JPH01161301A - 多層膜反射鏡の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、冷光鏡を基体とし耐熱性および耐湿性にすぐ
れた多層膜反射鏡を製造する多層膜反射鏡の製造方法に
関する。

（従来の技術） 従来、冷光鏡を基体とする多層膜反射鏡は、投映器・店
舖照明・医療用照明等の光源に多く使用されているが、
可視光をできるだけ反射し、長波長の赤外域を透過させ
て、照明された物体を熱線によって加熱する−ことを少
なくシ、かつ光源からの熱線が多層膜を通過する際には
、吸ＯＫよって基板が加熱されない特長をもっている。

この多層膜反射鏡は、反射基板上に高屈折率材料の薄膜
と低屈折率材料の薄膜とを交互に積層して多層膜が形成
され、積層される材料の屈折率の比が大きい程高い反射
率と広い反射域とを有するものである。

このような多層膜は反射基板上に形成されるために、ｉ
ｌｌ’ｓ級（１０トル級）の圧力を有する気体雰囲気中
で蒸着を行なう、いわゆるガス散乱蒸着法によシ反射基
板上に均一に被層することができる。

一般に上記の蒸着方法で成膜される多層膜反射鏡は、硫
化亜鉛（Ｚｎ８）と弗化マグネシウム（ＭｇＦ２）との
薄膜を交互に積層させたＺ　ｎ　８　／　Ｍ　ｇ　Ｆ’
　ｚ交互層、ま九は硫化亜鉛と酸化珪素（８１０２）と
の薄膜を交互に積層させたＺｎ８／８１０□交互層、い
わゆるソフトコート膜が採用されている。

Ｚ　ｎ　８　／　Ｍ　ｇ　Ｆｘ交互層″！たはＺ　ｎ　
８　／　８１０ｘ交互層を被着した多層膜反射鏡につい
て、装着したランプを点灯した時および高温多湿の雰囲
気中に放置した時の膜の剥離発生時間を第１表に示す。

表中、耐熱性はランプ点灯による熱負荷３００℃および
３５０℃における膜の剥離発生時間、耐湿性は温度５０
℃、湿度９０％の雰囲気中に放置した場合の膜の剥離発
生時間をそれぞれ示す。

第１表 Ｚ　ｎ　８　／　Ｍ　ｇ　Ｆ　＊糸長層膜反射鏡は、耐
湿性にすぐれているが耐熱性に劣るので、比較的に熱負
荷が低く長寿命である光源、たとえば低出力・長寿命型
へ四ゲンランプに適用され、Ｚ　ｎ　８　／　８１０ｘ
系多＃＃反射鏡は、耐熱性にすぐれているが耐湿性に劣
るので、熱負荷が高く短寿命である光源、たとえば高出
力・短寿命型ハ四ゲンランプに適用されている。このよ
うに従来の多層膜反射鏡は・その多層膜が耐熱性または
耐湿性のいずれかの特性で欠点を有しているために、光
源の性能に応じて適当するものを選択して使用しなけれ
ばならない。

（発明が解決しようとする問題点） しかるに、光源の高出力化・長寿命化が通むにつれて、
Ｚ　ｎ　８　／　Ｍ　ｇ　Ｐ　＋１　ＡおよびＺ　ｎ　
８７８１０□ｙｅｔの多ｆｆＩ膜ではなく、耐熱性・耐
湿性にすぐれた新しい構成の多層膜反射鏡が要望される
ようになった。Ｚ　ｎ　８　／　Ｍ　ｇ　Ｐ２系および
Ｚ　ｎ　Ｓ　／　８１０２系の多層Ｊ［Ｃ比べて、耐熱
性・耐湿性にすぐれる膜構成は、酸化物同士の積層膜す
なわちハードコート膜たとえばＴＪＯ□／８１０．系多
層膜が知られている。

しかし、酸化チタン（ＴＩＯ２）膜を反射基板上に形成
するには次のような欠点がある。

（（）Ｔ１０２成膜は酸素雰囲気中で行なう活性蒸着法
を採用するために、１０　　Ｐａ級（１０トル級）圧力
でガス散乱蒸着を行なう場合、ガス散乱蒸着のための不
活性ガス、たとえばアルゴンなどと、活性蒸着を行なう
ための酸素との２系統のガス導入機構が必要である。

０）不活性ガスと酸素との２，１％絖のガス導入のため
に圧力制御が内鑵となり、冷光鏡としての光学特性を制
御することが困−となる。

（ハ）Ｔ１０．は蒸発速度が遅く、゛成膜に時間がかか
る。

（→スプラッシ＆（突沸現象）が発生し易く、反射基板
を傷つけ易い。

本発明は上記の欠点を除去するためになされたもので、
反射基板上にＴＩＯ，／８ｔＯ，交互層を容易に形成す
ることができる多層膜反射”鏡の製造方法を提供するこ
とを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成する九めに、Ｔ　ｔ　０２成
膜について蒸着し易いＴｌ、Ｏ，材料を用いてＴｌ２Ｏ
，膜を形成した後、大気中または酸素雰囲気中で加熱処
理し酸化させることにより、Ｔｉｅ。

膜を得るようになしたものである。同様に８！０２成膜
についても８１０材料を用いて８ｉ０膜を形成した後、
大気中°または酸素雰囲気中で加熱処理する仁とによシ
・８１０．膜が得られる。すなわち本発明は、反射基板
上に酸化珪素および酸化チタンの酸素欠陥のある薄膜を
、１０〜１０　ハスカル（１０′″Ｓ〜１０　トル）の
圧力を有する気体雰囲気中で交互に積層させた後、大気
中または酸素雰囲気中で加熱処理することを特徴とする
多層膜反射鏡の製造方法である。

（作　用） 本発明の多層膜反射鏡の製造方法においては、反射基板
上にＴｌ２Ｏ，／８４０交互層を装着した後大気中また
は酸素雰囲気中で加熱処理することによｐＴＩＯ２７ｓ
ｉｏ２交互層が形成されるので、耐熱性・耐湿性にすぐ
れた多層膜反射鏡を容易に得ることができる。

（実施例） 本発明の実施例について図面を参照して説明する。

実施例１ 第１図において、反射基板（１）はたとえば硬質ガラス
からなるハロゲンランプ用反射鏡で′ｊｉ：ＪＬその一
面を拡開させた回転放物状の凹部（２）を有している。

（３）は凹部（２）の中心に位置するように装着された
ハロゲンランプでめる。凹部（２）の上面に被着された
多層ＩＩ！　（４）は、Ｔ蓋０２／Ｓ量０２構成の２５
層からなる交互層であシ、次の蒸着条件によシ形成され
たものである◎ （イ）真空ｇｅ２．６７Ｘ　ｔｏ　〜１．０７Ｘ　１０
　Ｐａ（２Ｘ１０　　〜８Ｘ１０　　　）ル）１口）散
乱ガス　アルゴン （ハ）基板温度　２００℃ に）蒸発源　’ｒｉ２ｏ、・・・・・・抵抗加熱８１０
・・・・・・・・・抵抗加熱 上記の蒸溜条件により、第２表に示すＴ　Ｉ　２０．／
ＳｔＯ構成の多層膜を形成した後、大気中で５００℃、
１時間の加熱処理を行なった。多層膜の光学特性の変動
がなくなった時点を酸化終了とするが上記の蒸着条件に
おいて２００℃では４０時間、５００℃では１時間で多
層膜の酸化がはは終了する。この酸化処理により前記多
層膜は、Ｔ　１０２／Ｓ鳳Ｏ２交互層となつた。

このようにして得られたＴ１０．／８１０．構成の多層
膜の光学特性を第２図に、また多層膜の耐熱性および耐
湿性の評価ｔ−ｆｆ１３表に示す。表中、耐第２表 第３表 熱性はランプ点灯による熱負荷３５０℃および４００℃
における膜の剥離発生時間、また耐湿性は温度５０℃、
湿度９０％の雰囲気中に放置した場合の膜の剥離発生時
間をそれぞれ示す。

実施例２ 第１図示の多層膜反射鏡において、蒸着時の圧力制御が
困難にならない程度の酸素を含むアルゴンを散乱ガスに
使用し、次の蒸着条件で多層膜を形成し九。

（イ）真空度　２．６７Ｘ１０〜１．０７Ｘ１０　Ｐｇ
（２Ｘ１０　〜８Ｘ１０　　　）ル） （ロ）散乱ガス　酸素ｔｏｉ１！ｎ％を含むアルゴン（
ハ）基板温度　２５０℃ に）蒸発源　Ｔｉ２Ｏ３・・・・・・抵抗加熱８１０・
・・・・・・・・抵抗加熱 上記の蒸着条件によシ形成された多層膜は、Ｔ鳳０２−
ｘ／５１０２−ｘ構成の２５層の交互層であり大気中で
５００℃、３０分間の加熱処理によつて化学的に安定し
たＴｉｅ２／Ｓｉｎ、交互層となった。

この多層膜の光学特性・耐熱性および耐湿性については
、前記実施例と同様にすぐれた評価が得られた。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、反射基板上に酸化珪素および酸
化チタンの酸素欠陥のある薄膜を交互に積層させた後、
大気中または酸素雰囲気中で加熱処理する多層膜反射鏡
の製造方法でｔりシ、ＴＩＯ□／８ｉ０２系の多層膜が
容易に形成されるので、高出力・長寿命の光源に十分適
合し、すぐれた耐熱性と耐湿性を有する多層膜反射鏡を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施になる多層膜反射鏡を示す断面図
、第２図はその多層膜の光学特性を示す曲線図である。 １・・・・・・反射基板　　４・・・・・・多Ｍ膜特許
出顛人　東芝硝子株式会社 第１図 １：反射基板 ２：凹部 ３：ハロゲンランプ ４：多層膜 第２図 波長（ｎｍ　）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 反射基板上に酸化珪素および酸化チタンの酸素欠陥のあ
   る薄膜を、１０＾−＾１〜１０＾−＾３パスカル（１０
   ＾−＾３〜１０＾−＾５トル）の圧力を有する気体雰囲
   気中で交互に積層させた後、大気中または酸素雰囲気中
   で加熱処理することを特徴とする多層膜反射鏡の製造方
   法。