JP2936103B2 - 酸化アルミニウム薄膜 - Google Patents
酸化アルミニウム薄膜Info
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- JP2936103B2 JP2936103B2 JP3288393A JP3288393A JP2936103B2 JP 2936103 B2 JP2936103 B2 JP 2936103B2 JP 3288393 A JP3288393 A JP 3288393A JP 3288393 A JP3288393 A JP 3288393A JP 2936103 B2 JP2936103 B2 JP 2936103B2
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- Japan
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- film
- substrate
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- aluminum oxide
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学膜あるいは保護膜
として使用される、改良された酸化アルミニウム薄膜に
関する。
として使用される、改良された酸化アルミニウム薄膜に
関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、酸化アルミニウム（Ａｌ
2 Ｏ3 ）薄膜は、反射防止膜の中間屈折率物質や各種基
体の保護膜として幅広く使用されている。
2 Ｏ3 ）薄膜は、反射防止膜の中間屈折率物質や各種基
体の保護膜として幅広く使用されている。
【０００３】従来、例えば、プラスチック基体上に真空
蒸着法を用いて、Ａｌ2 Ｏ3 薄膜を基体加熱温度８０℃
で被着すると、以下の欠点を示す。すなわち、 プラスチック基体であるため加熱温度を高くすること
ができず、被着された単体Ａｌ2 Ｏ3 薄膜は粗な膜とな
り、ガラス基体上に基体加熱温度３００℃で被着された
単体Ａｌ2 Ｏ3 薄膜に比べ、著しく耐久性において劣
る。 プラスチック基体上に基体加熱温度８０℃で被着され
た単体Ａｌ2 Ｏ3 薄膜の屈折率は１．５前後となり、ガ
ラス基体上に基体加熱温度３００℃で被着された単体Ａ
ｌ2 Ｏ3 薄膜の屈折率１．６３より低くなる。 などである。
蒸着法を用いて、Ａｌ2 Ｏ3 薄膜を基体加熱温度８０℃
で被着すると、以下の欠点を示す。すなわち、 プラスチック基体であるため加熱温度を高くすること
ができず、被着された単体Ａｌ2 Ｏ3 薄膜は粗な膜とな
り、ガラス基体上に基体加熱温度３００℃で被着された
単体Ａｌ2 Ｏ3 薄膜に比べ、著しく耐久性において劣
る。 プラスチック基体上に基体加熱温度８０℃で被着され
た単体Ａｌ2 Ｏ3 薄膜の屈折率は１．５前後となり、ガ
ラス基体上に基体加熱温度３００℃で被着された単体Ａ
ｌ2 Ｏ3 薄膜の屈折率１．６３より低くなる。 などである。
【０００４】このため、従来、プラスチック基体上にＡ
ｌ2 Ｏ3 薄膜を被着する場合、イオンプレーティング法
やイオンアシスト法などの被着方法の改善により上記欠
点を克服していた。
ｌ2 Ｏ3 薄膜を被着する場合、イオンプレーティング法
やイオンアシスト法などの被着方法の改善により上記欠
点を克服していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記被
着方法の改善には以下の問題点があった。すなわち、 装置が高価である。 操作方法が複雑である。 被着条件の設定が困難である。 などである。
着方法の改善には以下の問題点があった。すなわち、 装置が高価である。 操作方法が複雑である。 被着条件の設定が困難である。 などである。
