CN102893187A

CN102893187A - 反射构件

Info

Publication number: CN102893187A
Application number: CN2011800243915A
Authority: CN
Inventors: 樱井武
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2010-05-19
Filing date: 2011-04-25
Publication date: 2013-01-23
Also published as: WO2011145438A1; TW201207444A; US20120307386A1; JP2011242648A; EP2573597A1

Abstract

本发明提供具备银反射膜且具有优异耐热性的反射构件。反射构件（1）具备反射构件主体（11）、银反射膜（13）和第一保护膜（15）。银反射膜（13）形成在反射构件主体（11）上。银反射膜（13）由银或含银合金构成。第一保护膜（15）形成在银反射膜上。第一保护膜（15）由Ti、Ta或Nb构成。

Description

反射构件

技术领域

本发明涉及反射构件，特别涉及具有银反射膜的反射构件。

背景技术

目前，使用具备由银或含银合金构成的银反射膜的反射构件。例如，相比于由铝构成的反射膜等，银反射膜具有高的光反射率。因此，通过使用银反射膜，能够实现具有高的光反射率的反射构件。

但是，银反射膜的耐候性、特别是高温下的耐热性差，有银反射膜的光反射率随时间下降的问题。鉴于这样的问题，例如，在下述的专利文献1～3等中记载了在银反射膜之上形成保护膜。在专利文献1～3中，作为保护膜，记载有SiO₂膜、Ni-Cr膜、Al₂O₃膜、TiO₂膜等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第2876325号公报

专利文献2：日本特公平7－3483号公报

专利文献3：日本特开平8－234004号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，即使在银反射膜上设置保护膜，有时也不能得到具有充分优异耐热性的反射构件。

本发明是鉴于上述情况完成的，其目的在于提供具备银反射膜并且具有优异耐热性的反射构件。

用于解决课题的方法

本发明涉及的反射构件具备反射构件主体、银反射膜和第一保护膜。银反射膜形成在反射构件主体上。银反射膜由银或含银合金构成。第一保护膜形成在银反射膜上。第一保护膜由Ti、Ta或Nb构成。

在本发明中，在银反射膜上形成有由Ti、Ta或Nb构成的第一保护膜。因此，即使在反射构件置于高温气氛中的情况下，通过第一保护膜也能良好地将银反射膜与空气中的氧和硫隔开。由此，能够有效地抑制银反射膜与空气中的氧和硫反应并且有效地抑制银反射膜的光反射率下降。因此，根据本发明，通过在银反射膜上形成由Ti、Ta或Nb构成的第一保护膜，就能够得到具有优异耐热性的反射构件。特别从得到优异的耐热性的观点出发，第一保护膜优选为由Ti构成的膜。

另外，作为含银合金的具体例子，例如，可以列举Ag-Pd合金、Ag-Pd-Cu合金等。含银合金中的银的含量优选为90质量％以上。

在本发明中，还优选反射构件具备在银反射膜和第一保护膜之间所形成的由氧化物构成的第二保护膜。通过设置由氧化物构成的第二保护膜，能够有效地抑制在银反射膜和第一保护膜之间产生银等的迁移，并有效地抑制银反射膜的光反射率下降。因此，能够实现更优异的耐热性。

另外，在本发明中，第二保护膜只要由氧化物构成，就没有特别限定，但优选由氧化钛、氧化铌、氧化锆或氧化钽构成。这是因为此时能够提高第二保护膜本身的耐热性，并且能够提高第二保护膜与银反射膜和第一保护膜的附着力。

第二保护膜优选为不含金属Ag或氧化银等Ag成分的膜。这是因为在第二保护膜包含Ag成分时，在第二保护膜与银反射膜和第一保护膜之间有时容易产生迁移。

在本发明中，反射构件主体没有特别限定，但优选具有优异的耐热性。具体而言，例如，反射构件主体优选由玻璃构成，更优选由硅酸盐类玻璃或硅酸盐类结晶化玻璃等构成。

但是，此时如果在反射构件主体上直接形成银反射膜，则银反射膜的附着力就容易变低。因此，优选在反射构件主体和银反射膜之间形成基底膜。基底膜只要相对于反射构件主体和银反射膜的附着力优异，就没有特别限定。例如，基底膜优选由氧化钛、氧化铝或氧化锆构成。

另外，在本发明中，优选反射构件还具备在第一保护膜的位于第二保护膜相反侧的表面上所形成的第三保护膜。相比于由氧化物构成的保护膜，由Ti、Ta或Nb构成的第一保护膜一般机械耐久性低。因此，通过设置第三保护膜，能够有效地抑制第一保护膜损伤。其结果，就能够得到更高的耐热性。

