用于形成薄膜的蒸镀材料制造技术

由含有钛和铌作为成分的、具有欠氧的金属氧化物的熔融体构成用于形成薄膜的蒸镀材料，优选通过使铌的掺杂量为2mol％以上16mol％以下，从而与氧化钛100％相比，使导电性提高，得到高抗静电性，同时确保高透光性。另外，通过使用欠氧状态的金属氧化物而非完全氧化物，并且由熔融体而非烧结体形成掺杂铌而成的金属氧化物的材料，使得材料形成非锐钛矿结构，即使在蒸镀后的材料残渣中补充使用新材料，所得到的膜的特性也不易产生变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】由含有钛和铌作为成分的、具有欠氧的金属氧化物的熔融体构成用于形成薄膜的蒸镀材料，优选通过使铌的掺杂量为2mol％以上16mol％以下，从而与氧化钛100％相比，使导电性提高，得到高抗静电性，同时确保高透光性。另外，通过使用欠氧状态的金属氧化物而非完全氧化物，并且由熔融体而非烧结体形成掺杂铌而成的金属氧化物的材料，使得材料形成非锐钛矿结构，即使在蒸镀后的材料残渣中补充使用新材料，所得到的膜的特性也不易产生变化。【专利说明】用于形成薄膜的蒸镀材料
本专利技术涉及一种用于形成薄膜的蒸镀材料，尤其是适合于在作为成分含有钛氧化物的蒸镀材料中使用。
技术介绍
以往，为了使光学元件具有特定的功能，广泛地对光学元件的表面实施薄涂敷。例如，为了使照相机镜片、眼镜镜片、作为双目镜等各种光学镜片具有防反射性等，一般对光学元件的表面涂敷薄膜。另外，为了在防反射性基础上进一步赋予附加价值，有时也对薄膜追加抗静电性。具有抗静电性，是为了抑制尘埃附着在镜片上。 作为这样的光学薄膜的形成方法，有真空蒸镀法、喷镀法、离子镀法、CVD法、溶胶凝胶法、PLD法等。其中，真空蒸镀法，除了可以在改变膜材料或改变附膜的基材(镜片等)时容易地利用相同的装置与之应对之外，因成膜速度快而使得处理时间短，而与其它方法相比具有容易实现低成本的优点，因此在多个产业领域被使用。 作为形成光学薄膜的材料，例如，氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化锆、氧化钛、氧化钽、氧化铌等金属氧化物、氟化镁等金属氟化物、硫化锌等金属硫化物、以及它们的混合物等被使用。由于为光学薄膜，当然需要确保高透光性。因此，作为用于使光学镜片具有抗静电性的用于形成薄膜的材料，需要使用能够同时具有高导电性和高透光性的材料。 钛氧化物为具有高折射率的透明薄膜材料的代表性物质，作为镜片或滤光器的涂敷材料，一般使用蒸镀法进行涂敷。此外，已知使锐钛矿型氧化钛(T12)中掺杂少量(0.1mol %?20mol% )铌(Nb)时，导电性比100%氧化钛时高(例如，参照专利文献I)。该专利文献I中记载了，使用具有锐钛矿型晶体结构的含铌氧化钛(Nb = T12)的烧结体作为用于形成薄膜的材料，通过利用PLD法使其蒸镀于显示面板等基材，从而作为透明导电膜利用。 专利文献1:W02006/016608 公报
技术实现思路
然而，使用以氧化钛为主要成分的材料，通过蒸镀形成薄膜时，通常，将材料熔融后成膜。但是，上述专利文献I中记载的锐钛矿型晶体结构的含铌氧化钛(Nb = T12)的烧结体，由于在该熔融中材料内的氧离解而释放出大量气体，导致成膜室中的氧分压发生变化，因此存在通过蒸镀得到的膜得不到导电性的问题。 另外，通过蒸镀形成薄膜时，为了有效利用熔融后的材料，实现低成本化，一般在蒸镀后的材料残渣中补充未使用的新材料并加以使用。当然，即使补充并使用材料时，也希望使通过蒸镀得到的膜的特性(抗静电性以及透光性)不发生改变(提高补充稳定性)。但是，在上述专利文献I中记载的材料中，在蒸镀后的材料残渣中补充并使用新材料时，存在所形成的薄膜的组成进一步变化了的问题。 本专利技术为了解决上述问题而成，其目的在于提供一种能够提高抗静电性、透光性以及补充稳定性的用于形成薄膜的蒸镀材料。 为了解决上述问题，在本专利技术中，由含有钛和铌作为成分的、欠氧的金属氧化物的熔融体构成用于形成薄膜的蒸镀材料。所谓熔融体，是指在欠氧状态下将钛和铌熔融后，将其冷却形成的物质。此外，欠氧的金属氧化物，例如金属元素数与氧元素数的比率为4:7至5:8时，此时铌的掺杂量优选为2mol%以上16mol%以下。 根据如上所述构成的本专利技术的用于形成薄膜的蒸镀材料，由于相对于钛，少量掺杂有铌，而构成金属氧化物，因此，与100%钛的氧化物相比，导电性得以提高，能够得到高抗静电性。通过不使铌的掺杂量过多，还能够确保高透光性。 另外，根据本专利技术，由于与完全氧化物相比，金属氧化物呈欠氧状态，并且，掺杂铌而成的金属氧化物的材料由熔融体而非烧结体构成，因此，材料呈非锐钛矿结构。因此，蒸镀中材料内的氧难以离解，材料的组成几乎无变化。另外，即使在蒸镀后的材料残渣中补充并使用新的材料，也不容易使所得到的膜的特性发生变化，能够得到高的补充稳定性。另夕卜，与材料为烧结体时相比，材料为熔融体时，蒸镀中从材料释放出的气体的量少，因此，所得到的膜的特性也稳定。 【专利附图】【附图说明】 图1是表示使用本实施方式的用于形成薄膜的蒸镀材料通过蒸镀而生成的膜的电阻值与铌的掺杂量的关系的实验结果的图。 图2是表示使用本实施方式的用于形成薄膜的蒸镀材料通过蒸镀而生成的膜的光吸收率与铌的掺杂量的关系的实验结果的图。 图3是表示对本实施方式的用于形成薄膜的蒸镀材料进行X射线衍射分析的实验结果的图。 图4是表示对本实施方式的用于形成薄膜的蒸镀材料进行X射线衍射分析的实验结果的图。 图5是表示补充本实施方式的用于形成薄膜的蒸镀材料并重复蒸镀，由此生成的膜的电阻值的实验结果的图。 图6是表示补充本实施方式的用于形成薄膜的蒸镀材料并重复蒸镀，由此生成的膜的光吸收率的实验结果的图。 图7是表示补充稳定性实验中使用的含铌低氧化钛中的金属元素与氧元素的比率以及铌的掺杂量的图。 图8是表示使用本实施方式的用于形成薄膜的蒸镀材料进行蒸镀时的成膜装置的真空度的实验结果的图。 图9是表示本实施方式的用于形成薄膜的蒸镀材料的粒子尺寸的分布的实验结果的图。 【具体实施方式】 本实施方式的用于形成薄膜的蒸镀材料，由含有钛和铌作为成分的、欠氧的金属氧化物(以下称作含铌低氧化钛)的熔融体形成。所谓熔融体是，由在欠氧状态下将钛和铌熔融后冷却，并粉碎筛选出所需要的粒子大小(例如为3_以下)形成的。 含铌低氧化钛的金属元素与氧元素的比率为4:7至5:8，优选为3:5。含铌低氧化钛中铌的掺杂量，相对于钛优选为2m0l%以上16m0l%以下。 以下，基于附图对上述构成的本实施方式的用于形成薄膜的蒸镀材料进行详细说明。图1是表示使用本实施方式的用于形成薄膜的蒸镀材料通过蒸镀而生成的膜的电阻值与铌的掺杂量的关系的实验结果的图。 在该图1所示的实验中，含铌低氧化钛的金属元素与氧元素的比率为3:5(将其标记为“Nb:Ti305”)，使该含铌低氧化钛(Nb = Ti3O5)中的铌的掺杂量不同而形成多种熔融体，使用其通过真空蒸镀法在玻璃基材的表面进行成膜。铌的掺杂量从Omol^到22m0l%大致以每2mol%改变(只有O?2mol%的部分为每lmol%)。在图1的图表中，横轴表示铌的掺杂量，纵轴表不膜的电阻值。 膜的电阻值越小，导电性越高，抗静电性越高。一般，已知电阻值为111 以上时，几乎没有抗静电性，但是，为111 以下时，能够得到抗静电性。从图1的实验结果可以看出，电阻值为10n以下要使铌的掺杂量为2m0l%以上的情形。因此，从得到高抗静电性的观点考虑，可以使铌的掺杂量优选为2mol%以上。 此外，作为比较例，对于作为完全氧化物的含铌氧化钛(Nb = T12)的烧结体，也掺杂6mol%以及16mol%的铌，进行同样的实验。即，使用该烧结体通过真空蒸镀法在玻璃基材的表面进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成薄膜的蒸镀材料，其特征在于，由含有钛和铌作为成分的、欠氧的金属氧化物的熔融体形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：堀江幸弘，小林健志，
申请(专利权)人：佳能奥普特龙株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP