JPH0424631A - 非晶質膜作製方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、蒸着法によって得られた非晶質薄膜がガラス
状の安定な非晶質薄膜と成るようにする薄膜作製方法に
関する。

〔従来の技術〕

有機物の薄膜作製方法としては、スパッタ法、真空蒸着
法、スピンコード法、キャスト法、ディッピング法、ラ
ングミュア−プロジェット（Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏ
ｄｇｅｔｔ）　（Ｌ　Ｂ　）法等がある。

このうち、真空蒸着法は溶媒や分散剤等を使用せず、乾
式（ドライ）プロセスで薄膜を作製できるため、膜厚を
簡単に制御でき、しかも多層薄膜や数種類の有機物を任
意の割合で混合した混合薄膜を作製することができる。

また、蒸着の際に昇華精製プロセスが必然的に加わるた
めに、不純物を含まない純粋な有機物から成る薄膜を得
ることができる。

しかしながら、有機物の種類によっては真空蒸着法によ
り作製した薄膜が、微結晶を含んだり多結晶質膜となっ
て、不透明な有機薄膜しか得られない化合物も多数存在
する。また、真空中ではガラス状の非晶質薄膜であって
も、空気中にさらすと結晶粒が発生して結晶化が進行し
、白濁化・不透明化する有機物があった。

また、光照射により分子構造を変化させてフォトクロミ
ズムを示す有機物は、その蒸着膜のほとんどが微結晶性
の不透明な薄膜となってしまい、上記に示した様ないか
なる薄膜作製方法を用いてもガラス状の非晶質薄膜を作
製することは困難であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

そこで、光照射によって分子になんらかの変化が生じる
ことに着目し、蒸着中の有機物に紫外光を照射しながら
堆積させる方法が開発されたが〔例えば、特願昭６１−
１１７４０６号：光照射有機薄膜作製法、特願昭６２−
１７２９７０号：有機非晶質膜作製法、特願平１−１０
１５６７号：光照射薄膜作Ｍ装置及び薄膜作製法、吉田
卓史はか、シン　ソリッド　フィルムス（Ｔｈｉｎ　５
ｏｉｌｄ　Ｆｉｌｍｓ）第１６２巻、第３４３〜３５２
頁（１９８８）〕、非非晶質膜の耐久性に問題があり、
長時間使用していると空気中の水分を吸収したり室温下
で分子の再配列が起こり、その結果、微結晶が発生して
来る欠点があった。

本発明の目的は、有機物の真空蒸着法による薄膜作製方
法において、従来技術では結晶化のために安定なガラス
状の非晶質薄膜を得られない有機物に対し、非晶質膜を
安定に保持させることができる真空蒸着法を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するた約の手段〕

本発明を概説すれば、本発明は非晶質膜作製方法に関す
る発明であって、真空蒸着法による非晶質薄膜形成方法
において、得られた蒸着膜上に保護層を設けることを特
徴とする。

従来の非晶質膜作製方法では、長時間放置していると微
結晶の発生及び結晶化によりほとんどの有機物が白濁化
していた。また、蒸着直後の真空中ではガラス状の非晶
質薄膜であっても、空気中にさらすと結晶粒が発生して
結晶化が進行し、白濁化・不透明化する有機物があった
。

しかし、本発明を用いれば、非晶質状態を安定に保持す
ることができ、従来の技術では得られなかった有機非晶
質薄膜を得ることができるようになった。

保護層を形成する際には、非晶質薄膜を真空中から一度
大気圧に戻してから形成しても、そのまま真空中で形成
しても良いが、空気中にさらすと結晶粒が発生する薄膜
では真空を保持したまま保護層を形成した方が望ましい
。

本発明においては該真空蒸着を、蒸着中の物質に光を照
射しながら行うことが好ましい。また、該保護層は空気
中の水分を透過させない物質で構成されることが好まし
い。その例としてはアルミニウムが挙げられる。更に該
保護層は蒸着法又はスパッタ法で作製することが好まし
い。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例によって、更に詳細に説明するが
、本発明はこれら実施例に限定されない。