优选第三保护膜比第一保护膜的硬度高。具体而言，第三保护膜优选为由氧化物或氮化物构成的膜。更具体而言，第三保护膜例如优选由氧化钛、氧化铌、氧化钽、氧化锆、氧化硅或氮化硅构成。

发明的效果

根据本发明，能够提供具备银反射膜且具有优异耐热性的反射构件。

附图说明

图1是实施本发明的1个实施方式涉及的反射构件的简略截面图。

图2是变形例涉及的反射构件的简略截面图。

图3是表示实施例1和比较例1、2中的加热温度和平均光反射率的关系的图表。

具体实施方式

以下，关于实施本发明的优选方式，以图1所示的反射构件1为例进行说明。但是，反射构件1仅为例示。本发明涉及的反射构件不受反射构件1任何限定。

图1是本实施方式涉及的反射构件1的简略截面图。

本实施方式涉及的反射构件1是由银反射膜13将从反射构件主体11侧入射的光进行反射的构件。

反射构件1具备反射构件主体11。反射构件主体11是使太阳光等要由反射构件1反射的光透过的构件。反射构件主体11是用于确保反射构件1的机械强度的构件。反射构件主体11只要能够确保反射构件1的机械强度，就没有特别限定。例如，反射构件主体11能够由玻璃、陶瓷、树脂等形成。其中，因为反射构件主体11优选热膨胀率低且具有优异的耐热性，所以优选由硅酸盐类玻璃或硅酸盐类结晶化玻璃等的玻璃或者陶瓷构成。反射构件主体11在30℃～380℃时的热膨胀系数优选在-5×10^-7/K～90×10^-7/K的范围内。

反射构件主体11的厚度t1只要是能够确保反射构件1的机械强度的厚度，就没有特别限定。例如，反射构件主体11的厚度t1能够设为0.1mm～10mm左右。

在反射构件主体11上形成有银反射膜13。银反射膜13是专门负责反射构件1的反射特性的膜。银反射膜13由银或含银合金构成。在含银合金中，优选含银量为90质量％以上。另外，作为含银合金的具体例子，可以列举Ag-Pd合金、Ag-Pd-Pd合金等。

银反射膜13的厚度t3，例如，优选为100nm以上，更优选为150nm以上。这是因为银反射膜13的厚度t3如果过小，就有银反射膜13的光反射率变得过低的情况。然而银反射膜13的厚度t3如果过厚，用于银反射膜13的形成所需的成本就变高。因此，银反射膜13的厚度t3优选为500nm以下，更优选为300nm以下。

在银反射膜13和反射构件主体11之间设置有基底膜12。该基底膜12具有提高银反射膜13与反射构件主体11的附着强度的功能。因此，使用如下那样的材料形成基底膜12，该材料使基底膜12与银反射膜13的附着强度、以及反射构件主体11与银反射膜13的附着强度分别高于银反射膜直接形成在反射构件主体上时的银反射膜与反射构件主体的附着强度。基底膜12的材质能够根据反射构件主体11和银反射膜13的种类等适当选择。例如，基底膜12优选由氧化钛、氧化铝或氧化锆构成。

基底膜12的厚度t2只要为使银反射膜13和反射构件主体11的附着强度提高那样的厚度，就没有特别限定。例如，基底膜12能够设为10nm以上、500nm以下。

在银反射膜13上形成有第一保护膜15。第一保护膜15由Ti、Ta或Nb构成。因此，第一保护膜15对空气中的氧和硫的透过性低。由此，通过在银反射膜13上形成第一保护膜15，能够良好地保护银反射膜13远离空气中的氧和硫，因此能够有效地抑制银反射膜13与空气中的氧和硫反应，有效地抑制银反射膜13的光反射率下降。从而能够得到优异的耐热性。从得到特别优异的耐热性的观点出发，更优选第一保护膜15是由Ti构成的膜。

第一保护膜15的厚度t5优选为30nm～1000nm，更优选为50nm～500nm，更加优选为100nm～400nm。第一保护膜15的厚度t5如果过薄，就有不能充分得到上述氧和硫的阻隔效果的情况。第一保护膜15的厚度t5如果过厚，就有反射构件1的光反射率变得过低或第一保护膜15变得容易剥离的情况。

但是，因为银容易迁移，例如，在银反射膜上直接形成由Ti、Ta或Nb构成的第一保护膜时，就会有在由金属构成的第一保护膜和银反射膜之间产生迁移而银反射膜的光反射率变低的情况。

相对于此，在本实施方式中，优选在银反射膜13和由金属构成的第一保护膜15之间设置有由氧化物构成的第二保护膜14。从而能够有效抑制Ag从银反射膜13的迁移。其结果，能够抑制反射构件1的光反射率下降。

