JP2002226967A - 高屈折率光学層製造用蒸着材料および蒸着材料の製造方法 - Google Patents
高屈折率光学層製造用蒸着材料および蒸着材料の製造方法Info
- Publication number
- JP2002226967A JP2002226967A JP2001300472A JP2001300472A JP2002226967A JP 2002226967 A JP2002226967 A JP 2002226967A JP 2001300472 A JP2001300472 A JP 2001300472A JP 2001300472 A JP2001300472 A JP 2001300472A JP 2002226967 A JP2002226967 A JP 2002226967A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- titanium
- vapor deposition
- weight
- oxide
- deposition material
- 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.)
- Granted
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 41
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 50
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 27
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 18
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 17
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 13
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 12
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 12
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 5
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 5
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 10
- 229910003087 TiOx Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 abstract 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 abstract 1
- KTUFCUMIWABKDW-UHFFFAOYSA-N oxo(oxolanthaniooxy)lanthanum Chemical compound O=[La]O[La]=O KTUFCUMIWABKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- HLLICFJUWSZHRJ-UHFFFAOYSA-N tioxidazole Chemical compound CCCOC1=CC=C2N=C(NC(=O)OC)SC2=C1 HLLICFJUWSZHRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 43
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Hf+4] WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 5
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 229910000449 hafnium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 3
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MMKQUGHLEMYQSG-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);praseodymium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Pr+3].[Pr+3] MMKQUGHLEMYQSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910003447 praseodymium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 3
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N hafnium(iv) oxide Chemical compound O=[Hf]=O CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010411 postconditioning Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc oxide Inorganic materials [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/0015—Pigments exhibiting interference colours, e.g. transparent platelets of appropriate thinness or flaky substrates, e.g. mica, bearing appropriate thin transparent coatings
