JPH11271507A - ４つのスパッタ層を有する広帯域反射防止被膜 - Google Patents

４つのスパッタ層を有する広帯域反射防止被膜

Info

Publication number
JPH11271507A
JPH11271507A JP10373638A JP37363898A JPH11271507A JP H11271507 A JPH11271507 A JP H11271507A JP 10373638 A JP10373638 A JP 10373638A JP 37363898 A JP37363898 A JP 37363898A JP H11271507 A JPH11271507 A JP H11271507A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
refractive index
coating
substrate
index
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10373638A
Other languages
English (en)
Inventor
Ronald E Laird
イー レアード ロナルド
Charles K Carniglia
ケイ カーニグリア チャールズ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Messer LLC
Original Assignee
BOC Group Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BOC Group Inc filed Critical BOC Group Inc
Publication of JPH11271507A publication Critical patent/JPH11271507A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11—Anti-reflection coatings
    • G02B1/113—Anti-reflection coatings using inorganic layer materials only
    • G02B1/115—Multilayers
    • G02B1/116—Multilayers including electrically conducting layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/3411—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials
    • C03C17/3417—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials all coatings being oxide coatings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11—Anti-reflection coatings
    • G02B1/113—Anti-reflection coatings using inorganic layer materials only
    • G02B1/115—Multilayers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/16—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements having an anti-static effect, e.g. electrically conducting coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00—Coatings on glass
    • C03C2217/70—Properties of coatings
    • C03C2217/73—Anti-reflective coatings with specific characteristics
    • C03C2217/734—Anti-reflective coatings with specific characteristics comprising an alternation of high and low refractive indexes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00—Coatings on glass
    • C03C2217/90—Other aspects of coatings
    • C03C2217/94—Transparent conductive oxide layers [TCO] being part of a multilayer coating
    • C03C2217/948—Layers comprising indium tin oxide [ITO]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
    • Y10T428/2495—Thickness [relative or absolute]
    • Y10T428/24967—Absolute thicknesses specified
    • Y10T428/24975—No layer or component greater than 5 mils thick

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 四層を含む広帯域多層反射防止膜を、直列マ
グネトロンスパッタリング機械で堆積するために設計す
ること。 【解決手段】 第３層３０の基板からの光学厚さを低反
射率帯の中心で１／４波長より低くし、第２層２８及び
第４層３２を二酸化ケイ素で作る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、基板用の
多層反射防止被膜、特に、スパッタリングによって透明
又は半透明の基板上に堆積させた可視又は近赤外光用の
多層反射防止被膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】最も単純な反射防止（ＡＲ）被膜は、堆
積される基板の屈折率より小さい屈折率ｎを有する透明
材料の単一層である。J.Strongの「On a Method of Dec
reasing the Reflection from Nonmetallic Substrate
s」、J. Opt. Soc. Am.、vol. 26 、73〜74頁、1936年
１月、によれば、層の最適屈折率ｎは、基板の屈折率の
２乗根に等しい。層の光学厚さ（層の実際の厚さｄのｎ
倍）は、一般に、反射率を減少しようとするスペクトル
領域の中心波長の約１／４である。可視光において、こ
の中心波長は、約５１０又は５２０nmである。そのよう
な単一層被膜は、中心波長で最小の反射率を生む。全て
の他の隣接波長において、反射率は最小値より高いが、
非被覆基板の反射率よりは低い。屈折率１．５２のガラ
ス基板を、屈折率１．３８を有する１／４波長のMgF2の
層でコーティングすると、ガラスの反射率は、中心波長
で約４．２６％から約１．２６％に減少する。
【０００３】多層ＡＲ被膜は、典型的に基板上に透明誘
電性材料の２種以上の層を堆積させることによって生成
させる。１つのタイプの多層ＡＲ被膜は、基板より低い
屈折率を有する層からなり、基板表面から屈折率の低下
の順に外側に並ぶ。L.Young、「Antireflection Coatin
gs on Glass」、Applied Optics、４、 366〜367 頁、1
965年、及び米国特許第5262633 号明細書を参照。更に
一般的な多層ＡＲ被膜は、基板の屈折率より高い屈折率
を有する１以上の層を含む。最も単純な、そのような多
層ＡＲ被膜は、２層からなる。基板上の第１の層は、中
心波長において１／４波長よりも低い光学厚さを有する
高屈折率層(high-index)である。この層に続くのは、中
心波長で１／４波長より大きな光学厚さを有する低屈折
率層(low-index) である。米国特許第2281474 号及び第
2782676 号明細書を参照。そのような被膜は、一般に中
心波長でほぼ屈折率０に達することができる。このタイ
プの被膜の不利な点は、中心波長の両側で、反射率が急
激に増加することである。従って、中心波長が可視スペ
クトル内にあれば、可視スペクトル中のある波長におけ
る反射率の値は、単一層ＡＲ被膜における値よりも非常
に高く、多くの場合非被覆基板自体より高い。Ｖ型の反
射率曲線のため、このタイプのＡＲ被膜は、しばしばＶ
コート設計と呼ばれる。
【０００４】２層ＡＲ被膜の特別な場合は、高屈折率層
が屈折率の特定の値を有する場合に生じる。ｎH は高屈
折率層の率、ｎL は低屈折率層の率、ｎS は基板の屈折
率とする。ｎH 2 ＝ｎS ｎL 2 であれば、中心波長で０
の反射率を与えるための正確な高及び低屈折率層の光学
厚さ(the correct optical thickness) は、共に中心波
長の１／４である。この設計は、時にはクオーター−ク
オータ−(QQ)ＡＲ被膜と呼ばれる。Mussetら、「Multil
ayer Anti-reflection Coatings 」、Progressin Optic
s 8、 201〜237 頁、1970年参照。例えば、ガラス基板
が屈折率ｎS ＝１．５２、低屈折率外側層が、率ｎL ＝
１．３８を有するとき、ＱＱ設計に対する高屈折率層の
正確な率(correct index) ｎH は１．７０である。ＱＱ
設計の働きを記述する１つの方法は、例えば高屈折率第
１層が、基板の有効利用率を、低屈折率第２層が中心波
長で完全なＡＲ被膜を与え得るような値に引き上げるこ
とである。
【０００５】単純な広帯域ＡＲ被膜は、３つの層からな
る。ガラス基板に堆積された三層ＡＲ被膜の第１層は、
一般に中間の屈折率を有し、具体的には、基板よりも高
く、光学厚さは中心波長の約１／４である。第２層は、
高い屈折率を有し、具体的には、第１層よりも高く、光
学厚さは中心波長の約１／２である。第３層は、低い屈
折率を有し、特に第１層より低く、一般に基板より低
く、光学厚さは中心波長の１／４である。この三層の設
計は、Gaiserの米国特許第2478385 号明細書、Thelenの
米国特許第3185020 号明細書、及びLockhartらの「Thre
e-Layered Reflection Reducing Coatings」、J. Opt.
Soc. Am.、37、 689〜694 頁、1947年に記載されてい
る。この三層ＡＲ被膜は、しばしばクオーター−ハーフ
−クオーター(QHQ) 設計と呼ばれる。ＱＨＱ設計の働き
を記述する１つの方法は、例えば中間屈折率の第１層は
基板の効果的な屈折率を上げ、高屈折率の第２層は広帯
域性能を与え、低屈折率の第３層は、反射防止特性を与
えることである。
【０００６】三層設計の不利な点は、三層の屈折率が最
適性能を与えるための特定値を有さなければならないこ
とである。第１層の屈折率の選択及び制御は、特に重要
である。特定の屈折率の値からのずれは、層の厚さを変
化させても補正できない。三層ＡＲ被膜の種々の変更
は、この不利益を克服するためになされた。例えば、一
つには、第２層を２種の材料の混合物から形成して最適
の屈折率を達成することが、米国特許第3604784 号明細
書に開示されている。また一つには、第２層をそれぞれ
中心波長の１／４である光学厚さを有する、２種の高屈
折率層に取って換えることが、米国特許第3463574 号明
細書に開示されている。基板の屈折率より低い屈折率及
び中心波長の１／２の光学厚さを有する第４層を、中間
屈折率層と基板との間に加え得ることが、米国特許第37
81090 号明細書に開示されている。種々の屈折率の１／
４波長及び１／２波長の厚さの層を含む種々のＡＲ被膜
は、Mussetら、1970年、及びBaumeisterら、「Applicat
ion of Linear Programming to Antireflection Coatin
g Design」、J. Opt. Soc. Am.、67、1039〜1045頁、19
77年に記述されている。
【０００７】他の広帯域ＡＲ被膜は、Millendorferの米
国特許第3235397 号明細書によって開示された。このＡ
