれら
の混合物のような層を堆積することが必要である。しかし、導体でないこれらの
材料は、直流マグネトロン・スパッタリングに適合させるのは不十分である。し
たがって、金属ターゲット、およびアルゴンのみならず酸素も含むプラズマを使
用することが提案され、その結果、ターゲットから分離した金属原子は酸化され
る。この反応性スパッタリング法は、特に、プラズマ中の酸素量を一定に正確に
維持するのが困難であり、実施するのがむずかしい。正確な操作平衡は不安定で
あり、そしてターゲットの汚染は堆積速度を減少させる。
【０００７】 系の安定性を向上させるために、ＤＣ電圧よりむしろ、正弦波もしくは方形波
（ｓｑｕａｒｅ ｗａｖｅ）形の陰極に交流電圧を用いることも提案された。正
の半サイクルで陰極は放電される。この方法は、パルス・マグネトロン・スパッ
タリング（ＰＭＳ）として知られ、ドイツ特許３７００６３３号に開示されてい
る。
【０００８】 このような系の操作をさらに向上させるために、東ドイツ特許２５２２０５も
しくはドイツ特許３８００８５２号は２つの陰極の使用を開示する。ＡＣ電圧は
各陰極にかけられ、一方が、ターゲットを蒸発させるのにかけられる電圧の効果
で充電されると同時に、他方の陰極は放電される。この方法は、ダブル・マグネ
トロン・スパッタリング（ＤＭＳ）もしくはツインマグといわれ、アークを避け
ることを可能にする。
【０００９】 スパッタリングの間に酸素によりターゲットが過度に汚染するのを避け、そし
て基体平面で層の十分な酸化を確実にするために、プラズマのスペクトル線強度
の関数として、容器での酸素通過量を調節することも東独特許２３９８１０号で
提案されている。ターゲットから移動される、励起状態の原子により放射される
スペクトル線の強度は、ターゲットの酸化状態に比例する。この方法はプラズマ
放出モニタリング（ＰＥＭ）として知られている。
【００１０】 酸素流を制御するためのもう一つの方法は、設定値について陰極にかけられる
電圧を調節することにある。この方法は、ドイツ特許４１０６５１３もしくはヨ
ーロッパ特許５０１０１６号に記載されている。 たとえば米国特許第４，５７２，８４２には、反応性ガスを被覆されるべき表
面近くにだけ導入することが提案されており、それによって蒸発されるべきター
ゲットの汚染を避けている。米国特許４，５７２，８４２は、処理キャビティを
２つの帯域に分離する隔壁（ｓｅｐｔｕｍ）の使用を開示する；この特許は、ガ
ラス基体への反射防止の堆積の例を開示する；隔壁とともに用いられる、高い不
活性ガス圧力は、酸素による金属ターゲットの汚染を最もよく減少させることを
可能にする。したがって、この特許は、なお操業を確実にすると同時に堆積速度
を増加させることを可能にする。東ドイツ特許２１４８６５号は、金属ターゲッ
トを汚染するのを避けるために高い不活性ガス圧力を用いるオンライン処理方法
を開示する。
【００１１】 さらに、薄い金属層の堆積を、酸化を伴うスパッタリングを用いて逐次的に続
行することが提案されている；酸化を伴うこのスパッタリング法は、アルゴンの
ような不活性ガスのもとで金属膜を堆積することを可能にする。この方法を実施
することでの実際的な困難は、金属層を酸化するために使用される酸素によって
金属ターゲットが汚染するのを防止することである。このような逐次的方法を実
施するための装置は、米国特許４，４２０，３８５号に開示されている；隣接す
る堆積および酸化の帯域の分離は、バッフルを用いて達成される。もう一つの装
置はヨーロッパ特許第４２８，３５８号に開示されている。この装置は、Ｍｅｔ
ａｍｏｄｅ（商標）の商品名でOptical Coating Laboratory Inc. (OCLI)により
上市されている。堆積および酸素帯域は、被覆されるべき表面を支えるドラムの
軸に平行な細長い帯域である。さらなる装置が、Applied Vision Ltdの名前でＷ
Ｏ９２１３１１４に開示されている。この装置はＰｌａｓｍａｃｏａｔ ＡＲＸ
１０（商標）の商品名で該会社により上市されている。酸化は、プラズマ源を用
いて達成される。
【００１２】 本発明は、マグネトロン・スパッタリング法を使用して、任意に研磨防止処理
