JP2020537188A - 物体の被膜 - Google Patents
物体の被膜 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020537188A JP2020537188A JP2020521303A JP2020521303A JP2020537188A JP 2020537188 A JP2020537188 A JP 2020537188A JP 2020521303 A JP2020521303 A JP 2020521303A JP 2020521303 A JP2020521303 A JP 2020521303A JP 2020537188 A JP2020537188 A JP 2020537188A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coating
- alumina
- layer
- turf
- surface energy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 84
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 78
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims abstract description 6
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 5
- 229920000052 poly(p-xylylene) Polymers 0.000 claims description 4
- 230000003075 superhydrophobic effect Effects 0.000 claims description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 claims description 3
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 claims description 3
- VRBFTYUMFJWSJY-UHFFFAOYSA-N 28804-46-8 Chemical group ClC1CC(C=C2)=CC=C2C(Cl)CC2=CC=C1C=C2 VRBFTYUMFJWSJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 abstract description 6
- 239000010408 film Substances 0.000 description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 3
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000005661 hydrophobic surface Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 1
- 239000013545 self-assembled monolayer Substances 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000007736 thin film deposition technique Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/18—Coatings for keeping optical surfaces clean, e.g. hydrophobic or photo-catalytic films
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/62—Plasma-deposition of organic layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B18/00—Layered products essentially comprising ceramics, e.g. refractory products
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/40—Oxides
- C23C16/401—Oxides containing silicon
- C23C16/402—Silicon dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/40—Oxides
- C23C16/403—Oxides of aluminium, magnesium or beryllium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/40—Oxides
- C23C16/405—Oxides of refractory metals or yttrium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
- C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/56—After-treatment
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/11—Anti-reflection coatings
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/11—Anti-reflection coatings
- G02B1/111—Anti-reflection coatings using layers comprising organic materials