Ｒ被膜は、２種の材料の４種以上の交互層からなり、こ
れらの層は、交互に高い及び低い屈折率を有する。この
方法を用いると、広帯域ＡＲ被膜の特性は、低屈折率材
料がＭｇＦ2 の屈折率（一般的に約１．３８未満）と近
似した屈折率を有する場合に、高屈折率材料の領域を使
用して達成され得る。近似のＡＲ被膜は、米国特許第54
0888号及び第3761160 号の明細書に記述されている。上
述したＡＲ被膜は、一般的に熱蒸着(thermal evaporati
on) によって堆積される。具体的に述べると、ＭｇＦ2
は、熱蒸着によってのみ容易に堆積され得る。加えて、
熱蒸着による層の堆積にかかる時間は、通常、全製造時
間のほんの一部でしかない。熱蒸着による被膜の製造
は、被膜チャンバーを完全に排気する(pump down) 時
間、基板を加工温度に加熱する時間、基板を被覆後に冷
却する時間を含んでもよい。ＡＲ被膜の層の数、厚さ、
及び特定の材料は、全製造時間又はコストに重大な影響
を与えないだろう。
【０００８】マグネトロンスパッタリングは、広範囲で
商業的な被膜に応用するために最もよく使用される。マ
グネトロンスパッタリングは、選択した材料のターゲッ
トを強い磁石に極めて接近して、直流あるいは交流電源
のいずれかを使用してスパッタすることを含む。米国特
許第4166018 号及び第4046659 号明細書を参照。多くの
誘電性材料は、金属ターゲットから、酸素のような反応
性スパッタリングガスを用いて反応的にスパッタされ
る。マグネトロンスパッタリングを直列システムで行っ
て、建築の及び自動車の窓ガラスにおける熱制御被膜を
堆積させてもよく、及びコンピュータモニター又はテレ
ビに使用されるガラス又は陰極線管(CRT)上にＡＲ被膜
を堆積させてもよい。直列スパッタリングシステムにお
いて、被覆される物体は、入口ロックを通って、その後
一連のスパッタ源（いわゆるカソード、又はターゲッ
ト）を含む真空チャンバーを通る。カソード及びターゲ
ットの語は、しばしば相互に交換可能であるが、厳密に
言うとターゲットは、スパッタされる材料であり、カソ
ードは、スパッタリング工程ができるために必要なター
ゲット、磁石及び電気的結合を含む。被覆の後、材料
は、出口ロックを通る。
【０００９】直列スパッタリングシステムにおいて、加
熱及び排気は、コーティングと同時に行われる。従っ
て、ある部分では（もし必要であれば）加熱し、またあ
る部分では排気する一方で、他の部分では被覆する。従
って、層を堆積するのに費やす時間は、重要な要素であ
る。この時間は、層の厚さ及び被膜に選ばれた材料の堆
積速度に依存する。被膜が、堆積速度の遅い材料の薄層
を要求すると、層を被覆するのに長時間を要するのでシ
ステムの処理量は低くなり、多くのスパッタリングカソ
ードが、所望の処理量を維持するのに十分速く層を堆積
する必要があるので、直列システムは長くなり、それ故
高価になるだろう。一般に熱蒸着工程で使用される多く
の材料、特にフッ化物と硫化物は、容易にスパッタリン
グされない。特に、低屈折率材料であるＭｇＦ2 は、ス
パッタリングシステム内で実際はほとんど堆積され得な
い。加えて、高屈折率材料のＴｉＯ 2 は、極めて遅いス
パッタ堆積速度を有する。従って、ＴｉＯ2 は、熱蒸着
には望ましい材料であるが、大規模直列スパッタリング
システムで使用すると、低い処理量又は高い被膜機コス
トというペナルティを払うことになる。
【００１０】従来のＡＲ被膜の主な改良は、ロック(Roc
k)の米国特許第3432225 号明細書によって紹介された。
ロックのＡＲ被膜は、２つの被膜材料からできていて、
一方の材料は、一般に２より大きな高屈折率を有し、他
方は、一般に基板の屈折率より低い低屈折率を有する。
ロックのＡＲ被膜は、４つの層からなる。第１の層は、
基板に隣接する高屈折率材料であり、反射防止帯の中心
波長の約１／１０である光学厚さを有する。基板から２
番目の層は、低屈折率材料であって、中心波長の約１／
１０の光学厚さを有する。基板から３番目の層は、高屈
折率材料であって、中心波長の約１／２の光学厚さを有
し、外側の層は、低屈折率材料であって、中心波長の約
１／４の光学厚さを有する。ロックのＡＲ被膜の利点
は、特定の屈折率値を有する材料は要求されず、層の厚
さを調節して、可能な材料の屈折率の範囲に対し、可視
スペクトルの全域にわたって低反射率値を与えることが
できることにある。
【００１１】ロックのＡＲ被膜の設計基準は、ロックの
特許において、極座標相図、より一般的には、円図と呼
ばれる作図によって記述される。円図の記述について
は、Apfel の「Graphics in Optical Coating Desig
n」、Applied Optics 11 、1303〜1321頁、1972年を参
照されたい。円図によるロックのＡＲ被膜の重要な特徴
は、第３層が最終層の円区域の左側に完全に横たわる十
分な円を生じることである。ロックのＡＲ被膜の働きを
記述する一つの方法によって、例えば、最初の２つの層
が、基板の有効な屈折率を上げ、半波長の厚さの第３層
が広域帯特性を与え、最終層が反射防止特性を与えるこ
とになる。この記述は、ロックのＡＲ被膜の最初の２層
が三層ＡＲの中間屈折率第１層の機能を果たすこと以外
は、三層ＡＲの記述に類似する。
【００１２】蒸着被膜に対し、ロックのＡＲ被膜は、広
域帯ＡＲ被膜の問題に対して経済的な解決となる。ロッ
クのＡＲ被膜は、２種の被膜材料しか要求せず、この被
膜は、ＡＲ被膜を広範囲の屈折率を有する基板に堆積す
るために使用され得る。高屈折率層の厚さが問題となら
ないのは、前記の通り、蒸着ＡＲ被膜において、通常、
堆積時間は被膜の製造に要する全時間のわずかな一部分
だからである。蒸着によって堆積した高屈折率層に適し
たいくつかの高屈折率材料が存在し、例えば、Ｔｉ
Ｏ2 、ＨｆＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｔａ2 Ｏ5 、Ｎｂ2 Ｏ5 及
びその混合物、若しくはこれらと他の材料との混合物が
ある。ロックのＡＲ被膜は、ほとんどの可視ＡＲ被膜設
計の基礎となった。基板の屈折率や低屈折率材料の屈折
率に依存して、最も広範な低反射領域を与えるための１
／２波長層に対して最適な屈折率であってもよい。ロッ
クのＡＲ被膜の種類は、１／２波長の第３層が種々の屈
折率の２以上の副層(sublayer)に細分化されて、低反射
領域の幅を改善し得る。Laird ら、「Durable Conducti
ve Anti-reflection Coatings for Glass & Plastic Su
bstrates」、Soc. Vacuum Coaters 、39th Annual Tech
nical Conrference Proceedings 、 361〜365 頁、1996
年、及び米国特許第4128303 号明細書を参照のこと。
【００１３】スパッタＡＲ被膜の場合、高屈折率第３層
に対する光学の観点から好ましい材料は、その高い屈折
率から、ＴｉＯ2 である。しかしながら、ＴｉＯ2 は、
遅い堆積速度を有する。遅い速度は、非常に高い出力の
ときに、ＴｉＯ2 の流出によって部分的にしか補わな
い。従って、スパッタカソードのかなりの時間及び数
は、厚い第３層のスパッタリングに充てなければならな
い。更なる問題は、温度感受性材料のスパッタリングで
起こり、例えば、約６０℃を超える温度で取り扱えない
プラスチックフィルム、約１５０℃を超える温度にさら
すことができないＣＲＴで起こる。この場合、ＴｉＯ2
スパッタ源の高い出力は、容易に基板を過熱し得る。過
熱を避けるために、ＴｉＯ2 ターゲットを、より低い出
力で作動することができるが、非常に遅い被膜工程を費
やすだけであり、又はより多くのＴｉＯ2 ターゲットが
要求されるだけである。
【００１４】より経済的な方法で高屈折率第３層を被覆
する問題に対するいくつかの解答は、既に提案されてい
る。例えば、ＴｉＯ2 の代わりにＮｂ2 Ｏ5 を使用する
ことが、米国特許第5372874 号明細書、及び第5450238
号明細書に開示され、Ｎｂ2Ｏ5 堆積速度はＴｉＯ2 の
約２倍速い。従って、Ｎｂ2 Ｏ5 を使用すれば、２つの
要素によって高屈折率第３層を堆積するために要求され
るカソードの数又は時間は減少するだろう。Ｎｂ2 Ｏ5
を使用する不利益は、ニオブスパッタターゲットのコス
トが、類似するチタンターゲットの約５倍であることで
ある。同様に、他の高屈折率材料が、高屈折率層に使用
されてもよい。ある選択肢は、高屈折率１／２波長層を
２つの１／４波長層に、一方はＴｉＯ2 、もう一方はＺ
ｎＯのような高屈折率材料に分割することである。米国
特許第5105310 号及び第5270858号明細書参照。これ
は、ＡＲ被膜の全体的なコストを改善する一方で、被膜
の耐久性に欠点があるので、ＺｎＯは吸湿性の傾向にあ
る。加えて、ＴｉＯ2 の１／４波長と共にまだ残ってい
た。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】これまで、マグネトロ
ンスパッタリングによって経済的に広域帯ＡＲ被膜を製
造する全ての試験は、ロックのＡＲ被膜に基づいてい
て、この被膜は、具体的には高屈折率第３層又は約１／
２波長の厚さのこの第３層の同等物を有する。本発明の
目的は、高屈折率第３層の光学厚さが１／４波長未満で
ある広域帯ＡＲ被膜を提供することにある。本発明の更
なる目的は、ロックのＡＲ被膜設計に基づくＡＲ被膜よ
りも、直列マグネトロンスパッタリングによって製造す
るようなかなり経済的なＡＲ被膜を提供することにあ
る。
【００１６】
【課題を解決するための手段】発明の概要 本発明は、マグネトロンスパッタリングによって有利に
作られるＡＲ被膜に関する。好ましくは四層被膜態様で
あって、本発明は、比較的薄い高屈折率第３層を使用
し、二酸化ケイ素を低屈折率層の材料として使用するも
のに関する。高屈折率層は、好ましくは高屈折率さゆえ
にＴｉＯ2 が使用される。しかしながら、ＴｉＯ2 は、
比較的ゆっくりスパッタリングする。高屈折率第３層の
光学厚さは、ＡＲ被膜の中心波長に対して１／４未満に
維持される。薄い高屈折率第３層は、被膜のスパッタ時
間を最小化する。二酸化ケイ素に対する屈折率は、蒸着
によってのみ堆積され得るＭｇＦ2 に対する屈折率より
も大きい。二酸化ケイ素の屈折率は、約１．４７であ
り、ＭｇＦ2 の屈折率は約１．３８である。これらの材
料の屈折率におけるこのような相違のために、良好なＡ
Ｒ被膜は、高屈折率第３層であって１／４未満の光学厚
さを有し、二酸化ケイ素を低屈折率層としてなおも使用
するものから作られる。実際、本発明のＡＲ被膜は、比
較的低い総可視反射率を有する。
【００１７】本発明のＡＲ被膜は、未処理ガラスの約４
％総可視反射率よりはるかに小さい総可視反射率を有す
る。本発明のＡＲ被膜は、高屈折率第３層に１／２波長
の光学厚さを使用するロックのＡＲ層ほど低くない総可
視反射率を有し、本発明のＡＲ被膜は、直列マグネトロ
ンスパッタリングに対して非常に経済的である。高屈折
率第３層の厚さは、１／２よりも減らされ得る。これに
より、いくつかのスパッタリングカソードを有する直列
スパッタリングシステムが、高屈折率第３層を作ること
ができ、及び／又は、ライン速度を増加することができ
る。本発明のＡＲ被膜によって達成された反射率レベル
は、コンピュータディスプレイを含む広範囲の用途に適
している。好ましい態様において、ＡＲ被膜は、基板に
隣接し、１．９より大きい率の中間屈折率材料である第
１層、２０％未満の他の材料を有する二酸化ケイ素であ
る第２層、屈折率が２．１より大きい屈折率を有し、光
学厚さがＡＲ被膜の中央波長の１／４波長より小さい高
屈折率第３層、２０％未満の他の材料を有する二酸化ケ
イ素である第４層からなる。第１及び第２層の光学厚さ
は、同様に１／４波長より小さいことが好ましい。
【００１８】本発明の他の態様は、高屈折率第３層とは
異なる組成を有する中間屈折率第１層を使用する。ＡＲ
被膜の総可視反射率は、高屈折率第１層よりむしろ中間
屈折率第１層を使用した方が、大きな変化がないことが
わかった。スパッタリング環境において、一般的に中間
屈折率材料を高速でスパッタすることができるので、高
屈折率材料よりも経済的である。加えて、スズをドープ
した酸化インジウム（酸化インジウム−スズ、Ｓｎ：Ｉ
ｎ2 Ｏ3 、ＩＴＯ）又はアルミニウムをドープした酸化
亜鉛（Ａｌ：ＺｎＯ、ＡＺＯ）のような導電性材料は、
中間屈折率第１層として使用され得る。このことは、Ｃ
ＲＴ被膜のように、被膜が一定レベルの導電率を有する
ことを要する用途において重要である。ある態様におい
て、第１層は、１．９より大きい屈折率を有する中間屈
折率層であり、第２層は、第１層より低い率を有する低
屈折率層であり、第３層は、２．１より高い屈折率を有
し、ＡＲ被膜の中心波長で１／４波長より小さい光学厚
さを有する高屈折率層であり、当該高屈折率第３層は、
中間屈折率第１層とは異なる組成を有し、低屈折率第４
層は、第１層よりも低い屈折率を有する。四層被膜のあ
る態様において、第１層は酸化インジウム−スズ、第２
層は二酸化ケイ素、第３層は二酸化チタン、第４層は二
酸化ケイ素で作られていてもよい。
【００１９】本発明の他の態様は、吸収層を使用する。
例えば、ニッケル酸化物（ＮｉＯx）、ニッケルクロム
酸化物（ＮｉＣｒＯx ）、又はニッケルバナジウム酸化
物（ＮｉＶＯx ）のような適度なレベルの吸収を有する
材料は、いくつかの高屈折率第３層と置換され得る。こ
の材料は、吸収を与えることに加えて、高屈折率材料で
要求される量を下げることができる。吸収層は、高屈折
率第３層の両側にあってもよい。
【００２０】発明の詳細な説明 図１に模式的に示すように、本発明の四層システム２０
は、層２６、２８、３０及び３２を含む。システムは、
基板２２の表面２４に堆積されてもよく、基板は透明で
も吸光でもよい。図１において、層２６、２８、３０、
３２の厚さは、垂直方向に概略的に描かれており、示さ
れた厚さは、本発明の好ましい態様とほぼ比例してい
る。水平方向の各層の幅は、この好ましい態様において
当該層のおよその屈折率と比例して描かれている。基板
２２の厚さと背面は、表していない。基板２２はガラス
又はプラスチックであってもよく、好ましくは約１．４
５〜１．６５の屈折率を有する。被膜がないと、この基
板表面は約３．４％〜約６％の反射率を有する。被膜の
目的は、基板の最大反射率を、ある値以下の値、例えば
約０．６％のような値より低く、ある中心波長付近のス
ペクトル領域にわたって減少することにある。このタイ
プの被膜は、一般に反射防止被膜やＡＲ被膜と呼ばれ、
特に本発明に関しては広帯域ＡＲ被膜と呼ぶ。
【００２１】低反射率帯とは、０．６％のようなある具
体的な値より小さいＡＲ被膜の反射率にわたるスペクト
ル領域の部分のことを意味する。具体的な値は、通常、
非被覆基板の反射率の小さな部分をいい、例えば、非被
覆ガラスの反射率４．２６％と比べて小さい部分をい
う。低反射率帯とは、設計工程で使用されるスペクトル
領域のことをも意味する。具体的に、例えば設計工程の
部分は、層の厚さを適正化して、特定のスペクトル領域
にわたってできるだけ低い反射率を与えることができ
る。低反射率帯は、一般的に、波長の範囲の上限と下限
という、２つの極大波長によって定義される。広帯域Ａ
Ｒ被膜において、波長の上限と下限の比は、約１．４か
それ以上より大きい。「低反射率帯」の語は、「低反射
率領域」及び「低反射率範囲」と同義である。
【００２２】スペクトル領域の中心波長は、スペクトル
領域の極大の平均波数と一致する波長として定義され
る。波数は、波長の逆数である。従って、λ1 及びλ2
がスペクトル領域の限界であれば、中心波長λ0 は、以
下のように与えられる。 λ0 ＝２λ1 λ2 ／（λ1 ＋λ2 ） 例えば、４００〜７００nmに広がるものとして定義され
る可視スペクトルに対し、中心波長は約５１０nmであ
る。４３０〜６５５nmの範囲で最適化されたＡＲ被膜に
対し、λ0 は約５２０nmである。中央波長は、設計波長
として言及してもよい。基板表面２４上の第１層２６
は、一般的に約１．９より大きい中間又は高屈折率を有
し、好ましくはＡＲ被膜の中心波長の１／４より小さい
光学厚さを有する。第２層２８は、一般的に約１．５よ
り小さい低屈折率を有し、好ましくは中心波長の１／４
より小さい光学厚さを有する。第３層３０は、本発明と
ロックＡＲ被膜及び他の標準広帯域ＡＲ被膜とを区別す
る。第３層３０は一般的に約２．１より高い高屈折率を
有し、中心波長の１／４より小さい光学厚さを有する。
高屈折率第３層の光学厚さは、中心波長の１／６、１／
７又は１／８より小さくてもよい。第４層３２は、低屈
折率であり、一般に第２層２８と同一で、好ましくは、
中心波長の約１／４と同等又はわずかに大きい光学厚さ
を有する。
【００２３】スパッタ堆積によって作られたＡＲ被膜に
おいて、低屈折率第４層は、２０％以下の他の材料を有
する二酸化ケイ素であることが好ましい。一般的にケイ
素ターゲットは、５〜１５％アルミニウム又は０．５％
ホウ素のような少量の導電性材料を含めてケイ素ターゲ
ットを導電性とし、材料を直流あるいは中周波数交流ス
パッタリングでスパッタリングを可能にする。ＳｉＯ2
を低率材料として使用すると、ＭｇＦ2 を低屈折率材料
として使用した蒸着により堆積したＡＲ被膜では存在し
ない、スパッタＡＲ被膜に対するいくらかの制限を引き
起こす。この制限を克服することが、本発明の目的であ
る。本発明の固有の特徴は、第１及び第３層が、異なっ
た組成であることである。第３層が高屈折率を有し、一
般に遅いスパッタ堆積速度を有する材料に限られる一方
で、第１層は、より速い堆積速度を有する中間屈折率材
料から作られてもよい。高屈折率材料を第１層に使用し
ても、ＡＲ被膜の反射率に悪影響を及ぼすことはない。
高屈折率材料を第１層に使用することは、直列スパッタ
堆積によって製造される被膜のコストを下げるのに重要
である。
【００２４】加えて、第１層は、酸化インジウム−スズ
のような導電性材料で作られていてもよい。ＣＲＴ被膜
のような一定の導電率を要求する被膜にとって、静電荷
を減少することが重要である。
【００２５】
【発明の実施の形態】ある態様において、各層は以下の
通りである。第１層２６は、２．０の中間屈折率を有す
ると考えられる。そのような材料は、高スパッタ堆積速
度を有するＳｎＯ2 又はＺｎＯであってもよく、又は透
明かつ導電性のＩＴＯ若しくはＡＺＯであってもよい。
層２８及び３２の低屈折率材料は、１．４７の屈折率を
有する。そのような材料は、少量のＡｌ2 Ｏ3 を有する
スパッタしたＳｉＯ2 が好ましい。第３層３０用の高屈
折率材料は、２．６の屈折率を有し、一般的にスパッタ
されたＴｉＯ2 である。ガラス基板２２は、１．５２の
屈折率を有すると考えられる。例示目的で、ＡＲ被膜
は、可視スペクトルで使用するように設計される。本明
細書では、被膜は４３０〜６５５nmで最小反射率を有す
る。中心波長は、５２０nmになる。最小化されたメリッ
ト(merit) 関数は、１５nm間隔でスペクトル範囲にわた
って計算された反射率の２乗根の値である。高屈折率第
３層の光学厚さは、５２０nmで１／４波長未満に抑えら
れる。前記のような屈折率を含め、材料に使用するこれ
らの条件の最適な設計を、表１に示す。
【００２６】
【表１】 表１．本発明の特定の態様 層番号 材料 屈折率 物理的厚さ(nm) 520nmにおける1/4 波長の数 基板 ガラス 1.52 − − １ 中間屈折率 2.0 46.0 0.708 ２ 低屈折率 1.47 29.6 0.335 ３ 高屈折率 2.6 23.2 0.464 ４ 低屈折率 1.47 105.7 1.195 ＡＲ被膜の反射率を、図２に実線の曲線６２で示す。こ
の曲線に対して計算されたメリット関数(merit functio
n)は０．２７％であり、０．６％と等しい反射率の値で
のスペクトル領域は、４２８nm〜６５７nmであって、こ
れは、広帯域ＡＲの条件を満たす。被膜の光学厚さの合
計は、５２０nmで２．７の１／４波長、即ち０．６７６
波長である。
【００２７】第３層の厚さは、標準ロック設計とまった
く異なることに注意されたい。標準広帯域ＡＲ被膜設計
において、高屈折率第３層は、一般に本発明の２３．２
−nmの第３層より４倍厚い。図２の曲線で見られるよう
に、本発明の曲線６２の反射率は、１／２波長高屈折率
第３層曲線６４を有する標準ＡＲ被膜の反射率ほど低く
ない。その上、標準広帯域ＡＲ被膜の低反射率帯は、本
発明の低反射率帯よりもわずかに広い。しかしながら、
本発明の反射率は、非被覆基板の反射率よりかなり低
く、広い範囲での適用に十分である。例えば、通常のコ
ンピューターのモニターは、陰極線管、つまりＣＲＴか
ら成る。表面の、室内光の反射は、気を散らし、使用者
の眼精疲労を与え得る。初期のコンピューターにおい
て、スクリーンの像は、ほとんどが黒に、白又はカラー
で書いていた。そのような適用には、標準広帯域ＡＲ被
膜によって製造された非常に低い反射率が有利だった。
より最近になって、ワードプロセッサや表計算プログラ
ムは、白の背景に黒又はカラーの情報を表示する。この
場合、極端に低い反射率に対する要求は緩和されるの
で、本発明によって提供された反射率のレベルは、モニ
ターの性能を改善するのに十分適している。高屈折率第
３層の厚さが減少するので、本発明によって製造された
ＡＲ被膜のコストは、標準四層ＡＲ被膜のコストよりも
かなり低い。このコスト節約は、標準四層ＡＲ被膜によ
って提供される性能より低くなるわずかな利益に勝る。
【００２８】ここで、マグネトロンスパッタリングによ
って製造された被膜の場合について考える。この場合、
ＭｇＦ2 は、低屈折率材料として使用されない。屈折率
１．４７のＳｉＯ2 が代わりとして、低屈折率材料に使
用される。ＡＲ被膜設計の当業者であれば、ＳｉＯ2 か
ら作られたＡＲ被膜は、ＳｉＯ2 がＭｇＦ2 より高屈折
率であるため、ＭｇＦ2 から作られたＡＲ被膜ほど良好
でないことを予想できるだろう。図３の曲線４４は、低
屈折率材料としてＳｉＯ2 を使用した２種材料のＡＲ被
膜に対する最適メリット関数を、１．７〜２．７の高屈
折率材料の屈折率の関数として示す。メリット関数は、
約２．１より高い高屈折率の値で０．３％より低くなる
が、より低い値では、メリット関数は、急速に増加す
る。ＳｉＯ2 のＡＲ被膜の性能は、ＭｇＦ2 の被膜の性
能程よくない一方で、広い範囲での適用が十分に良好で
ある。しかしながら、高屈折率材料の範囲が、スパッタ
被膜であるために非常に制限される。特に、約２．１以
上の屈折率を有する一般の高屈折率スパッタ材料は、
２．４〜２．６の範囲の屈折率を有するＴｉＯ2 、屈折
率約２．２７のＮｂ2 Ｏ5 、屈折率約２．１５のＴａ2
Ｏ5 である。ＴｉＯ2 は、一般に使用されるスパッタ材
料で最もスパッタ速度が遅く、Ｎｂ2 Ｏ5 及びＴａ2 Ｏ
5は、ＴｉＯ2 の約２倍のスパッタ速度を有する。具体
的に、ＳｎＯ2 及びＺｎＯのような材料はＴｉＯ2 の６
〜１２倍速いスパッタ堆積速度を有し、１．９〜２．０
５の範囲の反射率を有し、そのメリット関数はそれほど
低くない。
【００２９】図３の全ての点は、四層ＡＲ被膜を説明す
る。図４は、メリット関数が図３にプロットされている
最適設計の１／４波長における、第３層の光学厚さのグ
ラフである。例えば、高屈折率層の屈折率が２．６であ
れば、第３層の光学厚さは、１／４波長で約０．４７で
あり、表１に示したのと実質的に同じ値になる。第３層
の光学厚さは、屈折率が減少するにつれて増加し、２．
１２より低い屈折率で１／４波長が約１．１７の値で横
這いになる。スパッタリングした被膜の場合、低い屈折
率を有する高屈折率層の加えられた厚さは、被膜コスト
の増加というペナルティになる。被膜コストを下げるた
めに、高屈折率層の光学厚さを１／４波長よりも低い値
に制限するべきだろう。この制限は、約２．２より高い
屈折率を有する材料、即ちＴｉＯ2 及びＮｂ2 Ｏ5 に利
用できる高屈折率材料の範囲を更に制限する。
【００３０】高屈折率材料の遅いスパッタ速度の制限
は、本発明によってかなりの程度、克服され得る。更な
る最適化は、図３及び４で導いた研究に沿って研究さ
れ、被膜の第３層だけが、図３で示された低いメリット
関数を達成するために高屈折率を有する必要がある。第
１層が１．９〜２．７の屈折率を有すれば、メリット関
数は実質的に変化しない。従って、ＳｎＯ2 又はＺｎＯ
のような高屈折率材料は、第１層に使用されて、スパッ
タリング時間及びスパッタ被膜のコストが減少する。例
えば、表１に示した設計は、屈折率２の第１層と屈折率
２．６の第３層を有する。第３層のメリット関数と厚さ
は図５及び６に示す２．６の屈折率とほぼ同様である。
従って、本発明は、先行技術に対してスパッタリング時
間において、二重の節約を提供する。
【００３１】本発明と１／２波長で高屈折率層の標準広
帯域ＡＲ被膜との違いをより完全に理解するために、図
５及び６に示す円図を考察する。図５は、標準広帯域Ａ
Ｒ被膜の円図であり、ロックの特許、米国特許第343222
5 号明細書にある円図から採用した。水平軸及び垂直軸
は、それぞれ振幅反射の実際部分の及び架空部分を表
す。円図は、中心波長と考えられている光の単波長を表