- C09C1/0021—Pigments exhibiting interference colours, e.g. transparent platelets of appropriate thinness or flaky substrates, e.g. mica, bearing appropriate thin transparent coatings comprising a core coated with only one layer having a high or low refractive index
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G23/00—Compounds of titanium
- C01G23/003—Titanates
-
- 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
- C03C17/22—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
- C03C17/23—Oxides
- C03C17/245—Oxides by deposition from the vapour phase
- C03C17/2456—Coating containing TiO2
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/0015—Pigments exhibiting interference colours, e.g. transparent platelets of appropriate thinness or flaky substrates, e.g. mica, bearing appropriate thin transparent coatings
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/80—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
-
- 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
- C03C2217/20—Materials for coating a single layer on glass
- C03C2217/21—Oxides
- C03C2217/212—TiO2
-
- 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
- C03C2217/20—Materials for coating a single layer on glass
- C03C2217/21—Oxides
- C03C2217/228—Other specific oxides
-
- 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
- C03C2217/20—Materials for coating a single layer on glass
- C03C2217/21—Oxides
- C03C2217/23—Mixtures
-
- 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
- C03C2218/00—Methods for coating glass
- C03C2218/10—Deposition methods
- C03C2218/15—Deposition methods from the vapour phase
- C03C2218/151—Deposition methods from the vapour phase by vacuum evaporation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C2200/00—Compositional and structural details of pigments exhibiting interference colours
- C09C2200/10—Interference pigments characterized by the core material
- C09C2200/102—Interference pigments characterized by the core material the core consisting of glass or silicate material like mica or clays, e.g. kaolin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C2220/00—Methods of preparing the interference pigments
- C09C2220/20—PVD, CVD methods or coating in a gas-phase using a fluidized bed
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
融及び蒸発挙動を示す蒸着材料の提供。 【解決手段】減圧下に酸化チタン、チタン及び酸化ラン
タンの高屈折率光学層を製造するための蒸着材料が、組
成TiOx+z(La2O3)(xは1.5〜1.8、z
は混合物の合計重量を基準に10〜65重量%)を有す
る焼結混合物からなる。混合物の構成は、酸化ランタン
19〜65重量%、酸化チタン33〜74重量%及びチ
タン2〜7重量%である。 【効果】眼鏡レンズ、光学用具用レンズ、レーザー技術