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/11—Anti-reflection coatings
- G02B1/118—Anti-reflection coatings having sub-optical wavelength surface structures designed to provide an enhanced transmittance, e.g. moth-eye structures
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D2506/00—Halogenated polymers
- B05D2506/10—Fluorinated polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24355—Continuous and nonuniform or irregular surface on layer or component [e.g., roofing, etc.]
- Y10T428/24364—Continuous and nonuniform or irregular surface on layer or component [e.g., roofing, etc.] with transparent or protective coating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
本発明の目的は改良された被膜を提供することである。被膜は、原子層堆積法とその後の水浸漬により作製される芝状アルミナの高透過率反射防止層を備える。この被膜はまた、芝状アルミナ層の上に少なくとも１つの被膜層を備え、最上被膜層は低表面エネルギー被膜である。この被膜はまた疎水性かつ透明である。
Description
本発明は物体の被膜に関する。物体は、カメラレンズ、太陽電池のカバーガラス又は前面ガラス、太陽電池モジュールのカバーガラス又は前面ガラス、太陽電池パネルのカバーガラス又は前面ガラス、窓ガラス、自動車や他の乗物の風防ガラス、機器や計器盤を覆うガラス又はプラスチック、ディスプレイガラス、チャネルやキャピラリなどのマイクロ流体部品、フォトニック導波路、プラスチック部品、パッケージ化された又はパッケージ化されていない集積回路、光検出器、パッケージ化されていない光検出器などのパッケージ化されていないか保護された電子デバイス又は光電子デバイス、時計などの完成電子商品又はその部品、フレネルレンズ、アキシコン、回折格子などの、被覆が所望される任意の物体であってよい。本発明は特に、比較的新規の被膜である、芝状のアルミナ被膜に関する。
カメラレンズなどの物体には、撥水性を付与するために被膜を形成することが知られている。撥水性被膜は、金属部品の腐食保護又は非濡れ性ガラスなどの多くの用途に対して有益である。撥水性又は疎水性の表面は、高表面積の基板を構築し、これを低表面エネルギ被膜で被覆して製造されることが多い。
芝状アルミナ被膜は比較的新しい被膜であり、広帯域かつ全方向の光透過性を有する光学的反射防止被膜として機能する。芝状アルミナは、原子層堆積法（ＡＬＤ）とその後の熱水浸漬により作製される。芝状アルミナの作製は２０１７年に公開された。
疎水性アルミナ被膜の作製にはゾルゲル法を使用することも知られている。ゾルゲル法により製造される被膜は、例えば初期のアルミナ組成が異なるなど、ＡＬＤ法により堆積される芝状アルミナとは異なっている。さらに、ゾルゲル法による被膜は、芝状アルミナ被膜ほど共形ではない。またゾルゲル法プロセスは被覆時に高温を必要とするために、多くの物体又は材料に損傷を与え得ることが制約となることも多い。
現行の被膜は良好な特性を提供するが、被膜の改良も求められている。
本発明の目的は、被膜特性を改善することである。
この目的は、独立請求項に記載のようにして達成される。従属請求項は本発明の異なる実施形態を示す。
本発明による物体の被膜は、原子層堆積法とその後の熱水浸漬により作製される、芝状アルミナの反射防止層を備える。芝状アルミナの反射防止被膜は、良好な、広帯域かつ全方向の透過率を有する。この被膜はまた、芝状アルミナ層の上に少なくとも１層の被膜を備え、最上被膜層は低表面エネルギー被膜である。最上被膜層は、プラズマ強化化学蒸着法で被覆されるフルオロポリマー又はパリレンであってよい。最上被膜層は、任意の低表面エネルギー被膜であってよい。完成した被膜は、処理に応じて、疎水性又は超疎水性である。被膜は、中間被膜層の数と種類に応じて、また最上被膜の種類と厚さに応じて、高い広帯域光透過率を有することも可能である。
以下において、添付の図面を参照して本発明をより詳細に説明する。
図１は、本発明による被膜の一例を示す図である。図１は、本発明による被膜で覆われた物体の断面のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）画像である。例えばレンズである物体１は、原子層堆積法と熱水浸漬を用いた芝状アルミナ２によって被覆されている。原子層堆積法（ＡＬＤ）は薄い膜に対する薄膜堆積技術である。ＡＬＤ技術は、気相化学プロセスの連続使用に基づく。上記のように、ＡＬＤ技術を後続の熱水浸漬と組み合わせることにより、特定の特徴を付与する芝状アルミナ２を実現可能である。写真からわかるように、芝状アルミナは面粗さのある高表面積を有し、これが撥水特性の観点で有利である。
芝状アルミナ層の表面形状もまた、非常に良好な反射防止機能、特に非常に良好な広帯域透過率及び全方向透過率を有するために、特異的であって有利である。
図１の被膜は、芝状アルミナ２の上にも被膜層３を備え、この被膜層３は低表面エネルギー被膜である。低表面エネルギー被膜と芝状アルミナは一緒になって、非常に良好な撥水性及び疎水性特性を提供し、これはそれぞれが単独で提供するものよりはるかに優れている。本明細書においては本発明の被膜は、疎水性アルミナナノグラス（ＨＡＮ）とも呼ばれる。図１からこの被膜が非常に共形であることも注目される。
