專利名稱：薄膜制造方法和裝置、帶薄膜的旋轉(zhuǎn)橢圓體及應(yīng)用它的電燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及白熾燈或鹵素?zé)舻裙庠粗惺褂玫募t外反射膜的制造方法及通過應(yīng)用該紅外反射膜實(shí)現(xiàn)的高效率電燈光源。
為了謀求白熾燈和鹵素?zé)粲秒姷母咝驶?，提出了一種方法，在電燈泡的表面形成紅外反射膜，從電燈泡燈絲部發(fā)出的光中，有選擇地基本上只讓可見光通過電燈泡。(例如，照明工程師協(xié)會(huì)期刊1980年7月號(hào)第197～203頁)若按照該方法，能夠盡可能使占輻射能量的7～8成的所謂紅外反射光在燈泡內(nèi)反射，而且，使反射光集中在燈絲線圈部并加熱燈絲線圈部。利用這樣的燈絲線圈部的再加熱，若在從電燈泡燈絲部發(fā)出的光中按相同的亮度(全光束值)進(jìn)行比較，可使用電效率提高20～30％，達(dá)到實(shí)用水準(zhǔn)。
作為這樣的紅外反射膜，可以使用由高折射率和低折射率的透明電介質(zhì)薄膜形成的多層薄膜結(jié)構(gòu)的干涉性多層膜。若使用這樣的干涉性多層膜，能夠使從燈泡來的紅外線作為熱線散出去的比例減小，而且，能夠有選擇地只讓可見光透過，所以，能夠有效地實(shí)現(xiàn)紅外光的反射。
此外，為了盡可能均勻地對象電燈泡那樣的立體形狀(大多數(shù)是旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀)形成紅外反射膜，應(yīng)用CVD法、各種蒸鍍法或?yàn)R射法等。
但是，在上述那樣的干涉性多層膜中，對折射率和膜厚進(jìn)行精確地成膜是很重要的，而在通用的平板襯底上進(jìn)行薄膜形成的各種蒸鍍法或?yàn)R射法中，雖然薄膜作成的控制制度是優(yōu)秀的，但是要想在象電燈泡那樣具有旋轉(zhuǎn)橢圓體立體形狀的被鍍體上以均勻的膜厚形成薄膜則相當(dāng)困難。
即，若是立體形狀，從被鍍體到蒸鍍源或?yàn)R射靶的距離一般不是恒定的，進(jìn)而還存在這樣的問題，因?yàn)樵趶恼翦冊椿驗(yàn)R射靶的配置一側(cè)看去的里側(cè)的被鍍體(電燈泡)的表面也有必要成膜，所以，不僅會(huì)產(chǎn)生明顯的薄膜的膜厚分布不均勻，不能發(fā)揮多層構(gòu)造膜本來的功能，而且還會(huì)降低紅外線反射的效率。
進(jìn)而還存在這樣的問題，對于本來應(yīng)該透過的可見光波長，因該不均勻的膜厚分布的發(fā)生而使薄膜的反射變得明顯，從而發(fā)生電光源的著色和顏色不均勻的現(xiàn)象。
另一方面，CVD法是利用基本上從全方位而不是從某一特定方向飛來的作為成膜源的分子來形成薄膜的，雖然容易得到比較均勻膜厚分布，但還有許多問題，如膜厚的絕對值難以準(zhǔn)確地控制，不能避免被鍍體的加熱，每當(dāng)對積層的不同薄膜進(jìn)行成膜時(shí)必需要有不同的氣體原料和成膜條件。
本發(fā)明是為解決上述問題提出的，其目的在于提供一種薄膜制造方法、薄膜形成裝置和應(yīng)用它形成了薄膜的旋轉(zhuǎn)橢圓體和電燈泡，所說的薄膜制造方法即使使用象各種蒸鍍法和濺射法的成膜方法那樣只從特定方向飛來成膜粒子的成膜方法，也能夠在包括旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀的被鍍體襯底上形成均勻膜厚的薄膜。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的薄膜制造方法是利用從襯底側(cè)看去從位于特定方向的成膜源飛來的成膜粒子在包括旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀的上述襯底上形成薄膜的薄膜形成方法，其特征在于，以上述旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀的旋轉(zhuǎn)軸為中心，一邊進(jìn)行使上述襯底以一定的角速度旋轉(zhuǎn)的自旋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，以上述旋轉(zhuǎn)軸上的上述旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀的2焦點(diǎn)間的中心附近為中心，使上述旋轉(zhuǎn)軸以一定周期在同一面內(nèi)旋轉(zhuǎn)振動(dòng)，進(jìn)行使上述旋轉(zhuǎn)橢圓體旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的搖擺運(yùn)動(dòng)，從而在上述襯底上形成薄膜。這里，所謂旋轉(zhuǎn)軸是指成為旋轉(zhuǎn)橢圓體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中心的軸。
