JPH09125232A - 装飾性に優れた複合硬質薄膜の製造法 - Google Patents
装飾性に優れた複合硬質薄膜の製造法Info
- Publication number
- JPH09125232A JPH09125232A JP28040895A JP28040895A JPH09125232A JP H09125232 A JPH09125232 A JP H09125232A JP 28040895 A JP28040895 A JP 28040895A JP 28040895 A JP28040895 A JP 28040895A JP H09125232 A JPH09125232 A JP H09125232A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】有色の硬質薄膜の色を単色でなく、種々な色の
ものを容易に現出させる装飾性に優れた硬質薄膜の製造
法及び同有色の硬質薄膜を耐酸化性、耐摩耗性、耐候性
等に優れた透明薄膜でコーティング保護する方法を提供
する。 【解決手段】イオンプレーティングその他の蒸着法によ
り、基板上に有色の硬質薄膜（例えばＴｉＮ）を形成し
た後、更にその上に透明な硬質薄膜（例えばＡｌＮ）を
干渉膜として積層形成する。透明な硬質薄膜を、各種膜
厚に調整して干渉膜として積層形成することにより、種
々な色を現出することができる。有色の硬質薄膜は、金
属薄膜又はセラミックス薄膜であってよく、また透明な
硬質薄膜は、金属酸化物薄膜又はセラミックス薄膜であ
ってよい。
ものを容易に現出させる装飾性に優れた硬質薄膜の製造
法及び同有色の硬質薄膜を耐酸化性、耐摩耗性、耐候性
等に優れた透明薄膜でコーティング保護する方法を提供
する。 【解決手段】イオンプレーティングその他の蒸着法によ
り、基板上に有色の硬質薄膜（例えばＴｉＮ）を形成し
た後、更にその上に透明な硬質薄膜（例えばＡｌＮ）を
干渉膜として積層形成する。透明な硬質薄膜を、各種膜
厚に調整して干渉膜として積層形成することにより、種
々な色を現出することができる。有色の硬質薄膜は、金
属薄膜又はセラミックス薄膜であってよく、また透明な
硬質薄膜は、金属酸化物薄膜又はセラミックス薄膜であ
ってよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、装飾性の優れた複
合硬質薄膜の提供に関し、特に基板上にイオンプレーテ
ィングその他の蒸着法により形成される干渉膜を利用す
ることで装飾性の優れた複合硬質薄膜を提供することに
関する。
合硬質薄膜の提供に関し、特に基板上にイオンプレーテ
ィングその他の蒸着法により形成される干渉膜を利用す
ることで装飾性の優れた複合硬質薄膜を提供することに
関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】昨今、
優れた性能を有する高付加価値な薄膜を提供するため、
各種薄膜の複合化が盛んに試みられている。そして、蒸
着法、特にイオンプレーティング法で最も実用化されて
いるＴｉＮ薄膜は、美しい金色で、耐熱性及び高硬度を
有するため、高機能な装飾性薄膜として眼鏡や時計のフ
レーム等の表面被膜に多く用いられている。しかしなが
ら、同方法で得られる薄膜の色は、イオンプレーティン
グ用のるつぼ内の金属と反応ガスにより決定される一種
の色を基調としたものであった。よって、多くの色、多
彩な色の薄膜を形成することは困難であった。
優れた性能を有する高付加価値な薄膜を提供するため、
各種薄膜の複合化が盛んに試みられている。そして、蒸
着法、特にイオンプレーティング法で最も実用化されて
いるＴｉＮ薄膜は、美しい金色で、耐熱性及び高硬度を
有するため、高機能な装飾性薄膜として眼鏡や時計のフ
レーム等の表面被膜に多く用いられている。しかしなが
ら、同方法で得られる薄膜の色は、イオンプレーティン
グ用のるつぼ内の金属と反応ガスにより決定される一種
の色を基調としたものであった。よって、多くの色、多
彩な色の薄膜を形成することは困難であった。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、ＴｉＮ等の有色硬質薄膜の上にＡｌＮ等の透