す。曲線は、基板７０の振幅反射から始まり、ｎ＝１．
５２のガラス基板であれば−０．２０６３であり、負の
実軸８１上にある。第１層を基板に加えると、振幅反射
は、弧７２から点７４に進む。次に、 低屈折率第２層を
加えると、振幅反射は、弧７６から点７８に進む。この
点７８が負の実軸８１に近いので、振幅反射は有効基板
の振幅反射と一致し、これは、点７８が点７０の左にあ
るからであり、有効基板は、実際のガラス基板より高い
屈折率を有する。有効基板の振幅反射は、ほとんど正確
な値なので、もし低屈折率材料の１／４波長を加えて
も、０の反射を有するだろう。このことは、標準広帯域
ＡＲ被膜の最初の２つの被膜が、基板の有効屈折率を上
げることの説明をより速く写実的に示す。高屈折率第３
層を加えると、振幅反射は、時計回り方向に、最初の２
層に相当する線分の実質的に左に位置する円８０を描
く。第３層の曲線は、層が１／２波長の光学厚さを有す
るため完全な円である。低屈折率最終層を加えると、振
幅反射は、半円８４から起点である終点８６へ進み、反
射率０の値に一致する。
【００３２】円図（曲線７２、７６、８０及び８４）の
いかなる点とも一致する反射率を決定するために、曲線
から起点までの距離及びその値の２乗を測定したことを
述べる。例えば、基板の反射率は(-0.2063)2つまり0.04
26であり、４．２６％と一致する。点８６における最終
振幅反射は起点であり、０％の反射率と一致する。曲線
８４は、最終層が、反射防止特性を提供するとの記載を
示す。ロックによって発見されかつ述べられたような標
準広帯域ＡＲ被膜の特有の特徴は、図５の図の左側の円
に生じる１／２波長第３層にある。ロックのＡＲ被膜設
計から借用した他の設計は、ほぼこの円をたどる１以上
の層を有する。例えば、もし第３層が、屈折率のわずか
に異なる２つの１／４波長層に分かれたら、円図は、わ
ずかに異なる半径の２つの半円線分を有するだろう。
【００３３】米国特許第4313647 号明細書で開示された
七層ＡＲ被膜を考察する。七層被膜は、低屈折率基板の
特徴を有する。この被膜の最初の３層は、ロックのＡＲ
被膜設計の２つの屈折率を組み合わせた層として働く。
次の３層は、混合層として働き、最終層は、反射防止層
である。標準広帯域ＡＲ被膜に対する円図の振る舞い
を、図６に示した表１の本発明の好ましい態様の振る舞
いと比較する。基板の振幅反射率は、点９０にある。中
間屈折率第１層を加えると、振幅反射は、弧９２から点
９４に進む。次に、低屈折率第２層を加えると、振幅反
射は、弧９６に続く。この弧の終点９８は、負の実軸１
０１の近づかないことに注意されたい。高屈折率第３層
の相当する弧１００は、円に満たないが、これは層の厚
さが１／２未満であることを示す。この弧の終点１０２
が負の実軸１０１より下であるため、最終層に相当する
弧１０４は、半円より大きくなるが、これは低屈折率最
終層が、１／４波長の厚さよりわずかに大きいことを示
す。終点１０６は、起点１０８の近くであるが、標準広
帯域ＡＲ被膜の円図の終点８６ほどは起点に近くない。
点１０６と１０８との距離は０．０５９であり、反射率
０．３５％と一致する。これは、図２の点６６の５２０
nmにおける反射率に相当する。
【００３４】図６に示した本発明の円図の構造は、図５
に示した標準広帯域ＡＲ被膜の円図とは明らかに異な
る。最も重要なのは、図６において、他の弧の左に延長
する延長する円はないので、明らかな広幅化した被膜は
存在しない。加えて、最初の２層の後の振幅反射９８
は、負の実軸の近くには存在しないので、最初の２層
は、実際の基板よりも高い屈折率の基板をシミュレート
しない。従って、本発明は、最初の２層が基板の有効屈
折率を上げ、第３層が低反射率領域を広幅化することを
明細書によって開示されることはない。明らかに、本発
明において、最初の３層は共に行動して、ＡＲ被膜の屈
折率組み合わせ機能及び広がった機能を果たす。直列マ
グネトロンスパッタリングによって製造された広帯域Ａ
Ｒ被膜のコスト削減という面において、本発明によって
与えられた重要な利点を考慮して、以下に証明するよう
に、なぜ本発明の設計がこれまで認められなかったのか
を尋ねてもよい。一つの理由は、ロックＡＲ被膜設計の
成功であり、円図によってどの様に働くかの説明の性質
である。ロックＡＲ被膜設計における必然的改善の焦点
は、設計の基礎的要素、即ち、屈折率適合層、広幅化層
及び反射防止層の要素にあった。従って、屈折率適合層
は、単一層であるが複合材料として作られてもよく、１
／２波長の広幅化層は、２つに分けるか、又はいくらか
の改善された方法により広幅化機能を果たす３つに分け
てもよかった。しかしながら、ロックの特許以来、ＡＲ
被膜設計理論の基礎的教義は、この１／２波長の広幅化
層の必要性を強調していた。
【００３５】たとえ、本発明の好ましい材料が四層で使
用されても、本発明の好ましい層の厚さを見いだすこと
は明らかでないだろう。図７及び８は、本発明の好まし
い材料として、第１層にＩＴＯ、第２層にＳｉＯ2 、第
３層にＴｉＯ2 、及び第４層にＳｉＯ2 を使用する四層
設計を想定して描かれている。これらのグラフは、水平
軸に沿って、数多くの高屈折率第３層の光学厚さの１／
４波長の数を、垂直軸に沿ってメリット関数を示す。メ
リット関数は、１５nmおきに４３０〜６５５nmのスペク
トル領域で計算した反射率の２乗根である。この場合の
曲線は、高屈折率第３層に対する厚さの設定によって決
定され、そのとき、他の三層の厚さは、メリット関数を
最小にするために変更する。図７を見ると、メリット関
数は、第３層が約２／４波長の光学厚さを有する点１３
６において、全体の最小値を有する。この点は、ロック
の設計に従った標準広帯域ＡＲ被膜と一致する。第３層
の厚さがこの値から変化するにつれて、メリット関数
は、所望の最小値から離れて増加する。点１３０の時
に、最も低いメリット関数を有する当該設計は三層設計
になり、第３層の厚さが更に減少するにつれて、最適な
三層設計のメリット関数は、想像(phantom) 曲線１２８
に沿って延長し、１／４波長の厚さで最高値に達した。
１／４波長未満の高屈折率層の厚さに対する三層設計を
有する最適工程を続ければ、もう一つの最小値１１８を
約０．３７の１／４波長の光学厚さで見つけるだろう。
この最小値１１８は、比較的厚い第１被膜を有する三層
広帯域ＡＲ被膜と一致する。
【００３６】高屈折率第３層の光学厚さが、１／４波長
より低い範囲に制限されるときのみ、表１に示したもの
に近い設計を有する四層被膜は、起点が本設計で見いだ
されるものとして使用される。最適メリット関数対第３
層の光学厚さを、図８に、０〜１／４波長の範囲で示
す。点１２０における最小値は、本発明の設計と比較さ
れる。この点１２０が、メリット関数の部分的な極小値
と比較されるのは、その極小値が、図７に示す全最小値
の値より高いからである。上記具体例に示すように、四
層ＡＲ被膜を最適化すると、最適被膜中の層の一つが、
０の厚さを有することができ、それによって最適被膜が
四より少ない層を有することができる。しかしながら、
三層被膜を最適化すると、四層被膜を探すべきか、たと
え出たとしてもそれが最適四層被膜か明らかではない。
【００３７】もしコンピュータプログラムを使用して、
四層設計のランダムサーチを、上記で具体化したような
屈折率を有する層で行うと、つまり最小メリット関数の
設計を探すと、点１３６に相当する標準設計を見つける
ことになるだろう。この設計は全体で最小を示す。図６
の点１２０に相当する本発明の設計が見つからないの
は、これが１３６において高いメリット関数での極小値
を表すからである。多くのこれに変わる材料が、本発明
で使用され得る。前述したように、ＴｉＯ 2 及びＮｂ2
Ｏ5 は、直列スパッタリングシステムで製造される高屈
折率第３層としての選択材料である。高屈折率を有する
他の材料には、ＣｅＯ2 及びＢｉ2Ｏ3 があり、これら
はこの第３層に使用され得る。第１層に使用され得る種
々の中間屈折率材料があり、１．９〜２．１の屈折率を
有するＨｆＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｓｃ2 Ｏ3 、Ｓｉ3 Ｎ4 及
びＡｌＮが含まれ、既に述べたＳｎＯ2 、ＺｎＯ、ＩＴ
Ｏ及びＡＺＯが加わる。加えて、中間屈折率層用の材料
は、ここで述べたいかなる高屈折率材料であってもよ
い。
【００３８】上述したあらゆる材料の組み合わせを使用
し、種々の最適基準を適用して本発明の条件を満たす設
計を達成することができる。例えば、最適化した反射率
にわたる広い又は狭いスペクトル範囲で使用できる。反
射率の２乗根以外のメリット関数を使用できる。例えば
ＣＩＥカラーシステムに従って、被膜からの光反射の色
が特有の値を有することを要求できる。これとは別の設
計は、ＡＲ被膜の反射率が眼によって知覚されるような
最小値であるとの要求に従う。眼によって知覚される反
射率は、視覚反射率と呼ばれる。この最小値を達成する
ために、その波長に対する眼の応答レベルに従って、可
視スペクトルにおける各波長での反射率を負荷し、負荷
平均を最小化する。表１に示す本発明の態様の反射率に
対する眼の負荷関数を適用すると、視覚反射率は０．１
８％である。しかしながら、もし最小の眼の負荷平均反
射率を要求すると、最適設計は表２のようになる。本被
膜の視覚反射率は、０．０９％である。表２の設計は、
本発明の好ましい態様であり、本発明の範囲内に入る種
々の設計の典型である。
【００３９】
【表２】 表２．最小視覚反射率を有する本設計の態様 層番号 材料 屈折率 物理的厚さ(nm) 520nmにおける1/4 波長の数 基板 ガラス 1.52 − − １ 中間屈折率 2.0 44.7 0.688 ２ 低屈折率 1.47 29.6 0.335 ３ 高屈折率 2.6 26.0 0.520 ４ 低屈折率 1.47 107.0 1.210 本発明の利益を、コスト削減及び直列スパッタリングシ
ステムの処理量の増加の観点から立証するために、製造
設計に関する例が使用される。この態様において、被膜
の中間屈折率層は、ＩＴＯが採用される。ＩＴＯは、屈
折率２．０の透明体であると同時に電気伝導性であるた
め、得られる被膜は伝導性である。そのような被膜は、
ＣＲＴスクリーンの表面に使用して、表面の反射率を減
少する間の静電荷の蓄積を除去してもよい。低屈折率材
料はＳｉＯ2 から得られ、高屈折率材料はＴｉＯ2 から
製造される。この態様において、眼によって測定された
視覚反射率は、２°観測装置及び光源D-65を使用したＣ
ＩＥカラーシステムにおいて、ｘ＝０．２４及びｙ＝
０．２４の反射色を維持する間、最小化される。本発明
及び標準広帯域ＡＲ被膜によって得られる被膜の設計を
表３に示す。
【００４０】表３の第１カラムは、基板に隣接する層か
ら始まる層番号を示し、第２カラムは、各層に対応する
材料を示す。第３カラムは５２０nmにおける屈折率であ
るが、層の厚さを決定するために用いた最適化計算のた
めに、全ての分散曲線を使用した。第４カラムは、本発
明の好ましい態様に対する層の厚さを示し、第５カラム
は、標準広帯域ＡＲ被膜に対する層の厚さを前のパラグ
ラフで示された最適化手順によって測定したものを示
す。表３の最終カラムは、各層に使用した材料の堆積速
度を示す。堆積速度の単位はnm-m/minであり、これは、
速度を１分間に１ｍのライン速度でスパッタカソードを
通過して基板上に堆積させた膜厚(nm)で定義したものを
いう。表３に示された材料の堆積速度は、ＣＲＴ表面の
ＡＲ被膜の製造において達成され得る一般的な速度であ
る。
【００４１】
【表３】 表３．製造計算のためのＡＲ被膜設計 物理的厚さ(nm) 層番号 材料 屈折率 本発明 標準広帯域ＡＲ 最大堆積速度(nm-m/min) 基板 ガラス 1.52 − − − １ ITO 2.0 36 34 15 ２ SiO2 1.47 37 24 9 ３ TiO2 2.6 17 100 7 ４ SiO2 1.47 110 88 9 表４及び５を、表３で示した２種のＡＲ設計に対する種
々のカソード配置を有する被膜機の処理量を比較する。
処理量数は、与えられたライン速度、板ガラスの間のギ
ャップを考慮せず、幅１．５メートルの板ガラスと、年
間７０００の運転時間に基づいて計算される。
【００４２】最小の直列システムは、４つのカソードを
有し、コーティングシステムの側面図の概略図に示され
たような各材料の１つを図９に示した。板ガラス１４６
は、入口緩衝域１５０に入り、左から右にローラー１４
８で運ばれる。空気と真空チャンバーの間の移動をなす
入口ロックは、示されていない。スパッタカソードは、
円で示され、回転する円筒形カソードの端面を表してい