実施例１ 第１図は、実施例１で使用する非晶質膜作製装置の断面
概略図である。第１図において符号１はペルジャー　２
は基板、３は紫外光、４は５００Ｗ超高圧水銀灯、５は
シャッター　６は試料、７は加熱ボート、８は加熱温度
制御装置、９は石英製窓、１０は色ガラスフィルターを
意味する。有機物は紫外光照射により分子構造の変化す
るＥ−α−（２，５−ジメチル−３−フリルエチリデン
）−（アダマンチリデン）−こはく酸無水物（略称：Ａ
Ｆ）を用いた。光照射によるその構造変化を下記式で示
す。下記式の左側は消色状態、右側は着色状態である。

第１図中８の加熱温度制御装置によって第１図中７の加
熱ボートを１８２℃にし、真空度は５　Ｘ　１０　””
Ｔｏｒｒ、紫外光源としては５００Ｗの超高圧水銀灯に
色ガラスフィルター（ＵＶ−Ｄ３５、東芝製）１０を装
着し３６０ｎｍの輝線を用いて、気相状態にある八Ｐに
紫外光照射しながら真空蒸着を行った。ＡＦの膜厚は３
０００人であった。ＡＦの蒸着が終了してから一度大気
圧下に戻し、今度は通常の光照射なしの蒸着装置でアル
ミニウムを蒸着し、ＡＦ膜の上にアルミニウムの保護層
を２０００人形成させた。その後、５００Ｗの超高圧水
銀灯に色ガラスフィルター（Ｙ−５０、東芝製）を装着
して可視光を照射し、ＡＦを消色状態に戻した。

第２図は光照射なしの従来の方法（ａ）で得たＡＦ薄膜
に紫外光を飽和するまで照射し、次いで可視光を飽和す
るまで照射した薄膜と、本実施例による方法ら）とで得
たＡＦ薄膜の透過率の経時変化〔横軸は時間（日数）、
縦軸は透過率（％）を示す〕を示す。（ａ）は透過法で
測定し、（ｂ）は基板に対して測定光が５°の正反射を
する反射法で測定した。どちらもＡＦの着色状態の吸収
極大波長（５３５ｎｍ）で測定し、基板はどちらも透明
な石英基板を用いた。

従来の方法で得たＡＰ薄膜（ａ）は結晶化により経時的
に白濁が進行し、光の散乱による透過率の減少が観察さ
れた。それに対し、本実施例による方法で得られたＡＦ
薄膜は、安定な無定形状態にあり、更にＡ１保護膜を設
けたため経時的にも安定し、完全に透明のままであった
。

また、アルミニウムの代りにニフッ化マグネシウム（Ｍ
ｇＰｚ）を用いて保護層を設けた場合には、ＡＰ薄膜中
の微結晶粒発生を抑制することができず、透過率は保護
層を設けない場合と同じ速度で低下し白濁化した。ニフ
ッ化マグネシウムはピンホールが多く空気中の水分を透
過させるためＡＦ薄膜中の微結晶粒発生を抑制すること
ができなかった。これに対しアルミニウムは、空気中の
水分を透過させないため、本実施例による方法で得られ
たＡＰ薄膜は、完全に透明のままであった。

実施例２ 通常の蒸着装置を用い、実施例１と同じ蒸着条件（加熱
温度１８２℃、真空度５Ｘ１０−５Ｔｏｒｒ）で紫外光
を照射せずにＡＦを３０００人蒸着した。蒸着したＡＦ
膜を別の蒸着装置に移しアルミニウムの保護層を２００
０人蒸着法により形成し、その後可視光を照射して消色
状態に戻した。

本実施例による方法で得たＡＦ薄膜の透過率の経時変化
を第２図の（Ｃ）に示す。（Ｃ）は基板に対して測定光
が５°の正反射をする反射法で５３５ｎｍの変化を測定
した。第２図の（Ｃ）は、保護層を設けなかった実施例
１の（ａ）が結晶化し白濁化して行くのに対し、非晶質
状態を安定に保てていることが分かる。

光照射しながら得た蒸着膜にＡ１保護膜を形成した実施
例１の第２図の的と比較すると、第２図（Ｃ）は透過率
が約２０％程度劣っているが、これは紫外光照射蒸着方
法を用いなかったために、アルミニウムの保護層を形成
させるまでの僅かな時間の間に微結晶が発生したためで
ある。しかしながら、保護層を形成した後は透過率に変
化が認められず、従来の方法では得られなかった安定な
非晶質膜を形成することができた。

なお、実施例１及び２においては、ＡＩ保護層を蒸着法
により形成しているが、これに限定されることはなく、
スパッタリング等の薄膜形成法により保護層を形成して
もよい。

実施例３ 第３図は実施例３で使用する非晶質膜作製装置の断面概
略図である。第３図において符号１１はペルジャー　１
２は基板、１３はシャッター、１４は試料、１５は加熱
ボート、１６は加熱温度制御装置、１７は仕切り板、１
８はアルミニウム（Ａ＋）　　　１９はアルミニウム蒸
着加熱用のタンタル（Ｔａ）　　・フィラメントを意味
する。

実施例１と同じ条件でＡＦを紫外光を照射しながら蒸着
し、その後形成したＡＰ蒸着膜を大気圧下にさらすこと
なく、そのまま、第３図１９のタンタル・フィラメント
に電流を流してｈｕ熱し、ＡＦ蒸着膜の上にアルミニウ
ムの保護層を２００ＯＡ形成した。実施例１ではこの後
可視光を照射し、ＡＦを消色状態にして非晶質安定性を
測定したが、実施例３では着色状態のまま非晶質安定性
を測定した。

第４図は従来の方法、すなわち光照射なしで蒸着したま
まのＡＦ膜（６）と、本実施例による方法（ｅ）とで得
たＡＦ薄膜の透過スペクトル図〔横軸は時間（日数）、
縦軸は透過率（％）を示すを示す。（ｄ）は透過法で測
定し、（ｅ）は基板に対して測定光が５°の正反射をす
る反射法で測定した。どちらもＡＦの着色状態の吸収極
大波長（５３５ｎｍ）で測定し、基板はどちらも透明な
石英基板を用いた。従来の方法で得たＡＦ薄膜は結晶化
により白濁が進行し、光の散乱による透過率の減少が観
察された。それに対し、本発明による方法で得られたＡ
Ｐ薄膜は、完全に透明のままであった。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の非晶質膜作製〕 方法を用いることにより、従来の薄膜作製方法では、非
晶質の薄膜を安定化させることが困難であった化合物も
、ガラス状の透明な非晶質膜を、安定化させることがで
きるようになった。

したがって、従来、透明な非晶質膜を得ることが不可能
であった化合物も蒸着が可能となり、現在、湿式でしか
薄膜が得られなかった有機物も乾式で薄膜化が可能とな
る。

更にまた、実施例で示したように、従来の方法では結晶
化し白濁化してしまい、不透明な薄膜となるＡＦ膜も非
晶質になり、しかも透明な非晶質のまま、紫外光、可視
光（又は加熱）により可逆な色の着色・消色、いわゆる
フォトクロミズムを効率よく示すので、書換え型の光デ
イスク媒体として用いることができ、高分子分散媒体等
を用いる必要がなく、非晶質のＡＦ単独の薄膜なので、
高ＳＮ比を得ることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図、及び第３図は本発明で使用する有機非晶質薄膜
作製装置の１例の断面概略図、第２図、及び第４図はＡ
Ｐ真空蒸着薄膜の透過スペクトル図である。 １及び１１：ベルジャ−２及び１２：基板、３：紫外光
、４：５００Ｗ超高圧水銀灯、５及び１３：シャッター
　６及び１４：試料、７及び１５：加熱ボート、８及び
１６：加熱温度制御装置、９：石英窓、１０：色ガラス
フィルタ１７：仕切り板、１８ニアルミニウム（ＡＩ）
１９ニアルミニウム蒸着加熱用のタンタル（Ｔａ）・フ
ィラメント 特許出願人　　日本電信電話株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、真空蒸着法による非晶質薄膜形成方法において、得
   られた蒸着膜上に保護層を設けることを特徴とする非晶
   質膜作製方法。 ２、該蒸着を、蒸着中の物質に光を照射しながら行う請
   求項１に記載の非晶質膜作製方法。 ３、該保護層が空気中の水分を透過させない物質で構成
   される請求項１又は２に記載の非晶質膜作製方法。