入門 光学薄膜技術

今までの光学薄膜は、光学的な特性の制御、例えば光の反射・透過光量の増減、必要な波長の光を取り出す、偏光などの目的だけで利用されていました。しかし、最近の光学薄膜に求められているのは、この様な光学的な機能だけでなく、親水性・疎水性・伝導性・防汚性・耐摩耗性・耐熱性などの機能が付加されています。
また、デジタルカメラ、光ピックアップ、光通信、ディスプレイ、プロジェクターなど、光の分野は大きく広がっています。これら分野の広がりは、従来よりも高品質・高機能な光学薄膜を求めることになり、生産技術の高度化と高精度な評価技術も求められるようになってきました。 　本講座は、光学薄膜の設計理論などの講座ではなく、光学の基礎から始まり、光学薄膜の生産上考慮する点や評価技術など、実際の事例を踏まえて講義いたします。 　特に、ますます要求が厳しくなっている外観品質につて実例を挙げて紹介します。また、光学的な評価だけでなく、機械的な評価等についても言及します。さらに、ISO化を目指している評価技術についても紹介します。

1. 光学薄膜の評価のための光学の基礎知識
   1. 反射と屈折
   2. 干渉・回折・散乱
   3. 屈折率とその測定
2. 光学薄膜の基礎知識
   1. 光学薄膜の成膜の基礎
      • 光学薄膜の形成理論、成膜手法、成膜条件、イオンプロセス等
   2. 光学薄膜の光学特性の基礎
      • 単層膜の反射と透過、膜に吸収があるときの反射と透過
3. 光学薄膜を作製・評価する上での理論と実例
   1. 光学薄膜の各種問題点
      • 分光不良
      • 散乱 (白濁)
      • 波長シフト (吸湿)
      • そり
      • 剥がれ
      • 耐摩耗性など
   2. 光を用いた各種評価方法
   3. 電子・X線を用いた膜構造の評価方法
   4. 機械的特性の評価方法
   5. 外観品質向上のための各工程における事例と対策
      • 洗浄工程:
        • 洗浄の原理
        • 管理など
      • 成膜工程:
        • 分光不良
        • 白濁
        • 割れ
        • 剥がれ
        • そり
        • 基板の品質など
      • 検査工程:
        • 目視検査の限界
        • 検査員の教育など
      • クリーンルーム:
        • 管理
        • 外観品質への影響など
4. 光学薄膜の高品質化・高機能化のためのヒント
   1. 成膜プロセスからの考え方
   2. 基板および成膜材料面からの考え方
   3. 規格・仕様から考える