JP4984100B2 - 吸収型多層膜ndフィルターの製造方法 - Google Patents
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Description
基板と、ニッケル(Ni)を主成分とする金属層とSiO2、Al2O3若しくはこれ等混合物のいずれかの誘電体層が上記基板上に交互に積層されて成る光学多層体とを備え、Niを主成分とする上記金属層が、Ti、Al、V、W、Ta、Siから選択された1種類以上の元素を添加したNi系合金材料で構成されると共に、SiOx(但し0<x≦2)またはTiOx(但し0<x≦2)により構成された厚さ1nm以上10nm以下の密着層が上記基板と光学多層体との間に設けられている吸収型多層膜NDフィルターの製造方法を前提とし、
Ti元素の添加割合が5〜15重量%、Al元素の添加割合が3〜8重量%、V元素の添加割合が3〜9重量%、W元素の添加割合が18〜32重量%、Ta元素の添加割合が5〜12重量%、Si元素の添加割合が2〜6重量%の範囲にそれぞれ設定されたNi系材料ターゲットを用い、マグネトロンスパッタリング法により上記金属層を形成して、400〜800nmの可視域全域において反射率が5%以下、透過率の変動幅が10%以内である吸収型多層膜NDフィルターを製造することを特徴とする。
請求項1記載の発明に係る吸収型多層膜NDフィルターの製造方法を前提とし、
上記基板が樹脂板若しくは樹脂フィルムにより構成されていることを特徴とし、
請求項3に係る発明は、
請求項2記載の発明に係る吸収型多層膜NDフィルターの製造方法を前提とし、
上記樹脂板若しくは樹脂フィルムが、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルスルフォン(PES)、ポリアリレート(PAR)、ポリカーボネート(PC)、ポリオレフィン(PO)およびノルボルネンの樹脂材料から選択された樹脂板若しくは樹脂フィルムの単体で構成されるか、あるいは、上記樹脂材料から選択された樹脂板若しくは樹脂フィルム単体とこの単体の少なくとも片面を覆うアクリル系有機膜との複合体で構成されていることを特徴とする。
請求項1記載の発明に係る吸収型多層膜NDフィルターの製造方法を前提とし、
基板側から順に積層された金属層、誘電体層、金属層、誘電体層の4層で上記光学多層体が構成されていることを特徴とし、
請求項5に係る発明は、
請求項1または4に記載の発明に係る吸収型多層膜NDフィルターの製造方法を前提とし、
上記金属層の各膜厚が2〜30nmの範囲にそれぞれ設定されていることを特徴とする。
Ti元素の添加割合が5〜15重量%、Al元素の添加割合が3〜8重量%、V元素の添加割合が3〜9重量%、W元素の添加割合が18〜32重量%、Ta元素の添加割合が5〜12重量%、Si元素の添加割合が2〜6重量%の範囲にそれぞれ設定されたNi系材料ターゲットを用い、マグネトロンスパッタリング法により上記金属層を形成しているため、400〜800nmの可視域全域において反射率が5%以下、透過率の変動幅が10%以内で(すなわち、可視光域における分光透過率の波長依存性が小さく)かつ酸化による分光透過率の変化が小さい吸収型多層膜NDフィルターを量産することが可能となる。
光学多層体の層数が4層と少なくて済むため、製造過程においてその膜厚の制御が容易となり、かつ、成膜数が少ないため生産性の向上を図ることができると共に、光学特性の向上も図ることが可能となる。
SiOx(但し0<x≦2)またはTiOx(但し0<x≦2)により構成された厚さ1nm以上10nm以下の密着層が基板と光学多層体との間に設けられているので、両者の界面における密着性が向上して光学多層体の脱落や剥離等を防止することができ、また、それゆえに乾式ロールコーティング法を用いた成膜、特にマグネトロンスパッタリングによる光学多層体の形成が可能となる。
7.5重量%のTiを含むNi金属層とSiO2層が交互に積層された合計4層から成る光学多層体が、SiOx(x<2)から成る密着層を介し基板上に形成された表1に示す構造の吸収型多層膜NDフィルターを作製した。
上記Ni系材料ターゲットを7.1重量%のTiを含むNiターゲット[住友金属鉱山(株)社製]に変更した以外は実施例1と同一の条件で表1の膜(2)〜(6)を順に成膜し、図1に示す吸収型多層膜NDフィルターを作製した。
上記Ni系材料ターゲットを15重量%のTiを含むNiターゲット[住友金属鉱山(株)社製]に変更した以外は実施例1と同一の条件で表1の膜(2)〜(6)を順に成膜し、図1に示す吸収型多層膜NDフィルターを作製した。
上記Ni系材料ターゲットを6.5重量%のTiを含むNiターゲット[住友金属鉱山(株)社製]に変更した以外は実施例1と同一の条件で表1の膜(2)〜(6)を順に成膜し、図1に示す吸収型多層膜NDフィルターを作製した。
7.5重量%のTiを含むNi金属層とSiO2層が交互に積層された合計6層から成る光学多層体が、SiOx(x<2)から成る密着層を介し基板上に形成された表2に示す構造の吸収型多層膜NDフィルターを、実施例1と同様に作製した。
上記Ni系材料ターゲットを7重量%のVを含むNiターゲット[住友金属鉱山(株)社製]に変更した以外は実施例1と同一の条件で表1の膜(2)〜(6)を順に成膜し、図1に示す吸収型多層膜NDフィルターを作製した。
上記Ni系材料ターゲットを19重量%のWを含むNiターゲット[住友金属鉱山(株)社製]に変更した以外は実施例1と同一の条件で表1の膜(2)〜(6)を順に成膜し、図1に示す吸収型多層膜NDフィルターを作製した。
上記Ni系材料ターゲットを4.5重量%のAl並びに0.5量%のTiを含むNiターゲット[住友金属鉱山(株)社製]に変更した以外は実施例1と同一の条件で表1の膜(2)〜(6)を順に成膜し、図1に示す吸収型多層膜NDフィルターを作製した。
上記Ni系材料ターゲットを7.1重量%のTiを含むNiターゲット[住友金属鉱山(株)社製]に変更し、かつ、誘電体層をAl2O3層に変更した以外は実施例1と同一の条件で以下の表3に示す膜(3)〜(6)を順に成膜し、図1に示した吸収型多層膜NDフィルターと同様の吸収型多層膜NDフィルター(但し、密着層は存在しない)を作製した。
上記Ni系材料ターゲットを7.1重量%のTiを含むNiターゲット[住友金属鉱山(株)社製]に変更し、かつ、誘電体層をSiO2とAl2O3の混合物層に変更した以外は実施例1と同一の条件で以下の表4に示す膜(3)〜(6)を順に成膜し、図1に示した吸収型多層膜NDフィルターと同様の吸収型多層膜NDフィルター(但し、密着層は存在しない)を作製した。
1a ハードコート層
2 密着層
3、5 Niを主成分とする金属層
4、6 誘電体層
7 光学多層体
Claims (5)
- 基板と、ニッケル(Ni)を主成分とする金属層とSiO2、Al2O3若しくはこれ等混合物のいずれかの誘電体層が上記基板上に交互に積層されて成る光学多層体とを備え、Niを主成分とする上記金属層が、Ti、Al、V、W、Ta、Siから選択された1種類以上の元素を添加したNi系合金材料で構成されると共に、SiOx(但し0<x≦2)またはTiOx(但し0<x≦2)により構成された厚さ1nm以上10nm以下の密着層が上記基板と光学多層体との間に設けられている吸収型多層膜NDフィルターの製造方法において、
Ti元素の添加割合が5〜15重量%、Al元素の添加割合が3〜8重量%、V元素の添加割合が3〜9重量%、W元素の添加割合が18〜32重量%、Ta元素の添加割合が5〜12重量%、Si元素の添加割合が2〜6重量%の範囲にそれぞれ設定されたNi系材料ターゲットを用い、マグネトロンスパッタリング法により上記金属層を形成して、400〜800nmの可視域全域において反射率が5%以下、透過率の変動幅が10%以内である吸収型多層膜NDフィルターを製造することを特徴とする吸収型多層膜NDフィルターの製造方法。 - 上記基板が樹脂板若しくは樹脂フィルムにより構成されていることを特徴とする請求項1記載の吸収型多層膜NDフィルターの製造方法。
- 上記樹脂板若しくは樹脂フィルムが、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルスルフォン(PES)、ポリアリレート(PAR)、ポリカーボネート(PC)、ポリオレフィン(PO)およびノルボルネンの樹脂材料から選択された樹脂板若しくは樹脂フィルムの単体で構成されるか、あるいは、上記樹脂材料から選択された樹脂板若しくは樹脂フィルム単体とこの単体の少なくとも片面を覆うアクリル系有機膜との複合体で構成されていることを特徴とする請求項2記載の吸収型多層膜NDフィルターの製造方法。
- 基板側から順に積層された金属層、誘電体層、金属層、誘電体層の4層で上記光学多層体が構成されていることを特徴とする請求項1記載の吸収型多層膜NDフィルターの製造方法。
- 上記金属層の各膜厚が2〜30nmの範囲にそれぞれ設定されていることを特徴とする請求項1または4に記載の吸収型多層膜NDフィルターの製造方法。
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