JPH05254891A - イオン交換処理方法 - Google Patents
イオン交換処理方法Info
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- JPH05254891A JPH05254891A JP4051445A JP5144592A JPH05254891A JP H05254891 A JPH05254891 A JP H05254891A JP 4051445 A JP4051445 A JP 4051445A JP 5144592 A JP5144592 A JP 5144592A JP H05254891 A JPH05254891 A JP H05254891A
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- ion exchange
- glass
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B13/00—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
- H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
-
- 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
- C03C21/00—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
- C03C21/001—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions
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- H02B13/035—Gas-insulated switchgear
-
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- H02B13/035—Gas-insulated switchgear
- H02B13/0354—Gas-insulated switchgear comprising a vacuum switch
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶融塩中への浸漬等でガラスのイオン交換処
理を行う方法において、所定の交換領域外の表面を被覆
するために用いるマスク膜として、安価で耐久性に優れ
た膜材質を提供する。 【構成】 ガラス基板１の表面に二酸化珪素膜２を０．
１〜２μｍ程度の厚さで形成し、この膜に光導波路等の
所定のパターンで開口部３を設けてマスク膜４とし、こ
のマスク膜付きガラス基板１を溶融塩５内に浸漬してイ
オン交換処理を行う。
理を行う方法において、所定の交換領域外の表面を被覆
するために用いるマスク膜として、安価で耐久性に優れ
た膜材質を提供する。 【構成】 ガラス基板１の表面に二酸化珪素膜２を０．
１〜２μｍ程度の厚さで形成し、この膜に光導波路等の
所定のパターンで開口部３を設けてマスク膜４とし、こ
のマスク膜付きガラス基板１を溶融塩５内に浸漬してイ
オン交換処理を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、イオン交換によりガラ
ス材料中に光導波路、レンズ等の光学素子を形成する場
合に有用な方法に関し、特にイオン交換処理の際に、ガ
ラス材料表面の特定領域以外を被覆しておくマスク膜の
改良に関する。
ス材料中に光導波路、レンズ等の光学素子を形成する場
合に有用な方法に関し、特にイオン交換処理の際に、ガ
ラス材料表面の特定領域以外を被覆しておくマスク膜の
改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガラス基板中に光導波路、レンズ等の光
学素子を形成する有効な手段の一つとしてイオン交換法
が知られている。このイオン交換法では、イオン交換可
能な一価の陽イオンをその組成中に含むガラス材料を基
板として用い、このガラス基板表面をイオン非透過性材
料から成るマスク膜で被覆するとともに、このマスク膜
に所望の光学素子のパターンで開口を形成しておき、こ
の基板をイオン供給源と接触させる。
学素子を形成する有効な手段の一つとしてイオン交換法
が知られている。このイオン交換法では、イオン交換可
能な一価の陽イオンをその組成中に含むガラス材料を基
板として用い、このガラス基板表面をイオン非透過性材
料から成るマスク膜で被覆するとともに、このマスク膜
に所望の光学素子のパターンで開口を形成しておき、こ
の基板をイオン供給源と接触させる。
【０００３】上記イオン供給源としては、ガラス中の上
記陽イオンとの置換によりガラス中に拡散し、ガラスの
屈折率を変化させる効果のある一価の陽イオンを含む媒
体、一般には高温の硫酸塩、硝酸塩等の溶融塩が使用さ
れる。このイオン交換処理操作によりマスク膜の開口部
を通してイオン供給源中のイオンがガラス基板中に拡散
し、断面で略半円形をなした屈折率分布をもった光導波
路が得られる。また同様の方法により、屈折率分布をも
ったマイクロレンズをガラス基板中に多数配列した平板
マイクロレンズを作製することができる。
記陽イオンとの置換によりガラス中に拡散し、ガラスの
屈折率を変化させる効果のある一価の陽イオンを含む媒
体、一般には高温の硫酸塩、硝酸塩等の溶融塩が使用さ
れる。このイオン交換処理操作によりマスク膜の開口部
を通してイオン供給源中のイオンがガラス基板中に拡散
し、断面で略半円形をなした屈折率分布をもった光導波
路が得られる。また同様の方法により、屈折率分布をも
ったマイクロレンズをガラス基板中に多数配列した平板
マイクロレンズを作製することができる。
【０００４】上記のマスク膜、すなわち一般的に言え
ば、ガラス材料表面の特定領域のみをイオン供給源と接
触させることにより、この特定領域を通してガラス中の
イオンとイオン供給源中のイオンとを交換させるイオン
交換処理で、上記特定領域以外のガラス材料表面をイオ
ン供給源から隔離するために使用されるイオン交換防止
マスク膜は、ガラスとの密着性が良く、イオンを透過さ
せず、且つ細密なパターニング（開口部形成）が可能な
ことが要求される。
ば、ガラス材料表面の特定領域のみをイオン供給源と接
触させることにより、この特定領域を通してガラス中の
イオンとイオン供給源中のイオンとを交換させるイオン
交換処理で、上記特定領域以外のガラス材料表面をイオ
ン供給源から隔離するために使用されるイオン交換防止
マスク膜は、ガラスとの密着性が良く、イオンを透過さ
せず、且つ細密なパターニング（開口部形成）が可能な
ことが要求される。
【０００５】このようなマスク膜としては、Ｔｉ（チタ
ン）膜が最も一般であり（例えば特公平３−５３２６
３）、一部Ｔｉ膜上に二酸化珪素等の酸化膜や窒化珪素
等の窒化膜を積層形成した膜が用いられている（特公平
２−１６４８４）。
ン）膜が最も一般であり（例えば特公平３−５３２６
３）、一部Ｔｉ膜上に二酸化珪素等の酸化膜や窒化珪素
等の窒化膜を積層形成した膜が用いられている（特公平
２−１６４８４）。
【０００６】ガラス基板表面へＴｉ膜を形成するに当た
っては、スパッタリング法による成膜法が適用され、そ
の膜厚は１μｍから２μｍと、かなりの厚膜となってい
る。これは、イオン供給源が４００℃から５００℃とい
った高温に加熱された溶融塩であり、この中にガラス基
板を浸漬するイオン交換処理工程において、ガラス基板
浸漬中にＴｉ膜が酸化してしまうことによるイオン透過
防止膜としての機能の消失を抑えるためである。すなわ
ちＴｉ膜を厚膜にすることにより、Ｔｉ膜の酸化が進ん
でもイオン透過防止機能が消失するまでには数百時間を
要し、実質上問題が無い。
っては、スパッタリング法による成膜法が適用され、そ
の膜厚は１μｍから２μｍと、かなりの厚膜となってい
る。これは、イオン供給源が４００℃から５００℃とい
った高温に加熱された溶融塩であり、この中にガラス基
板を浸漬するイオン交換処理工程において、ガラス基板
浸漬中にＴｉ膜が酸化してしまうことによるイオン透過
防止膜としての機能の消失を抑えるためである。すなわ
ちＴｉ膜を厚膜にすることにより、Ｔｉ膜の酸化が進ん
でもイオン透過防止機能が消失するまでには数百時間を
要し、実質上問題が無い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｔｉ膜
を上記のような厚膜にするためには、スパッタリング法
では膨大な時間がかかる。また、Ｔｉ自身が非常に高価
な材料であるため、その成膜費用が非常に高くつくとい
う問題点があった。
を上記のような厚膜にするためには、スパッタリング法
では膨大な時間がかかる。また、Ｔｉ自身が非常に高価
な材料であるため、その成膜費用が非常に高くつくとい
う問題点があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明では、イオン透過
防止膜の材質をＴｉ膜より高温でも化学的に安定であ
り、しかもガラス材料基板の主成分であるため、膜の付
着力が従来の膜よりも格段に高く、安価で容易に得られ
る二酸化珪素とした。
防止膜の材質をＴｉ膜より高温でも化学的に安定であ
り、しかもガラス材料基板の主成分であるため、膜の付
着力が従来の膜よりも格段に高く、安価で容易に得られ
る二酸化珪素とした。
【０００９】本発明で、ガラス材料表面に二酸化珪素膜
を付着させるに当たっては、プラズマＣＶＤ法により
０．１〜２μｍ程度の厚みで成膜するのが好適である。
また使用する二酸化珪素の純度は９９．９．％以上が望
ましい。さらに、プラズマＣＶＤ法以外の成膜法では、
イオン交換処理工程において、膜にピンホールができた
り、亀裂が入ったりしやすいため、あまり好ましくな
い。
を付着させるに当たっては、プラズマＣＶＤ法により
０．１〜２μｍ程度の厚みで成膜するのが好適である。
また使用する二酸化珪素の純度は９９．９．％以上が望
ましい。さらに、プラズマＣＶＤ法以外の成膜法では、
イオン交換処理工程において、膜にピンホールができた
り、亀裂が入ったりしやすいため、あまり好ましくな
い。
【００１０】
【作用】本発明で使用する二酸化珪素のマスク膜は耐食
性に優れ、化学的に安定であるため、４００℃以上の溶
融塩に数百時間曝されても、イオン非透過機能が保持さ
れる。また二酸化珪素膜は無色透明であるため、ほとん
どの用途においてイオン交換処理後にガラス面からマス
ク膜を除去する必要なく、そのまま使用できるという利
点もある。
性に優れ、化学的に安定であるため、４００℃以上の溶
融塩に数百時間曝されても、イオン非透過機能が保持さ
れる。また二酸化珪素膜は無色透明であるため、ほとん
どの用途においてイオン交換処理後にガラス面からマス
ク膜を除去する必要なく、そのまま使用できるという利
点もある。
【００１１】
【実施例】以下本発明を図１に示した実施例に基づいて
詳細に説明する。 （イ）ガラス材料基板１の表面を充分に洗浄する。 （ロ）基板１の全表面１Ａ上にプラズマＣＶＤ法によ
り、厚み０．１〜２μｍの二酸化珪素膜２を形成する。 （ハ）周知のフォトリソグラフィ技術を用いて、上記二
酸化珪素膜２に所定のパターン、例えば光導波路のパタ
ーンで開口部３を形成してイオン透過防止マスク膜４と
する。 （ニ）マスク膜４付き基板１を、イオン交換槽６内の溶
融塩５中に一定時間浸漬すると、マスク膜４の開口部３
を通して、溶融塩５中の陽イオンがガラス基板１中の陽
イオンとの交換で基板内に拡散し、この拡散領域７の部
分のガラス屈折率が変化し、例えば周囲よりも高くな
り、上記拡散領域７が光導波路等の光学素子として機能
する。
詳細に説明する。 （イ）ガラス材料基板１の表面を充分に洗浄する。 （ロ）基板１の全表面１Ａ上にプラズマＣＶＤ法によ
り、厚み０．１〜２μｍの二酸化珪素膜２を形成する。 （ハ）周知のフォトリソグラフィ技術を用いて、上記二
酸化珪素膜２に所定のパターン、例えば光導波路のパタ
ーンで開口部３を形成してイオン透過防止マスク膜４と
する。 （ニ）マスク膜４付き基板１を、イオン交換槽６内の溶
融塩５中に一定時間浸漬すると、マスク膜４の開口部３
を通して、溶融塩５中の陽イオンがガラス基板１中の陽
イオンとの交換で基板内に拡散し、この拡散領域７の部
分のガラス屈折率が変化し、例えば周囲よりも高くな
り、上記拡散領域７が光導波路等の光学素子として機能
する。
【００１２】上述の方法により製作したマスク膜４付き
基板１を、硝酸タリウム、硝酸カリウム混合の溶融塩中
に浸漬し、約５００℃で２００時間放置したが、基板１
中へのイオン拡散はマスク開口部３のみで生じており、
二酸化珪素膜のイオン非透過機能が保持されていること
が確認できた。
基板１を、硝酸タリウム、硝酸カリウム混合の溶融塩中
に浸漬し、約５００℃で２００時間放置したが、基板１
中へのイオン拡散はマスク開口部３のみで生じており、
二酸化珪素膜のイオン非透過機能が保持されていること
が確認できた。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、従来イオン交換処理工
程でイオン透過防止マスク膜として用いられてきたＴｉ
膜に代わる安価な膜組成で、実用上問題の無いイオン非
透過機能が得られる。
程でイオン透過防止マスク膜として用いられてきたＴｉ
膜に代わる安価な膜組成で、実用上問題の無いイオン非
透過機能が得られる。
【図１】本発明方法の一実施例を段階的に示す断面図
１ ガラス材料基板 ２ 二酸化珪素膜 ３ パターン開口部 ４ マスク膜 ５ 溶融塩 ６ イオン交換槽 ７ イオン拡散領域（光学素子）
Claims (1)
- 【請求項１】 ガラス材料表面を特定域を残してマスク
膜で被覆し、溶融塩等のイオン供給源と接触させること
により、前記特定域表面を通してガラス中のイオンとイ
オン供給源中のイオンとを交換させるイオン交換処理方
法において、前記マスク膜として二酸化珪素膜を用いる
ことを特徴とするイオン交換処理方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2514592A JP2773510B2 (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | ガス絶縁開閉装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05254891A true JPH05254891A (ja) | 1993-10-05 |
Family
ID=12157826
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2514592A Expired - Fee Related JP2773510B2 (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | ガス絶縁開閉装置 |
| JP4051445A Pending JPH05254891A (ja) | 1992-02-12 | 1992-03-10 | イオン交換処理方法 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2514592A Expired - Fee Related JP2773510B2 (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | ガス絶縁開閉装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JP2773510B2 (ja) |
| KR (1) | KR970010604B1 (ja) |
| DE (1) | DE4302424C2 (ja) |
| GB (1) | GB2264195B (ja) |
| MY (1) | MY111789A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005009207A1 (de) * | 2005-02-25 | 2006-08-31 | Abb Technology Ag | Schaltanlage |
| CN100546137C (zh) * | 2007-02-12 | 2009-09-30 | 常州太平洋电力设备(集团)有限公司 | 单相气体绝缘开关设备 |
| FR2974460B1 (fr) | 2011-04-20 | 2013-05-24 | Alstom Grid Ag | Ensemble electrique, haute ou moyenne tension, comprenant un disque isolant formant support de barre(s) conductrice(s) et une enveloppe metallique a paire de brides de retenue du disque |
| EP2568549A1 (en) * | 2011-09-12 | 2013-03-13 | Eaton Industries (Netherlands) B.V. | Modular housing for medium voltage switchgear |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2818905C3 (de) * | 1978-04-28 | 1982-12-09 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Elektrisches Mittelspannungs-Schaltfeld |
| DE3611270C2 (de) * | 1986-04-04 | 1995-08-17 | Sachsenwerk Ag | Elektrische Schalteinrichtung für hohe Schaltspannungen |
| JPH02290111A (ja) * | 1989-04-28 | 1990-11-30 | Mitsubishi Electric Corp | ガス絶縁形配電盤 |
| NL8902799A (nl) * | 1989-11-13 | 1991-06-03 | Holec Syst & Componenten | Metaal omhuld, modulair middenspannings-verdeelsysteem. |
| JP2793701B2 (ja) * | 1990-07-19 | 1998-09-03 | 三菱電機株式会社 | 開閉装置 |
-
1992
- 1992-02-12 JP JP2514592A patent/JP2773510B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-03-10 JP JP4051445A patent/JPH05254891A/ja active Pending
-
1993
- 1993-01-11 KR KR1019930000279A patent/KR970010604B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1993-01-28 DE DE4302424A patent/DE4302424C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-02-03 MY MYPI93000170A patent/MY111789A/en unknown
- 1993-02-10 GB GB9302582A patent/GB2264195B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2264195A8 (en) | 1993-08-18 |
| MY111789A (en) | 2001-01-31 |
| DE4302424C2 (de) | 1997-04-24 |
| GB9302582D0 (en) | 1993-03-24 |
| JP2773510B2 (ja) | 1998-07-09 |
| JPH05227617A (ja) | 1993-09-03 |
| DE4302424A1 (en) | 1993-08-19 |
| KR930018802A (ko) | 1993-09-22 |
| GB2264195A (en) | 1993-08-18 |
| KR970010604B1 (ko) | 1997-06-28 |
| GB2264195B (en) | 1996-01-10 |
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