したがって、芝状アルミナ単独又は最上層被膜単独で、撥水性や疎水性の特性を提供する必要はない。ただし、本発明の組み合わせが、これらの特性を提供する。すなわち、高い面粗さを有する被膜と低表面エネルギーを有する被膜との組み合わせが、非常に良好な撥水性及び／又は疎水性の特性を提供する。
表面エネルギーは、表面が生成されるときに生じる分子間結合の分裂を定量化する。異なる物質間の分子的な吸引力が付着力を決定する。低表面エネルギーということは、吸引力が弱いということであり、高表面エネルギーということは、吸引力が強いということである。したがって、実際には接触角測定を使用して表面エネルギーを決定できる。ここで、材料の表面に水滴を置く。水が基板に完全に濡れる場合には、接触角は０度である（水滴が平らになる）。角度が１８０度であれば、液体は基板には全く濡れない（水滴は材料と１点でしか接触しない）。したがって、低表面エネルギーはより高い接触角を意味する。本発明の被膜の水の接触角は９０度より高く、１７２度〜１７６度の範囲であり得る。ただしこの範囲はさらに大きい、すなわち１７２度以上でもあり得る。水の接触角は、作製される発明の用途に依存する。
超疎水性表面を有するためには、水の角度は少なくとも１５０度でなければならないので、本発明は超疎水性被膜も提供可能である。芝状アルミナのナノスケールでの面粗さが、芝状アルミナに非常に高い表面積を与え、これが、低表面エネルギー被膜で被覆されれば、良好な撥水特性を形成する。芝状アルミナに適合する低表面エネルギー被膜を付加することで疎水性の特徴もまた取得されて、そのような疎水性被膜（ＨＡＮ）が実現されるようになる。したがって、芝状アルミナと低表面エネルギー被膜は一体で、非常に良好な撥水性及び疎水性特性を提供し、これはそれぞれが単独の場合よりもはるかに優れている。
ＨＡＮは、芝状アルミナを作製可能で、次にこれを低表面エネルギー被膜で被覆可能な任意の表面に堆積可能である。芝状アルミナは優れた共形性を有することが知られている。そのような共形性は、被覆すべき物体が複雑な表面形状を有する用途においては非常に有益である。したがって、被膜は、形状を問わず、例えば、フレネルレンズ、アキシコン、回折格子、曲面カメラレンズなどのあらゆる表面に堆積可能である。共形堆積は、大規模な拡張性を可能とし、したがって、任意の形状の何百もの部品を同時に被覆することが可能である。したがって、ＨＡＮはその作製プロセスに応じて共形ともなり得る。よって、最上層、及び場合によっては中間層の作製プロセスが共形特性に影響を与える。
ＨＡＮは、芝状アルミナがどのように作製されたかに応じて、優れた疎水性、さらには超疎水性又は極超疎水性をも有する。低表面エネルギー被膜は、芝状アルミナとの使用によく適した任意の適切な材料から作製可能である。例えば、プラズマ強化化学蒸着法（ＰＥＣＶＤ）で被覆されるフルオロポリマーであってよい。この実施形態では、ＣＨＦ３プラズマを使用可能である。ＰＥＣＶＤは、芝状アルミナプロセスと同程度以下の温度を可能として、温度に敏感な材料の被覆を可能とするので、芝状アルミナプロセスをよく補完する。低表面エネルギー被膜の別の例は、パリレンＣなどのパリレンであり、これは低温で、最初の芝状アルミナのように極めて共形的に堆積可能である。低表面エネルギー被膜の更なる例は、低表面エネルギーの自己組織化単分子層、フルオロカーボン層、シラン層又は分岐炭化水素層である。
ＨＡＮは、一般にすべての層が高い透明性を有するように、典型的には極めて透明である。低温プロセスで作製可能であり、したがって、ＨＡＮの製造プロセスは既知のプロセスとは（温度、前駆体及びパラメータなどが）異なる。芝状アルミナを作製するための、最初のＡＬＤアルミナを堆積するプロセス温度は１２０℃であってよい。ただしこのプロセスに関しては室温でも可能である。
ＨＡＮは、原子層堆積法（ＡＬＤ）アルミナが堆積可能な材料上に堆積可能であるので、万能でもある。任意の適切な物体上への堆積が可能である。物体の材料は、例えばガラス、金属またはＰＳ、ＰＰ、ＰＭＭＡ、ＰＥ、ＰＶＣなどのプラスチックである。芝状アルミナとその後の低表面エネルギー被膜が作製されると、結果は疎水性又はさらに超疎水性となる。ＨＡＮの表面形状もまた既知の被膜とは異なる。
このような芝状アルミナは非常に良好な全方向の広帯域透過性と反射防止特性を有する。例えば、ＨＡＮ被膜の反射防止特性は、屈折率が１．４〜１．８の範囲、例えば約１．５の、任意の透明固体材料に対して良好である。
芝状アルミナ上の適切な低表面エネルギー被膜（すなわちＨＡＮ被膜）は、本発明の用途において透明性、反射防止特性と透過率特性を減少させない。ただし、いくつかの用途において、例えば耐久性などの他の特性を実現するために複数の中間層を有するような設計をした場合には、透明性、反射防止特性及び／又は透過率特性が若干減少する場合もある。
いくつかの例では、芝状アルミナと低表面エネルギー被膜との間に中間被膜を１層又は複数層入れてＨＡＮを作製する場合もある。この中間被膜の機能は特定の実施形態に依存するが、例えば、芝状アルミナとの接着性を変更するため、又は芝状アルミナの被覆により表面形状を変化させるために使用され得る。そのような中間被膜の例は、原子層堆積法で堆積したチタニア薄層、アルミナとチタニアのナノラミネート、あるいはＳｉＯ２である。ＳｉＯ２はＡＬＤで堆積可能である。更なる化学安定性及び追加の剛性が達成される。
上記から、本発明は本明細書に記載の実施形態に限定されるものではなく、独立請求項の範囲内の他の多くの異なる実施形態に実装可能であることは明らかである。
Claims (10)
- 物体の被膜であって、前記被膜は、原子層堆積法及びその後の温水浸漬により作製される芝状アルミナの透明層を備え、前記被膜はまた、前記芝状アルミナの層の上に少なくとも１つの被覆層も備え、最上被覆層は低表面エネルギー被膜であり、前記被膜は透明かつ疎水性又は超疎水性であることを特徴とする、物体の被膜。
- 前記被膜は非常に広帯域であり、かつ全方向の光透過反射防止被膜であることを特徴とする、請求項１に記載の物体の被膜。
- 前記最上被覆層は、プラズマ強化化学蒸着法で被覆されたフルオロポリマー又はパリレンであることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の物体の被膜。
- 前記パリレンはパリレンＣであることを特徴とする、請求項３に記載の物体の被膜。
- 前記被膜は共形であることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の物体の被膜。
- 前記被膜の水接触角は９０°以上であることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の物体の被膜。
- 前記被膜の水接触角は１７２°〜１７６°であることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の物体の被膜。
- 前記低表面エネルギー被膜の最上層と前記芝状アルミナの間に、原子層堆積法により堆積されたチタニア層があることを特徴とする、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の物体の被膜。
- 前記低表面エネルギー被膜の最上層と前記芝状アルミナの間に、アルミナとチタニアのナノラミネート層があることを特徴とする、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の物体の被膜。
- 前記低表面エネルギー被膜の最上層と前記芝状アルミナの間に、原子層堆積法により堆積されたＳｉＯ２層があることを特徴とする、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の物体の被膜。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20175890 | 2017-10-11 | ||
| FI20175890 | 2017-10-11 | ||
| PCT/FI2018/050706 WO2019073111A1 (en) | 2017-10-11 | 2018-10-01 | COATING OF AN OBJECT |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020537188A true JP2020537188A (ja) | 2020-12-17 |
Family
ID=66101299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020521303A Pending JP2020537188A (ja) | 2017-10-11 | 2018-10-01 | 物体の被膜 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20200240011A1 (ja) |
| EP (1) | EP3676643A4 (ja) |
| JP (1) | JP2020537188A (ja) |
| CN (1) | CN111201455A (ja) |
| WO (1) | WO2019073111A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023084468A (ja) * | 2021-12-07 | 2023-06-19 | 株式会社オプトラン | 反射防止膜の製造方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3086673B1 (fr) * | 2018-10-01 | 2021-06-04 | Commissariat Energie Atomique | Empilement multicouche pour la croissance par cvd de nanotubes de carbone |
| CN110607516B (zh) * | 2019-10-24 | 2021-06-29 | 云南师范大学 | 一种单层或双层二硫化钨薄膜的制备方法 |
| FI129648B (en) | 2019-12-20 | 2022-06-15 | Aalto Univ Foundation Sr | Electrode structure |
| US20220162118A1 (en) * | 2020-11-23 | 2022-05-26 | Innolux Corporation | Method for preparing cover substrate |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0756003A (ja) * | 1993-08-20 | 1995-03-03 | Olympus Optical Co Ltd | 撥水性を有する光学素子 |
| JP2001129474A (ja) * | 1999-11-02 | 2001-05-15 | Tsutomu Minami | 膨らみパターンの形成方法および当該パターンを有する基体 |
| JP2003001746A (ja) * | 2001-06-27 | 2003-01-08 | Hitachi Ltd | 親水性、撥水性を有する銅部材およびその製造方法、並びに伝熱管 |
| JP2005345726A (ja) * | 2004-06-02 | 2005-12-15 | Olympus Corp | 顕微鏡対物レンズ及び顕微鏡対物レンズを用いた観察方法 |
| JP2007164179A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Enplas Corp | 光学素子 |
| JP2009217049A (ja) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Hoya Corp | 顕微鏡対物レンズおよび顕微鏡 |
| JP2015114381A (ja) * | 2013-12-09 | 2015-06-22 | 東京エレクトロン株式会社 | 反射防止機能を有する部材およびその製造方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010052752A1 (en) * | 2000-04-25 | 2001-12-20 | Ghosh Amalkumar P. | Thin film encapsulation of organic light emitting diode devices |
| US6926572B2 (en) * | 2002-01-25 | 2005-08-09 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Flat panel display device and method of forming passivation film in the flat panel display device |
| US7553686B2 (en) * | 2002-12-17 | 2009-06-30 | The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate | Al2O3 atomic layer deposition to enhance the deposition of hydrophobic or hydrophilic coatings on micro-electromechanical devices |
| US8501277B2 (en) * | 2004-06-04 | 2013-08-06 | Applied Microstructures, Inc. | Durable, heat-resistant multi-layer coatings and coated articles |
| US8236379B2 (en) * | 2007-04-02 | 2012-08-07 | Applied Microstructures, Inc. | Articles with super-hydrophobic and-or super-hydrophilic surfaces and method of formation |
| US20100132762A1 (en) * | 2008-12-02 | 2010-06-03 | Georgia Tech Research Corporation | Environmental barrier coating for organic semiconductor devices and methods thereof |
| JP5511307B2 (ja) * | 2009-10-23 | 2014-06-04 | キヤノン株式会社 | 光学部材、及びその製造方法 |
| US20150111063A1 (en) * | 2012-03-23 | 2015-04-23 | Massachusetts Institute Of Technology | Hydrophobic materials incorporating rare earth elements and methods of manufacture |
| CN107075356B (zh) * | 2014-09-17 | 2020-12-22 | 亮锐控股有限公司 | 具有混合涂层的磷光体及制造方法 |
| GB2546832B (en) * | 2016-01-28 | 2018-04-18 | Xaar Technology Ltd | Droplet deposition head |
-
2018
- 2018-10-01 CN CN201880066275.1A patent/CN111201455A/zh active Pending
- 2018-10-01 JP JP2020521303A patent/JP2020537188A/ja active Pending
- 2018-10-01 WO PCT/FI2018/050706 patent/WO2019073111A1/en unknown
- 2018-10-01 EP EP18866852.9A patent/EP3676643A4/en not_active Withdrawn
- 2018-10-01 US US16/650,159 patent/US20200240011A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0756003A (ja) * | 1993-08-20 | 1995-03-03 | Olympus Optical Co Ltd | 撥水性を有する光学素子 |
| JP2001129474A (ja) * | 1999-11-02 | 2001-05-15 | Tsutomu Minami | 膨らみパターンの形成方法および当該パターンを有する基体 |
| JP2003001746A (ja) * | 2001-06-27 | 2003-01-08 | Hitachi Ltd | 親水性、撥水性を有する銅部材およびその製造方法、並びに伝熱管 |
| JP2005345726A (ja) * | 2004-06-02 | 2005-12-15 | Olympus Corp | 顕微鏡対物レンズ及び顕微鏡対物レンズを用いた観察方法 |
| JP2007164179A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Enplas Corp | 光学素子 |
| JP2009217049A (ja) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Hoya Corp | 顕微鏡対物レンズおよび顕微鏡 |
| JP2015114381A (ja) * | 2013-12-09 | 2015-06-22 | 東京エレクトロン株式会社 | 反射防止機能を有する部材およびその製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023084468A (ja) * | 2021-12-07 | 2023-06-19 | 株式会社オプトラン | 反射防止膜の製造方法 |
| JP7551130B2 (ja) | 2021-12-07 | 2024-09-17 | 株式会社オプトラン | 反射防止膜の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2019073111A1 (en) | 2019-04-18 |
| CN111201455A (zh) | 2020-05-26 |
| EP3676643A4 (en) | 2021-04-28 |
| EP3676643A1 (en) | 2020-07-08 |
| US20200240011A1 (en) | 2020-07-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2020537188A (ja) | 物体の被膜 | |
| Schulz | Review of modern techniques to generate antireflective properties on thermoplastic polymers | |
| JP6371282B2 (ja) | 好ましくは透明な少なくとも１つのパターンを含む半透明グレージング材 | |
| US20130170044A1 (en) | Method and structure of optical thin film using crystallized nano-porous material | |
| US10450225B2 (en) | Low reflective and superhydrophobic or super water-repellent glasses and method of fabricating the same | |
| KR20170003529A (ko) | 플라스틱 기판용 장식 코팅 | |
| Wang et al. | Superhydrophobic antireflective coating with high transmittance | |
| US10280315B2 (en) | Anti-fouling surface coating materials | |
| Eshaghi et al. | Fabrication of antireflective antifogging nano-porous silica thin film on glass substrate by layer-by-layer assembly method | |
| KR20130092565A (ko) | 다공성 실리카 나노입자를 포함하는 광학 코팅 | |
| Camargo et al. | Multi-scale structured, superhydrophobic and wide-angle, antireflective coating in the near-infrared region | |
| JP5523066B2 (ja) | 光学物品の製造方法 | |
| Lee et al. | Antireflective glass nanoholes on optical lenses | |
| KR20140003641A (ko) | 디스플레이용의 저반사율 내지문성 표면 | |
| EP2495586A2 (en) | Substrate having low reflection and high contact angle, and production method for same | |
| Telecka et al. | Mapping the transition to superwetting state for nanotextured surfaces templated from block-copolymer self-assembly | |
| Ji et al. | Porous but mechanically robust all-inorganic antireflective coatings synthesized using polymers of intrinsic microporosity | |
| Leem et al. | Broadband highly transparent sapphires with biomimetic antireflective compound submicrometer structures for optical and optoelectronic applications | |
| Paul et al. | Conformal antireflection coating on polycarbonate domes | |
| KR101641585B1 (ko) | 초소수성 폴리이미드 필름의 제조 방법 | |
| KR20170034557A (ko) | 고내후성 고발수성 다층 박막 및 이의 제조방법 | |
| TWI527889B (zh) | 拒水拒油膜以及電氣與電子裝置 | |
| KR101360821B1 (ko) | 반사방지 효과와 내지문성을 구비한 투명기판 | |
| CN108394258A (zh) | 一种遮阳板 | |
| KR101814859B1 (ko) | 소수성 기판 및 이의 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210915 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220906 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220913 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20230404 |