JPS63180902A - 多層膜反射鏡 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は特に高温度に対する耐久性を向上させた多層膜
反射鏡に関する。

（従来の技術） 一般に、たとえば映写機等の光源として使用されるハロ
ゲンランプの冷光反射鏡にはランプからの熱線を透過し
、可視光のみを反射させるため、高屈折率物質と低屈折
率物質との交互層からなる多層膜が被着されているが、
高屈折率物質としては硫化亜鉛が多用されている。その
理由として■蒸着等による薄膜形成が容易である。■成
膜時基板に対するまわり込みが良好で、特に曲率を有す
る基板への成膜に有利である。■原材料の入手が容易で
、かつ安価に得られるなどがあげられる。

また、冷光反射鏡以外にはバンドパスフィルタ。

カラーフィルタ等の光学的多層膜にも使用されている。

しかしながら、上記した各種多層膜製品を高温度の環境
下で使用した場合、多層膜の剥離、膜クラツクまたは膜
昇華等のおそれがあり、耐久性、特に高温時の耐久性に
問題を有している。

従来、上述の硫化亜鉛を使用した光学的多層膜における
高温耐久性を向上させる手段として下記の手段が採用さ
れている。

（イ）多層膜の表面を保護膜で被覆する。

（ロ）熱処理を施こす。

（ハ）酸化物膜を多層股間に導入する。

しかしながら、（イ）については保護膜として酸化珪素
、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム等があるが、こ
れらを単に被覆させただけでは不十分であり、多層膜の
初期層側から膜剥れ、膜クラツクが生じる欠点を有して
いる。

（ロ）についてはある程度の向上は得られるが不十分で
ある。

（ハ）については酸化物膜として酸化ジルコニウム、酸
化アルミニウム、酸化チタン等があるが。

これを多層膜中のどの部位に導入するかで膜応力が変化
しやすく、必ずしも耐久性の向上につながらない。また
、酸化物であるため屈折率の調整がやや不安定であると
ともに多層膜としての設計面において複雑となる欠点を
も有している。

（発明が解決しようする問題点） 上述したように従来の耐久性を向上する方法はいずれも
効果的に不十分であり、また製作面においてもすこぶる
困難となる問題点を有している。

本発明は上記問題点を除去するためなされたもので、高
温度の環境下の使用においても膜外れ、膜クラツク、膜
昇華等の不良の発生するおそれのない耐久性にすぐれ、
かつ経時変化の少ない多層膜反射鏡を提供することを目
的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 高屈折率膜として酸化ジルコニウム３ないし３０重量％
含有の硫化亜鉛を使用したことにある。

（作　用） 酸化ジルコニウムは硫化亜鉛との適合性がすこぶる良好
であるためこれを含有させた硫化亜鉛膜が緻密化する。

また酸化ジルコニウムの特性とする高温耐久性が硫化亜
鉛膜に付与される。

さらに成膜時に酸化ジルコニウムは基板、あるいは前層
との付着力が強いためこれを含有させた硫化亜鉛膜はそ
の付着力が強化される。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。■はたとえばハロゲンランプ用冷光反射鏡（人）のガ
ラス基板で、その−面はランプ光を反射させるため拡開
させた回転放物状の凹部■を形成してなる。■は凹部■
の中心に位置するように基板■に取着されたハロゲンラ
ンプである。、笹は凹部■を被覆する多層膜で、高屈折
率膜として酸化ジルコニウム３ないし３０重景％含有の
硫化亜鉛膜（Ｈ）と、低屈折率膜として弗化マグネシウ
ムまたは酸化珪素膜（Ｌ）とからなり、その光学的膜厚
は１／４λの交互層設計で、ガラス基板・（ＨＬ）’λ
１・（ＨＬ）’λ２・空気の構成となっている。なお、
λ□、λ３は設計波長である。また多層膜笹の最外層に
は多層ｌｌＩゆ−を強化させるたとえば硼珪酸ガラスか
らなる保護層を積層させてもよい。

多層膜（９）の形成には真空蒸着法が用いられその蒸着
条件は下記のとおりである。

α）真空度１×１０−４〜５ｘｌＯ−’トール、■　基
板温度１２０〜２００℃、 ■　蒸発源　、抵抗加熱、電子銃。

蒸着処理終了後は電気炉中で３５０〜５５０℃、１時間
の熱処理を施こして被着を完了させた。

次表は上記多層膜反射鏡の耐久性に関する評価を示すも
ので、下記の各種条件にもとづいて評価を行なった。

１、高温耐久性試験４８０℃の電気炉中に２時間放置、
その後取り出し冷却後の膜の状態について調べる。

２、　熱衝撃性試験５５０℃の電気炉中に５分間放置、
その後取り出し冷却後の膜の状態について調べる。

３、点灯試験１００Ｖ、３６０Ｗのハロゲンランプを装
着し１５分点灯、１５分冷却を交互に反覆し最高１００
時間までの膜の経時変化について調べる。

４、煮沸試験１００℃の沸騰水中に１０分間放置、取り
出した後の膜の状態について調べる。

５、　引っ張り試験＃６００のスコッチテープ１／２イ
ンチＸ１００ｍｍ　を貼着し急激に引き剥したときの膜
の状態について調べる。

試験前後の多層膜状態については膜表面観察、分光特性
測定、膜厚測定、膜強度測定など多方面のａ察、測定を
行なって評価した。

評価の結果は下記の記号によって表わした。

Ｏ・・・・・・特に良好 Ｏ・・・・・・良　　好 Δ・・・・・・普通 ×・・・・・・悪い 上表から硫化亜鉛に酸化ジルコニウムを含有させないも
の、またこれとは反対に３３重量％以上添加させたもの
については特に熱耐久性において劣ることが認められる
。したがって、酸化ジルコニウムの含有量が３重量％を
下回ると耐久性向上の効果が得られず、また、３０重量
％を上回ると膜中の酸化ジルコニウムと硫化亜鉛との適
合性が悪くなり特に熱衝撃性に対して弱くなり不可であ
る。

なお、本発明は冷光反射鏡に限定されるものではなくバ
ンドパスフィルタ、カラーフィルタ等の光学的多層膜を
有した反射鏡にも適用できる。また実施例の真空蒸着法
に限らずスパッタリング。

イオンブレーティング等の手段によって多層膜を　゛形
成しても同様の結果が得られる。さらに多層膜は酸化ジ
ルコニウムの含有層が表面側の２層以上であっても良好
な結果が得られることも明らかである。

〔発明の効果〕

本発明は以上詳述したように高屈折率膜として酸化ジル
コニウムを３ないし３０重景％含有の硫化亜鉛を使用し
た多層膜反射鏡であるから、高温耐久性、耐水性ならび
に膜強度等の向上を可能としかつ実使用においても経時
変化の減少が得られる等のすぐれた利点を有する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例をハロゲンランプ用冷光反射鏡に適
用して示す断面図である。 （八）・・・多層膜反射鏡、 （９）・・・多層膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高屈折率膜として酸化ジルコニウム３ないし３０重量％
   含有の硫化亜鉛を使用したことを特徴とする多層膜反射
   鏡。