JPS5822377A - 二元蒸着によつて不均質光学的薄膜を形成する方法 - Google Patents

二元蒸着によつて不均質光学的薄膜を形成する方法

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JPS5822377A
JPS5822377A JP56119150A JP11915081A JPS5822377A JP S5822377 A JPS5822377 A JP S5822377A JP 56119150 A JP56119150 A JP 56119150A JP 11915081 A JP11915081 A JP 11915081A JP S5822377 A JPS5822377 A JP S5822377A
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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】 この発明は二元蒸着によって不均質光学的薄膜を形成す
る方法に関す為。
不均質光学的薄膜はその裏面すなわちこれを支持する基
体構成物に接する面から表面すなわち外部に露出してい
ゐＩＩＫ向ってすなわち厚さ方向に光学的屈折率が変化
するような薄膜であって、臀に！！間に向って屈折率が
単調に減少するものは光学的選択吸収膜または光学的反
射防止膜として広く利用されている。
このような不均質光学的薄膜を形成する公知の方法は、
第１図に示すように基体構成物ｌＯｏ／Ｏ面／／に対向
するように高屈折率物質ムを収容する第１蒸発源／Ｊと
低屈折率物質Ｂを収容する第１蒸発源／Ｊとを配置し、
膜厚モニターすなわち蒸着速［４エター／＄およびｉｔ
によって人物質とＢ物質の蒸着速度を監視しながら蒸着
作業を行ない、この際に纂１図に示すように人物質の蒸
着速度りを時間Ｓと共に単調に低減させかつＢ物質の蒸
着連１ｉＥＤｔ一時間Ｓと共に単調に増大させることか
らなる。上述のようにして基体構成物１０の面ｉｉの上
に形成された薄膜ｌぶ（第１図）は、面／ｌに接する薄
膜／乙の裏面／７（薄膜の厚さ方向の座標をＸとしてｚ
　ｗｚ　Ｏ）から外部に、露出している薄膜表面／　ｔ
　（Ｘ　Ｗ　ｄ　）へ向って第参図に示すように高屈折
率物質Ａの割合が減小し低屈折率物質Ｂの割合が増大す
るような構成を有する。
第参図にシいて縦座標０は含有−を示す、従って裏面／
７（３Ｂ＝（７）から表面／　Ｉ　（ｘ　ｍ　ｄ　）に
向って屈折率が低減しかくして薄膜１４は不均質光学的
薄膜を構成する・ 上述したような方法はたしかに不均質光学的薄膜を形成
するに利用できるけれども、明らかに長尺、大寸１＋は
大面積の基体構成物の表面上に不均質光学的薄膜を形成
するに適せず、また装置速度を時間的に変化させるとい
う厄介な作業を必要とする。
この発明はかかる従来の方法の欠点を除責して長尺のフ
ィルム、長尺Ｏ箔、大寸の円筒体などの長尺、大寸また
は大面積の基体構成物ｏｈｍ上に不均質光学的薄膜を容
易にかつ確実に形成できるようＫすることを目的とする
。
この目的の達成のためこの発明による方法は、基体構成
