JPH08262225A - 光学薄膜 - Google Patents
光学薄膜Info
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- JPH08262225A JPH08262225A JP7094555A JP9455595A JPH08262225A JP H08262225 A JPH08262225 A JP H08262225A JP 7094555 A JP7094555 A JP 7094555A JP 9455595 A JP9455595 A JP 9455595A JP H08262225 A JPH08262225 A JP H08262225A
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- film
- transparent conductive
- reflector
- conductive film
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- 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/08—Oxides
- C23C14/086—Oxides of zinc, germanium, cadmium, indium, tin, thallium or bismuth
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】本発明は高い光屈折率の透明導電膜と低い光屈
折率の該膜を用いた無反射コ−ティング層、光学干渉フ
ィルタや反射器等の光学薄膜、並びにそれらを製造する
ために使用されるスパッタタ−ゲット材を提供すること
を目的とする。 【構成】この目的は、光屈折率約２．４のＺｎ2Ｉｎ2Ｏ
5を主成分とする透明導電膜またはその混晶組成の該
膜、光屈折率約１．６のＩｎＧａＯ3を主成分とする透
明導電膜またはその混晶組成の該膜、あるいはまた光屈
折率がいずれも約２．０のじゅうらいのＺｎＯ系、Ｓｎ
Ｏ2、あるいはＩｎ2Ｏ3系該膜を積層して作製した無反
射コ−ティング層、光学干渉フィルタや反射器等の光学
薄膜、および粉末タ−ゲットもしくは焼結体タ−ゲット
を用いて達成できる。
折率の該膜を用いた無反射コ−ティング層、光学干渉フ
ィルタや反射器等の光学薄膜、並びにそれらを製造する
ために使用されるスパッタタ−ゲット材を提供すること
を目的とする。 【構成】この目的は、光屈折率約２．４のＺｎ2Ｉｎ2Ｏ
5を主成分とする透明導電膜またはその混晶組成の該
膜、光屈折率約１．６のＩｎＧａＯ3を主成分とする透
明導電膜またはその混晶組成の該膜、あるいはまた光屈
折率がいずれも約２．０のじゅうらいのＺｎＯ系、Ｓｎ
Ｏ2、あるいはＩｎ2Ｏ3系該膜を積層して作製した無反
射コ−ティング層、光学干渉フィルタや反射器等の光学
薄膜、および粉末タ−ゲットもしくは焼結体タ−ゲット
を用いて達成できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光屈折率の異なる透明導
電膜を積層して作製した光学薄膜並びにそれらを製造す
るために使用されるスパッタリングタ−ゲット材に関す
る。
電膜を積層して作製した光学薄膜並びにそれらを製造す
るために使用されるスパッタリングタ−ゲット材に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】各種光学素子、特に、無反射コ−ティン
グ膜、光学干渉フィルタ、ブラックリフレクタの製造に
は各種の光学薄膜が必要不可欠である。従来、これらを
製造するために用いられている該薄膜は高い光屈折率を
有する酸化チタン（ＴｉＯ2）や低い光屈折率を有する
シリコン酸化膜（ＳｉＯ2）を単層もしくは多重に積層
したものが使用されている。
グ膜、光学干渉フィルタ、ブラックリフレクタの製造に
は各種の光学薄膜が必要不可欠である。従来、これらを
製造するために用いられている該薄膜は高い光屈折率を
有する酸化チタン（ＴｉＯ2）や低い光屈折率を有する
シリコン酸化膜（ＳｉＯ2）を単層もしくは多重に積層
したものが使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、この
ような光学薄膜は殆どが絶縁物であり、従ってその用途
が限定され多様化するニ−ズに対応できないという問題
があった。
ような光学薄膜は殆どが絶縁物であり、従ってその用途
が限定され多様化するニ−ズに対応できないという問題
があった。
【０００４】本発明は、このような社会的要請に応える
ため、光屈折率が殆ど同じ値を持つため、やはりその用
途が限定されていた従来形透明導電膜の欠点をカバ−す
る、種々の光屈折率を実現できる新しい透明導電膜を用
いて作製した各種光学薄膜、並びにそれらを製造するた
めに使用されるスパッタリングタ−ゲット材を提供する
ことを目的とする。
ため、光屈折率が殆ど同じ値を持つため、やはりその用
途が限定されていた従来形透明導電膜の欠点をカバ−す
る、種々の光屈折率を実現できる新しい透明導電膜を用
いて作製した各種光学薄膜、並びにそれらを製造するた
めに使用されるスパッタリングタ−ゲット材を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】この目的は、光屈折率
約２．４のＺｎ2Ｉｎ2Ｏ5を主成分とする透明導電膜ま
たはその混晶組成の該膜、光屈折率約１．６のＩｎＧａ
Ｏ3を主成分とする透明導電膜またはその混晶組成の該
膜、あるいはまた光屈折率がいずれも約２．０の従来の
ＺｎＯ系、ＳｎＯ2系、あるいはＩｎ2Ｏ3系該膜を積層
して作製した無反射コ−ティング膜、光学干渉フィルタ
あるいは反射器（ブラックリフレクタ）を提供すること
により、従来にない透明で導電性を有する全く新しい各
種の光学薄膜を提供することにより達成できる。
約２．４のＺｎ2Ｉｎ2Ｏ5を主成分とする透明導電膜ま
たはその混晶組成の該膜、光屈折率約１．６のＩｎＧａ
Ｏ3を主成分とする透明導電膜またはその混晶組成の該
膜、あるいはまた光屈折率がいずれも約２．０の従来の
ＺｎＯ系、ＳｎＯ2系、あるいはＩｎ2Ｏ3系該膜を積層
して作製した無反射コ−ティング膜、光学干渉フィルタ
あるいは反射器（ブラックリフレクタ）を提供すること
により、従来にない透明で導電性を有する全く新しい各
種の光学薄膜を提供することにより達成できる。
【０００６】本発明に成る光学薄膜の主要な部分を占め
る透明導電膜は、例えば高周波マグネトロンスパッタ法
により作製することができる。本発明の該膜の製造方法
としては、この方法に限定されるものではなく、イオン
プレーティング法、真空蒸着法、化学気相結晶成長法や
エレクトロンサイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）プラズマを
用いた有機金属化学気相結晶成長（ＭＯＣＶＤ）法等の
公知の膜形成技術が利用できる。
る透明導電膜は、例えば高周波マグネトロンスパッタ法
により作製することができる。本発明の該膜の製造方法
としては、この方法に限定されるものではなく、イオン
プレーティング法、真空蒸着法、化学気相結晶成長法や
エレクトロンサイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）プラズマを
用いた有機金属化学気相結晶成長（ＭＯＣＶＤ）法等の
公知の膜形成技術が利用できる。
【０００７】
【作用】本発明で提案している光学薄膜を構成する透明
導電膜の１つは従来利用されているＺｎＯ系、ＳｎＯ2
系、あるいはＩｎ2Ｏ3系であり、いずれの膜の光屈折率
も約２．０とほぼ同じ値である。従ってこれらの膜だけ
では無反射コ−ティング膜、光学干渉フィルタあるいは
反射器（ブラックリフレクタ）といった高機能な薄膜を
作製することはできない。そこで大きな光屈折率を有す
るＺｎ2Ｉｎ2Ｏ5系透明導電膜と小さな光屈折率のＩｎ
ＧａＯ3系透明導電膜に着目すると、従来の上記透明導
電膜が光学薄膜の構成要素としてにわかに重要性が高ま
ってくることは明かである。即ち、従来型透明導電膜の
上に、Ｚｎ2Ｉｎ2Ｏ5透明導電膜を形成したり、あるい
はＩｎＧａＯ3透明導電膜を形成したり、あるいはＺｎ2
Ｉｎ2Ｏ5透明導電膜の上にＩｎＧａＯ3系透明導電膜を
形成することによって光閉じ込め効果や無反射コ−ティ
ングが期待できる。しかも構成要素はいずれも透明導電