を受けている透明有機材料基体に堆積された薄膜の付着力についての新たな課題
に関する。 ヨーロッパ特許４２８，３５８は、その実施例２の「ガラスの眼鏡レンズ」に
おいて、逐次的堆積および酸化法は、無機ガラスにおいて処理されるべき表面の
ために、良好な耐摩耗性を有する反射防止膜を得ることを可能にすると述べてい
る。それは、有機材料において、眼鏡レンズへの反射防止堆積に相当する実施例
４に関するテスト結果について何も述べていない。ＷＯ９２１３１１４は、付着
力の課題には何も言及していない。
【００１３】 本発明は、任意に研磨防止層を有する、透明な有機材料基体に堆積された薄膜
の付着力を改良するために、金属もしくは半導体ターゲットのスパッタリングの
間にガス圧力を増加させることを、驚くべき方法で提案する。 この主題の関連研究の一つである、Ｒｏｉｎｔａｉｎ Ｆ．Ｂｕｎｓｈａｈの
「膜および被覆のための堆積技術」（Deposition Technologies for Films and
Coatings)においては、膜が、スパッタリング堆積により堆積されると、ターゲ ットから移動した原子は熱エネルギーよりずっと高いエネルギーを有し、かなり
の深さまで表面に注入（ｉｎｐｌａｎｔ）されうると、８０頁で説明されている
。ついで、物理的に組み入れられた原子は、さらなる原子堆積のための核形成お
よび結合位置として作用しうる。この議論は、当業者に、注入、さらには付着力
を有利にするために高エネルギーの原子を使用することを促進する。
【００１４】 同じ研究の２２９頁には、低圧で操作するマグネトロン・スパッタリングにお
いて、そしてイオンビームシステムにおいて、比較的高いエネルギーのスパッタ
ーされた原子はプラズマ衝撃と同様なメカニズムによりある程度まで付着力を促
進するように働く、と述べられている。ここで再び、関連する分野での一般的な
教示は、熟練した研究者に、高エネルギー原子を選ばせるであろう。
【００１５】 これらの教示は熟練した研究者が、マグネトロン・スパッタリングに関して、
低圧を選ぶのを刺激する；実際に、不活性ガスが増加すると、蒸発原子のエネル
ギーは減少することが知られている。それに関連して、たとえば、Journal of V
acuum Science Technology, 15 (1), 1978の、W. D. Westwoodによる「ダイオー
ド・スパッタリングシステムにおける堆積速度の計算」（Calculation of Depos
ition Rates in Diode Sputtering Systems)の記事を参照されたい。
【００１６】 この分野では、３．３〜１０．６４Paに等しい２５〜８０ｍTorrのオーダーの
ガス圧でスパッタリングを実施することが提案されている。これに関連して、平
面ダイオードおよびＤＣ電流の例に関して、Ｂｕｎｓｈａｈによる研究の２３０
頁を参照されたい。このようなダイオードについては、磁場によるプラズマ閉じ
込め（ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ）がないので、激しいプラズマを維持するために
、２〜１０Paオーダーの高い不活性ガス圧が使用される。この教示はマグネトロ
ン・スパッタリングには使用されず、それに対しては現下の圧力は０．１〜０．
５Paオーダーである。
【００１７】 ＯＣＬＩの名前のヨーロッパ特許第４２８，３５８には、ガラス基体にＳｉＯ 2 およびＴｉＯ2を堆積させるために、２．６６×１０-1Paに等しい２．０ミクロ
ンのアルゴン圧で操作することが提案されている（実施例１、表１）。無機ガラ
スの基体、ならびにＳｉＯ2およびＴａ2Ｏ5の膜のために、３．３３×１０-1Pa に等しい２．５ミクロンのアルゴン圧で操作することが提案されている（実施例
２、表２）。有機ガラスおよび同一膜のために、提案されたアルゴン圧は、また
３．３３×１０-1Paに等しい２．５ミクロンである（実施例２、表３）。Ｐｌａ
ｓｍａｃｏａｔ ＡＲ１０（商標）の商品名で上市されているApplied Vision L