る。平面カソードも、中及び高屈折率材料として使用さ
れ得る。スパッタカソードは、米国特許第4356073 号明
細書及び第4422916 号明細書に開示され、ここで参考と
して取り入れられる。第１カソード１５２は、セラミッ
クＩＴＯカソードである。これが、隔離区域１５４に続
くのは、ＩＴＯが他の材料からの異なるガス混合物でス
パッタされるからである。図９の第２カソード１５６
は、ＡＲ被膜のＳｉＯ2 第２層のためのＳｉである。実
際、Ｓｉは約５〜１５％のＡｌを含めてカソードを導電
性にする。図９の第３カソードは、Ｔｉであって１５８
に示し、最終層用のＳｉカソードは、１６０に示され
る。Ｓｉ及びＴｉカソードを、純酸素でスパッタしてＳ
ｉＯ2 及びＴｉＯ2 フィルムを基板上に堆積する。最終
Ｓｉカソード１６０の後、当該ガラスは、出口緩衝区域
１６２を通過する。真空及び空気間の移動をなす出口ロ
ックは、示されていない。
【００４３】各カソードによって堆積された層の最大厚
さを表３で示した堆積速度から測定するために、以下の
式を使用した。 最大厚さ＝堆積速度／ライン速度 最大ライン速度は、標準広帯域ＡＲ被膜設計に対して
０．０７m/分であり、ＴｉＯ2 の堆積速度によって制限
される。このライン速度において、ＴｉＯ2 層に対して
計算された最大厚さは１００nmであり、表３に示した厚
さと一致する。表４の第１行目は、０．０７m/分で作動
し、標準広帯域四層ＡＲ被膜を４４０００m2／年製造す
る、４つのカソードを有するシステムを有する各カソー
ドに対する最大出力をパーセントで示す。当該パーセン
トは、上式に従って計算された０．０７m/分で各カソー
ドを動かして堆積され得る最大厚さと、表３で示された
設計の層厚さとを比較して計算されている。表４におい
て、ライン速度０．０７m/分、Ｔｉカソードのみ１００
％で行った。
【００４４】
【表４】 表４ 標準広帯域ＡＲにおける処理量レベル ライン速度 処理量 カソード カソードの数及び利用％ (m/ 分) (1000m2/年) の総面積 ITO Si(SiO2) Ti(TiO2) Si(SiO2) 0.07 44 4 1@16% 1@19% 1@100% 1@68% 0.14 88 6 1@32% 1@37% 2@100% 2@68% 0.41 258 13 1@93% 2@55% 6@97% 4@100%
【００４５】
【表５】 表５ 本発明における処理量レベル ライン速度 処理量 カソード カソードの数及び利用％ (m/ 分) (1000m2/年) の総面積 ITO Si(SiO2) Ti(TiO2) Si(SiO2) 0.08 50 4 1@19% 1@33% 1@19% 1@98% 0.24 151 6 1@58% 1@99% 2@58% 2@98% 0.41 258 9 1@98% 2@84% 6@99% 4@100% 最大ライン速度は、本発明において約０．０８m/分であ
り、ＳｉＯ2 の第４層によって制限される。表５第１行
は、０．０８m/分で作動し、本発明に基づく四層広帯域
ＡＲ被膜を５００００m2／年製造する、４つのカソード
を有するシステム用の各カソードに対する最大出力をパ
ーセントで示す。処理量に関し、本発明は標準広帯域Ａ
Ｒと比べて極小の配置をとることでわずかに有利であ
る。
【００４６】４カソード被膜機において、本発明は、プ
ラスチック基板の感熱性においてかなりの利点がある。
プラスチック基板はＴｉカソードが最大出力で作動する
ことによる熱発生によって破損される。従って、標準広
帯域ＡＲ被膜をプラスチック上に被覆するために、Ｔｉ
カソードは、ライン速度及び処理量の減少に対応して、
その最大出力のわずかな部分で作動させる必要があるだ
ろう。これとは別に、高屈折率層を、米国特許第557916
2 号明細書に開示されているような高スパッタリング速
度を有する材料によって置換する必要があるだろう。本
発明は、高屈折率第３層用にほとんど材料を使用しない
ことが利点になるので、カソードをかなり減少した出力
で作動させることができる。かなりの処理量の利点は、
２以上のカソードをシステムに加えたときに現れてく
る。標準広帯域ＡＲ被膜の場合、付加的なカソードの１
つは、ＴｉＯ2 層の処理量を増加するためにＴｉであ
り、他は、最終ＳｉＯ2 層の処理量を増加するためにＳ
ｉカソードである。カソードの数及び利用％を、表４第
２列に示す。その効果は、２倍のライン速度０．１４m/
分、２倍のシステムの処理量８８０００m2／年になる。
ＴｉＯ2 層は、それでも制限因子である。本発明の場
合、２種の付加的なカソードを使用して、最終ＳｉＯ2
層の処理量を増加し得る。この場合、ライン速度を０．
２４m/分まで増加すると、システムの全処理量は１５１
０００m2／年の３倍になり、これらは表５の第２行で説
明されている。ＴｉＯ2 層が本発明の設計において、標
準広帯域ＡＲ被膜よりも非常に薄いので、なおもＴｉカ
ソードは、本発明に従うＡＲ被膜製造に対する１００％
のライン速度で作動されていない。
【００４７】本発明の利点の更なる実施例として、２５
００００m2／年より大きい全出力が要求されると考えら
れる。この処理量は、ライン速度０．４１m/分で達成さ
れる。表４及び表５の第３列は、この処理量を達成する
ための各設計で要求されるカソードの数を比較する。特
に、９７％で作動する６つのＴｉカソードを要求して標
準広帯域ＡＲの薄いＴｉＯ2 層を製造するのに対し、本
発明では１つのＴｉカソードで十分である。全ての層を
考慮すると、標準広帯域ＡＲ被膜は１３のカソードを要
求して２５８０００m2／年製造するのに対し、本発明を
使用すると９つのカソードを使用して同じ量を製造す
る。このカソードの数の減少は、被覆機の初期コストで
数百万ドルの節約になり、平方メートル当たり数ドルの
価格低下になる。
【００４８】本発明は、ロックＡＲ被膜設計に基づく他
の設計を、コスト削減の点から改善する。例えば、米国
特許第5450238 号明細書は、設計においてＴｉＯ2 をＮ
ｂ2Ｏ5 に置換することを提案する。Ｎｂ2 Ｏ5 は、Ｔ
ｉＯ2 の約２倍の堆積速度を有する。従って、６つのＴ
ｉカソードは、３つのＮｂカソードに削減される。Ｎｂ
を有する標準広帯域ＡＲ被膜が、なおも本発明の被膜機
よりも多くのカソードを有するのは、標準ロック設計に
おける１／２波長高屈折率第３層の厚さのためである。
ＮｂのコストがＴｉのコストよりも非常に高いため、平
方メートル当たりのコストは、かなり高くなるだろう。
他の例として、米国特許第5270858 号明細書は、ＴｉＯ
2 層の半分を、堆積速度が非常に速いことからＺｎＯに
置換することを提案する。２５８０００m2／年の処理量
を有する被膜機において、一つは、３つのＴｉカソード
と一つのＺｎカソードを残した全１１のカソードと、本
発明に基づく被膜機の９つのカソードと比較する。
【００４９】上記被膜機の処理量は、二重円筒形マグネ
トロン（例えば、Ｃ−ＭＡＧ（登録商標）カソード、Ｂ
ＯＣコーティングテクノロジー（カリフォルニア、フェ
アフィールド）から入手可能）、又はツイン平面マグネ
トロンを使用することによって更に増加させることがで
きる。これらのマグネトロンは、２つのスパッタターゲ
ットを各カソードの所に置き、交流(AC)電源は、Ｓｉカ
ソードがより高い出力で作動できるように供給し、増加
された速度は、２〜５又はそれ以上の要素によって堆積
速度を増加できるようにした。全ての場合ＡＲにおい
て、本発明に基づくＡＲ被膜は、薄いＴｉＯ2 被膜の長
所を有し、及び処理量を増加し又は被膜機のコストを減
少するだろう。試験被膜を、表３の堆積設計を使用して
製造した。被膜用の材料は、ＩＴＯ、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ
2 、及びＳｉＯ2 だった。被膜は、ＩＴＯ、Ｓｉ及びＴ
ｉのＣ−ＭＡＧ（登録商標）３０００カソードを含む直
列直流(dc)マグネトロンスパッタシステムで製造され
た。ＩＴＯターゲットは、セラミックターゲット９０％
Ｉｎ2 Ｏ3 及び１０％ＳｎＯ2 だった。Ｔｉターゲット
は、１００％Ｔｉ金属だった。Ｓｉターゲット９３％Ｓ
ｉ及び７％Ａｌだった。ＩＴＯはＡｒとＯ2 の混合気体
中でスパッタした。Ｓｉ及びＴｉターゲットは、純酸素
中でスパッタし、ＳｉＯ2 及びＴｉＯ2 フィルムを得
た。被膜製造の詳細を表６に示す。
【００５０】
【表６】 表６．第１試験被膜製造配合表 ライン速度 材料 電流 出力 カソード アノード 気体流量 ×通過数 (A) (KW) 電圧 電圧 酸素(sccm) アルゴン (cm/分） ITO 9.53 4.0 -423 0 32 604 72×1 SiO2 39.4 15 -275 104 592 − 99×3 TiO2 73.9 40 -460 69 860 − 81×4 SiO2 39.8 15 -277 101 509 − 81×9 図１０において、被膜試料の測定した反射率曲線１７０
を計算した反射率曲線１７２と比較した。理論と実験と
の一致は良好である。
【００５１】本発明の第２試験被膜につき、表７に掲げ
た設計を使用した。本発明の本態様において、ＳｎＯ2
を中間屈折率材料として使用した。高屈折率材料にはＮ
ｂ2Ｏ5 を使用した。本態様において、高屈折率材料
は、中間及び高屈折率材料の双方で使用されるので、本
設計で可能な前記処理量を超える量まで更に増加する。
低屈折率材料は、ＳｉＯ3 とわずかなパーセントのＡｌ
2 Ｏ3 だった。低屈折率層は、７％のＡｌを含むＳｉを
有するターゲットからスパッタすることによって形成さ
れた。各材料の５１０nmにおける屈折率は、表７の第３
カラムに記載されているが、全分散曲線は、最適化方法
で使用されている。層の厚さを、ＣＩＥカラー座標をｘ
＝０．２４４及びｙ＝０．２４０に維持するときに最小
の視覚反射率に最適化することによって得られた。この
設計の計算した視覚反射率は０．２５％である。
【００５２】
【表７】 表７． 本発明の第２の態様 屈折率 物理的 1/4波長の数 層番号 材料 ＠510nm 厚さ(nm) ＠510nm 基板 ガラス 1.52 − − １ SnO2 1.91 50 0.75 ２ SiO2 1.47 21 0.25 ３ Nb2O5 2.27 35 0.63 ４ SiO2 1.47 100 1.15 ＡＲ被膜を、表７に掲げられた設計を使用して製造し
た。表８に、配合表を示す。
【００５３】
【表８】 表８．第２試験被膜製造配合表 ライン速度 材料 電流 出力 カソード アノード 気体流量 ×通過数 (A) (KW) 電圧 電圧 酸素(sccm) アルゴン (cm/分） SnO2 16.8 6 -358 0 567 − 59×2 SiO2 42.2 15 -269 95 620 − 89×2 Nb2O5 1.8 40 -568 79 713 − 61×2 SiO2 42 15 -270 94 650 − 57.5×6 ＡＲ被膜は、Ｓｎ、Ｓｉ及びＮｂのＣ−ＭＡＧ（登録商
標）３０００カソードが酸素中でスパッタされることを
含む直列直流マグネトロンスパッタシステムで製造され
た。Ｓｎターゲットは鋳造金属ターゲットだった。Ｎｂ
ターゲットは、押し出し金属ターゲットだった。図１１
において、測定した被膜試料の反射曲線１８０を計算し
た反射曲線１８２とを比較する。被膜は測定した視覚反
射率０．２６％、ｘ＝０．２４６及びｙ＝０．２２５を
有する。理論と実験との一致は良好である。反射率が
０．６％のときの波長の比率に従って計算された被膜の
幅は約１．４９なので、この被膜は広帯域ＡＲ被膜の基
準を満たす。
【００５４】これとは別に、本発明の堆積には吸収材料
も含むことができる。例えば、適度なレベルの吸収を有
する材料は、高屈折率第３層の一部と取ってかわり得
る。そのような適度なレベルの吸収を有する材料の例
は、ニッケル酸化物（ＮｉＯx ）である。ニッケル酸化
物を吸収層として使用することは、H.Schroeder 「Spec
ial Oxide Layers」、Physics of Thin Films 5 、 05
頁、1969年に開示されている。本明細書に好適な他の吸
収材料には、ＮｉＶＯx 、ＮｉＣｒＯx 及びＮｉ：Ｓｉ
3 Ｎ4 が含まれる。ＮｉＶＯx が好ましい選択であるの
は、バナジウムをニッケルに添加すると非磁性ターゲッ
トを提供し、ＮｉＶＯx が可視スペクトルにわたって磁
性のない吸収を有するからである。２０％の吸収被膜が
望ましいならば、ある堆積設計は、２９．５nmの厚さで
あるインジウム−スズ酸化物の第１層、４８．５nmの厚
さであるケイ素酸化物の第２層、１４．５nmの厚さであ
るニッケルバナジウム酸化物の吸収層、及び１１．５nm
