WO2013018467A1 - ダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜とその製造方法及び黒色遮光板、それを用いたシャッター羽根 - Google Patents
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- G03B9/00—Exposure-making shutters; Diaphragms
Definitions
- the present invention relates to a diamond-like carbon (hereinafter sometimes referred to as DLC) gradient structure black coating film, a method for producing the same, a black light shielding plate, and a shutter blade material using the same, and more specifically, a surface of an optical member.
- DLC diamond-like carbon
- the present invention relates to a method and a shutter blade using the method.
- a shutter opens and closes by rotating and moving a plurality of blades called shutter blades, but in order to increase the shutter speed, the shutter blades are lightened so that they can be stopped and operated in a very short time, and Requires high slidability.
- the shutter blade has a role of blocking light by covering the front surface of a photosensitive material such as a film or an image pickup device such as a CCD or CMOS, and needs to be completely shielded from light.
- the shutter blades have a low light reflectance on the blade surface to prevent leakage light between the blades, that is, high blackness. desired.
- a small-sized mechanical shutter has begun to be mounted on a lens unit so that a mobile phone having a shooting function, that is, a mobile phone with a camera, can perform high-quality shooting with high pixels.
- the mechanical shutter incorporated in the mobile phone is required to operate with less power than a general digital camera. For this reason, the weight reduction of the shutter blade is particularly strongly required.
- shutter blades have been used in the past because many methods have been used to fix each component using an ultraviolet curable resin such as an epoxy resin or acrylic resin. In addition to low reflectivity, blackness, and lightness, UV resistance is required to prevent deformation and discoloration even when irradiated with ultraviolet rays.
- a metal thin plate, a ceramic thin plate, a glass plate, a resin plate, a resin film, or the like is generally used as the base material of the light shielding plate used for the shutter blade described above according to the required characteristics.
- a metal thin plate such as SUS, SK material, Al, Ti or the like can be used as the base material of the light shielding film.
- Patent Document 1 discloses a light shielding material in which a hard carbon film is formed on the surface of a metal blade material such as an aluminum alloy.
- a metal blade material such as an aluminum alloy.
- a high shutter speed cannot be expected.
- the low reflection characteristic of the light shielding material cannot be realized, and the generation of stray light due to reflected light may be unavoidable.
- Patent Document 2 proposes a light-shielding plate using a matted resin film to reduce surface reflection, and a film-shaped light-shielding plate with matteness formed by forming a large number of fine uneven surfaces.
- Patent Document 3 proposes a light-shielding film in which a thermosetting resin containing a matte paint is coated on a resin film.
- PET polyethylene terephthalate
- Patent Document 4 proposes coating a base material with a coating film containing acicular or granular fine material such as titanium oxide.
- Patent Document 5 a thin film made of a single metal, a mixture or a compound formed on a resin film by a sputtering method or the like, and a single element or a compound of a specific element satisfying the properties of conductivity, lubricity and scratch resistance, etc.
- a light shielding blade material obtained by sequentially laminating thin films (protective films) is proposed.
- the effect of the protective film shows only the effect of carbon related to scratch resistance, and does not show the specific film thickness and composition.
- Patent Document 6 proposes a shutter blade material having a diamond-like carbon film (DLC) formed on the surface of a magnesium alloy and having improved rigidity and lubricity.
- DLC diamond-like carbon film
- the characteristics of diamond-like carbon depend greatly on the production method and the abundance ratio of sp2-bonded carbon and sp3-bonded carbon. Here, it does not show an optimum diamond-like carbon production method and composition that can provide high rigidity and high lubricity.
- there are coating film materials for reducing the reflectance and blackening of the surfaces of optical components such as shutter blades but none of them has been found to have excellent slidability and water repellency.
- a metal thin plate or resin film having a relatively small weight such as SUS, SK material, Al, Ti or the like is used as the base material, and the torque and power consumption of the drive motor for driving the blades can be suppressed, and the shutter
- a shutter blade material that can increase speed, has no noise due to contact between the blades, and has both sufficient light-shielding property, low reflection property, and water repellency in the visible range.
- the present invention provides a coating material capable of improving the low reflectivity, blackness, lightness, slidability, and water repellency of a shutter blade, that is, a diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film.
- a coating material capable of improving the low reflectivity, blackness, lightness, slidability, and water repellency of a shutter blade that is, a diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film.
- DLC diamond-like carbon
- the present inventors have made the surface of optical components such as shutter blades have high light-shielding properties, low reflectance, and blackening.
- the above-mentioned performance can be achieved by forming a black light-shielding plate in which a metal light-shielding film is further formed and laminated on the substrate surface. The inventors have found that the characteristics are not impaired even in a high humidity environment, and have completed the present invention.
- the first invention of the present invention is a diamond-like carbon gradient structure black coating film (A) containing titanium, carbon, and oxygen, formed by sputtering, and this diamond-like carbon gradient structure black coating film.
- the carbon content of the coating (A) is 2.0 to 30.0 as the C / Ti atomic ratio
- the oxygen content is 0.8 to 2.2 as the O / Ti atomic ratio
- C / Ti The diamond-like carbon gradient structure black coating film has a structure in which the atomic ratio and the O / Ti atomic ratio are continuously changed in the film thickness direction, and the film thickness is 20 nm or more.
- the oxygen and titanium contents increase in the film thickness direction from the film surface on the sputtering side of the diamond-like carbon gradient structure black coating film (A) in the first invention, and the carbon content Is a diamond-like carbon gradient structure black coating film characterized by a decrease in
- a diamond-like carbon gradient structure black wherein the diamond-like carbon gradient structure black coating film (A) in the first and second inventions has a thickness of 20 to 200 nm. It is a coating film.
- the carbon composition in the diamond-like carbon gradient structure black coating film (A) in the first to third inventions is a mixture of sp2 bonded carbon and sp3 bonded carbon.
- a diamond-like carbon gradient structure black coating film characterized by the following.
- a fifth aspect of the present invention is a diamond-like carbon (DLC) characterized in that the diamond-like carbon gradient structure black coating film according to the first to fourth aspects has a static contact angle with respect to water of 90 ° or more. ) An inclined structure black coating film.
- DLC diamond-like carbon
- the sixth invention of the present invention is the diamond-like carbon gradient structure black coating, wherein the dynamic friction coefficient of the diamond-like carbon gradient structure black coating film in the first to fifth inventions is 0.1 or less. It is a membrane.
- the arithmetic average height (Ra) in the region of 1 ⁇ m ⁇ 1 ⁇ m, measured with an atomic force microscope of the diamond-like carbon gradient structure black coating film in the first to sixth inventions It is a diamond-like carbon gradient structure black coating film characterized by being 0.8 nm or more.
- the parallel light transmittance at a wavelength of 380 to 780 nm of the diamond-like carbon gradient structure black coating film formed on the glass substrate according to the first to seventh inventions by sputtering is 20 on average.
- the ninth aspect of the present invention is a film formation of 1.5 Pa or more using a sputtering target selected from a combination of a titanium sintered body and a carbon sintered body, or a combination of a titanium carbide sintered body and a carbon sintered body.
- a diamond-like carbon gradient structure black coating film is formed by sputtering with a gas pressure to form a diamond-like carbon gradient structure black coating film on a substrate.
- a tenth invention of the present invention is a dual magnetron cathode using a target selected from the combination of the titanium sintered body and the carbon sintered body or the combination of the titanium carbide sintered body and the carbon sintered body in the ninth invention.
- a diamond-like carbon gradient structure black coating film is formed by sputtering with a double magnetron cathode to form a diamond-like carbon gradient structure black coating film on a substrate.
- the eleventh aspect of the present invention is a composition comprising a target selected from a combination of a titanium sintered body and a carbon sintered body or a combination of a titanium carbide sintered body and a carbon sintered body in the ninth to tenth inventions.
- Oxygen gas is not introduced as a film formation gas into the film, and an inert gas mainly containing argon or helium is introduced to form a sputtering film.
- Oxygen contained in the sintered body or residual gas in the film formation chamber It is a method for producing a diamond-like carbon gradient structure black coating film characterized by incorporating either oxygen or both into the film.
- the twelfth aspect of the present invention is a black light shielding plate comprising a base material (B), a metal light shielding film (C), and a black coating film, wherein the base material (B) has fine irregularities on the surface.
- a metal light-shielding film (C) having a film thickness of 40 nm or more provided on at least one surface of the base material (B), and a metal light-shielding film (C).
- a black light shielding plate, wherein the black coating film provided on the surface of C) is the diamond-like carbon gradient structure black coating film (A) of any one of the first to eighth inventions.
- the base material (B) in the twelfth aspect is a thin metal plate of stainless steel, SK (carbon steel), Al, Ti, alumina, magnesia, silica, zirconia ceramic thin plate, glass plate,
- the black light-shielding plate is any one selected from a resin plate and a resin film.
- the resin film according to the thirteenth aspect is a polyimide, polyamideimide, polyetheretherketone, polyethylene terephthalate, polyphenylene sulfide, polyethylene naphthalate, polyethersulfone having a thickness of 5 to 200 ⁇ m,
- the black light-shielding plate is any one selected from polycarbonate.
- the metal light-shielding film (C) in the twelfth to fourteenth aspects is selected from titanium, tantalum, tungsten, cobalt, nickel, niobium, iron, zinc, copper, aluminum, and silicon. It is a black light shielding plate characterized by being a metal material mainly composed of one or more kinds of elements.
- a sixteenth aspect of the present invention is a black light shielding plate, wherein the metal light shielding film (C) in the twelfth to fifteenth aspects is any one of a titanium film, a titanium carbide film, and a titanium carbide oxide film. is there.
- the black light shielding plate according to the twelfth to sixteenth aspects has the same film thickness and the same composition on both surfaces of any one of a resin film, a resin plate, a metal thin plate, and a ceramic thin plate.
- a metal light-shielding film (C), and a diamond-like carbon gradient structure black coating film (A) having the same film thickness and the same composition on the surface of the metal light-shielding film (C). It is a black light shielding plate characterized by having a symmetrical structure with a center.
- the black light shielding plate according to the twelfth to seventeenth aspects is an arithmetic average of the diamond-like carbon gradient structure black coating film (A) formed on the surface of the metal light shielding film (C).
- a colored resin film is used as a base material (B), the metal light-shielding film (C) is provided on at least one surface thereof, and the metal light-shielding film (C) is provided on the surface thereof.
- the black light-shielding plate is characterized in that the average regular reflectance on the surface of the black light-shielding plate at 380 to 780 nm is 1% or less.
- 21st invention of this invention is a black light-shielding board characterized by the colored resin film in 20th invention having surface unevenness
- a black light shielding plate wherein the diamond-like carbon gradient structure black coating film (A) in the twentieth and twenty-first aspects has a thickness of 20 to 200 nm.
- a twenty-third aspect of the present invention is a black light-shielding plate, wherein the metal light-shielding film (C) in the twentieth to twenty-second aspects has a thickness of 20 to 200 nm.
- a metal light-shielding film (C) is provided on the colored resin film in the twentieth to twenty-third aspects, and a diamond-like carbon gradient structure black coating is provided on the surface of the metal light-shielding film (C).
- the black light shielding plate is characterized in that the lightness (L * ) of the black light shielding plate obtained by forming a film is 25 to 45.
- a black light shielding plate wherein the colored resin film according to the twentieth to twenty-fourth aspects has a thickness of 20 to 200 ⁇ m.
- the twenty-sixth invention of the present invention is a shutter blade obtained by punching the black light shielding plate in the twelfth to twenty-fifth inventions.
- the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film of the present invention is a diamond-like carbon (DLC) thin film mainly composed of titanium, carbon, and oxygen formed by sputtering, and has a carbon content of C / C.
- Ti atomic ratio is 2.0-30.0
- oxygen content is O / Ti atomic ratio 0.8-2.2
- C / Ti atomic ratio, O / Ti atomic ratio Is a diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film that continuously changes in the film thickness direction, so that coating of optical members requiring high light-shielding properties, low reflectivity, blackness, slidability, and water repellency Useful as a material.
- it since it has high water repellency under high temperature and high humidity, it is extremely useful as a coating material for shutter blades of digital cameras and camera-equipped mobile phones.
- the light shielding plate in which the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film of the present invention is formed on a resin film is lighter than a conventional light shielding plate based on a thin metal plate because the resin film is used as a substrate. Excellent in properties. Even if a diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film is formed as a coating film, it does not impair low reflectivity, blackness, and light-shielding properties, so it is used as a shutter blade material for digital cameras and mobile phones with cameras. Industrial value is extremely high.
- the black light-shielding plate of the present invention is also effective for shutter blades of high-speed shutters, because even if the thickness of the resin film substrate is reduced to 38 ⁇ m or less in order to reduce weight, sufficient light-shielding properties are not impaired. Therefore, the drive motor can be miniaturized, and there are advantages such as the miniaturization of the mechanical shutter.
- FIG. 1 It is the schematic which shows the cross section of the black light-shielding board of this invention which formed the metal light-shielding film and the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film on both surfaces of the coloring base material.
- FIG. 2 is a photograph of the surface of a diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film obtained in Comparative Example 1 observed with an AFM.
- 2 is a photograph of the surface of a diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film obtained in Example 1 observed with an AFM.
- Diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film A
- the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film of the present invention is mainly composed of titanium, carbon, and oxygen, and has an oxygen content of 0.8 to 2.2 in terms of the number of O / Ti atoms.
- the amount is 2.0 to 30.0 as the C / Ti atomic ratio, and the C / Ti and O / Ti atomic ratios are continuously changed in the film thickness direction.
- the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film has a yellowish or brown color, and the low reflectivity and blackness are impaired. It will be. Even when the C / Ti atomic ratio exceeds 30.0, the color of the film is yellow or brown, which is not preferable because low reflectivity and blackness are impaired.
- DLC diamond-like carbon
- the oxygen content is less than 0.8 in terms of the O / Ti atomic ratio
- the light transmittance of the film is low and the light blocking property due to light absorption is increased, while the blackness is impaired and low reflectivity is obtained. I can't.
- the O / Ti atomic ratio exceeds 2.2, the water repellency is excellent, but the light transmittance is high, the film color is yellow or brown, and the blackness is inferior.
- the C / Ti atomic ratio and the O / Ti atomic ratio in the black coating film can be analyzed using, for example, XPS (X-ray photoelectron spectrometer). Since the outermost surface of the film is bonded with a lot of oxygen, it is removed by sputtering to a depth of about 10 nm in a vacuum, and then the C / Ti atomic ratio and O / Ti atomic ratio in the film are quantified if measured afterwards.
- the low reflectivity and blackness of the film depend on the film thickness, and when the film thickness is 20 nm or more, the film absorbs light sufficiently, resulting in low reflectivity and blackness. Can demonstrate its sexuality.
- the film thickness capable of exhibiting slidability and water repellency is 20 nm or more, preferably 50 nm or more.
- the C / Ti atomic ratio and the O / Ti atomic ratio change continuously in the film thickness direction of the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film.
- the C / Ti atomic ratio and the O / Ti atomic ratio change continuously in the film thickness direction of the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film.
- a structure having no interface due to a difference in composition can be obtained, and the adhesion to the base film is excellent.
- an extinction coefficient and a refractive index difference are generated in the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating, and the effect of preventing light reflection on the film surface is obtained, compared with the case where a film having a single film composition is formed. Can also be reduced in reflection.
- the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film of the present invention preferably has surface unevenness.
- the arithmetic average height (Ra) in the region of 1 ⁇ m ⁇ 1 ⁇ m of the black coating film surface measured by an atomic force microscope is 0.8 nm or more, preferably 2.0 nm or more. Thereby, reflected light is scattered, low reflectivity can be ensured, and it becomes useful as an optical member.
- the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film of the present invention may contain elements other than Ti, C, and O to the extent that the above characteristics are not impaired.
- a sintering aid is added in order to improve the sintering density of a sintered body as the material.
- elements such as Fe, Ni, Co, Zn, Cu, Mn, In, Sn, Nb, and Ta are added to the sintered body target as a sintering aid, and the added element is diamond-like carbon.
- DLC diamond-like carbon
- the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film of the present invention is a metal thin plate of SUS, SK, Al, Ti, a ceramic thin plate, a glass plate, a resin plate, whose main component is a metal oxide of alumina, magnesia, or silica, Alternatively, it can be made low-reflective and black when formed on a metal light-shielding film formed on the surface of a substrate such as a resin film, and is effectively used as a black coating film with excellent slidability, water repellency and UV resistance can do.
- DLC diamond-like carbon
- the surface of the base material forming the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film is made uneven, the surface irregularity of the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film can be further increased, A matte effect can also be obtained.
- the base material is a thin metal plate, a ceramic thin plate or glass plate mainly composed of a metal oxide such as alumina, magnesia, or silica
- the specified surface irregularities can be obtained by etching, nanoimprinting, or mat processing using shot material. Can be formed. In the case of mat processing, mat processing using sand as a shot material is common, but the shot material is not limited to this.
- a resin film or a resin plate is used as a base material, it is effective to make the base material surface uneven by the above method.
- the method for forming the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film of the present invention is not particularly limited, and is a vacuum deposition method, an ion beam assisted deposition method, a gas cluster ion beam assisted deposition method, Ion plating method, ion beam sputtering method, magnetron sputtering method, bias sputtering method, ECR (Electron Cyclotron Resonance) sputtering method, radio frequency (RF) sputtering method, thermal CVD (Chemical Vapor Deposition) method, plasma CVD method, photo CVD method A known method such as the above can be appropriately employed. Especially, it is preferable to manufacture by a sputtering method. By manufacturing by a sputtering method, a diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film having high adhesion can be formed on a substrate.
- the manufacturing apparatus by sputtering method is not specifically limited,
- the winding type sputtering apparatus shown in FIG. 5 can be used.
- a roll-shaped resin film substrate 11 is set on an unwinding roll 12, and after the inside of the vacuum chamber 14 in the film forming chamber is evacuated by a vacuum pump 13 such as a turbo molecular pump, the film is unloaded from the unwinding roll 12.
- 11 is passed through the surface of the cooling can roll 15 and taken up by the take-up roll 16.
- Two magnetron cathodes 17 are installed on the opposite side of the surface of the cooling can roll 15, and a target 18 as a film raw material is attached to each cathode.
- the targets 18 installed on the two magnetron cathodes 17 are a titanium carbide sintered body target and a carbon sintered body target, first, on the titanium carbide sintered body target with respect to the transport direction of the resin film substrate 11, A film is formed, and then a film is formed on the carbon sintered compact target.
- the film transport unit including the unwinding roll 12 and the winding roll 16 is separated from the vacuum chamber 14 of the film forming chamber by a partition wall 19.
- the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film of the present invention uses a titanium sintered body and a carbon sintered body, or a titanium carbide sintered body and a carbon sintered body target. It is manufactured by performing sputtering film formation under gas pressure, and as shown in FIG. 7, high-quality titanium oxide having the above composition and structure, or diamond-like carbon combined with titanium carbide oxide ( DLC) gradient structure black coating film. Further, by forming protrusions on the surface, low reflection can be achieved on the film surface by the light scattering effect.
- a dual magnetron cathode is used for the sputtering cathode, and the film gas pressure is changed to incline the composition with respect to the film thickness direction. A structure with a mark is obtained.
- This dual magnetron cathode is arranged so that the extended surfaces of the surface of the target of the two magnetrons are located on substantially the same plane.
- sputtering film formation is performed at a film forming gas pressure of 1.5 Pa or more using a titanium sintered body and a carbon sintered body target, and a titanium carbide sintered body and a carbon sintered body, Ti, O, and C are changed.
- the main component is C / Ti atomic number ratio of 2.0 to 30.0, O / Ti atomic ratio is 0.8 to 2.2, and the atomic ratio is continuous in the film thickness direction.
- the structure can be obtained and a diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film having protrusions on the film surface can be obtained.
- DLC diamond-like carbon
- a sintering aid is often added to improve the sintering density of a sputtering target used as a raw material for sputtering film formation.
- the sintered compact target used when forming the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film of the present invention includes Fe, Ni, Co, Zn, Cu, Mn, In, Sn, Nb, Ta, and the like.
- An element can be added as a sintering aid as long as the characteristics of the black coating film of the present invention are not impaired.
- the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film is formed by using only an inert gas mainly containing argon or helium without supplying oxygen gas as a film forming gas. It can also be manufactured.
- oxygen contained in the sintered body target and / or oxygen in the residual gas in the sputtering film forming chamber is effectively used as the oxygen in the film.
- the oxygen contained in the sintered compact target and the oxygen in the residual gas in the sputtering film forming chamber are very small.
- the film forming gas pressure is increased, the ratio of taking oxygen in the film forming chamber into the film increases.
- the film is sufficient.
- oxygen is not contained, and in that case, the film forming gas pressure is set to 1.5 Pa or more, so that the black coating film can be obtained by sufficiently containing oxygen.
- the film formation method using oxygen contained in the sintered compact target and oxygen in the residual gas in the sputtering film formation chamber is an extremely effective method for forming a uniform color over a large area.
- a normal method of forming a film at a normal gas pressure by supplying oxygen gas if the supply of oxygen gas is not uniform, in the case of large-area film formation, it is caused by unevenness of oxygen content in the film. And uneven color.
- the film formation method that uses oxygen contained in the sintered compact target and oxygen in the residual gas in the sputtering film formation chamber has oxygen uniformly on the film formation surface. Uneven taste is less likely to occur.
- the film-forming temperature differs depending on the type of substrate and is difficult to specify. However, if it is a metal thin plate, a ceramic thin plate or glass plate mainly composed of a metal oxide such as alumina, magnesia, or silica, it is 400 ° C. or less, for example. If it is a resin film, it can be 300 degrees C or less, for example.
- Substrate (B) As the substrate (B), a metal thin plate of stainless steel, SK (carbon steel), Al, Ti, a ceramic thin plate such as alumina, magnesia, silica, zirconia, a glass plate, a resin plate, or a resin film can be used. Among them, it is preferable to use a resin film in order to realize a lightweight black light shielding plate.
- the resin film is preferably one kind selected from polyimide, polyamideimide, polyetheretherketone, polyethylene terephthalate, polyphenylene sulfide, polyethylene naphthalate, polyethersulfone, and polycarbonate.
- the thickness of the resin film is preferably 5 to 200 ⁇ m, more preferably 10 to 150 ⁇ m, and most preferably 20 to 125 ⁇ m.
- a resin film thinner than 5 ⁇ m is not preferred because it is difficult to handle due to poor handling properties, and surface defects such as scratches and creases are easily attached to the film. If the resin film is thicker than 200 ⁇ m, a plurality of light-shielding blades cannot be mounted on a diaphragm device or a light amount adjusting device that is becoming smaller in size, which is inappropriate for some applications.
- Metal light shielding film (C) The metal light-shielding film is formed on one side or both sides of the substrate, and contains one or more elements selected from titanium, tantalum, tungsten, cobalt, nickel, niobium, iron, zinc, copper, aluminum, or silicon.
- a metal material having a main component can be used. Among these, metal materials such as Ti, Ni, Cu, Al, or NiTi alloy are preferable.
- nitrides, carbides, carbonitrides, carbide oxides, nitride oxides, and carbonitrides of these metals can be used.
- metal carbide materials such as titanium carbide, tungsten carbide, and molybdenum carbide are preferable because they have excellent oxidation resistance in a high temperature environment and good heat resistance.
- titanium carbide is particularly preferable because the surface has a relatively high degree of blackness and excellent low reflectivity, and the effect of blackening is increased.
- the titanium carbide oxide film can be used as a metal light shielding film having excellent heat resistance.
- the metal light-shielding film is formed by sputtering and may be formed under a gas pressure generally used such as 0.2 to 0.8 Pa.
- Ar gas in which oxygen is slightly mixed may be used as the sputtering gas as long as the characteristics of the black light shielding plate can be satisfied.
- the bond between an organic resin film and an inorganic metal film is weak.
- the metal light-shielding film of the present invention is formed on the surface of the resin film.
- it is effective to increase the film surface temperature during film formation.
- the glass transition point and decomposition temperature are exceeded when the temperature is raised to 130 ° C. or higher, such as PET, so the surface temperature of the resin film during film formation is as low as possible.
- Black light shielding plate The structure of the black light shielding plate of the present invention is shown in FIGS. On one side or both sides of the substrate 1 selected from a resin film, a resin plate, a metal thin plate, or a ceramic thin plate, a metal light-shielding film 3 having a film thickness of 40 nm or more and the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film 2 are sequentially formed. It is a formed structure. Here, this is referred to as a first black light shielding plate.
- DLC diamond-like carbon
- the metal light shielding film 3 having a film thickness of 20 nm or more and the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film 2 are formed on one surface or both surfaces of the coloring substrate 1a.
- DLC diamond-like carbon
- the average optical density in the visible region that is, in the wavelength range of 380 to 780 nm is larger than 4.0
- the average regular reflectance on the surface of the black coating film in the wavelength range of 380 to 780 nm is 0.8% or less.
- An optical member can be realized.
- the average optical density is greater than 4.0, the transmittance is almost zero, indicating complete light shielding properties.
- the optical density (OD) is a function of transmittance: T (%) represented by the following formula (1).
- the regular reflectance of the surface of the black coating film represents the reflectance of light reflected from the surface at an angle equal to the incident angle of incident light according to the law of reflection.
- first black light shielding plate and the second black light shielding plate will be described in detail.
- a resin film, a resin plate, a metal thin plate, a ceramic thin plate, or the like is selected as the substrate.
- a resin film is preferable.
- the resin film examples include polyimide (PI), polyamideimide (PAI), polyetheretherketone (PEEK), polyethylene terephthalate (PET), polyphenylene sulfide (PPS), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (A film made of one or more materials selected from PES) and polycarbonate (PC), and a film having an acrylic hard coat on the surface of these films can be used.
- PI polyimide
- PAI polyamideimide
- PEEK polyetheretherketone
- PET polyethylene terephthalate
- PPS polyphenylene sulfide
- PEN polyethylene naphthalate
- PC polycarbonate
- a metal light-shielding film having a film thickness of 40 nm or more must be formed on the surface in order to have complete light-shielding properties.
- the thickness of the metal light shielding film is preferably 40 to 200 nm, more preferably 70 to 150 nm. If the film thickness is greater than 200 nm, it takes a long time to form the metal light-shielding film, which is not preferable because the manufacturing cost increases or the necessary film forming material increases and the material cost increases.
- the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film of the present invention After forming the metal light shielding film, it is necessary to form the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film of the present invention. As a result, it is possible to realize a black light-shielding plate that is excellent in lightness and has sufficient light-shielding properties and blackness, low reflectivity, slidability, water repellency, and ultraviolet resistance.
- the film thickness of the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film formed on such a substrate is 20 nm or more. Furthermore, 40 nm or more, 100 nm or more are preferable, More preferably, it is 150 nm or more.
- the film thickness of the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film is less than 20 nm, the average optical density at wavelengths of 380 to 780 nm is greater than 4.0, and complete light-shielding properties can be obtained, but the diamond-like carbon (DLC) gradient
- the average regular reflectance on the surface of the structural black coating film exceeds 5%, and the reflectance becomes high.
- the film thickness exceeds 200 nm, a completely light-shielding black coating film can be obtained, but there arises a problem that the sputtering time becomes long and the cost becomes high.
- the brightness (hereinafter referred to as L * ) of the black light shielding plate in which the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film is formed on the surface of the metal light shielding film is preferably 25 to 45, more Preferably it is 40 or less.
- the L * value represents the lightness (monochrome degree) represented by the CIE color system of the color, is obtained from the spectral reflectance in the visible light range, and in order to make the L * value less than 25, Since the film thickness of the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film exceeds 200 nm, the blackness becomes higher, the reflection can be reduced, and complete light-shielding properties can be obtained, but the sputtering time becomes longer, The problem of high costs arises.
- the regular reflectance can be reduced, that is, the effect of matting can be brought about. Therefore, it becomes a preferable optical member.
- the surface roughness (arithmetic average height Ra) of the black coating film is 0.2 to 0.7 ⁇ m
- the average regular reflectance of the black coating film surface at a wavelength of 380 to 780 nm is 0.8% or less. It is preferable because a black shading plate with very low reflection can be realized.
- the arithmetic average height Ra is also called arithmetic average roughness
- the reference length is extracted from the roughness curve in the direction of the average line, and the absolute value of the deviation from the average line of the extracted portion to the measurement curve is calculated. It is a value obtained by adding up and averaging.
- the irregularities on the surface of the base material can be formed into predetermined irregularities by nanoimprinting or mat processing using a shot material.
- mat processing mat processing using sand as a shot material is common, but the shot material is not limited to this.
- the resin film when a resin film is used as the substrate, the resin film is soft, and thus is easily deformed by the influence of the stress of the film formed on the surface. In order to avoid this, it is effective to form films having the same configuration and the same film thickness on both sides of the resin film symmetrically on the film.
- the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating with the same composition and the same film thickness on both surfaces (on the metal light-shielding film) A black light shielding plate obtained by forming a film is preferable because it is less deformed.
- the second black light-shielding plate of the present invention is a metal light-shielding film having a thickness of 20 nm or more on one side or both sides of a colored resin film as a base material 1.
- the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film 2 is formed on the surface of the metal light-shielding film.
- the colored resin film is preferably colored black, brown or black brown.
- the colored resin film include polyimide (PI), polyamideimide (PAI), polyetheretherketone (PEEK), polyethylene terephthalate (PET), polyphenylene sulfide (PPS), polyethylene naphthalate (PEN), and polyethersulfone.
- PI polyimide
- PAI polyamideimide
- PEEK polyetheretherketone
- PET polyethylene terephthalate
- PPS polyphenylene sulfide
- PEN polyethylene naphthalate
- PES polyethersulfone
- a film composed of one or more materials selected from polycarbonate (PC) is used as a base material, and black particles such as carbon black, titanium black, and aniline black are contained inside to reduce transmittance. Film can be used.
- the colored resin film preferably has a light transmittance of 1% or less at a wavelength of 380 to 780 nm, more preferably 0.1% or less.
- the thickness of the colored resin film is preferably in the range of 20 to 200 ⁇ m, more preferably 30 to 150 ⁇ m, and most preferably 50 to 125 ⁇ m.
- a colored resin film thinner than 20 ⁇ m is not preferable because it has poor handling properties and is difficult to handle, is susceptible to surface defects such as scratches and creases, and has low rigidity. If the colored resin film is thicker than 200 ⁇ m, it is not preferable because a plurality of light shielding blades cannot be mounted on a shutter blade device that is becoming smaller in size, and it becomes unsuitable depending on the application.
- the colored resin film is not transparent, the light transmittance at a wavelength of 380 to 780 nm in the visible light region is lower than that of a transparent resin plate or a transparent resin film having high transparency, and the metal formed on the substrate.
- the film thickness of the light shielding film and the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film can be made thinner than that of the first black light shielding plate.
- the thickness of the metal light-shielding film formed on the colored resin film is preferably in the range of 20 to 200 nm, more preferably 30 to 100 nm.
- the optical density at a wavelength of 380 to 780 nm of the black light-shielding plate is 4 even when the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film formed on the metal light-shielding film is formed with a thickness of 200 nm.
- DLC diamond-like carbon
- the film thickness of the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film is preferably in the range of 20 to 200 nm, more preferably 50 to 150 nm.
- the thickness of the black coating film is 20 nm or less, the lightness (L * value) of the black light-shielding plate is increased even when a colored resin film having a light transmittance of 380 to 780 nm and a light transmittance of 0.1% or less is used.
- the film thickness exceeds 200 nm, the lightness (L * value) of the black light-shielding plate is very low, but the film formation rate of the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film is low, so the sputtering time.
- the manufacturing cost increases, and as a manufacturing problem, the processing start time of one batch is shifted from batch to batch, and stable routineization cannot be performed.
- the L * value of a black light shielding plate formed by forming a metal light shielding film and a diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film on a colored resin film is preferably 25 to 45, more preferably 25 to 45. 40.
- the L * value of the black light-shielding plate is less than 25, the blackness becomes higher and the reflection is reduced and complete light-shielding properties are obtained, but the film thickness of the black coating film exceeds 200 nm. Therefore, the problem that sputtering time becomes long and cost becomes high arises.
- the L * value exceeds 45 the blackness is insufficient, and there is a problem that the regular reflectance on the surface of the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film increases, which is not preferable.
- the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film of the present invention can be applied as a surface coating film of an optical member, and the black light shielding plate does not cause end face cracks. It can be used as a shutter blade for digital cameras and digital video cameras by punching into a specific shape.
- the present invention is described in detail below using examples.
- Titanium metal, titanium carbide, and carbon target were each prepared by hot press sintering using powder. Furthermore, metal targets such as a NiTi target (containing 3 wt% Ti), a Cu target, and an Al target were also prepared using the melt casting method.
- Metallic titanium (purity 4N, 64 ⁇ 600 ⁇ 6 mmt) and carbon sintered body target (purity 4N, 64 ⁇ 600 ⁇ 6 mmt), or titanium carbide (purity 2N, 64 ⁇ 600 ⁇ 6 mmt) and carbon sintered body target was used to prepare a diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film by dual magnetron sputtering or double magnetron sputtering.
- the composition of the membrane was adjusted by changing the deposition gas pressure in the case of a dual magnetron cathode and changing the input power and gas pressure at each cathode in the case of a double magnetron cathode.
- a diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film by sputtering was produced by the following procedure.
- the sputtering target was attached to a dual magnetron cathode or a double magnetron cathode of a take-up magnetron sputtering apparatus, and a substrate was attached so as to face the target.
- a titanium metal target and a carbon sintered compact target, or a titanium carbide sintered compact target and a carbon sintered compact target are arrange
- the distance between the target and the substrate is 75 mm, and when the degree of vacuum in the chamber reaches 2 ⁇ 10 ⁇ 4 to 1 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa, Ar gas having a purity of 99.9999% is introduced into the chamber.
- the gas pressure was 0.3 to 8.0 Pa.
- AC power was 1000 to 2000 W
- the target input DC power density was 0.7 to 5.2 W / cm 2 to generate plasma.
- a film having a predetermined film thickness was formed on the substrate while the substrate was running without heating the substrate.
- the regular reflectance of light of the black coating film refers to the reflectance of light reflected from the surface at an angle equal to the incident angle of incident light according to the law of reflection. The incident angle was measured at 5 °.
- the parallel light transmittance means a parallel component of light rays that pass through the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film, and is expressed by the following equation.
- TEM high-resolution transmission electron microscope
- Diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film obtained by using Micro Laser Raman (SENTERRA) manufactured by Bruker Optics The mixed state of sp2-bonded carbon and sp3-bonded carbon of the component of the carbon in the inside was investigated. From the Raman spectrum, the Raman peaks of sp2-bonded carbon and sp3-bonded carbon derived from carbon were evaluated by performing peak fitting with a Gaussian waveform.
- the sputtering film formation was performed in the same manner as in Example 1 except that the film formation gas pressure was set to 3.0 Pa.
- the measurement results of the film properties are shown in Table 1.
- the sputtering film formation was performed in the same manner as in Example 1 except that the film formation gas pressure was 6.0 Pa.
- the measurement results of the film properties are shown in Table 1.
- the sputtering film formation was performed in the same manner as in Example 1 except that the AC power was maintained at 2000 W and the film formation gas pressure was 8.0 Pa.
- the measurement results of the film properties are shown in Table 1.
- Example 1 Sputter deposition was performed in the same manner as in Example 1 except that the AC power was maintained at 2000 W and the deposition gas pressure was 1.4 Pa. The measurement results of the produced film characteristics are shown in Table 1.
- Example 1 to 4 the film was formed by introducing only Ar gas at a film forming gas pressure of 1.5 to 8.0 Pa. As shown in Table 1, the composition in the film thickness direction was C / Ti atomic ratio. It was 2.05 to 29.00. On the other hand, the O / Ti atomic ratio was 0.80 to 2.20. In each of Examples 1 to 4, the C / Ti atomic ratio and the O / Ti atomic ratio were low on the substrate side and high on the film surface side.
- the average specular light reflectance at a wavelength of 380 to 780 nm was as low as 10.8 to 15.1%, and a black film having an average transmittance of 21.8 to 53.4% was obtained.
- the carbon bonding state in the film was a mixture of sp2 bonded carbon and sp3 bonded carbon.
- the dynamic friction coefficient of the film surface was 0.10 or less.
- the contact angle with respect to water was 96 to 115 ° and 90 ° or more for any film, indicating excellent water repellency.
- the arithmetic average height Ra of the film surface was 0.92 to 3.01 nm, and irregularities were formed on the film surface.
- Such a film is very useful as a surface coating film for shutter blades because it is black and has a low average specular reflectance, a very small coefficient of dynamic friction, and excellent water repellency and UV resistance. .
- Comparative Example 1 in which sputtering film formation was performed under the conditions of AC power 2000 W and gas pressure 1.4 Pa, the C / Ti atomic ratio was 1.58 to 5.10 as compared with the films of Examples 1 to 4.
- the O / Ti atomic ratio was as low as 0.53 to 0.75, and the film color was brown.
- the average regular reflectance at wavelengths of 380 to 780 nm was 19.4%, which was higher than those of Examples 1 to 4, and the average transmittance was 19.7%, which was smaller.
- the surface roughness (Ra) of the film was 0.75 nm, which was smaller than Example 1 and flat.
- the contact angle with water was 85 °, which was small compared to Examples 1 to 4, and the coefficient of dynamic friction was as large as 0.14.
- the UV resistance was good with no discoloration as in Examples 1 to 4.
- Example 1 Except for using a titanium carbide target and a sintered carbon target as a target combination, the AC power value, the deposition gas pressure, the duty ratio at the dual magnetron cathode, and the film thickness were the same as in Example 1. A film was formed on top. The measurement results of the film properties are shown in Table 1.
- the AC power value, the deposition gas pressure, the duty ratio at the dual magnetron cathode, and the film thickness were the same as in Example 2, and the glass substrate A film was formed on top.
- the measurement results of the film properties are shown in Table 1.
- the film forming gas pressure, the duty ratio at the dual magnetron cathode, and the film thickness were the same as in Example 3, and the film was formed on the glass substrate. Formed.
- the measurement results of the film properties are shown in Table 1.
- Example 2 Sputter deposition was performed in the same manner as in Example 5 except that the AC power was maintained at 2000 W and the deposition gas pressure was 1.4 Pa. The measurement results of the film properties are shown in Table 1.
- Example 3 A sputtering film was formed in the same manner as in Example 5 except that the AC power was maintained at 1000 W and the film forming gas pressure was 8.0 Pa. The measurement results of the film properties are shown in Table 1.
- the C / Ti atom number ratio in the film was 2.05 to 30.00, and the O / Ti atom number ratio was 0.80 to 2.10.
- the Ti atom number ratio was low on the substrate side and high on the film surface side, and the O / Ti atom number ratio was low on the substrate side and high on the film surface side.
- An average regular reflectance at a wavelength of 380 to 780 nm was as low as 10.6 to 16.9%, and a black film having an average transmittance of 22.4 to 34.6% was obtained.
- the surface roughness (Ra) of the film was 3.42 to 4.11 nm, and irregularities were formed on the film surface.
- the carbon bonding state in the film was confirmed to be a mixture of sp2-bonded carbon and sp3-bonded carbon.
- the dynamic friction coefficient of the film surface was 0.10 or less, and the contact angle with water was 98 to 124 ° and 90 ° or more for all films, indicating that the film was excellent in water repellency.
- Such a film is very useful as a surface coating film for shutter blades because it is black and has a low average specular reflectance, a very small coefficient of dynamic friction, and excellent water repellency and UV resistance. .
- the C / Ti atom number ratio in the film is 1.95 to 18.70, compared with the films of Examples 5 to 7 formed at a gas pressure of 1.5 Pa or more, and the O / Ti atom ratio.
- the average regular reflectance at wavelengths of 380 to 780 nm was as high as 18.6%, and the average transmittance was as low as 18.9%.
- the surface roughness (Ra) of the film was 0.78 nm, which was smaller than Example 1 and was flat.
- the contact angle with water was 88 °, which was smaller than those in Examples 5 to 7, and the dynamic friction coefficient was as large as 0.17.
- the UV resistance was good with no discoloration as in Examples 5-7.
- Comparative Example 3 As can be seen from Table 1, the C / Ti atomic number ratio in the film was 4.37 to 31.20, and the O / Ti atomic number ratio was 1.78 to 2.28.
- the film surface portion was higher than ⁇ 7, the average regular reflectance was low, and the average transmittance was high.
- the film surface was uneven and the arithmetic average height Ra was large, the kinetic friction coefficient and water repellency were inferior because the convex portion had a rounded shape.
- the average regular reflectance is high, the blackness is low, the contact angle with water is small, and the dynamic friction coefficient is high.
- Comparative Example 3 the optical characteristics are good, but the contact angle is small. Since the coefficient of dynamic friction is also high, it was not suitable as a surface coating film for shutter blade materials.
- the target type and film forming gas pressure were prepared in the same manner as in Example 3 except that the thickness of the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film was 20 nm.
- the measurement results of the film properties are shown in Table 1.
- the C / Ti atomic ratio in the film is 2.96 to 24.3 and the O / Ti atomic ratio is 0.95 to 1.55. Both the C / Ti atomic ratio and the O / Ti atomic ratio are on the film surface. Got higher on the side.
- a black film having an average regular reflectance of 17.8% and an average transmittance of 48.6% at a wavelength of 380 to 780 nm of the obtained diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film wavelength was obtained.
- the surface roughness (Ra) of the film was 0.84 nm, and irregularities were formed on the film surface.
- the carbon bonding state in the film was confirmed to be a mixture of sp2-bonded carbon and sp3-bonded carbon.
- the dynamic friction coefficient of the film surface was 0.09, the contact angle with water was 91 °, and it was found that water repellency was excellent.
- Such a film is very useful as a surface coating film for shutter blades because it is black and has a low average specular reflectance, a very small coefficient of dynamic friction, and excellent water repellency and UV resistance. .
- Example 4 The target type and deposition gas pressure were prepared in the same manner as in Example 3 except that the thickness of the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film was 17 nm.
- the measurement results of the film properties are shown in Table 1.
- the C / Ti atomic ratio in the film was 3.04 to 21.5, the O / Ti atomic ratio was 0.62 to 0.79, and the O / Ti atomic ratio was lower than that in Example 3. .
- the obtained diamond-like carbon (DLC) graded black coating film has an average regular reflectance of 21.4% and an average transmittance of 52.3% at a wavelength of 380 to 780 nm, which is higher than that of Example 3. became.
- the color of the obtained film was brown.
- the surface roughness (Ra) of the film was 0.78 nm, and irregularities were formed on the film surface.
- the bonding state of carbon in the film was confirmed to be a mixture of sp2-bonded carbon and sp3-bonded carbon.
- the dynamic friction coefficient of the film surface was 0.09, and the contact angle with water was 84 °. Furthermore, there was no discoloration of the film after the UV resistance test. Therefore, the dynamic friction coefficient and ultraviolet resistance are the same as in Example 3, but the film of Comparative Example 4 having a small contact angle with water, a brown film color, and a high average regular reflectance and a high average transmittance is low in reflection and It is inappropriate as a surface coating film for shutter blades where black is desired.
- the target type and film forming gas pressure were prepared in the same manner as in Example 7 except that the thickness of the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film was 20 nm.
- the measurement results of the film properties are shown in Table 1.
- the C / Ti atomic ratio in the film is 2.38 to 29.4 and the O / Ti atomic ratio is 0.88 to 1.45. Both the C / Ti atomic ratio and the O / Ti atomic ratio are on the film surface. Got higher on the side.
- a black film having an average regular reflectance of 16.2% and an average transmittance of 49.1% at a wavelength of 380 to 780 nm of the obtained diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film wavelength was obtained.
- the surface roughness (Ra) of the film was 0.93 nm, and irregularities were formed on the film surface.
- the carbon bonding state in the film was confirmed to be a mixture of sp2-bonded carbon and sp3-bonded carbon.
- the dynamic friction coefficient of the film surface was 0.10, the contact angle with water was 93 °, and it was found that water repellency was excellent.
- Such a film is very useful as a surface coating film for shutter blades because it is black and has a low average specular reflectance, a very small coefficient of dynamic friction, and excellent water repellency and UV resistance. .
- Example 5 The target type and film forming gas pressure were prepared in the same manner as in Example 7 except that the film thickness of the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film was 17 nm.
- the measurement results of the film properties are shown in Table 1.
- the C / Ti atomic ratio in the film was 2.21 to 27.3, the O / Ti atomic ratio was 0.52 to 0.70, and the O / Ti atomic ratio was lower than that in Example 7. .
- the obtained diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film had an average regular reflectance of 20.7% and an average transmittance of 50.4% at a wavelength of 380 to 780 nm, both of which were higher than those of Example 7. became.
- the color of the obtained film was brown.
- the surface roughness (Ra) of the film was 0.74 nm, and irregularities were formed on the film surface.
- the bonding state of carbon in the film was confirmed to be a mixture of sp2-bonded carbon and sp3-bonded carbon.
- the dynamic friction coefficient of the film surface was 0.09, and the contact angle with water was 87 °. Furthermore, there was no discoloration of the film after the UV resistance test. Therefore, the dynamic friction coefficient, water repellency, and UV resistance are the same as in Example 7, but the film of Comparative Example 5 having a brown film color and high average regular reflectance and high average transmittance is low reflective and black. It is unsuitable as a surface coating film for a shutter blade material for which water repellency is desired.
- a titanium target and a sintered carbon target were used as the sputtering target, and the cathode system used for film formation was changed to a double magnetron cathode.
- Film formation was performed with an input power density of the titanium target of 5.2 W / cm 2 and an input power density of the carbon sintered body target of 1.3 W / cm 2 .
- the film thickness was about 200 nm, the film forming gas pressure was 1.5 Pa, and a diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film was formed on a glass substrate.
- the measurement results of the film properties are shown in Table 2.
- the C / Ti atomic ratio in the film was 2.32 to 7.50, which was higher on the film surface side. Further, the O / Ti atomic ratio was 0.85 to 0.96, and the O / Ti atomic ratio was higher on the film surface side.
- the average regular reflectance at a wavelength of 380 to 780 nm of the obtained diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film was 17.6%.
- a black film having an average transmittance of 35.0% was obtained.
- the surface roughness (Ra) of the film was 0.99 nm, and irregularities were formed on the film surface.
- the bonding state of carbon in the film was confirmed to be a mixture of sp2-bonded carbon and sp3-bonded carbon.
- the dynamic friction coefficient of the film surface was 0.10.
- the contact angle with water was 93 °, and it was found that the water repellency was excellent.
- the film of Example 10 which is black and has a low average regular reflectance, a very small dynamic friction coefficient, and excellent water repellency and UV resistance, is very useful as a surface coating film for shutter blade materials.
- a diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film was produced on a glass substrate under the same conditions as in Example 10 except that the film forming gas pressure was 6.0 Pa.
- the measurement results of the film properties are shown in Table 2.
- the C / Ti atom number ratio in the film was 2.69 to 21.53, which was higher on the film surface side.
- the O / Ti atomic ratio was 1.25 to 1.94, and the O / Ti atomic ratio was higher on the film surface side.
- the obtained diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film had a wavelength of 380 to 780 nm with an average regular reflectance of 14.2%, and a black film with an average transmittance of 47.1% was obtained. .
- the surface roughness (Ra) of the film was 2.77 nm, and irregularities were formed on the film surface.
- the bonding state of carbon in the film was confirmed to be a mixture of sp2-bonded carbon and sp3-bonded carbon.
- the dynamic friction coefficient of the film surface was 0.10, the contact angle with water was 108 °, and it was found that water repellency was excellent. Furthermore, there was no discoloration of the film after the UV resistance test.
- Such a film of Example 11 which is black and has a low average specular reflectance, a very small dynamic friction coefficient, and excellent water repellency and UV resistance is very useful as a surface coating film of a shutter blade material.
- a diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film was produced on a glass substrate in the same manner as in Example 10 except that the gas pressure was changed to 8.0 Pa.
- the measurement results of the film properties are shown in Table 2.
- the C / Ti atomic ratio in the film was 4.28 to 28.70, which was higher on the film surface side.
- the O / Ti atomic ratio was 1.64 to 2.20, and the O / Ti atomic ratio was higher on the film surface side.
- the resulting diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film obtained a black film having an average regular reflectance of 12.7% and an average transmittance of 50.3% at a wavelength of 380 to 780 nm.
- the surface roughness (Ra) of the film was 3.17 nm, and uneven projections were formed on the film surface.
- the bonding state of carbon in the film was confirmed to be a mixture of sp2-bonded carbon and sp3-bonded carbon.
- the dynamic friction coefficient of the film surface was 0.08, the contact angle with water was 120 °, and it was found that water repellency was excellent. Furthermore, there was no discoloration of the film after the UV resistance test.
- Example 6 A diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film was produced in the same manner as in Example 10 except that the film forming gas pressure was changed to 0.3 Pa, in the same manner as in Example 10.
- the measurement results of the film properties are shown in Table 2.
- the C / Ti atomic ratio in the film was 0.95 to 10.52, which was higher on the film surface side.
- the O / Ti atom number ratio was 0.45 to 0.62, which was higher on the film surface side as in the C / Ti atom number ratio.
- the O / Ti atomic ratio was smaller than that in Example 10.
- the average regular reflectance at a wavelength of 380 to 780 nm of the obtained diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film was 24.5%, and the average transmittance was 4.5%. Compared to Example 10, the average regular reflectance was high and the average transmittance was low.
- the film color was yellow or brown and was not black.
- the surface roughness (Ra) of the film was 0.74 nm, which was smaller than that of Example 10, and the film surface was flat.
- the bonding state of carbon in the film was confirmed to be a mixture of sp2-bonded carbon and sp3-bonded carbon.
- the dynamic friction coefficient of the film surface was 0.28, which was larger than that of Example 10.
- the contact angle with water was less than 90 °, indicating that the water repellency was poor.
- the film of Comparative Example 6 is low reflection and black and has low dynamic friction. It is inappropriate as a surface coating film for a shutter blade material for which a coefficient is desired.
- Example 7 A diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film was produced in the same manner as in Example 10 except that the film forming gas pressure was changed to 1.4 Pa. The measurement results of the film properties are shown in Table 2.
- DLC diamond-like carbon
- the C / Ti atomic ratio in the film was 1.48 to 15.88, which was higher on the film surface side. Further, the O / Ti atom number ratio was 0.67 to 0.78, which was higher on the film surface side as in the C / Ti atom number ratio. The O / Ti atomic ratio was smaller than that in Example 10.
- the average regular reflectance at a wavelength of 380 to 780 nm of the obtained diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film was 18.9%, and the average transmittance was 15.7%.
- the average regular reflectance was high and the average transmittance was low.
- the film color was yellow or brown and was not black.
- the surface roughness (Ra) of the film was 0.45 nm, which was smaller than that of Example 10, and the film surface was flat.
- the bonding state of carbon in the film was confirmed to be a mixture of sp2-bonded carbon and sp3-bonded carbon.
- the dynamic friction coefficient of the film surface was 0.13, which was larger than that of Example 10.
- the contact angle with water was less than 90 °, indicating that the water repellency was poor.
- the film of Comparative Example 7 is low in reflection and black and has low dynamic friction. It is inappropriate as a surface coating film for a shutter blade material for which a coefficient is desired.
- Example 8 A diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film was produced on a glass substrate in the same manner as in Example 12 except that the input power density of the target 2 was changed to 0.7 W / cm 2 .
- the measurement results of the film properties are shown in Table 2.
- the C / Ti atomic ratio in the film was 4.50 to 29.90, which was higher on the film surface side.
- the O / Ti atomic ratio was 1.84 to 2.38, and the O / Ti atomic ratio was higher on the film surface side.
- the resulting diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film had a black film having an average regular reflectance of 10.2% and an average transmittance of 52.7% at a wavelength of 380 to 780 nm.
- the surface roughness (Ra) of the film was 3.87 nm, and irregularities were formed on the film surface.
- the tip of the convex portion was rounder than that of Example 12.
- the carbon bonding state in the film was confirmed to be a mixture of sp2-bonded carbon and sp3-bonded carbon.
- the dynamic friction coefficient of the film surface was 0.17, and the contact angle with water was 88 °, which was inferior to that of Example 12.
- Film formation was performed in the same manner as in Example 10 except that the titanium carbide target and the carbon sintered body target were used as the sputtering target, and the film formation gas pressure, target input power density, and film thickness were the same.
- the measurement results of the film properties are shown in Table 2.
- the C / Ti atomic ratio in the film was 2.25 to 20.30, which was higher on the film surface side. Further, the O / Ti atomic ratio was 0.82 to 0.94, which was higher on the film surface side.
- the obtained diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film had a black film having an average regular reflectance of 15.6% and an average transmittance of 24.6% at a wavelength of 380 to 780 nm.
- the surface roughness (Ra) of the film was 1.24 nm, and irregularities were formed on the film surface.
- the bonding state of carbon in the film was confirmed to be a mixture of sp2-bonded carbon and sp3-bonded carbon.
- the dynamic friction coefficient of the film surface was 0.10, the contact angle with water was 103 °, and it was found that water repellency was excellent. Furthermore, there was no discoloration of the film after the UV resistance test.
- Example 13 Except that the film forming gas pressure was changed to 6.0 Pa, the target type, target input power density, and film thickness were formed in the same manner as in Example 13. The measurement results of the film properties are shown in Table 2.
- the C / Ti atomic ratio in the film was 2.75 to 28.60, which was higher on the film surface side. Further, the O / Ti atomic ratio was 1.15 to 2.05, which was higher on the film surface side.
- the resulting diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film obtained a black film having an average regular reflectance of 11.5% and an average transmittance of 38.6% at a wavelength of 380 to 780 nm.
- the surface roughness (Ra) of the film was 2.66 nm, and irregularities were formed on the film surface.
- the bonding state of carbon in the film was confirmed to be a mixture of sp2-bonded carbon and sp3-bonded carbon.
- the dynamic friction coefficient of the film surface was 0.08, the contact angle with water was 119 °, and it was found that water repellency was excellent. Furthermore, there was no discoloration of the film after the UV resistance test.
- Such a film of Example 14 which is black and has a low average specular reflectance, a very small dynamic friction coefficient, and excellent water repellency and UV resistance is very useful as a surface coating film for a shutter blade material.
- Example 9 A diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film was produced in the same manner as in Example 13 except that the film forming gas pressure was changed to 0.3 Pa, in the same manner as in Example 13.
- the measurement results of the film properties are shown in Table 2.
- the C / Ti atomic ratio in the film was 1.36 to 9.20, which was higher on the film surface side.
- the O / Ti atomic ratio was 0.35 to 0.52, which was higher on the film surface side as in the C / Ti atomic ratio.
- the O / Ti atomic ratio was small.
- the average regular reflectance at a wavelength of 380 to 780 nm of the obtained diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film was 21.6%, and the average transmittance was 8.7%. Compared to Example 13, the average regular reflectance was high and the average transmittance was low. The film color was yellow or brown and was not black. The surface roughness (Ra) of the film was 0.66 nm, which was smaller than that of Example 13, and the film surface was flat.
- the bonding state of carbon in the film was confirmed to be a mixture of sp2-bonded carbon and sp3-bonded carbon.
- the dynamic friction coefficient of the film surface was 0.21, which was larger than that of Example 13.
- the contact angle with water was less than 90 °, indicating that the water repellency was poor.
- Such a film color is not black, the average regular reflectance is high, the average transmittance is low, the dynamic friction coefficient is large, and the film of Comparative Example 9 having poor water repellency is low reflection and black and has a low dynamic friction coefficient. Is inappropriate as a surface coating film for a desired shutter blade material.
- Example 10 A diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film was produced in the same manner as in Example 13 except that the film forming gas pressure was changed to 1.4 Pa.
- the measurement results of the film properties are shown in Table 2.
- the C / Ti atom number ratio in the film was 1.88 to 27.62, which was higher on the film surface side.
- the O / Ti atomic ratio was 0.54 to 0.76, which was higher on the film surface side as in the C / Ti atomic ratio.
- the O / Ti atomic ratio was small.
- the average regular reflectance at a wavelength of 380 to 780 nm of the obtained diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film was 19.4%, and the average transmittance was 18.3%. Compared to Example 13, the average regular reflectance was high and the average transmittance was low. The film color was yellow or brown and was not black. The surface roughness (Ra) of the film was 0.76 nm, which was smaller than that of Example 13, and the film surface was flat.
- the bonding state of carbon in the film was confirmed to be a mixture of sp2-bonded carbon and sp3-bonded carbon.
- the dynamic friction coefficient on the film surface was 0.15, which was larger than that in Example 13.
- the contact angle with water was less than 90 °, indicating that the water repellency was poor.
- the film of Comparative Example 10 is low reflective and black and has a low dynamic friction coefficient. Is inappropriate as a surface coating film for a desired shutter blade material.
- the film was formed in the same manner as in Example 11 except that the input power density, film formation gas pressure, and target type of the target were the same. .
- the measurement results of the film properties are shown in Table 2.
- the C / Ti atomic ratio in the film was 2.96 to 24.30, which was higher on the film surface side. Further, the O / Ti atomic ratio was 0.95 to 1.55, which was higher on the film surface side.
- the resulting diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film obtained a black film having an average regular reflectance of 17.8% and an average transmittance of 48.6% at a wavelength of 380 to 780 nm.
- the surface roughness (Ra) of the film was 0.84 nm, and irregularities were formed on the film surface.
- the bonding state of carbon in the film was confirmed to be a mixture of sp2-bonded carbon and sp3-bonded carbon.
- the dynamic friction coefficient of the film surface was 0.09, the contact angle with water was 91 °, and it was found that water repellency was excellent. Furthermore, there was no discoloration of the film after the UV resistance test.
- the film of Example 15 which is black and has a low average regular reflectance, a very small dynamic friction coefficient, and excellent water repellency and UV resistance is very useful as a surface coating film for a shutter blade material.
- the film thickness of the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film was changed to 20 nm
- the film was formed in the same manner as in Example 14 except that the input power density, film formation gas pressure, and target type of the target were the same.
- the C / Ti atomic ratio in the film was 2.38 to 29.4, which was higher on the film surface side.
- the O / Ti atom number ratio was 0.88 to 1.45, which was higher on the film surface side.
- the resulting diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film obtained a black film having an average regular reflectance of 16.2% and an average transmittance of 49.1% at a wavelength of 380 to 780 nm.
- the surface roughness (Ra) of the film was 0.93 nm, and irregularities were formed on the film surface.
- the bonding state of carbon in the film was confirmed to be a mixture of sp2-bonded carbon and sp3-bonded carbon.
- the dynamic friction coefficient of the film surface was 0.10, the contact angle with water was 93 °, and it was found that water repellency was excellent. Furthermore, there was no discoloration of the film after the UV resistance test.
- the film of Example 16 which is black and has a low average regular reflectance, a very small dynamic friction coefficient, and excellent water repellency and UV resistance, is very useful as a surface coating film for a shutter blade material.
- Film formation was performed in the same manner as in Example 10 except that the input power density of the target 1 was changed to 3.9 W / cm 2 , and the film formation gas pressure, the target type, and the film thickness.
- the measurement results of the film properties are shown in Table 2.
- the C / Ti atomic ratio in the film was 2.79 to 22.53, which was higher on the film surface side. Further, the O / Ti atomic ratio was 1.15 to 2.06, which was higher on the film surface side.
- the resulting diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film had a black film having an average regular reflectance of 15.3% and an average transmittance of 30.0% at a wavelength of 380 to 780 nm.
- the surface roughness (Ra) of the film was 1.15 nm, and irregularities were formed on the film surface.
- the bonding state of carbon in the film was confirmed to be a mixture of sp2-bonded carbon and sp3-bonded carbon.
- the dynamic friction coefficient of the film surface was 0.10, the contact angle with water was 93 °, and it was found that water repellency was excellent. Furthermore, there was no discoloration of the film after the UV resistance test.
- Such a film of Example 17 which is black and has a low average specular reflectance, a very small dynamic friction coefficient, and excellent water repellency and UV resistance is very useful as a surface coating film of a shutter blade material.
- Film formation was performed in the same manner as in Example 13 except that the input power density of the target was changed to 3.9 W / cm 2 , and the film formation gas pressure, the target type, and the film thickness.
- the measurement results of the film properties are shown in Table 2.
- the C / Ti atom number ratio in the film was 2.68 to 21.53, which was higher on the film surface side. Further, the O / Ti atomic number ratio was 1.35 to 2.10, which was higher on the film surface side.
- the resulting diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film obtained a black film having an average regular reflectance of 14.1% and an average transmittance of 40.5% at a wavelength of 380 to 780 nm.
- the surface roughness (Ra) of the film was 1.27 nm, and irregularities were formed on the film surface.
- the bonding state of carbon in the film was confirmed to be a mixture of sp2-bonded carbon and sp3-bonded carbon.
- the dynamic friction coefficient of the film surface was 0.10.
- the contact angle with water was 95 °, and it was found that the water repellency was excellent.
- Such a film of Example 18 which is black and has a low average regular reflectance, a very small dynamic friction coefficient, and excellent water repellency and UV resistance is very useful as a surface coating film of a shutter blade material.
- Example 11 Film formation was performed in the same manner as in Example 10 except that the film thickness of the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film was changed to 17 nm, and the film formation gas pressure, target type, and target input power density were the same. .
- the measurement results of the film properties are shown in Table 2.
- the C / Ti atomic ratio in the film was 3.27 to 21.5, and the O / Ti atomic ratio was 0.43 to 0.69.
- the C / Ti atom number ratio and the O / Ti atom number ratio increased on the film surface side. Compared to Example 10, the O / Ti atomic ratio was small.
- the resulting diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film had an average regular reflectance of 22.5% at a wavelength of 380 to 780 nm and an average transmittance of 48.2%. Compared to Example 10, the average regular reflectance was high. Moreover, the film color was brown and not black. The surface roughness (Ra) of the film was 0.62 nm, which was smaller than that of Example 10, and the film surface was flat.
- the bonding state of carbon in the film was confirmed to be a mixture of sp2-bonded carbon and sp3-bonded carbon.
- the dynamic friction coefficient of the film surface was 0.10, the contact angle with water was 81 °, and it was found that the water repellency was poor.
- Such a film color is not black, the average regular reflectance is high, and the film of Comparative Example 11 having poor water repellency is not suitable as a surface coating film of a shutter blade material that is desired to be low reflection and black. is there.
- Example 12 Film formation was performed in the same manner as in Example 13 except that the film thickness of the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film was changed to 17 nm, and the film formation gas pressure, target type, and target input power density were the same. .
- the measurement results of the film properties are shown in Table 2.
- the C / Ti atomic ratio in the film was 2.91 to 23.40, and the O / Ti atomic ratio was 0.50 to 0.73.
- the C / Ti atom number ratio and the O / Ti atom number ratio increased on the film surface side. Compared to Example 13, the O / Ti atomic ratio was small.
- the average regular reflectance at a wavelength of 380 to 780 nm of the obtained diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film was 21.4%, and the average transmittance was 51.7%. Compared to Example 13, the average regular reflectance was high. Moreover, the film color was brown and not black. The surface roughness (Ra) of the film was 0.71 nm, which was smaller than that of Example 13, and the film surface was flat.
- DLC diamond-like carbon
- the bonding state of carbon in the film was confirmed to be a mixture of sp2-bonded carbon and sp3-bonded carbon.
- the dynamic friction coefficient of the film surface was 0.10, and the contact angle with water was 80 °.
- Such a film color is not black, the average regular reflectance is high, and the film of Comparative Example 12 having poor water repellency is not suitable as a surface coating film of a shutter blade material that is desired to be low reflection and black. is there.
- the substrate type is replaced with a SUS substrate having a thickness of 50 ⁇ m and a surface roughness (arithmetic average height Ra) of 0.25 ⁇ m, and diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film is formed on the surface of both surfaces of the substrate.
- the film of Example 1 was formed to a thickness of 20 nm. Table 3 shows the measurement results of the film characteristics.
- Example 19 When the film shown in Example 19 was formed, the surface thereof was black and exhibited low reflection characteristics. Further, both of the contact angles with water showed high water repellency, the coefficient of dynamic friction was 0.10 or less, and there was no deformation or discoloration due to ultraviolet irradiation, and an optical member having excellent water repellency and dynamic coefficient of friction could be obtained.
- the surface of the substrate is a diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film on both surfaces of the substrate.
- DLC diamond-like carbon
- Example 20 When the film shown in Example 20 was formed, the surface thereof was black and exhibited low reflection characteristics. Further, both of the contact angles with water showed high water repellency, the coefficient of dynamic friction was 0.10 or less, and there was no deformation or discoloration due to ultraviolet irradiation, and an optical member having excellent water repellency and dynamic coefficient of friction could be obtained.
- the film according to Example 1 was formed to a thickness of 20 nm in the same manner as in Example 19 except that the type of the substrate was changed to a Ti substrate having a thickness of 50 ⁇ m and a surface roughness (arithmetic average height Ra) of 0.23 ⁇ m. Produced.
- the film property evaluation is shown in Table 3.
- the film surface was black and exhibited low reflection characteristics.
- the contact angle with water showed high water repellency
- the coefficient of dynamic friction was 0.10 or less, and there was no deformation or discoloration due to ultraviolet irradiation, and the optical member was excellent in water repellency and dynamic coefficient of friction. .
- the film of Example 5 was formed to a thickness of 100 nm in the same manner as in Example 20, except that the type of substrate was changed to a Ti substrate having a thickness of 50 ⁇ m and a surface roughness (arithmetic average height Ra) of 0.23 ⁇ m. Produced.
- the film property evaluation is shown in Table 3.
- the film surface was black and exhibited low reflection characteristics.
- the contact angle with water showed high water repellency
- the coefficient of dynamic friction was 0.10 or less, and there was no deformation or discoloration due to ultraviolet irradiation, and the optical member was excellent in water repellency and dynamic coefficient of friction. .
- the film of Example 1 was formed to a thickness of 20 nm in the same manner as in Example 19 except that the type of substrate was changed to an Al substrate having a thickness of 50 ⁇ m and a surface roughness (arithmetic average height Ra) of 0.26 ⁇ m. Produced.
- the evaluation results of the film properties are shown in Table 3.
- Example 19 the surface was black and exhibited low reflection characteristics. Further, both of the contact angles with water showed high water repellency, the coefficient of dynamic friction was 0.10 or less, and there was no deformation or discoloration due to ultraviolet irradiation, and an optical member having excellent water repellency and dynamic coefficient of friction could be obtained.
- the film of Example 5 was formed to a thickness of 100 nm in the same manner as Example 20, except that the type of substrate was changed to an Al substrate having a thickness of 50 ⁇ m and a surface roughness (arithmetic average height Ra) of 0.26 ⁇ m. Produced.
- the evaluation results of the film properties are shown in Table 3.
- Example 20 the surface was black and exhibited low reflection characteristics. Further, both of the contact angles with water showed high water repellency, the coefficient of dynamic friction was 0.10 or less, and there was no deformation or discoloration due to ultraviolet irradiation, and an optical member having excellent water repellency and dynamic coefficient of friction could be obtained.
- the type of the substrate was changed to a polyimide film having a thickness of 38 ⁇ m and a surface roughness (arithmetic average height Ra) of 0.50 ⁇ m, and the film of Example 5 was formed to a thickness of 20 nm on the surface.
- Table 3 shows the measurement results of the film characteristics.
- the type of the substrate was changed to a polyimide film having a thickness of 50 ⁇ m and a surface roughness (arithmetic average height Ra) of 0.50 ⁇ m, and the film of Example 5 was formed to a thickness of 20 nm on the surface.
- the evaluation results of the film properties are shown in Table 3.
- the type of the substrate was changed to a polyimide film having a thickness of 75 ⁇ m and a surface roughness (arithmetic average height Ra) of 0.50 ⁇ m, and the film of Example 5 was formed to a thickness of 200 nm on the surface.
- Table 3 shows the measurement results of the film characteristics.
- the films of Examples 25 to 27 were both black in surface and exhibited low reflection characteristics. Further, both of the contact angles with water showed high water repellency, the coefficient of dynamic friction was 0.10 or less, and there was no deformation or discoloration due to ultraviolet irradiation, and an optical member having excellent water repellency and dynamic coefficient of friction could be obtained.
- the substrate was replaced with a PET film having a thickness of 38 ⁇ m and a surface roughness (arithmetic average height Ra) of 0.60 ⁇ m, and the film of Example 5 was formed on the surface thereof to a thickness of 20 nm.
- Table 3 shows the measurement results of the film characteristics.
- the substrate was replaced with a PET film having a thickness of 50 ⁇ m and a surface roughness (arithmetic average height Ra) of 0.60 ⁇ m, and the film of Example 5 was formed on the surface thereof to a thickness of 20 nm.
- Table 3 shows the measurement results of the film characteristics.
- the substrate was replaced with a PET film having a thickness of 75 ⁇ m and a surface roughness (arithmetic average height Ra) of 0.60 ⁇ m, and the film of Example 5 was formed on the surface thereof to a thickness of 200 nm.
- Table 3 shows the measurement results of the film characteristics.
- the films of Examples 28 to 30 both had a black surface and exhibited low reflection characteristics. Further, both of the contact angles with water showed high water repellency, the coefficient of dynamic friction was 0.10 or less, and there was no deformation or discoloration due to ultraviolet irradiation, and an optical member having excellent water repellency and dynamic coefficient of friction could be obtained.
- a titanium carbide film (film thickness: 100 nm) was formed as a first-layer metal light-shielding film on the surface of a polyimide film having an arithmetic average height (Ra) of 0.25 ⁇ m and a thickness of 38 ⁇ m. Then, as a second layer film on the surface of the metal light shielding film, the film of Example 1 was formed by 100 nm to produce a black light shielding plate. In both cases, the first film having the same film thickness and the second film having the same film thickness are formed symmetrically on both surfaces of the polyimide film, so that the film-like black shading plate without warping is formed. Was made. The measurement results of the characteristics are shown in Table 4.
- a titanium carbide film (film thickness: 100 nm) was formed as a first metal light-shielding film on the surface of a polyimide film having an arithmetic average height (Ra) of 0.25 ⁇ m and a thickness of 38 ⁇ m. Then, as a second layer film on the surface of the metal light shielding film, the film of Example 2 was formed by 103 nm to produce a black light shielding plate. In both cases, the first film having the same film thickness and the second film having the same film thickness are formed symmetrically on both surfaces of the polyimide film, so that the film-like black shading plate without warping is formed. Was made. The measurement results of the characteristics are shown in Table 4.
- a titanium carbide film (thickness: 100 nm) was formed as a first-layer metal light-shielding film on the surface of a polyimide film having an arithmetic average height (Ra) of 0.25 ⁇ m and a thickness of 38 ⁇ m. Then, as the second layer film on the surface of the metal light-shielding film, the film of Example 3 was formed to a thickness of 105 nm to produce a black light-shielding plate. In both cases, the first film having the same film thickness and the second film having the same film thickness are formed symmetrically on both surfaces of the polyimide film, so that the film-like black shading plate without warping is formed. Was made. The measurement results of the characteristics are shown in Table 4.
- a titanium carbide film (thickness: 100 nm) is formed as a first-layer metal light-shielding film on the surface of a polyimide film having an arithmetic average height (Ra) of 0.25 ⁇ m and a thickness of 38 ⁇ m.
- the film of Comparative Example 1 was formed by 110 nm. The measurement results of the characteristics are shown in Table 4.
- the produced black light shielding plates of Examples 31 to 33 all had an average optical density greater than 4.0 at wavelengths of 380 to 780 nm, and exhibited complete light shielding properties.
- the average regular reflectance was 0.46 to 0.65%.
- the arithmetic average height (Ra) of the film surface was 0.20 ⁇ m, and the water contact angle was 96 to 105 °, indicating excellent water repellency.
- the dynamic friction coefficient was 0.10 or less, and there was no deformation or discoloration of the film due to UV resistance.
- the lightness (L * value) of the black light shielding plate was 36 to 40, indicating that the blackness was high. Therefore, the black light-shielding plates of Examples 31 to 33 are very useful as shutter blade materials because they are excellent in light-shielding properties, low reflectivity, water repellency, slipperiness, and ultraviolet resistance.
- the black light shielding plate of Comparative Example 13 had an average optical density greater than 4.0 and complete light shielding properties as in Examples 31 to 33, and the arithmetic average height Ra of the film surface was 0.20 ⁇ m.
- the average regular reflectance was 2.80%, which was higher than those of Examples 31 to 33.
- the lightness (L * value) of the black light shielding plate was as high as 56, and the blackness was low.
- the contact angle with respect to water was 88 degrees and less than 90 degrees, and the dynamic friction coefficient was 0.19. Therefore, the black light-shielding plate of Comparative Example 13 is not suitable as a shutter blade material because it has poor average regular reflectance, lightness (L * value), water repellency, and slipperiness.
- Table 4 shows the type of substrate, film configuration, and evaluation results.
- a titanium carbide film having a thickness of 100 nm was formed as a first-layer metal light-shielding film on the surface of a polyimide film having an arithmetic average height (Ra) of 0.32 ⁇ m and a thickness of 25 ⁇ m.
- the film of Example 1 was formed to a thickness of 105 nm to produce a black light shielding plate.
- the first film having the same film thickness and the second film having the same film thickness are formed symmetrically on both surfaces of the polyimide film, so that the film-like black shading plate without warping is formed.
- the measurement results of the characteristics are shown in Table 4.
- a titanium carbide film having a thickness of 100 nm was formed as a first-layer metal light-shielding film on the surface of a polyimide film having an arithmetic average height (Ra) of 0.32 ⁇ m and a thickness of 25 ⁇ m. Then, as the second layer film on the surface of the metal light-shielding film, the film of Example 3 was formed to a thickness of 105 nm to produce a black light-shielding plate. In both cases, the first film having the same film thickness and the second film having the same film thickness are formed symmetrically on both surfaces of the polyimide film, so that the film-like black shading plate without warping is formed. Was made. The measurement results of the characteristics are shown in Table 4.
- Comparative Example 14 an arithmetic average height (Ra) is 0.32 ⁇ m, and a titanium carbide film (film thickness: 100 nm) is formed as a first-layer metal light-shielding film on the surface of a polyimide film having a thickness of 25 ⁇ m.
- a film of Comparative Example 1 having a thickness of 105 nm was formed as a second film on the surface of the metal light-shielding film. The measurement results of the characteristics are shown in Table 4.
- the produced black light-shielding plates of Examples 34 and 35 both had an average optical density greater than 4.0 at wavelengths of 380 to 780 nm and exhibited complete light-shielding properties. Further, the average regular reflectance was 0.52 to 0.77%, which was 0.8% or less.
- the arithmetic average height (Ra) of the film surface was 0.22 ⁇ m, and the water contact angle was 105 to 118 °, indicating excellent water repellency.
- the dynamic friction coefficient was 0.10. There was no film deformation or discoloration due to UV resistance.
- the lightness (L * value) of the black light shielding plate was 38 to 40, indicating that the blackness was high. Therefore, the black light-shielding plates of Examples 34 and 35 are extremely useful as shutter blade materials because they are excellent in light-shielding properties, low reflectivity, water repellency, slipperiness, and ultraviolet resistance.
- the black light-shielding plate of Comparative Example 14 had an average optical density greater than 4.0 as in Examples 34 and 35, had a complete light-shielding property, and the arithmetic average height Ra of the film surface was 0.22 ⁇ m. However, the average regular reflectance was 2.03%, which was higher than those in Examples 34 and 35.
- the lightness (L * value) of the black light shielding plate was as high as 49, and the blackness was low.
- the contact angle with respect to water was 76 ° and less than 90 °, and the dynamic friction coefficient was 0.20.
- the black light-shielding plate of Comparative Example 14 is not suitable as a shutter blade material because it has poor average regular reflectance, lightness (L * value), water repellency, and slipperiness.
- Table 4 shows the type of substrate, film configuration, and evaluation results.
- a titanium carbide film having a thickness of 100 nm was formed as a first-layer metal light-shielding film on the surface of a polyimide film having an arithmetic average height (Ra) of 0.43 ⁇ m and a thickness of 38 ⁇ m.
- a film of Example 1 having a thickness of 105 nm was formed as a second film on the surface of the metal light-shielding film to produce a black light-shielding plate.
- the first film having the same film thickness and the second film having the same film thickness are formed symmetrically on both surfaces of the polyimide film, so that the film-like black shading plate without warping is formed.
- the measurement results of the characteristics are shown in Table 4.
- a titanium carbide film having a thickness of 100 nm was formed as a first-layer metal light-shielding film on the surface of a polyimide film having an arithmetic average height (Ra) of 0.43 ⁇ m and a thickness of 38 ⁇ m.
- a film of Example 3 having a thickness of 105 nm was formed as a second film on the surface of the metal light-shielding film to produce a black light-shielding plate.
- the first film having the same film thickness and the second film having the same film thickness are formed symmetrically on both surfaces of the polyimide film, so that the film-like black shading plate without warping is formed.
- the measurement results of the characteristics are shown in Table 4.
- Comparative Example 15 In Comparative Example 15, an arithmetic average height (Ra) is 0.43 ⁇ m, and a titanium carbide film (film thickness: 100 nm) is formed as a first-layer metal light-shielding film on the surface of the polyimide film having a thickness of 38 ⁇ m. A film of Comparative Example 1 having a thickness of 105 nm was formed as a second layer film on the surface of the metal light-shielding film. The measurement results of the characteristics are shown in Table 4.
- the produced black light-shielding plates of Examples 36 and 37 both had an average optical density greater than 4.0 at wavelengths of 380 to 780 nm and exhibited complete light-shielding properties.
- the average regular reflectance was 0.47 to 0.72%, which was 0.8% or less.
- the arithmetic average height (Ra) of the film surface was 0.35 ⁇ m, and the contact angle with water was 105 to 120 °, indicating excellent water repellency.
- the dynamic friction coefficient was 0.10, and there was no deformation or discoloration of the film due to UV resistance.
- the lightness (L * value) of the black light shielding plate was 33 to 36, indicating that the blackness was high. Therefore, the black light-shielding plates of Examples 36 and 37 are extremely useful as shutter blade materials because they are excellent in light-shielding properties, low reflectivity, water repellency, slipperiness, and ultraviolet resistance.
- the black light-shielding plate of Comparative Example 15 had an average optical density greater than 4.0 as in Examples 36 and 37, had a complete light-shielding property, and the arithmetic average height Ra of the film surface was 0.35 ⁇ m.
- the average regular reflectance was as high as 1.72%.
- the lightness (L * value) of the black light shielding plate was as high as 50, and the blackness was low.
- the contact angles with respect to water were 80 ° and less than 90 °, and the dynamic friction coefficient was 0.23. Therefore, the black light-shielding plate of Comparative Example 15 is inadequate as a shutter blade material because it has poor average regular reflectance, lightness (L * value), water repellency, and slipperiness.
- Table 4 shows the type of substrate, film configuration, and evaluation results.
- a titanium carbide film having a thickness of 100 nm was formed on the surface of a polyimide film having an arithmetic average height (Ra) of 0.90 ⁇ m and a thickness of 50 ⁇ m as a first-layer metal light-shielding film.
- a film of Example 1 having a thickness of 105 nm was formed as a second film on the surface of the metal light-shielding film to produce a black light-shielding plate.
- the first film having the same film thickness and the second film having the same film thickness are formed symmetrically on both surfaces of the polyimide film, so that the film-like black shading plate without warping is formed.
- the measurement results of the characteristics are shown in Table 4.
- a titanium carbide film having a thickness of 100 nm was formed on the surface of a polyimide film having an arithmetic average height (Ra) of 0.90 ⁇ m and a thickness of 50 ⁇ m as a first-layer metal light-shielding film.
- a film of Example 3 having a thickness of 105 nm was formed as a second film on the surface of the metal light-shielding film to produce a black light-shielding plate.
- the first film having the same film thickness and the second film having the same film thickness are formed symmetrically on both surfaces of the polyimide film, so that the film-like black shading plate without warping is formed.
- the measurement results of the characteristics are shown in Table 4.
- Comparative Example 16 a titanium carbide film (film thickness: 100 nm) was formed as a first-layer metal light-shielding film on the surface of a polyimide film having an arithmetic average height (Ra) of 0.90 ⁇ m and a thickness of 50 ⁇ m.
- a film of Comparative Example 1 having a thickness of 105 nm was formed as a second layer film on the surface of the light shielding film. The measurement results of the characteristics are shown in Table 4.
- the produced black light shielding plates of Examples 38 and 39 both showed an average optical density greater than 4.0 at a wavelength of 380 to 780 nm and exhibited complete light shielding properties.
- the average regular reflectance was 0.21 to 0.31%, which was 0.8% or less.
- the arithmetic average height (Ra) of the film surface was 0.73 ⁇ m, and the contact angle with water was 110 to 120 °, indicating excellent water repellency.
- the dynamic friction coefficient was 0.10, and there was no deformation or discoloration of the film due to UV resistance.
- the lightness (L * value) of the black light shielding plate was 28 to 30, indicating that the blackness was high. Therefore, the black light-shielding plates of Examples 38 and 39 are very useful as shutter blade materials because they are excellent in light-shielding properties, low reflectivity, water repellency, slipperiness, and ultraviolet resistance.
- the black light-shielding plate of Comparative Example 16 had an average optical density greater than 4.0 as in Examples 38 and 39, had a complete light-shielding property, and the arithmetic average height Ra of the film surface was 0.73 ⁇ m.
- the average regular reflectance was 1.25%, which was higher than those in Examples 38 and 39.
- the lightness (L * value) of the black light shielding plate was as high as 47, and the blackness was low.
- the contact angle with respect to water was 89 degrees and less than 90 degrees, and the dynamic friction coefficient was 0.24.
- the black light-shielding plate of Comparative Example 16 is not suitable as a shutter blade material because it has poor average regular reflectance, lightness (L * value), water repellency, and slipperiness.
- Table 4 shows the type of substrate, film configuration, and evaluation results.
- a titanium carbide film having a thickness of 40 nm was formed as a first-layer metal light-shielding film on the surface of a polyimide film having an arithmetic average height (Ra) of 0.90 ⁇ m and a thickness of 50 ⁇ m.
- a film of Example 3 having a thickness of 105 nm was formed as a second film on the surface of the metal light-shielding film to produce a black light-shielding plate.
- the first film having the same film thickness and the second film having the same film thickness are formed symmetrically on both surfaces of the polyimide film, so that the film-like black shading plate without warping is formed.
- the measurement results of the characteristics are shown in Table 4.
- a titanium carbide film having a thickness of 200 nm was formed as a first-layer metal light-shielding film on the surface of a polyimide film having an arithmetic average height (Ra) of 0.90 ⁇ m and a thickness of 50 ⁇ m.
- a film of Example 3 having a thickness of 105 nm was formed as a second film on the surface of the metal light-shielding film to produce a black light-shielding plate.
- the first film having the same film thickness and the second film having the same film thickness are formed symmetrically on both surfaces of the polyimide film, so that the film-like black shading plate without warping is formed.
- the measurement results of the characteristics are shown in Table 4.
- Example 17 A titanium carbide film having a thickness of 38 nm was formed as a first-layer metal light-shielding film on the surface of a polyimide film having an arithmetic average height (Ra) of 0.90 ⁇ m and a thickness of 50 ⁇ m.
- a film of Example 3 having a thickness of 105 nm was formed as a second film on the surface of the metal light-shielding film to produce a black light-shielding plate.
- the first film having the same film thickness and the second film having the same film thickness are formed symmetrically on both surfaces of the polyimide film, so that the film-like black shading plate without warping is formed.
- the measurement results of the characteristics are shown in Table 4.
- the produced black light-shielding plates of Examples 40 and 41 both had an average optical density greater than 4.0 at wavelengths of 380 to 780 nm and exhibited complete light-shielding properties.
- the average regular reflectance was 0.31 to 0.36%, which was 0.8% or less.
- the arithmetic average height (Ra) of the film surface was 0.38 to 0.40 ⁇ m, and the water contact angle was 95 to 103 °, indicating excellent water repellency.
- the coefficient of dynamic friction was 0.09 to 0.10, and there was no deformation or discoloration of the film due to UV resistance.
- the lightness (L * value) of the black light shielding plate was 35 to 38, indicating that the blackness was high. Therefore, the black light-shielding plates of Examples 40 and 41 are very useful as shutter blade materials because they are excellent in light-shielding properties, low reflectivity, water repellency, slipperiness, and ultraviolet resistance.
- the black light-shielding plate of Comparative Example 17 had the same average regular reflectance, brightness (L * value), arithmetic average height Ra of the film, contact angle with water, and UV resistance as those of Examples 40 and 41.
- the average optical density was 3.89, which was not completely light-shielding, and the dynamic friction coefficient was as large as 0.20. Therefore, the black light shielding plate of Comparative Example 17 is not suitable as a shutter blade material because it lacks light shielding properties and sliding properties.
- Table 4 shows the type of substrate, film configuration, and evaluation results.
- a titanium carbide film having a thickness of 100 nm was formed as a first-layer metal light-shielding film on the surface of a polyimide film having an arithmetic average height (Ra) of 0.25 ⁇ m and a thickness of 38 ⁇ m.
- the film of Example 3 was formed with a thickness of 20 nm (a black light-shielding plate was produced. Both were the same film on both sides of the polyimide film.
- a film-shaped black light-shielding plate without warpage was produced by symmetrically forming a first-layer film having the same thickness and a second-layer film having the same type and the same film thickness. This is shown in FIG.
- a titanium carbide film having a thickness of 100 nm was formed as a first-layer metal light-shielding film on the surface of a polyimide film having an arithmetic average height (Ra) of 0.25 ⁇ m and a thickness of 38 ⁇ m.
- the film of Example 3 was formed with a thickness of 53 nm to produce a black light-shielding plate.
- the first film having the same film thickness and the second film having the same film thickness are formed symmetrically on both surfaces of the polyimide film, so that the film-like black shading plate without warping is formed.
- the measurement results of the characteristics are shown in Table 4.
- a titanium carbide film having a thickness of 100 nm was formed as a first-layer metal light-shielding film on the surface of a polyimide film having an arithmetic average height (Ra) of 0.25 ⁇ m and a thickness of 38 ⁇ m.
- the film of Example 3 was formed with a thickness of 200 nm to produce a black light-shielding plate.
- the first film having the same film thickness and the second film having the same film thickness are formed symmetrically on both surfaces of the polyimide film, so that the film-like black shading plate without warping is formed.
- the measurement results of the characteristics are shown in Table 4.
- Example 18 A titanium carbide film having a thickness of 100 nm was formed as a first-layer metal light-shielding film on the surface of a polyimide film having an arithmetic average height (Ra) of 0.25 ⁇ m and a thickness of 38 ⁇ m.
- the film of Example 3 was formed with a thickness of 17 nm to produce a black light-shielding plate.
- the first film having the same film thickness and the second film having the same film thickness are formed symmetrically on both surfaces of the polyimide film, so that the film-like black shading plate without warping is formed.
- the measurement results of the characteristics are shown in Table 4.
- Each of the produced black light shielding plates of Examples 42 to 44 had an average optical density greater than 4.0 at a wavelength of 380 to 780 nm, and exhibited complete light shielding properties.
- the average regular reflectance was 0.43 to 0.73%, which was 0.8% or less.
- the arithmetic average height (Ra) of the film surface was 0.20 ⁇ m for all, and the water contact angle was 105 to 107 °, indicating excellent water repellency.
- the dynamic friction coefficient was 0.10, and there was no deformation or discoloration of the film due to UV resistance.
- the lightness (L * value) of the black light shielding plate was 43 to 45, indicating that the blackness was high. Therefore, the black light shielding plates of Examples 42 to 44 are very useful as shutter blade materials because they are excellent in light shielding properties, low reflectivity, water repellency, slipperiness, and ultraviolet resistance.
- the black light-shielding plate of Comparative Example 18 had an average optical density, an arithmetic average height Ra of the film, a contact angle with water, and an ultraviolet resistance that were the same as those of Examples 42 to 44, but the average regular reflectance was high. Also, the lightness (L * value) was insufficient in blackness. Therefore, the black light-shielding plate of Comparative Example 18 is not suitable as a shutter blade material because the average regular reflectance is poor and the blackness is insufficient.
- Table 4 shows the type of substrate, film configuration, and evaluation results.
- a titanium carbide oxide film having a thickness of 100 nm was formed as a first-layer metal light-shielding film on the surface of a polyimide film having an arithmetic average height (Ra) of 0.90 ⁇ m and a thickness of 50 ⁇ m.
- the film of Example 1 was formed to a thickness of 105 nm to produce a black light shielding plate.
- the first film having the same film thickness and the second film having the same film thickness are formed symmetrically on both surfaces of the polyimide film, so that the film-like black shading plate without warping is formed.
- the measurement results of the characteristics are shown in Table 4.
- a titanium carbide oxide film having a thickness of 100 nm was formed as a first-layer metal light-shielding film on the surface of a polyimide film having an arithmetic average height (Ra) of 0.90 ⁇ m and a thickness of 50 ⁇ m.
- the film of Example 2 was formed to a thickness of 105 nm to produce a black light shielding plate.
- the first film having the same film thickness and the second film having the same film thickness are formed symmetrically on both surfaces of the polyimide film, so that the film-like black shading plate without warping is formed.
- the measurement results of the characteristics are shown in Table 4.
- a titanium carbide oxide film having a thickness of 100 nm was formed as a first-layer metal light-shielding film on the surface of a polyimide film having an arithmetic average height (Ra) of 0.90 ⁇ m and a thickness of 50 ⁇ m.
- a film of Example 3 having a thickness of 105 nm was formed as a second layer on the surface of the metal light-shielding film to produce a black light-shielding plate.
- the first film having the same film thickness and the second film having the same film thickness are formed symmetrically on both surfaces of the polyimide film, so that the film-like black shading plate without warping is formed.
- the measurement results of the characteristics are shown in Table 4.
- Each of the produced black light shielding plates of Examples 45 to 47 had an average optical density greater than 4.0 at a wavelength of 380 to 780 nm, and exhibited complete light shielding properties.
- the average regular reflectance was 0.20 to 0.50%, which was 0.8% or less.
- the arithmetic average height (Ra) of the film surface was 0.75 ⁇ m for all, and the water contact angle was 96 to 113 °, indicating excellent water repellency.
- the coefficient of dynamic friction was 0.10 or less, and there was no deformation or discoloration of the film due to UV resistance.
- the lightness (L * value) of the black light shielding plate was 34 to 42, indicating that the blackness was high.
- the black light-shielding plates of Examples 45 to 47 are very useful as shutter blade materials because they are excellent in light-shielding properties, low reflectivity, water repellency, slipperiness and ultraviolet resistance.
- Table 4 shows the type of substrate, film configuration, and evaluation results.
- the produced black light shielding plates of Comparative Example 19 all had an average optical density of greater than 4.0 at a wavelength of 380 to 780 nm, exhibited complete light shielding properties, and good ultraviolet resistance.
- the average regular reflectance is 0.9%
- the lightness L * is 49
- the arithmetic average height (Ra) of the film surface is 0.13 ⁇ m
- the dynamic friction coefficient is 0.18
- the contact angle with water is 70 °.
- the characteristic was worse than Example 43 of the same structure except the conditions at the time of film-forming of a 2nd layer differing.
- the adhesion of the film was evaluated based on JIS C0021, but a part of the film was peeled off at the interface with the underlying TiC film, and the adhesion was poor.
- the black light-shielding plate of Comparative Example 19 is excellent in light-shielding properties and UV resistance, but has poor reflectance, brightness, water repellency, slipperiness, and film adhesion, so that it is a shutter blade material used under high temperature and high humidity. Cannot be used.
- NiTi target containing 3 wt% Ti
- a NiTi film (Ti content 2.98 wt%)
- a metal light-shielding film was formed with a thickness of 110 nm, and a black light-shielding plate was produced in the same manner as in Example 3.
- the metal light shielding film was formed by a direct current sputtering method with a deposition gas pressure of 0.3 Pa.
- the film of Example 3 was formed to a thickness of about 105 nm as the second layer film.
- a film-shaped black shading plate without warping is produced by symmetrically forming a first layer film of the same thickness and a second layer film of the same type and thickness on both sides of the film. did.
- the measurement results of the characteristics are shown in Table 5.
- a metal light-shielding film of a Cu film having a thickness of 110 nm is formed on the surface of a polyimide film having a surface arithmetic average height (Ra) of 0.25 ⁇ m and a thickness of 25 ⁇ m using a Cu target, as in Example 3.
- a black light shielding plate was produced.
- the metal light shielding film was formed by a direct current sputtering method with a deposition gas pressure of 0.3 Pa.
- the film of Example 3 was formed to a thickness of about 105 nm as the second layer film.
- a film-shaped black shading plate without warping is produced by symmetrically forming a first layer film of the same thickness and a second layer film of the same type and thickness on both sides of the film. did. Table 5 shows the characteristics.
- An arithmetical average height (Ra) of the surface is 0.25 ⁇ m, and a metal light-shielding film of Al film is formed to a thickness of 110 nm using an Al target on the surface of a polyimide film having a thickness of 25 ⁇ m.
- a black light shielding plate was produced.
- the metal light shielding film was formed by a direct current sputtering method with a deposition gas pressure of 0.3 Pa.
- the film of Example 3 was formed to a thickness of about 105 nm as the second layer film.
- a film-shaped black shading plate without warping is produced by symmetrically forming a first layer film of the same thickness and a second layer film of the same type and thickness on both sides of the film. did. Table 5 shows the characteristics.
- a metal light-shielding film of Ti film is formed only by 110 nm.
- a black shading plate was produced.
- the metal light shielding film was formed by a direct current sputtering method with a deposition gas pressure of 0.3 Pa.
- the film of Example 3 was formed to a thickness of about 105 nm as the second layer film.
- a film-shaped black shading plate without warping is produced by symmetrically forming a first layer film of the same thickness and a second layer film of the same type and thickness on both sides of the film. did. Table 5 shows the characteristics.
- a metal light-shielding film of Ti film is formed only by 110 nm.
- a black shading plate was produced.
- the metal light shielding film was formed by a direct current sputtering method with a deposition gas pressure of 0.3 Pa.
- the film of Example 8 was formed to a thickness of about 105 nm as the second layer film.
- a film-shaped black shading plate without warping is produced by symmetrically forming a first layer film of the same thickness and a second layer film of the same type and thickness on both sides of the film. did. Table 5 shows the characteristics.
- the average regular reflectance of the obtained black light shielding plate was 0.29 to 0.48% in Examples 48 to 52, and the reflection was low.
- the average optical density was all greater than 4.0 and had complete light shielding properties.
- the arithmetic average height Ra of the film surface is 0.20 ⁇ m, the contact angle with water is 100 to 124 °, the lightness (L * value) is 30 to 37, the dynamic friction coefficient is 0.1, and the UV resistance is deformation of the film. No discoloration was seen. Therefore, the black light-shielding plates of Examples 48 to 52 are very useful as shutter blade materials because they are excellent in light-shielding properties, low reflectivity, water repellency, slipperiness, and ultraviolet resistance.
- Comparative Example 20 Using a NiTi target (containing 3 wt% Ti) on the surface of a polyimide film having a surface arithmetic average height (Ra) of 0.25 ⁇ m and a thickness of 25 ⁇ m, a metal of NiTi film (Ti content 2.98 wt%) A light shielding film having a thickness of 110 nm was formed, and a black light shielding plate was produced in the same manner as in Example 48. The metal light shielding film was formed by the direct current sputtering method under the sputtering film formation conditions (film formation gas pressure) shown in Example 48. Next, a film of Comparative Example 1 having a thickness of about 105 nm was formed as a second layer film. The measurement results of the characteristics are shown in Table 5.
- Comparative Example 21 Using a Cu target, a metal light-shielding film of Cu film having a thickness of 110 nm was formed on the surface of a polyimide film having a surface arithmetic average height (Ra) of 0.25 ⁇ m and a thickness of 25 ⁇ m. Thus, a black light shielding plate was produced.
- the metal light shielding film was formed by the direct current sputtering method under the sputtering film formation conditions (film formation gas pressure) shown in Example 49.
- the film of Comparative Example 1 was formed to a thickness of about 105 nm as the second layer film. The measurement results of the characteristics are shown in Table 5.
- Comparative Example 22 On the surface of a polyimide film having a surface arithmetic average height (Ra) of 0.25 ⁇ m and a thickness of 25 ⁇ m, a metal light-shielding film of Al film is formed to a thickness of 110 nm using an Al target. A black shading plate was produced.
- the metal light shielding film was formed by the direct current sputtering method under the sputtering film formation conditions (film formation gas pressure) shown in Example 50.
- the film of Comparative Example 1 was formed to a thickness of about 105 nm as the second layer film. The measurement results of the characteristics are shown in Table 5.
- Comparative Example 23 Using a Ti target on the surface of a polyimide film having an arithmetic average height (Ra) of 0.25 ⁇ m and a thickness of 25 ⁇ m, a metal light-shielding film of Ti film having a thickness of 110 nm was formed in the same manner as in Example 51. Thus, a black light shielding plate was produced.
- the metal light-shielding film was formed by the direct current sputtering method under the sputtering film formation conditions (film formation gas pressure) shown in Example 51.
- the film of Comparative Example 1 was formed to a thickness of about 105 nm as the second layer film. The measurement results of the characteristics are shown in Table 5.
- a film-shaped black shading plate without warping is produced by symmetrically forming a first layer film of the same thickness and a second layer film of the same type and thickness on both sides of the film.
- Each of the obtained black light shielding plates had an average optical density at a wavelength of 380 to 780 nm of greater than 4.0 and exhibited complete light shielding properties.
- the average regular reflectance at wavelengths of 380 to 780 nm was 1.17 to 1.57% in Comparative Examples 20 to 23, the L * value was as high as 48 to 52, and the black light shielding plate had a low blackness.
- the arithmetic average height Ra on the film surface was 0.20 ⁇ m, and the UV resistance was good without any discoloration or deformation, but the water contact angle was 76 to 86 ° and the water repellency was small.
- the coefficient of dynamic friction was as large as 0.21 to 0.31 and was found to be inferior in slipperiness. Therefore, although the black light shielding plates of Comparative Examples 20 to 23 have complete light shielding properties and ultraviolet resistance, they are not suitable as shutter blade materials because of poor reflectivity, water repellency, and slipperiness.
- Example 48 On the surface of a PET film having a surface arithmetic average height (Ra) of 0.42 ⁇ m and a thickness of 75 ⁇ m, the types, film thicknesses, and film forming conditions of the first and second layers are as in Example 48. Similarly, a black light shielding plate was produced. The measurement results of the characteristics are shown in Table 5.
- Example 49 On the surface of a PET film having a surface arithmetic average height (Ra) of 0.42 ⁇ m and a thickness of 75 ⁇ m, the types, film thicknesses, and film forming conditions of the first and second layers are as in Example 49. Similarly, a black light shielding plate was produced. The measurement results of the characteristics are shown in Table 5.
- Example 50 On the surface of a PET film having a surface arithmetic average height (Ra) of 0.42 ⁇ m and a thickness of 75 ⁇ m, the types, film thicknesses, and film forming conditions of the first and second layers are as in Example 50. Similarly, a black light shielding plate was produced. The measurement results of the characteristics are shown in Table 5.
- Example 51 On the surface of a PET film having a surface arithmetic average height (Ra) of 0.42 ⁇ m and a thickness of 75 ⁇ m, the types, film thicknesses, and film forming conditions of the first and second layers are as in Example 51. Similarly, a black light shielding plate was produced. The measurement results of the characteristics are shown in Table 5.
- a film-shaped black light-shielding plate having no warp was produced by symmetrically forming a first layer film of the same thickness and a second layer film of the same type and thickness on both sides of the film.
- Each of the obtained black light shielding plates had an average optical density at a wavelength of 380 to 780 nm of greater than 4.0 and exhibited complete light shielding properties. Further, the average specular reflectance at wavelengths of 380 to 780 nm was very low reflection of 0.23 to 0.30% in Examples 53 to 56, the L * value was also low to 32 to 35, and black color was exhibited. .
- the black light shielding plates of Examples 53 to 56 are extremely useful as shutter blade materials because they are excellent in light shielding properties, low reflection properties, water repellency, slipperiness, and ultraviolet resistance.
- Comparative Example 24 A black light-shielding plate was produced in the same manner as in Example 53 except that the second layer film was changed to the film of Comparative Example 1. The measurement results of the characteristics are shown in Table 5.
- Comparative Example 25 A black light-shielding plate was produced in the same manner as in Example 54 except that the second layer film was changed to the film of Comparative Example 1. The measurement results of the characteristics are shown in Table 5.
- Each of the obtained black light shielding plates had an average optical density at a wavelength of 380 to 780 nm of greater than 4.0 and exhibited complete light shielding properties.
- the average regular reflectance at wavelengths of 380 to 780 nm was 1.56 to 1.95% in Comparative Examples 24 to 27, the L * value was as high as 50 to 52, and the black light shielding plate had a low blackness.
- the arithmetic average height Ra of the film surface was 0.38 ⁇ m, and the UV resistance was good without any discoloration or deformation, but the water contact angle was 74 to 86 ° and the water repellency was small. .
- the coefficient of dynamic friction was as large as 0.21 to 0.28, indicating that the slipperiness was poor. Therefore, although the black light shielding plates of Comparative Examples 24 to 27 have complete light shielding properties and ultraviolet resistance, they are unsuitable as shutter blade materials because of poor reflectivity, water repellency, and slipperiness.
- Example 48 On the surface of the PEN film having a surface arithmetic average height (Ra) of 0.90 ⁇ m and a thickness of 100 ⁇ m, the types, film thicknesses, and film forming conditions of the first and second layers are as in Example 48. Similarly, a black light shielding plate was produced. The measurement results of the characteristics are shown in Table 5.
- Example 49 On the surface of the PEN film having a surface arithmetic average height (Ra) of 0.90 ⁇ m and a thickness of 100 ⁇ m, the types, film thicknesses, and film forming conditions of the first and second layers are as in Example 49. Similarly, a black light shielding plate was produced. The measurement results of the characteristics are shown in Table 5.
- Example 50 On the surface of a PEN film having a surface arithmetic average height (Ra) of 0.90 ⁇ m and a thickness of 100 ⁇ m, the types, film thicknesses, and film forming conditions of the first and second layers are as in Example 50. Similarly, a black light shielding plate was produced. The measurement results of the characteristics are shown in Table 5.
- Example 51 On the surface of a PEN film having a surface arithmetic average height (Ra) of 0.90 ⁇ m and a thickness of 100 ⁇ m, the types, film thicknesses, and film forming conditions of the first and second layers are as in Example 51. Similarly, a black light shielding plate was produced. The measurement results of the characteristics are shown in Table 5.
- a film-shaped black light-shielding plate having no warp was produced by symmetrically forming a first layer film of the same thickness and a second layer film of the same type and thickness on both sides of the film.
- Each of the obtained black light shielding plates had an average optical density at a wavelength of 380 to 780 nm of greater than 4.0 and exhibited complete light shielding properties. Further, the average regular reflectance at wavelengths of 380 to 780 nm is very low reflection of 0.21 to 0.32% in Examples 57 to 60, the L * value is also low to 32 to 34, and black color is exhibited. It was.
- the black light shielding plates of Examples 57 to 60 are very useful as shutter blade materials because they have high blackness and are excellent in light shielding properties, low reflection properties, water repellency, slipping properties, and ultraviolet resistance.
- Comparative Example 28 A black light-shielding plate was produced in the same manner as in Example 57 except that the second layer film was changed to the film of Comparative Example 1. The measurement results of the characteristics are shown in Table 5.
- Comparative Example 29 A black light-shielding plate was produced in the same manner as in Example 58 except that the second layer film was changed to the film of Comparative Example 1. The measurement results of the characteristics are shown in Table 5.
- Comparative Example 30 A black light-shielding plate was produced in the same manner as in Example 59 except that the second layer film was changed to the film of Comparative Example 1. The measurement results of the characteristics are shown in Table 5.
- Each of the obtained black light shielding plates had an average optical density at a wavelength of 380 to 780 nm of greater than 4.0 and exhibited complete light shielding properties. Further, the average regular reflectance at wavelengths of 380 to 780 nm was 1.06 to 1.37% in Comparative Examples 28 to 31, and the L * value was 46 to 47, which was a black light shielding plate with low blackness. Further, the arithmetic average height Ra of the film surface was 0.68 ⁇ m. Its UV resistance was good with no discoloration or deformation, but the water contact angle was 75-86 °, water repellency was small, and the coefficient of dynamic friction was large, 0.25-0.28. I understood. Therefore, although the black light shielding plates of Comparative Examples 28 to 31 have complete light shielding properties and UV resistance, they are unsuitable as shutter blade materials because of their low blackness and poor reflectivity, water repellency, and slipperiness. .
- a film-shaped black light-shielding plate having no warp was produced by symmetrically forming a first layer film of the same thickness and a second layer film of the same type and thickness on both sides of the film.
- the obtained black light shielding plate had an average optical density at a wavelength of 380 to 780 nm larger than 4.0, and exhibited a complete light shielding property. Further, the average regular reflectance at wavelengths of 380 to 780 nm was as low as 0.58% in Example 61, the L * value was as low as 43, and black color was exhibited.
- the black light shielding plate of Example 61 is very useful as a shutter blade material because it has high blackness and is excellent in light shielding properties, low reflectivity, water repellency, slipperiness, and ultraviolet resistance.
- Comparative Example 32 the average optical density was higher than 4.0, but the average regular reflectance was as high as 1.42%, the lightness (L * value) was 48, and the blackness was low.
- the arithmetic average height Ra of the film surface was 0.20 ⁇ m, the contact angle with water was 85 °, the dynamic friction coefficient was 0.26, and the film was neither deformed nor discolored with respect to UV resistance. Therefore, although the black light shielding plate of Comparative Example 32 has good light shielding properties and UV resistance, it is unsuitable as a shutter blade material because it has low blackness and low reflectivity, water repellency, and slipperiness.
- a black polyimide film having a surface arithmetic average height Ra of 0.40 ⁇ m and a thickness of 38 ⁇ m was used as the type of base material, the thickness of the first TiC film was 50 nm, and the second layer film of Example 3 was used.
- a black shading plate having a film thickness of 200 nm was prepared. The measurement results of the characteristics are shown in Table 5.
- a black polyimide film having a surface arithmetic average height Ra of 0.40 ⁇ m and a thickness of 38 ⁇ m was used as the type of base material, the thickness of the first TiC film was 50 nm, and the second layer film of Example 3 was used.
- a black shading plate having a film thickness of 20 nm was prepared. The measurement results of the characteristics are shown in Table 5.
- the black light-shielding plate of Example 62 had an average optical density at wavelengths of 380 to 780 nm of greater than 4.0, and exhibited complete light-shielding properties. Further, the average regular reflectance was as low as 0.34%, and the lightness (L * value) was 31 and the blackness was high.
- the arithmetic average height Ra of the film surface was 0.30 ⁇ m, the contact angle with water was 94 °, the dynamic friction coefficient was 0.07, and no deformation or discoloration of the film was observed with respect to UV resistance.
- Example 63 As shown in Table 5, the average regular reflectance was as low as 0.37%, lightness (L * value) was 40, which was lower than that of Example 61, and blackness was high. The characteristics were the same as in Example 61. Therefore, the black light shielding plates of Examples 62 to 63 are very useful as shutter blade materials because of their high blackness and excellent light shielding properties, low reflectivity, water repellency, slipperiness, and ultraviolet resistance.
- the black light-shielding plate of Comparative Example 33 had an average optical density of 3.5 and was not completely light-shielding. Moreover, it was found that the dynamic friction coefficient was as large as 0.25 and the slipperiness was poor.
- each characteristic was the same as that in Example 62.
- the thickness of the second layer was increased, and the film formation rate of the diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film was small, so that it was thicker than 200 nm.
- the sputtering time becomes very long, a problem in terms of manufacturing cost and a sputtering start time due to the batch are generated, and the routine cannot be made. It is inappropriate as a shutter blade material. Therefore, although the black light shielding plate of Comparative Example 33 has UV resistance, it is inadequate as a shutter blade material because of its poor light shielding properties, and the black light shielding plate of Comparative Example 34 has good characteristics. Since the second layer is thick, there is a problem in terms of manufacturing cost.
- a black light-shielding plate was produced in the same manner as in Example 62 except that the base material was changed to a black PET film having a surface arithmetic average height Ra of 0.40 ⁇ m and a thickness of 38 ⁇ m.
- the measurement results of the characteristics are shown in Table 5.
- the first layer is the same except that the base material is changed to a black PET film having an arithmetic average height Ra of 0.40 ⁇ m and a thickness of 38 ⁇ m, and the film thickness of the second layer is changed to 20 nm.
- a black light-shielding plate was produced in the same manner as in Example 63 with respect to the type and thickness of the film. The measurement results of the characteristics are shown in Table 5.
- Comparative Example 35 A black light shielding plate was produced in the same manner as in Comparative Example 33, except that the type of substrate was changed to a black PET film having a surface arithmetic average height Ra of 0.40 ⁇ m and a thickness of 38 ⁇ m. The measurement results of the characteristics are shown in Table 5.
- Comparative Example 36 A black light-shielding plate was produced in the same manner as in Comparative Example 34 except that the type of the substrate was changed to a black PET film having a surface arithmetic average height Ra of 0.40 ⁇ m and a thickness of 38 ⁇ m. The measurement results of the characteristics are shown in Table 5.
- the black light-shielding plate of Example 64 had an average optical density at wavelengths of 380 to 780 nm of greater than 4.0, and exhibited complete light-shielding properties. Further, the average regular reflectance was as low as 0.35%, and the lightness (L * value) was 32 and the blackness was high.
- the arithmetic average height Ra of the film surface was 0.30 ⁇ m, the contact angle with water was 93 °, the dynamic friction coefficient was 0.09, and the film was neither deformed nor discolored with respect to UV resistance.
- Example 65 The characteristics of Example 65 were substantially the same as those of Example 64 except that the brightness (L * value) was as high as 40 as shown in the table. Therefore, the black light shielding plates of Examples 64 to 65 are very useful as shutter blade materials because they have high blackness and are excellent in light shielding properties, low reflection properties, water repellency, slipping properties, and ultraviolet resistance.
- the black light-shielding plate of Comparative Example 35 had an average optical density of 3.4 and was not completely light-shielding. Moreover, it was found that the coefficient of dynamic friction was as large as 0.24 and the slipperiness was poor. Therefore, although the black light-shielding plate of Comparative Example 35 has ultraviolet resistance, it is inadequate as a shutter blade material because of its poor light-shielding properties.
- each characteristic was the same as that in Example 64.
- the deposition rate of the second diamond-like carbon (DLC) gradient structure black coating film was small, the sputtering time was very large when the thickness was greater than 200 nm. Since it becomes long, a problem in terms of manufacturing cost and a sputtering start time between batches occur, and it becomes impossible to make a routine, so it is not suitable as a shutter blade material.
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Abstract
シャッター羽根の低反射性、黒色性、軽量性、摺動性、撥水性を向上させるダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜を提供すると共に、このDLC傾斜構造黒色被覆膜を表面層に持つ樹脂フィルムなどをベース基材とする軽量化された高温高湿特性に優れる黒色遮光板を提供する。 スパッタリング法で形成された、チタン、炭素、酸素を含有したダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜(A)であって、DLC傾斜構造黒色被覆膜(A)の炭素含有量が、C/Ti原子数比として2.0~30.0、酸素含有量が、O/Ti原子数比として0.8~2.2、かつC/Ti原子数比およびO/Ti原子数比が、膜厚方向で連続的に変化した構造を有し、DLC傾斜構造黒色被覆膜(A)の膜厚が、20nm以上であることを特徴とするDLC傾斜構造黒色被覆膜。
Description
本発明は、ダイヤモンドライクカーボン(以下、DLCと称す場合もある。)傾斜構造黒色被覆膜とその製造方法及び黒色遮光板、それを用いたシャッター羽根材に関し、より詳しくは、光学部材の表面を低反射性、黒色性、かつ摺動性と撥水性のあるダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜と、これを用いた樹脂フィルムなどをベース基材とする黒色遮光板とその製造方法、それを用いたシャッター羽根に関する。
近年、デジタルカメラの高速(機械式)シャッターの開発が活発に行われている。これは、シャッタースピードを高速にすれば、超高速の被写体をブレ無く撮影でき鮮明な画像が得られるためである。一般にシャッターは、シャッター羽根と呼ばれる複数の羽根が回転、移動することで開閉するが、シャッタースピードを高速化するためには、シャッター羽根が極めて短時間に動作と停止するように、軽量化し、かつ高摺動性を必要とする。更に、シャッター羽根は、シャッターが閉の状態では、フィルムなどの感光材やCCD、CMOSなどの撮像素子の前面を覆って光を遮る役割を有しており、完全な遮光性を必要とする。それだけでなく、シャッター羽根は、シャッター羽根の複数枚が互いに重なり合って動作する際に、各羽根間の漏れ光の発生を防ぐために羽根表面の光反射率が低いこと、すなわち黒色度が高いことが望まれる。
撮影機能を有した携帯電話、すなわちカメラ付携帯電話でも、近年、高画素で高画質の撮影が行えるよう、小型の機械式シャッターがレンズユニットに搭載され始めている。上記の携帯電話に組み込まれる機械式シャッターは、一般のデジタルカメラよりも、省電力による作動が要求される。そのためシャッター羽根の軽量化が特に強く要求される。
更に、デジタルカメラや携帯電話のレンズユニットの製造では、従来からエポキシ樹脂系やアクリル樹脂系などの紫外線硬化性樹脂を用いて、各部品を固定していく方法が多く用いられているためシャッター羽根には、低反射性、黒色性、軽量性の他、紫外線を照射しても変形や変色しないという耐紫外線性が要求されている。変形してしまうと、羽根材表面に凹凸ができるので羽根同士がぶつかり、安定な摺動が得られなくなる。また、変色すると、羽根材で反射した反射光の色が変化してしまうため、撮像品質を低下させてしまう。
更に、デジタルカメラや携帯電話のレンズユニットの製造では、従来からエポキシ樹脂系やアクリル樹脂系などの紫外線硬化性樹脂を用いて、各部品を固定していく方法が多く用いられているためシャッター羽根には、低反射性、黒色性、軽量性の他、紫外線を照射しても変形や変色しないという耐紫外線性が要求されている。変形してしまうと、羽根材表面に凹凸ができるので羽根同士がぶつかり、安定な摺動が得られなくなる。また、変色すると、羽根材で反射した反射光の色が変化してしまうため、撮像品質を低下させてしまう。
また、デジタルカメラやカメラ付き携帯電話を高温高湿下の環境で使用する場合もある。特に、シャッター羽根が、高温高湿下で羽根材同士や接合される周辺部材に吸着してしまうと、羽根材の駆動に必要なトルクの上昇や期待される摺動性が低下し、画像の品質が劣化するため、羽根材表面には撥水性が求められている。
上述のシャッター羽根に用いる遮光板の基材には、要求特性に応じて金属薄板、セラミックス薄板、ガラス板、樹脂板、又は樹脂フィルムなどが一般に用いられている。
その金属薄板としては、SUS、SK材、Al、Ti等の金属薄板を遮光膜の基材として用いることが出来る。金属薄板自体を遮光板としたものもあるが、金属光沢を有するため、表面の反射光による迷光の影響を回避したい場合には好ましくない。これに対して、金属薄板上に黒色潤滑塗装した遮光板は、低反射性と黒色性を有するが、金属薄板が重いためシャッタースピードの高速化には適さない。特許文献1には、アルミニウム合金などの金属製羽根材料の表面に硬質炭素膜を形成した遮光材が開示されている。
しかし、金属板を使用しているためシャッタースピードの高速化は期待できない。また、表面に硬質炭素膜を形成してもその膜厚や組成によっては、遮光材の低反射特性は実現できず、反射光による迷光の発生は避けられない場合がある。上記金属薄板を基材に用いた遮光板をシャッター羽根材として使用すると、いずれも重量が大きいため、羽根を駆動する駆動モーターのトルクが大きくなり、消費電力が大きくなる、シャッタースピードが上げられない、羽根同士の接触による騒音が発生するなどの問題が発生する。
その金属薄板としては、SUS、SK材、Al、Ti等の金属薄板を遮光膜の基材として用いることが出来る。金属薄板自体を遮光板としたものもあるが、金属光沢を有するため、表面の反射光による迷光の影響を回避したい場合には好ましくない。これに対して、金属薄板上に黒色潤滑塗装した遮光板は、低反射性と黒色性を有するが、金属薄板が重いためシャッタースピードの高速化には適さない。特許文献1には、アルミニウム合金などの金属製羽根材料の表面に硬質炭素膜を形成した遮光材が開示されている。
しかし、金属板を使用しているためシャッタースピードの高速化は期待できない。また、表面に硬質炭素膜を形成してもその膜厚や組成によっては、遮光材の低反射特性は実現できず、反射光による迷光の発生は避けられない場合がある。上記金属薄板を基材に用いた遮光板をシャッター羽根材として使用すると、いずれも重量が大きいため、羽根を駆動する駆動モーターのトルクが大きくなり、消費電力が大きくなる、シャッタースピードが上げられない、羽根同士の接触による騒音が発生するなどの問題が発生する。
これに対して、樹脂フィルムを基材として用いた遮光板も提案されている。特許文献2では、表面の反射を低減するためにマット加工した樹脂フィルムを使用した遮光板や、微細な多数の凹凸面を形成することで艶消し性を付与したフィルム状の遮光板が提案されている。
また、特許文献3では、樹脂フィルム上に、艶消し塗料を含有した熱硬化性樹脂を塗膜した遮光フィルムが提案されている。しかし、これらは、樹脂フィルム自体の加工や艶消し剤の添加により表面の反射を低減させているに過ぎず、遮光羽根からの反射による迷光の影響を防止することは考慮されていない。
また、特許文献3では、樹脂フィルム上に、艶消し塗料を含有した熱硬化性樹脂を塗膜した遮光フィルムが提案されている。しかし、これらは、樹脂フィルム自体の加工や艶消し剤の添加により表面の反射を低減させているに過ぎず、遮光羽根からの反射による迷光の影響を防止することは考慮されていない。
樹脂フィルムを基材として用いた遮光板については、比重の軽さ、安価さ、可とう性からポリエチレンテレフタレート(PET)を基材として用いる場合が多い。また、カーボンブラックやチタンブラックなどの黒色微粒子を内部に含有させて、透過率を低減したPETフィルムが広範に用いられている。例えば、特許文献4では、酸化チタンなどの針状又は粒状微細材料を含む塗膜を基材にコーティングすることが提案されている。
しかし、高速シャッター羽根では、その摺動の高速化に応じてフィルムの厚みの低減が必要となるが、黒色微粒子を含有した黒色PET材の場合は、フィルムの厚みが薄くなると(例えば38μm以下)、十分な遮光性を発揮することができず、シャッター羽根には使用できない。
特許文献5では、樹脂フィルム上にスパッタリング法等により成膜された金属単体、混合物又は化合物からなる薄膜と、導電性、潤滑性及び耐擦傷性の特性を満たした特定元素の単体又は化合物などからなる薄膜(保護膜)を順次積層して得られる遮光羽根材料が提案されている。ここでは、最近の遮光羽根に要求される特性の低反射性、黒色性については言及されていない。また、保護膜の効果は、耐擦傷性に関するカーボンの効果しか示されておらず、具体的な膜厚、組成については示していない。
また、特許文献6では、マグネシウム合金の表面にダイヤモンドライクカーボン膜(DLC)を成膜した、剛性や潤滑性を高めたシャッター羽根材が提案されている。ダイヤモンドライクカーボンの特性は、その製造方法やsp2結合炭素とsp3結合炭素の存在比率に大きく左右される。ここでは、高剛性や高潤滑性が得られる最適なダイヤモンドライクカーボンの製造方法や組成などについては示していない。
上記のように、シャッター羽根などの光学部品の表面を低反射率化、黒色化するための被覆膜材料はあるが、摺動性と撥水性に優れたものは見出されていなかった。
上記のように、シャッター羽根などの光学部品の表面を低反射率化、黒色化するための被覆膜材料はあるが、摺動性と撥水性に優れたものは見出されていなかった。
このような状況下、基材として、SUS、SK材、Al、Ti等の重量が比較的小さい金属薄板、あるいは樹脂フィルムを用い、羽根を駆動する駆動モーターのトルクや消費電力が抑えられ、シャッタースピードを上げることができ、羽根同士の接触による騒音がなく、さらに可視域における十分な遮光性と低反射性、撥水性を併せ持つシャッター羽根材が必要とされた。
本発明では、シャッター羽根の低反射性、黒色性、軽量性、摺動性、撥水性を向上させることのできる被覆材料、すなわち、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜を提供することを目的とする。さらに、該被覆膜を表面層に形成した樹脂フィルムなどをベース基材とし、軽量化された、高温高湿特性に優れた黒色遮光板を提供することを目的とする。
本発明者等は、シャッター羽根などの光学部品の表面を高遮光性、低反射率化、黒色化とし、さらに摺動性、撥水性向上が可能な被覆膜材料を探索した結果、チタン、酸素、炭素を主成分とし、チタン量(C/Ti原子数比)、酸素量(O/Ti原子数比)が特定の範囲にあり、そのチタン量が膜厚方向に連続的に変化する構造を有し、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜を形成する前に、更に金属遮光膜を基板表面上に形成し積層した黒色遮光板とすることで、上記性能を達成でき、高温高湿環境下でもその特徴を損なわないことを見出して本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の第1の発明は、スパッタリング法で形成された、チタン、炭素、酸素を含有したダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜(A)であって、このダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜(A)の炭素含有量が、C/Ti原子数比として2.0~30.0、酸素含有量が、O/Ti原子数比として0.8~2.2、かつC/Ti原子数比およびO/Ti原子数比が膜厚方向で連続的に変化した構造を有し、その膜厚が20nm以上であることを特徴とするダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜である。
本発明の第2の発明は、第1の発明におけるダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜(A)のスパッタリング側の膜表面から膜厚方向に、酸素およびチタン含有量が増加し、炭素含有量が減少していることを特徴とするダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜である。
本発明の第3の発明は、第1および第2の発明におけるダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜(A)の膜厚が、20~200nmであることを特徴とするダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜である。
本発明の第4の発明は、第1から第3の発明におけるダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜(A)中の炭素の組成が、sp2結合炭素とsp3結合炭素が混在するものであることを特徴とするダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜である。
本発明の第5の発明は、第1から第4の発明におけるダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜が、90°以上の水に対する静的接触角を有することを特徴とするダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜である。
本発明の第6の発明は、第1から第5の発明におけるダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜の動摩擦係数が、0.1以下であることを特徴とするダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜である。
本発明の第7の発明は、第1から第6の発明におけるダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜の原子間力顕微鏡で測定した、1μm×1μmの領域における算術平均高さ(Ra)が、0.8nm以上であることを特徴とするダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜である。
本発明の第8の発明は、第1から第7の発明におけるガラス基板にスパッタリング法により形成したダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜の波長380~780nmにおける平行光線透過率が、平均値で20~50%であることを特徴とするダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜である。
本発明の第9の発明は、チタン焼結体とカーボン焼結体の組合せ、または炭化チタン焼結体とカーボン焼結体の組合せから選ばれるスパッタリングターゲットを用いて、1.5Pa以上の成膜ガス圧にてスパッタリングして、基板上にダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜を形成することを特徴とするダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜の製造方法である。
本発明の第10の発明は、第9の発明におけるチタン焼結体とカーボン焼結体の組合せ、または炭化チタン焼結体とカーボン焼結体の組合せから選ばれるターゲットを用いて、デュアルマグネトロンカソードまたはダブルマグネトロンカソードでスパッタリングして、基板上にダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜を形成することを特徴とするダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜の製造方法である。
本発明の第11の発明は、第9から10の発明におけるチタン焼結体とカーボン焼結体の組合せ、または炭化チタン焼結体とカーボン焼結体の組合せから選ばれるターゲットを用いて、成膜中に成膜ガスとして酸素ガスを導入せず、アルゴン、またはヘリウムを主とする不活性ガスを導入してスパッタリング成膜し、焼結体に含有する酸素または成膜室内の残留ガス中の酸素、或いはその両者のいずれかを膜中に取り込むことを特徴とするダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜の製造方法である。
本発明の第12の発明は、基材(B)、金属遮光膜(C)、黒色被覆膜により構成される黒色遮光板であって、基材(B)が、その表面に微細な凹凸を有した樹脂フィルム、樹脂板、金属薄板、セラミックス薄板のいずれかで、基材(B)の少なくとも一方の面に設けられる膜厚40nm以上の金属遮光膜(C)で、更に金属遮光膜(C)の表面上に設けられる黒色被覆膜が、第1から第8の発明のいずれかのダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜(A)であることを特徴とする黒色遮光板である。
本発明の第13の発明は、第12の発明における基材(B)が、ステンレス、SK(炭素鋼)、Al、Tiの金属薄板、アルミナ、マグネシア、シリカ、ジルコニアのセラミックス薄板、ガラス板、樹脂板、樹脂フィルムから選ばれるいずれかであることを特徴とする黒色遮光板である。
本発明の第14の発明は、第13の発明における樹脂フィルムが、5~200μmの厚みを有するポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネートから選ばれるいずれかであることを特徴とする黒色遮光板である。
本発明の第15の発明は、第12から第14の発明における金属遮光膜(C)が、チタン、タンタル、タングステン、コバルト、ニッケル、ニオブ、鉄、亜鉛、銅、アルミニウム、珪素より選ばれた1種類以上の元素を主成分とする金属材料であることを特徴とする黒色遮光板である。
本発明の第16の発明は、第12から第15の発明における金属遮光膜(C)が、チタン膜、炭化チタン膜、炭化酸化チタン膜のいずれかであることを特徴とする黒色遮光板である。
本発明の第17の発明は、第12から第16の発明における黒色遮光板が、樹脂フィルム、樹脂板、金属薄板、セラミックス薄板のいずれかの基材両面に、同じ膜厚、かつ同じ組成の金属遮光膜(C)を備え、その金属遮光膜(C)の表面上に、同じ膜厚で同じ組成のダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜(A)を積層して備え、前記基材を中心とした対称構造であることを特徴とする黒色遮光板である。
本発明の第18の発明は、第12から第17の発明における黒色遮光板が、金属遮光膜(C)の表面上に形成されたダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜(A)の算術平均高さRaが0.2~0.7μm、かつ波長380~780nmにおけるダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜(A)表面の平均正反射率が0.8%以下であることを特徴とする黒色遮光板である。
本発明の第19の発明は、第12から第18の発明の金属遮光膜(C)の表面上にダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜(A)を設けた黒色遮光板の明度(L*)が、25~45であることを特徴とする黒色遮光板である。
本発明の第20の発明は、着色樹脂フィルムを基材(B)として用い、その少なくとも一方の面に、前記金属遮光膜(C)を設け、その金属遮光膜(C)の表面上に第1から第10の発明のダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜(A)が備わる黒色遮光板であって、ダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜(A)の膜厚が20nm以上で、かつ波長380~780nmにおける黒色遮光板表面の平均正反射率が1%以下であることを特徴とする黒色遮光板である。
本発明の第21の発明は、第20の発明における着色樹脂フィルムが、表面凹凸性を有していることを特徴とする黒色遮光板である。
本発明の第22の発明は、第20および第21の発明におけるダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜(A)の膜厚が、20~200nmであることを特徴とする黒色遮光板である。
本発明の第23の発明は、第20から第22の発明における金属遮光膜(C)の膜厚が、20~200nmであることを特徴とする黒色遮光板である。
本発明の第24の発明は、第20から第23の発明における着色樹脂フィルム上に金属遮光膜(C)を設け、その金属遮光膜(C)の表面上にダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜を形成して得られる黒色遮光板の明度(L*)が、25~45であることを特徴とする黒色遮光板である。
本発明の第25の発明は、第20~第24の発明における着色樹脂フィルムの厚みが、20~200μmであることを特徴とする黒色遮光板である。
本発明の第26の発明は、第12から第25の発明における黒色遮光板を打ち抜き加工して得られるシャッター羽根である。
本発明のダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜は、スパッタリングで形成された、チタン、炭素、酸素を主成分としたダイヤモンドライクカーボン(DLC)薄膜であって、炭素含有量がC/Ti原子数比として2.0~30.0であり、酸素含有量がO/Ti原子数比として0.8~2.2であり、かつC/Ti原子数比、O/Ti原子数比が膜厚方向で連続的に変化するダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜であるため、高遮光性、低反射性、黒色性、摺動性、撥水性が求められる光学部材の被覆材料として有用である。さらに、高温高湿下での撥水性も高いことからデジタルカメラやカメラ付き携帯電話のシャッター羽根材の被覆材料として極めて有用である。
また、本発明のダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜を樹脂フィルム上に形成した遮光板は、樹脂フィルムを基板に用いるため、従来の金属薄板をベースにした遮光板と比べて軽量性に優れる。ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜を被覆膜として形成しても低反射性、黒色性、遮光性も損なわないことから、デジタルカメラやカメラ付き携帯電話のシャッター羽根材として利用することができるため、工業的価値が極めて高い。
さらに、本発明の黒色遮光板は、軽量化のため樹脂フィルム基板の厚みを38μm以下に薄くしても、十分な遮光性を損なうことがないため、高速シャッターのシャッター羽根にも有効である。よって駆動モーターの小型化が可能となり、機械式シャッターの小型化が実現するなどのメリットがある。
以下、本発明のダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜、黒色遮光板、及びその用途について図面を用いて説明する。
1.ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜(A)
本発明のダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜は、チタン、炭素、酸素を主成分とし、酸素含有量がO/Ti原子数比で0.8~2.2であり、炭素含有量がC/Ti原子数比として2.0~30.0であり、かつC/TiおよびO/Ti原子数比が膜厚方向で連続的に変化することを特徴としている。
本発明のダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜は、チタン、炭素、酸素を主成分とし、酸素含有量がO/Ti原子数比で0.8~2.2であり、炭素含有量がC/Ti原子数比として2.0~30.0であり、かつC/TiおよびO/Ti原子数比が膜厚方向で連続的に変化することを特徴としている。
炭素含有量がC/Ti原子数比で2.0未満の場合は、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜は、色味が黄色、茶色を呈し、低反射性や黒色性が損なわれてしまう。C/Ti原子数比が30.0を超える場合でも、膜の色味は黄色または茶色を呈し、低反射性や黒色性を損ってしまうため好ましくない。
また、酸素含有量がO/Ti原子数比で0.8未満の場合では、膜の光透過率が低く、光吸収による遮光性が増す一方、黒色性を損なってしまい、低反射性が得られない。O/Ti原子数比が2.2を超える場合は、撥水性に優れるものの、光透過性が高くなり、膜色は黄色や茶色を呈し、黒色性に劣ってしまうため好ましくない。
上記黒色被覆膜中のC/Ti原子数比やO/Ti原子数比は、例えばXPS(X線光電子分光装置)を用いて分析できる。膜の最表面は酸素が多く結合されているため、真空中で10nm程度の深さまでスパッタリングで除去し、その後に測定すれば膜中のC/Ti原子数比やO/Ti原子数比を定量化することができる。
上記のような膜組成であっても、膜の低反射性や黒色性は、膜厚に依存し、膜厚が20nm以上のときに膜による光吸収が充分に行われ、低反射性と黒色性を発揮することができる。一方、摺動性や撥水性が発揮できる膜厚は20nm以上、好ましくは50nm以上である。
上記のような膜組成であっても、膜の低反射性や黒色性は、膜厚に依存し、膜厚が20nm以上のときに膜による光吸収が充分に行われ、低反射性と黒色性を発揮することができる。一方、摺動性や撥水性が発揮できる膜厚は20nm以上、好ましくは50nm以上である。
また、上記C/Ti原子数比やO/Ti原子数比は、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の膜厚方向に連続的に変化する。膜表面側のC/Ti原子数比およびO/Ti原子数比は膜内部に比べ大きくなり、膜最表面もチタン、酸素、炭素を含有した複合したダイヤモンドライクカーボン(DLC)である黒色被覆膜が得られる。膜最表面にチタン、酸素を含有することから、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)薄膜だけでは得られない撥水性(水に対する接触角90°以上)、摺動性(動摩擦係数で0.10以下)を付与することができる。
また、上記C/Ti原子数比やO/Ti原子数比は、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の膜厚方向に連続的に変化するため、その黒色被覆膜中での組成差による界面のない構造をとることができ、下地膜との密着性に優れる。また、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被膜内で消衰係数、屈折率差が生じ、膜表面での光反射を防止する効果が得られ、膜組成が単一な膜を形成した場合よりも低反射化にすることができる。
本発明のダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜は、表面凹凸性があると好ましい。表面凹凸性は、原子間力顕微鏡で測定した、該黒色被覆膜表面1μm×1μmの領域における算術平均高さ(Ra)が0.8nm以上であり、好ましくは2.0nm以上である。これにより、反射光を散乱して、低反射性を確保でき、光学部材として有用なものとなる。
本発明のダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜は、Ti、C、O以外の他の元素が、上記の特徴が損なわない程度に含まれていても構わない。
一般に、スパッタリング成膜の原料として使うスパッタリングターゲットでは、その材料となる焼結体の焼結密度を向上するために焼結助剤が添加される。具体的には、焼結体ターゲットにFe、Ni、Co、Zn、Cu、Mn、In、Sn、Nb、Taなどの元素が焼結助剤として添加され、添加された元素は、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜中にも含まれることになる。こうしてダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜中に、上記元素が含まれるようになっても、その黒色被覆膜の特徴が損なわれなければ構わない。
一般に、スパッタリング成膜の原料として使うスパッタリングターゲットでは、その材料となる焼結体の焼結密度を向上するために焼結助剤が添加される。具体的には、焼結体ターゲットにFe、Ni、Co、Zn、Cu、Mn、In、Sn、Nb、Taなどの元素が焼結助剤として添加され、添加された元素は、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜中にも含まれることになる。こうしてダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜中に、上記元素が含まれるようになっても、その黒色被覆膜の特徴が損なわれなければ構わない。
本発明のダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜はSUS、SK、Al、Tiの金属薄板、アルミナやマグネシア、シリカの金属酸化物を主成分としたセラミックス薄板やガラス板、樹脂板、又は樹脂フィルムなどの基材表面に形成された金属遮光膜上に形成することで低反射化かつ黒色化でき、摺動性および撥水性、耐紫外線性に優れた黒色被覆膜として有効に使用することができる。
また、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜を形成する基材の表面を凹凸化すると、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の表面凹凸性をさらに増加させることができ、艶消しの効果も得られるようになる。
基材が金属薄板、アルミナやマグネシア、シリカなどの金属酸化物を主成分としたセラミックス薄板やガラス板の場合、エッチング、ナノインプリンティング加工やショット材を使用したマット処理加工によって所定の表面凹凸を形成することができる。
マット処理の場合は、ショット材に砂を使用したマット処理加工が一般的であるが、ショット材はこれに限定されない。樹脂フィルムや樹脂板を基材とする場合は、基材表面を上記の方法で凹凸化しておくことが有効である。
基材が金属薄板、アルミナやマグネシア、シリカなどの金属酸化物を主成分としたセラミックス薄板やガラス板の場合、エッチング、ナノインプリンティング加工やショット材を使用したマット処理加工によって所定の表面凹凸を形成することができる。
マット処理の場合は、ショット材に砂を使用したマット処理加工が一般的であるが、ショット材はこれに限定されない。樹脂フィルムや樹脂板を基材とする場合は、基材表面を上記の方法で凹凸化しておくことが有効である。
2.黒色被覆膜の形成方法
本発明のダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の形成方法は、特に制限されず、真空蒸着法、イオンビームアシスト蒸着法、ガスクラスターイオンビームアシスト蒸着法、イオンプレーティング法、イオンビームスパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、バイアススパッタリング法、ECR(Electron Cyclotron Resonance)スパッタリング法、高周波(RF)スパッタリング法、熱CVD(Chemical Vapor Deposition)法、プラズマCVD法、光CVD法等の公知の方法を適宜採用することができる。なかでもスパッタリング法で製造することが好ましい。
スパッタリング法で製造することで、基材上に高い密着力を有するダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜を形成することができる。
本発明のダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の形成方法は、特に制限されず、真空蒸着法、イオンビームアシスト蒸着法、ガスクラスターイオンビームアシスト蒸着法、イオンプレーティング法、イオンビームスパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、バイアススパッタリング法、ECR(Electron Cyclotron Resonance)スパッタリング法、高周波(RF)スパッタリング法、熱CVD(Chemical Vapor Deposition)法、プラズマCVD法、光CVD法等の公知の方法を適宜採用することができる。なかでもスパッタリング法で製造することが好ましい。
スパッタリング法で製造することで、基材上に高い密着力を有するダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜を形成することができる。
スパッタリング法による製造装置は、特に制限されないが、例えば図5に示す巻取り式スパッタリング装置を用いることができる。
まず、ロール状の樹脂フィルム基材11が巻き出しロール12にセットされ、ターボ分子ポンプ等の真空ポンプ13で成膜室の真空槽14内を排気した後、巻き出しロール12から搬出されたフィルム11が途中、冷却キャンロール15の表面を通って、巻き取りロール16によって巻き取られていく構成をとる。冷却キャンロール15の表面の対向側には、2基のマグネトロンカソード17が設置され、各カソードには膜の原料となるターゲット18がそれぞれ取り付けられている。2基のマグネトロンカソード17に設置するターゲット18が、炭化チタン焼結体ターゲットとカーボン焼結体ターゲットの場合では、樹脂フィルム基材11の搬送方向に対して、炭化チタン焼結体ターゲット上でまず成膜し、その後カーボン焼結体ターゲット上で成膜する。なお、巻き出しロール12、巻き取りロール16などで構成されるフィルム搬送部は、隔壁19で成膜室の真空槽14と隔離されている。
まず、ロール状の樹脂フィルム基材11が巻き出しロール12にセットされ、ターボ分子ポンプ等の真空ポンプ13で成膜室の真空槽14内を排気した後、巻き出しロール12から搬出されたフィルム11が途中、冷却キャンロール15の表面を通って、巻き取りロール16によって巻き取られていく構成をとる。冷却キャンロール15の表面の対向側には、2基のマグネトロンカソード17が設置され、各カソードには膜の原料となるターゲット18がそれぞれ取り付けられている。2基のマグネトロンカソード17に設置するターゲット18が、炭化チタン焼結体ターゲットとカーボン焼結体ターゲットの場合では、樹脂フィルム基材11の搬送方向に対して、炭化チタン焼結体ターゲット上でまず成膜し、その後カーボン焼結体ターゲット上で成膜する。なお、巻き出しロール12、巻き取りロール16などで構成されるフィルム搬送部は、隔壁19で成膜室の真空槽14と隔離されている。
通常、スパッタリング成膜は、0.2~0.8Paのスパッタリングガス圧にて実施される場合が多いが、このような条件では図6のように表面が比較的平坦なものとなる。本発明のダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜は、チタン焼結体とカーボン焼結体、または炭化チタン焼結体とカーボン焼結体ターゲットを用いて、1.5Pa以上の高いスパッタリングガス圧にてスパッタリング成膜を行うことで製造され、図7のように表面に突起ができ、上記の組成と組織を有する品質の高い酸化チタン、もしくは、炭化酸化チタンを複合したダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜となる。また、表面に突起が形成されることで、膜表面に光散乱効果によって低反射化を達成することができる。
膜中のチタン、酸素、炭素を膜厚方向で連続的に変化させる方法として、スパッタリング用カソードに、デュアルマグネトロンカソードを使用し、成膜ガス圧を変えることで膜厚方向に対して組成に傾斜をつけた構造が得られる。このデュアルマグネトロンカソードは、2基のマグネトロンの原料ターゲットの表面の延長面がほぼ同一の平面上に位置するように配置されている。
デュアルマグネトロンカソードによるスパッタリング法は、これら2基のマグネトロンの間に1~100kHz程度の周期で極性が入れ替わる矩形パルスの交流電力を印加し、2基のマグネトロンのうち、負の電位を印加されているマグネトロン(陰極として働いている状態)に取り付けられた原料ターゲット表面には正の電荷を持ったイオンが電界で加速されて衝突し、原料表面の原子がたたき出される(スパッタリング)ことによりスパッタ粒子が装置空間内に放出され、基材上に所望の薄膜を形成する。
また、ダブルマグネトロンカソードを使用し、各カソードでのスパッタ電力を調整することで組成調整を行うことができる。
また、ダブルマグネトロンカソードを使用し、各カソードでのスパッタ電力を調整することで組成調整を行うことができる。
すなわち、チタン焼結体とカーボン焼結体ターゲット、炭化チタン焼結体とカーボン焼結体を用いて、1.5Pa以上の成膜ガス圧にてスパッタリング成膜すれば、Ti、O、Cを主成分とし、炭素量がC/Ti原子数比で2.0~30.0であり、O/Ti原子数比が0.8~2.2となり、その原子数比が膜厚方向で連続的に変化する構造を得ることができ、その膜表面に突起を有するダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜を得ることができる。
さらに、成膜ガス圧を1.5Pa以上とすることで、膜表面に微細な突起ができるため、高温高湿下での水滴との接触面積が小さくなり、撥水性を発現することができる。
さらに、成膜ガス圧を1.5Pa以上とすることで、膜表面に微細な突起ができるため、高温高湿下での水滴との接触面積が小さくなり、撥水性を発現することができる。
上記したように、スパッタリング成膜の原料として使うスパッタリングターゲットの焼結密度を改善するために焼結助剤が添加されることが多い。
本発明のダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜を成膜する時に用いる上記焼結体ターゲットには、Fe、Ni、Co、Zn、Cu、Mn、In、Sn、Nb、Taなどの元素を、本発明の黒色被覆膜の特徴が損なわれない程度であれば、焼結助剤として添加することができる。
本発明のダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜を成膜する時に用いる上記焼結体ターゲットには、Fe、Ni、Co、Zn、Cu、Mn、In、Sn、Nb、Taなどの元素を、本発明の黒色被覆膜の特徴が損なわれない程度であれば、焼結助剤として添加することができる。
また、本発明においては、成膜ガスとして、酸素ガスを全く供給せず、アルゴン、又はヘリウムを主とする不活性ガスのみを使用して、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜を製造することもできる。この場合の膜中の酸素は、焼結体ターゲット中の含有酸素、及び/又は、スパッタリング成膜室内の残留ガス中の酸素が有効利用される。焼結体ターゲット中の含有酸素とスパッタリング成膜室内の残留ガス中の酸素は、非常に微量である。成膜ガス圧を高めると、成膜室内の酸素を膜中に取り込む割合が増加する。焼結体ターゲット中の含有酸素とスパッタリング成膜室内の残留ガス中の酸素が少なすぎるとき、すなわち、通常の成膜ガス圧である0.2~0.8Paで行うスパッタリング成膜では十分に膜中に酸素が含まれず、その場合には、成膜ガス圧を1.5Pa以上とすることで、十分に酸素を含ませて黒色被覆膜を得ることができる。
焼結体ターゲット中の含有酸素とスパッタリング成膜室内の残留ガス中の酸素を利用する成膜方法は、大面積に色味を均一に形成するときには極めて有効な方法である。酸素ガスを供給して通常のガス圧において成膜する通常の方法では、酸素ガスの供給が不均一であると、大面積成膜の場合は、膜中への酸素含有量のムラに起因して色味のムラが生じやすい。しかし、焼結体ターゲット中の含有酸素とスパッタリング成膜室内の残留ガス中の酸素を利用する成膜方法は、成膜面には均一に酸素が存在しているため、大面積成膜でも色味のムラが生じにくい。
成膜温度は、基板の種類により異なるので規定しにくいが、金属薄板、アルミナやマグネシア、シリカなどの金属酸化物を主成分としたセラミックス薄板やガラス板であれば、例えば400℃以下、樹脂板や樹脂フィルムであれば、例えば300℃以下とすることができる。
3.基板(B)
基板(B)にはステンレス、SK(炭素鋼)、Al、Tiの金属薄板、アルミナ、マグネシア、シリカ、ジルコニアなどのセラミックス薄板、ガラス板、樹脂板、又は樹脂フィルムを用いることが出来る。
その中でも軽量な黒色遮光板を実現するためには樹脂フィルムを用いることが好ましい。樹脂フィルムとしては、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネートから選ばれる1種類であることが好ましい。
基板(B)にはステンレス、SK(炭素鋼)、Al、Tiの金属薄板、アルミナ、マグネシア、シリカ、ジルコニアなどのセラミックス薄板、ガラス板、樹脂板、又は樹脂フィルムを用いることが出来る。
その中でも軽量な黒色遮光板を実現するためには樹脂フィルムを用いることが好ましい。樹脂フィルムとしては、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネートから選ばれる1種類であることが好ましい。
この樹脂フィルムの厚みは、5~200μmであることが好ましく、より好ましくは10~150μm、最も好ましくは20~125μmである。
5μmより薄い樹脂フィルムでは、ハンドリング性が悪くて取り扱いにくく、フィルムに傷や折れ目などの表面欠陥が付きやすくなるため好ましくない。樹脂フィルムが200μmより厚いと、小型化が進む絞り装置や光量調整用装置へ遮光羽根を複数枚搭載することができず、用途によっては不適となってしまう。
5μmより薄い樹脂フィルムでは、ハンドリング性が悪くて取り扱いにくく、フィルムに傷や折れ目などの表面欠陥が付きやすくなるため好ましくない。樹脂フィルムが200μmより厚いと、小型化が進む絞り装置や光量調整用装置へ遮光羽根を複数枚搭載することができず、用途によっては不適となってしまう。
4.金属遮光膜(C)
金属遮光膜は、基板の片面または両面に形成されるものであり、チタン、タンタル、タングステン、コバルト、ニッケル、ニオブ、鉄、亜鉛、銅、アルミニウム、又は珪素より選ばれた1種類以上の元素を主成分とする金属材料を用いることができる。このうち、Ti、Ni、Cu、Al、或いはNiTi合金などの金属材料が好ましい。
金属遮光膜は、基板の片面または両面に形成されるものであり、チタン、タンタル、タングステン、コバルト、ニッケル、ニオブ、鉄、亜鉛、銅、アルミニウム、又は珪素より選ばれた1種類以上の元素を主成分とする金属材料を用いることができる。このうち、Ti、Ni、Cu、Al、或いはNiTi合金などの金属材料が好ましい。
また、これらの金属の窒化物、炭化物、炭化窒化物、炭化酸化物、窒化酸化物、炭化窒化酸化物を用いることができる。特に炭化チタン、炭化タングステン、炭化モリブデンなどの金属炭化物材料は、高温環境下での耐酸化性に優れ、耐熱性が良好なため好ましい。その中でも炭化チタンは、表面の黒色度が比較的高く、低反射性に優れており、黒色化の効果が増大されるため特に好ましい。また、炭化酸化チタン膜は、耐熱性に優れた金属遮光膜として利用できる。
金属遮光膜はスパッタリングで成膜され、0.2~0.8Paといった一般的に用いられるガス圧下で成膜すればよい。また、スパッタリングガスは、Arガスの他、酸素が僅かに混合されたArガスを用いても黒色遮光板の特性を満たせれば構わない。
一般に、有機物である樹脂フィルムと無機物である金属膜などとの結合は弱い。本発明の金属遮光膜を樹脂フィルムの表面に形成するときも同じである。また、膜の付着力を高めるためには、成膜時のフィルム表面温度を高めることが有効である。しかし、樹脂フィルムの種類によっては、PETなどのように、130℃以上に温度を上げると、ガラス転移点や分解温度を越えてしまうものもあるため、成膜時の樹脂フィルム表面温度はなるべく低温、例えば100℃以下とすることが望ましい。
一般に、有機物である樹脂フィルムと無機物である金属膜などとの結合は弱い。本発明の金属遮光膜を樹脂フィルムの表面に形成するときも同じである。また、膜の付着力を高めるためには、成膜時のフィルム表面温度を高めることが有効である。しかし、樹脂フィルムの種類によっては、PETなどのように、130℃以上に温度を上げると、ガラス転移点や分解温度を越えてしまうものもあるため、成膜時の樹脂フィルム表面温度はなるべく低温、例えば100℃以下とすることが望ましい。
5.黒色遮光板
本発明の黒色遮光板の構造を図1と図2に示す。樹脂フィルム、樹脂板、金属薄板又はセラミックス薄板から選ばれる基材1の片面もしくは両面に、膜厚40nm以上の金属遮光膜3と上記のダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜2が順次形成された構造である。ここでは、これを第1の黒色遮光板と呼ぶ。
本発明の黒色遮光板の構造を図1と図2に示す。樹脂フィルム、樹脂板、金属薄板又はセラミックス薄板から選ばれる基材1の片面もしくは両面に、膜厚40nm以上の金属遮光膜3と上記のダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜2が順次形成された構造である。ここでは、これを第1の黒色遮光板と呼ぶ。
また、本発明の黒色遮光板には、着色性の基材1aの片面もしくは両面に、膜厚20nm以上の金属遮光膜3と上記のダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜2が形成された構造のものが含まれる。その構造を図3と図4に示す。以下、これを第2の黒色遮光板と呼ぶ。
このような構造を有することで、可視域、すなわち、波長380~780nmにおける平均光学濃度が4.0より大きく、波長380~780nmにおける黒色被覆膜表面の平均正反射率が0.8%以下となる光学部材が実現できる。平均光学濃度が4.0より大きいときに透過率はほぼゼロとなり、完全な遮光性を示す。
ここで光学濃度(OD)とは、下記(1)式で示される透過率:T(%)の関数である。また、黒色被覆膜表面の正反射率とは、反射光が反射の法則に従い、入射光の入射角に等しい角度で表面から反射していく光の反射率を表している。
ここで光学濃度(OD)とは、下記(1)式で示される透過率:T(%)の関数である。また、黒色被覆膜表面の正反射率とは、反射光が反射の法則に従い、入射光の入射角に等しい角度で表面から反射していく光の反射率を表している。
以下、第1の黒色遮光板、第2の黒色遮光板について詳細に説明する。
(1)第1の黒色遮光板
本発明の第1の黒色遮光板において、基板には樹脂フィルム、樹脂板、金属薄板又はセラミックス薄板などが選ばれる。その中でも樹脂フィルムが好ましい。樹脂フィルムとしては、例えば、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリカーボネート(PC)から選択される1種類以上の材質で構成されているフィルムや、これらのフィルムの表面にアクリルハードコートが施されたフィルムが利用できる。
(1)第1の黒色遮光板
本発明の第1の黒色遮光板において、基板には樹脂フィルム、樹脂板、金属薄板又はセラミックス薄板などが選ばれる。その中でも樹脂フィルムが好ましい。樹脂フィルムとしては、例えば、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリカーボネート(PC)から選択される1種類以上の材質で構成されているフィルムや、これらのフィルムの表面にアクリルハードコートが施されたフィルムが利用できる。
これらの樹脂フィルムは、一般に光透過性を有するため、完全な遮光性を持たせるには、表面に膜厚40nm以上の金属遮光膜を形成しなければならない。金属遮光膜の膜厚は、好ましくは40~200nmであり、より好ましくは70~150nmである。膜厚を200nmより厚くすると、金属遮光膜の成膜に長時間かかるため製造コストが高くなったり、必要な成膜材料が多くなって材料コストが高くなるので好ましくない。
金属遮光膜を形成後、本発明のダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜を形成することが必要である。これによって、軽量性に優れて、十分な遮光性と黒色性、低反射性、摺動性、撥水性、耐紫外線性を有する黒色遮光板を実現することができる。このような基板上に形成されるダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の膜厚は20nm以上である。さらに40nm以上、また100nm以上が好ましく、より好ましくは150nm以上である。
ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の膜厚が20nm未満では、波長380~780nmにおける平均光学濃度は4.0より大きく、完全遮光性が得られるものの、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜表面の平均正反射率が5%を超え、高い反射率となる。一方、膜厚が200nmを超える場合では、完全遮光性の黒色被覆膜が得られるが、スパッタリング時間が長くなり、コスト高になるという問題が生じる。
ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の膜厚が20nm未満では、波長380~780nmにおける平均光学濃度は4.0より大きく、完全遮光性が得られるものの、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜表面の平均正反射率が5%を超え、高い反射率となる。一方、膜厚が200nmを超える場合では、完全遮光性の黒色被覆膜が得られるが、スパッタリング時間が長くなり、コスト高になるという問題が生じる。
また、金属遮光膜の表面にダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜が形成された黒色遮光板の明度(以下、L*と表記する)は、25~45であることが好ましく、より好ましくは40以下である。
ここで、L*値は、色彩のCIE表色系で表される明度(白黒度)を表し、可視光域での分光反射率から求められ、L*値を25未満とするためには、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の膜厚が200nmを超えるため、黒色度がより高くなり、低反射化することができ、完全遮光性は得られるものの、スパッタリング時間が長くなり、コスト高になるという問題が生じる。一方、L*値が45を越える場合には、上記とは逆の状態であり、黒色度が不足し、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜表面での正反射率が高くなるという問題が生じ、好ましくない。
ここで、L*値は、色彩のCIE表色系で表される明度(白黒度)を表し、可視光域での分光反射率から求められ、L*値を25未満とするためには、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の膜厚が200nmを超えるため、黒色度がより高くなり、低反射化することができ、完全遮光性は得られるものの、スパッタリング時間が長くなり、コスト高になるという問題が生じる。一方、L*値が45を越える場合には、上記とは逆の状態であり、黒色度が不足し、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜表面での正反射率が高くなるという問題が生じ、好ましくない。
また、樹脂フィルムが表面凹凸性を有していて、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の表面に凹凸が生じると正反射率を低減する、すなわち艶消しの効果をもたらすことができるので、光学部材として好ましいものとなる。特に黒色被覆膜の表面粗さ(算術平均高さRa)が0.2~0.7μmであると、波長380~780nmにおける黒色被覆膜表面の平均正反射率が0.8%以下となり、非常に低反射な黒色遮光板が実現できるため好ましい。ここで算術平均高さRaとは、算術平均粗さとも言われ、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分の平均線から測定曲線までの偏差の絶対値を合計して平均した値である。
基材表面の凹凸は、ナノインプリンティング加工やショット材を使用したマット処理加工によって所定の表面凹凸を形成することができる。マット処理の場合は、ショット材に砂を使用したマット処理加工が一般的であるが、ショット材はこれに限定されない。樹脂フィルムを基材として金属遮光膜を形成する場合は、樹脂フィルムの表面を上記の方法で凹凸化しておくと有効である。
また、本発明の黒色遮光板において、基板として樹脂フィルムを用いる場合、樹脂フィルムは柔らかいため、表面に形成する膜の応力の影響を受けて変形しやすい。これを回避するため、樹脂フィルムの両面に同じ構成、同じ膜厚の膜をフィルムに対称に形成することが有効である。つまり、樹脂フィルムの両面に同じ組成、同じ膜厚の金属遮光膜を形成した後、その両面(金属遮光膜上)に同じ組成、同じ膜厚の上記ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜を形成して得られる黒色遮光板は、変形が少ないものとなり好ましい。
(2)第2の黒色遮光板
次に、本発明の第2の黒色遮光板であるが、これは着色樹脂フィルムを基材1とし、その片面もしくは両面に、膜厚20nm以上の金属遮光膜を形成し、金属遮光膜の表面上に、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜2が形成された構造をしている。
次に、本発明の第2の黒色遮光板であるが、これは着色樹脂フィルムを基材1とし、その片面もしくは両面に、膜厚20nm以上の金属遮光膜を形成し、金属遮光膜の表面上に、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜2が形成された構造をしている。
着色樹脂フィルムは、黒色、褐色あるいは黒褐色などに着色されていることが望ましい。着色樹脂フィルムとしては、例えば、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリカーボネート(PC)から選択される1種類以上の材質で構成されているフィルムを基材とし、カーボンブラックやチタンブラック、アニリンブラックなどの黒色微粒子を内部に含有させて透過率を低減したフィルムが利用できる。
また、該着色樹脂フィルムの表面を凹凸化すると、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の表面凹凸性がさらに増加して、艶消しの効果も得ることができる。
この着色樹脂フィルムは、波長380~780nmでの光透過率が1%以下であることが好ましく、より好ましくは0.1%以下である。
この着色樹脂フィルムは、波長380~780nmでの光透過率が1%以下であることが好ましく、より好ましくは0.1%以下である。
着色樹脂フィルムの厚みは、20~200μmの範囲が好ましく、より好ましくは30~150μm、最も好ましくは50~125μmである。20μmより薄い着色樹脂フィルムでは、ハンドリング性が悪くて取り扱いにくく、フィルムに傷や折れ目などの表面欠陥が付きやすく、剛性が小さいため好ましくない。着色樹脂フィルムが200μmより厚いと、小型化が進むシャッター羽根装置へ遮光羽根を複数枚搭載することができず、用途によっては不適となってしまうため好ましくない。
さらに、着色樹脂フィルムは、透明でないため、透過性の高い透明樹脂板、又は透明樹脂フィルムよりも、可視光域である波長380~780nmでの光透過率が低く、基板上に形成される金属遮光膜やダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の
膜厚を、第1の黒色遮光板と比べて薄くすることが可能となる。
膜厚を、第1の黒色遮光板と比べて薄くすることが可能となる。
そのため、着色樹脂フィルム上に形成される金属遮光膜の膜厚は、20~200nmの範囲が好ましく、より好ましくは30~100nmである。金属遮光膜の膜厚が20nm未満では、金属遮光膜上に形成するダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜を厚み200nm形成しても黒色遮光板の波長380~780nmの光学濃度が4を超えず、完全遮光性がなくなってしまう。200nmを超えると、膜厚が厚いためスパッタリング時間が非常に長くなり、製造コストの点で好ましくない。
また、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の膜厚は、20~200nmの範囲が好ましく、より好ましくは50~150nmである。黒色被覆膜の膜厚が20nm以下では、波長380~780nmの光透過率が0.1%以下の着色樹脂フィルムを用いても、黒色遮光板の明度(L*値)が高くなる。一方、膜厚が200nmを超える場合では、非常に黒色遮光板の明度(L*値)は低くなるが、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の成膜速度が小さいため、スパッタリング時間が長くなり、製造コストが高くなるとともに、製造上の問題として1バッチの処理開始時間がバッチ毎でずれが生じてしまい、安定的なルーチン化ができなくなってしまう。
着色樹脂フィルム上に、金属遮光膜及びダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜を形成してなる黒色遮光板のL*値は、25~45であることが好ましく、より好ましくは25~40である。黒色遮光板のL*値が25未満では、黒色度がより高くなり、低反射化となって完全遮光性は得られるが、黒色被覆膜の膜厚が200nmを超えてしまう。そのため、スパッタリング時間が長くなり、コスト高になるという問題が生じる。一方、L*値が45を越える場合には、黒色度が不足し、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜表面での正反射率が高くなるという問題が生じ、好ましくない。
6.黒色被覆膜、又は黒色遮光板の用途
本発明のダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜は、光学部材の表面被覆膜として適用でき、黒色遮光板は、端面クラックが生じないように特定の形状に打ち抜き加工を行って、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラのシャッター羽根として利用できる。
以下に、実施例を用いて本発明を詳細する。
本発明のダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜は、光学部材の表面被覆膜として適用でき、黒色遮光板は、端面クラックが生じないように特定の形状に打ち抜き加工を行って、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラのシャッター羽根として利用できる。
以下に、実施例を用いて本発明を詳細する。
[スパッタリング用ターゲット]
金属チタン、炭化チタン、カーボンターゲットは、それぞれ粉末を用い、ホットプレス焼結法で作製した。さらに、NiTiターゲット(3wt%Ti含有)、Cuターゲット、Alターゲットなどの金属製ターゲットも溶解鋳造法を用いて作製したものを使用した。
金属チタン、炭化チタン、カーボンターゲットは、それぞれ粉末を用い、ホットプレス焼結法で作製した。さらに、NiTiターゲット(3wt%Ti含有)、Cuターゲット、Alターゲットなどの金属製ターゲットも溶解鋳造法を用いて作製したものを使用した。
[ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の作製]
上記、金属チタン(純度4N、64×600×6mmt)とカーボン焼結体ターゲット(純度4N、64×600×6mmt)、または炭化チタン(純度2N、64×600×6mmt)とカーボン焼結体ターゲットを用いて、デュアルマグネトロンスパッタリングまたはダブルマグネトロンスパッタリング法でダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜を作製した。
膜の組成は、デュアルマグネトロンカソードの場合では、成膜ガス圧を変え、ダブルマグネトロンカソードでの場合では、各カソードでの投入電力やガス圧を変え、調整した。スパッタリング法でのダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜を以下の手順で作製した。
上記、金属チタン(純度4N、64×600×6mmt)とカーボン焼結体ターゲット(純度4N、64×600×6mmt)、または炭化チタン(純度2N、64×600×6mmt)とカーボン焼結体ターゲットを用いて、デュアルマグネトロンスパッタリングまたはダブルマグネトロンスパッタリング法でダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜を作製した。
膜の組成は、デュアルマグネトロンカソードの場合では、成膜ガス圧を変え、ダブルマグネトロンカソードでの場合では、各カソードでの投入電力やガス圧を変え、調整した。スパッタリング法でのダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜を以下の手順で作製した。
巻取り式マグネトロンスパッタリング装置のデュアルマグネトロンカソードまたはダブルマグネトロンカソードに上記スパッタリング用ターゲットを取り付け、該ターゲットに対向するように基板を取り付けた。なお、金属チタンターゲットとカーボン焼結体ターゲット、または炭化チタン焼結体ターゲットとカーボン焼結体ターゲットは、基板の走行方向に対して、カーボン焼結体ターゲットによるスパッタリングが後に実施されるように配置した。
スパッタリング成膜は、ターゲットと基板との距離を75mmとし、チャンバ内の真空度が2×10-4~1×10-4Paに達した時点で、純度99.9999%のArガスをチャンバ内に導入してガス圧0.3~8.0Paとした。デュアルマグネトロンスパッタリングの場合は、交流電力1000~2000Wを、また、ダブルマグネトロンスパッタリングの場合は、ターゲット投入直流電力密度を0.7~5.2W/cm2とし、プラズマを発生させた。基板を加熱することなく、さらに基板を走行しながら、基板上に所定の膜厚の膜を形成した。
<膜特性の評価>
(a)ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の正反射率と平行光透過率
得られたダイヤンモンドライクカーボン(DLC)傾斜黒色被覆膜の、波長380~780nmにおける正反射率と平行光透過率は、分光光度計(日本分光社製V-570)にて測定し、平行光透過率(T)から、下記(2)式に従って、光学濃度(ODと記す。)を算出した。
(a)ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の正反射率と平行光透過率
得られたダイヤンモンドライクカーボン(DLC)傾斜黒色被覆膜の、波長380~780nmにおける正反射率と平行光透過率は、分光光度計(日本分光社製V-570)にて測定し、平行光透過率(T)から、下記(2)式に従って、光学濃度(ODと記す。)を算出した。
上記黒色被覆膜の光の正反射率とは、反射光が反射の法則に従い、入射光の入射角に等しい角度で表面から反射していく光の反射率を言う。入射角は5°で測定した。また、平行光透過率とは、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜を透過してくる光線の平行な成分を意味しており、次式で表される。
(b)ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の組成、表面凹凸
得られたダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の組成(O/Ti原子数比、C/Ti原子数比)は、走査型X線光電子分光装置(ULVAC-PHI社製SAM-4300)で膜の深さ方向に対するTi量、O量、C量を求め、算出した。
なお、膜最表面は、酸素が多く結合されているため膜表面の組成については、真空中で10nm程度の深さまでスパッタリングで除去した後、測定した。さらにスパッタリングと測定を繰り返すことで、深さ方向の組成を測定した。膜の断面組織は、高分解能透過型電子顕微鏡(TEMと記す場合がある)を用いて観察した。また、黒色被覆膜の表面凹凸は、原子間力顕微鏡(AFMと記す場合がある)を用いて測定した。
得られたダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の組成(O/Ti原子数比、C/Ti原子数比)は、走査型X線光電子分光装置(ULVAC-PHI社製SAM-4300)で膜の深さ方向に対するTi量、O量、C量を求め、算出した。
なお、膜最表面は、酸素が多く結合されているため膜表面の組成については、真空中で10nm程度の深さまでスパッタリングで除去した後、測定した。さらにスパッタリングと測定を繰り返すことで、深さ方向の組成を測定した。膜の断面組織は、高分解能透過型電子顕微鏡(TEMと記す場合がある)を用いて観察した。また、黒色被覆膜の表面凹凸は、原子間力顕微鏡(AFMと記す場合がある)を用いて測定した。
(c)ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の炭素結合状態の評価
ブルカー・オプティクス製 顕微レーザーラマン(SENTERRA)を用いて、得られたダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜中の炭素の成分のsp2結合炭素、sp3結合炭素の混在状態を調査した。ラマンスペクトルから、炭素に由来するsp2結合炭素、sp3結合炭素のラマンピークをガウス波形によるピークフィッティングを行い、評価した。
ブルカー・オプティクス製 顕微レーザーラマン(SENTERRA)を用いて、得られたダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜中の炭素の成分のsp2結合炭素、sp3結合炭素の混在状態を調査した。ラマンスペクトルから、炭素に由来するsp2結合炭素、sp3結合炭素のラマンピークをガウス波形によるピークフィッティングを行い、評価した。
(d)黒色遮光板のL*値
得られた黒色遮光板のL*値については、色彩計(BYK-Gardner GmbH社製 商品名スペクトロガイド)にて、光源D65、視野角10°で測定した。
得られた黒色遮光板のL*値については、色彩計(BYK-Gardner GmbH社製 商品名スペクトロガイド)にて、光源D65、視野角10°で測定した。
(e)動摩擦係数
得られた黒色遮光板の動摩擦係数については、引張試験機(INSTRON社製5566型)を用いて、JIS K 7125に準拠し、評価した。
得られた黒色遮光板の動摩擦係数については、引張試験機(INSTRON社製5566型)を用いて、JIS K 7125に準拠し、評価した。
(f)水に対する濡れ性
得られた黒色遮光板の水に対する濡れ性は、全自動接触角測定装置(データフィジックス社製 OCA35)を用いて接触角を測定し評価した。測定条件は、滴下シリンジにハミルトンシリンジ500μL、滴下ニードルにニードルSNS021/011を用い、液滴供給スピードは1μL/sec、滴下量は3μL、室温で行った。
得られた黒色遮光板の水に対する濡れ性は、全自動接触角測定装置(データフィジックス社製 OCA35)を用いて接触角を測定し評価した。測定条件は、滴下シリンジにハミルトンシリンジ500μL、滴下ニードルにニードルSNS021/011を用い、液滴供給スピードは1μL/sec、滴下量は3μL、室温で行った。
(g)耐紫外線性
コンベア式紫外線照射装置を用い、光源は高圧水銀ランプを使用し、紫外線照射強度256mW/cm2、照射時間40分で行い、変形と変色の有無を評価した。
コンベア式紫外線照射装置を用い、光源は高圧水銀ランプを使用し、紫外線照射強度256mW/cm2、照射時間40分で行い、変形と変色の有無を評価した。
ターゲットの組み合わせとして、チタンターゲットとカーボン焼結体ターゲットを用いて、デュアルマグネトロンスパッタリングで基板である厚み1.1mmのガラス基板(コーニング7059)の上に、アルゴン(Ar)ガスのみを導入して、交流電力を1000Wに保ち、1.5Paの成膜ガス圧で膜厚が200nmとなるようにスパッタリング成膜した。
デュアルマグネトロンカソードでのデューティー比(各ターゲットのスパッタ時間の割合)は、チタンターゲットとカーボン焼結体ターゲットで、それぞれ0.5:0.5で行った。
その膜特性の測定結果を表1に示した。
デュアルマグネトロンカソードでのデューティー比(各ターゲットのスパッタ時間の割合)は、チタンターゲットとカーボン焼結体ターゲットで、それぞれ0.5:0.5で行った。
その膜特性の測定結果を表1に示した。
成膜ガス圧を3.0Paとした以外は、実施例1と同様にしてスパッタリング成膜を行った。その膜特性の測定結果を表1に示した。
成膜ガス圧を6.0Paとした以外は、実施例1と同様にしてスパッタリング成膜を行った。その膜特性の測定結果を表1に示した。
交流電力を2000Wに保ち、成膜ガス圧を8.0Paとした以外は、実施例1と同様にしてスパッタリング成膜を行った。その膜特性の測定結果を表1に示した。
(比較例1)
交流電力を2000Wに保ち、その成膜ガス圧を1.4Paとした以外は、実施例1と同様にしてスパッタリング成膜を行った。作製した膜特性の測定結果を表1に示した。
交流電力を2000Wに保ち、その成膜ガス圧を1.4Paとした以外は、実施例1と同様にしてスパッタリング成膜を行った。作製した膜特性の測定結果を表1に示した。
実施例1~4は、成膜ガス圧1.5~8.0PaでArガスのみ導入し成膜したが、膜厚方向での組成は、表1に示すように、C/Ti原子数比で2.05~29.00となった。一方、O/Ti原子数比では、0.80~2.20となった。
実施例1~4ともに、C/Ti原子数比およびO/Ti原子数比は基板側で低く、膜表面側で高くなった。
実施例1~4ともに、C/Ti原子数比およびO/Ti原子数比は基板側で低く、膜表面側で高くなった。
波長380~780nmにおける平均正光反射率は、10.8~15.1%と低く、平均透過率も21.8~53.4%の黒色な膜が得られた。
また、膜中の炭素の結合状態は、sp2結合炭素とsp3結合炭素の混在が確認された。
膜表面の動摩擦係数は、0.10以下であった。
水に対する接触角はいずれの膜も96~115°と90°以上となり、撥水性に優れていることがわかった。
膜表面の算術平均高さRaは0.92~3.01nmとなり、膜表面に凹凸が形成された。
膜表面の動摩擦係数は、0.10以下であった。
水に対する接触角はいずれの膜も96~115°と90°以上となり、撥水性に優れていることがわかった。
膜表面の算術平均高さRaは0.92~3.01nmとなり、膜表面に凹凸が形成された。
さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。このような黒色で平均正反射率が低く、動摩擦係数が非常に小さく、撥水性、耐紫外線性に優れているため、このような膜はシャッター羽根材の表面被覆膜として非常に有用である。
一方、交流電力2000W、ガス圧1.4Paの条件でスパッタリング成膜した比較例1では、実施例1~4の膜と比べ、C/Ti原子数比は、1.58~5.10と基板側で低く、また、O/Ti原子数比は0.53~0.75と低く、膜色は茶色であった。また、波長380~780nmにおける平均正反射率は、19.4%と実施例1~4に比べ高く、平均透過率は19.7%と逆に小さくなった。
膜の表面粗さ(Ra)は、0.75nmとなり、実施例1より小さく、平坦であった。水に対する接触角は、85°と実施例1~4に比べ小さく、動摩擦係数は0.14と大きくなった。耐紫外線性については実施例1~4と同様に変色は無く、良好であった。
ターゲットの組み合わせとして、炭化チタンターゲットとカーボン焼結体ターゲットを用いた以外は、交流電力値、成膜ガス圧、デュアルマグネトロンカソードでのデューティー比、膜厚は実施例1と同様にして、ガラス基板上に膜を形成した。その膜特性の測定結果を表1に示した。
ターゲットの組み合わせとして、炭化チタンターゲットとカーボン焼結体ターゲットを用いた以外は、交流電力値、成膜ガス圧、デュアルマグネトロンカソードでのデューティー比、膜厚は実施例2と同様にして、ガラス基板上に膜を形成した。その膜特性の測定結果を表1に示した。
ターゲットの組み合わせとして、炭化チタンターゲットとカーボン焼結体ターゲットを用いた以外は、成膜ガス圧、デュアルマグネトロンカソードでのデューティー比、膜厚は実施例3と同様にして、ガラス基板上に膜を形成した。その膜特性の測定結果を表1に示した。
(比較例2)
交流電力を2000Wに保ち、その成膜ガス圧を1.4Paとした以外は、実施例5と同様にしてスパッタリング成膜を行った。その膜特性の測定結果を表1に示した。
交流電力を2000Wに保ち、その成膜ガス圧を1.4Paとした以外は、実施例5と同様にしてスパッタリング成膜を行った。その膜特性の測定結果を表1に示した。
(比較例3)
交流電力を1000Wに保ち、その成膜ガス圧を8.0Paとした以外は、実施例5と同様にしてスパッタリング成膜を行った。その膜特性の測定結果を表1に示した。
交流電力を1000Wに保ち、その成膜ガス圧を8.0Paとした以外は、実施例5と同様にしてスパッタリング成膜を行った。その膜特性の測定結果を表1に示した。
実施例5~7では膜中のC/Ti原子数比が、2.05~30.00、O/Ti原子数比が、0.80~2.10となり、実施例5~7共にC/Ti原子数比は基板側で低く、膜表面側で高く、O/Ti原子数比は基板側が低く、膜表面側で高くなった。
波長380~780nmにおける平均正反射率は、10.6~16.9%と低く、平均透過率も22.4~34.6%の黒色な膜が得られた。
膜の表面粗さ(Ra)は、3.42~4.11nmとなり、膜表面に凹凸が形成されていた。
波長380~780nmにおける平均正反射率は、10.6~16.9%と低く、平均透過率も22.4~34.6%の黒色な膜が得られた。
膜の表面粗さ(Ra)は、3.42~4.11nmとなり、膜表面に凹凸が形成されていた。
また、膜中の炭素の結合状態は、sp2結合炭素とsp3結合炭素の混在を確認した。
膜表面の動摩擦係数は、0.10以下で、水に対する接触角は、いずれの膜も98~124°と90°以上となり、撥水性に優れていることがわかった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような黒色で平均正反射率が低く、動摩擦係数が非常に小さく、撥水性、耐紫外線性に優れているため、このような膜はシャッター羽根材の表面被覆膜として非常に有用である。
膜表面の動摩擦係数は、0.10以下で、水に対する接触角は、いずれの膜も98~124°と90°以上となり、撥水性に優れていることがわかった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような黒色で平均正反射率が低く、動摩擦係数が非常に小さく、撥水性、耐紫外線性に優れているため、このような膜はシャッター羽根材の表面被覆膜として非常に有用である。
比較例2は、1.5Pa以上のガス圧で成膜した実施例5~7の膜と比べ、膜中のC/Ti原子数比は1.95~18.70、O/Ti原子数比は0.65~0.78と低く、膜色は茶色であった。また、波長380~780nmにおける平均正反射率は、18.6%と高く、平均透過率は18.9%と逆に小さくなった。膜の表面粗さ(Ra)は、0.78nmと実施例1より小さく、平坦であった。水に対する接触角は、88°と実施例5~7に比べ小さく、動摩擦係数は0.17と大きくなった。耐紫外線性については実施例5~7と同様に変色は無く、良好であった。
一方、比較例3は、表1から判るように膜中のC/Ti原子数比が4.37~31.20、O/Ti原子数比が1.78~2.28となり、実施例5~7に比べ膜表面部で高くなり、平均正反射率は低く、平均透過率は高くなった。
また、膜表面の凹凸は形成され、算術平均高さRaは大きくなったが、凸部が丸みを帯びた形状を呈しているため動摩擦係数や撥水性は劣る結果となった。
したがって、比較例2では平均正反射率が高く、黒色度が低く、さらに、水に対する接触角が小さく、動摩擦係数も高くなり、比較例3では光学特性は良好であったが、接触角が小さく、動摩擦係数も高いために、シャッター羽根材の表面被覆膜として適さないものであった。
また、膜表面の凹凸は形成され、算術平均高さRaは大きくなったが、凸部が丸みを帯びた形状を呈しているため動摩擦係数や撥水性は劣る結果となった。
したがって、比較例2では平均正反射率が高く、黒色度が低く、さらに、水に対する接触角が小さく、動摩擦係数も高くなり、比較例3では光学特性は良好であったが、接触角が小さく、動摩擦係数も高いために、シャッター羽根材の表面被覆膜として適さないものであった。
ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の膜厚を20nmとした以外は、ターゲットの種類、成膜ガス圧は実施例3と同様にして作製した。その膜特性の測定結果を表1に示した。
膜中のC/Ti原子数比は2.96~24.3、O/Ti原子数比は0.95~1.55となり、C/Ti原子数比とO/Ti原子数比ともに膜表面側で高くなった。
膜中のC/Ti原子数比は2.96~24.3、O/Ti原子数比は0.95~1.55となり、C/Ti原子数比とO/Ti原子数比ともに膜表面側で高くなった。
得られたダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜波長の380~780nmにおける平均正反射率は17.8%、平均透過率は48.6%の黒色な膜が得られた。膜の表面粗さ(Ra)は、0.84nmであって、膜表面に凹凸が形成されていた。
また、膜中の炭素の結合状態は、sp2結合炭素とsp3結合炭素の混在を確認した。
膜表面の動摩擦係数は、0.09で、水に対する接触角は91°となり、撥水性に優れていることがわかった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような黒色で平均正反射率が低く、動摩擦係数が非常に小さく、撥水性、耐紫外線性に優れているため、このような膜はシャッター羽根材の表面被覆膜として非常に有用である。
膜表面の動摩擦係数は、0.09で、水に対する接触角は91°となり、撥水性に優れていることがわかった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような黒色で平均正反射率が低く、動摩擦係数が非常に小さく、撥水性、耐紫外線性に優れているため、このような膜はシャッター羽根材の表面被覆膜として非常に有用である。
(比較例4)
ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の膜厚を17nmとした以外は、ターゲットの種類、成膜ガス圧は実施例3と同様にして作製した。その膜特性の測定結果を表1に示した。
膜中のC/Ti原子数比は3.04~21.5、O/Ti原子数比は0.62~0.79となり、O/Ti原子数比が実施例3に比べ、低くなった。
ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の膜厚を17nmとした以外は、ターゲットの種類、成膜ガス圧は実施例3と同様にして作製した。その膜特性の測定結果を表1に示した。
膜中のC/Ti原子数比は3.04~21.5、O/Ti原子数比は0.62~0.79となり、O/Ti原子数比が実施例3に比べ、低くなった。
得られたダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜波長の380~780nmにおける平均正反射率は21.4%、平均透過率は52.3%となり、実施例3に比べ、いずれも高くなった。得られた膜の色は、茶色であった。膜の表面粗さ(Ra)は、0.78nmであって、膜表面に凹凸が形成されていた。
膜中の炭素の結合状態は、sp2結合炭素とsp3結合炭素の混在を確認した。
膜表面の動摩擦係数は、0.09で、水に対する接触角84°であった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
したがって、動摩擦係数、耐紫外線性は実施例3と同様であるが、水に対する接触角が小さく、膜色が茶色で平均正反射率と平均透過率が高い比較例4の膜は、低反射かつ黒色が望まれるシャッター羽根材の表面被覆膜として不適切である。
膜表面の動摩擦係数は、0.09で、水に対する接触角84°であった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
したがって、動摩擦係数、耐紫外線性は実施例3と同様であるが、水に対する接触角が小さく、膜色が茶色で平均正反射率と平均透過率が高い比較例4の膜は、低反射かつ黒色が望まれるシャッター羽根材の表面被覆膜として不適切である。
ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の膜厚を20nmとした以外は、ターゲットの種類、成膜ガス圧は実施例7と同様にして作製した。その膜特性の測定結果を表1に示した。
膜中のC/Ti原子数比は2.38~29.4、O/Ti原子数比は0.88~1.45となり、C/Ti原子数比とO/Ti原子数比ともに膜表面側で高くなった。
膜中のC/Ti原子数比は2.38~29.4、O/Ti原子数比は0.88~1.45となり、C/Ti原子数比とO/Ti原子数比ともに膜表面側で高くなった。
得られたダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜波長の380~780nmにおける平均正反射率は16.2%、平均透過率は49.1%の黒色な膜が得られた。膜の表面粗さ(Ra)は、0.93nmであって、膜表面に凹凸が形成されていた。
また、膜中の炭素の結合状態は、sp2結合炭素とsp3結合炭素の混在を確認した。
膜表面の動摩擦係数は、0.10で、水に対する接触角は93°となり、撥水性に優れていることがわかった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような黒色で平均正反射率が低く、動摩擦係数が非常に小さく、撥水性、耐紫外線性に優れているため、このような膜はシャッター羽根材の表面被覆膜として非常に有用である。
膜表面の動摩擦係数は、0.10で、水に対する接触角は93°となり、撥水性に優れていることがわかった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような黒色で平均正反射率が低く、動摩擦係数が非常に小さく、撥水性、耐紫外線性に優れているため、このような膜はシャッター羽根材の表面被覆膜として非常に有用である。
(比較例5)
ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の膜厚を17nmとした以外は、ターゲットの種類、成膜ガス圧は実施例7と同様にして作製した。その膜特性の測定結果を表1に示した。
膜中のC/Ti原子数比は2.21~27.3、O/Ti原子数比は0.52~0.70となり、O/Ti原子数比が実施例7に比べ、低くなった。
ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の膜厚を17nmとした以外は、ターゲットの種類、成膜ガス圧は実施例7と同様にして作製した。その膜特性の測定結果を表1に示した。
膜中のC/Ti原子数比は2.21~27.3、O/Ti原子数比は0.52~0.70となり、O/Ti原子数比が実施例7に比べ、低くなった。
得られたダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の波長380~780nmにおける平均正反射率は20.7%、平均透過率は50.4%となり、実施例7に比べ、いずれも高くなった。得られた膜の色は、茶色であった。膜の表面粗さ(Ra)は、0.74nmであって、膜表面に凹凸が形成されていた。
膜中の炭素の結合状態は、sp2結合炭素とsp3結合炭素の混在を確認した。
膜表面の動摩擦係数は、0.09で、水に対する接触角87°であった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
したがって、動摩擦係数、撥水性、耐紫外線性は実施例7と同様であるが、膜色が茶色で平均正反射率と平均透過率が高い比較例5の膜は、低反射かつ黒色であって、撥水性が望まれるシャッター羽根材の表面被覆膜として不適切である。
膜表面の動摩擦係数は、0.09で、水に対する接触角87°であった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
したがって、動摩擦係数、撥水性、耐紫外線性は実施例7と同様であるが、膜色が茶色で平均正反射率と平均透過率が高い比較例5の膜は、低反射かつ黒色であって、撥水性が望まれるシャッター羽根材の表面被覆膜として不適切である。
スパッタリングターゲットに、チタンターゲットとカーボン焼結体ターゲットを用い、成膜に使用するカソード方式をダブルマグネトロンカソードに変えた。
チタンターゲットの投入電力密度を5.2W/cm2、カーボン焼結体ターゲットの投入電力密度を1.3W/cm2として成膜を行った。
膜厚は約200nmとし、成膜ガス圧を1.5Paとし、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜をガラス基板上に作製した。その膜特性の測定結果を表2に示した。
チタンターゲットの投入電力密度を5.2W/cm2、カーボン焼結体ターゲットの投入電力密度を1.3W/cm2として成膜を行った。
膜厚は約200nmとし、成膜ガス圧を1.5Paとし、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜をガラス基板上に作製した。その膜特性の測定結果を表2に示した。
膜中のC/Ti原子数比は、2.32~7.50となり、膜表面側で高くなった。また、O/Ti原子数比は、0.85~0.96となり、O/Ti原子数比も膜表面側で高くなった。
得られたダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の波長の380~780nmにおける平均正反射率が17.6%となった。また、平均透過率は35.0%の黒色な膜が得られた。膜の表面粗さ(Ra)は、0.99nmとなり、膜表面に凹凸が形成されていた。
膜中の炭素の結合状態は、sp2結合炭素とsp3結合炭素の混在を確認した。
膜表面の動摩擦係数は、0.10であった。水に対する接触角は93°となり、撥水性に優れていることがわかった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような黒色で平均正反射率が低く、動摩擦係数が非常に小さく、撥水性、耐紫外線性に優れた実施例10の膜は、シャッター羽根材の表面被覆膜として非常に有用である。
膜表面の動摩擦係数は、0.10であった。水に対する接触角は93°となり、撥水性に優れていることがわかった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような黒色で平均正反射率が低く、動摩擦係数が非常に小さく、撥水性、耐紫外線性に優れた実施例10の膜は、シャッター羽根材の表面被覆膜として非常に有用である。
成膜ガス圧を6.0Paとした以外は、実施例10と同様の条件でダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜をガラス基板上に作製した。その膜特性の測定結果を表2に示した。
膜中のC/Ti原子数比は、2.69~21.53となり、膜表面側で高くなった。また、O/Ti原子数比は、1.25~1.94となり、O/Ti原子数比も膜表面側で高くなった。
膜中のC/Ti原子数比は、2.69~21.53となり、膜表面側で高くなった。また、O/Ti原子数比は、1.25~1.94となり、O/Ti原子数比も膜表面側で高くなった。
得られたダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の波長の380~780nmにおける平均正反射率は14.2%であり、平均透過率が47.1%の黒色な膜が得られた。
膜の表面粗さ(Ra)は、2.77nmとなり、膜表面に凹凸が形成されていた。
膜の表面粗さ(Ra)は、2.77nmとなり、膜表面に凹凸が形成されていた。
膜中の炭素の結合状態は、sp2結合炭素とsp3結合炭素の混在を確認した。
膜表面の動摩擦係数は、0.10で、水に対する接触角は108°となり、撥水性に優れていることがわかった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような黒色で平均正反射率が低く、動摩擦係数が非常に小さく、撥水性、耐紫外線性に優れた実施例11の膜は、シャッター羽根材の表面被覆膜として非常に有用である。
膜表面の動摩擦係数は、0.10で、水に対する接触角は108°となり、撥水性に優れていることがわかった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような黒色で平均正反射率が低く、動摩擦係数が非常に小さく、撥水性、耐紫外線性に優れた実施例11の膜は、シャッター羽根材の表面被覆膜として非常に有用である。
ガス圧を8.0Paに変えた以外は、実施例10と同様にダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜をガラス基板上に作製した。その膜特性の測定結果を表2に示した。
膜中のC/Ti原子数比は、4.28~28.70となり、膜表面側で高くなった。また、O/Ti原子数比は、1.64~2.20となり、O/Ti原子数比も膜表面側で高くなった。
膜中のC/Ti原子数比は、4.28~28.70となり、膜表面側で高くなった。また、O/Ti原子数比は、1.64~2.20となり、O/Ti原子数比も膜表面側で高くなった。
得られたダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の波長の380~780nmにおける平均正反射率は12.7%、平均透過率が50.3%の黒色な膜が得られた。膜の表面粗さ(Ra)は、3.17nmとなり、膜表面に凹凸の突起が形成されていた。
膜中の炭素の結合状態は、sp2結合炭素とsp3結合炭素の混在を確認した。
膜表面の動摩擦係数は、0.08で、水に対する接触角は120°となり、撥水性に優れていることがわかった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような黒色で平均正反射率が低く、動摩擦係数が非常に小さく、撥水性、耐紫外線性に優れた実施例12の膜は、シャッター羽根材の表面被覆膜として非常に有用である。
膜表面の動摩擦係数は、0.08で、水に対する接触角は120°となり、撥水性に優れていることがわかった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような黒色で平均正反射率が低く、動摩擦係数が非常に小さく、撥水性、耐紫外線性に優れた実施例12の膜は、シャッター羽根材の表面被覆膜として非常に有用である。
(比較例6)
成膜ガス圧を0.3Paに変えた以外は、ターゲットの種類、ターゲットの投入電力密度を実施例10と同様にして、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜を作製した。その膜特性の測定結果を表2に示した。
膜中のC/Ti原子数比は0.95~10.52となり、膜表面側で高くなった。また、O/Ti原子数比は、0.45~0.62とC/Ti原子数比同様に、膜表面側で高くなった。O/Ti原子数比は実施例10に比べ小さくなった。
成膜ガス圧を0.3Paに変えた以外は、ターゲットの種類、ターゲットの投入電力密度を実施例10と同様にして、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜を作製した。その膜特性の測定結果を表2に示した。
膜中のC/Ti原子数比は0.95~10.52となり、膜表面側で高くなった。また、O/Ti原子数比は、0.45~0.62とC/Ti原子数比同様に、膜表面側で高くなった。O/Ti原子数比は実施例10に比べ小さくなった。
得られたダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の波長の380~780nmにおける平均正反射率が24.5%となり、平均透過率は4.5%となった。
実施例10に比べ、平均正反射率は高く、平均透過率は低かった。また、膜色は、黄色や茶色を呈し、黒色ではなかった。膜の表面粗さ(Ra)は、0.74nmとなり、実施例10に比べ、小さくなり、膜表面は平坦であった。
実施例10に比べ、平均正反射率は高く、平均透過率は低かった。また、膜色は、黄色や茶色を呈し、黒色ではなかった。膜の表面粗さ(Ra)は、0.74nmとなり、実施例10に比べ、小さくなり、膜表面は平坦であった。
膜中の炭素の結合状態は、sp2結合炭素とsp3結合炭素の混在を確認した。
膜表面の動摩擦係数は、0.28となり、実施例10に比べ大きくなった。水に対する接触角は90°未満となり、撥水性が悪いことがわかった。なお、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような膜色が黒色ではなく、平均正反射率が高く、平均透過率が低く、動摩擦係数が大きく、さらに撥水性が悪い比較例6の膜は、低反射かつ黒色であって、低動摩擦係数が望まれるシャッター羽根材の表面被覆膜として不適切である。
膜表面の動摩擦係数は、0.28となり、実施例10に比べ大きくなった。水に対する接触角は90°未満となり、撥水性が悪いことがわかった。なお、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような膜色が黒色ではなく、平均正反射率が高く、平均透過率が低く、動摩擦係数が大きく、さらに撥水性が悪い比較例6の膜は、低反射かつ黒色であって、低動摩擦係数が望まれるシャッター羽根材の表面被覆膜として不適切である。
(比較例7)
成膜ガス圧を1.4Paに変えた以外は、ターゲットの種類、ターゲットの投入電力密度を実施例10と同様にして、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜を作製した。その膜特性の測定結果を表2に示した。
成膜ガス圧を1.4Paに変えた以外は、ターゲットの種類、ターゲットの投入電力密度を実施例10と同様にして、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜を作製した。その膜特性の測定結果を表2に示した。
膜中のC/Ti原子数比は、1.48~15.88となり、膜表面側で高くなった。また、O/Ti原子数比は、0.67~0.78とC/Ti原子数比同様に、膜表面側で高くなった。O/Ti原子数比は実施例10に比べ小さくなった。
得られたダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の波長の380~780nmにおける平均正反射率が、18.9%となり、平均透過率は15.7%となり、実施例10に比べ、平均正反射率は高く、平均透過率は低かった。
また、膜色は、黄色や茶色を呈し、黒色ではなかった。
膜の表面粗さ(Ra)は、0.45nmとなり、実施例10に比べ、小さくなり、膜表面は平坦であった。
また、膜色は、黄色や茶色を呈し、黒色ではなかった。
膜の表面粗さ(Ra)は、0.45nmとなり、実施例10に比べ、小さくなり、膜表面は平坦であった。
膜中の炭素の結合状態は、sp2結合炭素とsp3結合炭素の混在を確認した。
膜表面の動摩擦係数は、0.13となり、実施例10に比べ大きくなった。水に対する接触角は90°未満となり、撥水性が悪いことがわかった。なお、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような膜色が黒色ではなく、平均正反射率が高く、平均透過率が低く、動摩擦係数が大きく、さらに撥水性が悪い比較例7の膜は、低反射かつ黒色であって、低動摩擦係数が望まれるシャッター羽根材の表面被覆膜として不適切である。
膜表面の動摩擦係数は、0.13となり、実施例10に比べ大きくなった。水に対する接触角は90°未満となり、撥水性が悪いことがわかった。なお、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような膜色が黒色ではなく、平均正反射率が高く、平均透過率が低く、動摩擦係数が大きく、さらに撥水性が悪い比較例7の膜は、低反射かつ黒色であって、低動摩擦係数が望まれるシャッター羽根材の表面被覆膜として不適切である。
(比較例8)
ターゲット2の投入電力密度を0.7W/cm2に変えた以外は、実施例12と同様にダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜をガラス基板上に作製した。その膜特性の測定結果を表2に示した。
膜中のC/Ti原子数比は4.50~29.90となり、膜表面側で高くなった。また、O/Ti原子数比は1.84~2.38となり、O/Ti原子数比も膜表面側で高くなった。
ターゲット2の投入電力密度を0.7W/cm2に変えた以外は、実施例12と同様にダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜をガラス基板上に作製した。その膜特性の測定結果を表2に示した。
膜中のC/Ti原子数比は4.50~29.90となり、膜表面側で高くなった。また、O/Ti原子数比は1.84~2.38となり、O/Ti原子数比も膜表面側で高くなった。
得られたダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の波長の380~780nmにおける平均正反射率は10.2%、平均透過率は52.7%の黒色な膜が得られた。膜の表面粗さ(Ra)は、3.87nmとなり、膜表面に凹凸が形成されていた。しかし、その凸部の先端部は実施例12に比べ丸みを帯びた形状であった。
また、膜中の炭素の結合状態は、sp2結合炭素とsp3結合炭素の混在を確認した。
膜表面の動摩擦係数は、0.17で、水に対する接触角は88°となり、実施例12に比べ劣ることがわかった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような動摩擦係数が大きく、撥水性が乏しくなった比較例8は、高温高湿下での動作が不安定となるため、シャッター羽根材の表面被覆膜として利用することはできない。
膜表面の動摩擦係数は、0.17で、水に対する接触角は88°となり、実施例12に比べ劣ることがわかった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような動摩擦係数が大きく、撥水性が乏しくなった比較例8は、高温高湿下での動作が不安定となるため、シャッター羽根材の表面被覆膜として利用することはできない。
スパッタリングターゲットに、炭化チタンターゲットとカーボン焼結体ターゲットを用いた以外は、成膜ガス圧、ターゲット投入電力密度、膜厚は実施例10と同様にして成膜を行った。その膜特性の測定結果を表2に示した。
膜中のC/Ti原子数比は2.25~20.30となり、膜表面側で高くなった。また、O/Ti原子数比は0.82~0.94となり、膜表面側で高くなった。
膜中のC/Ti原子数比は2.25~20.30となり、膜表面側で高くなった。また、O/Ti原子数比は0.82~0.94となり、膜表面側で高くなった。
得られたダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の波長の380~780nmにおける平均正反射率は15.6%、平均透過率は24.6%の黒色な膜が得られた。膜の表面粗さ(Ra)は、1.24nmとなり、膜表面に凹凸が形成されていた。
膜中の炭素の結合状態は、sp2結合炭素とsp3結合炭素の混在を確認した。
膜表面の動摩擦係数は、0.10で、水に対する接触角は103°となり、撥水性に優れていることがわかった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような黒色で平均正反射率が低く、動摩擦係数が非常に小さく、撥水性、耐紫外線性に優れた実施例13の膜はシャッター羽根材の表面被覆膜として非常に有用である。
膜表面の動摩擦係数は、0.10で、水に対する接触角は103°となり、撥水性に優れていることがわかった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような黒色で平均正反射率が低く、動摩擦係数が非常に小さく、撥水性、耐紫外線性に優れた実施例13の膜はシャッター羽根材の表面被覆膜として非常に有用である。
成膜ガス圧を6.0Paに変えた以外は、ターゲットの種類、ターゲット投入電力密度、膜厚は実施例13と同様にして成膜を行った。その膜特性の測定結果を表2に示した。
膜中のC/Ti原子数比は2.75~28.60となり、膜表面側で高くなった。また、O/Ti原子数比は1.15~2.05となり、膜表面側で高くなった。
膜中のC/Ti原子数比は2.75~28.60となり、膜表面側で高くなった。また、O/Ti原子数比は1.15~2.05となり、膜表面側で高くなった。
得られたダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の波長の380~780nmにおける平均正反射率は11.5%、平均透過率は38.6%の黒色な膜が得られた。膜の表面粗さ(Ra)は、2.66nmとなり、膜表面に凹凸が形成されていた。
膜中の炭素の結合状態は、sp2結合炭素とsp3結合炭素の混在を確認した。
膜表面の動摩擦係数は、0.08で、水に対する接触角は119°となり、撥水性に優れていることがわかった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような黒色で平均正反射率が低く、動摩擦係数が非常に小さく、撥水性、耐紫外線性に優れた実施例14の膜はシャッター羽根材の表面被覆膜として非常に有用である。
膜表面の動摩擦係数は、0.08で、水に対する接触角は119°となり、撥水性に優れていることがわかった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような黒色で平均正反射率が低く、動摩擦係数が非常に小さく、撥水性、耐紫外線性に優れた実施例14の膜はシャッター羽根材の表面被覆膜として非常に有用である。
(比較例9)
成膜ガス圧を0.3Paに変えた以外は、ターゲットの種類、ターゲットの投入電力密度を実施例13と同様にして、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜を作製した。その膜特性の測定結果を表2に示した。
膜中のC/Ti原子数比は1.36~9.20となり、膜表面側で高くなった。また、O/Ti原子数比は0.35~0.52とC/Ti原子数比同様に、膜表面側で高くなった。実施例13に比べ、O/Ti原子数比が小さかった。
成膜ガス圧を0.3Paに変えた以外は、ターゲットの種類、ターゲットの投入電力密度を実施例13と同様にして、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜を作製した。その膜特性の測定結果を表2に示した。
膜中のC/Ti原子数比は1.36~9.20となり、膜表面側で高くなった。また、O/Ti原子数比は0.35~0.52とC/Ti原子数比同様に、膜表面側で高くなった。実施例13に比べ、O/Ti原子数比が小さかった。
得られたダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の波長の380~780nmにおける平均正反射率が21.6%となり、平均透過率は8.7%となった。実施例13に比べ、平均正反射率は高く、平均透過率は低かった。また、膜色は、黄色や茶色を呈し、黒色ではなかった。膜の表面粗さ(Ra)は、0.66nmとなり、実施例13に比べ小さくなり、膜表面は平坦であった。
膜中の炭素の結合状態は、sp2結合炭素とsp3結合炭素の混在を確認した。
膜表面の動摩擦係数は、0.21となり、実施例13に比べ大きくなった。水に対する接触角は90°未満となり、撥水性が悪いことがわかった。なお、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような膜色が黒色ではなく、平均正反射率が高く、平均透過率が低く、動摩擦係数が大きく、さらに撥水性が悪い比較例9の膜は、低反射かつ黒色であって低動摩擦係数が望まれるシャッター羽根材の表面被覆膜として不適切である。
膜表面の動摩擦係数は、0.21となり、実施例13に比べ大きくなった。水に対する接触角は90°未満となり、撥水性が悪いことがわかった。なお、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような膜色が黒色ではなく、平均正反射率が高く、平均透過率が低く、動摩擦係数が大きく、さらに撥水性が悪い比較例9の膜は、低反射かつ黒色であって低動摩擦係数が望まれるシャッター羽根材の表面被覆膜として不適切である。
(比較例10)
成膜ガス圧を1.4Paに変えた以外は、ターゲットの種類、ターゲットの投入電力密度を実施例13と同様にして、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜を作製した。その膜特性の測定結果を表2に示した。
膜中のC/Ti原子数比は、1.88~27.62となり、膜表面側で高くなった。また、O/Ti原子数比は、0.54~0.76とC/Ti原子数比同様に、膜表面側で高くなった。実施例13に比べ、O/Ti原子数比が小さかった。
成膜ガス圧を1.4Paに変えた以外は、ターゲットの種類、ターゲットの投入電力密度を実施例13と同様にして、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜を作製した。その膜特性の測定結果を表2に示した。
膜中のC/Ti原子数比は、1.88~27.62となり、膜表面側で高くなった。また、O/Ti原子数比は、0.54~0.76とC/Ti原子数比同様に、膜表面側で高くなった。実施例13に比べ、O/Ti原子数比が小さかった。
得られたダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の波長の380~780nmにおける平均正反射率が19.4%となり、平均透過率は18.3%となった。実施例13に比べ、平均正反射率は高く、平均透過率は低かった。また、膜色は、黄色や茶色を呈し、黒色ではなかった。膜の表面粗さ(Ra)は、0.76nmとなり、実施例13に比べ小さくなり、膜表面は平坦であった。
膜中の炭素の結合状態は、sp2結合炭素とsp3結合炭素の混在を確認した。
膜表面の動摩擦係数は0.15となり、実施例13に比べ大きくなった。水に対する接触角は90°未満となり、撥水性が悪いことがわかった。なお、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような膜色が黒色ではなく、平均正反射率が高く、平均透過率が低く、動摩擦係数が大きく、さらに撥水性が悪い比較例10の膜は、低反射かつ黒色であって低動摩擦係数が望まれるシャッター羽根材の表面被覆膜として不適切である。
膜表面の動摩擦係数は0.15となり、実施例13に比べ大きくなった。水に対する接触角は90°未満となり、撥水性が悪いことがわかった。なお、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような膜色が黒色ではなく、平均正反射率が高く、平均透過率が低く、動摩擦係数が大きく、さらに撥水性が悪い比較例10の膜は、低反射かつ黒色であって低動摩擦係数が望まれるシャッター羽根材の表面被覆膜として不適切である。
ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の膜厚を20nmに変えた以外は、ターゲットの投入電力密度、成膜ガス圧、ターゲットの種類は実施例11と同等にして成膜を行った。その膜特性の測定結果を表2に示した。
膜中のC/Ti原子数比は2.96~24.30となり、膜表面側で高くなった。また、O/Ti原子数比は0.95~1.55となり、膜表面側で高くなった。
膜中のC/Ti原子数比は2.96~24.30となり、膜表面側で高くなった。また、O/Ti原子数比は0.95~1.55となり、膜表面側で高くなった。
得られたダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の波長の380~780nmにおける平均正反射率は17.8%、平均透過率は48.6%の黒色な膜が得られた。膜の表面粗さ(Ra)は、0.84nmとなり、膜表面に凹凸が形成されていた。
膜中の炭素の結合状態は、sp2結合炭素とsp3結合炭素の混在を確認した。
膜表面の動摩擦係数は、0.09で、水に対する接触角は91°となり、撥水性に優れていることがわかった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような黒色で平均正反射率が低く、動摩擦係数が非常に小さく、撥水性、耐紫外線性に優れた実施例15の膜はシャッター羽根材の表面被覆膜として非常に有用である。
膜表面の動摩擦係数は、0.09で、水に対する接触角は91°となり、撥水性に優れていることがわかった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような黒色で平均正反射率が低く、動摩擦係数が非常に小さく、撥水性、耐紫外線性に優れた実施例15の膜はシャッター羽根材の表面被覆膜として非常に有用である。
ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の膜厚を20nmに変えた以外は、ターゲットの投入電力密度、成膜ガス圧、ターゲットの種類は実施例14と同等にして成膜を行った。
膜中のC/Ti原子数比は2.38~29.4となり、膜表面側で高くなった。また、O/Ti原子数比は0.88~1.45となり、膜表面側で高くなった。
膜中のC/Ti原子数比は2.38~29.4となり、膜表面側で高くなった。また、O/Ti原子数比は0.88~1.45となり、膜表面側で高くなった。
得られたダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の波長の380~780nmにおける平均正反射率は16.2%、平均透過率は49.1%の黒色な膜が得られた。膜の表面粗さ(Ra)は、0.93nmとなり、膜表面に凹凸が形成されていた。
膜中の炭素の結合状態は、sp2結合炭素とsp3結合炭素の混在を確認した。
膜表面の動摩擦係数は、0.10で、水に対する接触角は93°となり、撥水性に優れていることがわかった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような黒色で平均正反射率が低く、動摩擦係数が非常に小さく、撥水性、耐紫外線性に優れた実施例16の膜はシャッター羽根材の表面被覆膜として非常に有用である。
膜表面の動摩擦係数は、0.10で、水に対する接触角は93°となり、撥水性に優れていることがわかった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような黒色で平均正反射率が低く、動摩擦係数が非常に小さく、撥水性、耐紫外線性に優れた実施例16の膜はシャッター羽根材の表面被覆膜として非常に有用である。
ターゲット1の投入電力密度を3.9W/cm2に変えた以外は、成膜ガス圧、ターゲットの種類、膜厚は実施例10と同様にして成膜を行った。その膜特性の測定結果を表2に示した。
膜中のC/Ti原子数比は2.79~22.53となり、膜表面側で高くなった。また、O/Ti原子数比は1.15~2.06となり、膜表面側で高くなった。
膜中のC/Ti原子数比は2.79~22.53となり、膜表面側で高くなった。また、O/Ti原子数比は1.15~2.06となり、膜表面側で高くなった。
得られたダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の波長の380~780nmにおける平均正反射率は15.3%、平均透過率は30.0%の黒色な膜が得られた。膜の表面粗さ(Ra)は、1.15nmとなり、膜表面に凹凸が形成されていた。
膜中の炭素の結合状態は、sp2結合炭素とsp3結合炭素の混在を確認した。
膜表面の動摩擦係数は、0.10で、水に対する接触角は93°となり、撥水性に優れていることがわかった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような黒色で平均正反射率が低く、動摩擦係数が非常に小さく、撥水性、耐紫外線性に優れた実施例17の膜はシャッター羽根材の表面被覆膜として非常に有用である。
膜表面の動摩擦係数は、0.10で、水に対する接触角は93°となり、撥水性に優れていることがわかった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような黒色で平均正反射率が低く、動摩擦係数が非常に小さく、撥水性、耐紫外線性に優れた実施例17の膜はシャッター羽根材の表面被覆膜として非常に有用である。
ターゲットの投入電力密度を3.9W/cm2に変えた以外は、成膜ガス圧、ターゲットの種類、膜厚は実施例13と同様にして成膜を行った。その膜特性の測定結果を表2に示した。
膜中のC/Ti原子数比は2.68~21.53となり、膜表面側で高くなった。また、O/Ti原子数比は1.35~2.10となり、膜表面側で高くなった。
膜中のC/Ti原子数比は2.68~21.53となり、膜表面側で高くなった。また、O/Ti原子数比は1.35~2.10となり、膜表面側で高くなった。
得られたダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の波長の380~780nmにおける平均正反射率は14.1%、平均透過率は40.5%の黒色な膜が得られた。膜の表面粗さ(Ra)は、1.27nmとなり、膜表面に凹凸が形成されていた。
膜中の炭素の結合状態は、sp2結合炭素とsp3結合炭素の混在を確認した。
膜表面の動摩擦係数は、0.10であった。水に対する接触角は95°となり、撥水性に優れていることがわかった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような黒色で平均正反射率が低く、動摩擦係数が非常に小さく、撥水性、耐紫外線性に優れた実施例18の膜はシャッター羽根材の表面被覆膜として非常に有用である。
膜表面の動摩擦係数は、0.10であった。水に対する接触角は95°となり、撥水性に優れていることがわかった。さらに、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような黒色で平均正反射率が低く、動摩擦係数が非常に小さく、撥水性、耐紫外線性に優れた実施例18の膜はシャッター羽根材の表面被覆膜として非常に有用である。
(比較例11)
ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の膜厚を17nmに変えた以外は、成膜ガス圧、ターゲットの種類、ターゲット投入電力密度は実施例10と同様にして、成膜を行った。その膜特性の測定結果を表2に示した。
膜中のC/Ti原子数比は3.27~21.5、O/Ti原子数比は0.43~0.69となった。C/Ti原子数比、O/Ti原子数比ともに同様に、膜表面側で高くなった。実施例10に比べ、O/Ti原子数比が小さかった。
ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の膜厚を17nmに変えた以外は、成膜ガス圧、ターゲットの種類、ターゲット投入電力密度は実施例10と同様にして、成膜を行った。その膜特性の測定結果を表2に示した。
膜中のC/Ti原子数比は3.27~21.5、O/Ti原子数比は0.43~0.69となった。C/Ti原子数比、O/Ti原子数比ともに同様に、膜表面側で高くなった。実施例10に比べ、O/Ti原子数比が小さかった。
得られたダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の波長の380~780nmにおける平均正反射率が22.5%となり、平均透過率は48.2%となった。実施例10に比べ、平均正反射率は高かった。また、膜色は、茶色を呈し、黒色ではなかった。膜の表面粗さ(Ra)は、0.62nmとなり、実施例10に比べ小さくなり、膜表面は平坦であった。
膜中の炭素の結合状態は、sp2結合炭素とsp3結合炭素の混在を確認した。
膜表面の動摩擦係数は、0.10、水に対する接触角は81°となり、撥水性が悪いことがわかった。なお、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような膜色が黒色ではなく、平均正反射率が高く、撥水性が悪い比較例11の膜は、低反射かつ黒色であることが望まれるシャッター羽根材の表面被覆膜として不適切である。
膜表面の動摩擦係数は、0.10、水に対する接触角は81°となり、撥水性が悪いことがわかった。なお、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような膜色が黒色ではなく、平均正反射率が高く、撥水性が悪い比較例11の膜は、低反射かつ黒色であることが望まれるシャッター羽根材の表面被覆膜として不適切である。
(比較例12)
ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の膜厚を17nmに変えた以外は、成膜ガス圧、ターゲットの種類、ターゲット投入電力密度は実施例13と同様にして、成膜を行った。その膜特性の測定結果を表2に示した。
膜中のC/Ti原子数比は2.91~23.40、O/Ti原子数比は0.50~0.73となった。C/Ti原子数比、O/Ti原子数比ともに同様に、膜表面側で高くなった。実施例13に比べ、O/Ti原子数比が小さかった。
ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の膜厚を17nmに変えた以外は、成膜ガス圧、ターゲットの種類、ターゲット投入電力密度は実施例13と同様にして、成膜を行った。その膜特性の測定結果を表2に示した。
膜中のC/Ti原子数比は2.91~23.40、O/Ti原子数比は0.50~0.73となった。C/Ti原子数比、O/Ti原子数比ともに同様に、膜表面側で高くなった。実施例13に比べ、O/Ti原子数比が小さかった。
得られたダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の波長の380~780nmにおける平均正反射率が21.4%となり、平均透過率は51.7%となった。実施例13に比べ、平均正反射率は高かった。また、膜色は、茶色を呈し、黒色ではなかった。膜の表面粗さ(Ra)は、0.71nmとなり、実施例13に比べ小さくなり、膜表面は平坦であった。
膜中の炭素の結合状態は、sp2結合炭素とsp3結合炭素の混在を確認した。
膜表面の動摩擦係数は、0.10、水に対する接触角は80°となった。なお、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような膜色が黒色ではなく、平均正反射率が高く、撥水性が悪い比較例12の膜は、低反射かつ黒色であることが望まれるシャッター羽根材の表面被覆膜として不適切である。
膜表面の動摩擦係数は、0.10、水に対する接触角は80°となった。なお、耐紫外線性試験後の膜の変色はなかった。
このような膜色が黒色ではなく、平均正反射率が高く、撥水性が悪い比較例12の膜は、低反射かつ黒色であることが望まれるシャッター羽根材の表面被覆膜として不適切である。
基板の種類を、厚みが50μmで表面粗さ(算術平均高さRa)が0.25μmのSUS製基板に代え、その表面に、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜として基板の両面に実施例1の膜を、厚み20nm成膜した。その膜特性の測定結果を表3に示す。
実施例19に示す膜を形成したとき、その表面が黒色を呈して低反射特性を示した。また、水に対する接触角はともに高い撥水性を示し、動摩擦係数も0.10以下であり、紫外線照射による変形や変色もなく、撥水性、動摩擦係数の優れた光学部材とすることができた。
基板の種類を、厚みが50μmで表面粗さ(算術平均高さRa)が0.25μmのSUS製基板に代え、その表面にダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜として基板の両面に実施例5の膜を、厚み100nm成膜した。その膜特性の測定結果を表3に示す。
実施例20に示す膜を形成したとき、その表面が黒色を呈して低反射特性を示した。また、水に対する接触角はともに高い撥水性を示し、動摩擦係数も0.10以下であり、紫外線照射による変形や変色もなく、撥水性、動摩擦係数の優れた光学部材とすることができた。
基板の種類を、厚み50μm、表面粗さ(算術平均高さRa)0.23μmのTi製基板に代えた以外は、実施例19と同様に実施例1に係る膜を厚み20nmに成膜、作製した。その膜特性評価を表3に示す。
実施例19同様に、膜表面は黒色を呈して低反射特性を示した。また、水に対する接触角は、ともに高い撥水性を示し、動摩擦係数も0.10以下であり、紫外線照射による変形や変色もなく、撥水性、動摩擦係数の優れた光学部材とすることができた。
基板の種類を、厚み50μm、表面粗さ(算術平均高さRa)0.23μmのTi製基板に代えた以外は、実施例20と同様に実施例5の膜を100nmの厚みで成膜、作製した。その膜特性評価を表3に示す。
実施例20と同様に、膜表面は黒色を呈して低反射特性を示した。また、水に対する接触角は、ともに高い撥水性を示し、動摩擦係数も0.10以下であり、紫外線照射による変形や変色もなく、撥水性、動摩擦係数の優れた光学部材とすることができた。
基板の種類を、厚み50μm、表面粗さ(算術平均高さRa)0.26μmのAl製基板に代えた以外は、実施例19と同様に実施例1の膜を20nmの厚みで成膜、作製した。その膜特性の評価結果を表3に示す。
実施例19と同様に、表面が黒色を呈して低反射特性を示した。また、水に対する接触角はともに高い撥水性を示し、動摩擦係数も0.10以下であり、紫外線照射による変形や変色もなく、撥水性、動摩擦係数の優れた光学部材とすることができた。
基板の種類を、厚み50μm、表面粗さ(算術平均高さRa)0.26μmのAl製基板に代えた以外は、実施例20と同様に実施例5の膜を100nmの厚みで成膜、作製した。その膜特性の評価結果を表3に示す。
実施例20と同様に、表面が黒色を呈して低反射特性を示した。また、水に対する接触角はともに高い撥水性を示し、動摩擦係数も0.10以下であり、紫外線照射による変形や変色もなく、撥水性、動摩擦係数の優れた光学部材とすることができた。
基板の種類を、厚み38μm、表面粗さ(算術平均高さRa)0.50μmのポリイミドフィルムに変え、その表面に、実施例5の膜を厚み20nm成膜した。その膜特性の測定結果を表3に示す。
基板の種類を、厚み50μm、表面粗さ(算術平均高さRa)0.50μmのポリイミドフィルムに変え、その表面に、実施例5の膜を厚み20nm成膜した。その膜特性の評価結果を表3に示す。
基板の種類を、厚み75μm、表面粗さ(算術平均高さRa)0.50μmのポリイミドフィルムに変え、その表面に、実施例5の膜を厚み200nm成膜した。その膜特性の測定結果を表3に示す。
実施例25~27の膜は、共に表面が黒色を呈して低反射特性を示した。また、水に対する接触角はともに高い撥水性を示し、動摩擦係数も0.10以下であり、紫外線照射による変形や変色もなく、撥水性、動摩擦係数の優れた光学部材とすることができた。
基板の種類を、厚み38μm、表面粗さ(算術平均高さRa)0.60μmのPETフィルムに代え、その表面に、実施例5の膜を厚み20nm成膜した。その膜特性の測定結果を表3に示す。
基板の種類を、厚み50μm、表面粗さ(算術平均高さRa)0.60μmのPETフィルムに代え、その表面に、実施例5の膜を厚み20nm成膜した。その膜特性の測定結果を表3に示す。
基板の種類を、厚み75μm、表面粗さ(算術平均高さRa)0.60μmのPETフィルムに代え、その表面に、実施例5の膜を厚み200nm成膜した。その膜特性の測定結果を表3に示す。
実施例28~30の膜は、共に表面が黒色を呈して低反射特性を示した。また、水に対する接触角はともに高い撥水性を示し、動摩擦係数も0.10以下であり、紫外線照射による変形や変色もなく、撥水性、動摩擦係数の優れた光学部材とすることができた。
算術平均高さ(Ra)が0.25μmであり、厚みが38μmであるポリイミドフィルムの表面に、第1層目の金属遮光膜として炭化チタン膜(膜厚100nm)を形成した。そして、その金属遮光膜の表面に2層目の膜として、実施例1の膜を100nmだけ形成して、黒色遮光板を作製した。
いずれも、ポリイミドフィルムの両面に、同じ膜厚の第1層目の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表4に示した。
いずれも、ポリイミドフィルムの両面に、同じ膜厚の第1層目の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表4に示した。
算術平均高さ(Ra)が0.25μmであり、厚みが38μmであるポリイミドフィルムの表面に、第1層目の金属遮光膜として炭化チタン膜(膜厚100nm)を形成した。そして、その金属遮光膜の表面に2層目の膜として、実施例2の膜を103nmだけ形成して、黒色遮光板を作製した。いずれも、ポリイミドフィルムの両面に、同じ膜厚の第1層目の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表4に示した。
算術平均高さ(Ra)0.25μmで、厚み38μmのポリイミドフィルムの表面に、第1層目の金属遮光膜として炭化チタン膜(膜厚100nm)を形成した。そして、その金属遮光膜の表面に2層目の膜として、実施例3の膜を105nmだけ形成して、黒色遮光板を作製した。いずれも、ポリイミドフィルムの両面に、同じ膜厚の第1層目の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表4に示した。
(比較例13)
算術平均高さ(Ra)0.25μmで、厚み38μmのポリイミドフィルムの表面に、第1層目の金属遮光膜として炭化チタン膜(膜厚100nm)を形成し、その金属遮光膜の表面に第2層目の膜として、比較例1の膜を110nmだけ形成した。その特性の測定結果を表4に示した。
算術平均高さ(Ra)0.25μmで、厚み38μmのポリイミドフィルムの表面に、第1層目の金属遮光膜として炭化チタン膜(膜厚100nm)を形成し、その金属遮光膜の表面に第2層目の膜として、比較例1の膜を110nmだけ形成した。その特性の測定結果を表4に示した。
作製した実施例31~33の黒色遮光板は、いずれも波長380~780nmにおける平均光学濃度は4.0より大きく、完全な遮光性を示した。
平均正反射率は、0.46~0.65%であった。
膜表面の算術平均高さ(Ra)は0.20μm、水に対する接触角は96~105°と優れた撥水性を示した。
動摩擦係数は0.10以下で、耐紫外線性によるフィルムの変形、変色もなかった。黒色遮光板の明度(L*値)は、36~40となり、黒色度が高いことがわかった。
したがって、実施例31~33の黒色遮光板は遮光性、低反射性、撥水性、滑り性、耐紫外線に優れているため、シャッター羽根材として非常に有用である。
平均正反射率は、0.46~0.65%であった。
膜表面の算術平均高さ(Ra)は0.20μm、水に対する接触角は96~105°と優れた撥水性を示した。
動摩擦係数は0.10以下で、耐紫外線性によるフィルムの変形、変色もなかった。黒色遮光板の明度(L*値)は、36~40となり、黒色度が高いことがわかった。
したがって、実施例31~33の黒色遮光板は遮光性、低反射性、撥水性、滑り性、耐紫外線に優れているため、シャッター羽根材として非常に有用である。
一方、比較例13の黒色遮光板は、実施例31~33同様に平均光学濃度が4.0より大きく完全遮光性を有し、膜表面の算術平均高さRaは0.20μmであったが、平均正反射率は2.80%と実施例31~33に比べ高くなった。黒色遮光板の明度(L*値)も56と高くなり、黒色度が低くなった。また、水に対する接触角は88°と90°未満、動摩擦係数は0.19となった。
したがって、比較例13の黒色遮光板は、平均正反射率、明度(L*値)、撥水性、滑り性が劣るためシャッター羽根材としては不適切である。
なお、表4に基材の種類、膜構成、評価結果を示す。
したがって、比較例13の黒色遮光板は、平均正反射率、明度(L*値)、撥水性、滑り性が劣るためシャッター羽根材としては不適切である。
なお、表4に基材の種類、膜構成、評価結果を示す。
算術平均高さ(Ra)が0.32μm、厚み25μmのポリイミドフィルムの表面に、第1層目の金属遮光膜として炭化チタン膜を膜厚100nm形成した。次に、その金属遮光膜の表面に2層目の膜として、実施例1の膜を105nmの厚みだけ形成して、黒色遮光板を作製した。いずれも、ポリイミドフィルムの両面に、同じ膜厚の第1層目の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表4に示した。
算術平均高さ(Ra)が0.32μmであり、厚みが25μmであるポリイミドフィルムの表面に、第1層目の金属遮光膜として炭化チタン膜を膜厚100nm形成した。そして、その金属遮光膜の表面に2層目の膜として、実施例3の膜を105nmだけ形成して、黒色遮光板を作製した。いずれも、ポリイミドフィルムの両面に、同じ膜厚の第1層目の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表4に示した。
(比較例14)
比較例14では算術平均高さ(Ra)が0.32μmであり、厚みが25μmであるポリイミドフィルムの表面に、第1層目の金属遮光膜として炭化チタン膜(膜厚100nm)を形成し、その金属遮光膜の表面に第2層目の膜として、比較例1の膜を105nmの厚みだけ形成した。その特性の測定結果を表4に示した。
比較例14では算術平均高さ(Ra)が0.32μmであり、厚みが25μmであるポリイミドフィルムの表面に、第1層目の金属遮光膜として炭化チタン膜(膜厚100nm)を形成し、その金属遮光膜の表面に第2層目の膜として、比較例1の膜を105nmの厚みだけ形成した。その特性の測定結果を表4に示した。
作製した実施例34、35の黒色遮光板は、いずれも波長380~780nmにおける平均光学濃度は4.0より大きく、完全な遮光性を示した。
また、平均正反射率は、0.52~0.77%と0.8%以下であった。膜表面の算術平均高さ(Ra)は0.22μm、水に対する接触角は105~118°と優れた撥水性を示した。また、動摩擦係数は0.10であった。
耐紫外線性によるフィルムの変形、変色もなかった。黒色遮光板の明度(L*値)は、38~40となり、黒色度が高いことがわかった。
したがって、実施例34、35の黒色遮光板は遮光性、低反射性、撥水性、滑り性、耐紫外線に優れているため、シャッター羽根材として非常に有用である。
また、平均正反射率は、0.52~0.77%と0.8%以下であった。膜表面の算術平均高さ(Ra)は0.22μm、水に対する接触角は105~118°と優れた撥水性を示した。また、動摩擦係数は0.10であった。
耐紫外線性によるフィルムの変形、変色もなかった。黒色遮光板の明度(L*値)は、38~40となり、黒色度が高いことがわかった。
したがって、実施例34、35の黒色遮光板は遮光性、低反射性、撥水性、滑り性、耐紫外線に優れているため、シャッター羽根材として非常に有用である。
一方、比較例14の黒色遮光板は、実施例34、35同様に平均光学濃度が4.0より大きく、完全遮光性を有し、膜表面の算術平均高さRaは0.22μmであったが、平均正反射率は2.03%と実施例34、35に比べ高くなった。黒色遮光板の明度(L*値)も49と高くなり、黒色度が低かった。また、水に対する接触角は76°と90°未満、動摩擦係数は0.20となった。
したがって、比較例14の黒色遮光板は、平均正反射率、明度(L*値)、撥水性、滑り性が劣るためシャッター羽根材としては不適切である。なお、表4に基材の種類、膜構成、評価結果を示す。
したがって、比較例14の黒色遮光板は、平均正反射率、明度(L*値)、撥水性、滑り性が劣るためシャッター羽根材としては不適切である。なお、表4に基材の種類、膜構成、評価結果を示す。
算術平均高さ(Ra)が0.43μmであり、厚みが38μmであるポリイミドフィルムの表面に、第1層目の金属遮光膜として炭化チタン膜を膜厚100nmだけ形成した。次に、その金属遮光膜の表面に2層目の膜として、実施例1の膜を厚み105nmだけ形成して、黒色遮光板を作製した。いずれも、ポリイミドフィルムの両面に、同じ膜厚の第1層目の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表4に示した。
算術平均高さ(Ra)が0.43μmであり、厚みが38μmであるポリイミドフィルムの表面に、第1層目の金属遮光膜として炭化チタン膜を膜厚100nmだけ形成した。次に、その金属遮光膜の表面に2層目の膜として、実施例3の膜を厚み105nmだけ形成して、黒色遮光板を作製した。いずれも、ポリイミドフィルムの両面に、同じ膜厚の第1層目の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表4に示した。
(比較例15)
比較例15では算術平均高さ(Ra)が0.43μmであり、厚みが38μmであるポリイミドフィルムの表面に、第1層目の金属遮光膜として炭化チタン膜(膜厚100nm)を形成し、その金属遮光膜の表面に第2層目の膜として、比較例1の膜を厚み105nmだけ形成した。その特性の測定結果を表4に示した。
比較例15では算術平均高さ(Ra)が0.43μmであり、厚みが38μmであるポリイミドフィルムの表面に、第1層目の金属遮光膜として炭化チタン膜(膜厚100nm)を形成し、その金属遮光膜の表面に第2層目の膜として、比較例1の膜を厚み105nmだけ形成した。その特性の測定結果を表4に示した。
作製した実施例36、37の黒色遮光板は、いずれも波長380~780nmにおける平均光学濃度は4.0より大きく、完全な遮光性を示した。平均正反射率は、0.47~0.72%と0.8%以下であった。膜表面の算術平均高さ(Ra)は0.35μm、水に対する接触角は105~120°と優れた撥水性を示した。動摩擦係数は0.10で、耐紫外線性によるフィルムの変形、変色もなかった。黒色遮光板の明度(L*値)は、33~36となり、黒色度が高いことがわかった。
したがって、実施例36、37の黒色遮光板は遮光性、低反射性、撥水性、滑り性、耐紫外線に優れているため、シャッター羽根材として非常に有用である。
したがって、実施例36、37の黒色遮光板は遮光性、低反射性、撥水性、滑り性、耐紫外線に優れているため、シャッター羽根材として非常に有用である。
一方、比較例15の黒色遮光板は、実施例36、37同様に平均光学濃度が4.0より大きく、完全遮光性を有し、膜表面の算術平均高さRaは0.35μmであったが、平均正反射率は1.72%と高くなった。黒色遮光板の明度(L*値)も50と高くなり、黒色度が低かった。また、水に対する接触角は80°と90°未満、動摩擦係数は0.23となった。
したがって、比較例15の黒色遮光板は、平均正反射率、明度(L*値)、撥水性、滑り性が劣るためシャッター羽根材としては不適切である。
なお、表4に基材の種類、膜構成、評価結果を示す。
したがって、比較例15の黒色遮光板は、平均正反射率、明度(L*値)、撥水性、滑り性が劣るためシャッター羽根材としては不適切である。
なお、表4に基材の種類、膜構成、評価結果を示す。
算術平均高さ(Ra)が0.90μmで、厚みが50μmのポリイミドフィルムの表面に、第1層目の金属遮光膜として炭化チタン膜を膜厚100nmだけ形成した。次に、その金属遮光膜の表面に2層目の膜として、実施例1の膜を厚み105nmだけ形成して、黒色遮光板を作製した。いずれも、ポリイミドフィルムの両面に、同じ膜厚の第1層目の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表4に示した。
算術平均高さ(Ra)が0.90μmで、厚みが50μmのポリイミドフィルムの表面に、第1層目の金属遮光膜として炭化チタン膜を膜厚100nmだけ形成した。次に、その金属遮光膜の表面に2層目の膜として、実施例3の膜を厚み105nmだけ形成して、黒色遮光板を作製した。いずれも、ポリイミドフィルムの両面に、同じ膜厚の第1層目の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表4に示した。
(比較例16)
比較例16では算術平均高さ(Ra)が0.90μmで、厚みが50μmのポリイミドフィルムの表面に、第1層目の金属遮光膜として炭化チタン膜(膜厚100nm)を形成し、その金属遮光膜の表面に第2層目の膜として、比較例1の膜を厚み105nmだけ形成した。その特性の測定結果を表4に示した。
比較例16では算術平均高さ(Ra)が0.90μmで、厚みが50μmのポリイミドフィルムの表面に、第1層目の金属遮光膜として炭化チタン膜(膜厚100nm)を形成し、その金属遮光膜の表面に第2層目の膜として、比較例1の膜を厚み105nmだけ形成した。その特性の測定結果を表4に示した。
作製した実施例38、39の黒色遮光板は、いずれも波長380~780nmにおける平均光学濃度は4.0より大きく、完全な遮光性を示した。その平均正反射率は、0.21~0.31%と0.8%以下であった。膜表面の算術平均高さ(Ra)は0.73μm、水に対する接触角は110~120°と優れた撥水性を示した。また、動摩擦係数は0.10で、耐紫外線性によるフィルムの変形、変色もなかった。黒色遮光板の明度(L*値)は、28~30となり、黒色度が高いことがわかった。
したがって、実施例38、39の黒色遮光板は遮光性、低反射性、撥水性、滑り性、耐紫外線に優れているため、シャッター羽根材として非常に有用である。
したがって、実施例38、39の黒色遮光板は遮光性、低反射性、撥水性、滑り性、耐紫外線に優れているため、シャッター羽根材として非常に有用である。
一方、比較例16の黒色遮光板は、実施例38、39同様に平均光学濃度が4.0より大きく、完全遮光性を有し、膜表面の算術平均高さRaは0.73μmであったが、平均正反射率は1.25%と実施例38、39に比べ高くなった。黒色遮光板の明度(L*値)も47と高くなり、黒色度が低かった。また、水に対する接触角は89°と90°未満、動摩擦係数は0.24となった。
したがって、比較例16の黒色遮光板は、平均正反射率、明度(L*値)、撥水性、滑り性が劣るためシャッター羽根材としては不適切である。
なお、表4に基材の種類、膜構成、評価結果を示す。
したがって、比較例16の黒色遮光板は、平均正反射率、明度(L*値)、撥水性、滑り性が劣るためシャッター羽根材としては不適切である。
なお、表4に基材の種類、膜構成、評価結果を示す。
算術平均高さ(Ra)が0.90μmで、厚みが50μmのポリイミドフィルムの表面に、第1層目の金属遮光膜として炭化チタン膜を40nm厚みで形成した。次に、その金属遮光膜の表面に2層目の膜として、実施例3の膜を厚み105nmだけ形成して、黒色遮光板を作製した。いずれも、ポリイミドフィルムの両面に、同じ膜厚の第1層目の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表4に示した。
算術平均高さ(Ra)が0.90μmで、厚みが50μmのポリイミドフィルムの表面に、第1層目の金属遮光膜として炭化チタン膜を200nmの厚みで形成した。次に、その金属遮光膜の表面に2層目の膜として、実施例3の膜を厚み105nmだけ形成して、黒色遮光板を作製した。いずれも、ポリイミドフィルムの両面に、同じ膜厚の第1層目の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表4に示した。
(比較例17)
算術平均高さ(Ra)が0.90μmで、厚みが50μmのポリイミドフィルムの表面に、第1層目の金属遮光膜として炭化チタン膜を38nm厚みで形成した。次に、その金属遮光膜の表面に2層目の膜として、実施例3の膜を厚み105nmだけ形成して、黒色遮光板を作製した。いずれも、ポリイミドフィルムの両面に、同じ膜厚の第1層目の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表4に示した。
算術平均高さ(Ra)が0.90μmで、厚みが50μmのポリイミドフィルムの表面に、第1層目の金属遮光膜として炭化チタン膜を38nm厚みで形成した。次に、その金属遮光膜の表面に2層目の膜として、実施例3の膜を厚み105nmだけ形成して、黒色遮光板を作製した。いずれも、ポリイミドフィルムの両面に、同じ膜厚の第1層目の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表4に示した。
作製した実施例40、41の黒色遮光板は、いずれも波長380~780nmにおける平均光学濃度は4.0より大きく、完全な遮光性を示した。その平均正反射率は、0.31~0.36%と0.8%以下であった。膜表面の算術平均高さ(Ra)は0.38~0.40μm、水に対する接触角は95~103°と優れた撥水性を示した。また、動摩擦係数は0.09~0.10で、耐紫外線性によるフィルムの変形、変色もなかった。黒色遮光板の明度(L*値)は、35~38となり、黒色度が高いことがわかった。
したがって、実施例40、41の黒色遮光板は遮光性、低反射性、撥水性、滑り性、耐紫外線に優れているため、シャッター羽根材として非常に有用である。
したがって、実施例40、41の黒色遮光板は遮光性、低反射性、撥水性、滑り性、耐紫外線に優れているため、シャッター羽根材として非常に有用である。
一方、比較例17の黒色遮光板は、平均正反射率、明度(L*値)、膜の算術平均高さRa、水に対する接触角、耐紫外線性は実施例40、41と同等であったが、平均光学濃度が3.89と完全遮光性を有しておらず、また動摩擦係数も0.20と大きくなった。
したがって、比較例17の黒色遮光板は、遮光性や滑り性が不足しているためシャッター羽根材としては不適切である。
なお、表4に基材の種類、膜構成、評価結果を示す。
したがって、比較例17の黒色遮光板は、遮光性や滑り性が不足しているためシャッター羽根材としては不適切である。
なお、表4に基材の種類、膜構成、評価結果を示す。
算術平均高さ(Ra)が0.25μmで、厚み38μmのポリイミドフィルムの表面に、第1層目の金属遮光膜として炭化チタン膜を100nmの厚みで形成した。次に、その金属遮光膜の表面に2層目の膜として、実施例3の膜を20nmの厚みで(形成して、黒色遮光板を作製した。いずれも、ポリイミドフィルムの両面に、同じ膜厚の第1層目の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表4に示した。
算術平均高さ(Ra)が0.25μmで、厚み38μmのポリイミドフィルムの表面に、第1層目の金属遮光膜として炭化チタン膜を100nmの厚みで形成した。次に、その金属遮光膜の表面に2層目の膜として、実施例3の膜を53nmの厚みで形成して、黒色遮光板を作製した。いずれも、ポリイミドフィルムの両面に、同じ膜厚の第1層目の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表4に示した。
算術平均高さ(Ra)が0.25μmで、厚み38μmのポリイミドフィルムの表面に、第1層目の金属遮光膜として炭化チタン膜を100nmの厚みで形成した。次に、その金属遮光膜の表面に2層目の膜として、実施例3の膜を200nmの厚みで形成して、黒色遮光板を作製した。いずれも、ポリイミドフィルムの両面に、同じ膜厚の第1層目の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表4に示した。
(比較例18)
算術平均高さ(Ra)が0.25μmで、厚み38μmのポリイミドフィルムの表面に、第1層目の金属遮光膜として炭化チタン膜を100nmの厚みで形成した。次に、その金属遮光膜の表面に2層目の膜として、実施例3の膜を17nmの厚みで形成して、黒色遮光板を作製した。いずれも、ポリイミドフィルムの両面に、同じ膜厚の第1層目の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表4に示した。
算術平均高さ(Ra)が0.25μmで、厚み38μmのポリイミドフィルムの表面に、第1層目の金属遮光膜として炭化チタン膜を100nmの厚みで形成した。次に、その金属遮光膜の表面に2層目の膜として、実施例3の膜を17nmの厚みで形成して、黒色遮光板を作製した。いずれも、ポリイミドフィルムの両面に、同じ膜厚の第1層目の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表4に示した。
作製した実施例42~44の黒色遮光板は、いずれも波長380~780nmにおける平均光学濃度は4.0より大きく、完全な遮光性を示した。その平均正反射率は、0.43~0.73%と0.8%以下であった。膜表面の算術平均高さ(Ra)は、いずれも0.20μm、水に対する接触角は105~107°と優れた撥水性を示した。また、動摩擦係数は0.10で、耐紫外線性によるフィルムの変形、変色もなかった。黒色遮光板の明度(L*値)は、43~45となり、黒色度が高いことがわかった。
したがって、実施例42~44の黒色遮光板は遮光性、低反射性、撥水性、滑り性、耐紫外線に優れているため、シャッター羽根材として非常に有用である。
したがって、実施例42~44の黒色遮光板は遮光性、低反射性、撥水性、滑り性、耐紫外線に優れているため、シャッター羽根材として非常に有用である。
一方、比較例18の黒色遮光板は、平均光学濃度、膜の算術平均高さRa、水に対する接触角、耐紫外線性は実施例42~44と同等であったが、平均正反射率が高く、明度(L*値)も黒色度が不足した。
したがって、比較例18の黒色遮光板は、平均正反射率が悪く、黒色度が不足しているためシャッター羽根材としては不適切である。
なお、表4に基材の種類、膜構成、評価結果を示す。
したがって、比較例18の黒色遮光板は、平均正反射率が悪く、黒色度が不足しているためシャッター羽根材としては不適切である。
なお、表4に基材の種類、膜構成、評価結果を示す。
算術平均高さ(Ra)が0.90μmで、厚みが50μmのポリイミドフィルムの表面に、第1層目の金属遮光膜として炭化酸化チタン膜を100nmの厚みで形成した。次に、その金属遮光膜の表面に2層目の膜として、実施例1の膜を105nmの厚みだけ形成して、黒色遮光板を作製した。いずれも、ポリイミドフィルムの両面に、同じ膜厚の第1層目の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表4に示した。
算術平均高さ(Ra)が0.90μmで、厚みが50μmのポリイミドフィルムの表面に、第1層目の金属遮光膜として炭化酸化チタン膜を100nmの厚みで形成した。次に、その金属遮光膜の表面に2層目の膜として、実施例2の膜を105nmの厚みだけ形成して、黒色遮光板を作製した。いずれも、ポリイミドフィルムの両面に、同じ膜厚の第1層目の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表4に示した。
算術平均高さ(Ra)が0.90μmで、厚みが50μmのポリイミドフィルムの表面に、第1層目の金属遮光膜として炭化酸化チタン膜を100nmの厚みで形成した。次に、その金属遮光膜の表面に2層目の膜として、実施例3の膜を105nmの厚みだけ形成して、黒色遮光板を作製した。いずれも、ポリイミドフィルムの両面に、同じ膜厚の第1層目の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表4に示した。
作製した実施例45~47の黒色遮光板は、いずれも波長380~780nmにおける平均光学濃度は4.0より大きく、完全な遮光性を示した。その平均正反射率は、0.20~0.50%と0.8%以下であった。膜表面の算術平均高さ(Ra)は、いずれも0.75μm、水に対する接触角は96~113°と優れた撥水性を示した。また、動摩擦係数は0.10以下で、耐紫外線性によるフィルムの変形、変色もなかった。黒色遮光板の明度(L*値)は、34~42となり、黒色度が高いことがわかった。
したがって、実施例45~47の黒色遮光板は遮光性、低反射性、撥水性、滑り性、耐紫外線に優れているため、シャッター羽根材として非常に有用である。
なお、表4に基材の種類、膜構成、評価結果を示す。
したがって、実施例45~47の黒色遮光板は遮光性、低反射性、撥水性、滑り性、耐紫外線に優れているため、シャッター羽根材として非常に有用である。
なお、表4に基材の種類、膜構成、評価結果を示す。
(比較例19)
第2層目の膜を成膜する時に、フィルムを静止した状態で成膜した以外は、フィルムの種類、厚みと表面粗さ、第1および第2層目の膜の種類と膜厚は実施例43と同様のポリイミドフィルムの両面に、同じ膜厚の第1層目の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表4に示した。
第2層目の膜を成膜する時に、フィルムを静止した状態で成膜した以外は、フィルムの種類、厚みと表面粗さ、第1および第2層目の膜の種類と膜厚は実施例43と同様のポリイミドフィルムの両面に、同じ膜厚の第1層目の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表4に示した。
作製した比較例19の黒色遮光板は、いずれも波長380~780nmにおける平均光学濃度は4.0より大きく、完全な遮光性を示し、耐紫外線性も良好であった。しかし、その平均正反射率は0.9%、明度L*は49、膜表面の算術平均高さ(Ra)は0.13μm、動摩擦係数は0.18、水に対する接触角は70°となり、第2層の成膜時の条件が異なる以外は同じ構成の実施例43より、特性は悪くなった。また、膜の密着性をJIS C0021に基づき評価したが、下地のTiC膜との界面で一部膜が剥れ、密着性が悪かった。走査型X線光電子分光装置で評価した結果、第2層目の膜厚方向のC/Ti原子数比が31.00、O/Ti原子数比は0.54といずれも膜厚方向で均一であった。
したがって、比較例19の黒色遮光板は遮光性、耐紫外線に優れているが、反射率、明度、撥水性、滑り性、膜密着性が悪いため高温高湿下で使用されるシャッター羽根材として使用することができない。
したがって、比較例19の黒色遮光板は遮光性、耐紫外線に優れているが、反射率、明度、撥水性、滑り性、膜密着性が悪いため高温高湿下で使用されるシャッター羽根材として使用することができない。
表面の算術平均高さ(Ra)が0.25μmであり、厚みが25μmのポリイミドフィルムの表面に、NiTiターゲット(3wt%Ti含有)を用いて、NiTi膜(Ti含有量2.98wt%)の金属遮光膜を110nmだけ形成し、実施例3と同様にして、黒色遮光板を作製した。
なお金属遮光膜の成膜は、成膜ガス圧を0.3Paとし、直流スパッタリング法で形成した。
次に、第2層目の膜として、実施例3の膜を厚み105nmほど形成した。
いずれも、フィルムの両面に、同じ膜厚の第1層の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。
その特性の測定結果を表5に示した。
なお金属遮光膜の成膜は、成膜ガス圧を0.3Paとし、直流スパッタリング法で形成した。
次に、第2層目の膜として、実施例3の膜を厚み105nmほど形成した。
いずれも、フィルムの両面に、同じ膜厚の第1層の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。
その特性の測定結果を表5に示した。
表面の算術平均高さ(Ra)が0.25μmであり、厚みが25μmのポリイミドフィルムの表面に、Cuターゲットを用いてCu膜の金属遮光膜を110nmの厚みだけ形成し、実施例3と同様にして、黒色遮光板を作製した。
なお金属遮光膜の成膜は、成膜ガス圧を0.3Paとし、直流スパッタリング法で形成した。
次に、第2層目の膜として、実施例3の膜を厚み105nmほど形成した。
いずれも、フィルムの両面に、同じ膜厚の第1層の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。
表5に、その特性を示す。
なお金属遮光膜の成膜は、成膜ガス圧を0.3Paとし、直流スパッタリング法で形成した。
次に、第2層目の膜として、実施例3の膜を厚み105nmほど形成した。
いずれも、フィルムの両面に、同じ膜厚の第1層の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。
表5に、その特性を示す。
表面の算術平均高さ(Ra)が0.25μmであり、厚みが25μmのポリイミドフィルムの表面に、Alターゲットを用いてAl膜の金属遮光膜を110nm厚みだけ形成し、実施例3と同様にして、黒色遮光板を作製した。
なお金属遮光膜の成膜は、成膜ガス圧を0.3Paとし、直流スパッタリング法で形成した。
次に、第2層目の膜として、実施例3の膜を厚み105nmほど形成した。
いずれも、フィルムの両面に、同じ膜厚の第1層の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。
表5に、その特性を示す。
なお金属遮光膜の成膜は、成膜ガス圧を0.3Paとし、直流スパッタリング法で形成した。
次に、第2層目の膜として、実施例3の膜を厚み105nmほど形成した。
いずれも、フィルムの両面に、同じ膜厚の第1層の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。
表5に、その特性を示す。
表面の算術平均高さ(Ra)が0.25μmで、厚みが25μmのポリイミドフィルムの表面に、Tiターゲットを用いて、Ti膜の金属遮光膜を110nmだけ形成し、実施例3と同様にして、黒色遮光板を作製した。
なお金属遮光膜の成膜は、成膜ガス圧を0.3Paとし、直流スパッタリング法で形成した。
次に、第2層目の膜として、実施例3の膜を厚み105nmほど形成した。
いずれも、フィルムの両面に、同じ膜厚の第1層の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。
表5に、その特性を示す。
なお金属遮光膜の成膜は、成膜ガス圧を0.3Paとし、直流スパッタリング法で形成した。
次に、第2層目の膜として、実施例3の膜を厚み105nmほど形成した。
いずれも、フィルムの両面に、同じ膜厚の第1層の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。
表5に、その特性を示す。
表面の算術平均高さ(Ra)が0.25μmで、厚みが25μmのポリイミドフィルムの表面に、Tiターゲットを用いて、Ti膜の金属遮光膜を110nmだけ形成し、実施例3と同様にして、黒色遮光板を作製した。
なお金属遮光膜の成膜は、成膜ガス圧を0.3Paとし、直流スパッタリング法で形成した。
次に、第2層目の膜として、実施例8の膜を厚み105nmほど形成した。
いずれも、フィルムの両面に、同じ膜厚の第1層の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。
表5に、その特性を示す。
なお金属遮光膜の成膜は、成膜ガス圧を0.3Paとし、直流スパッタリング法で形成した。
次に、第2層目の膜として、実施例8の膜を厚み105nmほど形成した。
いずれも、フィルムの両面に、同じ膜厚の第1層の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。
表5に、その特性を示す。
得られた黒色遮光板の平均正反射率は、実施例48~52で0.29~0.48%で低反射であった。その平均光学濃度は、いずれも4.0より大きくなり、完全遮光性を有した。膜表面の算術平均高さRaは、0.20μm、水に対する接触角は100~124°、明度(L*値)は30~37、動摩擦係数は0.1で、耐紫外線性ではフィルムの変形や変色は見られなかった。
したがって、実施例48~52の黒色遮光板は遮光性、低反射性、撥水性、滑り性、耐紫外線に優れているため、シャッター羽根材として非常に有用である。
したがって、実施例48~52の黒色遮光板は遮光性、低反射性、撥水性、滑り性、耐紫外線に優れているため、シャッター羽根材として非常に有用である。
(比較例20)
表面の算術平均高さ(Ra)が0.25μmで、厚みが25μmのポリイミドフィルムの表面に、NiTiターゲット(3wt%Ti含有)を用いて、NiTi膜(Ti含有量2.98wt%)の金属遮光膜を110nmの厚みだけ形成し、実施例48と同様にして、黒色遮光板を作製した。
なお金属遮光膜の成膜は、実施例48で示したスパッタリング成膜条件(成膜ガス圧)とし、直流スパッタリング法で形成した。
次に、第2層目の膜として、比較例1の膜を厚み105nmほど形成した。その特性の測定結果を表5に示した。
表面の算術平均高さ(Ra)が0.25μmで、厚みが25μmのポリイミドフィルムの表面に、NiTiターゲット(3wt%Ti含有)を用いて、NiTi膜(Ti含有量2.98wt%)の金属遮光膜を110nmの厚みだけ形成し、実施例48と同様にして、黒色遮光板を作製した。
なお金属遮光膜の成膜は、実施例48で示したスパッタリング成膜条件(成膜ガス圧)とし、直流スパッタリング法で形成した。
次に、第2層目の膜として、比較例1の膜を厚み105nmほど形成した。その特性の測定結果を表5に示した。
(比較例21)
表面の算術平均高さ(Ra)が0.25μmで、厚みが25μmのポリイミドフィルムの表面に、Cuターゲットを用いて、Cu膜の金属遮光膜を厚み110nmだけ形成し、実施例49と同様にして、黒色遮光板を作製した。
なお金属遮光膜の成膜は、実施例49で示したスパッタリング成膜条件(成膜ガス圧)とし、直流スパッタリング法で形成した。
次に、第2層目の膜として、比較例1の膜を105nmほど形成した。その特性の測定結果を表5に示した。
表面の算術平均高さ(Ra)が0.25μmで、厚みが25μmのポリイミドフィルムの表面に、Cuターゲットを用いて、Cu膜の金属遮光膜を厚み110nmだけ形成し、実施例49と同様にして、黒色遮光板を作製した。
なお金属遮光膜の成膜は、実施例49で示したスパッタリング成膜条件(成膜ガス圧)とし、直流スパッタリング法で形成した。
次に、第2層目の膜として、比較例1の膜を105nmほど形成した。その特性の測定結果を表5に示した。
(比較例22)
表面の算術平均高さ(Ra)が0.25μmで、厚みが25μmのポリイミドフィルムの表面に、Alターゲットを用いてAl膜の金属遮光膜を厚み110nmだけ形成し、実施例50と同様にして、黒色遮光板を作製した。
なお金属遮光膜の成膜は、実施例50で示したスパッタリング成膜条件(成膜ガス圧)とし、直流スパッタリング法で形成した。
次に、第2層目の膜として、比較例1の膜を105nmほど形成した。その特性の測定結果を表5に示した。
表面の算術平均高さ(Ra)が0.25μmで、厚みが25μmのポリイミドフィルムの表面に、Alターゲットを用いてAl膜の金属遮光膜を厚み110nmだけ形成し、実施例50と同様にして、黒色遮光板を作製した。
なお金属遮光膜の成膜は、実施例50で示したスパッタリング成膜条件(成膜ガス圧)とし、直流スパッタリング法で形成した。
次に、第2層目の膜として、比較例1の膜を105nmほど形成した。その特性の測定結果を表5に示した。
(比較例23)
表面の算術平均高さ(Ra)が0.25μで、厚みが25μmのポリイミドフィルムの表面に、Tiターゲットを用いて、Ti膜の金属遮光膜を厚み110nmだけ形成し、実施例51と同様にして、黒色遮光板を作製した。
なお金属遮光膜の成膜は、実施例51で示したスパッタリング成膜条件(成膜ガス圧)とし、直流スパッタリング法で形成した。
次に、第2層目の膜として、比較例1の膜を105nmほど形成した。その特性の測定結果を表5に示した。
表面の算術平均高さ(Ra)が0.25μで、厚みが25μmのポリイミドフィルムの表面に、Tiターゲットを用いて、Ti膜の金属遮光膜を厚み110nmだけ形成し、実施例51と同様にして、黒色遮光板を作製した。
なお金属遮光膜の成膜は、実施例51で示したスパッタリング成膜条件(成膜ガス圧)とし、直流スパッタリング法で形成した。
次に、第2層目の膜として、比較例1の膜を105nmほど形成した。その特性の測定結果を表5に示した。
いずれも、フィルムの両面に、同じ膜厚の第1層の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。
得られた黒色遮光板は、いずれも、波長380~780nmにおける平均光学濃度は4.0より大きく、完全な遮光性を示した。また、波長380~780nmにおける平均正反射率は比較例20~23で1.17~1.57%、L*値も48~52と高く、黒色度の低い黒色遮光板であった。
得られた黒色遮光板は、いずれも、波長380~780nmにおける平均光学濃度は4.0より大きく、完全な遮光性を示した。また、波長380~780nmにおける平均正反射率は比較例20~23で1.17~1.57%、L*値も48~52と高く、黒色度の低い黒色遮光板であった。
また、膜表面の算術平均高さRaはいずれも0.20μmで、その耐紫外線性は変色や変形はなく、良好であったが水に対する接触角は76~86°と撥水性は小さかった。動摩擦係数は0.21~0.31と大きく、滑り性に劣ることがわかった。
したがって、比較例20~23の黒色遮光板は、完全遮光性、耐紫外線性を有しているものの、反射性、撥水性、滑り性に劣るため、シャッター羽根材として不適である。
したがって、比較例20~23の黒色遮光板は、完全遮光性、耐紫外線性を有しているものの、反射性、撥水性、滑り性に劣るため、シャッター羽根材として不適である。
表面の算術平均高さ(Ra)が0.42μmで、厚みが75μmのPETフィルムの表面に、第1層目と第2層目の膜の種類、膜厚、成膜条件を実施例48と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
表面の算術平均高さ(Ra)が0.42μmで、厚みが75μmのPETフィルムの表面に、第1層目と第2層目の膜の種類、膜厚、成膜条件を実施例49と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
表面の算術平均高さ(Ra)が0.42μmで、厚みが75μmのPETフィルムの表面に、第1層目と第2層目の膜の種類、膜厚、成膜条件を実施例50と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
表面の算術平均高さ(Ra)が0.42μmで、厚みが75μmのPETフィルムの表面に、第1層目と第2層目の膜の種類、膜厚、成膜条件を実施例51と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
いずれもフィルムの両面に、同じ膜厚の第1層の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。
得られた黒色遮光板は、いずれも、波長380~780nmにおける平均光学濃度は4.0より大きく、完全な遮光性を示した。また、波長380~780nmにおける平均正反射率は実施例53~56で0.23~0.30%と非常に低反射であり、L*値も32~35と低くなり、黒色を呈していた。
また、膜表面の算術平均高さRaは、0.38μm、水に対する接触角は99~110°、動摩擦係数は0.1以下、耐紫外線性ではフィルムの変形や変色は見られなかった。
したがって、実施例53~56の黒色遮光板は遮光性、低反射性、撥水性、滑り性、耐紫外線に優れているため、シャッター羽根材として非常に有用である。
得られた黒色遮光板は、いずれも、波長380~780nmにおける平均光学濃度は4.0より大きく、完全な遮光性を示した。また、波長380~780nmにおける平均正反射率は実施例53~56で0.23~0.30%と非常に低反射であり、L*値も32~35と低くなり、黒色を呈していた。
また、膜表面の算術平均高さRaは、0.38μm、水に対する接触角は99~110°、動摩擦係数は0.1以下、耐紫外線性ではフィルムの変形や変色は見られなかった。
したがって、実施例53~56の黒色遮光板は遮光性、低反射性、撥水性、滑り性、耐紫外線に優れているため、シャッター羽根材として非常に有用である。
(比較例24)
第2層目の膜を比較例1の膜に変えた以外は、実施例53と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
第2層目の膜を比較例1の膜に変えた以外は、実施例53と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
(比較例25)
第2層目の膜を比較例1の膜に変えた以外は、実施例54と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
第2層目の膜を比較例1の膜に変えた以外は、実施例54と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
(比較例26)
第2層目の膜を比較例1の膜に変えた以外は、実施例55と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
第2層目の膜を比較例1の膜に変えた以外は、実施例55と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
(比較例27)
第2層目の膜を比較例1の膜に変えた以外は、実施例56と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
第2層目の膜を比較例1の膜に変えた以外は、実施例56と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
得られた黒色遮光板は、いずれも、波長380~780nmにおける平均光学濃度は4.0より大きく、完全な遮光性を示した。また、波長380~780nmにおける平均正反射率は比較例24~27で1.56~1.95%、L*値も50~52と高く、黒色度の低い黒色遮光板であった。
また、膜表面の算術平均高さRaはいずれも0.38μmで、その耐紫外線性は変色や変形はなく、良好であったが、水に対する接触角は74~86°と撥水性は小さかった。動摩擦係数は0.21~0.28と大きく、滑り性に劣ることがわかった。
したがって、比較例24~27の黒色遮光板は完全遮光性、耐紫外線性を有するものの、反射性、撥水性、滑り性に劣るため、シャッター羽根材として不適である。
また、膜表面の算術平均高さRaはいずれも0.38μmで、その耐紫外線性は変色や変形はなく、良好であったが、水に対する接触角は74~86°と撥水性は小さかった。動摩擦係数は0.21~0.28と大きく、滑り性に劣ることがわかった。
したがって、比較例24~27の黒色遮光板は完全遮光性、耐紫外線性を有するものの、反射性、撥水性、滑り性に劣るため、シャッター羽根材として不適である。
表面の算術平均高さ(Ra)が0.90μmで、厚みが100μmのPENフィルムの表面に、第1層目と第2層目の膜の種類、膜厚、成膜条件を実施例48と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
表面の算術平均高さ(Ra)が0.90μmで、厚みが100μmのPENフィルムの表面に、第1層目と第2層目の膜の種類、膜厚、成膜条件を実施例49と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
表面の算術平均高さ(Ra)が0.90μmで、厚みが100μmのPENフィルムの表面に、第1層目と第2層目の膜の種類、膜厚、成膜条件を実施例50と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
表面の算術平均高さ(Ra)が0.90μmで、厚みが100μmのPENフィルムの表面に、第1層目と第2層目の膜の種類、膜厚、成膜条件を実施例51と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
いずれもフィルムの両面に、同じ膜厚の第1層の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。
得られた黒色遮光板は、いずれも、波長380~780nmにおける平均光学濃度は4.0より大きく、完全な遮光性を示した。また、波長380~780nmにおける平均正反射率は、実施例57~60で0.21~0.32%と非常に低反射であり、L*値も32~34と低くなり、黒色を呈していた。
また、膜表面の算術平均高さRaは、0.68μm、水に対する接触角は103~110°、動摩擦係数は0.1、耐紫外線性ではフィルムの変形や変色は見られなかった。
したがって、実施例57~60の黒色遮光板は黒色度が高く、遮光性、低反射性、撥水性、滑り性、耐紫外線に優れているため、シャッター羽根材として非常に有用である。
得られた黒色遮光板は、いずれも、波長380~780nmにおける平均光学濃度は4.0より大きく、完全な遮光性を示した。また、波長380~780nmにおける平均正反射率は、実施例57~60で0.21~0.32%と非常に低反射であり、L*値も32~34と低くなり、黒色を呈していた。
また、膜表面の算術平均高さRaは、0.68μm、水に対する接触角は103~110°、動摩擦係数は0.1、耐紫外線性ではフィルムの変形や変色は見られなかった。
したがって、実施例57~60の黒色遮光板は黒色度が高く、遮光性、低反射性、撥水性、滑り性、耐紫外線に優れているため、シャッター羽根材として非常に有用である。
(比較例28)
第2層目の膜を比較例1の膜に変えた以外は、実施例57と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
第2層目の膜を比較例1の膜に変えた以外は、実施例57と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
(比較例29)
第2層目の膜を比較例1の膜に変えた以外は、実施例58と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
第2層目の膜を比較例1の膜に変えた以外は、実施例58と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
(比較例30)
第2層目の膜を比較例1の膜に変えた以外は、実施例59と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
第2層目の膜を比較例1の膜に変えた以外は、実施例59と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
(比較例31)
第2層目の膜を比較例1の膜に変えた以外は、実施例60と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
第2層目の膜を比較例1の膜に変えた以外は、実施例60と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
得られた黒色遮光板は、いずれも、波長380~780nmにおける平均光学濃度は4.0より大きく、完全な遮光性を示した。また、波長380~780nmにおける平均正反射率は、比較例28~31で1.06~1.37%、L*値も46~47と高く、黒色度の低い黒色遮光板であった。
また、膜表面の算術平均高さRaは、いずれも0.68μmであった。その耐紫外線性は変色や変形はなく、良好であったが、水に対する接触角は75~86°と撥水性は小さく、動摩擦係数は0.25~0.28と大きく、滑り性に劣ることがわかった。
したがって、比較例28~31の黒色遮光板は完全遮光性、耐紫外線性を有しているものの、黒色度が低く、反射性、撥水性、滑り性に劣るため、シャッター羽根材として不適である。
また、膜表面の算術平均高さRaは、いずれも0.68μmであった。その耐紫外線性は変色や変形はなく、良好であったが、水に対する接触角は75~86°と撥水性は小さく、動摩擦係数は0.25~0.28と大きく、滑り性に劣ることがわかった。
したがって、比較例28~31の黒色遮光板は完全遮光性、耐紫外線性を有しているものの、黒色度が低く、反射性、撥水性、滑り性に劣るため、シャッター羽根材として不適である。
表面の算術平均高さ(Ra)が0.24μmであり、厚みが50μmのSUS薄板の表面に、第1層目の膜として、成膜ガス圧を0.3Paとし、TiC膜を110nm形成した。次に、第2層目の膜として、実施例3の膜を105nm厚みで形成した黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
(比較例32)
表面の算術平均高さ(Ra)が0.24μmであり、厚みが50μmのSUS薄板の表面に、第1層目の膜として、成膜ガス圧を0.3Paとし、TiC膜を110nm形成した。次に、第2層目の膜として、比較例1の膜を105nmの厚みで形成した黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
表面の算術平均高さ(Ra)が0.24μmであり、厚みが50μmのSUS薄板の表面に、第1層目の膜として、成膜ガス圧を0.3Paとし、TiC膜を110nm形成した。次に、第2層目の膜として、比較例1の膜を105nmの厚みで形成した黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
いずれもフィルムの両面に、同じ膜厚の第1層の膜と、同じ種類で同じ膜厚の第2層の膜を対称に形成することで、反りのないフィルム状の黒色遮光板を作製した。
得られた黒色遮光板は、いずれの場合も波長380~780nmにおける平均光学濃度は4.0より大きく、完全な遮光性を示した。また、波長380~780nmにおける平均正反射率は、実施例61で0.58%と低反射であり、L*値も43と低くなり、黒色を呈していた。また、膜表面の算術平均高さRaは0.20μm、水に対する接触角は93°、動摩擦係数は0.1、耐紫外線性ではフィルムの変形や変色は見られなかった。
したがって、実施例61の黒色遮光板は黒色度が高く、遮光性、低反射性、撥水性、滑り性、耐紫外線に優れているため、シャッター羽根材として非常に有用である。
得られた黒色遮光板は、いずれの場合も波長380~780nmにおける平均光学濃度は4.0より大きく、完全な遮光性を示した。また、波長380~780nmにおける平均正反射率は、実施例61で0.58%と低反射であり、L*値も43と低くなり、黒色を呈していた。また、膜表面の算術平均高さRaは0.20μm、水に対する接触角は93°、動摩擦係数は0.1、耐紫外線性ではフィルムの変形や変色は見られなかった。
したがって、実施例61の黒色遮光板は黒色度が高く、遮光性、低反射性、撥水性、滑り性、耐紫外線に優れているため、シャッター羽根材として非常に有用である。
一方、比較例32では、平均光学濃度は4.0より大きくなったが、平均正反射率は1.42%と高く、明度(L*値)も48と黒色度は低かった。
また、膜表面の算術平均高さRaは、0.20μm、水に対する接触角は85°、動摩擦係数は0.26、耐紫外線性ではフィルムの変形や変色は見られなかった。
したがって、比較例32の黒色遮光板は遮光性、耐紫外線性は良好であったが、黒色度が低く、低反射性、撥水性、滑り性に劣るため、シャッター羽根材として不適切である。
また、膜表面の算術平均高さRaは、0.20μm、水に対する接触角は85°、動摩擦係数は0.26、耐紫外線性ではフィルムの変形や変色は見られなかった。
したがって、比較例32の黒色遮光板は遮光性、耐紫外線性は良好であったが、黒色度が低く、低反射性、撥水性、滑り性に劣るため、シャッター羽根材として不適切である。
基材の種類として表面の算術平均高さRaが0.40μm、厚み38μmの黒色ポリイミドフィルムを用い、第1層目のTiC膜の膜厚を50nm、第2層目の膜として実施例3の膜を200nmの厚みに成膜した黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
基材の種類として表面の算術平均高さRaが0.40μm、厚み38μmの黒色ポリイミドフィルムを用い、第1層目のTiC膜の膜厚を50nm、第2層目の膜として実施例3の膜を20nmの厚みに成膜した黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
(比較例33)
基材の種類として表面の算術平均高さRaが0.40μm、厚み38μmの黒色ポリイミドフィルムを用い、第1層目のTiC膜の膜厚を50nm、第2層目の膜として実施例3の膜を18nmの厚みで成膜した黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
基材の種類として表面の算術平均高さRaが0.40μm、厚み38μmの黒色ポリイミドフィルムを用い、第1層目のTiC膜の膜厚を50nm、第2層目の膜として実施例3の膜を18nmの厚みで成膜した黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
(比較例34)
基材の種類として表面の算術平均高さRaが0.40μm、厚み38μmの黒色ポリイミドフィルムを用い、第1層目のTiC膜の膜厚を50nm、第2層目の膜として実施例3の膜を213nmの厚みで成膜した黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
基材の種類として表面の算術平均高さRaが0.40μm、厚み38μmの黒色ポリイミドフィルムを用い、第1層目のTiC膜の膜厚を50nm、第2層目の膜として実施例3の膜を213nmの厚みで成膜した黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
実施例62の黒色遮光板は、波長380~780nmにおける平均光学濃度が4.0より大きく、完全な遮光性を示した。また、平均正反射率は0.34%と低反射で、明度(L*値)は31と黒色度が高くなった。
膜表面の算術平均高さRaは、0.30μm、水に対する接触角は94°、動摩擦係数は0.07、耐紫外線性ではフィルムの変形や変色は見られなかった。
膜表面の算術平均高さRaは、0.30μm、水に対する接触角は94°、動摩擦係数は0.07、耐紫外線性ではフィルムの変形や変色は見られなかった。
実施例63についても表5に示すように平均正反射率が0.37%と低反射で、明度(L*値)が40と実施例61より低く、黒色度が高くなった以外は、その他の特性は実施例61と同様であった。
したがって、実施例62~63の黒色遮光板は黒色度が高く、遮光性、低反射性、撥水性、滑り性、耐紫外線に優れているため、シャッター羽根材として非常に有用である。
したがって、実施例62~63の黒色遮光板は黒色度が高く、遮光性、低反射性、撥水性、滑り性、耐紫外線に優れているため、シャッター羽根材として非常に有用である。
一方、比較例33の黒色遮光板は平均光学濃度は3.5と完全遮光性は得られなかった。また、動摩擦係数は0.25と大きく、滑り性に劣ることがわかった。
比較例34では、各特性は実施例62と同等であったが、2層目の膜厚が厚くなり、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の成膜速度が小さいので200nmより厚くなるとスパッタリング時間が非常に長くなり、製造コスト面での問題と、バッチによるスパッタリング開始時間にずれが生じてしまい、ルーチン化ができなくなってしまう。シャッター羽根材として不適切である。
したがって、比較例33の黒色遮光板は耐紫外線性を有しているものの、遮光性に劣るため、シャッター羽根材として不適切で、比較例34の黒色遮光板は、特性は良好であったが、第2層目の膜厚が厚いため製造コスト面で問題を生じている。
したがって、比較例33の黒色遮光板は耐紫外線性を有しているものの、遮光性に劣るため、シャッター羽根材として不適切で、比較例34の黒色遮光板は、特性は良好であったが、第2層目の膜厚が厚いため製造コスト面で問題を生じている。
基材の種類を表面の算術平均高さRaが0.40μmで、厚みが38μmの黒色PETフィルムに変えた以外は実施例62と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
基材の種類を表面の算術平均高さRaが0.40μmで、厚みが38μmの黒色PETフィルムに変え、さらに第2層目の膜の膜厚を20nmに変えた以外は、第1層目の膜の種類や膜厚は、実施例63と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
(比較例35)
基材の種類を表面の算術平均高さRaが0.40μmで、厚みが38μmの黒色PETフィルムに変えた以外は比較例33と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
基材の種類を表面の算術平均高さRaが0.40μmで、厚みが38μmの黒色PETフィルムに変えた以外は比較例33と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
(比較例36)
基材の種類を表面の算術平均高さRaが0.40μmで、厚みが38μmの黒色PETフィルムに変えた以外は比較例34と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
基材の種類を表面の算術平均高さRaが0.40μmで、厚みが38μmの黒色PETフィルムに変えた以外は比較例34と同様にして、黒色遮光板を作製した。その特性の測定結果を表5に示した。
実施例64の黒色遮光板は、波長380~780nmにおける平均光学濃度が4.0より大きく、完全な遮光性を示した。また、平均正反射率は0.35%と低反射で、明度(L*値)は32と黒色度が高くなった。
膜表面の算術平均高さRaは、0.30μm、水に対する接触角は93°、動摩擦係数は0.09、耐紫外線性ではフィルムの変形や変色は見られなかった。
膜表面の算術平均高さRaは、0.30μm、水に対する接触角は93°、動摩擦係数は0.09、耐紫外線性ではフィルムの変形や変色は見られなかった。
実施例65についても表に示すように明度(L*値)が40と高くなった以外は、その他の特性は実施例64とほぼ同様であった。
したがって、実施例64~65の黒色遮光板は黒色度が高く、遮光性、低反射性、撥水性、滑り性、耐紫外線に優れているため、シャッター羽根材として非常に有用である。
したがって、実施例64~65の黒色遮光板は黒色度が高く、遮光性、低反射性、撥水性、滑り性、耐紫外線に優れているため、シャッター羽根材として非常に有用である。
一方、比較例35の黒色遮光板は平均光学濃度は3.4と完全遮光性は得られなかった。また、動摩擦係数が0.24と大きく、滑り性に劣ることがわかった。
したがって、比較例35の黒色遮光板は耐紫外線性を有しているものの、遮光性に劣るため、シャッター羽根材として不適切である。
したがって、比較例35の黒色遮光板は耐紫外線性を有しているものの、遮光性に劣るため、シャッター羽根材として不適切である。
比較例36では、各特性は実施例64と同等であったが、2層目のダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜の成膜速度が小さいので200nmより厚くなるとスパッタリング時間が非常に長くなってしまうため製造コスト面の問題と、バッチ間でスパッタリング開始時間にずれが生じてしまい、ルーチン化ができなくなってしまうため、シャッター羽根材として不適切である。
1 基材
1a 着色性の基材
2 ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜
3 金属遮光膜
11 樹脂フィルム基材
12 巻き出しロール
13 真空ポンプ
14 真空槽
15 冷却キャンロール
16 巻き取りロール
17 マグネトロンカソード
18 ターゲット
19 隔壁
1a 着色性の基材
2 ダイヤモンドライクカーボン(DLC)傾斜構造黒色被覆膜
3 金属遮光膜
11 樹脂フィルム基材
12 巻き出しロール
13 真空ポンプ
14 真空槽
15 冷却キャンロール
16 巻き取りロール
17 マグネトロンカソード
18 ターゲット
19 隔壁
Claims (26)
- スパッタリング法で形成された、チタン、炭素、酸素を含有したダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜(A)であって、
前記ダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜(A)の炭素含有量が、C/Ti原子数比として2.0~30.0、
酸素含有量が、O/Ti原子数比として0.8~2.2、
かつC/Ti原子数比およびO/Ti原子数比が、膜厚方向で連続的に変化した構造を有し、
前記ダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜(A)の膜厚が、20nm以上
であることを特徴とするダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜。 - 前記ダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜(A)のスパッタリング側の膜表面から膜厚方向に、酸素およびチタン含有量が増加し、炭素含有量が減少していることを特徴とする請求項1に記載のダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜。
- ダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜(A)の膜厚が、20~200nmであることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜。
- ダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜(A)中の炭素の組成が、sp2結合炭素とsp3結合炭素が混在するものであることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載のダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜。
- 90°以上の水に対する静的接触角を有することを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載のダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜。
- 動摩擦係数が、0.1以下であることを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載のダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜。
- 原子間力顕微鏡で測定した、1μm×1μmの領域における算術平均高さRaが、0.8nm以上であることを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載のダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜。
- ガラス基板にスパッタリング法により形成したダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜の波長380~780nmにおける平行光線透過率が、平均値で20~50%であることを特徴とする請求項1~7のいずれかに記載のダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜。
- チタン焼結体とカーボン焼結体の組合せ、または炭化チタン焼結体とカーボン焼結体の組合せから選ばれるスパッタリングターゲットを用いて、1.5Pa以上の成膜ガス圧にてスパッタリングして、基板上にダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜を形成することを特徴とするダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜の製造方法。
- チタン焼結体とカーボン焼結体の組合せ、または炭化チタン焼結体とカーボン焼結体の組合せから選ばれるターゲットを用いて、デュアルマグネトロンカソードまたはダブルマグネトロンカソードでスパッタリングして、基板上にダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜を形成することを特徴とする請求項9に記載のダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜の製造方法。
- チタン焼結体とカーボン焼結体の組合せ、または炭化チタン焼結体とカーボン焼結体の組合せから選ばれるターゲットを用いて、成膜中に成膜ガスとして酸素ガスを導入せず、アルゴン、またはヘリウムを主とする不活性ガスを導入してスパッタリング成膜し、焼結体に含有する酸素または成膜室内の残留ガス中の酸素、或いはその両者のいずれかを膜中に取り込むことを特徴とする請求項9または10のいずれかに記載のダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜の製造方法。
- 基材(B)、金属遮光膜(C)、黒色被覆膜により構成される黒色遮光板であって、
前記基材(B)が、表面に微細な凹凸を有した樹脂フィルム、樹脂板、金属薄板、セラミックス薄板のいずれかで、
前記基材(B)の少なくとも一方の面に設けられる膜厚40nm以上の金属遮光膜(C)で、
前記金属遮光膜(C)の表面上に設けられる黒色被覆膜が、請求項1~8のいずれかに記載のダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜(A)であることを特徴とする黒色遮光板。 - 前記基材(B)が、ステンレス、SK(炭素鋼)、Al、Tiの金属薄板、アルミナ、マグネシア、シリカ、ジルコニアのセラミックス薄板、ガラス板、樹脂板、樹脂フィルムから選ばれるいずれかであることを特徴とする請求項12に記載の黒色遮光板。
- 前記樹脂フィルムが、5~200μmの厚みを有するポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネートから選ばれるいずれかであることを特徴とする請求項13に記載の黒色遮光板。
- 前記金属遮光膜(C)が、チタン、タンタル、タングステン、コバルト、ニッケル、ニオブ、鉄、亜鉛、銅、アルミニウム、又は珪素より選ばれた1種類以上の元素を主成分とする金属材料であることを特徴とする請求項12から14のいずれかに記載の黒色遮光板。
- 前記金属遮光膜(C)が、チタン膜、炭化チタン膜、炭化酸化チタン膜のいずれかであることを特徴とする請求項12から15のいずれかに記載の黒色遮光板。
- 樹脂フィルム、樹脂板、金属薄板、セラミックス薄板のいずれかの基材両面に、同じ膜厚、かつ同じ組成の金属遮光膜(C)を備え、前記金属遮光膜(C)の表面上に、同じ膜厚かつ同じ組成のダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜(A)を積層して備え、前記基材を中心とした対称構造であることを特徴とする請求項12から16のいずれかに記載の黒色遮光板。
- 前記金属遮光膜(C)の表面上に形成されたダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜(A)の算術平均高さRaが、0.2~0.7μm、
かつ波長380~780nmにおけるダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜(A)表面の平均正反射率が、0.8%以下で
あることを特徴とする請求項12から17のいずれかに記載の黒色遮光板。 - 前記金属遮光膜(C)の表面上にダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜(A)を設けた黒色遮光板の明度(L*)が、25~45であることを特徴とする請求項12から18のいずれかに記載の黒色遮光板。
- 着色樹脂フィルムを前記基材(B)として用い、その少なくとも一方の面に、前記金属遮光膜(C)を設け、前記金属遮光膜(C)の表面上に請求項1~10のいずれかに記載のダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜(A)が備わる黒色遮光板であって、
前記ダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜(A)の膜厚が、20nm以上であり、
かつ波長380~780nmにおける黒色遮光板表面の平均正光反射率が、1%以下であることを特徴とする黒色遮光板。 - 前記着色樹脂フィルムが、表面凹凸性を有していることを特徴とする請求項20に記載の黒色遮光板。
- ダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜(A)の膜厚が、20~200nmであることを特徴とする請求項20または21に記載の黒色遮光板。
- 前記金属遮光膜(C)の膜厚が、20~200nmであることを特徴とする請求項20~22のいずれかに記載の黒色遮光板。
- 前記着色樹脂フィルム上に金属遮光膜(C)を設け、前記金属遮光膜(C)の表面上にダイヤモンドライクカーボン傾斜構造黒色被覆膜(A)を備えた黒色遮光板の明度(L*)が、25~45であることを特徴とする請求項20~23のいずれかに記載の黒色遮光板。
- 前記着色樹脂フィルムの厚みが、20~200μmであることを特徴とする請求項20~24のいずれかに記載の黒色遮光板。
- 請求項12~25のいずれかに記載の黒色遮光板を打ち抜き加工して得られるシャッター羽根。
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