td.の装置は、アルゴン通過量１２sccmで、Ｓｉ堆積のために５×１０-1Paに等 しい５×１０-3ｍbarのアルゴン圧で運転することを提案する。Ｚｒの堆積のた めには、アルゴン通過量１７sccmで、８×１０-1Paに等しい８×１０-3ｍbarの 圧力で操作することが提案されている。
【００１８】 Ｌｅｙｂｏｌｄの米国特許第５，１７０，２９１号は、ＡｒおよびＯ2の混合 物よりなる反応性ガス雰囲気中でマグネトロを用いて実施されるスパッタリング
を開示する。ターゲット材料はＴｉ，ＡｌおよびＳｉであった。スパッタリング
の間の圧力は次のとおりであった： Ｔｉ−ターゲットからのスパッタリング：５×１０-3ｍbar Ａｌ−ターゲットからのスパッタリング：８×１０-3ｍbar Ｓｉ−ターゲットからのスパッタリング：１．２×１０-2ｍbar このようにして、高圧で堆積された光学層は、この場合には低屈折率層である。発明の要約 本発明は、この実際および教示と反対に、ずっと高い圧力で操作することを提
案する。任意に研摩防止層を有する有機基体上の薄膜の付着力を向上しうること
が全く意外にも、わかった。さらに、一つの態様において、基体およびマグネト
ロンの間の距離は、少くとも９０mm、好ましくは９０mm〜２００mm、特に９０mm
〜１５０mmである。マグネトロンおよび基体の間の、この比較的大きな距離は、
比較的低い基体温度をもたらし、これは、たとえば温度に敏感な基体を被覆する
ときに、非常に有利になり得る。さらに、特に曲った基体上の層の均一性は、向
上され得る。もし本発明方法が無機基体に適用されると、熱的蒸発により得られ
る優れた結果が維持される。
【００１９】 もっと正確には、本発明は、少くとも一つの面に光学的に活性な堆積を有する
有機基体を提供するものであり、その光学的に活性な堆積は、高屈折率を有する
少くとも一つの光学層および低屈折率を有する少くとも一つの光学層を含み、該
層の少くとも一つは、たとえば０．８〜５．０Pa、特に１．０Paより大きい高い
圧力でマグネトロン・スパッタリングにより堆積される、ことを特徴とする。
【００２０】 特に、本発明は、少くとも一つの面に光学的に活性な堆積を有する有機基体に
向けられ、その光学的に活性な堆積は、高屈折率を有する少くとも一つの光学層
および低屈折率を有する少くとも一つの光学層を含み、その少くとも一つの高屈
折率層は高い圧力でマグネトロン・スパッタリングにより堆積されることを特徴
とする。
【００２１】 非常に驚くべきことに、その高屈折率層（だけ）が高い圧力で堆積されるとき
、付着力が大いに改良される。 特に、本発明は、少くとも一つの面に光学的に活性な堆積を有する有機基体に
向けられ、その光学的に活性な堆積は、高屈折率を有する少くとも一つの光学層
および低屈折率を有する少くとも一つの光学層を含み、その少くとも一つの高屈
折率層および少くとも一つの低屈折率層は高い圧力でマグネトロン・スパッタリ
ングにより堆積されることを特徴とする。
【００２２】 特に、本発明は、少くとも一つの面に光学的に活性な堆積を有する有機基体に
向けられ、その光学的に活性な堆積は、高い屈折率を有する少くとも一つの光学
層および低い屈折率を有する少くとも一つの光学層を含み、該層の少くとも一つ
は０．８〜５．０Pa、特に１．０Paを超えて、好ましくは１．５〜３．５Paの高
い圧力でマグネトロン・スパッタリングにより堆積され、そして該スパッタリン
グは、マグネトロンから少くとも９０mm、好ましくは９０mm〜２００mm、特に９
０mm〜１５０mmに置かれた基体に対して行なわれる、ことを特徴とする。
【００２３】 特定の態様は、請求項３，４および６〜１８に対応する。特定の高いスパッタ
リング圧力は１．５〜３．５Paである。 本発明は、反射防止効果、ならびに鏡効果を有する基体に適用される。一つも
しくは他の効果は、層の厚さを変動させることによって得られる。 高屈折率は、従来、２．０〜２．６、たとえば２．１〜２．３に含まれている
が、低屈折率は、従来、１．３５〜１．５２、たとえば１．３５〜１．４６に含
まれる；任意に、これらの二つの屈折率の間の比は、１．５〜２、たとえば１．
５〜１．７に含まれる。
