光学薄膜

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出版物

光学薄膜製造評価製品別最新動向

発刊・体裁・価格

発刊  2005年7月  定価  69,000円 + 税
体裁  B5判 322ページ  ISBN 4-901677-43-8  詳細、申込方法はこちらを参照

→配布用PDFパンフレットを見る

 



 ● 膜厚均一化・膜厚制御技術!
 ● 薄膜の評価!安定性!耐久性!付着力!!
 ● プラスチック基板へのコーティング技術!
 ● 分光エリプソメトリー、分光干渉法!
 ● ディスプレイ、自動車窓ガラス、高レーザ耐力、プロジェクタなど製品別の最新動向!

執筆者

小倉 繁太郎  神戸芸術工科大学 大学院芸術工学専攻科 教授 図書館館長 Ph.D.
田部井 雅利  タイゴールド(株) 新規事業推進部 部長 工学博士
宮古   強臣  旭硝子(株) 化学品カンパニー 事業統括本部 主席研究員
潟岡    泉  日本航空電子工業(株) 取締役 中央研究所長 工学博士
依田   秀彦  宇都宮大学 工学研究科 助手 博士(工学)
松井    勉  船井電機(株) 開発技術部
中村   直正  (株)東芝 デジタルメディアネットワーク社 コアテクノロジーセンター
           光ディスク開発部 主査
丹羽  健二   セイコーエプソン(株) 映像機器事業部 LCP設計G  主事
高松    敦   セントラル硝子(株) 硝子研究所 主席研究員
加藤  祐史   東海光学(株) 開発本部 副主席
神村  共住   大阪工業大学 電子情報通信工学科 講師
瀧    優介   (株)ニコン コアテクノロジーセンター 要素技術開発部 第一開発課 
           主任研究員 博士(工学)
中村  正行   信州大学 工学部 環境機能工学科 助教授
生水  利明   オリンパス(株) 光学技術部 グループリーダー
青木  智則   元キヤノンオプトロン(株) 芸術工学博士
勝井  明憲   東海大学 開発工学部 物質化学科 教授 工学博士
竹田  諭司   旭硝子(株) 中央研究所 主席研究員 工学博士
平澤  俊和   日東光器(株) 製造統括2部&開発担当
田所  利康   (有)テクノ・シナジー 代表取締役 博士(工学)
鈴木  道夫   ジェー・エー・ウーラム・ジャパン(株) 代表取締役
中川  康幸   三菱電機(株) 先端技術総合研究所
上原    康   三菱電機(株) 先端技術総合研究所 環境・分析評価技術部
           主席研究員
飯島  善時   日本電子(株) 電子光学機器本部 SAグループ 副主幹研究員
           博士(工学)
室    幸市   キヤノンオプトロン(株) 開発部 第2開発室 博士(工学)

目次

第1章 最近の光学薄膜の高性能化と最新技術動向
はじめに
1.歴史的展開小史
2.種々の光学薄膜応用製品と応用マップ
3.要求特性と2つの極端技術
4.プラスチック基板への展開
おわりに

第2章 部材別にみる各製品への高性能化技術

第1節 プラスチック基板への光学薄膜コーティング技術
はじめに
1.メタモードスパッタリング方式の狙いと特徴
2.光学膜製膜条件
3.メタモードスパッタリングプロセス詳細
4.光学膜コーティング例
まとめ

第2節 PDP用光学フィルターの高性能化技術
はじめに
1.PDPの構造と光学機能フィルター
2.反射防止フィルム
3.有機薄膜材料
4.ARフィルム「アークトップ」
5.アークトップの表面特性
6.電磁波遮蔽フィルム
7.近赤外線遮蔽フィルム
8.色調補正機能
9.画質向上機能
10.今後の展開

第3節 光学多層膜のコーティング技術
はじめに
1.光学多層膜・成膜法の特徴
 1.1 光学多層膜の特徴
 1.2 成膜法の特徴
2.各論
 2.1 低損失・低欠陥多層膜
  2.1.1 EUVL用マスク
   2.1.1.1 反射型マスクの低欠陥化
   2.1.1.2 超平滑成膜技術
  2.1.2 RLG用ミラー
   2.1.2.1 開発の背景/ミラーの特徴
   2.1.2.2 超平滑反射面の形成技術
  2.1.3 重力波検出用光学素子
   2.1.3.1 開発の背景/ミラーの特徴
   2.1.3.2 ミラーの製作/評価
  2.1.4 ArFレーザー用光学素子
   2.1.4.1 開発の背景/特徴
   2.1.4.2 フッ化物膜形成技術
 2.2 波長多重通信用多層膜フィルター
  2.2.1 開発の背景/光学素子の特徴
  2.2.2 成膜法
  2.2.3 光通信用フィルターの実例

第4節 光通信用デバイス
はじめに
1.DWDM用狭帯域バンドパスフィルタ
 1.1 設計
 1.2 膜材料と基板
 1.3 成膜法
 1.4 光学膜厚モニタリング
 1.5 素子の加工
 1.6 性能評価試験、信頼性試験
 1.7 最近の技術動向
  1.7.1 DWDM用NBPF
  1.7.2 DWDM用バンドセパレートフィルタ
  1.7.3 波長チューナブル薄膜フィルタ
2.ルゲートフィルタ
 2.1 設計
  2.1.1 任意スペクトル特性をもつフィルタの設計
  2.1.2 マイナスフィルタの設計
  2.1.3 設計例
 2.2 作製
  2.2.1 作製法
  2.2.1 作製例
3.他の光通信用薄膜デバイス

第5節 CD・DVD用ピックアップ
はじめに
1.光ピックアップの構成
 1.1 光ピックアップの類別
 1.2 光学構成
2.光学部品の波長特性
まとめ

第6節 光ディスク
はじめに
1.HD DVD(High Density DVD)
2.再生専用形ディスク(HD DVD‐ROM)
3.書換形ディスク(HD DVD‐RW)
 3.1 記録膜組成
 3.2 信号極性
 3.3 熱伝導制御層
4.2層書換形ディスク
 4.1 界面層による消去率向上

第7節 プロジェクター
はじめに
1. 液晶プロジェクターの構成と使用されるフィルタ
 1.1 液晶プロジェクターの構成概要
 1.2 液晶プロジェクターに使われる薄膜フィルタ
  1.2.1 ランプ用リフレクタ
  1.2.2 UVカットフィルタ
  1.2.3 PBS(偏光ビームスプリッター)
  1.2.4 ダイクロイックミラー
  1.2.5 ダイクロイックプリズム
  1.2.6 シネマフィルタ
2. 液晶プロジェクターの構成と使用されるフィルタ
 2.1 液晶プロジェクターの構成概要
 2.2 DLPTMプロジェクターの構成概要
  2.2.1 ロッドレンズ
  2.2.2 カラーホイール

第8節 自動車用窓ガラス
はじめに
1.成膜技術
 1.1 スパッタリング法
 1.2 ゾルゲル法
2.自動車用窓ガラスへの応用
 2.1 熱線反射膜
 2.2 低反射膜
 2.3 HUDコンバイナー
 2.4 紫外線遮蔽膜
 2.5 プライバシー膜
おわりに

第9節 眼鏡
はじめに
1.眼鏡レンズへの薄膜加工
 1.1 ハードコート
 1.2 プライマーコート(耐衝撃性コート)
 1.3 反射防止膜(マルチコート)
 1.4 撥水・撥油膜
 1.5 防曇膜
2.眼鏡レンズ用素材の種類
3.コーティング
 3.1 多層反射防止膜
  3.1.1 反射防止設計
  3.1.2 設計最適化
  3.1.3 低反射
  3.1.4 蒸着材料
  3.1.5 膜構成
 3.2 ハードコートとプライマーコート
 3.3 撥水・撥油コートと防曇コート
 3.4 色覚補正コート
おわりに

第10節 高レーザー耐力表面作製のための処理技術
はじめに
1.光学素子の表面変質層
2.イオンビームエッチングによる研磨不純物層の除去
3.複合表面処理を用いた表面変質層の除去
おわりに

第11節 フッ化物光学多層膜の微細構造制御と高性能化
1.フッ化物光学多層膜と半導体回路製造用縮小投影露光装置
2.典型的なフッ化物光学薄膜の微細構造
3.蒸着とスパッタ
4.フッ素化熱処理

第3章 設計

第1節 光学多層膜の特性解析
はじめに
1.光の表示
2.入射光,反射光,透過光の関係
3.振幅反射率と振幅透過率
4.特性マトリクス
5.多層膜の特性マトリクス
6.多層膜の強度反射率と強度透過率
おわりに

第2節 光学多層膜の最適設計
はじめに
1.設計問題と最適化
2.最適化手法
 2.1 最適化問題の記述
 2.2 最適化手法の種類
 2.3 勾配法の概要
 2.4 制約条件
3.光学多層膜設計への適用
4.最適設計例
おわりに

第3節 遺伝的アルゴリズムを用いた設計法
はじめに
1.遺伝的アルゴリズム
2.遺伝的アルゴリズムの適用
 2.1 最適化パラメーターの遺伝子表現
 2.2 適応度関数の設定
3.遺伝的アルゴリズムの処理手順
4.遺伝的アルゴリズムを用いた光学多層膜最適設計システムの概要
5.光学多層膜最適設計システムによる設計の様子
おわりに

第4章 製造・コーティング・洗浄

第1節 成膜方法と特長
1.真空蒸着法
 1.1 真空蒸着装置
 1.2 電子ビーム蒸着
 1.3 抵抗加熱蒸着
2 イオン成膜法
 2.1 概要
 2.2 IAD( イオンビーム・アシスト蒸着 )
 2.3 RFイオンプレーティング
 2.4 APS(アドバンスト・プラズマ・ソース)
 2.5 HDRIP(高密度反応性イオンプレーティング)
3.スパッタリング
 3.1 マグネトロンスパッタリング
 3.2 イオンビームスパッタリング
 3.3 その他のスパッタリング手法
4.プラズマCVD
5.ゾルゲル法
6.成膜法のまとめ