若按照上述薄膜的制造方法，通過聯(lián)合使用自旋運(yùn)動(dòng)和搖擺運(yùn)動(dòng)，即使是包括旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀的襯底，也能夠在襯底的外周方向和自旋運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸方向上形成均勻的薄膜。
在上述薄膜的制造方法中，上述搖擺運(yùn)動(dòng)最好使上述旋轉(zhuǎn)軸的上述中點(diǎn)的上側(cè)部分靠近上述成膜源，使上述中點(diǎn)的下側(cè)部分遠(yuǎn)離上述成膜源。若按照上述薄膜的制造方法，可以更可靠地使旋轉(zhuǎn)軸方向上的薄膜均勻。
此外，上述成膜源最好是平板，上述搖擺運(yùn)動(dòng)最好是使上述旋轉(zhuǎn)軸在垂直上述平板面的面內(nèi)，以一定周期旋轉(zhuǎn)振動(dòng)。若按照上述薄膜的制造方法，可以更可靠地使旋轉(zhuǎn)軸方向上的薄膜均勻。
此外，最好使上述搖擺運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的旋轉(zhuǎn)角速度連續(xù)變化。若按照上述薄膜的制造方法，可以設(shè)定搖擺運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)速度，使其適合襯底表面和成膜源表面之間的距離分布。
此外，對于上述搖擺運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)，最好通過在上述旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的范圍內(nèi)設(shè)定多個(gè)停留位置和在上述各停留位置的停留時(shí)間使上述旋轉(zhuǎn)振動(dòng)斷續(xù)變化。若按照上述薄膜的制造方法，可以用簡易的方法實(shí)現(xiàn)搖擺運(yùn)動(dòng)。
此外，上述薄膜的形成最好使用濺射法或蒸鍍法。
此外，上述薄膜最好是從紅外反射膜和擴(kuò)散膜中選出的至少一種膜。
此外，包括上述旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀的襯底最好是電燈泡。
此外，上述搖擺運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的中心最好是在上述電燈泡的燈絲部的長邊方向的中心附近。
其次，本發(fā)明的形成薄膜的旋轉(zhuǎn)橢圓體是從被鍍體看去利用從位于特定方向的成膜源飛來的成膜粒子形成薄膜的作為上述被鍍體的旋轉(zhuǎn)橢圓體，其特征在于，以上述旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀的旋轉(zhuǎn)軸為中心，使上述旋轉(zhuǎn)橢圓體以一定的角速度旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行自旋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，以上述旋轉(zhuǎn)軸上的上述旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀的2焦點(diǎn)間的中心附近為中心，使上述旋轉(zhuǎn)軸以一定周期在同一面內(nèi)旋轉(zhuǎn)振動(dòng)，進(jìn)行使上述旋轉(zhuǎn)橢圓體旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的搖擺運(yùn)動(dòng)，從而在上述旋轉(zhuǎn)橢圓體上形成薄膜，由此，在上述旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀表面上形成的薄膜至少在上述自旋運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)方向和上述搖擺運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)方向上，其膜厚分布是均勻的。
