(57)【要約】【課題】多層膜の分離を短時間で行うことができる多層膜光学素子の製造方法を提供する。【解決手段】多層膜５０が形成された電極部３０を電気分解で溶解し、電極部３０から多層膜５０を分離させるようにした。【選択図】      図１
2005017806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層膜が成膜された導電性基板を電気分解で溶解し、前記導電性基板から前記多層膜を分離させる工程を含むことを特徴とする多層膜光学素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は多層膜光学素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光通信用多層膜光学素子は光学部品として従来広く使用されている。この光通信用多層膜光学素子は基板上に多層薄膜を成膜して形成されるのが一般的であった。
【０００３】
しかし、基板上に形成された光通信用多層膜光学素子には以下のような問題があった。
【０００４】
（１）基板に入射する光スペクトルの角度によって光路ずれが生じる。
【０００５】
（２）薄膜と基板との膨張係数の違いによって基板に反りが生じる。
【０００６】
（３）基板によって光損失が生じる。
【０００７】
これらの問題を除去するために、基板上から光通信用多層膜を剥離することが行われている。
【０００８】
基板上の光通信用多層膜を剥離する方法としては、エッチングによって光通信用多層膜を剥離したり、溶媒液中に沈めて光通信用多層膜を剥離したりする方法が知られている。
【０００９】
【特許文献】
特開平３−１９６００１号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記エッチング等によって光通信用多層膜を剥離する方法では、光通信用多層膜の剥離が完了するまでに長時間（１０時間以上）が必要である。
【００１１】
長時間に亘ってエッチング液等に漬かった場合、光通信用多層膜は外周部から次第に剥がれていくため、外周部がそれ以外の部分に較べ損傷を受け易い。
【００１２】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は光通信用多層膜を短時間で基板から分離することができる多層膜光学素子の製造方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、多層膜が成膜された導電性基板を電気分解で溶解し、前記導電性基板から前記多層膜を分離させる工程を含むことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１はこの発明の第１実施形態に係る多層膜を導電性基板から分離する工程を説明するための図であり、酸化・還元反応前の状態を示す図である。
【００１６】
電極部３０，３１は電解液であるＮａＯＨ水溶液１０が入れられた槽２０内に所定の間隔をおいて配置されている。
【００１７】
電極部３０，３１は端子となる部分３０ａ，３１ａを除いてＮａＯＨ水溶液１０に浸漬されている。
【００１８】
したがって、電極部３０と電極部３１とはＮａＯＨ水溶液１０を介して導通可能な状態になっている。
【００１９】
電極部３０，３１には図１に示すように直流電源４０が接続される。
【００２０】
直流電源４０の正極には例えばＣｕ（銅）で形成された導電性基板からなる電極部（陽極）３０が接続される。電極部３０の一方の面には多層膜５０が形成されている。
【００２１】
多層膜５０は酸化ケイ素（ＳｉＯ２  ）（黒く塗りつぶした部分）と五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）（白抜きの部分）とを積層して形成されている。多層膜５０の表面には屈折率が低い酸化ケイ素が露出している（図１参照）。
【００２２】
多層膜５０は周知のスパッタ法やイオンビームアシスト法を用いて、表面が非常に平滑に研磨されている導電性基板上に高屈折率物質と低屈折率物質とを交互に成膜することによって形成される。膜厚を所定の厚さとすることによって所望の光学特性を有する多層膜５０が得られる。光通信用の多層膜は高屈折率物質として上述した五酸化ニオブの他に五酸化タンタル、酸化チタンが使用される。また、低屈折率物質として上述した酸化ケイ素が使用される。
【００２３】
直流電源４０の負極には鉄板等で形成された電極部（陰極）３１が接続される。
【００２４】
図２はこの発明の第１実施形態に係る多層膜を導電性基板から分離する工程を説明するための図であり、酸化・還元反応後の状態を示す図である。
【００２５】
多層膜５０を電極部３０から剥離するとき、各電極部３０，３１に対して直流電源４０から所定の直流電圧（この実施形態では約５Ｖ）を印加する。
【００２６】
陽イオンが電極部３１（陰極）に向かって移動し、陰イオンが電極部３０（陽極）に向かって移動し、各電極部３０，３１間にＮａＯＨ水溶液１０を介して電流が流れる。
【００２７】
この際、電極部３０において酸化反応が生じ、電極部３１に還元反応が生じる。
【００２８】
電極部３０の銅は酸化されてＣｕ２＋（式（１）参照）となり、ＮａＯＨ水溶液１０に溶解する。
【００２９】
Ｃｕ  →  Ｃｕ２＋  ＋  ２ｅ−                                        式（１）
Ｃｕ２＋は電極部３１で還元されてＣｕ（式（２）参照）となり、電極部３１の表面に付着する。
【００３０】
Ｃｕ２＋  ＋  ２ｅ−  →  Ｃｕ                                      式（２）
なお、電極部３０が銅板のとき、ＮａＯＨ水溶液１０中のＣｕ２＋の濃度は変わらない。
【００３１】
このように、電極部３０において、ＮａＯＨ水溶液１０に浸漬している部分の導電性基板がＮａＯＨ水溶液１０中で溶解することによって電極部３０の一方の面に形成された多層膜５０が導電性基板から分離される。
【００３２】
上記電気分解によって多層膜の分離が完了するまでの時間は従来の１／２程度である。
【００３３】
この実施形態によれば、多層膜の分離を短時間で行うことができる。また、短時間で多層膜を剥離できるため、多層膜の外周部の損傷を防止することができる。
【００３４】
次に、この発明の第２実施形態に係る多層膜光学素子の製造方法を説明する。
【００３５】
図３はこの発明の第２実施形態に係る多層膜を導電性基板から分離する工程を説明するための図であり、酸化・還元反応前の状態を示す図である。なお、第１実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００３６】
この実施形態は電極部（導電性基板）１３０をガラス基板１６０によって支持するようにした。第１実施形態との相違点は多層膜を基板から分離する工程と導電性基板の構造だけであるので、その相違点だけを説明する。
【００３７】
研磨されて平滑化されたガラス基板１６０の表面には電極部（陽極）１３０となるＡｌ（アルミニウム）の多層膜が蒸着によって形成されている。
【００３８】
電極部１３０の表面には多層膜５０が形成されている。
【００３９】
電極部（導電性基板）１３０，３１は電解液であるＮａＯＨ水溶液１０が入れられた槽２０内に所定の間隔をおいて配置されている。
【００４０】
電極部１３０，３１は端子となる部分１３０ａ，３１ａを除いてＮａＯＨ水溶液１０に浸漬されている。
【００４１】
したがって、電極部１３０と電極部３１とはＮａＯＨ水溶液１０を介して導通可能な状態になっている。
【００４２】
電極部１３０，３１には図３に示すように直流電源４０が接続される。
【００４３】
直流電源４０の正極にはＡｌの薄膜で形成された電極部（陽極）１３０が接続される。電極部１３０の表面には多層膜５０が形成されている。
【００４４】
なお、直流電源４０の負極には第１実施形態と同様に鉄板等で形成された電極部（陰極）３１が接続される。
【００４５】
図４はこの発明の第２実施形態に係る多層膜を導電性基板から分離する工程を説明するための図であり、酸化・還元反応後の状態を示す図である。
【００４６】
多層膜５０を電極部１３０から分離するとき、各電極部１３０，３１に対して直流電源４０から所定の直流電圧（この実施形態では約５Ｖ）を印加する。
【００４７】
陽イオンが電極部３１（陰極）に向かって移動し、陰イオンが電極部１３０（陽極）に向かって移動し、各電極部１３０，３１間にＮａＯＨ水溶液１０を介して電流が流れる。
【００４８】
この際、電極部１３０において酸化反応が生じ、電極部３１に還元反応が生じる。
【００４９】
電極部１３０のＡｌは酸化されてＡｌ３＋（式（３）参照）となり、ＮａＯＨ水溶液１０に溶解する。
【００５０】
Ａｌ  →  Ａｌ３＋  ＋  ３ｅ−                                      式（３）
Ａｌ３＋は電極部３１で還元されてＡｌ（式（４）参照）となり、電極部３１の表面に付着する。
【００５１】
Ａｌ３＋  ＋  ３ｅ−  →  Ａｌ                                      式（４）
このように、電極部１３０において、ＮａＯＨ水溶液１０に浸漬している部分がＡｌ３＋がＮａＯＨ水溶液１０に溶解することによって電極部１３０の表面に形成された多層膜５０が分離される。
【００５２】
上記電気分解によって多層膜の分離が完了するまでの時間は６時間程度である。
【００５３】
この第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。また、電極部１３０を支持するためにガラス基板１６０を用いることによって多層膜５０の表面を容易に平坦化することができるので、多層膜５０の表面を容易に平坦化することができ、多層膜５０における光の散乱を確実に低減させることができる。
【００５４】
なお、上記各実施形態において、電解液としてＮａＯＨ水溶液１０を用いたが、これに限るものではなく、例えば塩化ナトリウム水溶液等の電解液でもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上に説明したようにこの発明によれば、多層膜を基板から短時間で分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態に係る多層膜を導電性基板から分離する工程を説明するための図であり、酸化・還元反応前の状態を示す図である。
【図２】図２はこの発明の第１実施形態に係る多層膜を導電性基板から分離する工程を説明するための図であり、酸化・還元反応後の状態を示す図である。
【図３】図３はこの発明の第２実施形態に係る多層膜を導電性基板から分離する工程を説明するための図であり、酸化・還元反応前の状態を示す図である。
【図４】図４はこの発明の第２実施形態に係る多層膜を導電性基板から分離する工程を説明するための図であり、酸化・還元反応後の状態を示す図である。
【符号の説明】
３０  電極部（導電性基板）
５０  光通信用多層膜
【図１】
2005017806.tif 000003
【図２】
2005017806.tif 000004
【図３】
2005017806.tif 000005
【図４】
2005017806.tif 000006