膜であるという従来の光学薄膜に見られない新規な特徴
を生み出すという作用効果がある。
導電膜の１つは従来利用されているＺｎＯ系、ＳｎＯ2
系、あるいはＩｎ2Ｏ3系であり、いずれの膜の光屈折率
も約２．０とほぼ同じ値である。従ってこれらの膜だけ
では無反射コ−ティング膜、光学干渉フィルタあるいは
反射器（ブラックリフレクタ）といった高機能な薄膜を
作製することはできない。そこで大きな光屈折率を有す
るＺｎ2Ｉｎ2Ｏ5系透明導電膜と小さな光屈折率のＩｎ
ＧａＯ3系透明導電膜に着目すると、従来の上記透明導
電膜が光学薄膜の構成要素としてにわかに重要性が高ま
ってくることは明かである。即ち、従来型透明導電膜の
上に、Ｚｎ2Ｉｎ2Ｏ5透明導電膜を形成したり、あるい
はＩｎＧａＯ3透明導電膜を形成したり、あるいはＺｎ2
Ｉｎ2Ｏ5透明導電膜の上にＩｎＧａＯ3系透明導電膜を
形成することによって光閉じ込め効果や無反射コ−ティ
ングが期待できる。しかも構成要素はいずれも透明導電
膜であるという従来の光学薄膜に見られない新規な特徴
を生み出すという作用効果がある。
【０００８】以下、本発明を実施例により説明する。
【実施例 １】高周波マグネトロンスパッタ法によりコ
ーニング７０５９ガラス上に作成された平均可視光透過
率８５％、電気抵抗率４×１０-4Ωcmの特性を持つＺｎ
Ｏ：Ａｌ（Ａｌ＝２ｗｔ％）薄膜の上に、同じ作製条件
で厚さ約１００ｎｍのＩｎＧａＯ3透明導電膜を形成し
た。また、Ｚｎ2Ｉｎ2Ｏ5透明導電膜の上にも同様に該
ＩｎＧａＯ3透明導電膜を約８０ｎｍ形成し、無反射コ
−ティング層を作製することができた。いずれの場合で
も、膜が剥がれたりする事なく平滑な膜形成を実現でき
た。また、ＳｎＯ2系、Ｉｎ2Ｏ3系およびＩＴＯ系の内
少なくとも１種の酸化物系透明導電膜と該透明導電膜を
積層して成膜することは何ら支障なかった。
ーニング７０５９ガラス上に作成された平均可視光透過
率８５％、電気抵抗率４×１０-4Ωcmの特性を持つＺｎ
Ｏ：Ａｌ（Ａｌ＝２ｗｔ％）薄膜の上に、同じ作製条件
で厚さ約１００ｎｍのＩｎＧａＯ3透明導電膜を形成し
た。また、Ｚｎ2Ｉｎ2Ｏ5透明導電膜の上にも同様に該
ＩｎＧａＯ3透明導電膜を約８０ｎｍ形成し、無反射コ
−ティング層を作製することができた。いずれの場合で
も、膜が剥がれたりする事なく平滑な膜形成を実現でき
た。また、ＳｎＯ2系、Ｉｎ2Ｏ3系およびＩＴＯ系の内
少なくとも１種の酸化物系透明導電膜と該透明導電膜を
積層して成膜することは何ら支障なかった。
【０００９】
【実施例 ２】実施例１の方法、条件でＺｎ2Ｉｎ2Ｏ5
／ＩｎＧａＯ3／Ｚｎ2Ｉｎ2Ｏ5のλ／４型多層膜から成
るファブリ・ペロー形干渉フィルタを作成した。この場
合もＺｎ2Ｉｎ2Ｏ5とＩｎＧａＯ3とのなじみは良く、剥
がれたりすることはなかった。また５００nmを中心波長
に持つ単色フィルターを構成したところ、最大透過率は
８０％であった。さらに５％透過率における波長幅は１
５０nmであった。いずれの値も実用上十分なものであ
る。またコーニングガラス基板の替わりに無反射コーテ
ィング層や一般の光学フィルタ−用コーティング層が形
成された基板上にも同様に支障なくＺｎ2Ｉｎ2Ｏ5薄膜
を形成することができた。
／ＩｎＧａＯ3／Ｚｎ2Ｉｎ2Ｏ5のλ／４型多層膜から成
るファブリ・ペロー形干渉フィルタを作成した。この場
合もＺｎ2Ｉｎ2Ｏ5とＩｎＧａＯ3とのなじみは良く、剥
がれたりすることはなかった。また５００nmを中心波長
に持つ単色フィルターを構成したところ、最大透過率は
８０％であった。さらに５％透過率における波長幅は１
５０nmであった。いずれの値も実用上十分なものであ
る。またコーニングガラス基板の替わりに無反射コーテ
ィング層や一般の光学フィルタ−用コーティング層が形
成された基板上にも同様に支障なくＺｎ2Ｉｎ2Ｏ5薄膜
を形成することができた。
【００１０】
【実施例 ３】実施例１の方法、条件で、ａ−Ｓｉや単
結晶Ｓｉ太陽電池用透明電極、ＥＬＤおよびＬＣＤ用透
明電極として使用されている酸化物系透明導電膜上に、
あるいはそれらの透明電極としてλ／４厚のＺｎ2Ｉｎ2
Ｏ5透明導電膜を形成した。その結果該酸化物系のみを
使用した場合に比べ表面反射率を０．５％以下におさえ
る無反射コーティングを実現できた。
結晶Ｓｉ太陽電池用透明電極、ＥＬＤおよびＬＣＤ用透
明電極として使用されている酸化物系透明導電膜上に、
あるいはそれらの透明電極としてλ／４厚のＺｎ2Ｉｎ2
Ｏ5透明導電膜を形成した。その結果該酸化物系のみを
使用した場合に比べ表面反射率を０．５％以下におさえ
る無反射コーティングを実現できた。
【００１１】
【実施例 ４】実施例２と同様にして、λ／４厚のＺｎ
Ｏ：Ａｌ透明導電膜とＺｎ2Ｉｎ2Ｏ5透明導電膜とを交
互に多重積層し、それぞれの光屈折率と膜厚を精密に制
御して成膜した結果、波長１４００nmでシャープな赤外
線遮断特性をもつフィルタや、ＬＣＤ用カラーフィルタ
として有望な可視光域の任意の波長でシャープなバンド
パス特性を有する単色フィルタを形成することができ
た。
Ｏ：Ａｌ透明導電膜とＺｎ2Ｉｎ2Ｏ5透明導電膜とを交
互に多重積層し、それぞれの光屈折率と膜厚を精密に制
御して成膜した結果、波長１４００nmでシャープな赤外
線遮断特性をもつフィルタや、ＬＣＤ用カラーフィルタ
として有望な可視光域の任意の波長でシャープなバンド
パス特性を有する単色フィルタを形成することができ
た。
【００１２】実施例１〜４の光学薄膜の作製において、
用いた各種透明導電膜は該膜の原料粉末から成るタ−ゲ
ット材を用い高周波マグネトロンスパッタ法により作製
したが、同様の結果は焼結体タ−ゲットを用いた直流マ
グネトロンスパッタ法によっても作製できることを確認
した。
用いた各種透明導電膜は該膜の原料粉末から成るタ−ゲ
ット材を用い高周波マグネトロンスパッタ法により作製
したが、同様の結果は焼結体タ−ゲットを用いた直流マ
グネトロンスパッタ法によっても作製できることを確認
した。
【００１３】本発明になる光学薄膜は、前記実施例のみ
に限定されるものではなく、種々の組み合わせから成る
装飾用ガラスコ−ティング膜、可視光選択透過膜、導電
性を利用する新しいその他の光学薄膜、透明帯電防止膜
等種々の用途に利用できる事は言うまでもない。
に限定されるものではなく、種々の組み合わせから成る
装飾用ガラスコ−ティング膜、可視光選択透過膜、導電
性を利用する新しいその他の光学薄膜、透明帯電防止膜
等種々の用途に利用できる事は言うまでもない。
【発明の効果】本発明によれば、約２．４という高い光
屈折率と１０-4Ωcm台という抵抗率を有するこれまでに
ない新しい透明導電膜から成る光学薄膜を提供でき、多
くのオプトエレクトロニクス素子の高機能化を図ること
が可能となった。簡単な成膜プロセスに加え、該膜は多
様なエッチング特性を持っているためパタ−ニングも単
純となり低コスト化が図れるという効果がある。たとえ
ば太陽電池の受光面に該膜を利用することにより光閉じ
込め効果がえられ、活性層側界面を凹凸にする等の工程
は不要となる。該膜の組成を制御することにより抵抗率
や光屈折率を制御することができる。その結果、光学薄
膜に対する多様なニ−ズに対応できる効果が得られた。
屈折率と１０-4Ωcm台という抵抗率を有するこれまでに
ない新しい透明導電膜から成る光学薄膜を提供でき、多
くのオプトエレクトロニクス素子の高機能化を図ること
が可能となった。簡単な成膜プロセスに加え、該膜は多
様なエッチング特性を持っているためパタ−ニングも単
純となり低コスト化が図れるという効果がある。たとえ
ば太陽電池の受光面に該膜を利用することにより光閉じ
込め効果がえられ、活性層側界面を凹凸にする等の工程
は不要となる。該膜の組成を制御することにより抵抗率
や光屈折率を制御することができる。その結果、光学薄
膜に対する多様なニ−ズに対応できる効果が得られた。
Claims (5)
- 【請求項 １】基体上に、光屈折率の異なる透明導電膜
を積層して作製したことを特徴とする無反射コ−ティン
グ膜、光学干渉フィルタあるいは反射器（ブラックリフ
レクタ）。 - 【請求項 ２】請求項１記載の透明導電膜が、光屈折率
約２．４のＺｎ2Ｉｎ2Ｏ5を主成分とする該膜、光屈折
率約１．６のＩｎＧａＯ3を主成分とする該膜、あるい
は光屈折率約２．０の従来のＺｎＯ系、ＳｎＯ2系、Ｉ
ｎ 2Ｏ3系を主成分とする該膜である請求項１記載の無
反射コ−ティング膜、光学干渉フィルタあるいは反射器
（ブラックリフレクタ）。 - 【請求項 ３】基体上に高い光屈折率を持つ透明導電膜
と低い光屈折率の透明導電膜とを交互に多重積層して作
製したことを特徴とする請求項１または２記載の無反射
コ−ティング膜、光学干渉フィルタあるいは反射器（ブ
ラックリフレクタ）。 - 【請求項 ４】前記請求項１または３記載の基体がガラ
スまたはプラスチックである請求項１２、または３記載
の無反射コ−ティング膜、光学干渉フィルタあるいは反
射器（ブラックリフレクタ）。 - 【請求項 ５】前記請求項１，２，３または４の透明導
電膜を製造するために使用されるスパッタリングタ−ゲ
ット材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09455595A JP3691106B2 (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | 光学薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09455595A JP3691106B2 (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | 光学薄膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08262225A true JPH08262225A (ja) | 1996-10-11 |
| JP3691106B2 JP3691106B2 (ja) | 2005-08-31 |
Family
ID=14113572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09455595A Expired - Fee Related JP3691106B2 (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | 光学薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3691106B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007083661A1 (ja) * | 2006-01-23 | 2007-07-26 | Sony Corporation | 光学ローパスフィルタ |
| JP2007258277A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Matsushita Electric Works Ltd | 半導体発光素子 |
| JP2015031942A (ja) * | 2013-08-07 | 2015-02-16 | セイコーエプソン株式会社 | 光フィルター、光学モジュール、電子機器および光フィルターの製造方法 |
-
1995
- 1995-03-27 JP JP09455595A patent/JP3691106B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007083661A1 (ja) * | 2006-01-23 | 2007-07-26 | Sony Corporation | 光学ローパスフィルタ |
| US8437084B2 (en) | 2006-01-23 | 2013-05-07 | Sony Corporation | Optical low-pass filter |
| JP2007258277A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Matsushita Electric Works Ltd | 半導体発光素子 |
| JP2015031942A (ja) * | 2013-08-07 | 2015-02-16 | セイコーエプソン株式会社 | 光フィルター、光学モジュール、電子機器および光フィルターの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3691106B2 (ja) | 2005-08-31 |
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