JPS629302A - 干渉色ミラ−の製造方法 - Google Patents
干渉色ミラ−の製造方法Info
- Publication number
- JPS629302A JPS629302A JP14765985A JP14765985A JPS629302A JP S629302 A JPS629302 A JP S629302A JP 14765985 A JP14765985 A JP 14765985A JP 14765985 A JP14765985 A JP 14765985A JP S629302 A JPS629302 A JP S629302A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- transparent oxide
- mirror
- interference color
- substrate
- Prior art date
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- Pending
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- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Optical Filters (AREA)
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。
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〕
本発明は干渉色ミラーの製造方法に係り、より詳しく述
べると、例えば、自動車のルームミラーあるいはフェン
ダ−ミラーとして用いるのに有効な透明酸化物薄膜を用
いた干渉色ミラーの製造方法に関する。
べると、例えば、自動車のルームミラーあるいはフェン
ダ−ミラーとして用いるのに有効な透明酸化物薄膜を用
いた干渉色ミラーの製造方法に関する。
我々は、以前に、低コストで、任意の色調を付与でき、
自動車運転者の眩しさによる疲労を防止できる干渉色ミ
ラーを開示したが、これらの干渉色ミラーはガラス基板
と光反射用金属薄膜と透明誘電体薄膜とからなる。（特
開昭５９−１８８６０２号公報等）。
自動車運転者の眩しさによる疲労を防止できる干渉色ミ
ラーを開示したが、これらの干渉色ミラーはガラス基板
と光反射用金属薄膜と透明誘電体薄膜とからなる。（特
開昭５９−１８８６０２号公報等）。
第２図は、そうした我々が開示した干渉色ミラーの１例
であり、同図中、１１はガラス基板、１２は透明酸化物
薄膜、１３は金属薄膜である。
であり、同図中、１１はガラス基板、１２は透明酸化物
薄膜、１３は金属薄膜である。
光は上方から入射し、金属薄膜１３で反射して戻るが、
その時透明酸化物薄膜１２で光干渉が起こり、反射光の
分光特性がフラットでなくなり、着色および防眩効果を
与える。この時の色調および反射率は透明酸化物薄膜１
２の光学膜厚と膜厚と屈折率との積）によって決まり、
色の濃淡は屈折率によって決まる。
その時透明酸化物薄膜１２で光干渉が起こり、反射光の
分光特性がフラットでなくなり、着色および防眩効果を
与える。この時の色調および反射率は透明酸化物薄膜１
２の光学膜厚と膜厚と屈折率との積）によって決まり、
色の濃淡は屈折率によって決まる。
第３図は、透明酸化物薄膜１２の膜厚と色調との関係を
示したもので、第２図に示した干渉色ミラーに、ＪＩＳ
Ｚ８７０１で定められた標準の光Ｃが垂直に入射した時
の反射光の色調を色度座標で表わしである。通常、真空
蒸着した透明酸化物薄膜の屈折率は、バルクの値よりも
小さい値を示し、例えば酸化チタンの屈折率は、光の波
長が４５００人のとき２．４６、光の波長が６５００人
のとき２．３０となる。また金属薄膜１３もその成分や
成分比、また成膜時の条件により、光学定数が変化する
。第３図では、透明酸化物薄膜として、上記屈折率の酸
化チタンを、金属薄膜として、Ｎｉ−Ｃｒを用いた場合
の色調を表わしている。この場合のＮｉ−Ｃｒの光学定
数は、光の波長が４５００人のときｎ＝１．５７ ３．