【００２４】 さらに、本発明は、少くとも一つの面に光学的に活性な堆積を有する有機基体
の製造方法を提供するものであり、その光学的に活性な堆積は、高い屈折率を有
する少くとも一つの光学層および低い屈折率を有する少くとも一つの光学層を含
み、該方法は、０．８Pa〜５．０Pa、たとえば１．０Paを超えて、好ましくは１
．５〜３．５Paの圧力でマグネトロン・スパッタリングにより、少くとも一つの
該光学層を堆積させる段階を含む、ことを特徴とする。マグネトロンおよび基体
の間の距離は少くとも９０mmであり、好ましくは９０〜２００mm、特に９０mm〜
１５０mmを含み、そして、この距離はターゲットおよび被覆されるべき基体表面
の間で測定される距離として定義される。特定の態様は、請求項２５〜３５に対
応する。
【００２５】 １０〜１００kHzのパルス速度でアルゴン−酸素混合物の態様での反応性スパ ッタリングにおいて、上述のＰＭＳ法が使用されうる。二つの隣りのマグネトロ
ン間で交替するパルス電圧の態様において、上述のＤＭＳ法が使用されうる。 プラズマ放出の光学的特徴を測定することにより該光学層の酸素含量を調節し
、そして対応する信号の関数として酸素供給を制御するとき、上述のＰＥＭ法が
使用されうる。反応性マグネトロン放電の電圧を測定することにより該光学層の
酸素含量を調節し、そして対応する信号の関数として酸素供給を制御するとき、
設定値との比較を使用する方法が用いられうる。
【００２６】 本発明による方法は、本発明による基体の製造に適する。 さらに、本発明は、有機材料基体に堆積される薄膜についての付着力を改善す
るこの方法を使用することに関する。 最後に、本発明は、本発明方法により得られる基体、とくに眼鏡レンズに関す
る。
【００２７】 本発明のさらなる特徴および利点は、実施例によってのみ用意される本発明の
いくつかの態様を伴う説明から、もっと明らかになろう。実施例１（逐次的スパッタリングおよび酸化） 下記の実施例は、逐次的スパッタリングおよび酸化を用いて、ＷＯ−９２１３
１１４に記載されている型の、Applied Vision Ltd.によるＰｌａｓｍａｃｏａ ｔ ＡＲ１０を使用して実施された。この機械の構造に関する、さらなる詳細に
ついては、この文献を参照されるべきである。
【００２８】 この機械において、ＳｉＯ2およびＺｒＯ2の薄膜のために、次のアルゴン圧力
が金属膜のスパッタリングについて観察される。 −Ｓｉ堆積のためのアルゴン圧：０．４５Paに等しい４．５×１０-3ｍbar、 −Ｚｒ堆積のためのアルゴン圧：０．６５Paに等しい６．５×１０-3ｍbar。 これらの値は、アルゴン通過量に対応する： −Ｓｉ堆積のための１２sccm、 −Ｚｒ堆積のための１７sccm。 本発明によれば、薄膜は、次のアルゴン圧力を用いて、堆積された： −Ｓｉ堆積のためのアルゴン圧：０．９Paに等しい０．９×１０-2ｍbar、 −Ｚｒ堆積のためのアルゴン圧：１．１Paに等しい１．１×１０-2ｍbar。 これらの値は、アルゴン通過量に対応する： −Ｓｉ堆積のための２０sccm −Ｚｒ堆積のための２５sccm 堆積される薄膜の酸化のための酸素圧は、変更されなかった。これは、Ｓｉおよ
びＺｒのそれぞれの場合における１４０％および１００％のガス圧の増加に対応
する。もっと一般的には、たとえば５０％から２００％への増加は、満足すべき
結果を得ることを可能にする。
【００２９】 マグネトロンおよび基体間の距離は１２０mmであった。 テストとして、反射防止の被覆が、商標０rmaで出願人により上市されている 有機基体に実施され、その上にワニスが付着された。そのワニスは出願人の名前
でフランス特許２，７０２，４８６号に開示されている種類のものであった。こ
のようなワニスは、任意に加水分解されたシランの重合により得られるマトリッ
クスを含む；一般的に、グリシドキシプロピルトリメトキシシランのようなエポ
キシシランが、任意には一つもしくはいくつかのアルキルトリアルコキシシラン
またはテトラアルコキシシランと組み合わせて、使用される。充てん剤はこのマ
トリックスに添加され、これらはたとえば、金属酸化物、もしくはコロイダルシ
リカ、ならびに触媒である。
【００３０】 アクリレートもしくはメタクリレートを主原料とするワニスも使用され得る。 眼鏡レンズの予備洗浄が、アルゴンプラズマを用いて実施された。これらにつ
づいて、次の膜が、ＡＲ１０機械のために述べられた操作条件（下記：標準眼鏡
レンズ）のもとで、さらに上述の操作条件（下記：本発明の眼鏡レンズ）のもと
で引続いて堆積された。
【００３１】 −第１の膜：ＺｒＯ2 １６nm −第２の膜：ＳｉＯ2 ２０nm −第３の膜：ＺｒＯ2 １０８nm −第４の膜：ＳｉＯ2 ８４nm 摩耗されるであろう条件で実施されたテストは、標準眼鏡レンズおよび本発明
による眼鏡レンズについて実施され、摩耗は標準眼鏡レンズの場合にずっと明白
であることを示した。加えて、定性的なテストが、標準眼鏡レンズおよび本発明
による眼鏡レンズについて、「ｎ１０ブローテスト」として知られる方法を用い
て、実施された。この方法は、眼鏡レンズのような基体に堆積された膜の付着力
を評価することを可能にする。
【００３２】 テストされる基体はアルコールで清浄にされホルダー中に置かれる。Ｂｅｒｇ
ｅｏｎ ＆ Ｃｉｅ，ＣＨ２４００Ｌｅ Ｌｏｃｌｅにより供給されるＳＥＬＶ
Ｙ（商標）布がレンズ上に置かれる。目盛りのついた消ゴム（ｇｒａｄｕａｔｅ
ｄ ｅｒａｓｅｒ）がそのラグ（布くず）に接触された。その目盛りのついた消
ゴムは一定の力を受けた。ついで、消ゴムおよびテストされる基体は、交互の動
きを用いて、交互に動かされた。１サイクルは１０の連続的な前後の運きを意味
する。
【００３３】 作業者は、視覚的に基体を検査することにより、３サイクル毎に基体の状態を
調べた。彼は最初に欠陥かつ現われるサイクル数を書き留めた。 後述の表は、標準眼鏡レンズおよび本発明による眼鏡レンズの凸面についての
「ｎ１０ブローテスト」の結果を示す。全部で、９つの実験が用いられ、それぞ
れは１０の標準眼鏡レンズおよび１０のの本発明による眼鏡レンズを含んでいた
。各実験について、２つの標準眼鏡レンズおよび本発明による眼鏡レンズが２４
時間にテストされた；２つの標準眼鏡レンズおよび眼鏡レンズは１ヶ月後にテス
トされた。そのテストについて、次の割合でジオクチルフタレート（ＤＯＰ）で
可塑化されたＰＶＣ消ゴムが使用された： ＰＶＣ：４７．３wt％ ＤＯＰ：４７．３wt％ アルミナ：２．８wt％ Ｓｙｌｏｉｄ ３７８：１．９wt％ Ｐｌａｓｔｏｌｅｉｎ：０．５wt％ Ｕｖｉｔｅｘ ＯＢＰ：０．２wt％ 消ゴムは３０×２５×１６mmの寸法、ショア（Ｓｈｏｒｅ）Ａ硬度６５を有し
、押出しで得られた。そのような消ゴムはＭａｐｅｄ Ｍａｌｌａｔ，ＢＰ１４
，７４３７１ Ｐｒｉｎｇｙ（フランス）から入手しうる。１６×２５の消ゴム
面がレンズと接触された。
【００３４】
【表１】
【００３５】 表の結果は、欠陥は、３サイクルから標準レンズで出現することを示す。しか
し、本発明のレンズについては、欠陥は、いつも、６以上のサイクル数に対して
現われる。この表は本発明の驚くべき結果を確認する。 ＳｉＯ2−ＴｉＯ2堆積についても、同様な結果が得られる。 同様な状態の結果が、ＭＩＬ−Ｃ−６７５規格による研摩もしくは付着力テス
トを用いても得られた。
【００３６】 本発明は、マグネトロン・スパッタリングおよび続く酸化の場合に、より良好
な付着力を与える。 さらに本発明は、反応性雰囲気でマグネトロン・スパッタリングを使用すると
きに、より大きな付着力を得ることを可能にする。本発明によるこの種の処理に
おいて、スパッタリングは０．８〜５Pa、好ましくは１．５〜３．５Paの圧力下
で行なわれる。実施例２（反応性マグネトロン・スパッタリング） 被覆は、東ドイツ特許第２５２２０５号およびドイツ特許３８０２８５２号に
記載されているような周波数１００kHzで作動するダブルマグネトロンを備えた 直列スパッタリング機械で堆積された。
【００３７】 たとえば、ＴｉＯ2−ＳｉＯ2の４層堆積について優れた結果が得られた。 ＴｉＯ2： １１．４nm ＳｉＯ2： ３０．２nm ＴｉＯ2：１０１．５nm ＳｉＯ2： ８０．３nm ＳｉＯ2堆積の間の圧力は２Paであり、ＴｉＯ2については３．２Paであった。
マグネトロン−基体の距離は９０mmであった。
【００３８】 これらのパラメータで、次のｎ１０ブローテストの結果が得られた： ３つのレンズは実験ごとに被覆された。
【００３９】
【表２】
【００４０】 同様な結果が、ＳｉＯ2圧力２Pa、および比較的低いＴｉＯ2圧力２Paで、マグ
ネトロン−基体の比較的大きい距離１５０mmで、得られた。比較的大きいマグネ
トロン−基体の距離は、曲がった基体について、より良好な厚さ均一性を導く。 いずれの場合にも、スパッタリングの前に基体を清浄するのが有利である。基
体の清浄化のために、直流、マイクロ波もしくは高周波により発生される低温（
ｃｏｌｄ）プラズマが使用されうる。代表的なガス圧１０-2〜１００Paは、基体
の正しい清浄化を確実にする。清浄化に用いられるプラズマは、アルゴン、酸素
プラズマ、もしくはさらにこれらの２つのガスの混合物から得られるプラズマで
あってもよい。
【００４１】 鏡様の堆積が、上述と同一材料で、同一の屈折率で、各層の厚さを変えること
により、同様な方法で得られる。実施例３（反応性マグネトロン・スパッタリング） 実施例で用いられたのと同一の機械において、高屈折率材料としてＴｉＯ2の 代りにＮｂ2Ｏ5を用いた実験が行なわれた。
【００４２】 たとえば、Ｎｂ2Ｏ5−ＳｉＯ2４層堆積について優れた結果が得られた。 Ｎｂ2Ｏ5： １１．６nm ＳｉＯ2 ： ３１．５nm Ｎｂ2Ｏ5：１１８nm ＳｉＯ2 ： ８０．３nm ＳｉＯ2堆積の間の圧力は２．３Paであった。マグネトロン−基体の距離は９ ０mmであった。
【００４３】 Ｎｂ2Ｏ5堆積の間の圧力は、それぞれ３．０Paおよび１．０Paであった。マグ
ネトロン−基体の距離は１７０mmであった。 これらのパラメータで、次のｎ１０ブローテストの結果が得られた（実験ごと
に３つのレンズで）。
【００４４】
【表３】
【００４５】 堆積圧力１．０Paで堆積された堆積についての結果が良好であると同時に、ず
っと高い圧力は大幅に付着力を向上させた。 明らかに、他の態様が可能である。他の被覆のために、もしくは他の種類の基
体のために、ならびに上述の条件、たとえば圧力およびマグネトロン−基体間の
距離、の組み合わせのために、ＯＣＬＩのような他の機械で、同等の結果が得ら
れる。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年４月３日（２０００．４．３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２３Ｃ 14/35 Ｃ２３Ｃ 14/35 Ｚ Ｇ０２Ｂ 1/11 Ｇ０２Ｂ 1/10 Ａ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ Ａ，ＺＷ (72)発明者 キルヒホフ，フォルカー ドイツ連邦共和国，デー−01324 ドレス デン，ベトレール シュトラーセ ７ (72)発明者 ケレス，ジェルアール フランス国，エフ−94100 サン モール デ フォセ，アブニュ ミス カブル， 37 ビス (72)発明者 ボスマン，リシャール フランス国，エフ−94880 ノワソー，ア レ ドゥ ラ プティ プレーヌ ９ (72)発明者 コンブル，パスカル フランス国，エフ−94170 ル プルー， アブニュ ルドル−ローラン 113 Ｆターム(参考） 2K009 AA07 BB02 BB14 BB24 CC03 DD04 4K029 AA11 AA24 BA43 BA46 BA48 BB02 BC07 BD09 CA05 CA06 EA03 FA05 FA07

Claims (37)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少くとも一つの面に光学的に活性な堆積を有する有機基体で
    あり、その光学的に活性な堆積は、高屈折率を有する少くとも一つの光学層およ
    び低屈折率を有する少くとも一つの光学層を含み、少くとも一つの高屈折率層は
    高い圧力でマグネトロン・スパッタリングにより堆積されることを特徴とする有
    機基体。
  2. 【請求項２】 少くとも一つの面に光学的に活性な堆積を有する有機基体で
    あり、その光学的に活性な堆積は、高屈折率を有する少くとも一つの光学層およ
    び低屈折率を有する少くとも一つの光学層を含み、その少くとも一つの高屈折率
    層および少くとも一つの低屈折率層は高い圧力でマグネトロン・スパッタリング
    により堆積されることを特徴とする有機基体。
  3. 【請求項３】 マグネトロン・スパッタリングが０．８Pa〜５．０Pa、好ま
    しくは１．５〜３．５Paの範囲の圧力で実施される請求項１もしくは２記載の基
    体。
  4. 【請求項４】 スパッタリングは、マグネトロンから少くとも９０mm、好ま
    しくは９０mm〜２００mmに置かれた基体に対して行なわれることを特徴とする請
    求項１，２もしくは３記載の基体。
  5. 【請求項５】 少くとも一つの面に光学的に活性な堆積を有する有機基体で
    あり、その光学的に活性な堆積は、高屈折率を有する少くとも一つの光学層およ
    び低屈折率を有する少くとも一つの光学層を含み、該層の少くとも一つは、０．
    ８〜５．０Pa、好ましくは１．５〜３．５Paの高い圧力でマグネトロン・スパッ
    タリングで堆積され、そして該スパッタリングはマグネトロンから少くとも９０
    mm、好ましくは９０mm〜２００mmに置かれた基体に対して行なわれることを特徴
    とする有機基体。
  6. 【請求項６】 基体が、光学層の堆積の前にひっかき抵抗性の硬い被覆を備
    えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の基体。
  7. 【請求項７】 ひっかき抵抗性の硬い被覆が、無機粒子を充てんされたポリ
    シロキサンマトリックスを含むことを特徴とする請求項６記載の基体。
  8. 【請求項８】 ひっかき抵抗性の硬い被覆がＵＶ、熱もしくは電子線重合に
    より得られることを特徴とする請求項６もしくは７記載の基体。
  9. 【請求項９】 基体が、光学層を堆積する前に、アルゴン、酸素、窒素もし
    くはその混合物の低圧プラズマにまずさらされることを特徴とする請求項１〜８
    のいずれかに記載の基体。
  10. 【請求項１０】 光学層がＳｉＯ2およびＴｉＯ2を主原料とすることを特徴
    とする請求項１〜９のいずれかに記載の基体。
  11. 【請求項１１】 光学層がＳｉＯ2およびＺｒＯ2を主原料とすることを特徴
    とする請求項１〜９のいずれかに記載の基体。
  12. 【請求項１２】 光学層がＳｉＯ2およびＮｂ2Ｏ5を主原料とすることを特 徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の基体。
  13. 【請求項１３】 光学層の数が２〜１５であり、好ましくはすべてがマグネ
    トロン・スパッタリングで得られることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか
    に記載の基体。
  14. 【請求項１４】 反射防止の光学的に活性な堆積を有する請求項１〜１３の
    いずれかに記載の基体。
  15. 【請求項１５】 鏡様の光学的に活性な堆積を有する請求項１〜１３のいず
    れかに記載の基体。
  16. 【請求項１６】 基体が眼鏡レンズである請求項１〜１５のいずれかに記載
    の基体。
  17. 【請求項１７】 眼鏡レンズがアクリル、アリル、メタクリルもしくはビニ
    ルモノマーの重合によって得られることを特徴とする請求項１６記載の基体。
  18. 【請求項１８】 眼鏡レンズがポリカーボネートの射出により得られること
    を特徴とする請求項１６記載の基体。
  19. 【請求項１９】 少くとも一つの面に光学的に活性な堆積を有する有機基体
    の製造方法であり、その光学的に活性な堆積は、高い屈折率を有する少くとも一
    つの光学層および低い屈折率を有する少くとも一つの光学層を含み、該方法は０
    ．８Pa〜５．０Pa、好ましくは１．５〜３．５Paの圧力でマグネトロン・スパッ