用光学要素の上の反射防止層としての、及びビーム・ス
プリッター、干渉鏡、冷光鏡及び防熱フィルター用の予
め設定された高い屈折率及び/又は光学吸収特性を有す
る層としての、本蒸着材の光学層の使用。
Description
ン、チタンおよび酸化ランタンの高屈折率光学層を製造
するための蒸着材料、およびその蒸着材料を製造する方
法に関する。
してまたは光学的機能の目的で、酸化物層が広く用いら
れている。これらは、腐食および機械的損傷に対する保
護として、またはレンズ、鏡、プリズム、対物レンズ等
のような光学要素(素子)および器具の表面の被覆のた
めに役立つ。さらに、反射を強めるまたは弱めるための
高、中および低屈折率光学層を製造するために酸化物層
が用いられる。用途の最も重要な領域は、眼鏡レンズお
よびカメラレンズ、双眼鏡および光学成分、およびレー
ザー技術用光学部材の上の反射防止層の製造である。さ
らなる用途は、例えば干渉鏡、ビーム・スプリッター、
熱フィルターおよび冷光鏡のための特別の屈折率および
/または特定の光学吸収特性を有する層の製造である。
を蒸着被覆することにより高屈折率光学層を製造するた
めの蒸着材料を開示している。この材料は式La2Ti2
O7- x(式中、xは0.3〜0.7)で示される化合物
であり、特に、式La2Ti2O6.5で示される化合物で
ある。このタイプの蒸着材料は、ランタンおよびチタン
の酸化物ならびに金属チタンを、相当する化学量論比で
混合し、高真空にて融点未満で混合物を焼結することに
より製造される。
物および/または酸化性物質の蒸着により、光学的目的
で、特にガラス基材上に、実質的に可視波長領域におけ
る吸収が無い薄い酸化物層を製造するための方法を開示
している。所望すれば、蒸着は、酸化性雰囲気下に行う
ことができる。イットリウム、ランタンおよびセリウム
を含む希土類からなる群からの一種または二種以上の元
素および/または酸化物に、酸化物および/または酸化
性物質を蒸着する。ここで出発物質は、混合物として、
または互いに離れて蒸発される。用いられる酸化物およ
び/または酸化性物質は、特にチタンおよび/または酸
化チタンである。
のためには、適当な出発材料の選択は制限される。この
目的のために可能な出発材料は、本質的にチタン、ジル
コニウム、ハフニウムおよびタンタルの酸化物、および
これらの混合系である。高屈折率層に好ましい出発材料
は二酸化チタンである。
に、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム
および硫化亜鉛のような化合物、および酸化物混合物、
例えば、酸化ジルコニウムと酸化チタン、酸化チタンと
酸化プラセオジム、および酸化チタンと酸化ランタンを
用いる。
高屈折率を有し、酸化ハフニウムおよび酸化ジルコニウ
ムは低吸収率を有するという利点がある。これらの既知
の物質の不利な点は、激しい気体発生および、二酸化チ
タンの吹き出し(spitting)、酸化タンタルT
a2O5の場合および酸化チタンと酸化プラセオジムとの
混合物の場合の比較的高い吸収率、および酸化ジルコニ
ウム、二酸化ハフニウムおよび酸化ジルコニウムと二酸
化チタンとの混合物の不完全な溶解、また、例えば硫化
亜鉛の場合のような低い硬度である。酸化チタンと酸化
ランタンの混合物の場合、低い吸収率、気体発生が無い
ことおよび吹き出しが無いこと、ならびに比較的良好な
溶解という利点が達成される。しかしながら、このタイ
プの混合物の屈折率は、二酸化チタンおよび硫化亜鉛の
場合よりもかなり低い。実用的加工の観点から、これら
の物質が、さらに互いに比較的近い、高い融点および沸
点を有することも不利である。均一かつ適切な蒸発速度
を確保するために、蒸着材料が、強度の蒸発が開始する
前に完全に溶解する必要がある。この条件は、蒸着被覆
すべき目的物上に均質かつ均一厚さの層が形成され得る
ために必要である。しかしながら、これは、ジルコニウ
ムおよびハフニウムの酸化物のための実用的使用条件下
の場合には当てはまらず、チタン/ジルコニウム混合酸
化物系の場合に当てはまる。前記物質は、典型的加工条
件下では溶融しないまたは完全には溶融せず、全体が蒸
発することが困難であり、蒸着層において厚さの変化が
生じる。従来技術の目的は、適当な添加剤により基本材
料の融点を低くすることであり、これらの添加剤は、さ
らに、得られる層の屈折率を特定の制限内で変化させ、
屈折率を特定の値に設定するのに役立つ。この目的のた
めの適当な添加剤の選択は、吸収性を無くするという要
求により制限される。従って、対応する添加剤として適
当な唯一の金属酸化物は、可視スペクトル領域から近紫
外線波長領域、すなわち、約320nmまでにおいて吸
収を示さないものである。
長領域において吸収を示さないかわずかな吸収しか示さ
ず、これは対応する光学的用途への基本的必須事項であ
る。しかしながら、酸素欠損、および酸素含量に関して
亜当量の酸化チタン層の付着が、高真空蒸発中に起こ
る。これは、特別の予防手段を用いることなく、これら
の材料の真空蒸発により薄い層を製造すると、可視領域
において高い吸収を有する層が得られることを意味す
る。前記独国特許1228489によると、この問題
は、5×10-5<5×10-4mbarの特定の残留酸素
圧、すなわち酸化性雰囲気を確立して、減圧下に蒸発を
行うことにより解決される。この問題を解決するための
もう一つの可能性は、得られる層を、酸素または空気中
における後調整に付することにある。
する物質混合物の選択により解決できても、混合系の使
用は、真空蒸着技術においてそれ自体好ましくない。そ
の理由は、混合系は通常調和しないで蒸発する、すなわ
ち、蒸発プロセス中に組成を変えること、および付着層
の組成も対応して変化することである。これは、混合系
が、材料を変化させることなく蒸発および再凝縮する別
々の化学化合物からなる場合、避けることができる。
高い可能な屈折率および低い吸収率を有する光学層をそ
れから製造することができ、蒸着材料が非常に優れた溶