の厚さである高屈折率二酸化チタン層、１０３．５nmの
厚さである上部低屈折率二酸化ケイ素層である。二酸化
チタン層の厚さは、本発明の表３で示した態様よりも小
さいことに注意されたい。これは、本吸収被膜に対する
製造コストの利益を提供する。
【００５５】上記記述は具体的には可視光スペクトルに
対するＡＲ被膜に関するものであるが、当業者であれ
ば、可視スペクトルに隣接する他の波長領域に対して広
帯域被膜の設計に利益があることがわかるだろう。これ
らのスペクトル領域において同一若しくは類似の光学材
料が利用でき、屈折率は類似する。例えば、高エネルギ
ーレーザーは、近赤外線領域にある１０６４nmの波長で
作動する。このレーザーをたとえ単一のはっきりした波
長で作動しても、ＶコートＡＲ被膜設計は、通常、製造
物には使用されない。それよりはむしろ、標準広帯域Ａ
Ｒ被膜設計に基づく設計が使用される。Carniglia の
「Oxide Coatings for One Micrometer Laser Fusion S
ystems」Thin Solid Films、77、 225〜238 頁、1981年
を参照のこと。広く低い反射領域は、製造物の許容量を
提供するために必要なので、低反射率は、広い被膜の部
分で達成され得る。高エネルギーのレーザーパルスは、
ＡＲ被膜に損傷を与え、この損傷は通常、高屈折率材料
で起こる。本発明は、高屈折率材料の厚さを減少し、可
能であればレーザー損傷の許容限界を増加する高エネル
ギーレーザーの使用に好適な広帯域ＡＲ被膜を設計する
ために使用され得る。
【００５６】本発明は、実施態様の数の点から記述され
ている。本発明は、しかしながら、この実施態様に示さ
れかつ記述されたものに限定されることなく、他の態様
からも当業者にとって明らかになるだろう。本発明の範
囲は、従属項によって明確にされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の四層システムを示す図である。
【図２】 本発明の態様において、反射率を波長の関数
として示し、この反射率と１／２波長高屈折率層を有す
る広帯域ＡＲ被膜の反射率とを比較したグラフである。
【図３】 ＳｉＯ2 を低屈折率材料として使用した２種
材料ＡＲ被膜に対する最適メリット関数を、１．７〜
２．７の範囲の高屈折率材料の屈折率の関数として示す
グラフである。
【図４】 第３層の光学厚さと、図３でプロットされた
値の関数である最適な設計とのグラフである。
【図５】 広帯域ＡＲ被膜における先行技術の円図であ
る。
【図６】 低反射帯の中心波長における本発明の円図で
ある。
【図７】 メリット関数対高屈折率第３層の光学厚さを
示すグラフである。
【図８】 １／４波長より小さい第３層光学厚さにおい
て、メリット関数対高屈折率第３層光学厚さを示すグラ
フである。
【図９】 導電性四層ＡＲ被膜の製造用直列スパッタリ
ングシステムを示す図である。
【図10】 表３に記載された本発明の態様に従って作ら
れたＡＲ被膜において、測定した反射率を波長の関数と
して示すグラフである。
【図11】 表７に記載された本発明の態様に従って作ら
れたＡＲ被膜において、測定した反射率を波長の関数と
して示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チャールズ ケイ カーニグリア アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94504 アンティオック ノース レイク サークル 30

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 透明又は半透明基板用の反射防止被膜
    （２０）であって、 約１．９より大きい屈折率を有する基板（２２）に隣接
    する第１層（２６）、 二酸化ケイ素又は２０％より少ない他の材料をドープし
    た二酸化ケイ素を有する第２層（２８）、 約２．１より大きい反射率を有し、0/４よりも小さい光
    学厚さ（ただし、 0は反射防止被膜の中心波長であり４
    ２０nm〜１６００nmである）を有する第３層（３０）、
    及び二酸化ケイ素又は２０％より少ない他の材料をドー
    プした二酸化ケイ素を有する第４層（３２）、を含むこ
    とを特徴とする透明又は半透明基板用の反射防止被膜
    （２０）。
  2. 【請求項２】 前記被膜が、マグネトロンスパッタリン
    グで堆積される請求項１に記載の反射防止被膜。
  3. 【請求項３】 前記第３層（３０）が、約２．２より大
    きい屈折率を有する請求項１に記載の反射防止被膜。
  4. 【請求項４】 前記第１層（２６）が、導電性透明材料
    から作られる請求項１に記載の反射防止被膜。
  5. 【請求項５】 前記基板（２２）が、ＣＲＴである請求
    項１に記載の反射防止被膜。
  6. 【請求項６】 前記第１層（２６）及び前記第３層（３
    ０）が、異なる組成を有する請求項１に記載の反射防止
    被膜。
  7. 【請求項７】 前記第３層（３０）が、0/６よりも小さ
    い光学厚さを有する請求項１に記載の反射防止被膜。
  8. 【請求項８】 前記第３層（３０）が、0/７よりも小さ
    い光学厚さを有する請求項７に記載の反射防止被膜。
  9. 【請求項９】 更に吸収層を有する請求項１に記載の反
    射防止被膜。
  10. 【請求項10】 前記吸収層が、第３層と隣接する請求項
    ９に記載の反射防止被膜。
JP10373638A 1997-12-31 1998-12-28 ４つのスパッタ層を有する広帯域反射防止被膜 Pending JPH11271507A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/001974 1997-12-31
US09/001,974 US6074730A (en) 1997-12-31 1997-12-31 Broad-band antireflection coating having four sputtered layers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11271507A true JPH11271507A (ja) 1999-10-08

Family

ID=21698664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10373638A Pending JPH11271507A (ja) 1997-12-31 1998-12-28 ４つのスパッタ層を有する広帯域反射防止被膜

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6074730A (ja)
EP (1) EP0933654B1 (ja)
JP (1) JPH11271507A (ja)
DE (1) DE69831055T2 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001085636A1 (fr) 2000-05-09 2001-11-15 Central Glass Company, Limited Verre a faible reflexion pour vehicule
JP2002311207A (ja) * 2001-04-17 2002-10-23 Sony Corp 反射防止フィルム
JP2003536097A (ja) * 2000-06-07 2003-12-02 サン−ゴバン グラス フランス 反射防止コーティングを有する透明基材
JP2009288406A (ja) * 2008-05-28 2009-12-10 Canon Inc 光学素子及び光学機器
JP2013542457A (ja) * 2010-09-03 2013-11-21 ガーディアン・インダストリーズ・コーポレーション 焼入れ可能な３層反射防止コーティング、焼入れ可能な３層反射防止コーティングを含む被覆物品及び／又はその製造方法
WO2014119507A1 (ja) * 2013-01-29 2014-08-07 日東電工株式会社 反射防止フィルムおよびその製造方法
US9851473B2 (en) 2013-01-29 2017-12-26 Nitto Denko Corporation Anti-reflection film and production method therefor

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6172812B1 (en) * 1997-01-27 2001-01-09 Peter D. Haaland Anti-reflection coatings and coated articles
US6319598B1 (en) * 1998-07-23 2001-11-20 Konica Corporation Electromagnetic wave attenuating transparent member
US6410173B1 (en) * 1998-11-30 2002-06-25 Denglas Technologies, Llc Antireflection coatings and other multilayer optical coatings for heat-treatable inorganic substrates and methods for making same
ATE286602T1 (de) * 1999-11-10 2005-01-15 Denglas Technologies Llc Schichten auf basis von nioboxid für optische dünnfilmbeschichtungen und verfahren zu deren herstellung
DE10034158C2 (de) * 2000-07-10 2003-05-15 Fraunhofer Ges Forschung Reflexionsmindernde Beschichtung aus einem Wechselschichtsystem unterschiedlicher Schichtmaterialien mit jeweils niedrigerem und höherem Brechungsindex
US7138156B1 (en) * 2000-09-26 2006-11-21 Myrick Michael L Filter design algorithm for multi-variate optical computing
TW593450B (en) * 2001-03-21 2004-06-21 Hoya Corp Transparent molded articles, optical components, plastic lenses and preparation method thereof
US6589657B2 (en) * 2001-08-31 2003-07-08 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Anti-reflection coatings and associated methods
US6750156B2 (en) 2001-10-24 2004-06-15 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for forming an anti-reflective coating on a substrate
JP4016178B2 (ja) * 2001-11-06 2007-12-05 ソニー株式会社 表示装置及び反射防止用基体
US7067195B2 (en) * 2002-04-29 2006-06-27 Cardinal Cg Company Coatings having low emissivity and low solar reflectance
US7122252B2 (en) 2002-05-16 2006-10-17 Cardinal Cg Company High shading performance coatings
AU2003248885A1 (en) * 2002-07-10 2004-01-23 Denglas Technologies, L.L.C. Method of making stress-resistant anti-reflection multilayer coatings containing cerium oxide