第2節 蒸着材料の最適化について
はじめに
1.高屈折率材料の最適化
2.酸化チタン薄膜に見られる材料最適化
3.種々の物質から作成したチタニウム酸化物薄膜の応力
4.フッ化物薄膜の応力
まとめ

第3節 膜厚均一化技術
1.膜厚の均一化
2.均一化の方法
 2.1 一定蒸発面に基板を配置する方法
 2.2 複数個の蒸発源を使用する方法
 2.3 偏った位置に配置した基板を蒸着中移動させる方法
 2.4 基板を移動させるとともにシールドを用いる方法

第4節 膜厚制御技術
はじめに
1.光学膜厚監視方式
2.単色法
3.単色法の改善
最後に

第5節 ガラス表面の特性制御と清浄化技術
はじめに
1.ガラス表面特性制御の重要性
2.ガラスの表面状態
3.ガラス表面の汚れと分析技術
4.ガラス基板の洗浄
5.ガラス表面の新汚染防止法
6.ガラス基板上薄膜の密着性
おわりに

第6節 真空蒸着で起こり得るトラブルとその対策
はじめに
1.成膜装置へ要求される性能と重要な要素
2.膜厚制御の制御精度
 2.1 水晶膜厚精度
 2.2 光モニターによる膜厚制御
3.膜厚分布及び屈折率分布の再現性
4.薄膜の表面欠陥及び内部構造に起因する欠陥
5.外的要因による微小欠陥とその対策
 5.1 ピンホールと異物
 5.2 装置内の可動部分によるゴミの発生       
まとめ

第5章 測定

第1節 分光エリプソメトリー
はじめに
1.エリプソメトリーの概要
2.分光エリプソメトリー
 2.1 分極と誘電関数
 2.2 誘電体の光学定数と誘電関数モデル
 2.3 データ解析の流れ
3.分光エリプソメーター
4.分光エリプソメトリーによる光学薄膜解析
 4.1 チタニア膜の光学定数測定
 4.2 フォトニック結晶用多層膜
おわりに

第2節 分光干渉法
はじめに
1.分光干渉法について
2.分光光度計
3.干渉スペクトル解析
 3.1 薄膜の干渉
 3.2 一般的な干渉スペクトル解析法
 3.3 フィッティング解析
4.分光干渉法を用いた光学薄膜解析の実際
 4.1 五酸化タンタル膜の光学定数測定
 4.2 ダイクロックミラー
おわりに

第3節 不均質試料の分光エリプソメトリー
はじめに
1.分光エリプソメトリーとは
 1.1 標準的な分光エリプソメトリー
 1.2 一般化分光エリプソメトリー
2.解析モデル
 2.1 表面粗さ
 2.2 屈折率勾配
 2.3 膜厚のばらつき
3.不均質試料の測定・解析例
 3.1 酸化チタン 傾斜膜の測定・解析
 3.2 インジウム・スズ酸化膜の測定・解析
 3.3 表面・界面粗さがあって不均一な膜厚試料の測定・解析
 3.4 光学的異方性をもつプラスチックフイルムの測定・解析
 3.5 STN液晶セルの測定・解析
まとめ

第6章 評価

第1節 安定性・耐熱性・耐久性の評価
はじめに
1.評価法の原理
 1.1 フーリエ変換赤外分光法
 1.2 昇温脱離法
 1.3 二次イオン質量分析法の原理
2.安定性評価
3.耐熱性評価
4.耐久性評価
 4.1 高温高湿度環境
 4.2 光照射

第2節 応力・付着力の評価
はじめに
1.応力の定義
 1.1 内部応力
 1.2 真応力
 1.3 熱応力
 1.4 その他の力
 1.5 全応力
2.薄膜応力の測定方法
 2.1 円盤法
 2.2 結晶格子の歪み測定法
 2.3 長方形の基板の曲がりを観察する方法
 2.4 光てこ法による応力測定の例
3.薄膜の付着力測定方法
まとめ

第3節 硬度の評価

第4節 組成・結合状態の評価
はじめに
1.光学薄膜化学結合状態評価装置 −どの様な評価分析法があるかー
 1.1 X線光電子分光法
 1.2 オージェ電子分光法
 1.3 フーリエ変換赤外分光光度法
 1.4 ラマン分光光度法
2.光学薄膜の化学結合状態測定例
 2.1 薄膜表面分析例
 2.2 薄膜内部分析例
おわりに

第5節 形態・結晶性の評価
1.形態の評価
2.結晶性の評価

巻末資料:光学薄膜材料の特性

番号:BB050701

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