融および蒸発挙動を示し、気体発生または噴出しを実質
的に起こさず蒸発させることができる、最初に述べたタ
イプの蒸着材料を提供することにある。
TiOx+z(La2O3)(xは1.5〜1.8、zは
混合物の合計重量を基準に10〜65重量%)を有する
焼結混合物である発明により達成される。
て、混合物は、酸化ランタン19〜65重量%、酸化チ
タン33〜74重量%およびチタン2〜7重量%を含
む。本発明の特定の実施態様において、混合物は、酸化
ランタン58.9重量%、酸化チタン37.9重量%お
よびチタン3.2重量%からなる。混合物が、酸化ラン
タン63.2重量%、酸化チタン33.9重量%および
チタン2.9重量%からなる実施態様が同様に提案され
る。なお、酸化チタンの下限は38重量%とすることも
できる。
タンTiO2とチタンとの比が、xが1.5〜1.8の
酸化チタンTiOx中の酸素に関する化学量論を決め
る。酸化チタン:酸化ランタン重量比を、酸化ランタン
を、酸化チタンとチタンの混合物と混合することにより
決めることができる。減圧下に焼結することにより、酸
素に関する混合物の化学量論が変化しないことが確保さ
れる。本発明の蒸着材料は、正確な化学量論組成を有す
る基本化合物チタン酸ランタンと比較して、前記式定義
内の酸素欠損を有する。本発明による蒸着材料中の酸素
欠損の意図的確立のために、減圧下の蒸発中に溶融蒸着
材料の望ましくない吹き出しにつながる酸素のさらなる
放出が、まず生じる。次に、酸素欠損の選択範囲は、真
空蒸発法における通常の加工条件下において吸収を示さ
ない層が自動的に形成されるようなものである。研究に
より、比較的少ない酸化ランタンの添加量でも、溶融お
よび蒸発中の挙動を改良し得ることが示された。本発明
の混合物は、酸素に関して最適の化学量論を設定するこ
とにより、電子線蒸発器において、吹き出しおよび気体
の発生を実質的に起こすことなく、溶融および蒸発させ
ることができる。ここで、得られる層の光学特性が、減
圧下の蒸発中に、残留酸素圧の変化により実質的に影響
を受けないことがわかる。これに対して、酸化チタン
(IV)TiO2の場合および、TiO1.7、Ti3O5ま
たはTi4O7のような亜酸化チタンの場合にも、溶融中
の吹き出しは完全に防止することはできない。本発明の
蒸着材料を用いて製造した層の屈折率は、純粋な酸化チ
タン層の場合よりもわずかに低い。特に、屈折率は、酸
化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウムまたは
酸化物の混合物、例えば、酸化ジルコニウムと酸化チタ
ン、酸化チタンと酸化プラセオジム、および酸化チタン
と酸化ランタンの層の場合、はっきりと高い。優れた溶
融挙動は、蒸着材料の蒸発のために平坦な溶融表面が確
立され維持されることを可能にする。これにより、被覆
すべき基材上に均一な再生産可能の層厚分布を設定する
ことが可能となる。これは、特に、例えば酸化ハフニウ
ム、酸化ジルコニウムまたは酸化ジルコニウムと酸化チ
タンとの混合物のような溶融挙動の悪い材料を用いる場
合、非常に困難である、または不可能である。
気体発生を起こすこと無く、高屈折率の光学層に転化す
ることができる蒸着材料の製造を可能にする方法を提供
することにある。これは、組成TiOx+z(La
2O3)(xは1.5〜1.8、zは混合物の合計重量を
基準に10〜65重量%)を有する酸化チタン、チタン
および酸化ランタンの混合物を均一に混合し、粒径が1
〜4mmになるように造粒または錠剤化し、続いて減圧
下に焼結する方法により達成される。この方法を実施す
る場合、焼結は、1500〜1600℃の温度で1×1
0-4mbarの減圧下に5.5〜6.5時間かけて行
う。
らの吸収が実質的に無い光学層の製造を可能にする方法
を提供することである。これは、被覆すべき基材を清浄
し、乾燥し、蒸着ユニット中の基材ホルダー上に設置
し、蒸着ユニットを1×10-5mbarに減圧し、基材
を280〜310℃に加熱し、1〜2×10-4mbar
の圧力が達成されるまで酸素を蒸着ユニット内に入れ、
スクリーンにより密封された蒸着ユニット内の電子線蒸
発器中で蒸着材料を溶融し、約2200〜2300℃の
その蒸発温度に加熱し、スクリーンを開けた後、基材を
蒸着材料で予め決められた厚さまで被覆する方法により
達成される。500nmの波長において屈折率が2.1
5〜2.25、特に2.20である蒸着材料の光学層が
得られる。このタイプの光学層は普及しており、眼鏡レ
ンズ、光学用具用レンズ、レーザー技術用光学成分の上
の反射防止層として、および、ビーム・スプリッター、
干渉鏡、冷光鏡および防熱フィルター用の予め設定され
た高い屈折率および/または光学吸収特性を有する層と
して用いられる。
を有し、機械的および化学的影響に特に抵抗性のある均
一層厚の均質薄層を、適当な基材上に製造することがで
きる。前述したように、これらの層は高い屈折率を有
し、通常、近紫外線、すなわち約360nmの波長か
ら、可視領域を越えて約7000nmの近赤外までの波
長領域において高い透過率を有する。これらの光学層
は、可視波長領域において実質的に吸収を示さない。
説明するが、これらの実施例は決して本発明の概念を制
限するものではない。
%およびチタン3.2重量%の混合物を均質混合し、粒
径約1〜4mmまで造粒し、減圧下に約1500℃で6
時間焼成する。焼成生成物は暗黒色である。
蒸着ユニット内のモリブデンるつぼに導入し、ユニット
の電子線蒸発器に挿入する。例えば、直径25mmおよ
び厚さ1mmの石英ガラスディスクのような被覆すべき
基材を清浄および乾燥し、蒸着ユニット内の基材ホルダ
ーに設置する。蒸着ユニットは、従来技術から公知のユ
ニットであり、図示もせず詳細にも記載しない。1×1
0-5mbarの圧力まで蒸発した後、基材を約300℃
の温度に加熱する。次に、酸素を、1〜2×10-4mb
arの圧力が達成されるまで制御弁を介して蒸着ユニッ
トに入れる。蒸着材料を、電子線蒸発器のスクリーン下
に溶融し、蒸発温度2200℃まで加熱する。この蒸発
温度が達成されると直ぐに、スクリーンを開け、基材を
所望の厚さの光学層で被覆する。冷却後、被覆基材を蒸
着ユニットから取り出す。層の透過率を、分光光度計を
用いて決めた。500nmの波長での屈折率2.20
を、透過率曲線から決めた。層の厚さは267nmであ
った。
チタン3重量%の混合物を均質混合し、粒径約1〜4m
mまで造粒し、減圧下に約1500℃で6時間焼成す
る。焼成生成物は暗黒色である。
焼結蒸着材料の光学層を製造した。これらの光学層は、
500nmにおける屈折率が2.16であった。光学層
の厚さは271nmであった。層は、可視領域および9
00nmまでの波長において吸収を示さなかった。
Claims (11)
- 【請求項1】 減圧下に酸化チタン、チタンおよび酸化
ランタンの高屈折率光学層を製造するための蒸着材料で
あって、この材料は組成TiOx+z(La2O3)(x
は1.5〜1.8、zは混合物の合計重量を基準に10
〜65重量%)を有する焼結混合物であることを特徴と
する蒸着材料。 - 【請求項2】 混合物が、酸化ランタン19〜65重量
%、酸化チタン33〜74重量%およびチタン2〜7重
量%を含むことを特徴とする、請求項1に記載の蒸着材
料。 - 【請求項3】 混合物が、酸化ランタン58.9重量
%、酸化チタン37.9重量%およびチタン3.2重量
%からなることを特徴とする、請求項2に記載の蒸着材
料。 - 【請求項4】 混合物が、酸化ランタン63重量%、酸
化チタン34重量%およびチタン3重量%からなること
を特徴とする、請求項2に記載の蒸着材料。 - 【請求項5】 酸化チタンTiO2とチタンとの比が、
x=1.5〜1.8の酸化チタンTiOx中の酸素に関
する化学量論を決めることを特徴とする、請求項1に記
載の蒸着材料。 - 【請求項6】 酸化チタン:酸化ランタン重量比を、酸
化ランタンを、酸化チタンとチタンの混合物と混合する
ことにより決めることができることを特徴とする、請求
項1に記載の蒸着材料。 - 【請求項7】 蒸着材料の光学層が、500nmの波長
において屈折率が2.15〜2.25、特に2.20で
あることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載
の蒸着材料。 - 【請求項8】 請求項1〜7に記載の蒸着材料を製造す
る方法であって、組成TiOx+z(La2O3)(xは
1.5〜1.8、zは混合物の合計重量を基準に10〜
65重量%)を有する酸化チタン、チタンおよび酸化ラ
ンタンの混合物を均一に混合し、粒径が1〜4mmにな
るように造粒または錠剤化し、続いて減圧下に焼結する
ことを特徴とする方法。 - 【請求項9】 焼結を、1500〜1600℃の温度で
1×10-4mbarの減圧下に5.5〜6.5時間かけ
て行うことを特徴とする、請求項8に記載の方法。 - 【請求項10】 請求項1〜7に記載の蒸着材料の光学
層を製造する方法であって、被覆すべき基材を清浄し、
乾燥し、蒸着ユニット中の基材ホルダー上に設置し、蒸
着ユニットを1×10-5mbarに減圧し、基材を28
0〜310℃に加熱し、1〜2×10-4mbarの圧力
が達成されるまで酸素を蒸着ユニット内に入れ、スクリ
ーンにより密封された蒸着ユニット内の電子線蒸発器中
で蒸着材料を溶融し、約2200〜2300℃のその蒸
発温度に加熱し、スクリーンを開けた後、基材を蒸着材
料で予め決められた厚さまで被覆することを特徴とする
方法。 - 【請求項11】 眼鏡レンズ、光学用具用レンズ、レー
ザー技術用光学要素の上の反射防止層としての、およ
び、ビーム・スプリッター、干渉鏡、冷光鏡および防熱
フィルター用の予め設定された高い屈折率および/また
は光学吸収特性を有する層としての、請求項10に従っ
て製造された光学層の使用。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10065647.1 | 2000-12-29 | ||
DE2000165647 DE10065647A1 (de) | 2000-12-29 | 2000-12-29 | Aufdapfmaterial zur Herstellung hochbrechender optischer Schichten und Verfahren zur Herstellung des Aufdampfmaterials |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002226967A true JP2002226967A (ja) | 2002-08-14 |
JP5008807B2 JP5008807B2 (ja) | 2012-08-22 |
Family
ID=7669377
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001300472A Expired - Fee Related JP5008807B2 (ja) | 2000-12-29 | 2001-09-28 | 高屈折率光学層製造用蒸着材料および蒸着材料の製造方法 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6756137B2 (ja) |
EP (1) | EP1219724B1 (ja) |
JP (1) | JP5008807B2 (ja) |
KR (1) | KR100875580B1 (ja) |
CN (1) | CN100457680C (ja) |
AT (1) | ATE502131T1 (ja) |
CA (1) | CA2366177C (ja) |
DE (2) | DE10065647A1 (ja) |
ES (1) | ES2361930T3 (ja) |
TW (1) | TW588113B (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008123575A1 (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Fuji Titanium Industry Co., Ltd. | 蒸着材料及びそれより得られる光学薄膜 |
JP2010243601A (ja) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Tokai Kogaku Kk | 光学部材、眼鏡用プラスチックレンズ及びそれらの製造方法 |
KR20100136919A (ko) | 2009-06-19 | 2010-12-29 | 캐논 옵트론 가부시키가이샤 | 박막 형성용 조성물 및 광학 박막 |
KR101514090B1 (ko) | 2006-12-22 | 2015-04-21 | 더 트러스티즈 오브 프린스턴 유니버시티 | 배기관을 이용하는 유기 증기 제트 증착 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006036711B3 (de) * | 2006-08-05 | 2008-02-21 | Gfe Metalle Und Materialien Gmbh | Verfahren zur Herstellung oxidischer Beschichtungswerkstoffe auf der Basis von Refraktärmetallen |
CN102401910A (zh) * | 2010-09-17 | 2012-04-04 | 晶炼科技股份有限公司 | 制备光学镀膜材料的方法及光学镀膜材料 |
CN102062881B (zh) * | 2010-11-25 | 2012-07-04 | 福州阿石创光电子材料有限公司 | 一种高折射率蒸发材料钛酸镧混合物的制备方法 |
CN102692657A (zh) * | 2011-03-25 | 2012-09-26 | 江苏双仪光学器材有限公司 | 光学零件多层镀膜新工艺 |
CN114133226B (zh) * | 2021-12-30 | 2022-11-08 | 苏州晶生新材料有限公司 | 一种光学镀层基材及使用方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06235803A (ja) * | 1992-03-19 | 1994-08-23 | Merck Patent Gmbh | 高屈折の光学コーテイング製造用の蒸気析出素材 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH391198A (de) * | 1958-10-30 | 1965-04-30 | Balzers Patent Beteilig Ag | Verfahren zur Herstellung dünner Oxydschichten |
JPH11264068A (ja) * | 1998-03-16 | 1999-09-28 | Canon Inc | 真空蒸着用素材及び蒸着薄膜 |
US6327087B1 (en) | 1998-12-09 | 2001-12-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical-thin-film material, process for its production, and optical device making use of the optical-thin-film material |
-
2000
- 2000-12-29 DE DE2000165647 patent/DE10065647A1/de not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-09-28 JP JP2001300472A patent/JP5008807B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-12-06 AT AT01128949T patent/ATE502131T1/de active
- 2001-12-06 EP EP20010128949 patent/EP1219724B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-06 ES ES01128949T patent/ES2361930T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-06 DE DE50115820T patent/DE50115820D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-24 TW TW90132056A patent/TW588113B/zh not_active IP Right Cessation
- 2001-12-27 CA CA2366177A patent/CA2366177C/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-12-28 US US10/028,980 patent/US6756137B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-28 KR KR20010086637A patent/KR100875580B1/ko active IP Right Grant
- 2001-12-28 CN CNB011440708A patent/CN100457680C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06235803A (ja) * | 1992-03-19 | 1994-08-23 | Merck Patent Gmbh | 高屈折の光学コーテイング製造用の蒸気析出素材 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101514090B1 (ko) | 2006-12-22 | 2015-04-21 | 더 트러스티즈 오브 프린스턴 유니버시티 | 배기관을 이용하는 유기 증기 제트 증착 |