０９ｉ 、光の波長が６５００人のときｎ ＝２．３１
−４．０８ｉである。第３図において色度座標は、Ｘが
赤の成分、ｙが緑の成分、１− （ｘ＋ｙ）が青の成分
を表わすもので、大まかにいって第３図中点線で囲った
領域Ｇは緑、領域Ｙは黄、領域Ｒは赤、領域■は紫、領
域Ｂは青の色調をとり、各々の領域の間はその中間色と
なる。また、膜厚と色調の関係は、膜厚が４００人ごと
の色度を■で、４０人ごとの色度をで示しである。第３
図から明らかなように適当な膜厚を選ぶことによってど
のような色調でも得ることが可能である。しかしながら
、第２図の構造の、干渉色ミラーを実際に製作する上で
重大な問題が発生した。作製した干渉色ミラーの反射光
の色にムラが生じたのである。
示したもので、第２図に示した干渉色ミラーに、ＪＩＳ
Ｚ８７０１で定められた標準の光Ｃが垂直に入射した時
の反射光の色調を色度座標で表わしである。通常、真空
蒸着した透明酸化物薄膜の屈折率は、バルクの値よりも
小さい値を示し、例えば酸化チタンの屈折率は、光の波
長が４５００人のとき２．４６、光の波長が６５００人
のとき２．３０となる。また金属薄膜１３もその成分や
成分比、また成膜時の条件により、光学定数が変化する
。第３図では、透明酸化物薄膜として、上記屈折率の酸
化チタンを、金属薄膜として、Ｎｉ−Ｃｒを用いた場合
の色調を表わしている。この場合のＮｉ−Ｃｒの光学定
数は、光の波長が４５００人のときｎ＝１．５７ ３．
０９ｉ 、光の波長が６５００人のときｎ ＝２．３１
−４．０８ｉである。第３図において色度座標は、Ｘが
赤の成分、ｙが緑の成分、１− （ｘ＋ｙ）が青の成分
を表わすもので、大まかにいって第３図中点線で囲った
領域Ｇは緑、領域Ｙは黄、領域Ｒは赤、領域■は紫、領
域Ｂは青の色調をとり、各々の領域の間はその中間色と
なる。また、膜厚と色調の関係は、膜厚が４００人ごと
の色度を■で、４０人ごとの色度をで示しである。第３
図から明らかなように適当な膜厚を選ぶことによってど
のような色調でも得ることが可能である。しかしながら
、第２図の構造の、干渉色ミラーを実際に製作する上で
重大な問題が発生した。作製した干渉色ミラーの反射光
の色にムラが生じたのである。
本発明は、上記の如き問題点を解決するために、透明酸
化物薄膜を形成するに当って、高真空の真空蒸着槽内で
、ミラー基板上に金属または金属酸化物を堆積しながら
、上記真空槽内に設けたイオン源から酸素または酸素と
不活性ガスの混合ガスをイオン化して上記堆積中の薄膜
に照射することによって、上記ミラー基板上に均質な透
明酸化物薄膜を形成する。然る後該透明酸化物薄膜上に
更に別の薄膜を形成する。
化物薄膜を形成するに当って、高真空の真空蒸着槽内で
、ミラー基板上に金属または金属酸化物を堆積しながら
、上記真空槽内に設けたイオン源から酸素または酸素と
不活性ガスの混合ガスをイオン化して上記堆積中の薄膜
に照射することによって、上記ミラー基板上に均質な透
明酸化物薄膜を形成する。然る後該透明酸化物薄膜上に
更に別の薄膜を形成する。
前記特開昭公報にも見られるように本発明を適用できる
干渉色ミラーは必ずしも単一の透明酸化物薄膜を有する
とは限らず、複数の透明酸化物薄膜を有する態様もあり
、その場合、そのいずれの透明酸化物薄膜を形成する場
合にも本発明の方法を適用することが望ましい。
干渉色ミラーは必ずしも単一の透明酸化物薄膜を有する
とは限らず、複数の透明酸化物薄膜を有する態様もあり
、その場合、そのいずれの透明酸化物薄膜を形成する場
合にも本発明の方法を適用することが望ましい。
我々は、作製した干渉色ミラーの反射光の色にムラが生
じる原因について、種々検討した結果、その原因は、透
明酸化物薄膜の屈折率が成膜後部分的に変化したためで
あると判明した。すなわち、真空槽中で、まず透明酸化
物薄膜１２を成膜する。
じる原因について、種々検討した結果、その原因は、透
明酸化物薄膜の屈折率が成膜後部分的に変化したためで
あると判明した。すなわち、真空槽中で、まず透明酸化
物薄膜１２を成膜する。
この時、透明酸化物薄膜１２は完全な酸化物とならず、
たとえば酸化チタンの場合、ＴｉＯ□ではなくＴｉＯ□
□（Ｑ＜ｘ＜２）の形になっている。通常は、そのまま
真空槽外に取り出し、大気に触れさせると、酸化が進み
、ＴｉＯ□の形になる。ところが、透明酸化物薄膜１２
の成膜後直ちに金属薄膜１３を成膜すると、透明酸化物
薄膜１２は、金属薄膜１３が存在するために大気と接触
しない。しかしながら、金属薄膜１３は真空蒸着で成膜
されるため厳密に緻密ではなく、ピンホールやクランク
が存在するのが普通である。そのため、ピンホール等を
介して大気中の酸素が侵入し、部分的に透明酸化物薄膜
１２が酸化される。これが色ムラの原因となっている。
たとえば酸化チタンの場合、ＴｉＯ□ではなくＴｉＯ□
□（Ｑ＜ｘ＜２）の形になっている。通常は、そのまま
真空槽外に取り出し、大気に触れさせると、酸化が進み
、ＴｉＯ□の形になる。ところが、透明酸化物薄膜１２
の成膜後直ちに金属薄膜１３を成膜すると、透明酸化物
薄膜１２は、金属薄膜１３が存在するために大気と接触
しない。しかしながら、金属薄膜１３は真空蒸着で成膜
されるため厳密に緻密ではなく、ピンホールやクランク
が存在するのが普通である。そのため、ピンホール等を
介して大気中の酸素が侵入し、部分的に透明酸化物薄膜
１２が酸化される。これが色ムラの原因となっている。
すなわち、Ｔｉｅ、、とＴ’ｉ（ｈとではＴｉ０ｚ−ｘ
の方が、屈折率が見掛は上大きくなっており、同じ膜厚
（５２０人）の場合、たとえば、第３図においてＸで示
すように、色度座標の中心から遠ざかるようになる。こ
れは色がより濃くなっていることを示している。換言す
ると、蒸着されたＴｉＯ□−８の膜ではＸで示す色度を
示すが、部分酸化してＴｉＯ□になるとΔの色度を示す
ようになって色が薄くなり、これが色ムラとして見られ
ることになる。
の方が、屈折率が見掛は上大きくなっており、同じ膜厚
（５２０人）の場合、たとえば、第３図においてＸで示
すように、色度座標の中心から遠ざかるようになる。こ
れは色がより濃くなっていることを示している。換言す
ると、蒸着されたＴｉＯ□−８の膜ではＸで示す色度を
示すが、部分酸化してＴｉＯ□になるとΔの色度を示す
ようになって色が薄くなり、これが色ムラとして見られ
ることになる。
以上の色ムラの発生を抑えるための方法としては、前記
金属薄膜１３を酸素の侵入を許さぬ程に、緻密に成膜す
るか、透明酸化物薄膜１２の酸化度を上げて成膜するか
しかない。前者の方法は、金属薄膜１３の膜質の経時変
化等を考えると、完全を期すことは不可能である。後者
の方法は、透明酸化物”ＲＨｉ１２の酸化度を上げた状
態で成膜することである。
金属薄膜１３を酸素の侵入を許さぬ程に、緻密に成膜す
るか、透明酸化物薄膜１２の酸化度を上げて成膜するか
しかない。前者の方法は、金属薄膜１３の膜質の経時変
化等を考えると、完全を期すことは不可能である。後者
の方法は、透明酸化物”ＲＨｉ１２の酸化度を上げた状
態で成膜することである。
酸化物薄膜の製造方法としては、真空蒸着法以外にスパ
ッタ法が良く知られている。スパッタ法は、金属もしく
は金属の酸化物をターゲット電極とし、Ａｒ雰囲気もし
くはＡｒと酸素の混合ガス雰囲気において高周波または
直流グロー放電を行わしめ、イオン化して正電荷をもつ
不活性ガス原子が負にバイアスされたターゲット電極表
面に衝突し、電極物質の原子がスパッタされ、基板表面
に到達するとともに、基板上において酸素ガスと反応し
て酸化物を析出せしめる方法である。この方法は、動作
圧力が、０．１〜ＩＰａと真空度が低いため、スパッタ
された粒子は、真空槽内のアルゴンガスあるいは酸素ガ
スの原子と衝突して散乱されるため基板上に析出する酸
化物の収率が低下すること、さらに成膜速度が遅いこと
が欠点である。これらの欠点を克服し、かつ真空蒸着法
よりも酸化度の高い透明酸化物薄膜を成膜するために本
発明はなされたものである。
ッタ法が良く知られている。スパッタ法は、金属もしく
は金属の酸化物をターゲット電極とし、Ａｒ雰囲気もし
くはＡｒと酸素の混合ガス雰囲気において高周波または
直流グロー放電を行わしめ、イオン化して正電荷をもつ
不活性ガス原子が負にバイアスされたターゲット電極表
面に衝突し、電極物質の原子がスパッタされ、基板表面
に到達するとともに、基板上において酸素ガスと反応し
て酸化物を析出せしめる方法である。この方法は、動作
圧力が、０．１〜ＩＰａと真空度が低いため、スパッタ
された粒子は、真空槽内のアルゴンガスあるいは酸素ガ
スの原子と衝突して散乱されるため基板上に析出する酸
化物の収率が低下すること、さらに成膜速度が遅いこと
が欠点である。これらの欠点を克服し、かつ真空蒸着法
よりも酸化度の高い透明酸化物薄膜を成膜するために本
発明はなされたものである。
以下図面に基づいて、本発明の詳細な説明する。
第１図は、本発明の基本的装置構成を示したものである
。１は真空容器で、図示していない真空ポンプにより高
真空排気（約１０− ’Ｐａ程度まで）されている。２
は電子ビーム蒸発源で、電子ビームにより蒸発材料１１
を加熱し蒸発させる。３はその電源である。５はホルダ
ー４に支持されたミラー基板で、この基板上に成膜する
。６は加熱ヒータ、７はヒータ電源である。８は本発明
の中心となるイオン源テ、９のガス導入口より、イオン
化されるべきガスを導入する。１０はイオン源の電源で
ある。導入すべきガスの種類は、酸素あるいは酸素と不
活性ガスの混合ガスであるが、成膜物質にもよるが、た
とえばＴｉＯ２などの酸化物では酸素あるいは酸素＋ア
ルゴンの混合ガスを用いる。ガスの導入は、成膜中の真
空槽ｌ内の圧力が１０−２Ｐａ程度になるよう制御する
。成膜は、イオン源によりイオンを基板５に照射しなが
ら、電子ビーム蒸発源２により行う。
。１は真空容器で、図示していない真空ポンプにより高
真空排気（約１０− ’Ｐａ程度まで）されている。２
は電子ビーム蒸発源で、電子ビームにより蒸発材料１１
を加熱し蒸発させる。３はその電源である。５はホルダ
ー４に支持されたミラー基板で、この基板上に成膜する
。６は加熱ヒータ、７はヒータ電源である。８は本発明
の中心となるイオン源テ、９のガス導入口より、イオン
化されるべきガスを導入する。１０はイオン源の電源で
ある。導入すべきガスの種類は、酸素あるいは酸素と不
活性ガスの混合ガスであるが、成膜物質にもよるが、た
とえばＴｉＯ２などの酸化物では酸素あるいは酸素＋ア
ルゴンの混合ガスを用いる。ガスの導入は、成膜中の真
空槽ｌ内の圧力が１０−２Ｐａ程度になるよう制御する
。成膜は、イオン源によりイオンを基板５に照射しなが
ら、電子ビーム蒸発源２により行う。
イオン源は、真空槽ｌとは小孔を有する隔壁を介して結
合されているという例もあるが（特開昭５８−８１９６
７号公報）、この場合、イオン源内よりも真空槽内の真
空度を上げることができ、高エネルギーのイオンビーム
を得ること、また高純度の膜を得ることができる利点を
有するが、この反対に、大面積にわたって均一な照射面
積を得ることは困難である。また、加速電圧などを加え
て、高エネルギーのビームを照射すると、エツチング効
果が現われ、やはり膜厚分布が悪くなる。このため、本
発明では、真空度を１Ｏ−２Ｐａ、加速電圧なしとした
。
合されているという例もあるが（特開昭５８−８１９６
７号公報）、この場合、イオン源内よりも真空槽内の真
空度を上げることができ、高エネルギーのイオンビーム
を得ること、また高純度の膜を得ることができる利点を
有するが、この反対に、大面積にわたって均一な照射面
積を得ることは困難である。また、加速電圧などを加え
て、高エネルギーのビームを照射すると、エツチング効
果が現われ、やはり膜厚分布が悪くなる。このため、本
発明では、真空度を１Ｏ−２Ｐａ、加速電圧なしとした
。
その後、金属薄膜を通常の蒸着手段により形成した。こ
うして成膜された透明酸化物薄膜は安定な酸化物となり
、経時的に酸化されて干渉色ミラーに色ムラが現われる
ということはなかった。
うして成膜された透明酸化物薄膜は安定な酸化物となり
、経時的に酸化されて干渉色ミラーに色ムラが現われる
ということはなかった。
以上述べたように、本発明の方法は、成膜速度は通常の
蒸着速度と同等であり、大面積の均質な透明酸化物薄膜
の成膜が可能であるため、自動車用バックミラーなど大
きなミラーへの成膜に適している。
蒸着速度と同等であり、大面積の均質な透明酸化物薄膜
の成膜が可能であるため、自動車用バックミラーなど大
きなミラーへの成膜に適している。
本発明により、透明酸化物薄膜を用いた干渉色ミラーに
おいて、透明酸化物薄膜を均質に形成し、屈折率のムラ
をなくすことによって干渉色ミラーの色ムラの発生を防
止することができる。
おいて、透明酸化物薄膜を均質に形成し、屈折率のムラ
をなくすことによって干渉色ミラーの色ムラの発生を防
止することができる。
第１図は本発明の方法を実施する真空薄着装置の模色図
、第２図は本発明を適用する干渉色ミラーの１例の断面
図、第３図は干渉色ミラーの透明酸化物薄膜と干渉色と
の関係を表わす色度座標図である。 １・・・真空容器、 ２・・・電子ビーム蒸発源
、３・・・電子ビーム蒸発源の電源、 ４・・・ホルダー、 ５・・・ミラー基板、６
・・・加熱ヒータ、 ７・・・ヒータ電源、８・
・・イオン源、 ９・・・ガス４入口、１０・
・・イオン源の電源、１１・・・ガラス基板、１２・・
・透明酸化物薄膜、１３・・・金属薄膜。
、第２図は本発明を適用する干渉色ミラーの１例の断面
図、第３図は干渉色ミラーの透明酸化物薄膜と干渉色と
の関係を表わす色度座標図である。 １・・・真空容器、 ２・・・電子ビーム蒸発源
、３・・・電子ビーム蒸発源の電源、 ４・・・ホルダー、 ５・・・ミラー基板、６
・・・加熱ヒータ、 ７・・・ヒータ電源、８・
・・イオン源、 ９・・・ガス４入口、１０・
・・イオン源の電源、１１・・・ガラス基板、１２・・
・透明酸化物薄膜、１３・・・金属薄膜。
Claims (1)
- １、高真空の真空蒸着槽内で、金属または金属酸化物を
ミラー基板上に堆積しながら、上記真空槽内に設けたイ
オン源から酸素または酸素と不活性ガスの混合ガスをイ
オン化して上記堆積中の薄膜に照射することによって、
上記ミラー基板上に均質な透明酸化物薄膜を形成し、然
る後該透明酸化物薄膜上に更に別の薄膜を形成する工程
を含むことを特徴とする干渉色ミラーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14765985A JPS629302A (ja) | 1985-07-06 | 1985-07-06 | 干渉色ミラ−の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14765985A JPS629302A (ja) | 1985-07-06 | 1985-07-06 | 干渉色ミラ−の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS629302A true JPS629302A (ja) | 1987-01-17 |
Family
ID=15435359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14765985A Pending JPS629302A (ja) | 1985-07-06 | 1985-07-06 | 干渉色ミラ−の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS629302A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001337212A (ja) * | 2000-05-25 | 2001-12-07 | Stanley Electric Co Ltd | 装飾色反射面の製造方法および該装飾色反射面を具備する車両用灯具。 |
-
1985
- 1985-07-06 JP JP14765985A patent/JPS629302A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001337212A (ja) * | 2000-05-25 | 2001-12-07 | Stanley Electric Co Ltd | 装飾色反射面の製造方法および該装飾色反射面を具備する車両用灯具。 |
| JP4526159B2 (ja) * | 2000-05-25 | 2010-08-18 | スタンレー電気株式会社 | 装飾色反射面の製造方法および該装飾色反射面を具備する車両用灯具。 |
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