物を移送しながら移送路に沿って一種類の蒸着物質の蒸
着速度がそれぞれ単調に変化するようにして゛これら一
２′ｓ類の蒸着物質から麿る蒸着薄膜を基体構成物の表
面上に形成することを特命とする。
蒸着速度の単調な変化は両蒸着物質の両蒸発源な綱体を
配置することによって達成するのが望ましい。
ｌ実施例によれば第１の蒸着物質がクロムであって第一
の蒸着物質がクロムの酸化物である。
以下図面を参照しながらこの発明の実施例について以下
に詳述する。
第１図および第４図に示される真空蒸着装置において長
尺のフィルム状の基体構成物−２０は真空蒸着槽コｌの
中で左上方の巻出しローラＪＪから巻出されｊ［／偏向
１−ツＪＪで偏向したのちに水平方向に左から右へ移送
されＩＥＪ偏向四−ラＪ参でさらに偏向して右上方の巻
取ｐローラコアに巻取られる。基体構成物ＪＯの水平移
送路Ｊｊの左端近くの位置Ｊ７の直下シよび右端近くの
位置コｔの直下には適当な距離をおいて第１蒸着物質Ａ
の第１蒸発源コタおよびｇコ蒸着物質Ｂの第２蒸発源Ｊ
Ｏがそれぞれ配置゛される。水平移送路コ４の下方にこ
れに接近して第１遮板（板状の連体）Ｊ／および第２値
板Ｊコが水平に配置され、第１１１板Ｊ／は蒸発源コタ
から位置コアへ向う垂直の限界ＪＪから左側で蒸着物質
Ａが基体構成物−〇に到達しないようにする速断を表し
、第２値板Ｊコは蒸発源３０から位置コｌへ向う喬直限
界Ｊ参から右側で蒸着物質Ｂが基体構成物−〇に到達し
ないようにする速断をする。さらに両蒸発源−デとＩＯ
の間には僑直燗板１１が配置され、これは蒸発源コナか
ら位置コｌへ向う斜めの限界Ｊ４から右側で蒸着物質入
が基体構成物Ｊ０に到着しないようにしかつ蒸発源ＪＯ
から位置Ｊ７へ向う斜めの限界Ｊ７から左側で蒸着物質
Ｂが基体構成物Ｊ０に到着しないようにする速断をする
。
このような構成によれば明らかに位置−２７とコｔの間
で蒸着物質ＡおよびＢの双方が基体構成物Ｊ０下面に蒸
ｉ付着し、基体構成物Ｊ０の各表面部分に対する蒸着速
度りは第７図に示すように位置コアからＪｒｏに向って
蒸着物質入については単調に減小し蒸着物質ＢＫついて
は単調に増大する。この第７図で横座標は移送路離りを
示し、Ｌは位置１７において０ｔた位置ＪＩにおいてｔ
とする。従って基本構成物ＪＯの各表面部分の蒸着時間
Ｔ（蒸着翻始時すなわち位置Ｊ７においてＴｍ０、蒸着
終了時すなわち位置Ｊｒｌ（おいて７ｍｌとする）Ｋ対
して４Ｄは第を図に示すように同様の変化をする。これ
によれば明らかに基本構成物の各表面部分において形成
されゐ薄膜１４（第３図参照）は第２図に示すようにＸ
がＯからｄに向うに従って蒸着物質Ａの量が単調に減小
し蒸着物質Ｂの量が単調に増大する。（ｚｘ（＞がＬ　
Ｗ　Ｏすなわち位置１７に対応しｚ　ｗ　ｄがＬ−ｔす
なわち位置コｔに対応することは明白である。） よって蒸着物質入が高屈折率物質、蒸着物質Ｂが低屈折
率であれば裏面から表面に向って屈折率が単調に減小す
る蒸着薄膜が形成され、逆であれば裏面から表面に向っ
て屈折率が単調に増大する蒸着薄膜が形成される。
第ｊ図および第１図において３１は光学モニターの投受
光器を示し、３りおよびｔｏはシャッタを示す。
第１０図に示さ、れる真空蒸着装置は相並んで平行に配
置されたＪｌｌｌの冷却筒＃Ｉおよび夢２を有し、フィ
ルム状の基体構成物−２０は巻出しロラココから巻出さ
れ、いくつかの偏向案内−−ラ−２３１゜、Ｊｊｂで偏
向され九のちに第１冷却筒４ｔ／に接触しながらこれの
下方の第１弧状移送路コｔ１を通り、偏向案内ロー９＃
Ｊで偏向されたのちに第１冷却筒≠１に接触しながらこ
れの下方の第１弧状移送路コ４ｂを通９、いくつかの偏
向案内ローラＪ４’、、コ＃ｂで偏向されたのちに巻取
シローラコ！に巻取られる。第１蒸着物質人の蒸発源コ
ツは第１冷却簡ｌＬノから下方Ｋｍれたこの冷却筒の軸
線の直下に位置し、第２蒸着物質Ｂの蒸発源Ｘは第１冷
却筒４Ｃコから下方に離れたこの冷却筒の軸線の直下に
位装置する。参つ０１１ｍ［参Ｊ　、　ｐ＃、す。
亭４が設けられていて、これによって限界＃７とａｔの
間を飛行する阿ｌ蒸着物質人および限界付とＩｏの間を
飛行する［ＪＪＩ着物質Ｂがいずれ４位置Ｊ／とｊＪの
間で第１弧状移送路Ｊ４０の基体構成物−〇の下面に沈
積蒸着し、限界１１と１参の間を飛行する第１蒸着物質
人および限界！Ｉと１４０間を飛行する第コ蒸着物質Ｂ
がいずれも位置ｊ７とＩｔの間で第１弧状移送路Ｊ４０
１の基体構成物−２０の下面に沈積蒸着すゐ、限界参７
およＵｊ”ａ［／Ｍｌｉ’ｌ夢１０［Ｋ［交ｔ！平？ｌ
−ｔ’＃す、限界１１および！１は第１冷却簡＃−の面
に直交する平面である。さらに位置！−とＩ７では第７
蒸着物質人についても第一蒸着物質ＢＫつぃても蒸着速
度が相等しくなるようになっている。
このような配備によれば第１蒸着物質ムの蒸着速度は第
１弧状移送路−４ｓにおいて位置ｊ／から！コに向って
低減し、さらに第１弧状移送路Ｊ４０において位置６コ
と等しい値の位置！７からｔｌへ向って低減する。また
第２蒸着物質Ｂの蒸着速度は第１弧状移送路コｊａにお
いて位置ｊ／から！コへ向って増大し、さらに第１弧状
移送路コ４ｂにおいて位置ｊｕｌ（等しい値の位置ｊ７
から位置、ｔｌへ向って増大する　このようにして第一
８および９４図の真空蒸着装置と同じ効果が得られる。
第１／図に示される真空蒸着装置では円筒状の基体構成
物ｊｔが矢印で示すように自転しながら水平の移送路に
沿って左から右へ直線的に動かされる。移送路の下方に
は同じ高さで間隔が左から右へ向って次第に疎になるよ
うに第１蒸着物質Ａの多くの蒸発源４０８．４０ｂ、４
０＠が配置され、さらに左から右へ向って間隔が次ｊ！
ｌＩＫ密になるように第２蒸着物質Ｂの多くの蒸発源ｊ
／ａ。
４１ｂ、ｊ／ａが配置される。多くの遮板（１１体）４
Ｊ、、Ｊｊｂ、４コｃ、４２４，４コ＠　、　４２ｆ。
１Ｊｇは各蒸発源から基体構成物！デの表面へ向う蒸着
物質ム、Ｂの飛行方向を限定する。上述したような蒸発
源の配置によれば明らかに移送路に沿って移送方向に第
１蒸着物質人の蒸着速度が単調に減小し第２蒸着物質Ｂ
の蒸着速度が単調に増大する。
図示しなかつ九が第１／図と同様の真空蒸着装置におい
て蒸発９４０ｍ、４０ｂ、４０ｃを等間隔に配置してこ
れらの入力電力を左から右へ向って次第に小さくしかつ
蒸発＠ｔ／ａ、４１ｂｅぶ／ｇを等間隔に配置してこれ
らの入力電力を左から右へ次第に大きくしても同様の効
果が得られる。
第１Ｊ図に示す装置においては、円筒状の基体構成物ｌ
デが矢印で示すように自転しながら公転する。蒸発源コ
ツ、１０および鐘体を構成する遮板Ｊ／、Ｊ、２および
１１の配置は第１図の場合と実質的に同じであるので詳
しい説明を省略する。
この発明による不均質光学的薄膜の形成方法は各種真空
蒸着装置に関連させながら上述したことから明らかなよ
うに長尺、大寸または大面積の基本構成物の表面に大規
模に工業的に薄膜を形成できるという利点を有し、しか
も蒸着速度を時間的に変化させることなしにこの形成が
遮板の配置などの単純な手段によって容易に達成できる
。
基体構成物はフィルム、箔、平板を九は円筒などＯ形状
に′１＠き、その材質としてはアルミニウム、銅、不銹
鋼、ニッケル、ニッケル被覆アルミニウム、ガ、ラス、
半導体、プラスチックなどが存する。
蒸着物質Ａと８０例としては、 ０ｒ−Ｏｒ２０ｓａ（Ｏｒ−ＯｔｘＯ参）−ｋＬｓＯ＊
、Ｎｌ　８−Ｚｎ３、　Ｎｌ　　−ＡＡｌｏ、　　、　
　Ｐｔ　　−ＡＡ、Ｏ，、ＭｇＯ−Ａｕ、　　’ｒｔｏ
ｌ−８１（ｈ　　、　ＭｇＦｇ　−Ｚｒ０１　　、Ｍｇ
Ｆ雪　−〇ｅ などが挙げられる。
なお、上記蒸着物質ムとＢの例にシいて（Ｃｒ−Ｏｒ鵞
０．　）−Ａｚ、ｏｓの場合には蒸着物質としてＯｒと
ｈｔを用意して別別の蒸発源から蒸発させ別途気体０．
を基体構成物のＩ！！面上に供給して、基体構成物上に
Ｏｒ　−Ｏｒ鵞ＯｓとＡｌＩ３．を形成するようにして
もよい、同様に８１Ｃｈ、Ｔｉｅｓ、Ａｔ鵞０３の蒸着
物質については旧０、Ｔ１０％Ａｔなどで置き換え１１
１□ てこれらを蒸発させ反応気体０嘗を基体構成物の表面上
に供給して８１０ｇ５’ｒｔｏ＝、ＡＬｉＯｓ　を形成
するようにしてもよい。
この発明の方法の１例について次に記す、こζでＢＨｇ
ｉｏ図に示すようなフィルム巻取式真空蒸着装置を使用
し、真空蒸着槽の圧力を事ｙ、ｉｏ−ｍトールに錨持し
光学モニターＪｔによって形成膜Ｃｒ嘗ＯＳを使用し、
１０−１厚Ｘ７ｊ−幅×７！０瓢長さのアルミニウム箔
の基体構成物コ０を毎分１１の速度で移送しながらこれ
のつや面（はぼ錠面）ノ上に全要約７００　ＡＯ（ｌｒ
　−Ｏｒ＠Ｏ嘗　の選択吸収膜が形成された。この例に
おいて、第１冷却筒参ｌおよび第１冷却筒＃−の直径は
ダ０ｅＩＲ１これらの間の軸線間距離はｊＪ、でＩり、
第１蒸発源コツと位置！／、ｊＪ、ｒ’ｌおよびｓｒの
間の距離はそれぞれ１１．、＃ｊ傭、ｚｔａａおよび４
ｊ、ｉた第２蒸発源ＪＯと位置ＩＩ、ｊλ、１７および
ｉｔＯ閣の距離はそれぞれ”　ｌ’ｌ１ｇ　、”　（＋
１１１．４’−ｔｅＭおよびＪｌ謂であった。また位置
ｊ　／、Ｊコ。
タフおよび１１における第１蒸発源Ｊりからの入射角度
（蒸着物質の入射方向と冷却筒＃／、＄Ｊの法面とがは
さむ角度）祉それぞれ０°、　４　ｏｏ、　ｏ。
および４０°かつ第コ蒸発源３０からの入射角度はそれ
ぞれ≦００．００．４　Ｄｏ、　０°であった。薄膜を
被着した基体構成物の反射率特性は第１Ｊ図に示す通り
であり、形成された薄膜の組成分布は第１４！−図に示
す通りであつ九、九だし第１Ｊ図において横座標はμ馬
を単位とする波長λを示しまた縦座標は反射率を−で示
す、第７４ｃ図においては横座標は薄膜の表面からの深
さＨｔ−Ｘで示しまたその深さにおけるＯｒの容積パー
セントをイオン照射表面分析で求めたもＯを縦座標で示
す、さらに第１！図はこの例における元素分析の結果を
示し、これにおいて縦座標はＯｒ、０およびＡＡの原子
チを示す。
【図面の簡単な説明】
第７図は従来の不均質光学的薄膜形成用真空蒸着装置奮
略示する図、第一図は＃！／図の装置における蒸着速度
の時間変化を示すグツフ％ｇＪ図は不均質光学内薄＠０
拡大断面図、第参図は第３図の薄膜における厚さ方向の
組成変化を示すグラフ。 第１図はこの発明の方法に適した真空蒸着装置第′１例
のＳ回内ｌＩＩ面図、第４図社第１図−示される装置の
線図的平面図、第７Ｅは＃Ｉｊ図の装置における移送距
離と蒸着速度の関係を示すグラフ、第２図は第１図の装
置における蒸着時間と蒸着速度の関係を示すグラフ、第
を図は第１図の装置で得られる薄膜の組成分布を示すグ
ラフ、第１０図はこの発明の方法に適した真空蒸着装置
の第−例の線図的側面図、ｗｃｌ／図はこの発明の方法
に適した真空蒸着装置のＭＪ例Ｏ線図的側面図、第７λ
図はこの発明の方法に適した真空蒸着装置の第参例の線
図的側面図、第１Ｊ＠はこの発明の方法。 １例で得られた薄膜に関する反射率特性を示すグラフ、
第７４’図はこの発明の方法の前記７例で得られた薄膜
の組成分布を示すグラフ、第１！図はこの発明の方法の
前記７例で得られた薄Ｈ（Ｄ元素分析の結果を示す。 図面において、ＩＯは基体構成物、ｌコとｊＪは蒸着物
質の蒸発源、／４は不均質光学的薄膜、λ４．Ｊ４暑お
よびコ４ｂは移送路、コナと１０は蒸発源、Ｊ／、Ｊコ
および１１は遮板として構成された遮体、参Ｊ、参参、
事！および＃４は履体、４０．．４０ｂ、４０＠、４／
虐、４１ｂおよび４／＠は蒸発源、４Ｊ、、４Ｊｂ、４
コＣ９Ａ　Ｊ　ｄｅ’　４−２・、ｊＪｆおよび４１ｔ
Ｆｉ總体を示す・ 第１図 第３図　　　　　第４図 一３Ｃ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ｌ　基体構成物を移送しながら移送路に沿ってコＩＩＩ
    ＩＩＯ蒸着物質の蒸着速度がそれぞれ単調に変化すゐよ
    うにしてこれらコ種類の蒸着物質からなる蒸着薄膜を基
    体構成物の表面上に形成することを特徴とする二元蒸着
    によって不均質光学的薄膜を形成する方法。 １　両蒸着物質の両蒸発源と移送路の間またはその近く
    の適蟲位置Ｋｊ１体を配置することによって移送路に沿
    う蒸着速度Ｏ単調な変化を達成する特許請求の範囲第１
    １［Ｋ記載の方法。 １　第７の蒸着物質をり冒ムまた第１の蒸着物質をクロ
    ムＯ酸化物とする特許請求の範囲第１項ｔたは第１項に
    記載の方法。
JP56119150A 1981-07-31 1981-07-31 二元蒸着によつて不均質光学的薄膜を形成する方法 Expired JPS6053745B2 (ja)

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