WO2008123575A1 (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Fuji Titanium Industry Co., Ltd. | 蒸着材料及びそれより得られる光学薄膜 |
JP5358430B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2013-12-04 | 富士チタン工業株式会社 | 蒸着材料及びそれより得られる光学薄膜 |
KR101462294B1 (ko) | 2007-03-30 | 2014-11-14 | 후지 티탄 고교 가부시키가이샤 | 증착재료 및 그로부터 얻어지는 광학박막 |
JP2010243601A (ja) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Tokai Kogaku Kk | 光学部材、眼鏡用プラスチックレンズ及びそれらの製造方法 |
US8746878B2 (en) | 2009-04-01 | 2014-06-10 | Tokai Optical Co., Ltd. | Optical member, plastic lens for eyeglasses, and method for manufacturing the same |
KR20100136919A (ko) | 2009-06-19 | 2010-12-29 | 캐논 옵트론 가부시키가이샤 | 박막 형성용 조성물 및 광학 박막 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1219724B1 (de) | 2011-03-16 |
ES2361930T3 (es) | 2011-06-24 |
EP1219724A1 (de) | 2002-07-03 |
US20020102412A1 (en) | 2002-08-01 |
US6756137B2 (en) | 2004-06-29 |
ATE502131T1 (de) | 2011-04-15 |
DE10065647A1 (de) | 2002-07-04 |
TW588113B (en) | 2004-05-21 |
DE50115820D1 (de) | 2011-04-28 |
CN1365956A (zh) | 2002-08-28 |
CN100457680C (zh) | 2009-02-04 |
KR20020056825A (ko) | 2002-07-10 |
CA2366177C (en) | 2012-07-10 |
KR100875580B1 (ko) | 2008-12-23 |
CA2366177A1 (en) | 2002-06-29 |
JP5008807B2 (ja) | 2012-08-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100271510B1 (ko) | 고굴절 광학 코팅물 제조용 증착물질 | |
JP3723580B2 (ja) | 中程度の屈折率の光学コーテイング製造用の蒸気析出素材 | |
JP2002226967A (ja) | 高屈折率光学層製造用蒸着材料および蒸着材料の製造方法 | |
US5776847A (en) | Stabilized vapour-deposition materials based on titanium oxide | |
KR101050612B1 (ko) | 고 굴절률의 광학 층을 제조하기 위한 증착 물질 | |
US6087014A (en) | Optical coatings of medium refractive index | |
JP2011084819A (ja) | 高屈折率光学層を製造するための蒸着材料 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080925 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20080925 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110629 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110929 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111018 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20120110 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20120113 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120410 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120508 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120530 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5008807 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150608 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |