スパッタリング装置、積層体、光学機能性フィルタ、光学表示装置及び光学物品
【課題】基板、基材に対し、安定して長時間、かつ高速でのスパッタ成膜が可能であるスパッタリング装置を提供することであり、また、これを用いて成膜した積層体及び、この積層体を有する光学機能性フィルタおよび光学表示装置を提供する。
【解決手段】基材上に薄膜層を成膜するために、少なくとも１つ以上のマグネトロン電極を有することを特徴とするスパッタリング装置において、前記マグネトロン電極におけるアノード電極５，６が回転式電極であるスパッタリング装置。
【解決手段】基材上に薄膜層を成膜するために、少なくとも１つ以上のマグネトロン電極を有することを特徴とするスパッタリング装置において、前記マグネトロン電極におけるアノード電極５，６が回転式電極であるスパッタリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層体製造装置および、その製造装置を用いて成膜された積層体に関する。また、この積層体を前面に用いた光学機能性フィルタおよび光学表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大面積のスパッタ成膜装置においては、ガラス基板などを搬送しながら成膜するバッチ型成膜装置とプラスチック・フィルムなどに成膜するロール・ツー・ロール型成膜装置がある。また、回転体に、プラスチック・フィルム、ガラス基板、プラスチック板、金属板等をセットし、メタルモードによるスパッタ後、ラジカル槽にて酸化や窒化などを行う成膜装置もある。これらに用いられるスパッタ・カソードは、シングル・マグネトロン・カソード、デュアル・マグネトロン・カソードと多様であり、カソード自体の構造も平板タイプ、回転タイプなどがある（特許文献１参照）。
【０００３】
これらの大面積スパッタ成膜装置においては、長時間安定したロングランが必要とされる。これは、成膜対象物が建装材ガラスや、プラスチック・フィルムであるためであり、いかに機械を止めず、いかに速く、いかに安定した成膜が出来るかが重要である。１対の電極にそれぞれ薄膜層形成材料をターゲットとして配置したマグネトロン・スパッタリング法であり、その電極間に交流電圧を印加し、その各々の電極が交互にカソード、アノードの役割を果たす放電方法、通称デュアル・マグネトロン・スパッタリング法（以下ＤＭＳ法）が主流となってきている。
【０００４】
ＤＭＳ法は、１対の電極に交互に等しく電圧印加されるため、成膜中の高エネルギー粒子による基板側へのボンバードメントが大きく、通常のＤＣスパッタリング、ＲＦスパッタリングと比較して、プラズマのアシスト効果が大きく、緻密で、膜硬度、膜応力が強い膜が成膜される。このため、通常のスパッタ膜、蒸着薄膜などと比較して耐擦傷性など種々の機械特性に優れた薄膜の形成が可能である。また、交互にアノード、カソードが入れ替わるため、通常のＤＣ、ＲＦスパッタと比べてチャージアップが起き難く、安定した成膜が長時間にわたって可能である。しかし、膜が緻密であるため、蒸着膜や通常のマグネトロン・スパッタリング法と比較して膜硬度が高い反面、膜応力の強い薄膜となり、フィルムの反りがきつく、ハードコート処理が施されたプラスチック・フィルム上に積層体を設けた場合は、積層膜、ハードコート共にクラックが入りやすいなど後加工以降での扱いが難しいという問題があった。また、一定の水蒸気透過性を必要とする場合などは、膜質が緻密すぎる故に逆に問題となることがあった。スパッタ法に関しては、これらの解決法として、ＤＭＳ法成膜時の成膜気圧を高めに設定し、成膜することや、ターゲット−基板間距離を長くして成膜することが挙げられるが、前者は、アークが発生しやすく、安定なスパッタ放電を長時間連続して起こすことが困難であり、後者は、成膜速度が極端に落ちるなどの問題があり、実際の生産には不向きであった。これらＤＭＳ法は、バイポーラ方式であるが、これに対し、アノード、カソードが入れ替わることがなく、スパッタ・ターゲット側電極が常にカソードであるユニポーラ方式のマグネトロン・スパッタを用いる方法がある。これは、フレキシブルな薄膜を成膜することも可能であるし、成膜速度の点でも問題ないが、絶縁膜の成膜を行いたい場合、時間の経過と共に絶縁膜がアノードへ被膜し、やがてチャージアップが発生し、アーキングが発生し始めてしまうため、長時間の安定した成膜が困難であった。
【０００５】
また、ＤＭＳ法は、チャージアップを緩和できるため、高電力が投入でき、成膜速度が高いが、アノード、カソードが電圧印加の半周期毎に入れ替わるため、片方のターゲット
ずつしかスパッタされておらず、効率的ではなかった。
【０００６】
また、スパッタ法でなく蒸着膜であれば、膜硬度、膜応力の低い膜を得ることが可能であるが、生産の上で材料の交換が頻繁であるなどの生産性や、輝点不良や、薄膜の機械特性が弱いなどの諸々の問題があった。
【特許文献１】特開平８−１８８８７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
よって、本発明の目的は、基板、基材に対し、安定して長時間、かつ高速でのスパッタ成膜が可能であるスパッタリング装置を提供することであり、また、これを用いて成膜した積層体及び、この積層体を有する光学機能性フィルタおよび光学表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、基板、フィルム上に薄膜層を形成するために、少なくとも１つ以上のマグネトロン・スパッタリング用の一対の電極を有し、該電極におけるアノード電極が回転式電極であることを特徴としたスパッタリング装置を提供することである。
【０００９】
請求項２の発明は、筐体内に、請求項１記載の該マグネトロン・スパッタリング用電極が複数配置されており、且つそれらの電極がそれぞれの真空度を設定できるように仕切られており、１回の基板搬送、フィルム搬送時に多層の積層膜を成膜することが可能であることを特徴としたスパッタリング装置を提供することである。
【００１０】
請求項３の発明は、電源として、ＤＣパルス電源を用いることを特徴とした請求項１、請求項２記載のスパッタリング装置を提供することである。
【００１１】
請求項４の発明は、該ＤＣパルス電源を用いる際、スパッタリング・ターゲットに矩形波による負電圧印加後、極性を反転させ、該回転式電極に矩形波にて負電圧を印加し、チャージアップを緩和することを特徴とした請求項１、請求項２、請求項３記載のスパッタリング装置を提供することである。
【００１２】
請求項５の発明は、該マグネトロン・スパッタリング用の一対の電極が、１つの成膜室に２つ以上配置されていることを特徴とした請求項１、請求項２、請求項３、請求項４記載のスパッタリング装置を提供することである。
【００１３】
請求項６の発明は、プラズマ・パラメーターを用いて遷移領域制御をしながら、高速成膜することが可能であることを特徴とした請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５記載のスパッタリング装置を提供することである。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６記載のスパッタリング装置を用いて成膜されたことを特徴とする積層体を提供することである。
【００１５】
請求項８、９、１０の発明は、請求項７記載の積層体を用いたことを特徴とした光学機能性フィルタ、光学表示装置および光学物品を提供することである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の装置により、長時間のスパッタ成膜において、成膜速度を落とすことなく、長時間にわたりアーキングが非常に発生しづらくなり安定したロングラン成膜が可能となる
。また同時に安定した品質の積層体の提供が可能となる。
【００１７】
また、本発明の光学機能性フィルタは、欠陥の少ない安定した品質を、またバイポーラ方式によるＤＭＳ法で成膜した薄膜より膜硬度の低い薄膜を備えたフィルタである。
【００１８】
また、本発明の光学表示装置は、欠陥の少ない安定した品質を、またバイポーラ方式によるＤＭＳ法で成膜した薄膜より膜硬度の低い薄膜を備えた光学表示装置である。
【００１９】
また、本発明の光学物品は、欠陥の少ない安定した品質を、またバイポーラ方式によるＤＭＳ法で成膜した薄膜より膜硬度の低い薄膜を備えた光学物品である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
＜スパッタリング装置１＞
本発明のマグネトロン・スパッタリング装置の概念を図１に示す。
【００２１】
図１に示すようにプラスチック・フィルム等を搬送しながら成膜するロール・ツー・ロール型の巻取り成膜装置を例として挙げる。本発明は、ガラス基板や金属基板に成膜するようなバッチ式成膜装置であっても良い。
【００２２】
成膜メインローラー１にプラスチック・フィルム２を搬送させる。成膜源として平板タイプのスパッタリング・ターゲットを取り付けられたカソード３、４と、それぞれのカソードに対するアノード５、６が設置されており、このアノード５、６は回転式アノードである。この回転式アノード５、６の大きさは、異常放電が起きない程度であれば特に限定されるものではないが、内部を水冷する場合は、アノード内で水温が極端な上昇をしない程度の流量を確保できる大きさが必要である。カソード３、４は回転式カソードであってもよく、回転式カソードの場合、ターゲットの使用効率が高く有利である。また、ＤＣパルス電源７、８がそれぞれのアノード、カソード間に取り付けられている。カソード３、４でスパッタされた分子、原子は、成膜メインキャンにおいて搬送されているフィルムに成膜されるが、この際とび出す原子、分子は必ずしもフィルムにだけ成膜される訳ではなく、様々な方向にたたき出される。また、たたき出された原子、分子がプラズマ空間中で様々なプラズマ中のガス種と衝突し、たたき出された際に保持していたエネルギーを失い、更にカソード方向へと逆に再成膜される場合もある。このとび出した原子、分子や、再成膜の原子、分子がアノード５、６へと被膜すると短時間でアーキングする原因となるため、この被膜を極力防ぐため、防着板９、１０が設置されている。防着板９、１０に特段の制限は無く、カソード３、４とアノード５、６の間においてプラズマが支障なく発生すること、またカソードからたたき出される分子、原子がアノードに直接成膜されないことである。また、このスパッタ成膜室は仕切り板１１、１２で仕切られており、カソード３、４以外のカソードが成膜メインキャンに配置されていたとしても、導入ガス種、成膜気圧を別々に設定することが可能である。
【００２３】
本発明において、最も特徴的であるのは、アノードに回転式電極を用いていることである。これは、アノードとして平板、角柱状などの固定された電極を用いる場合、防着板９、１０があったとしても、長時間におよぶロングランのスパッタでは、ターゲットから叩き出された原子、分子が徐々にアノードに被膜してくる。この被膜が一定以上被膜すると、チャージアップによるアーキング、またはアノードの消滅につながり、安定した放電を続けることが困難となる。安定した放電が困難になるということは、成膜した膜自体の品質を低下させるが、アーキングが発生し始めると、アノードの清掃、交換のため、真空成膜装置を大気開放せねばならず、非常に時間がかかるため生産性を低下させることにつながる。これに対し、本発明では、アノードを回転させることで、局部的に堆積してしまう被膜を満遍なく回転カソードに被膜させることで、アノードの消失を出来るだけ抑制することが可能となる。
【００２４】
また、電源としてＤＣパルス電源７、８を用いることで、プラスチック・フィルムの成膜では、フィルム原反を交換するタイミングなどに、回転式アノードの極性を反転させてカソードとし、プレスパッタすることにより、更に長時間のロングランが可能となる。また、ガラス等の基板に成膜する場合も、連続して成膜する複数枚の基板の間にプレスパッタ用の基板を流すなどすることにより、アノードのクリーニングを行い、更に長時間のロングランが可能となる。
【００２５】
ＤＣパルス電源の周波数は、０．１ｋＨｚ〜５００ｋＨｚが好ましく、１〜１００ｋＨがより好ましい。デューティー・サイクルは適宜設定する必要があるが、チャージの緩和を考える場合０．１μｓｅｃ以上のオフタイムを設定することが望ましい。
【００２６】
また、電源としてＤＣパルス電源７、８を用いることで、ターゲットが配置されたカソード３、４に負電圧印加後、ターゲット側をアノードに反転し、回転式アノード５、６を回転式カソードとして反転することで、チャージアップを緩和出来る。またこの反転により、回転式アノード５、６に被膜した膜は、スパッタ・クリーニングされるため、より長時間、アーキング、アノードの消滅からスパッタ放電を守ることが出来、安定したロングラン成膜が可能となる。この場合、上述のようなプレスパッタがほぼ必要なく、効率的に安定したロングラン成膜が可能となる。
【００２７】
また、本発明の特徴の１つとして、１つの成膜室中にデュアル・マグネトロン・カソードの様に２つのカソード３、４を配置することである。この場合、２台のＤＣパルス電源７、８をそれぞれのカソードに取り付けてあるため、バイポーラ方式のＤＭＳ法が片方のカソード毎に交互にしかスパッタ出来ないのに対し、本発明は同時にスパッタすることが可能である（図１中にプラズマの流れ１３、１４を示す）。これにより、バイポーラ方式のＤＭＳ法の約２倍程度の成膜速度を達成することが出来、スパッタリング法の成膜速度の遅さをカバーすることが可能である。
【００２８】
また、本発明の特徴の１つとして、一対のカソード／アノードに対し、２つ以上のＤＣパルス電源を用いてもよく、この場合は、ターゲットが取り付けられたカソードに電圧印加するＤＣパルス電源と、回転式アノードを極性反転させた際に負電圧を印加するＤＣパルス電源とに分けて用いることも出来る。
【００２９】
また、図１においては、成膜メインローラーは１つだが、２つ以上を備え付けた装置であってもよく、プラスチック・フィルムに成膜したい積層体の積層数や、膜質、希望成膜速度次第により、自由な設計がなされて差し支えない。
【００３０】
＜積層体＞
本発明の装置を用いて、本発明の積層体を成膜することが可能であるが、この本発明の積層体は、例えば反射防止膜、増反射膜、カラー反射膜、半反射半透過膜、ダイクロイックミラー、紫外線カットフィルター、赤外線カットフィルター、バンドパスフィルター、ガスバリア膜等が上げられる。本発明の実施形態を示す一例として、反射防止積層体を挙げ、図２に示す。本発明の反射防止積層体の一例を示す断面図である。この反射防止積層体５９は、基材６０と、基材６０上に設けられたハードコート層６１と、ハードコート層６１上に設けられたプライマー層６２と、プライマー層６２上に設けられた反射防止機能層６３とを有して概略構成されるものである。
【００３１】
（基材）
本発明に用いる基材としては、透明性を有する有機化合物成形物が挙げられる。本発明
における透明性とは、可視光領域の波長の光が透過すればよいことを意味する。成形物の形状としては、ロール状である。また、基材は、透明性を有する有機化合物成形物の積層体であってもよい。
【００３２】
透明性を有する有機化合物成形物としては、プラスチックが挙げられる。プラスチックとしては、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、ポリウレタン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンサルファイド、ポリエーテルスルフォン、ポリオレフィン、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリアセチルセルロース等が挙げられる。
【００３３】
基材の厚さは、目的の用途に応じて適宜選択され、通常２５〜３００μｍである。有機化合物成形物には、公知の添加剤、例えば、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、着色剤、酸化防止剤、難燃剤等が含有されていてもよい。
【００３４】
（ハードコート層）
本発明の反射防止積層体では、基材と反射防止層の間にハードコート層を備えてもよい。ハードコート層は、鉛筆等による引っ掻き傷、スチールウールによる擦り傷等の機械的外傷から各層を防護する層である。ハードコート層３を形成する材料としては、透明性、適度な硬度および機械的強度を有するものであればよく、バインダマトリックスとしては紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂などの電離放射線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、金属アルコキシドを加水分解、脱水縮合して得られる無機系または有機無機複合系マトリックスなどを用いることができる。
【００３５】
熱硬化性樹脂としては、アクリルポリオールとイソシアネートプレポリマーとからなる熱硬化型ウレタン樹脂、フェノール樹脂、尿素メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン系樹脂等があげられる。
【００３６】
シリコーン系樹脂として用いられるモノマーとしては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラペンタエトキシシラン、テトラペンタイソプロキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルメトキシシラン、ジメチルプロポキシシラン、ジメチルブトキシシラン、メチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【００３７】
電離放射線硬化性樹脂としては、多価アルコールのアクリル酸またはメタクリル酸エステルのような多官能性のアクリレート樹脂、ジイソシアネート、多価アルコール及びアクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキシエステル等から合成されるような多官能のウレタンアクリレート樹脂等が挙げられる。またこれらの他にも、アクリレート系の官能基を有するポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂等も使用することができる。
【００３８】
電離放射線のうち、紫外線を用いる場合、光重合開始剤を加える。光重合開始剤は、どのようなものを用いても良いが、用いる樹脂にあったものを用いることが好ましい。
【００３９】
光重合開始剤（ラジカル重合開始剤）としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルメチルケタ
ールなどのベンゾインとそのアルキルエーテル類等が用いられる。光増感剤の使用量は、樹脂に対して０．５〜２０ｗｔ％である。好ましくは１〜５ｗｔ％である。
【００４０】
熱可塑性樹脂としては、アセチルセルロース、ニトロセルロース、アセチルブチルセルロース、エチルセルロース、メチルセルロース等のセルロース誘導体、酢酸ビニル及びその共重合体、塩化ビニル及びその共重合体、塩化ビニリデン及びその共重合体等のビニル系樹脂、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール等のアセタール樹脂、アクリル樹脂及びその共重合体、メタクリル樹脂及びその共重合体等のアクリル系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、線状ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂等が使用できる。
【００４１】
アクリル系樹脂として用いられるモノマーとしては、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコール（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングロコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、３−メチルペンタンジオールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールビスβ−（メタ）アクリロイルオキシプロピオネート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリ（２−ヒドロキシエチル）イソシアネートジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、２，３−ビス（メタ）アクリロイルオキシエチルオキシメチル［２．２．１］ヘプタン、ポリ１，２−ブタジエンジ（メタ）アクリレート、１，２−ビス（メタ）アクリロイルオキシメチルヘキサン、ノナエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラデカンエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１０−デカンジオール（メタ）アクリレート、３，８−ビス（メタ）アクリロイルオキシメチルトリシクロ［５．２．１０］デカン、水素添加ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、２，２−ビス（４−（メタ）アクリロイルオキシジエトキシフェニル）プロパン、１，４−ビス（（メタ）アクリロイルオキシメチル）シクロヘキサン、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、エポキシ変成ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００４２】
無機系または有機無機複合系マトリックスとしては、珪素アルコキシド系の材料を原料とする酸化珪素系マトリックスを用いる材料を使用できる。
【００４３】
また、基材がプラスチックフィルム、機械強度を補うために、高硬度のバインダマトリックスを用いることが好ましい。具体的には硬化性の樹脂、金属アルコキシドを加水分解、脱水縮合して得られる無機系または有機無機複合系マトリックスが使用できる。特に膜厚が１００μｍ以下であるプラスチック・フィルムを用いる場合、高硬度のバインダマトリックスを用いることが好ましい。
【００４４】
ハードコート層は、これら樹脂材料を基材６０上に成膜し、熱硬化、紫外線硬化、または電離放射線硬化法によって硬化させることによって形成される。ハードコート層６１の厚さは、物理膜厚で０．５μｍ以上、好ましくは３〜２０μｍ、より好ましくは３〜６μｍである。
【００４５】
ハードコート層に、平均粒子径が０．０１〜３μｍの透明微粒子を分散させて、アンチグレアと呼ばれる処理を施してもよい。ハードコート層６１中の微粒子により表面が微細な凹凸状になって光の拡散性が向上し、光の反射をより低減できる。
【００４６】
ハードコート層は、表面処理が施されていることが好ましい。表面処理を施すことにより、隣接する層との密着性を向上させることができる。ハードコート層６１の表面処理としては、例えば、コロナ処理法、蒸着処理法、電子ビーム処理法、高周波放電プラズマ処理法、スパッタリング処理法、イオンビーム処理法、大気圧グロー放電プラズマ処理法、アルカリ処理法、酸処理法等が挙げられる。
【００４７】
（プライマー層）
本発明では。ハードコート層と反射防止層との間の密着性を向上させる層ためにプライマー層を設けてもよい。
【００４８】
プライマー層の材料としては、例えば、シリコン、ニッケル、クロム、錫、金、銀、白金、亜鉛、チタン、タングステン、ジルコニウム、パラジウム等の金属；これら金属の２種類以上からなる合金；これらの酸化物、弗化物、硫化物、窒化物等が挙げられる。酸化物、弗化物、硫化物、窒化物の化学組成は、密着性が向上するならば、化学量論的な組成と一致しなくてもよい。
【００４９】
プライマー層の厚さは、基材６０の透明性を損なわない程度であればよく、好ましくは物理膜厚で０．１〜１０ｎｍである。
【００５０】
プライマー層６２は、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームアシスト法、化学蒸着（ＣＶＤ）法、湿式塗工法等の従来公知の方法で形成できる。
【００５１】
（反射防止層）
反射防止層としては、波長５５０ｎｍにおける光の屈折率が１．６未満でかつ波長５５０ｎｍにおける光の消衰係数が０．５以下の低屈折率透明薄膜層単層からなるものや、屈折率の異なる光学薄膜を複数積層したものがあげられる。
【００５２】
屈折率の異なる光学薄膜を複数積層したものとしては、波長５５０ｎｍにおける光の屈折率が１．９以上でかつ波長５５０ｎｍにおける光の消衰係数が０．５以下の高屈折率透明薄膜層、低屈折率透明薄膜層を交互に積層したものや、低屈折率透明薄膜層、高屈折率透明薄膜層、波長５５０ｎｍにおける光の屈折率が１．６〜１．９程度の中屈折率透明薄膜層を積層したものがあげられる。
【００５３】
高屈折率透明薄膜層、低屈折率透明薄膜層を交互に積層したものとしては、基材側から順に、高屈折率透明薄膜層、低屈折率透明薄膜層、高屈折率透明薄膜層、低屈折率透明薄膜層から構成されるものがあげられる。
【００５４】
また、反射防止層は、基本的に反射防止特性を付与するものであれば限定は無く、導電性、熱線カットなどの機能が更に付与されるものであっても良い。
【００５５】
高屈折率透明薄膜層の材料としては、インジウム、錫、チタン、シリコン、亜鉛、ジルコニウム、ニオブ、マグネシウム、ビスマス、セリウム、クロム、タンタル、アルミニウム、ゲルマニウム、ガリウム、アンチモン、ネオジウム、ランタン、トリウム、ハフニウム等の金属；これらの金属の酸化物、弗化物、硫化物、窒化物；酸化物、弗化物、硫化物、窒化物の混合物等が挙げられる。酸化物、弗化物、硫化物、窒化物の化学組成は、透明性を保持した化学組成であれば、化学量論的な組成と一致しなくてもよい。
【００５６】
高屈折率透明薄膜層を複数積層する場合、それぞれ高屈折率透明薄膜層は必ずしも同一の材料でなくてもよく、目的に合わせて適宜選択される。
【００５７】
低屈折率透明薄膜層の材料としては例えば、酸化シリコン、窒化チタン、弗化マグネシウム、弗化バリウム、弗化カルシウム、弗化セリウム、弗化ハフニウム、弗化ランタン、弗化ナトリウム、弗化アルミニウム、弗化鉛、弗化ストロンチウム、弗化イッテリビウム等が挙げられる。
【００５８】
低屈折率透明薄膜層を複数積層する場合、それぞれ低屈折率透明薄膜層は必ずしも同一の材料でなくてもよく、目的に合わせて適宜選択される。
【００５９】
中屈折率層の材料としては例えば、酸化アルミニウム、フッ化セリウムなどが挙げられる。
【００６０】
＜光学機能性フィルタ＞
本発明の光学機能性フィルタは、本発明の反射防止積層体以外に、増反射膜、半反射半透過膜、ダイクロイックミラー、紫外線カットフィルター、赤外線カットフィルター、バンドパスフィルター等を有するものである。本発明の光学機能性フィルタとしては、ＣＲＴ用フィルタ、液晶表示装置用フィルタ、プラズマディスプレイパネル用フィルタ、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイ用フィルタ、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）用フィルタ、リアプロジェクションテレビ用フィルタ等が挙げられる。
【００６１】
＜光学表示装置＞
本発明の光学表示装置は、本発明の装置を用いて成膜した光学機能性フィルタを有するものである。具体的には、ＣＲＴ、液晶表示装置、プラズマディスプレイパネル等の光学表示装置の前面、または内部に、本発明の少なくとも１層以上の膜からなる積層体、または本発明の光学機能性フィルタを設けたものである。
【００６２】
＜光学物品＞
本発明の光学物品は、本発明の装置を用いて成膜した光学機能性フィルタを有する光学物品であり、具体的にはミラー、光学プリズム、フォログラム、例えば反射防止積層体をコートした光学レンズ、例えばＬｏＹ−Ｅコートを行った窓ガラス、またＣＤ、ＤＶＤなどの光記憶媒体などである。
【００６３】
また、本発明の積層体は、光学機能性フィルタとして光学表示装置の前面に用いるだけでなく、液晶表示装置に用いる光源のリフレクター、窓材などにも適用できる。
【実施例】
【００６４】
以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
【００６５】
（用いた装置の説明）
図３に示す真空成膜装置の概要を説明する。まず、巻き出し巻き取りローラー１５、１６と成膜メインローラー１７、１８が備えられており、その成膜メインローラーに対し、別々の成膜気圧を設定出来る成膜室が５つ配置されており、１つの成膜室に、スパッタ・ターゲットが２枚ずつ並べて装備されている。スパッタリング・ターゲット１９、２０にＳｉ、２１、２２にＴｉ、２３、２４にＳｉ、２５、２６にＴｉ、２７、２８にＳｉがそれぞれ装備されている。
【００６６】
またそれぞれのスパッタ・ターゲットについて、アノードを１つずつ備えており、スパッタリング・ターゲット１９、２０には回転式アノード２９、３０、スパッタリング・ターゲット２１、２２には回転式アノード３１、３２、スパッタリング・ターゲット２３、２４には回転式アノード３３、３４、スパッタリング・ターゲット２５、２６には回転式アノード３５、３６、スパッタリング・ターゲット２７、２８には回転式アノード３７、３８がそれぞれ装備されている。このため、巻き出しローラー１５から巻き取りローラー１６の間で、最大５層の積層成膜が１往路において実施することが出来る。
【００６７】
それぞれの成膜室でスパッタリング・ターゲットが２枚並べられているため、それらスパッタリング・カソードには、Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ Ｉｎｓｔｉｔｕｔ Ｅｌｅｋｔｒｏｎｅｎｓｔｒａｈｌ−ｕｎｄ Ｐｌａｓｍａｔｅｃｈｎｉｋ製の高速スイッチング可能電源ＵＢＳ−Ｃ２が設置してある。これはＤＭＳ法を用いる場合、ＤＣパルス電源２台を交互に高速でスイッチングすることが可能であり、２つのターゲット間に交互に正負のＤＣパルス電圧を印加することが可能である。
【００６８】
また、ユニポーラ型のマグネトロン・スパッタ法を用いる場合、２つの並んだスパッタ・ターゲットに負電圧を同時に印加することが可能であり、同時に２枚のターゲットがスパッタされるため高い成膜速度が得られるが、片方のターゲットにのみ負電圧を印加することもまた可能である。
【００６９】
また、それぞれの回転アノードには、極性を反転させて負電圧を印加することも可能である。スパッタリング・ターゲットに負電圧を印加してスパッタ成膜を行った後、電圧無印加状態を挟んで、回転アノードを極性反転させ、負電圧を印加することでチャージアップを回避することが出来る。
【００７０】
該成膜装置を用いることで、巻出しローラー１５に原反をセットし、巻き取りローラー１６方向にフィルムを搬送させることで、本発明にて例示した反射防止積層体５９におけるプライマー層６２、反射防止機能層６３を全て１往路のみで積層することが可能である。
【００７１】
＜実施例１＞
図３に示すロール・ツー・ロールの真空成膜装置にて、巻出しローラー１５にＰＥＴフィルムをセットし、巻き取りローラー１６方向に搬送させながら、スパッタリング・ターゲット２７、２８にＳｉＯ2膜の成膜を１０００分にわたり行い、成膜速度の調査とアーキングの発生回数を数えた。この際、スパッタリング・ターゲット２７、２８へは、ＤＣパルス電源を用いたユニポーラ型のスパッタリングを行い、スパッタガスとしてＡｒ、反応性ガスとしてＯ2を用い、流量はそれぞれ１８０ｓｃｃｍ、１２０ｓｃｃｍであり、成膜気圧は０．３Ｐａ、投入電力は８．３Ｗ／ｃｍ2ずつとした。この際、それぞれのターゲットに対し、周波数は５０ｋＨｚ、デューティー・サイクルは８０％として電圧印加を行い、プラズマ・パラメーターを用いた遷移領域制御における高速成膜を行った。またその際、回転式アノードは２０ｒｐｍで回転させた。
【００７２】
＜実施例２＞
図３に示すロール・ツー・ロールの真空成膜装置にて、巻出しローラー１５にＰＥＴフィルムをセットし、巻き取りローラー１６方向に搬送させながら、スパッタリング・ターゲット２７、２８にＳｉＯ2膜の成膜を１０００分にわたり行い、成膜速度の調査とアーキングの発生回数を数えた。この際、スパッタリング・ターゲット２７、２８へは、ＤＣパルス電源を用いたユニポーラ型のスパッタリングを行い、スパッタガスとしてＡｒ、反応性ガスとしてＯ2を用い、流量はそれぞれ１８０ｓｃｃｍ、１２０ｓｃｃｍであり、成膜気圧は０．３Ｐａ、投入電力は８．３Ｗ／ｃｍ2ずつとした。この際、それぞれのターゲットに対し、周波数は５０ｋＨｚ、デューティー・サイクルは８０％として電圧印加を行い、オフタイム２０％のうち１０％を極性反転させ、回転式アノードをカソードにし、負電圧を印加してチャージアップの緩和を行った。この負電圧印加の投入電力は、３．５Ｗ／ｃｍ2とした。また、同時にプラズマ・パラメーターを用いた遷移領域制御における高速成膜にてロングランを行った。その際、回転式アノードは２０ｒｐｍで回転させた。
【００７３】
＜実施例３＞
厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（富士写真フィルム社製ＴＤ８０Ｕ 波長５５０ｎｍの光の屈折率１．５１）（以下、ＴＡＣフィルムと記す）を基材６０とし、その上に、紫外線硬化型樹脂（日本合成化学 ＵＶ−７６０５Ｂ）をウェットコーティング（マイクログラビア法）によって成膜し、物理膜厚５μｍのハードコート層６１を形成し、ハードコート３層上に、図３に示すロール・ツー・ロールの真空成膜装置にて、プライマー層６２、反射防止機能層６３を形成し、図２に示した反射防止積層体５９を作成した。
【００７４】
図３に示す成膜装置を用い、ＴＡＣフィルムを搬送させながら、Ｓｉターゲットが配置されたスパッタリング・ターゲット１９、２０にて、ハードコート層６１上に、ＳｉＯｘをバイポーラ型ＤＭＳ法により堆積させ、物理膜厚３ｎｍのプライマー層６２を形成した。この際、スパッタガスとしてＡｒ、反応性ガスとしてＯ2を用い、流量はそれぞれ２００ｓｃｃｍ、３０ｓｃｃｍであり、成膜気圧は０．３Ｐａ、投入電力は０．５Ｗ／ｃｍ2として成膜を行なった。ディーティー・サイクルは８０％とした。
【００７５】
ついで、以下のようにして高屈折率透明薄膜層６４、低屈折率透明薄膜層６５、高屈折率透明薄膜層６６、および低屈折率透明薄膜層６７からなる反射防止機能層６３を形成した。
【００７６】
図３に示す成膜装置を用い、ＴＡＣフィルムを搬送させながら、スパッタリング・ターゲット２１、２２にて、その２枚のターゲットを両方用いて、ユニポーラ方式のマグネトロン・スパッタ法によりプライマー層６２上に、ＴｉＯ2薄膜を堆積させ、光学膜厚３０ｎｍの高屈折率透明薄膜層６４を形成した。また、プラズマ・パラメーターを用いた遷移領域制御による高速成膜を行った。この際、スパッタガスとしてＡｒ、反応性ガスとしてＯ2を用い、流量はそれぞれ１８０ｓｃｃｍ、１２０ｓｃｃｍであり、成膜気圧は０．３Ｐａ、投入電力は１．７Ｗ／ｃｍ2ずつとして成膜を行なった。この際、それぞれのターゲットに対し、周波数は５０ｋＨｚ、デューティー・サイクルは８０％として電圧印加を行った。またその際、回転アノードは２０ｒｐｍで回転させた。
【００７７】
次に、図３に示す成膜装置を用い、ＴＡＣフィルムを搬送させながら、スパッタリング・ターゲット２３、２４にて、その２枚のターゲットを両方用いて、ユニポーラ方式のマグネトロン・スパッタ法により高屈折率透明薄膜層６４上に、ＳｉＯ2薄膜を堆積させ、光学膜厚３５ｎｍの低屈折率透明薄膜層６５を形成した。また、プラズマ・パラメーターを用いた遷移領域制御による高速成膜を行った。この際、スパッタガスとしてＡｒ、反応性ガスとしてＯ2を用い、流量はそれぞれ１８０ｓｃｃｍ、１２０ｓｃｃｍであり、成膜気圧は０．３Ｐａ、投入電力は２．４Ｗ／ｃｍ2ずつとして成膜を行なった。この際、それぞれのターゲットに対し、周波数は５０ｋＨｚ、デューティー・サイクルは８０％として電圧印加を行った。またその際、回転アノードは２０ｒｐｍで回転させた。
【００７８】
更に図３に示す成膜装置を用い、ＴＡＣフィルムを搬送させながら、スパッタリング・ターゲット２５、２６にて、その２枚のターゲットを両方用いて、ユニポーラ方式のマグネトロン・スパッタ法により低屈折率透明薄膜層６５上に、ＴｉＯ2薄膜を堆積させ、光学膜厚２２０ｎｍの高屈折率透明薄膜層６６を形成した。また、プラズマ・パラメーターを用いた遷移領域制御による高速成膜を行った。この際、スパッタガスとしてＡｒ、反応性ガスとしてＯ2を用い、流量はそれぞれ１８０ｓｃｃｍ、１２０ｓｃｃｍであり、成膜気圧は０．３Ｐａ、投入電力は１１．２Ｗ／ｃｍ2ずつとして成膜を行なった。この際、それぞれのターゲットに対し、周波数は５０ｋＨｚ、デューティー・サイクルは８０％として電圧印加を行った。またその際、回転アノードは２０ｒｐｍで回転させた。
【００７９】
ついで、図３に示す成膜装置を用い、ＴＡＣフィルムを搬送させながら、スパッタリング・ターゲット２７、２８にて、その２枚のターゲットを両方用いて、ユニポーラ方式のマグネトロン・スパッタ法により高屈折率透明薄膜層６６上に、ＳｉＯ2薄膜を堆積させ、光学膜厚１２０ｎｍの低屈折率透明薄膜層６７を形成した。また、プラズマ・パラメーターを用いた遷移領域制御による高速成膜を行った。この際、スパッタガスとしてＡｒ、反応性ガスとしてＯ2を用い、流量はそれぞれ１８０ｓｃｃｍ、１２０ｓｃｃｍであり、成膜気圧は０．３Ｐａ、投入電力は８．３Ｗ／ｃｍ2ずつとして成膜を行なった。この際、それぞれのターゲットに対し、周波数は５０ｋＨｚ、デューティー・サイクルは８０％として電圧印加を行った。たその際、回転アノードは２０ｒｐｍで回転させた。
【００８０】
＜実施例４＞
実施例３と同様の手順で、ハードコート層６１、プライマー層６２、高屈折率透明薄膜層６４、低屈折率透明薄膜層６５、高屈折率透明薄膜層６６、低屈折率透明薄膜層６７の成膜を行なった。しかし、ここでは、成膜する際、各カソード全てプラズマ・パラメーターによる高速成膜制御は行わず、酸化物モードでのスパッタ成膜とした。
【００８１】
＜比較例１＞
実施例１と同様の手順で、巻出しローラー１５にＰＥＴフィルムをセットし、巻き取りローラー１６方向に搬送させながら、スパッタリング・ターゲット２７、２８にＳｉＯ2膜の成膜を１０００分にわたり行い、成膜速度の調査とアーキングの発生回数を数えた。しかし、ここでは、回転アノードの回転を行わず、静止させた状態でのロングランとした。
【００８２】
＜比較例２＞
実施例２と同様の手順で、巻出しローラー１５にＰＥＴフィルムをセットし、巻き取りローラー１６方向に搬送させながら、スパッタリング・ターゲット２７、２８にＳｉＯ2膜の成膜を１０００分にわたり行い、成膜速度の調査とアーキングの発生回数を数えた。しかし、ここでは、回転アノードの回転を行わず、静止させた状態でのロングランとした。
【００８３】
＜比較例３＞
図３に示すロール・ツー・ロールの真空成膜装置にて、巻出しローラー１５にＰＥＴフィルムをセットし、巻き取りローラー１６方向に搬送させながら、スパッタリング・ターゲット２７、２８にＳｉＯ2膜の成膜を１０００分にわたり行い、成膜速度の調査とアーキングの発生回数を数えた。この際、スパッタリング・ターゲット２７、２８へは、バイポーラ方式のＤＭＳ法にて電圧印加を行って成膜を行い、スパッタガスとしてＡｒ、反応性ガスとしてＯ2を用い、流量はそれぞれ１８０ｓｃｃｍ、１２０ｓｃｃｍであり、成膜気圧は０．３Ｐａ、投入電力は８．３Ｗ／ｃｍ2ずつとした。この際、それぞれのターゲットに対し、周波数は５０ｋＨｚとして電圧印加を行い、プラズマ・パラメーターを用いた遷移領域制御における高速成膜を行った。
【００８４】
＜比較例４＞
実施例３と同様の手順で、ハードコート層６１、プライマー層６２、高屈折率透明薄膜層６４、低屈折率透明薄膜層６５、高屈折率透明薄膜層６６、低屈折率透明薄膜層６７の成膜を行なった。しかし、ここでは電圧印加方法としてバイポーラ方式のＤＭＳ法にて成膜を行った。この際の周波数は、５０ｋＨｚであった。デューティー・サイクルは、８０％とした。
【００８５】
＜比較例５＞
実施例１、実施例２、実施例３、実施例４、比較例１、比較例２、比較例３、比較例４で用いた図３とは違うロール・ツー・ロール型電子ビーム蒸着装置により、プライマー層６２、高屈折率透明薄膜層６４、低屈折率透明薄膜層６５、高屈折率透明薄膜層６６、低屈折率透明薄膜層６７の成膜を行なった。
【００８６】
＜評価＞
実施例１、２、３、４および比較例１、２、３、４、５について、以下の評価を行った。結果を表１〜６に示す。
【００８７】
（１）ロングランにおけるアーク発生調査
実施例１、２および比較例１、２、３によって行った１０００分にわたるロングラン中に、Ｓｉを装着したターゲット４４、４５と４８、４９のスパッタリング・カソードにおいて、放電中の発光分光測定を行い、発光の安定性、つまりアークが発生した瞬間の急激な発光の変動を観察し、発生回数を調査した。これは、成膜条件における２５１．６ｎｍのＳｉの発光について、発光キャリブレーションを３５％とし、アーク発生時の瞬間的な発光変動が５％未満の変動の場合、５％以上１０％未満の場合、１０％以上３０％未満の場合、３０％以上４０％未満の場合について、経過時間に対して調査したものである。この調査結果を表１に示す。
【００８８】
（２）成膜速度調査
実施例１、２および比較例１、２、３によって、成膜する際の成膜速度を表２に示す。また、実施例３、４および比較例４を成膜する際の成膜装置の巻速度を表３に示す。
【００８９】
（３）押し込み硬度試験：
実施例３、４および比較例４、５によって成膜したサンプルに対し、ＮＥＣ製 薄膜評価装置ＭＨＡ−４００を用いて、押し込み深さ１００ｎｍの押し込み硬度（ＧＰａ）を測定した。この際、圧子は、先端曲率半径１００ｎｍ、稜角度８０°の三角錐圧子を用い、押し込み速度は１０．５ｎｍ／ｓとした。この結果を表４に示す。
【００９０】
（４）スチールウール擦傷試験：
実施例３、４および比較例４、５によって成膜したサンプルに対し、スチールウール♯００００を擦傷試験機（ＴＥＳＴＥＲ ＳＡＮＧＹＯ ＣＯ．，Ｌｔｄ製 学振型摩擦堅牢度試験機ＡＢ−３０１）に固定し、２．４５Ｎ、４．９０Ｎの荷重を掛けて、それぞれ１００往復の擦傷試験を各サンプルに対して、それぞれ行ない、サンプルの磨耗状態（傷本数）を目視で観察した。この結果を表５に示す。
【００９１】
（５）曲げ試験：
実施例３、４および比較例４、５によって成膜したサンプルを、６ｍｍφ、８ｍｍφ、１０ｍｍφ、１４ｍｍφのステンレス棒に、それぞれ半周分だけ巻く。この後、反射防止機能層、ＨＣ層にクラックが発生しているか否かについて、目視にて観察した。この結果を表６に示す。
【００９２】
表１のアーク発生回数の調査において、実施例１、２共に１０００分のランニング中に５％未満のアークが１０回未満発生したのみである。一方、回転式アノードを回転させなかった比較例１、比較例２は、アークが多発している。特に、比較例１は、アノードが回転しない上、チャージアップ緩和用のバイアスもかからない為、相当な回数が発生していることが分かる。また、比較例３は、通常のバイポーラ方式のＤＭＳ法であるので、半周期毎に極性がいれかわるため、チャージアップが緩和され、アークの発生回数が少なく抑えられている。実施例１、２は、比較例３と比べても良好なレベルのアーク発生であることが分かり、本発明がアーク発生低減に効果的であることが分る。
【００９３】
また、表２より、成膜速度の点では、実施例１、２は、比較例３の倍近くの成膜速度を達成出来ている。これは、２枚のターゲットが同時にスパッタされているからであり、バイポーラ方式のＤＭＳ法より成膜速度においてアドバンテージがあることが分る。
【００９４】
また、表３の反射防止積層体５９を成膜する際の巻速度においても、本発明の実施例３は、ユニポーラ方式で酸化物モードによる成膜を行った実施例４、バイポーラ方式のＤＭＳ法である比較例４と比べて、倍近い巻速度を達成して、同等の反射防止膜を得ている。またスパッタを酸化物モードで行った実施例４も比較例４と比べて遜色ない巻速度で、同等の反射防止積層体５９を得ることが可能である。
【００９５】
また、表４より、実施例３、４は比較例４と比べて膜硬度の低く、比較例５よりは膜硬度が高い反射防止積層体５９を成膜することが出来ている。同時に表５より、実施例３、４の本発明の反射防止積層体５９は、比較例４のバイポーラ方式のＤＭＳ法と比較して、耐擦傷性は劣っており、膜質が疎になっていることが分る。一方、比較例５の蒸着法に比べると擦傷性の強い膜となっており、実用的にも問題が無い。
【００９６】
また、表６より、曲げ試験における目視確認出来るクラックの発生は、比較例４のバイポーラ方式のＤＭＳ法を用いた比較例のみであり、本発明の反射防止積層体５９は、比較例５の蒸着法同等に目視確認出来るクラックが発生せず、断裁等の加工時においても加工しやすさを兼ね備えている。
【００９７】
【表１】
【００９８】
【表２】
【００９９】
【表３】
【０１００】
【表４】
【０１０１】
【表５】
【０１０２】
【表６】
本発明の積層体製造装置を用いることにより、従来困難であったロングラン時のユニポーラ方式スパッタでのアーキング発生を無視できるほど軽微なレベルに抑えることができ、安定したロングラン成膜が、バイポーラ方式のＤＭＳ法より高速で可能になった。また、バイポーラ方式のＤＭＳ法により膜硬度、膜応力の低いフレキシブルな膜質であり、一方で蒸着膜より機械特性に優れた積層体を提供できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明のロール・ツー・ロール型真空成膜装置の概略模式図である。
【図２】本発明の反射防止積層体の一例を示す概略断面図である。
【図３】実施例として用いた、本発明のロール・ツー・ロール型真空成膜装置の概略模式図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１ 成膜メインローラー
２ プラスチック・フィルム
３ スパッタリング・ターゲット
４ スパッタリング・ターゲット
５ 回転アノード
６ 回転アノード
７ ＤＣパルス電源
８ ＤＣパルス電源
９ 防着板
１０ 防着板
１１ 仕切り板
１２ 仕切り板
１３ プラズマの流れ
１４ プラズマの流れ
１５ 巻き出しローラー
１６ 巻き取りローラー
１７ 成膜メインローラー
１８ 成膜メインローラー
１９ スパッタリング・ターゲット（Ｓｉ）
２０ スパッタリング・ターゲット（Ｓｉ）
２１ スパッタリング・ターゲット（Ｔｉ）
２２ スパッタリング・ターゲット（Ｔｉ）
２３ スパッタリング・ターゲット（Ｓｉ）
２４ スパッタリング・ターゲット（Ｓｉ）
２５ スパッタリング・ターゲット（Ｔｉ）
２６ スパッタリング・ターゲット（Ｔｉ）
２７ スパッタリング・ターゲット（Ｓｉ）
２８ スパッタリング・ターゲット（Ｓｉ）
２９ 回転アノード
３０ 回転アノード
３１ 回転アノード
３２ 回転アノード
３３ 回転アノード
３４ 回転アノード
３５ 回転アノード
３６ 回転アノード
３７ 回転アノード
３８ 回転アノード
５９ 反射防止積層体
６０ 基材
６１ ハードコート
６２ プライマー層
６３ 反射防止層
６４ 高屈折率透明薄膜層
６５ 低屈折率透明薄膜層
６６ 高屈折率透明薄膜層
６７ 低屈折率透明薄膜層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層体製造装置および、その製造装置を用いて成膜された積層体に関する。また、この積層体を前面に用いた光学機能性フィルタおよび光学表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大面積のスパッタ成膜装置においては、ガラス基板などを搬送しながら成膜するバッチ型成膜装置とプラスチック・フィルムなどに成膜するロール・ツー・ロール型成膜装置がある。また、回転体に、プラスチック・フィルム、ガラス基板、プラスチック板、金属板等をセットし、メタルモードによるスパッタ後、ラジカル槽にて酸化や窒化などを行う成膜装置もある。これらに用いられるスパッタ・カソードは、シングル・マグネトロン・カソード、デュアル・マグネトロン・カソードと多様であり、カソード自体の構造も平板タイプ、回転タイプなどがある（特許文献１参照）。
【０００３】
これらの大面積スパッタ成膜装置においては、長時間安定したロングランが必要とされる。これは、成膜対象物が建装材ガラスや、プラスチック・フィルムであるためであり、いかに機械を止めず、いかに速く、いかに安定した成膜が出来るかが重要である。１対の電極にそれぞれ薄膜層形成材料をターゲットとして配置したマグネトロン・スパッタリング法であり、その電極間に交流電圧を印加し、その各々の電極が交互にカソード、アノードの役割を果たす放電方法、通称デュアル・マグネトロン・スパッタリング法（以下ＤＭＳ法）が主流となってきている。
【０００４】
ＤＭＳ法は、１対の電極に交互に等しく電圧印加されるため、成膜中の高エネルギー粒子による基板側へのボンバードメントが大きく、通常のＤＣスパッタリング、ＲＦスパッタリングと比較して、プラズマのアシスト効果が大きく、緻密で、膜硬度、膜応力が強い膜が成膜される。このため、通常のスパッタ膜、蒸着薄膜などと比較して耐擦傷性など種々の機械特性に優れた薄膜の形成が可能である。また、交互にアノード、カソードが入れ替わるため、通常のＤＣ、ＲＦスパッタと比べてチャージアップが起き難く、安定した成膜が長時間にわたって可能である。しかし、膜が緻密であるため、蒸着膜や通常のマグネトロン・スパッタリング法と比較して膜硬度が高い反面、膜応力の強い薄膜となり、フィルムの反りがきつく、ハードコート処理が施されたプラスチック・フィルム上に積層体を設けた場合は、積層膜、ハードコート共にクラックが入りやすいなど後加工以降での扱いが難しいという問題があった。また、一定の水蒸気透過性を必要とする場合などは、膜質が緻密すぎる故に逆に問題となることがあった。スパッタ法に関しては、これらの解決法として、ＤＭＳ法成膜時の成膜気圧を高めに設定し、成膜することや、ターゲット−基板間距離を長くして成膜することが挙げられるが、前者は、アークが発生しやすく、安定なスパッタ放電を長時間連続して起こすことが困難であり、後者は、成膜速度が極端に落ちるなどの問題があり、実際の生産には不向きであった。これらＤＭＳ法は、バイポーラ方式であるが、これに対し、アノード、カソードが入れ替わることがなく、スパッタ・ターゲット側電極が常にカソードであるユニポーラ方式のマグネトロン・スパッタを用いる方法がある。これは、フレキシブルな薄膜を成膜することも可能であるし、成膜速度の点でも問題ないが、絶縁膜の成膜を行いたい場合、時間の経過と共に絶縁膜がアノードへ被膜し、やがてチャージアップが発生し、アーキングが発生し始めてしまうため、長時間の安定した成膜が困難であった。
【０００５】
また、ＤＭＳ法は、チャージアップを緩和できるため、高電力が投入でき、成膜速度が高いが、アノード、カソードが電圧印加の半周期毎に入れ替わるため、片方のターゲット
ずつしかスパッタされておらず、効率的ではなかった。
【０００６】
また、スパッタ法でなく蒸着膜であれば、膜硬度、膜応力の低い膜を得ることが可能であるが、生産の上で材料の交換が頻繁であるなどの生産性や、輝点不良や、薄膜の機械特性が弱いなどの諸々の問題があった。
【特許文献１】特開平８−１８８８７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
よって、本発明の目的は、基板、基材に対し、安定して長時間、かつ高速でのスパッタ成膜が可能であるスパッタリング装置を提供することであり、また、これを用いて成膜した積層体及び、この積層体を有する光学機能性フィルタおよび光学表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、基板、フィルム上に薄膜層を形成するために、少なくとも１つ以上のマグネトロン・スパッタリング用の一対の電極を有し、該電極におけるアノード電極が回転式電極であることを特徴としたスパッタリング装置を提供することである。
【０００９】
請求項２の発明は、筐体内に、請求項１記載の該マグネトロン・スパッタリング用電極が複数配置されており、且つそれらの電極がそれぞれの真空度を設定できるように仕切られており、１回の基板搬送、フィルム搬送時に多層の積層膜を成膜することが可能であることを特徴としたスパッタリング装置を提供することである。
【００１０】
請求項３の発明は、電源として、ＤＣパルス電源を用いることを特徴とした請求項１、請求項２記載のスパッタリング装置を提供することである。
【００１１】
請求項４の発明は、該ＤＣパルス電源を用いる際、スパッタリング・ターゲットに矩形波による負電圧印加後、極性を反転させ、該回転式電極に矩形波にて負電圧を印加し、チャージアップを緩和することを特徴とした請求項１、請求項２、請求項３記載のスパッタリング装置を提供することである。
【００１２】
請求項５の発明は、該マグネトロン・スパッタリング用の一対の電極が、１つの成膜室に２つ以上配置されていることを特徴とした請求項１、請求項２、請求項３、請求項４記載のスパッタリング装置を提供することである。
【００１３】
請求項６の発明は、プラズマ・パラメーターを用いて遷移領域制御をしながら、高速成膜することが可能であることを特徴とした請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５記載のスパッタリング装置を提供することである。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６記載のスパッタリング装置を用いて成膜されたことを特徴とする積層体を提供することである。
【００１５】
請求項８、９、１０の発明は、請求項７記載の積層体を用いたことを特徴とした光学機能性フィルタ、光学表示装置および光学物品を提供することである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の装置により、長時間のスパッタ成膜において、成膜速度を落とすことなく、長時間にわたりアーキングが非常に発生しづらくなり安定したロングラン成膜が可能となる
。また同時に安定した品質の積層体の提供が可能となる。
【００１７】
また、本発明の光学機能性フィルタは、欠陥の少ない安定した品質を、またバイポーラ方式によるＤＭＳ法で成膜した薄膜より膜硬度の低い薄膜を備えたフィルタである。
【００１８】
また、本発明の光学表示装置は、欠陥の少ない安定した品質を、またバイポーラ方式によるＤＭＳ法で成膜した薄膜より膜硬度の低い薄膜を備えた光学表示装置である。
【００１９】
また、本発明の光学物品は、欠陥の少ない安定した品質を、またバイポーラ方式によるＤＭＳ法で成膜した薄膜より膜硬度の低い薄膜を備えた光学物品である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
＜スパッタリング装置１＞
本発明のマグネトロン・スパッタリング装置の概念を図１に示す。
【００２１】
図１に示すようにプラスチック・フィルム等を搬送しながら成膜するロール・ツー・ロール型の巻取り成膜装置を例として挙げる。本発明は、ガラス基板や金属基板に成膜するようなバッチ式成膜装置であっても良い。
【００２２】
成膜メインローラー１にプラスチック・フィルム２を搬送させる。成膜源として平板タイプのスパッタリング・ターゲットを取り付けられたカソード３、４と、それぞれのカソードに対するアノード５、６が設置されており、このアノード５、６は回転式アノードである。この回転式アノード５、６の大きさは、異常放電が起きない程度であれば特に限定されるものではないが、内部を水冷する場合は、アノード内で水温が極端な上昇をしない程度の流量を確保できる大きさが必要である。カソード３、４は回転式カソードであってもよく、回転式カソードの場合、ターゲットの使用効率が高く有利である。また、ＤＣパルス電源７、８がそれぞれのアノード、カソード間に取り付けられている。カソード３、４でスパッタされた分子、原子は、成膜メインキャンにおいて搬送されているフィルムに成膜されるが、この際とび出す原子、分子は必ずしもフィルムにだけ成膜される訳ではなく、様々な方向にたたき出される。また、たたき出された原子、分子がプラズマ空間中で様々なプラズマ中のガス種と衝突し、たたき出された際に保持していたエネルギーを失い、更にカソード方向へと逆に再成膜される場合もある。このとび出した原子、分子や、再成膜の原子、分子がアノード５、６へと被膜すると短時間でアーキングする原因となるため、この被膜を極力防ぐため、防着板９、１０が設置されている。防着板９、１０に特段の制限は無く、カソード３、４とアノード５、６の間においてプラズマが支障なく発生すること、またカソードからたたき出される分子、原子がアノードに直接成膜されないことである。また、このスパッタ成膜室は仕切り板１１、１２で仕切られており、カソード３、４以外のカソードが成膜メインキャンに配置されていたとしても、導入ガス種、成膜気圧を別々に設定することが可能である。
【００２３】
本発明において、最も特徴的であるのは、アノードに回転式電極を用いていることである。これは、アノードとして平板、角柱状などの固定された電極を用いる場合、防着板９、１０があったとしても、長時間におよぶロングランのスパッタでは、ターゲットから叩き出された原子、分子が徐々にアノードに被膜してくる。この被膜が一定以上被膜すると、チャージアップによるアーキング、またはアノードの消滅につながり、安定した放電を続けることが困難となる。安定した放電が困難になるということは、成膜した膜自体の品質を低下させるが、アーキングが発生し始めると、アノードの清掃、交換のため、真空成膜装置を大気開放せねばならず、非常に時間がかかるため生産性を低下させることにつながる。これに対し、本発明では、アノードを回転させることで、局部的に堆積してしまう被膜を満遍なく回転カソードに被膜させることで、アノードの消失を出来るだけ抑制することが可能となる。
【００２４】
また、電源としてＤＣパルス電源７、８を用いることで、プラスチック・フィルムの成膜では、フィルム原反を交換するタイミングなどに、回転式アノードの極性を反転させてカソードとし、プレスパッタすることにより、更に長時間のロングランが可能となる。また、ガラス等の基板に成膜する場合も、連続して成膜する複数枚の基板の間にプレスパッタ用の基板を流すなどすることにより、アノードのクリーニングを行い、更に長時間のロングランが可能となる。
【００２５】
ＤＣパルス電源の周波数は、０．１ｋＨｚ〜５００ｋＨｚが好ましく、１〜１００ｋＨがより好ましい。デューティー・サイクルは適宜設定する必要があるが、チャージの緩和を考える場合０．１μｓｅｃ以上のオフタイムを設定することが望ましい。
【００２６】
また、電源としてＤＣパルス電源７、８を用いることで、ターゲットが配置されたカソード３、４に負電圧印加後、ターゲット側をアノードに反転し、回転式アノード５、６を回転式カソードとして反転することで、チャージアップを緩和出来る。またこの反転により、回転式アノード５、６に被膜した膜は、スパッタ・クリーニングされるため、より長時間、アーキング、アノードの消滅からスパッタ放電を守ることが出来、安定したロングラン成膜が可能となる。この場合、上述のようなプレスパッタがほぼ必要なく、効率的に安定したロングラン成膜が可能となる。
【００２７】
また、本発明の特徴の１つとして、１つの成膜室中にデュアル・マグネトロン・カソードの様に２つのカソード３、４を配置することである。この場合、２台のＤＣパルス電源７、８をそれぞれのカソードに取り付けてあるため、バイポーラ方式のＤＭＳ法が片方のカソード毎に交互にしかスパッタ出来ないのに対し、本発明は同時にスパッタすることが可能である（図１中にプラズマの流れ１３、１４を示す）。これにより、バイポーラ方式のＤＭＳ法の約２倍程度の成膜速度を達成することが出来、スパッタリング法の成膜速度の遅さをカバーすることが可能である。
【００２８】
また、本発明の特徴の１つとして、一対のカソード／アノードに対し、２つ以上のＤＣパルス電源を用いてもよく、この場合は、ターゲットが取り付けられたカソードに電圧印加するＤＣパルス電源と、回転式アノードを極性反転させた際に負電圧を印加するＤＣパルス電源とに分けて用いることも出来る。
【００２９】
また、図１においては、成膜メインローラーは１つだが、２つ以上を備え付けた装置であってもよく、プラスチック・フィルムに成膜したい積層体の積層数や、膜質、希望成膜速度次第により、自由な設計がなされて差し支えない。
【００３０】
＜積層体＞
本発明の装置を用いて、本発明の積層体を成膜することが可能であるが、この本発明の積層体は、例えば反射防止膜、増反射膜、カラー反射膜、半反射半透過膜、ダイクロイックミラー、紫外線カットフィルター、赤外線カットフィルター、バンドパスフィルター、ガスバリア膜等が上げられる。本発明の実施形態を示す一例として、反射防止積層体を挙げ、図２に示す。本発明の反射防止積層体の一例を示す断面図である。この反射防止積層体５９は、基材６０と、基材６０上に設けられたハードコート層６１と、ハードコート層６１上に設けられたプライマー層６２と、プライマー層６２上に設けられた反射防止機能層６３とを有して概略構成されるものである。
【００３１】
（基材）
本発明に用いる基材としては、透明性を有する有機化合物成形物が挙げられる。本発明
における透明性とは、可視光領域の波長の光が透過すればよいことを意味する。成形物の形状としては、ロール状である。また、基材は、透明性を有する有機化合物成形物の積層体であってもよい。
【００３２】
透明性を有する有機化合物成形物としては、プラスチックが挙げられる。プラスチックとしては、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、ポリウレタン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンサルファイド、ポリエーテルスルフォン、ポリオレフィン、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリアセチルセルロース等が挙げられる。
【００３３】
基材の厚さは、目的の用途に応じて適宜選択され、通常２５〜３００μｍである。有機化合物成形物には、公知の添加剤、例えば、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、着色剤、酸化防止剤、難燃剤等が含有されていてもよい。
【００３４】
（ハードコート層）
本発明の反射防止積層体では、基材と反射防止層の間にハードコート層を備えてもよい。ハードコート層は、鉛筆等による引っ掻き傷、スチールウールによる擦り傷等の機械的外傷から各層を防護する層である。ハードコート層３を形成する材料としては、透明性、適度な硬度および機械的強度を有するものであればよく、バインダマトリックスとしては紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂などの電離放射線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、金属アルコキシドを加水分解、脱水縮合して得られる無機系または有機無機複合系マトリックスなどを用いることができる。
【００３５】
熱硬化性樹脂としては、アクリルポリオールとイソシアネートプレポリマーとからなる熱硬化型ウレタン樹脂、フェノール樹脂、尿素メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン系樹脂等があげられる。
【００３６】
シリコーン系樹脂として用いられるモノマーとしては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラペンタエトキシシラン、テトラペンタイソプロキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルメトキシシラン、ジメチルプロポキシシラン、ジメチルブトキシシラン、メチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【００３７】
電離放射線硬化性樹脂としては、多価アルコールのアクリル酸またはメタクリル酸エステルのような多官能性のアクリレート樹脂、ジイソシアネート、多価アルコール及びアクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキシエステル等から合成されるような多官能のウレタンアクリレート樹脂等が挙げられる。またこれらの他にも、アクリレート系の官能基を有するポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂等も使用することができる。
【００３８】
電離放射線のうち、紫外線を用いる場合、光重合開始剤を加える。光重合開始剤は、どのようなものを用いても良いが、用いる樹脂にあったものを用いることが好ましい。
【００３９】
光重合開始剤（ラジカル重合開始剤）としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルメチルケタ
ールなどのベンゾインとそのアルキルエーテル類等が用いられる。光増感剤の使用量は、樹脂に対して０．５〜２０ｗｔ％である。好ましくは１〜５ｗｔ％である。
【００４０】
熱可塑性樹脂としては、アセチルセルロース、ニトロセルロース、アセチルブチルセルロース、エチルセルロース、メチルセルロース等のセルロース誘導体、酢酸ビニル及びその共重合体、塩化ビニル及びその共重合体、塩化ビニリデン及びその共重合体等のビニル系樹脂、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール等のアセタール樹脂、アクリル樹脂及びその共重合体、メタクリル樹脂及びその共重合体等のアクリル系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、線状ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂等が使用できる。
【００４１】
アクリル系樹脂として用いられるモノマーとしては、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコール（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングロコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、３−メチルペンタンジオールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールビスβ−（メタ）アクリロイルオキシプロピオネート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリ（２−ヒドロキシエチル）イソシアネートジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、２，３−ビス（メタ）アクリロイルオキシエチルオキシメチル［２．２．１］ヘプタン、ポリ１，２−ブタジエンジ（メタ）アクリレート、１，２−ビス（メタ）アクリロイルオキシメチルヘキサン、ノナエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラデカンエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１０−デカンジオール（メタ）アクリレート、３，８−ビス（メタ）アクリロイルオキシメチルトリシクロ［５．２．１０］デカン、水素添加ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、２，２−ビス（４−（メタ）アクリロイルオキシジエトキシフェニル）プロパン、１，４−ビス（（メタ）アクリロイルオキシメチル）シクロヘキサン、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、エポキシ変成ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００４２】
無機系または有機無機複合系マトリックスとしては、珪素アルコキシド系の材料を原料とする酸化珪素系マトリックスを用いる材料を使用できる。
【００４３】
また、基材がプラスチックフィルム、機械強度を補うために、高硬度のバインダマトリックスを用いることが好ましい。具体的には硬化性の樹脂、金属アルコキシドを加水分解、脱水縮合して得られる無機系または有機無機複合系マトリックスが使用できる。特に膜厚が１００μｍ以下であるプラスチック・フィルムを用いる場合、高硬度のバインダマトリックスを用いることが好ましい。
【００４４】
ハードコート層は、これら樹脂材料を基材６０上に成膜し、熱硬化、紫外線硬化、または電離放射線硬化法によって硬化させることによって形成される。ハードコート層６１の厚さは、物理膜厚で０．５μｍ以上、好ましくは３〜２０μｍ、より好ましくは３〜６μｍである。
【００４５】
ハードコート層に、平均粒子径が０．０１〜３μｍの透明微粒子を分散させて、アンチグレアと呼ばれる処理を施してもよい。ハードコート層６１中の微粒子により表面が微細な凹凸状になって光の拡散性が向上し、光の反射をより低減できる。
【００４６】
ハードコート層は、表面処理が施されていることが好ましい。表面処理を施すことにより、隣接する層との密着性を向上させることができる。ハードコート層６１の表面処理としては、例えば、コロナ処理法、蒸着処理法、電子ビーム処理法、高周波放電プラズマ処理法、スパッタリング処理法、イオンビーム処理法、大気圧グロー放電プラズマ処理法、アルカリ処理法、酸処理法等が挙げられる。
【００４７】
（プライマー層）
本発明では。ハードコート層と反射防止層との間の密着性を向上させる層ためにプライマー層を設けてもよい。
【００４８】
プライマー層の材料としては、例えば、シリコン、ニッケル、クロム、錫、金、銀、白金、亜鉛、チタン、タングステン、ジルコニウム、パラジウム等の金属；これら金属の２種類以上からなる合金；これらの酸化物、弗化物、硫化物、窒化物等が挙げられる。酸化物、弗化物、硫化物、窒化物の化学組成は、密着性が向上するならば、化学量論的な組成と一致しなくてもよい。
【００４９】
プライマー層の厚さは、基材６０の透明性を損なわない程度であればよく、好ましくは物理膜厚で０．１〜１０ｎｍである。
【００５０】
プライマー層６２は、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームアシスト法、化学蒸着（ＣＶＤ）法、湿式塗工法等の従来公知の方法で形成できる。
【００５１】
（反射防止層）
反射防止層としては、波長５５０ｎｍにおける光の屈折率が１．６未満でかつ波長５５０ｎｍにおける光の消衰係数が０．５以下の低屈折率透明薄膜層単層からなるものや、屈折率の異なる光学薄膜を複数積層したものがあげられる。
【００５２】
屈折率の異なる光学薄膜を複数積層したものとしては、波長５５０ｎｍにおける光の屈折率が１．９以上でかつ波長５５０ｎｍにおける光の消衰係数が０．５以下の高屈折率透明薄膜層、低屈折率透明薄膜層を交互に積層したものや、低屈折率透明薄膜層、高屈折率透明薄膜層、波長５５０ｎｍにおける光の屈折率が１．６〜１．９程度の中屈折率透明薄膜層を積層したものがあげられる。
【００５３】
高屈折率透明薄膜層、低屈折率透明薄膜層を交互に積層したものとしては、基材側から順に、高屈折率透明薄膜層、低屈折率透明薄膜層、高屈折率透明薄膜層、低屈折率透明薄膜層から構成されるものがあげられる。
【００５４】
また、反射防止層は、基本的に反射防止特性を付与するものであれば限定は無く、導電性、熱線カットなどの機能が更に付与されるものであっても良い。
【００５５】
高屈折率透明薄膜層の材料としては、インジウム、錫、チタン、シリコン、亜鉛、ジルコニウム、ニオブ、マグネシウム、ビスマス、セリウム、クロム、タンタル、アルミニウム、ゲルマニウム、ガリウム、アンチモン、ネオジウム、ランタン、トリウム、ハフニウム等の金属；これらの金属の酸化物、弗化物、硫化物、窒化物；酸化物、弗化物、硫化物、窒化物の混合物等が挙げられる。酸化物、弗化物、硫化物、窒化物の化学組成は、透明性を保持した化学組成であれば、化学量論的な組成と一致しなくてもよい。
【００５６】
高屈折率透明薄膜層を複数積層する場合、それぞれ高屈折率透明薄膜層は必ずしも同一の材料でなくてもよく、目的に合わせて適宜選択される。
【００５７】
低屈折率透明薄膜層の材料としては例えば、酸化シリコン、窒化チタン、弗化マグネシウム、弗化バリウム、弗化カルシウム、弗化セリウム、弗化ハフニウム、弗化ランタン、弗化ナトリウム、弗化アルミニウム、弗化鉛、弗化ストロンチウム、弗化イッテリビウム等が挙げられる。
【００５８】
低屈折率透明薄膜層を複数積層する場合、それぞれ低屈折率透明薄膜層は必ずしも同一の材料でなくてもよく、目的に合わせて適宜選択される。
【００５９】
中屈折率層の材料としては例えば、酸化アルミニウム、フッ化セリウムなどが挙げられる。
【００６０】
＜光学機能性フィルタ＞
本発明の光学機能性フィルタは、本発明の反射防止積層体以外に、増反射膜、半反射半透過膜、ダイクロイックミラー、紫外線カットフィルター、赤外線カットフィルター、バンドパスフィルター等を有するものである。本発明の光学機能性フィルタとしては、ＣＲＴ用フィルタ、液晶表示装置用フィルタ、プラズマディスプレイパネル用フィルタ、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイ用フィルタ、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）用フィルタ、リアプロジェクションテレビ用フィルタ等が挙げられる。
【００６１】
＜光学表示装置＞
本発明の光学表示装置は、本発明の装置を用いて成膜した光学機能性フィルタを有するものである。具体的には、ＣＲＴ、液晶表示装置、プラズマディスプレイパネル等の光学表示装置の前面、または内部に、本発明の少なくとも１層以上の膜からなる積層体、または本発明の光学機能性フィルタを設けたものである。
【００６２】
＜光学物品＞
本発明の光学物品は、本発明の装置を用いて成膜した光学機能性フィルタを有する光学物品であり、具体的にはミラー、光学プリズム、フォログラム、例えば反射防止積層体をコートした光学レンズ、例えばＬｏＹ−Ｅコートを行った窓ガラス、またＣＤ、ＤＶＤなどの光記憶媒体などである。
【００６３】
また、本発明の積層体は、光学機能性フィルタとして光学表示装置の前面に用いるだけでなく、液晶表示装置に用いる光源のリフレクター、窓材などにも適用できる。
【実施例】
【００６４】
以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
【００６５】
（用いた装置の説明）
図３に示す真空成膜装置の概要を説明する。まず、巻き出し巻き取りローラー１５、１６と成膜メインローラー１７、１８が備えられており、その成膜メインローラーに対し、別々の成膜気圧を設定出来る成膜室が５つ配置されており、１つの成膜室に、スパッタ・ターゲットが２枚ずつ並べて装備されている。スパッタリング・ターゲット１９、２０にＳｉ、２１、２２にＴｉ、２３、２４にＳｉ、２５、２６にＴｉ、２７、２８にＳｉがそれぞれ装備されている。
【００６６】
またそれぞれのスパッタ・ターゲットについて、アノードを１つずつ備えており、スパッタリング・ターゲット１９、２０には回転式アノード２９、３０、スパッタリング・ターゲット２１、２２には回転式アノード３１、３２、スパッタリング・ターゲット２３、２４には回転式アノード３３、３４、スパッタリング・ターゲット２５、２６には回転式アノード３５、３６、スパッタリング・ターゲット２７、２８には回転式アノード３７、３８がそれぞれ装備されている。このため、巻き出しローラー１５から巻き取りローラー１６の間で、最大５層の積層成膜が１往路において実施することが出来る。
【００６７】
それぞれの成膜室でスパッタリング・ターゲットが２枚並べられているため、それらスパッタリング・カソードには、Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ Ｉｎｓｔｉｔｕｔ Ｅｌｅｋｔｒｏｎｅｎｓｔｒａｈｌ−ｕｎｄ Ｐｌａｓｍａｔｅｃｈｎｉｋ製の高速スイッチング可能電源ＵＢＳ−Ｃ２が設置してある。これはＤＭＳ法を用いる場合、ＤＣパルス電源２台を交互に高速でスイッチングすることが可能であり、２つのターゲット間に交互に正負のＤＣパルス電圧を印加することが可能である。
【００６８】
また、ユニポーラ型のマグネトロン・スパッタ法を用いる場合、２つの並んだスパッタ・ターゲットに負電圧を同時に印加することが可能であり、同時に２枚のターゲットがスパッタされるため高い成膜速度が得られるが、片方のターゲットにのみ負電圧を印加することもまた可能である。
【００６９】
また、それぞれの回転アノードには、極性を反転させて負電圧を印加することも可能である。スパッタリング・ターゲットに負電圧を印加してスパッタ成膜を行った後、電圧無印加状態を挟んで、回転アノードを極性反転させ、負電圧を印加することでチャージアップを回避することが出来る。
【００７０】
該成膜装置を用いることで、巻出しローラー１５に原反をセットし、巻き取りローラー１６方向にフィルムを搬送させることで、本発明にて例示した反射防止積層体５９におけるプライマー層６２、反射防止機能層６３を全て１往路のみで積層することが可能である。
【００７１】
＜実施例１＞
図３に示すロール・ツー・ロールの真空成膜装置にて、巻出しローラー１５にＰＥＴフィルムをセットし、巻き取りローラー１６方向に搬送させながら、スパッタリング・ターゲット２７、２８にＳｉＯ2膜の成膜を１０００分にわたり行い、成膜速度の調査とアーキングの発生回数を数えた。この際、スパッタリング・ターゲット２７、２８へは、ＤＣパルス電源を用いたユニポーラ型のスパッタリングを行い、スパッタガスとしてＡｒ、反応性ガスとしてＯ2を用い、流量はそれぞれ１８０ｓｃｃｍ、１２０ｓｃｃｍであり、成膜気圧は０．３Ｐａ、投入電力は８．３Ｗ／ｃｍ2ずつとした。この際、それぞれのターゲットに対し、周波数は５０ｋＨｚ、デューティー・サイクルは８０％として電圧印加を行い、プラズマ・パラメーターを用いた遷移領域制御における高速成膜を行った。またその際、回転式アノードは２０ｒｐｍで回転させた。
【００７２】
＜実施例２＞
図３に示すロール・ツー・ロールの真空成膜装置にて、巻出しローラー１５にＰＥＴフィルムをセットし、巻き取りローラー１６方向に搬送させながら、スパッタリング・ターゲット２７、２８にＳｉＯ2膜の成膜を１０００分にわたり行い、成膜速度の調査とアーキングの発生回数を数えた。この際、スパッタリング・ターゲット２７、２８へは、ＤＣパルス電源を用いたユニポーラ型のスパッタリングを行い、スパッタガスとしてＡｒ、反応性ガスとしてＯ2を用い、流量はそれぞれ１８０ｓｃｃｍ、１２０ｓｃｃｍであり、成膜気圧は０．３Ｐａ、投入電力は８．３Ｗ／ｃｍ2ずつとした。この際、それぞれのターゲットに対し、周波数は５０ｋＨｚ、デューティー・サイクルは８０％として電圧印加を行い、オフタイム２０％のうち１０％を極性反転させ、回転式アノードをカソードにし、負電圧を印加してチャージアップの緩和を行った。この負電圧印加の投入電力は、３．５Ｗ／ｃｍ2とした。また、同時にプラズマ・パラメーターを用いた遷移領域制御における高速成膜にてロングランを行った。その際、回転式アノードは２０ｒｐｍで回転させた。
【００７３】
＜実施例３＞
厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（富士写真フィルム社製ＴＤ８０Ｕ 波長５５０ｎｍの光の屈折率１．５１）（以下、ＴＡＣフィルムと記す）を基材６０とし、その上に、紫外線硬化型樹脂（日本合成化学 ＵＶ−７６０５Ｂ）をウェットコーティング（マイクログラビア法）によって成膜し、物理膜厚５μｍのハードコート層６１を形成し、ハードコート３層上に、図３に示すロール・ツー・ロールの真空成膜装置にて、プライマー層６２、反射防止機能層６３を形成し、図２に示した反射防止積層体５９を作成した。
【００７４】
図３に示す成膜装置を用い、ＴＡＣフィルムを搬送させながら、Ｓｉターゲットが配置されたスパッタリング・ターゲット１９、２０にて、ハードコート層６１上に、ＳｉＯｘをバイポーラ型ＤＭＳ法により堆積させ、物理膜厚３ｎｍのプライマー層６２を形成した。この際、スパッタガスとしてＡｒ、反応性ガスとしてＯ2を用い、流量はそれぞれ２００ｓｃｃｍ、３０ｓｃｃｍであり、成膜気圧は０．３Ｐａ、投入電力は０．５Ｗ／ｃｍ2として成膜を行なった。ディーティー・サイクルは８０％とした。
【００７５】
ついで、以下のようにして高屈折率透明薄膜層６４、低屈折率透明薄膜層６５、高屈折率透明薄膜層６６、および低屈折率透明薄膜層６７からなる反射防止機能層６３を形成した。
【００７６】
図３に示す成膜装置を用い、ＴＡＣフィルムを搬送させながら、スパッタリング・ターゲット２１、２２にて、その２枚のターゲットを両方用いて、ユニポーラ方式のマグネトロン・スパッタ法によりプライマー層６２上に、ＴｉＯ2薄膜を堆積させ、光学膜厚３０ｎｍの高屈折率透明薄膜層６４を形成した。また、プラズマ・パラメーターを用いた遷移領域制御による高速成膜を行った。この際、スパッタガスとしてＡｒ、反応性ガスとしてＯ2を用い、流量はそれぞれ１８０ｓｃｃｍ、１２０ｓｃｃｍであり、成膜気圧は０．３Ｐａ、投入電力は１．７Ｗ／ｃｍ2ずつとして成膜を行なった。この際、それぞれのターゲットに対し、周波数は５０ｋＨｚ、デューティー・サイクルは８０％として電圧印加を行った。またその際、回転アノードは２０ｒｐｍで回転させた。
【００７７】
次に、図３に示す成膜装置を用い、ＴＡＣフィルムを搬送させながら、スパッタリング・ターゲット２３、２４にて、その２枚のターゲットを両方用いて、ユニポーラ方式のマグネトロン・スパッタ法により高屈折率透明薄膜層６４上に、ＳｉＯ2薄膜を堆積させ、光学膜厚３５ｎｍの低屈折率透明薄膜層６５を形成した。また、プラズマ・パラメーターを用いた遷移領域制御による高速成膜を行った。この際、スパッタガスとしてＡｒ、反応性ガスとしてＯ2を用い、流量はそれぞれ１８０ｓｃｃｍ、１２０ｓｃｃｍであり、成膜気圧は０．３Ｐａ、投入電力は２．４Ｗ／ｃｍ2ずつとして成膜を行なった。この際、それぞれのターゲットに対し、周波数は５０ｋＨｚ、デューティー・サイクルは８０％として電圧印加を行った。またその際、回転アノードは２０ｒｐｍで回転させた。
【００７８】
更に図３に示す成膜装置を用い、ＴＡＣフィルムを搬送させながら、スパッタリング・ターゲット２５、２６にて、その２枚のターゲットを両方用いて、ユニポーラ方式のマグネトロン・スパッタ法により低屈折率透明薄膜層６５上に、ＴｉＯ2薄膜を堆積させ、光学膜厚２２０ｎｍの高屈折率透明薄膜層６６を形成した。また、プラズマ・パラメーターを用いた遷移領域制御による高速成膜を行った。この際、スパッタガスとしてＡｒ、反応性ガスとしてＯ2を用い、流量はそれぞれ１８０ｓｃｃｍ、１２０ｓｃｃｍであり、成膜気圧は０．３Ｐａ、投入電力は１１．２Ｗ／ｃｍ2ずつとして成膜を行なった。この際、それぞれのターゲットに対し、周波数は５０ｋＨｚ、デューティー・サイクルは８０％として電圧印加を行った。またその際、回転アノードは２０ｒｐｍで回転させた。
【００７９】
ついで、図３に示す成膜装置を用い、ＴＡＣフィルムを搬送させながら、スパッタリング・ターゲット２７、２８にて、その２枚のターゲットを両方用いて、ユニポーラ方式のマグネトロン・スパッタ法により高屈折率透明薄膜層６６上に、ＳｉＯ2薄膜を堆積させ、光学膜厚１２０ｎｍの低屈折率透明薄膜層６７を形成した。また、プラズマ・パラメーターを用いた遷移領域制御による高速成膜を行った。この際、スパッタガスとしてＡｒ、反応性ガスとしてＯ2を用い、流量はそれぞれ１８０ｓｃｃｍ、１２０ｓｃｃｍであり、成膜気圧は０．３Ｐａ、投入電力は８．３Ｗ／ｃｍ2ずつとして成膜を行なった。この際、それぞれのターゲットに対し、周波数は５０ｋＨｚ、デューティー・サイクルは８０％として電圧印加を行った。たその際、回転アノードは２０ｒｐｍで回転させた。
【００８０】
＜実施例４＞
実施例３と同様の手順で、ハードコート層６１、プライマー層６２、高屈折率透明薄膜層６４、低屈折率透明薄膜層６５、高屈折率透明薄膜層６６、低屈折率透明薄膜層６７の成膜を行なった。しかし、ここでは、成膜する際、各カソード全てプラズマ・パラメーターによる高速成膜制御は行わず、酸化物モードでのスパッタ成膜とした。
【００８１】
＜比較例１＞
実施例１と同様の手順で、巻出しローラー１５にＰＥＴフィルムをセットし、巻き取りローラー１６方向に搬送させながら、スパッタリング・ターゲット２７、２８にＳｉＯ2膜の成膜を１０００分にわたり行い、成膜速度の調査とアーキングの発生回数を数えた。しかし、ここでは、回転アノードの回転を行わず、静止させた状態でのロングランとした。
【００８２】
＜比較例２＞
実施例２と同様の手順で、巻出しローラー１５にＰＥＴフィルムをセットし、巻き取りローラー１６方向に搬送させながら、スパッタリング・ターゲット２７、２８にＳｉＯ2膜の成膜を１０００分にわたり行い、成膜速度の調査とアーキングの発生回数を数えた。しかし、ここでは、回転アノードの回転を行わず、静止させた状態でのロングランとした。
【００８３】
＜比較例３＞
図３に示すロール・ツー・ロールの真空成膜装置にて、巻出しローラー１５にＰＥＴフィルムをセットし、巻き取りローラー１６方向に搬送させながら、スパッタリング・ターゲット２７、２８にＳｉＯ2膜の成膜を１０００分にわたり行い、成膜速度の調査とアーキングの発生回数を数えた。この際、スパッタリング・ターゲット２７、２８へは、バイポーラ方式のＤＭＳ法にて電圧印加を行って成膜を行い、スパッタガスとしてＡｒ、反応性ガスとしてＯ2を用い、流量はそれぞれ１８０ｓｃｃｍ、１２０ｓｃｃｍであり、成膜気圧は０．３Ｐａ、投入電力は８．３Ｗ／ｃｍ2ずつとした。この際、それぞれのターゲットに対し、周波数は５０ｋＨｚとして電圧印加を行い、プラズマ・パラメーターを用いた遷移領域制御における高速成膜を行った。
【００８４】
＜比較例４＞
実施例３と同様の手順で、ハードコート層６１、プライマー層６２、高屈折率透明薄膜層６４、低屈折率透明薄膜層６５、高屈折率透明薄膜層６６、低屈折率透明薄膜層６７の成膜を行なった。しかし、ここでは電圧印加方法としてバイポーラ方式のＤＭＳ法にて成膜を行った。この際の周波数は、５０ｋＨｚであった。デューティー・サイクルは、８０％とした。
【００８５】
＜比較例５＞
実施例１、実施例２、実施例３、実施例４、比較例１、比較例２、比較例３、比較例４で用いた図３とは違うロール・ツー・ロール型電子ビーム蒸着装置により、プライマー層６２、高屈折率透明薄膜層６４、低屈折率透明薄膜層６５、高屈折率透明薄膜層６６、低屈折率透明薄膜層６７の成膜を行なった。
【００８６】
＜評価＞
実施例１、２、３、４および比較例１、２、３、４、５について、以下の評価を行った。結果を表１〜６に示す。
【００８７】
（１）ロングランにおけるアーク発生調査
実施例１、２および比較例１、２、３によって行った１０００分にわたるロングラン中に、Ｓｉを装着したターゲット４４、４５と４８、４９のスパッタリング・カソードにおいて、放電中の発光分光測定を行い、発光の安定性、つまりアークが発生した瞬間の急激な発光の変動を観察し、発生回数を調査した。これは、成膜条件における２５１．６ｎｍのＳｉの発光について、発光キャリブレーションを３５％とし、アーク発生時の瞬間的な発光変動が５％未満の変動の場合、５％以上１０％未満の場合、１０％以上３０％未満の場合、３０％以上４０％未満の場合について、経過時間に対して調査したものである。この調査結果を表１に示す。
【００８８】
（２）成膜速度調査
実施例１、２および比較例１、２、３によって、成膜する際の成膜速度を表２に示す。また、実施例３、４および比較例４を成膜する際の成膜装置の巻速度を表３に示す。
【００８９】
（３）押し込み硬度試験：
実施例３、４および比較例４、５によって成膜したサンプルに対し、ＮＥＣ製 薄膜評価装置ＭＨＡ−４００を用いて、押し込み深さ１００ｎｍの押し込み硬度（ＧＰａ）を測定した。この際、圧子は、先端曲率半径１００ｎｍ、稜角度８０°の三角錐圧子を用い、押し込み速度は１０．５ｎｍ／ｓとした。この結果を表４に示す。
【００９０】
（４）スチールウール擦傷試験：
実施例３、４および比較例４、５によって成膜したサンプルに対し、スチールウール♯００００を擦傷試験機（ＴＥＳＴＥＲ ＳＡＮＧＹＯ ＣＯ．，Ｌｔｄ製 学振型摩擦堅牢度試験機ＡＢ−３０１）に固定し、２．４５Ｎ、４．９０Ｎの荷重を掛けて、それぞれ１００往復の擦傷試験を各サンプルに対して、それぞれ行ない、サンプルの磨耗状態（傷本数）を目視で観察した。この結果を表５に示す。
【００９１】
（５）曲げ試験：
実施例３、４および比較例４、５によって成膜したサンプルを、６ｍｍφ、８ｍｍφ、１０ｍｍφ、１４ｍｍφのステンレス棒に、それぞれ半周分だけ巻く。この後、反射防止機能層、ＨＣ層にクラックが発生しているか否かについて、目視にて観察した。この結果を表６に示す。
【００９２】
表１のアーク発生回数の調査において、実施例１、２共に１０００分のランニング中に５％未満のアークが１０回未満発生したのみである。一方、回転式アノードを回転させなかった比較例１、比較例２は、アークが多発している。特に、比較例１は、アノードが回転しない上、チャージアップ緩和用のバイアスもかからない為、相当な回数が発生していることが分かる。また、比較例３は、通常のバイポーラ方式のＤＭＳ法であるので、半周期毎に極性がいれかわるため、チャージアップが緩和され、アークの発生回数が少なく抑えられている。実施例１、２は、比較例３と比べても良好なレベルのアーク発生であることが分かり、本発明がアーク発生低減に効果的であることが分る。
【００９３】
また、表２より、成膜速度の点では、実施例１、２は、比較例３の倍近くの成膜速度を達成出来ている。これは、２枚のターゲットが同時にスパッタされているからであり、バイポーラ方式のＤＭＳ法より成膜速度においてアドバンテージがあることが分る。
【００９４】
また、表３の反射防止積層体５９を成膜する際の巻速度においても、本発明の実施例３は、ユニポーラ方式で酸化物モードによる成膜を行った実施例４、バイポーラ方式のＤＭＳ法である比較例４と比べて、倍近い巻速度を達成して、同等の反射防止膜を得ている。またスパッタを酸化物モードで行った実施例４も比較例４と比べて遜色ない巻速度で、同等の反射防止積層体５９を得ることが可能である。
【００９５】
また、表４より、実施例３、４は比較例４と比べて膜硬度の低く、比較例５よりは膜硬度が高い反射防止積層体５９を成膜することが出来ている。同時に表５より、実施例３、４の本発明の反射防止積層体５９は、比較例４のバイポーラ方式のＤＭＳ法と比較して、耐擦傷性は劣っており、膜質が疎になっていることが分る。一方、比較例５の蒸着法に比べると擦傷性の強い膜となっており、実用的にも問題が無い。
【００９６】
また、表６より、曲げ試験における目視確認出来るクラックの発生は、比較例４のバイポーラ方式のＤＭＳ法を用いた比較例のみであり、本発明の反射防止積層体５９は、比較例５の蒸着法同等に目視確認出来るクラックが発生せず、断裁等の加工時においても加工しやすさを兼ね備えている。
【００９７】
【表１】
【００９８】
【表２】
【００９９】
【表３】
【０１００】
【表４】
【０１０１】
【表５】
【０１０２】
【表６】
本発明の積層体製造装置を用いることにより、従来困難であったロングラン時のユニポーラ方式スパッタでのアーキング発生を無視できるほど軽微なレベルに抑えることができ、安定したロングラン成膜が、バイポーラ方式のＤＭＳ法より高速で可能になった。また、バイポーラ方式のＤＭＳ法により膜硬度、膜応力の低いフレキシブルな膜質であり、一方で蒸着膜より機械特性に優れた積層体を提供できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明のロール・ツー・ロール型真空成膜装置の概略模式図である。
【図２】本発明の反射防止積層体の一例を示す概略断面図である。
【図３】実施例として用いた、本発明のロール・ツー・ロール型真空成膜装置の概略模式図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１ 成膜メインローラー
２ プラスチック・フィルム
３ スパッタリング・ターゲット
４ スパッタリング・ターゲット
５ 回転アノード
６ 回転アノード
７ ＤＣパルス電源
８ ＤＣパルス電源
９ 防着板
１０ 防着板
１１ 仕切り板
１２ 仕切り板
１３ プラズマの流れ
１４ プラズマの流れ
１５ 巻き出しローラー
１６ 巻き取りローラー
１７ 成膜メインローラー
１８ 成膜メインローラー
１９ スパッタリング・ターゲット（Ｓｉ）
２０ スパッタリング・ターゲット（Ｓｉ）
２１ スパッタリング・ターゲット（Ｔｉ）
２２ スパッタリング・ターゲット（Ｔｉ）
２３ スパッタリング・ターゲット（Ｓｉ）
２４ スパッタリング・ターゲット（Ｓｉ）
２５ スパッタリング・ターゲット（Ｔｉ）
２６ スパッタリング・ターゲット（Ｔｉ）
２７ スパッタリング・ターゲット（Ｓｉ）
２８ スパッタリング・ターゲット（Ｓｉ）
２９ 回転アノード
３０ 回転アノード
３１ 回転アノード
３２ 回転アノード
３３ 回転アノード
３４ 回転アノード
３５ 回転アノード
３６ 回転アノード
３７ 回転アノード
３８ 回転アノード
５９ 反射防止積層体
６０ 基材
６１ ハードコート
６２ プライマー層
６３ 反射防止層
６４ 高屈折率透明薄膜層
６５ 低屈折率透明薄膜層
６６ 高屈折率透明薄膜層
６７ 低屈折率透明薄膜層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に薄膜層を成膜するために、少なくとも１つ以上のマグネトロン電極を有することを特徴とするスパッタリング装置において、
前記マグネトロン電極におけるアノード電極が回転式電極であることを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項２】
前記マグネトロン電極が、筐体内に複数配置されており、かつ、それぞれ真空度を設定できるように仕切られていることを特徴とする請求項１に記載のスパッタリング装置。
【請求項３】
前記マグネトロン電極が、１つの成膜室に２つ以上配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のスパッタリング装置。
【請求項４】
前記マグネトロン電極の電源が、ＤＣパルス電源であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のスパッタリング装置。
【請求項５】
プラズマ・パラメーターを用いて遷移領域制御手段を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のスパッタリング装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のスパッタリング装置を用いて成膜されたことを特徴とする積層体。
【請求項７】
請求項６記載の積層体を用いたことを特徴とする光学機能性フィルタ。
【請求項８】
請求項６記載の積層体を用いたことを特徴とする光学表示装置。
【請求項９】
請求項６記載の積層体を用いたことを特徴とする光学物品。
【請求項１】
基材上に薄膜層を成膜するために、少なくとも１つ以上のマグネトロン電極を有することを特徴とするスパッタリング装置において、
前記マグネトロン電極におけるアノード電極が回転式電極であることを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項２】
前記マグネトロン電極が、筐体内に複数配置されており、かつ、それぞれ真空度を設定できるように仕切られていることを特徴とする請求項１に記載のスパッタリング装置。
【請求項３】
前記マグネトロン電極が、１つの成膜室に２つ以上配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のスパッタリング装置。
【請求項４】
前記マグネトロン電極の電源が、ＤＣパルス電源であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のスパッタリング装置。
【請求項５】
プラズマ・パラメーターを用いて遷移領域制御手段を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のスパッタリング装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のスパッタリング装置を用いて成膜されたことを特徴とする積層体。
【請求項７】
請求項６記載の積層体を用いたことを特徴とする光学機能性フィルタ。
【請求項８】
請求項６記載の積層体を用いたことを特徴とする光学表示装置。
【請求項９】
請求項６記載の積層体を用いたことを特徴とする光学物品。
【図２】
【図３】
【図１】
【図３】
【図１】
【公開番号】特開２００８−１９６０１７（Ｐ２００８−１９６０１７Ａ）
【公開日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３３３８（Ｐ２００７−３３３３８）
【出願日】平成１９年２月１４日（２００７．２．１４）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月１４日（２００７．２．１４）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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