明硬質薄膜を干渉膜としてコーティングすることによ
り、多様な色を呈する硬質薄膜を形成しようとするもの
であり、すなわち下記の構成発明からなるものである。
するため、ＴｉＮ等の有色硬質薄膜の上にＡｌＮ等の透
明硬質薄膜を干渉膜としてコーティングすることによ
り、多様な色を呈する硬質薄膜を形成しようとするもの
であり、すなわち下記の構成発明からなるものである。
【０００４】（１）イオンプレーティングその他の蒸着
法により、基板上に有色の硬質薄膜を形成した後、更に
その上に透明な硬質薄膜を干渉膜として積層形成するこ
とを特徴とする装飾性の優れた複合硬質薄膜の製造法。 （２）イオンプレーティングその他の蒸着法により、基
板上に有色の硬質薄膜を形成した後、更にその上に透明
な硬質薄膜を、各種膜厚に調整して干渉膜として積層形
成することを特徴とする装飾性の優れた複合硬質薄膜の
製造法。 （３）イオンプレーティングその他の蒸着法により、基
板上に有色のＴｉＮ薄膜を形成した後、更にその上に透
明なＡｌＮ薄膜を干渉膜として積層形成することを特徴
とする装飾性の優れた複合硬質薄膜の製造法。 （４）イオンプレーティングその他の蒸着法により、基
板上に有色のＴｉＮ薄膜を形成した後、更にその上に透
明なＡｌＮ薄膜を、各種膜厚に調整して干渉膜として積
層形成することを特徴とする装飾性の優れた複合硬質薄
膜の製造法。 （５）有色の硬質薄膜が、金属薄膜又はセラミックス薄
膜であり、透明な硬質薄膜が、金属酸化物薄膜又はセラ
ミックス薄膜であることを特徴とする前記（１）項ない
し（４）項のいずれかに記載の装飾性の優れた複合硬質
薄膜の製造法。
法により、基板上に有色の硬質薄膜を形成した後、更に
その上に透明な硬質薄膜を干渉膜として積層形成するこ
とを特徴とする装飾性の優れた複合硬質薄膜の製造法。 （２）イオンプレーティングその他の蒸着法により、基
板上に有色の硬質薄膜を形成した後、更にその上に透明
な硬質薄膜を、各種膜厚に調整して干渉膜として積層形
成することを特徴とする装飾性の優れた複合硬質薄膜の
製造法。 （３）イオンプレーティングその他の蒸着法により、基
板上に有色のＴｉＮ薄膜を形成した後、更にその上に透
明なＡｌＮ薄膜を干渉膜として積層形成することを特徴
とする装飾性の優れた複合硬質薄膜の製造法。 （４）イオンプレーティングその他の蒸着法により、基
板上に有色のＴｉＮ薄膜を形成した後、更にその上に透
明なＡｌＮ薄膜を、各種膜厚に調整して干渉膜として積
層形成することを特徴とする装飾性の優れた複合硬質薄
膜の製造法。 （５）有色の硬質薄膜が、金属薄膜又はセラミックス薄
膜であり、透明な硬質薄膜が、金属酸化物薄膜又はセラ
ミックス薄膜であることを特徴とする前記（１）項ない
し（４）項のいずれかに記載の装飾性の優れた複合硬質
薄膜の製造法。
【０００５】
【発明の実施の形態】イオンプレーティングは、雰囲気
ガス中で気体放電を起こさせ、金属蒸発粒子をイオン化
させて活性化して、コーティングする方法であり、イオ
ン化あるいは蒸発の仕方の違いによって、直流放電法、
ＡＲＥ法、ＨＣＤ法、高周波励起法、アーク放電法、ク
ラスターイオンビーム法等の方法に分類されるが、本発
明を実施するには、金属の蒸発源（るつぼ）が少なくと
も２つ確保できればよい。そこで、電子銃による方法を
例にして本発明方法を概説する。図１に本発明実施概説
図を示すごとく、イオンプレーティング装置内におい
て、まず第１工程（図１（Ａ））では、チヤンバー４内
下部のるつぼ１ａ，１ｂの内の、Ｔｉが入っている第１
のるつぼ１ａに電子ビーム源２からの電子ビーム２ａを
放射して、Ｔｉ蒸発粒子を発生させ、途中で反応ガスと
して窒素ガスと反応させて、上方の基板３に有色（金
色）のＴｉＮ薄膜を形成する。次いで、第２工程（Ｂ）
として、第１工程で形成された有色のＴｉＮ上に透明な
ＡｌＮ薄膜を積層形成するため、Ａｌが入っている第２
のるつぼ１ｂ（第１のるつぼ１ａと位置を交換してもよ
い）に電子ビーム源２からの電子ビーム２ａを放射し
て、Ａｌ蒸発粒子を発生させ、途中で反応ガスの窒素ガ
スと反応させて、基板３表面のＴｉＮ薄膜上に透明なＡ
ｌＮ薄膜を積層形成させる。この際、ＡｌＮの膜厚を微
妙に制御することで、装飾性に優れた様々な色を形成さ
せることが可能となる。どのような色が現出されている
かは、薄膜形成中にチヤンバー４の覗き窓（図示せず）
から目視して目的とする色になるまでＡｌＮ薄膜の積層
形成を続行し、膜厚を増大調整すればよく、さらに正確
に膜厚を制御するには、膜厚モニタを用いてもよい。ま
た、装飾性のみが重要であれば特にバイアスをかける必
要はなく、蒸着のみでも積層コーティングは可能であ
る。通常、ＴｉＮ単層の膜では、約４００℃で酸化が始
まり使用できなくなるが、本例方法ではＴｉＮ薄膜上に
耐熱性のＡｌＮ薄膜を積層形成したため、表面層のＡｌ
Ｎは干渉膜としての装飾効果だけでなく、高温酸化防止
効果をも発揮し、得られたＴｉＮ／ＡｌＮ複合硬質薄膜
製品は９００℃での大気中に晒されてもほとんど酸化さ
れることがない。
ガス中で気体放電を起こさせ、金属蒸発粒子をイオン化
させて活性化して、コーティングする方法であり、イオ
ン化あるいは蒸発の仕方の違いによって、直流放電法、
ＡＲＥ法、ＨＣＤ法、高周波励起法、アーク放電法、ク
ラスターイオンビーム法等の方法に分類されるが、本発
明を実施するには、金属の蒸発源（るつぼ）が少なくと
も２つ確保できればよい。そこで、電子銃による方法を
例にして本発明方法を概説する。図１に本発明実施概説
図を示すごとく、イオンプレーティング装置内におい
て、まず第１工程（図１（Ａ））では、チヤンバー４内
下部のるつぼ１ａ，１ｂの内の、Ｔｉが入っている第１
のるつぼ１ａに電子ビーム源２からの電子ビーム２ａを
放射して、Ｔｉ蒸発粒子を発生させ、途中で反応ガスと
して窒素ガスと反応させて、上方の基板３に有色（金
色）のＴｉＮ薄膜を形成する。次いで、第２工程（Ｂ）
として、第１工程で形成された有色のＴｉＮ上に透明な
ＡｌＮ薄膜を積層形成するため、Ａｌが入っている第２
のるつぼ１ｂ（第１のるつぼ１ａと位置を交換してもよ
い）に電子ビーム源２からの電子ビーム２ａを放射し
て、Ａｌ蒸発粒子を発生させ、途中で反応ガスの窒素ガ
スと反応させて、基板３表面のＴｉＮ薄膜上に透明なＡ
ｌＮ薄膜を積層形成させる。この際、ＡｌＮの膜厚を微
妙に制御することで、装飾性に優れた様々な色を形成さ
せることが可能となる。どのような色が現出されている
かは、薄膜形成中にチヤンバー４の覗き窓（図示せず）
から目視して目的とする色になるまでＡｌＮ薄膜の積層
形成を続行し、膜厚を増大調整すればよく、さらに正確
に膜厚を制御するには、膜厚モニタを用いてもよい。ま
た、装飾性のみが重要であれば特にバイアスをかける必
要はなく、蒸着のみでも積層コーティングは可能であ
る。通常、ＴｉＮ単層の膜では、約４００℃で酸化が始
まり使用できなくなるが、本例方法ではＴｉＮ薄膜上に
耐熱性のＡｌＮ薄膜を積層形成したため、表面層のＡｌ
Ｎは干渉膜としての装飾効果だけでなく、高温酸化防止
効果をも発揮し、得られたＴｉＮ／ＡｌＮ複合硬質薄膜
製品は９００℃での大気中に晒されてもほとんど酸化さ
れることがない。
【０００６】従来のＴｉＮ単層膜製品と本発明実施例に
よるＡｌＮ／ＴｉＮ複合硬質薄膜製品との色の違いを、
カラーコンピュータで測定し、その結果を表１に示し
た。
よるＡｌＮ／ＴｉＮ複合硬質薄膜製品との色の違いを、
カラーコンピュータで測定し、その結果を表１に示し
た。
【０００７】
【表１】
【０００８】表１から明らかのように、従来のＴｉＮ単
層膜では、マンセル色表系がＹ（黄）系やＧＹ（黄緑）
系のみであった。これに対して、本発明実施例によるＡ
ｌＮ／ＴｉＮ複合硬質薄膜製品では、Ｒ（赤）系、ＹＲ
（黄赤）系、ＧＹ（黄緑）系、Ｇ（緑）系、Ｂ（青）、
Ｐ（紫）系の多彩な色を表現できることが解った。本発
明方法によれば、以上実施例等で説明したように、従来
単色系の硬質薄膜しか得られなかったイオンプレーティ
ングをはじめとする蒸着法において、多様な色の硬質薄
膜が製造可能となり、装飾性に優れた新規な製品の提供
が可能となる。また、ＴｉＮ／ＡｌＮ複合硬質薄膜の例
に限らず、第１層の有色硬質薄膜と第２層の透明硬質薄
膜の種々な組み合わせにより、様々な色と機能を備えた
複合硬質薄膜の製造が可能となり、新たな用途の製品開
発に寄与することができる。そしてまた、本発明方法に
よれば、高機能な複合薄膜が、新たな装置を製作使用し
なくても、従来の装置で安価に製造できることとなる。
層膜では、マンセル色表系がＹ（黄）系やＧＹ（黄緑）
系のみであった。これに対して、本発明実施例によるＡ
ｌＮ／ＴｉＮ複合硬質薄膜製品では、Ｒ（赤）系、ＹＲ
（黄赤）系、ＧＹ（黄緑）系、Ｇ（緑）系、Ｂ（青）、
Ｐ（紫）系の多彩な色を表現できることが解った。本発
明方法によれば、以上実施例等で説明したように、従来
単色系の硬質薄膜しか得られなかったイオンプレーティ
ングをはじめとする蒸着法において、多様な色の硬質薄
膜が製造可能となり、装飾性に優れた新規な製品の提供
が可能となる。また、ＴｉＮ／ＡｌＮ複合硬質薄膜の例
に限らず、第１層の有色硬質薄膜と第２層の透明硬質薄
膜の種々な組み合わせにより、様々な色と機能を備えた
複合硬質薄膜の製造が可能となり、新たな用途の製品開
発に寄与することができる。そしてまた、本発明方法に
よれば、高機能な複合薄膜が、新たな装置を製作使用し
なくても、従来の装置で安価に製造できることとなる。
【０００９】
【発明の効果】上記のとおり本発明によれば、下記のご
とき作用効果が発揮される。 ．従来イオンプレーティング等で得られる硬質薄膜の
色は単色であったが、その表面に透明硬質薄膜を干渉膜
として形成し、かつその透明硬質薄膜の膜厚を調整変化
させることにより、干渉色により様々な色に発色した複
合硬質薄膜が提供可能となった。特に、従来はイオンプ
レーティング法では赤色系薄膜の製造が不可能であった
が、本発明方法によれば赤色系硬質薄膜の製造が容易に
できる。 ．基板上の有色硬質薄膜の種類を変えることにより、
干渉膜による効果と相俟って、変化に富んだ多様な色の
複合硬質薄膜を得ることが可能となる。 ．特に、薄膜の最表面に耐熱性の透明ＡｌＮを積層形
成する場合は、干渉色による装飾的効果だけでなく耐熱
性の付与による高温酸化防止効果が与えられるほか、耐
摩耗性、耐候性に優れた複合硬質薄膜が提供できる。 ．従来のイオンプレーティング装置を使用する場合で
も、るつぼを交換するだけで、複合硬質薄膜を形成する
ことができる。
とき作用効果が発揮される。 ．従来イオンプレーティング等で得られる硬質薄膜の
色は単色であったが、その表面に透明硬質薄膜を干渉膜
として形成し、かつその透明硬質薄膜の膜厚を調整変化
させることにより、干渉色により様々な色に発色した複
合硬質薄膜が提供可能となった。特に、従来はイオンプ
レーティング法では赤色系薄膜の製造が不可能であった
が、本発明方法によれば赤色系硬質薄膜の製造が容易に
できる。 ．基板上の有色硬質薄膜の種類を変えることにより、
干渉膜による効果と相俟って、変化に富んだ多様な色の
複合硬質薄膜を得ることが可能となる。 ．特に、薄膜の最表面に耐熱性の透明ＡｌＮを積層形
成する場合は、干渉色による装飾的効果だけでなく耐熱
性の付与による高温酸化防止効果が与えられるほか、耐
摩耗性、耐候性に優れた複合硬質薄膜が提供できる。 ．従来のイオンプレーティング装置を使用する場合で
も、るつぼを交換するだけで、複合硬質薄膜を形成する
ことができる。
【図１】本発明方法の実施概説図
１ａ，１ｂ：るつぼ、 ２：電子ビーム源、 ２ａ：電子ビーム ３：基板 ４：チヤンバー
Claims (5)
- 【請求項１】イオンプレーティングその他の蒸着法によ
り、基板上に有色の硬質薄膜を形成した後、更にその上
に透明な硬質薄膜を干渉膜として積層形成することを特
徴とする装飾性の優れた複合硬質薄膜の製造法。 - 【請求項２】イオンプレーティングその他の蒸着法によ
り、基板上に有色の硬質薄膜を形成した後、更にその上
に透明な硬質薄膜を、各種膜厚に調整して干渉膜として
積層形成することを特徴とする装飾性の優れた複合硬質
薄膜の製造法。 - 【請求項３】イオンプレーティングその他の蒸着法によ
り、基板上に有色のＴｉＮ薄膜を形成した後、更にその
上に透明なＡｌＮ薄膜を干渉膜として積層形成すること
を特徴とする装飾性の優れた複合硬質薄膜の製造法。 - 【請求項４】イオンプレーティングその他の蒸着法によ
り、基板上に有色のＴｉＮ薄膜を形成した後、更にその
上に透明なＡｌＮ薄膜を、各種膜厚に調整して干渉膜と