US7138182B2 (en) * 2002-07-31 2006-11-21 Cardinal Cg Compay Temperable high shading performance coatings
HUE045187T2 (hu) * 2003-09-29 2019-12-30 Agc Glass Europe Antireflexiós rétegrendszerrel ellátott átlátszó hordozó
US20060210783A1 (en) * 2005-03-18 2006-09-21 Seder Thomas A Coated article with anti-reflective coating and method of making same
DE102005015631B4 (de) * 2005-04-05 2010-12-02 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung eines reflexionsvermindernden Kratzschutzschichtsystems für Kunststoffe
EP1731953A1 (en) * 2005-06-07 2006-12-13 Sony Ericsson Mobile Communications AB Improved Visibility Display Device using an Index-Matching Scheme
US8679302B2 (en) 2005-11-14 2014-03-25 Guardian Industries Corp. Silicon titanium oxide coating, coated article including silicon titanium oxide coating, and method of making the same
DE102008014900A1 (de) * 2008-03-19 2009-09-24 Rodenstock Gmbh Schichtsystem zur Beheizung optischer Oberflächen und gleichzeitiger Reflexminderung
WO2010044922A1 (en) * 2008-06-12 2010-04-22 Anguel Nikolov Thin film and optical interference filter incorporating high-index titanium dioxide and method for making them
DE102008051739A1 (de) * 2008-10-15 2010-04-22 Saint-Gobain Sekurit Deutschland Gmbh & Co. Kg Transparente, farbiges sichtbares Licht reflektierende Interferenzschicht, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
DE202008018521U1 (de) 2008-10-15 2015-02-09 Saint-Gobain Sekurit Deutschland Gmbh & Co. Kg Transparente, farbiges Licht reflektierende Interferenzschicht
US20110151222A1 (en) * 2009-12-22 2011-06-23 Agc Flat Glass North America, Inc. Anti-reflective coatings and methods of making the same
US8939606B2 (en) 2010-02-26 2015-01-27 Guardian Industries Corp. Heatable lens for luminaires, and/or methods of making the same
US9796619B2 (en) * 2010-09-03 2017-10-24 Guardian Glass, LLC Temperable three layer antirefrlective coating, coated article including temperable three layer antirefrlective coating, and/or method of making the same
US8668990B2 (en) 2011-01-27 2014-03-11 Guardian Industries Corp. Heat treatable four layer anti-reflection coating
US9359261B2 (en) 2013-05-07 2016-06-07 Corning Incorporated Low-color scratch-resistant articles with a multilayer optical film
US9110230B2 (en) 2013-05-07 2015-08-18 Corning Incorporated Scratch-resistant articles with retained optical properties
US9366784B2 (en) 2013-05-07 2016-06-14 Corning Incorporated Low-color scratch-resistant articles with a multilayer optical film
US9684097B2 (en) 2013-05-07 2017-06-20 Corning Incorporated Scratch-resistant articles with retained optical properties
US9703011B2 (en) 2013-05-07 2017-07-11 Corning Incorporated Scratch-resistant articles with a gradient layer
EP3090072B1 (en) * 2013-12-31 2019-02-20 Essilor International Multi-layer assembly and method of coating
US11124447B2 (en) * 2014-02-12 2021-09-21 Pilkington Group Limited Coated glass article having an anti-reflective coating and laminated glass thereof
US11267973B2 (en) 2014-05-12 2022-03-08 Corning Incorporated Durable anti-reflective articles
US9335444B2 (en) 2014-05-12 2016-05-10 Corning Incorporated Durable and scratch-resistant anti-reflective articles
US9790593B2 (en) 2014-08-01 2017-10-17 Corning Incorporated Scratch-resistant materials and articles including the same
WO2016075435A1 (en) * 2014-11-12 2016-05-19 Pilkington Group Limited Coated glass article, display assembly made therewith and method of making a display assembly
CN107735697B (zh) 2015-09-14 2020-10-30 康宁股份有限公司 减反射制品以及包含其的显示器装置
KR102013096B1 (ko) 2016-05-12 2019-08-21 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니 만곡형 절환가능 셔터를 포함하고 다수의 반사방지 층을 포함하는 보호용 헤드기어
WO2018170035A1 (en) * 2017-03-14 2018-09-20 Saudi Arabian Oil Company Collaborative sensing and prediction of source rock properties
EP3837223A1 (en) 2018-08-17 2021-06-23 Corning Incorporated Inorganic oxide articles with thin, durable anti-reflective structures
CN113574024A (zh) * 2019-03-14 2021-10-29 皮尔金顿集团有限公司 具有抗反射涂层的玻璃制品
EP4139256A1 (en) 2020-04-21 2023-03-01 Corning Incorporated Antireflective glass articles with a porosity-graded layer and methods of making the same

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2281474A (en) * 1939-03-20 1942-04-28 Research Corp Treating surfaces of light-transmitting articles, and the treated products
US2478385A (en) * 1946-12-07 1949-08-09 Libbey Owens Ford Glass Co Multilayer low light reflecting film
US2782676A (en) * 1952-03-01 1957-02-26 American Optical Corp Reflection reduction coatings and method for coating same
AT221835B (de) * 1961-04-21 1962-06-25 Reichert Optische Werke Ag Entspiegelungsbelag
US3185020A (en) * 1961-09-07 1965-05-25 Optical Coating Laboratory Inc Three layer anti-reflection coating
US3432225A (en) * 1964-05-04 1969-03-11 Optical Coating Laboratory Inc Antireflection coating and assembly having synthesized layer of index of refraction
US3463574A (en) * 1967-06-26 1969-08-26 Perkin Elmer Corp Multilayer antireflection coating for low index materials
US3712711A (en) * 1969-01-10 1973-01-23 Itek Corp Triple-layer anti-reflection coating design
US3604784A (en) * 1969-01-21 1971-09-14 Bausch & Lomb Antireflection coatings
US3761160A (en) * 1972-05-31 1973-09-25 Optical Coating Laboratory Inc Wide band anti-reflection coating and article coated therewith
US3781090A (en) * 1972-11-06 1973-12-25 Minolta Camera Kk Four layer anti-reflection coating
US4166018A (en) * 1974-01-31 1979-08-28 Airco, Inc. Sputtering process and apparatus
US4046659A (en) * 1974-05-10 1977-09-06 Airco, Inc. Method for coating a substrate
US4313647A (en) * 1975-12-23 1982-02-02 Mamiya Koki Kabushiki Kaisha Nonreflective coating
US4128303A (en) * 1976-04-05 1978-12-05 Kabushiki Kaisha Hoya Lens Anti reflection coating with a composite middle layer
US4356073A (en) * 1981-02-12 1982-10-26 Shatterproof Glass Corporation Magnetron cathode sputtering apparatus
US4422916A (en) * 1981-02-12 1983-12-27 Shatterproof Glass Corporation Magnetron cathode sputtering apparatus
DE3300589A1 (de) * 1983-01-11 1984-07-12 Schott Glaswerke, 6500 Mainz Verfahren zur herstellung von indiumoxid-zinnoxid-schichten
US4921760A (en) * 1986-09-26 1990-05-01 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Anti-reflection coating of optical part made of synthetic resin
DE3906453A1 (de) * 1989-03-01 1990-09-06 Leybold Ag Verfahren zum beschichten von substraten aus durchscheinendem werkstoff, beispielsweise aus floatglas
US5047131A (en) * 1989-11-08 1991-09-10 The Boc Group, Inc. Method for coating substrates with silicon based compounds
US5407733A (en) * 1990-08-10 1995-04-18 Viratec Thin Films, Inc. Electrically-conductive, light-attenuating antireflection coating
US5091244A (en) * 1990-08-10 1992-02-25 Viratec Thin Films, Inc. Electrically-conductive, light-attenuating antireflection coating
JPH05502310A (ja) * 1990-08-30 1993-04-22 バイラテック・シン・フィルムズ・インコーポレイテッド 酸化ニオブを含むｄｃ反応性スパッタリングされた光学被覆
US5105310A (en) * 1990-10-11 1992-04-14 Viratec Thin Films, Inc. Dc reactively sputtered antireflection coatings
US5270858A (en) * 1990-10-11 1993-12-14 Viratec Thin Films Inc D.C. reactively sputtered antireflection coatings
US5254392A (en) * 1991-06-24 1993-10-19 Ford Motor Company Anti-iridescence coatings
JPH05188202A (ja) * 1992-01-10 1993-07-30 Canon Inc 多層光学薄膜
US5667880A (en) * 1992-07-20 1997-09-16 Fuji Photo Optical Co., Ltd. Electroconductive antireflection film
US5262633A (en) * 1992-08-21 1993-11-16 Santa Barbara Research Center Wideband anti-reflection coating for indium antimonide photodetector device and method of forming the same
WO1994019709A1 (en) * 1993-02-19 1994-09-01 Photran Corporation A light attenuating anti-reflection coating including electrically conductive layers
FR2704545B1 (fr) * 1993-04-29 1995-06-09 Saint Gobain Vitrage Int Vitrage muni d'une couche fonctionnelle conductrice et/ou basse-émissive.
US5362552A (en) * 1993-09-23 1994-11-08 Austin R Russel Visible-spectrum anti-reflection coating including electrically-conductive metal oxide layers
US5450238A (en) * 1993-12-10 1995-09-12 Viratec Thin Films, Inc. Four-layer antireflection coating for deposition in in-like DC sputtering apparatus
US5579162A (en) * 1994-10-31 1996-11-26 Viratec Thin Films, Inc. Antireflection coating for a temperature sensitive substrate
FR2730990B1 (fr) * 1995-02-23 1997-04-04 Saint Gobain Vitrage Substrat transparent a revetement anti-reflets

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001085636A1 (fr) 2000-05-09 2001-11-15 Central Glass Company, Limited Verre a faible reflexion pour vehicule
US8372513B2 (en) 2000-06-07 2013-02-12 Saint-Gobain Glass France Transparent substrate comprising an antireflection coating
JP2003536097A (ja) * 2000-06-07 2003-12-02 サン−ゴバン グラス フランス 反射防止コーティングを有する透明基材
JP4824254B2 (ja) * 2000-06-07 2011-11-30 サン−ゴバン グラス フランス 反射防止コーティングを有する透明基材
JP2002311207A (ja) * 2001-04-17 2002-10-23 Sony Corp 反射防止フィルム
JP4701528B2 (ja) * 2001-04-17 2011-06-15 ソニー株式会社 反射防止フィルム
JP2009288406A (ja) * 2008-05-28 2009-12-10 Canon Inc 光学素子及び光学機器
JP2013542457A (ja) * 2010-09-03 2013-11-21 ガーディアン・インダストリーズ・コーポレーション 焼入れ可能な３層反射防止コーティング、焼入れ可能な３層反射防止コーティングを含む被覆物品及び／又はその製造方法
WO2014119507A1 (ja) * 2013-01-29 2014-08-07 日東電工株式会社 反射防止フィルムおよびその製造方法
JP2014167621A (ja) * 2013-01-29 2014-09-11 Nitto Denko Corp 反射防止フィルムおよびその製造方法
KR20150112966A (ko) * 2013-01-29 2015-10-07 닛토덴코 가부시키가이샤 반사 방지 필름 및 그 제조 방법
US9851473B2 (en) 2013-01-29 2017-12-26 Nitto Denko Corporation Anti-reflection film and production method therefor
JP2019012294A (ja) * 2013-01-29 2019-01-24 日東電工株式会社 反射防止フィルムおよびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US6074730A (en) 2000-06-13
EP0933654A3 (en) 2000-01-26
DE69831055T2 (de) 2006-04-20
DE69831055D1 (de) 2005-09-08
EP0933654B1 (en) 2005-08-03
EP0933654A2 (en) 1999-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH11271507A (ja) ４つのスパッタ層を有する広帯域反射防止被膜
US5728456A (en) Methods and apparatus for providing an absorbing, broad band, low brightness, antireflection coating
US5270858A (en) D.C. reactively sputtered antireflection coatings
US5579162A (en) Antireflection coating for a temperature sensitive substrate
JP2005502077A (ja) 反射防止膜とその関連方法
US5362552A (en) Visible-spectrum anti-reflection coating including electrically-conductive metal oxide layers
US5105310A (en) Dc reactively sputtered antireflection coatings
US5372874A (en) DC reactively sputtered optical coatings including niobium oxide
Jin et al. Design, formation and characterization of a novel multifunctional window with VO 2 and TiO 2 coatings
AU781979B2 (en) Anti-static, anti-reflection coating
JP4255617B2 (ja) 多層導電性反射防止コーティング
CN110563342A (zh) 一种低反射率镀膜玻璃及制备方法
JPH11171596A (ja) 反射防止膜
CN105585253A (zh) 减反膜玻璃及其制备方法
US7985489B2 (en) Temperature-resistant layered system
KR970000382B1 (ko) 저반사 코팅유리 및 그 제조방법
CN110221368A (zh) 单元素多层红外高反膜及其制备方法
US3421810A (en) Coated optical devices
JP3630374B2 (ja) 透明導電膜付ガラス及び透明導電膜の成膜方法
KR970000902B1 (ko) 저반사 코팅유리 및 그 제조방법
JP3504965B2 (ja) 透明導電膜付基板及びその製造方法
Carniglia et al. A new transparent conductive antireflection coating for deposition by sputtering
JPH03218822A (ja) 紫外線遮断ガラス