    タリングにより、少くとも一つの該光学層を堆積させる段階を含むことを特徴と
    する有機基体の製造方法。
  20. 【請求項２０】 基体が、マグネトロンの少くとも９０mm、好ましくは９０
    mm〜２００mmに置かれていることを特徴とする請求項１９記載の方法。
  21. 【請求項２１】 マグネトロン・スパッタリングがアルゴン中の非反応性マ
    グネトロン・スパッタリングであり、つづいて、酸素含有プラズマ中で酸化処理
    され、そしてそのスパッタリングおよび酸化処理が任意に繰り返されることを特
    徴とする請求項１９もしくは２０記載の方法。
  22. 【請求項２２】 マグネトロン・スパッタリングがアルゴン−酸素混合物中
    での部分的反応性マグネトロン・スパッタリングであり、つづいて酸素含有プラ
    ズマ中で酸化処理され、そしてそのスパッタリングおよび酸化処理は任意に繰り
    返されることを特徴とする請求項１９もしくは２０記載の方法。
  23. 【請求項２３】 マグネトロン・スパッタリングが、パルス速度１０〜１０
    ０kHzでのパルス電圧を用いた、高圧でのアルゴン−酸素混合物中の反応性スパ ッタリングであることを特徴とする請求項１９もしくは２０記載の方法。
  24. 【請求項２４】 マグネトロン・スパッタリングが、パルス速度１０〜１０
    ０kHzで、同一ターゲット材料を有する同一型の隣合うマグネトロンの間を交替 するパルス電圧を使用することを特徴とする請求項２３記載の方法。
  25. 【請求項２５】 光学層を堆積する前に、基体をひっかき抵抗性の硬い被覆
    で被覆する段階を含むことを特徴とする請求項１９〜２４のいずれかに記載の方
    法。
  26. 【請求項２６】 光学層を堆積する前に、アルゴン、酸素、窒素もしくはそ
    れらの混合物の低圧プラズマにさらす段階を含むことを特徴とする請求項１９〜
    ２５のいずれかに記載の方法。
  27. 【請求項２７】 光学層の酸素含量が、プラズマ放出の光学特性を測定し、
    対応する信号の関数として酸素供給を制御することにより調節されることを特徴
    とする請求項１９〜２６のいずれかに記載の方法。
  28. 【請求項２８】 光学層の酸素含量が、反応性マグネトロン放電の電圧を測
    定し、対応する信号の関数として酸素供給を制御することにより調節されること
    を特徴とする請求項１９〜２６のいずれか記載の方法。
  29. 【請求項２９】 光学層の堆積の前に、基体を、好ましくは２〜１０nmの厚
    さの、光学的に活性な中間面層で被覆する段階を含むことを特徴とする請求項１
    ９〜２８のいずれかに記載の方法。
  30. 【請求項３０】 中間面層がケイ素のマグネトロン・スパッタリングにより
    堆積されることを特徴とする請求項２９記載の方法。
  31. 【請求項３１】 中間面層がチタンのマグネトロン・スパッタリングにより
    堆積されることを特徴とする請求項２９記載の方法。
  32. 【請求項３２】 中間面層が、ジルコニウムのマグネトロン・スパッタリン
    グで堆積されることを特徴とする請求項２９記載の方法。
  33. 【請求項３３】 光学的に活性な堆積が、基体の両面に同時に堆積されるこ
    とを特徴とする請求項１９〜３２のいずれかに記載の方法。
  34. 【請求項３４】 光学層がＺｒＯ2を主原料とし、少くとも１．５Paの圧力 で堆積されることを特徴とする請求項１９〜３３のいずれかに記載の方法。
  35. 【請求項３５】 請求項１〜１８のいずれかに記載の基体の製造のためであ
    る請求項１９〜３４のいずれかに記載の方法。
  36. 【請求項３６】 有機材料基体に堆積された薄膜の付着力を改良するためで
    ある請求項１９〜３５のいずれかに記載の方法の使用。
  37. 【請求項３７】 請求項１９〜３５のいずれかに記載の方法により得られる
    基体、特に眼鏡レンズ。
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