して積層形成することを特徴とする装飾性の優れた複合
硬質薄膜の製造法。 - 【請求項５】有色の硬質薄膜が、金属薄膜又はセラミッ
クス薄膜であり、透明な硬質薄膜が、金属酸化物薄膜又
はセラミックス薄膜であることを特徴とする請求項１な
いし４のいずれかに記載の装飾性の優れた複合硬質薄膜
の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28040895A JPH09125232A (ja) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | 装飾性に優れた複合硬質薄膜の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28040895A JPH09125232A (ja) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | 装飾性に優れた複合硬質薄膜の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09125232A true JPH09125232A (ja) | 1997-05-13 |
Family
ID=17624628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28040895A Pending JPH09125232A (ja) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | 装飾性に優れた複合硬質薄膜の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09125232A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102560344A (zh) * | 2010-12-24 | 2012-07-11 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 硬质薄膜、具备硬质薄膜的产品及该产品的制作方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5831884U (ja) * | 1981-08-26 | 1983-03-02 | 岸本産業株式会社 | ポンプ付容器 |
| JPS62270774A (ja) * | 1986-05-16 | 1987-11-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 硬質透光膜で被覆した装飾品 |
| JPH0387352A (ja) * | 1989-05-31 | 1991-04-12 | Daido Steel Co Ltd | 透明保護膜形成方法およびその物品 |
| JPH0397865A (ja) * | 1989-09-08 | 1991-04-23 | Nippon Steel Corp | セラミックスコーティング金属板 |
| JPH0774428A (ja) * | 1993-06-15 | 1995-03-17 | Canon Inc | 半導体レーザ |
-
1995
- 1995-10-27 JP JP28040895A patent/JPH09125232A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5831884U (ja) * | 1981-08-26 | 1983-03-02 | 岸本産業株式会社 | ポンプ付容器 |
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|---|---|---|---|---|
| CN102560344A (zh) * | 2010-12-24 | 2012-07-11 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 硬质薄膜、具备硬质薄膜的产品及该产品的制作方法 |
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