形成上述薄膜的旋轉(zhuǎn)橢圓體因在自旋運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸方向和搖擺運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)方向上薄膜的膜厚分布是均勻的，故作為電燈泡是有用的。
在上述旋轉(zhuǎn)橢圓體中，上述搖擺運(yùn)動(dòng)最好使上述旋轉(zhuǎn)軸的上述中點(diǎn)的上側(cè)部分靠近上述成膜源，使上述中點(diǎn)的下側(cè)部分遠(yuǎn)離上述成膜源。若按照上述薄膜的制造方法，可以更可靠地使旋轉(zhuǎn)軸方向上的薄膜均勻。
此外，上述成膜源最好是平板，上述搖擺運(yùn)動(dòng)最好是使上述旋轉(zhuǎn)軸在垂直上述平板面的面內(nèi)，以一定周期旋轉(zhuǎn)振動(dòng)。若按照上述薄膜的制造方法，可以更可靠地使旋轉(zhuǎn)軸方向上的薄膜均勻。
此外，在形成上述薄膜的旋轉(zhuǎn)橢圓體中，上述薄膜最好使用濺射法或蒸鍍法形成。
此外，上述薄膜最好是從紅外反射膜和擴(kuò)散膜中選出的至少一種膜。
此外，上述旋轉(zhuǎn)橢圓體最好是電燈泡。
此外，上述搖擺運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的中心最好是在上述電燈泡的燈絲部的長邊方向的中心附近。
其次，本發(fā)明的電燈泡的特征在于，將形成上述各薄膜的旋轉(zhuǎn)橢圓體作為電燈泡使用。若按照上述那樣的電燈泡，利用從特定方向飛來的粒子，聯(lián)合使用自旋運(yùn)動(dòng)和搖擺運(yùn)動(dòng)在旋轉(zhuǎn)橢圓體的表面形成薄膜，所以，電燈泡曲面上的薄膜均勻。因此，即使薄膜是折射率不同的透明電介質(zhì)薄膜的積層構(gòu)造膜，也能夠制造出能防止著色和顏色不均勻的高效率省電型的電燈泡。這里，作為滿足上述薄膜均勻性的范圍，可以列舉出，在位于鉛垂角為±60°(參照圖1的右上圖)的范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)橢圓體襯底表面上的膜厚在最大膜厚的88％以上即在中央值的±6％以內(nèi)。
其次，本發(fā)明的薄膜形成裝置是從襯底側(cè)看去利用從位于特定方向的成膜源飛來的成膜粒子在包括旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀的襯底上形成薄膜的薄膜形成裝置，其特征在于，具有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，能夠以上述旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀的旋轉(zhuǎn)軸為中心，使上述襯底以一定的角速度旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行自旋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，以上述旋轉(zhuǎn)軸上的上述旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀的2焦點(diǎn)間的中心附近為中心，使上述襯底以一定周期在同一面內(nèi)旋轉(zhuǎn)振動(dòng)，進(jìn)行搖擺運(yùn)動(dòng)。若按照上述薄膜形成裝置，可以在包括旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀的襯底上均勻地形成薄膜。
在上述薄膜形成裝置中，上述薄膜的形成最好使用高頻濺射法或直流濺射法。
圖1是表示使用本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的薄膜形成法在電燈泡的表面形成了薄膜的電燈泡表面的鉛垂角和膜厚的關(guān)系的圖。
圖2是表示使用本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的薄膜形成法在電燈泡的表面上形成了薄膜的電燈泡表面的沿電燈泡外周的旋轉(zhuǎn)角和膜厚的關(guān)系的圖。
圖3是表示使用了本發(fā)明的薄膜形成法的電燈泡的形狀的圖。
圖4是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的薄膜形成法的搖擺運(yùn)動(dòng)的一例的圖。
圖5是表示使用本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的薄膜形成法在電燈泡的表面形成了薄膜的電燈泡表面的鉛垂角和膜厚的關(guān)系的圖。
圖6是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的薄膜形成法的搖擺運(yùn)動(dòng)的一例的圖。
下面，參照
本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)。圖3示出各實(shí)施形態(tài)使用的電燈泡的形狀。圖3(A)所示的電燈泡1和圖3(B)所示的電燈泡4都包含旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀。從省電的觀點(diǎn)出發(fā)，因在電燈泡中使紅外光聚光的燈絲的長度有限，故電燈泡的形狀一般包含具有適當(dāng)?shù)拈L短軸比的旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀。下面，將電燈泡1的旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀稱為‘形狀A(yù)’，將近似球形的電燈泡4的旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀稱為‘形狀B’。
各電燈泡分別具有燈絲3、6和電極端子2、5。圖3(A)所示的中點(diǎn)P表示位于旋轉(zhuǎn)橢圓體的旋轉(zhuǎn)軸上的旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀的2焦點(diǎn)(Q和R)間的中點(diǎn)。雖然沒有圖示，圖3(B)的中點(diǎn)也一樣。中點(diǎn)P通常是燈絲線圈的長邊方向的中點(diǎn)。
(實(shí)施形態(tài)1)實(shí)施形態(tài)1是使用高頻濺射法在電燈泡表面形成SiO2薄膜的實(shí)施形態(tài)。濺射靶使用寬200mm、長900mm的平板靶。
在本實(shí)施形態(tài)中，為了消除電燈泡表面的膜厚分布的不均勻，進(jìn)行使電燈泡以旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀的旋轉(zhuǎn)軸為中心，并以一定的角速度旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)(以下，稱自旋運(yùn)動(dòng))，同時(shí)還一起使用以中點(diǎn)P為中心，使電燈泡在同一面內(nèi)以一定的周期作旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)(以下，稱搖擺運(yùn)動(dòng))。自旋運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)以旋轉(zhuǎn)橢圓體的旋轉(zhuǎn)軸(電燈燈絲軸)為中心，速度是轉(zhuǎn)速為100rpm的恒定角速度。
同時(shí)使用搖擺運(yùn)動(dòng)是因?yàn)?，即使只利用自旋運(yùn)動(dòng)能夠使自旋運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)方向上的膜厚分布均勻，但不能保證旋轉(zhuǎn)軸方向上的膜厚分布也均勻。
搖擺運(yùn)動(dòng)是使旋轉(zhuǎn)橢圓體的旋轉(zhuǎn)軸從平行于平板靶的平面開始，以中點(diǎn)P為中心在±60度的位置上起伏，以一定周期作旋轉(zhuǎn)振動(dòng)運(yùn)動(dòng)(參照圖1的右上圖)。搖擺的旋轉(zhuǎn)振幅面若與靶面平行就沒有效果，在本實(shí)施形態(tài)中，使旋轉(zhuǎn)橢圓體的旋轉(zhuǎn)軸在垂直于靶面的平面內(nèi)擺動(dòng)。即，由于搖擺運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)振動(dòng)，使旋轉(zhuǎn)橢圓體旋轉(zhuǎn)軸中的中點(diǎn)P的上側(cè)部分靠近平板靶，使中點(diǎn)P的下側(cè)部分遠(yuǎn)離平板靶。
此外，至于搖擺運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)速度，有必要對旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行設(shè)定，使之適合于由作為被鍍體的電燈泡的旋轉(zhuǎn)軸方向的由旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀決定的襯底表面和平板靶表面間的距離分布。例如，當(dāng)旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀象形狀B那樣越接近球形，搖擺運(yùn)動(dòng)越接近簡諧振動(dòng)。
在本實(shí)施形態(tài)中，搖擺運(yùn)動(dòng)的周期是20秒，在該1個(gè)周期內(nèi)，旋轉(zhuǎn)軸的搖擺角的變動(dòng)如圖4的實(shí)線或虛線所示那樣變動(dòng)(以下，稱連續(xù)搖擺方式)。形狀A(yù)的電燈泡是實(shí)線所示的連續(xù)搖擺方式，形狀B的電燈泡是虛線所示的連續(xù)搖擺方式。
分別對形狀A(yù)、B的各電燈泡，在只進(jìn)行自旋運(yùn)動(dòng)的情況下和在同時(shí)進(jìn)行自旋運(yùn)動(dòng)和搖擺運(yùn)動(dòng)的情況下測定膜厚分布，結(jié)果示于圖1、圖2。平板靶的表面和旋轉(zhuǎn)橢圓體的旋轉(zhuǎn)軸(電燈燈絲)的距離設(shè)定為90mm。
圖1示出電燈泡的旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀表面的旋轉(zhuǎn)軸方向上的膜厚分布。作為比較例，圖1示出沒有使用搖擺運(yùn)動(dòng)而只使用自旋運(yùn)動(dòng)成膜情況下的膜厚分布的測定結(jié)果。圖2示出垂直于旋轉(zhuǎn)軸的截面圓周方向(自旋方向)上的膜厚分布。
圖1的縱軸表示SiO2薄膜的膜厚值(nm)。橫軸表示電燈泡表面位置，該位置與以中點(diǎn)P為基準(zhǔn)、從垂直于包含中點(diǎn)P的旋轉(zhuǎn)橢圓體的旋轉(zhuǎn)軸的面開始的鉛垂角(仰角)的位置相當(dāng)。鉛垂角以與電燈泡的端子側(cè)相反一側(cè)的方向?yàn)檎较?，以電燈泡端子?cè)為負(fù)方向(參照圖1的右上角的圖)。
圖2的縱軸表示SiO2薄膜的膜厚值(nm)。圖2的橫軸表示電燈泡外周表面位置，該外周表面是在垂直于包含中點(diǎn)P的旋轉(zhuǎn)橢圓體的旋轉(zhuǎn)軸的面上。零度方向是旋轉(zhuǎn)軸上的有燈絲支架的方向，以此為基準(zhǔn)，將從電燈泡頂點(diǎn)側(cè)看去的以旋轉(zhuǎn)軸為中心的反時(shí)針方向作為正向來表示角度(參照圖2的右邊中間的圖)。
從圖1、圖2示出的結(jié)果可知，當(dāng)同時(shí)使用自旋和搖擺運(yùn)動(dòng)時(shí)，電燈泡表面的膜厚分布無論是鉛垂角方向還是水平方向大致都是均勻的。
此外，如圖1所示，與只用自旋運(yùn)動(dòng)成膜的測定結(jié)果比較，可知其效果是明顯的。即，象高頻濺射法那樣，從被鍍體看去利用從位于特定方向上的成膜源飛來的成膜粒子形成薄膜，當(dāng)使用這樣的成膜方法時(shí)，只用自旋不能消除電燈泡表面膜厚分布的不均勻。
(實(shí)施形態(tài)2)實(shí)施形態(tài)2和實(shí)施形態(tài)1一樣，是使用高頻濺射法在電燈泡表面形成SiO2薄膜的的實(shí)施形態(tài)。與實(shí)施形態(tài)1不同的是，搖擺運(yùn)動(dòng)不是圖4所示那樣的連續(xù)運(yùn)動(dòng)，是圖6所示那樣的斷續(xù)搖擺運(yùn)動(dòng)(以下，稱步進(jìn)搖擺方式)。
步進(jìn)搖擺方式的設(shè)定如圖6所示，對于一定周期的搖擺運(yùn)動(dòng)，將旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的振動(dòng)角度幅度分成多個(gè)，作為旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的停留角度位置(θn)進(jìn)行設(shè)定，并且，對在各停留角度位置的停留時(shí)間(tn)也分別進(jìn)行設(shè)定。即，使搖擺運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)在其振動(dòng)角度幅度內(nèi)設(shè)定成(θ1，t1)，……(θn，tn)。步進(jìn)搖擺方式比上述實(shí)施形態(tài)1示出的連續(xù)搖擺方式容易實(shí)現(xiàn)。
在本實(shí)施形態(tài)中，設(shè)n＝5，搖擺振幅的振動(dòng)角度范圍相對中央值為±45度，如圖6所示那樣，步進(jìn)搖擺方式即用(θ1，t1)＝(-45°，5.3秒)、(θ2，t2)＝(-30°，3.2秒)、(θ3，t3)＝(0°，2.0秒)、(θ4，t4)＝(+30°，3.2秒)、(θ5，t5)＝(+45°，5.3秒)去設(shè)定旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的周期。
在這樣的搖擺運(yùn)動(dòng)中，在象圖6所示那樣從θ1轉(zhuǎn)動(dòng)到θ5之后，相反地從θ5轉(zhuǎn)動(dòng)到θ1，再返回到θ1，所以，1周期大約是28秒。這時(shí)，搖擺的所設(shè)定的各停留角度位置間的移動(dòng)可以有恒定角速度和不是恒定角速度的情況。在本實(shí)施形態(tài)中，采用恒定速度的移動(dòng)方式(1步在1秒以內(nèi))，與各停留角度位置的各停留時(shí)間(tn)相比，所要的時(shí)間相對少一些。
圖5示出同時(shí)使用自旋運(yùn)動(dòng)和上述步進(jìn)搖擺方式的實(shí)施例和只進(jìn)行自旋運(yùn)動(dòng)的比較例的膜厚分布。實(shí)施例和比較例與實(shí)施形態(tài)1一樣，是使用高頻濺射法在電燈泡表面形成SiO2薄膜的實(shí)施形態(tài)。電燈泡采用形狀A(yù)的形狀。濺射靶采用寬200mm、長900mm的平板靶。此外，自旋運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)以旋轉(zhuǎn)橢圓體的旋轉(zhuǎn)軸(電燈絲軸)為中心，角速度是轉(zhuǎn)數(shù)為100rpm的恒定角速度。
圖5的縱軸、橫軸與圖1一樣。從圖5所示的結(jié)果可知，即使是步進(jìn)搖擺方式，也與連續(xù)搖擺方式一樣，能夠使薄膜的膜厚分布均勻。此外可知，與只用自旋運(yùn)動(dòng)成膜的比較例相比其效果很顯著。
如上所述，若使用上述各實(shí)施形態(tài)所示的薄膜形成方法，能夠謀求薄膜的膜厚分布的均勻，所以，本發(fā)明的薄膜形成方法對在電燈泡表面上形成將折射率不同的透明電介質(zhì)多層膜積層后的干涉性紅外反射多層膜和擴(kuò)散膜(粗糙膜)是有用的。
實(shí)際上，將使用本發(fā)明的薄膜形成方法在表面上形成有紅外反射膜薄膜的并將旋轉(zhuǎn)橢圓體用作電燈泡的一部分形狀的90W鹵素?zé)襞菖c沒有使用本發(fā)明的薄膜形成方法的相同全光束值(1600流明)的鹵素?zé)襞葸M(jìn)行比較后，證明其電效率(1m/W)改善了30％左右。
此外，對于用來改善電燈泡的閃爍的擴(kuò)散膜，也能在電燈泡表面均勻地形成擴(kuò)散膜作為最表層。
在上述各實(shí)施形態(tài)中，示出了使用高頻濺射法形成薄膜的例子，但只要是利用從被鍍襯底看去從位于特定方向的成膜源飛來的成膜粒子形成薄膜的成膜方法即可，即使直流濺射法等其它通用濺射法以及各種蒸鍍法也能夠得到同樣的效果。
此外，在進(jìn)行上述各實(shí)施形態(tài)那樣的成膜方法時(shí)，也可以使用具有能夠同時(shí)進(jìn)行自旋運(yùn)動(dòng)和搖擺運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的薄膜形成裝置，將過去通用的各種蒸鍍法或?yàn)R射法組合起來。
若如上述按照本發(fā)明，即使使用象過去通用的各種蒸鍍法或?yàn)R射法等成膜方法那樣只利用從特定方向飛來的成膜粒子成膜的成膜方法，也能夠通過精確控制旋轉(zhuǎn)橢圓體部分，在電燈泡那樣的包含旋轉(zhuǎn)橢圓體的被鍍體襯底上形成均勻膜厚的薄膜，因此，即使是折射率不同的透明電介質(zhì)薄膜的積層構(gòu)造膜，也能夠通過精確的控制在電燈泡曲面上均勻地形成，所以，可以制造出沒有著色和顏色不均勻的現(xiàn)象的高效率省電型的電燈泡。
權(quán)利要求
1.一種薄膜制造方法，是利用從襯底側(cè)看去從位于特定方向的成膜源飛來的成膜粒子在包含旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀的襯底上形成薄膜的薄膜制造方法，其特征在于，以上述旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀的旋轉(zhuǎn)軸為中心，使上述襯底以一定的角速度旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行自旋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，以上述旋轉(zhuǎn)軸上的上述旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀的2焦點(diǎn)間的中心附近為中心，使上述旋轉(zhuǎn)軸以一定周期在同一面內(nèi)旋轉(zhuǎn)振動(dòng)，進(jìn)行使上述襯底旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的搖擺運(yùn)動(dòng)，從而在上述襯底上形成薄膜。
2.權(quán)利要求1記載的薄膜制造方法，其特征在于，上述搖擺運(yùn)動(dòng)使上述旋轉(zhuǎn)軸的上述中點(diǎn)的上側(cè)部分靠近上述成膜源，使上述中點(diǎn)的下側(cè)部分遠(yuǎn)離上述成膜源。
3.權(quán)利要求1記載的薄膜制造方法，其特征在于，上述成膜源是平板，上述搖擺運(yùn)動(dòng)這樣進(jìn)行，即，使上述旋轉(zhuǎn)軸在垂直上述平板的面的面內(nèi)，以一定周期旋轉(zhuǎn)振動(dòng)。
4.權(quán)利要求1記載的薄膜制造方法，其特征在于，上述搖擺運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的旋轉(zhuǎn)角速度連續(xù)變化。
5.權(quán)利要求1記載的薄膜制造方法，其特征在于，對于上述搖擺運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)，通過在上述旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的范圍內(nèi)設(shè)定多個(gè)停留位置和在上述各停留位置的停留時(shí)間，使上述旋轉(zhuǎn)振動(dòng)斷續(xù)變化。
6.權(quán)利要求1記載的薄膜制造方法，其特征在于，上述薄膜的形成使用濺射法或蒸鍍法。
7.權(quán)利要求6記載的薄膜制造方法，其特征在于，上述薄膜是從紅外反射膜和擴(kuò)散膜中選出的至少一種膜。
8.權(quán)利要求1記載的薄膜制造方法，其特征在于，包括上述旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀的襯底是電燈泡。
9.權(quán)利要求8記載的薄膜制造方法，其特征在于，上述搖擺運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的中心是在上述電燈泡的燈絲部的長邊方向的中心附近。
10.一種形成薄膜的旋轉(zhuǎn)橢圓體，是利用從被鍍體看去從位于特定方向的成膜源飛來的成膜粒子形成薄膜的作為上述被鍍體的旋轉(zhuǎn)橢圓體，其特征在于，以上述旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀的旋轉(zhuǎn)軸為中心，使上述旋轉(zhuǎn)橢圓體以一定的角速度旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行自旋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，以上述旋轉(zhuǎn)軸上的上述旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀的2焦點(diǎn)間的中點(diǎn)附近為中心，使上述旋轉(zhuǎn)軸以一定周期在同一面內(nèi)旋轉(zhuǎn)振動(dòng)，進(jìn)行使上述旋轉(zhuǎn)橢圓體旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的搖擺運(yùn)動(dòng)，從而在上述旋轉(zhuǎn)橢圓體上形成薄膜，由此，在上述旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀表面上形成的薄膜至少在上述自旋運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)方向和上述搖擺運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)方向上，其膜厚分布是均勻的。
11.權(quán)利要求10記載的旋轉(zhuǎn)橢圓體，其特征在于，上述搖擺運(yùn)動(dòng)使上述旋轉(zhuǎn)軸的上述中點(diǎn)的上側(cè)部分靠近上述成膜源，使上述中點(diǎn)的下側(cè)部分遠(yuǎn)離上述成膜源。
12.權(quán)利要求10記載的旋轉(zhuǎn)橢圓體，其特征在于，上述成膜源是平板，上述搖擺運(yùn)動(dòng)使上述旋轉(zhuǎn)軸在垂直上述平板的面的面內(nèi)，以一定周期旋轉(zhuǎn)振動(dòng)。
13.權(quán)利要求10記載的旋轉(zhuǎn)橢圓體，其特征在于，上述薄膜使用濺射法或蒸鍍法形成。
14.權(quán)利要求10記載的旋轉(zhuǎn)橢圓體，其特征在于，上述薄膜是從紅外反射膜和擴(kuò)散膜中選出的至少一種膜。
15.權(quán)利要求10記載的旋轉(zhuǎn)橢圓體，其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)橢圓體是電燈泡。
16.權(quán)利要求15記載的旋轉(zhuǎn)橢圓體，其特征在于，上述搖擺運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的中心是在上述電燈泡的燈絲部的長邊方向的中心附近。
17.一種電燈泡，其特征在于，將形成了權(quán)利要求10至16中任何一項(xiàng)記載的薄膜的旋轉(zhuǎn)橢圓體作為電燈泡使用。
18.一種薄膜形成裝置，是利用從襯底側(cè)看去從位于特定方向的成膜源飛來的成膜粒子在包括旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀的襯底上形成薄膜的薄膜形成裝置，其特征在于，具有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，能夠以上述旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀的旋轉(zhuǎn)軸為中心，使上述襯底以一定的角速度旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行自旋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，以上述旋轉(zhuǎn)軸上的上述旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀的2焦點(diǎn)間的中點(diǎn)附近為中心，使上述旋轉(zhuǎn)軸以一定周期在同一面內(nèi)旋轉(zhuǎn)振動(dòng)，進(jìn)行使上述襯底旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的搖擺運(yùn)動(dòng)。
19.權(quán)利要求18記載的薄膜形成裝置，其特征在于，上述薄膜的形成使用高頻濺射法或直流濺射法。
全文摘要
提供一種薄膜形成方法,即使象各種蒸鍍法和濺射法的成膜方法那樣,使用只利用從特定方向飛來的成膜粒子的成膜方法,也可以在包含旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀的被鍍體襯底上形成均勻膜厚的薄膜。一種利用從成膜源沿一定方向飛來的成膜粒子在包括旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀的襯底上形成薄膜的薄膜制造方法,以旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀的旋轉(zhuǎn)軸為中心,使襯底以一定的角速度旋轉(zhuǎn),進(jìn)行自旋運(yùn)動(dòng),同時(shí),以旋轉(zhuǎn)軸上的旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀的2焦點(diǎn)間的中點(diǎn)附近為中心,進(jìn)行使襯底以一定周期在同一面內(nèi)旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的搖擺運(yùn)動(dòng),從而在襯底上形成薄膜。由此,即使是包括旋轉(zhuǎn)橢圓體形狀的襯底,也能夠在襯底的外周方向和自旋運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸方向上形成均勻的薄膜。
文檔編號(hào)H01K1/32GK1277457SQ0010653
公開日2000年12月20日 申請日期2000年4月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月9日
發(fā)明者小俁雄二, 橋本尚隆, 橫山政秀, 末光敏行, 北井崇博 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社, 松下電子工業(yè)株式會(huì)社