本新技術の背景、内容、効果は次の通りである。
望まれるプラスチックなどへの反射防止機能の付与 |
ドライプロセスによる無機膜は、一般に物理蒸着を利用した真空蒸着、スパッタリング、および化学蒸着を利用した化学的気相成長法(CVD)などで形成され、エレクトロニクス、光学分野に用いられるほか、材料表面の保護膜、眼鏡・ミラー用の反射膜、レンズの反射防止膜など幅広く生活関連品にも使用されている。
これらの用途の中で光学的デバイス、例えば、液晶表示装置などへの利用が期待されるプラスチック表面への反射防止機能膜の形成には、これまではプラスチック基板上に酸化シリコン(SiO2)などの無機材料を真空蒸着していたが、この方法では、膜の密着性、耐久性が十分でなく、均質性に劣るなどの問題があった。
プラズマプロセスを用いることで密着性に優れた機能性無機・有機複合膜を実現 |
本新技術は、イオンプレーティングとプラズマ重合を同時に行う成膜プロセス(プラズマプロセス)におけるプラズマのエネルギー(イオン・電子が持つ電気的エネルギーおよび励起粒子が持つ化学的活性エネルギー)を利用し、基板上に母材である無機材料の膜を形成すると同時にバインダーとなる有機材料を重合することをくり返すことにより、強固で密着性などに優れ、歪み、欠陥の少ない機能性無機・有機複合膜を形成するものである(図2)。装置は、真空チャンバー内に設置された材料蒸発部、モノマーガス導入部、キャリアガス導入部、高周波プラズマ発生部、基板保持部などから構成される(図1)。無機材料は、電子ビーム、抵抗加熱などの方法で蒸発させ、有機材料は、モノマーガスまたはアルゴン、ヘリウムなどとの混合ガスをプラズマガス化してチャンバー外部より導入し、これらを複合して強固で密着性に優れた機能性無機・有機複合膜を作成する。
多層構造の反射防止膜に本新技術を応用した場合の製造工程例は次のようになる。
(1) | 基板の洗浄、 |
(2) | 低温プラズマによる基板のクリーニング、表面の活性化 |
(3) | SiO2とシロキサン重合物の無機・有機複合膜の成膜 |
(4) | 酸化チタン(TiO2)の成膜 |
(5) | SiO2とシロキサン重合物の無機・有機複合膜の成膜 |
(6) | フッ化マグネシウム(MgF2)の成膜 (TiO2、MgF2についても必要に応じて無機・有機複合膜を用いる。) |
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期待される反射防止膜、電磁シールドなどのへの応用 |
本新技術によるプラズマプロセスを用いた機能性無機・有機複合膜は次のような特徴を持つ。
(1) | プラズマプロセスを用いることで無機・有機の複合膜の成膜が可能となる。 |
(2) | 得られる複合膜は、基板との密着性が強く耐久性に優れる。 |
(3) | 制御因子が増えるため、反射防止膜など光学デバイスの設計自由度が上がる。 |
(4) | 低温成膜が可能となるためガラス基板のほかプラスチック基板、フィルムも対象となる。 |
(5) | 膜物性の制御が容易になるため各種機能性新材料の創製が可能となる。 |
従って、
(1) | 各種表示装置用反射防止 |
(2) | 電子機器用の静電防止、電磁シールド |
(3) | 光学機器、標識ミラー、車両窓用の防曇(撥水) |
としての利用が期待される。
This page updated on May 6, 1999
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