【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、被膜時に基体加熱温度を高くできない基体上へ高耐
久性を有して被着される酸化アルミニウム薄膜を提供す
ることを目的とする。
で、被膜時に基体加熱温度を高くできない基体上へ高耐
久性を有して被着される酸化アルミニウム薄膜を提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、基体加熱温度を高くできない基体上に酸
化タンタルを３〜１０重量％含有した酸化アルミニウム
からなる薄膜を形成したことを特徴とする。
成するために、基体加熱温度を高くできない基体上に酸
化タンタルを３〜１０重量％含有した酸化アルミニウム
からなる薄膜を形成したことを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明は上記のように構成したので、基体加熱
温度を高くできない基体上に、基体加熱温度を高くして
被着された単体酸化アルミニウム薄膜と同等の屈折率と
耐久性を有する酸化アルミニウム薄膜が形成される。
温度を高くできない基体上に、基体加熱温度を高くして
被着された単体酸化アルミニウム薄膜と同等の屈折率と
耐久性を有する酸化アルミニウム薄膜が形成される。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
する。
【００１０】図１はプラスチック基体に保護膜を被着し
た例を示す図で、同図において、1は被膜時に基体加熱
温度を高くできない基体、例えばポリカーボネイトから
なるプラスチック基体で、このプラスチック基体1 上に
は保護膜として酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）を含有した
Ａｌ2 Ｏ3 で形成されたＡｌ2 Ｏ3 薄膜2 が所定の膜厚
を有して被着される。
た例を示す図で、同図において、1は被膜時に基体加熱
温度を高くできない基体、例えばポリカーボネイトから
なるプラスチック基体で、このプラスチック基体1 上に
は保護膜として酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）を含有した
Ａｌ2 Ｏ3 で形成されたＡｌ2 Ｏ3 薄膜2 が所定の膜厚
を有して被着される。
【００１１】Ａｌ2 Ｏ3 薄膜2 を形成するＴａ2 Ｏ5 と
Ａｌ2 Ｏ3 の混合重量比と、この混合重量比に対応する
Ａｌ2 Ｏ3 薄膜2 の屈折率との関係を実験し、図２に示
す結果が得られた。Ａｌ2 Ｏ3 薄膜2 は真空蒸着法によ
り、 (1) 基体 プラスチック（ポリカーボネイ
ト） (2) 真空度 ６．６５×１０-3〜１．０６×１
０-2Pa（５×１０-5〜８×１０-5Torr） (3) 基体加熱温度 ８０℃ (4) 蒸発源 エレクトロンビーム (5) 蒸発剤 Ｔａ2 Ｏ5 とＡｌ2 Ｏ3 の混合物 の蒸着条件で成膜した。
Ａｌ2 Ｏ3 の混合重量比と、この混合重量比に対応する
Ａｌ2 Ｏ3 薄膜2 の屈折率との関係を実験し、図２に示
す結果が得られた。Ａｌ2 Ｏ3 薄膜2 は真空蒸着法によ
り、 (1) 基体 プラスチック（ポリカーボネイ
ト） (2) 真空度 ６．６５×１０-3〜１．０６×１
０-2Pa（５×１０-5〜８×１０-5Torr） (3) 基体加熱温度 ８０℃ (4) 蒸発源 エレクトロンビーム (5) 蒸発剤 Ｔａ2 Ｏ5 とＡｌ2 Ｏ3 の混合物 の蒸着条件で成膜した。
【００１２】上記実験の結果、Ｔａ2 Ｏ5 の添加量がＡ
ｌ2 Ｏ3 に対して３〜１０重量％の範囲においては、Ａ
ｌ2 Ｏ3 薄膜2 の屈折率は、Ａｌ2 Ｏ3 の屈折率１．６
３とほぼ同一の値を示し変化しないことが判明した。さ
らに、Ｔａ2 Ｏ5 の添加量がＡｌ2 Ｏ3 に対して３重量
％未満ではＴａ2 Ｏ5 の添加の効果が見られず、また１
０重量％を越えるとはＴａ2 Ｏ5 の添加の効果が顕著に
見られ、Ｔａ2 Ｏ5 の屈折率２．１に近づくことが判明
した。
ｌ2 Ｏ3 に対して３〜１０重量％の範囲においては、Ａ
ｌ2 Ｏ3 薄膜2 の屈折率は、Ａｌ2 Ｏ3 の屈折率１．６
３とほぼ同一の値を示し変化しないことが判明した。さ
らに、Ｔａ2 Ｏ5 の添加量がＡｌ2 Ｏ3 に対して３重量
％未満ではＴａ2 Ｏ5 の添加の効果が見られず、また１
０重量％を越えるとはＴａ2 Ｏ5 の添加の効果が顕著に
見られ、Ｔａ2 Ｏ5 の屈折率２．１に近づくことが判明
した。
【００１３】次に、Ｔａ2 Ｏ5 の添加量が１５重量％以
下におけるＡｌ2 Ｏ3 薄膜2 およびガラス基体上に基体
加熱温度３００℃で被着した単体Ａｌ2 Ｏ3 薄膜の高温
・高湿における耐久性について実験し、表１に示す結果
が得られた。
下におけるＡｌ2 Ｏ3 薄膜2 およびガラス基体上に基体
加熱温度３００℃で被着した単体Ａｌ2 Ｏ3 薄膜の高温
・高湿における耐久性について実験し、表１に示す結果
が得られた。
【００１４】
【表１】 この実験においては、膜厚０．２μｍで、かつＴａ2 Ｏ
5 の添加量として０、０．５、２、３、５、７、１０、
および１５重量％でそれぞれ真空蒸着法により成膜した
Ａｌ2 Ｏ3 薄膜2 を温度５０℃・湿度９０％の高温・高
湿の雰囲気中に所定時間放置したときのＡｌ2 Ｏ3 薄膜
2 の外観変化、および放置後に幅１／２インチ、長さ１
００ｍｍの＃６００のスコッチテープ（商品名）を貼着
し急激に引剥した後の膜剥れについて評価するテープ引
剥がしテストについて評価し、以下の評価記号、すなわ
ち、 ○＝変化なし ×＝膜剥れ・膜クラック発生 −＝評価不可 で表１に示している。
5 の添加量として０、０．５、２、３、５、７、１０、
および１５重量％でそれぞれ真空蒸着法により成膜した
Ａｌ2 Ｏ3 薄膜2 を温度５０℃・湿度９０％の高温・高
湿の雰囲気中に所定時間放置したときのＡｌ2 Ｏ3 薄膜
2 の外観変化、および放置後に幅１／２インチ、長さ１
００ｍｍの＃６００のスコッチテープ（商品名）を貼着
し急激に引剥した後の膜剥れについて評価するテープ引
剥がしテストについて評価し、以下の評価記号、すなわ
ち、 ○＝変化なし ×＝膜剥れ・膜クラック発生 −＝評価不可 で表１に示している。
【００１５】この実験の結果、Ｔａ2 Ｏ5 の添加量が３
重量％以上で著しく耐久性が向上し、ガラス基体上に基
体加熱温度３００℃で被着した単体Ａｌ2 Ｏ3 薄膜と同
程度の耐久性を有することが判明した。これは、Ｔａ2
Ｏ5 を添加することにより、低温基体加熱（８０℃）で
は粗な構造となる単体Ａｌ2 Ｏ3 薄膜が密な構造を有す
るＴａ2 Ｏ5 含有のＡｌ2 Ｏ3 薄膜2 に変化するためと
推測される。
重量％以上で著しく耐久性が向上し、ガラス基体上に基
体加熱温度３００℃で被着した単体Ａｌ2 Ｏ3 薄膜と同
程度の耐久性を有することが判明した。これは、Ｔａ2
Ｏ5 を添加することにより、低温基体加熱（８０℃）で
は粗な構造となる単体Ａｌ2 Ｏ3 薄膜が密な構造を有す
るＴａ2 Ｏ5 含有のＡｌ2 Ｏ3 薄膜2 に変化するためと
推測される。
【００１６】上記した屈折率と耐久性の実験により、プ
ラスチック基体1 上に基体加熱温度８０℃で被着された
Ｔａ2 Ｏ5 を３〜１０重量％含有したＡｌ2 Ｏ3 薄膜2
は、ガラス基体上に基体加熱温度３００℃で被着した単
体Ａｌ2 Ｏ3 薄膜と同程度の屈折率と耐久性を有するこ
とが判明したことにより、単体Ａｌ2 Ｏ3 薄膜と同様の
用途に使用することが可能となり、例えばプラスチック
基体1 の保護膜として使用することが可能である。
ラスチック基体1 上に基体加熱温度８０℃で被着された
Ｔａ2 Ｏ5 を３〜１０重量％含有したＡｌ2 Ｏ3 薄膜2
は、ガラス基体上に基体加熱温度３００℃で被着した単
体Ａｌ2 Ｏ3 薄膜と同程度の屈折率と耐久性を有するこ
とが判明したことにより、単体Ａｌ2 Ｏ3 薄膜と同様の
用途に使用することが可能となり、例えばプラスチック
基体1 の保護膜として使用することが可能である。
【００１７】次に、Ｔａ2 Ｏ5 含有のＡｌ2 Ｏ3 薄膜2
を中間屈折率物質として反射防止膜に応用した例につい
て説明する。
を中間屈折率物質として反射防止膜に応用した例につい
て説明する。
【００１８】図３はガラス基体に反射防止膜を被着した
例を示す図で、同図において、3 はガラス基体で、この
ガラス基体3 に入射する入射光の反射損失を減少させ、
透過率を増加させる目的で反射防止膜4 がガラス基体3
に被着される。反射防止膜4は、例えばガラス基体3 側
から順に第１層に中間屈折率物質5 、第２層に高屈折率
物質6 、および第３層に低屈折率物質7 をそれぞれ被着
して形成される。
例を示す図で、同図において、3 はガラス基体で、この
ガラス基体3 に入射する入射光の反射損失を減少させ、
透過率を増加させる目的で反射防止膜4 がガラス基体3
に被着される。反射防止膜4は、例えばガラス基体3 側
から順に第１層に中間屈折率物質5 、第２層に高屈折率
物質6 、および第３層に低屈折率物質7 をそれぞれ被着
して形成される。
【００１９】表２乃至表５に示す膜構成・膜厚で反射防
止膜4 を形成し、それぞれの反射防止膜4 の耐久性につ
いて上記保護膜の同様の評価実験を行ない、表６に示す
評価結果が得られた。
止膜4 を形成し、それぞれの反射防止膜4 の耐久性につ
いて上記保護膜の同様の評価実験を行ない、表６に示す
評価結果が得られた。
【００２０】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【表６】 ここで、表２に示す反射防止膜4 の膜構成は、第１層の
中間屈折率物質5 は図１と同様の屈折率１．６３のＴａ
2 Ｏ5 含有のＡｌ2 Ｏ3 薄膜2 （Ｔａ2 Ｏ5 ＋Ａｌ2 Ｏ
3 と表記）、第２層の高屈折率物質6 は屈折率２．１の
Ｔａ2 Ｏ5 、および第３層の低屈折率物質7 は屈折率
１．３８のＭｇＦ2 からなり、表３の膜構成は、第１層
は屈折率１．６３の単体Ａｌ2 Ｏ3 （Ａｌ2 Ｏ3 と表
記）、第２層はＴａ2 Ｏ5 、および第３層はＭｇＦ2 か
らなり、表４の膜構成は、第１層はＴａ2 Ｏ5 ＋Ａｌ2
Ｏ3 、第２層は屈折率２．１のＺｒＯ2 、および第３層
はＭｇＦ2 からなり、さらに、表５の膜構成は、第１層
はＡｌ2 Ｏ3 、第２層はＺｒＯ2 、および第３層はＭｇ
Ｆ2 からなっている。なお、Ａｌ2 Ｏ3 薄膜2 のＴａ2
Ｏ5 の含有量はＡｌ2 Ｏ3 に対し、７重量％に設定され
ている。
中間屈折率物質5 は図１と同様の屈折率１．６３のＴａ
2 Ｏ5 含有のＡｌ2 Ｏ3 薄膜2 （Ｔａ2 Ｏ5 ＋Ａｌ2 Ｏ
3 と表記）、第２層の高屈折率物質6 は屈折率２．１の
Ｔａ2 Ｏ5 、および第３層の低屈折率物質7 は屈折率
１．３８のＭｇＦ2 からなり、表３の膜構成は、第１層
は屈折率１．６３の単体Ａｌ2 Ｏ3 （Ａｌ2 Ｏ3 と表
記）、第２層はＴａ2 Ｏ5 、および第３層はＭｇＦ2 か
らなり、表４の膜構成は、第１層はＴａ2 Ｏ5 ＋Ａｌ2
Ｏ3 、第２層は屈折率２．１のＺｒＯ2 、および第３層
はＭｇＦ2 からなり、さらに、表５の膜構成は、第１層
はＡｌ2 Ｏ3 、第２層はＺｒＯ2 、および第３層はＭｇ
Ｆ2 からなっている。なお、Ａｌ2 Ｏ3 薄膜2 のＴａ2
Ｏ5 の含有量はＡｌ2 Ｏ3 に対し、７重量％に設定され
ている。
【００２１】また、上記各反射防止膜4 は真空蒸着法に
より、 (1) 基体 ガラス (2) 真空度 ６．６５×１０-3〜１．０６×１
０-2Pa（５×１０-5〜８×１０-5Torr） (3) 基体加熱温度 ８０℃、２５０℃ (4) 蒸発源 エレクトロンビーム (5) 蒸発剤 各反射防止膜4 毎にそれぞれを構
成する物質の混合物 の蒸着条件で成膜した。
より、 (1) 基体 ガラス (2) 真空度 ６．６５×１０-3〜１．０６×１
０-2Pa（５×１０-5〜８×１０-5Torr） (3) 基体加熱温度 ８０℃、２５０℃ (4) 蒸発源 エレクトロンビーム (5) 蒸発剤 各反射防止膜4 毎にそれぞれを構
成する物質の混合物 の蒸着条件で成膜した。
【００２２】この実験の結果、基体加熱温度８０℃で成
膜した表３と表５に示す膜構成の反射防止膜4 において
膜剥がれが発生した。すなわち、表３の第１層と第２層
との間（Ａｌ2 Ｏ3 −Ｔａ2 Ｏ5 ）と、表５の第１層と
第２層との間（Ａｌ2 Ｏ3 −ＺｒＯ2 ）にそれぞれ両方
のテスト時に膜剥がれが発生した。
膜した表３と表５に示す膜構成の反射防止膜4 において
膜剥がれが発生した。すなわち、表３の第１層と第２層
との間（Ａｌ2 Ｏ3 −Ｔａ2 Ｏ5 ）と、表５の第１層と
第２層との間（Ａｌ2 Ｏ3 −ＺｒＯ2 ）にそれぞれ両方
のテスト時に膜剥がれが発生した。
【００２３】また、Ｔａ2 Ｏ5 を含有したＡｌ2 Ｏ3 薄
膜2 を第１層に被着した表２と表４に示す反射防止膜4
においては膜剥がれが発生しておらず、Ｔａ2 Ｏ5 を含
有したＡｌ2 Ｏ3 薄膜2 はＴａ2 Ｏ5 薄膜およびＺｒＯ
2 薄膜との接着強度強く、高い耐久性を示すことが判明
した。
膜2 を第１層に被着した表２と表４に示す反射防止膜4
においては膜剥がれが発生しておらず、Ｔａ2 Ｏ5 を含
有したＡｌ2 Ｏ3 薄膜2 はＴａ2 Ｏ5 薄膜およびＺｒＯ
2 薄膜との接着強度強く、高い耐久性を示すことが判明
した。
【００２４】従って、Ｔａ2 Ｏ5 を３〜１０重量％含有
したＡｌ2 Ｏ3 薄膜2 は、中間屈折率物質として反射防
止膜4 に使用することが可能である。
したＡｌ2 Ｏ3 薄膜2 は、中間屈折率物質として反射防
止膜4 に使用することが可能である。
【００２５】なお、上記実施例では、各薄膜を真空蒸着
法により成膜したが、これに限定されることはなく、ス
パッタリング法やイオンプレーティング法など他の方法
でもよく、同様の作用効果が得られる。
法により成膜したが、これに限定されることはなく、ス
パッタリング法やイオンプレーティング法など他の方法
でもよく、同様の作用効果が得られる。
【００２６】また、上記実施例では、被覆手段をエレク
トロンビームとしたが、これに限ることはなく、抵抗加
熱などの被覆手段であっても同様の作用効果を得ること
ができる。
トロンビームとしたが、これに限ることはなく、抵抗加
熱などの被覆手段であっても同様の作用効果を得ること
ができる。
【００２７】また、本発明は上記実施例に限定されるこ
となく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々
変形可能なことは勿論である。
となく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々
変形可能なことは勿論である。
【００２８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の酸化アル
ミニウム薄膜によれば、基体加熱温度を高くできない基
体上に酸化タンタルを３〜１０重量％含有した酸化アル
ミニウムからなる薄膜を形成する構成としたので、複雑
で高価な真空蒸着装置を必要とせずに、基体加熱温度を
高くして被着された単体酸化アルミニウム薄膜と同等の
屈折率と耐久性を有する酸化アルミニウム薄膜を基体加
熱温度を高くできない基体上に形成することが可能とな
り、基体の保護膜あるいは中間屈折率物質として反射防
止膜に使用することができる。
ミニウム薄膜によれば、基体加熱温度を高くできない基
体上に酸化タンタルを３〜１０重量％含有した酸化アル
ミニウムからなる薄膜を形成する構成としたので、複雑
で高価な真空蒸着装置を必要とせずに、基体加熱温度を
高くして被着された単体酸化アルミニウム薄膜と同等の
屈折率と耐久性を有する酸化アルミニウム薄膜を基体加
熱温度を高くできない基体上に形成することが可能とな
り、基体の保護膜あるいは中間屈折率物質として反射防
止膜に使用することができる。
【図１】プラスチック基体に保護膜を被着した例を示す
図である。
図である。
【図２】本発明のＴａ2 Ｏ5 を含有するＡｌ2 Ｏ3 薄膜
のＴａ2 Ｏ5 含有量と屈折率との関係を示す図である。
のＴａ2 Ｏ5 含有量と屈折率との関係を示す図である。
【図３】ガラス基体に反射防止膜を被着した例を示す図
である。
である。
1 …プラスチック基体（基体） 2 …酸化アルミニウム薄膜
Claims (1)
- 【請求項１】 基体加熱温度を高くできない基体上に酸
化タンタルを３〜１０重量％含有した酸化アルミニウム
からなる薄膜を形成したことを特徴とする酸化アルミニ
ウム薄膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3288393A JP2936103B2 (ja) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | 酸化アルミニウム薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3288393A JP2936103B2 (ja) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | 酸化アルミニウム薄膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06248428A JPH06248428A (ja) | 1994-09-06 |
| JP2936103B2 true JP2936103B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=12371278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3288393A Expired - Lifetime JP2936103B2 (ja) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | 酸化アルミニウム薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2936103B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT404027B (de) * | 1996-06-14 | 1998-07-27 | Boehler Edelstahl | Austenitische, korrosionsbeständige legierung, verwendung dieser legierung und amagnetisch geschweisster bauteil |
| JP2013147738A (ja) * | 2011-12-22 | 2013-08-01 | Kobe Steel Ltd | Ｔａを含有する酸化アルミニウム薄膜 |
| JP5685337B1 (ja) * | 2014-05-02 | 2015-03-18 | 山田医療照明株式会社 | 照明装置及び照明装置の製造方法 |
-
1993
- 1993-02-23 JP JP3288393A patent/JP2936103B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06248428A (ja) | 1994-09-06 |
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