第二保护膜14优选为能够抑制Ag的迁移、并且对于银反射膜13和第一保护膜15的附着强度高且具有优异的耐热性的膜。因此，例如优选第二保护膜14为由氧化钛、氧化铌、氧化锆或氧化钽构成的膜。另外，优选第二保护膜14不含金属Ag和氧化银等Ag成分。

第二保护膜14的厚度t4只要能够抑制Ag的迁移，就没有特别限定。例如，第二保护膜14的厚度t4优选为10nm～100nm左右。第二保护膜14的厚度t4如果过薄，就有不能充分抑制Ag迁移的情况。第二保护膜14的厚度t4如果过厚，就有第二保护膜14变得容易剥离的情况。

在本实施方式中，在第一保护膜15上形成有第三保护膜16。由该第三保护膜16良好地保护由Ti、Ta或Nb构成的、低硬度的第一保护膜15。因此，能够得到更高的耐热性。

第三保护膜16没有特别限定，但优选为比第一保护膜15硬度高的膜。因此，例如，优选第三保护膜16由氧化钛、氧化铌、氧化钽、氧化锆、氧化硅或氮化硅构成。

第三保护膜16的厚度t6，只要为能够良好保护第一保护膜15那样的厚度，就没有特别限定，例如，能够设为100nm～1000nm左右。

在本实施方式中，基底膜12、银反射膜13、第一～第三保护膜14～16各自的形成方法没有特别限定。例如，基底膜12、银反射膜13、第一～第三保护膜14～16各自能够由蒸镀法、溅射法和CVD（ChemicalVapor Deposition，化学气相沉积）法等薄膜形成法形成。另外，由Ti、Ta或Nb构成的第一保护膜15优选在不活泼气体气氛或还原性气氛中形成。另外，在银反射膜13形成后，例如，优选以100℃～200℃左右对银反射膜13进行热处理。通过这样的操作，能够促进银反射膜13中的银的粒生长。其结果，能够得到更高的光反射率。

（变形例）

图2是变形例涉及的反射构件的简略截面图。

在上述实施方式中，说明了在银反射膜13和反射构件主体11之间形成基底膜12，再在第一保护膜15的两侧形成第二和第三保护膜14、16的例子。但是，在本发明中，基底膜12和第二与第三保护膜14、16并不是必须的。可以不形成基底膜12以及第二和第三保护膜14、16中的至少1种膜。另外，例如，如图2所示，可以不形成基底膜12以及第二和第三保护膜14、16，而由反射构件主体11、银反射膜13和第一保护膜15构成反射构件。

以下，基于具体的实施例，进一步详细地说明本发明，但本发明不受以下实施例任何限定，在不变更其要点的范围内，能够适当变更来实施。

（实施例1）

在本实施例1中，除了不形成第二和第三保护膜14、16以外，以下述要领制作具有与图1所示的上述实施方式涉及的反射构件1同样构成的反射构件。具体而言，在玻璃基板上由溅射法形成厚度20nm的Al₂O₃膜。接着，在Al₂O₃膜上，由溅射法形成厚度150nm的银反射膜。最后，在银反射膜上由溅射法形成厚度150nm的Ti膜，由此来制作实施例1涉及的反射构件。

（实施例2）

除了取代Ti膜而形成厚度150nm的Nb膜以外，与上述实施例1同样操作，制作实施例2涉及的反射构件。

（比较例1）

除了不形成Ti膜以外，与上述实施例1同样操作，制作比较例1涉及的反射构件。

（比较例2）

除了取代Ti膜而形成厚度150nm的Al膜以外，与上述实施例1同样操作，制作比较例2涉及的反射构件。

（比较例3）

除了取代Ti膜而形成厚度150nm的Cu膜与厚度150nm的Al膜的叠层体以外，与上述实施例1同样操作，制作比较例3涉及的反射构件。

（比较例4）

除了取代Ti膜而形成厚度100nm的Si膜以外，与上述实施例1同样操作，制作比较例4涉及的反射构件。

（比较例5）

除了取代Ti膜而形成厚度10nm的Si膜与厚度100nm的SiN膜的叠层体以外，与上述实施例1同样操作，制作比较例5涉及的反射构件。

（比较例6）

除了取代Ti膜而形成厚度100nm的Si膜与厚度150nm的Ti膜的叠层体以外，与上述实施例1同样操作，制作比较例6涉及的反射构件。

（比较例7）

除了取代Ti膜而形成厚度100nm的SiN膜以外，与上述实施例1同样操作，制作比较例7涉及的反射构件。

（比较例8）

除了取代Ti膜而形成厚度150nm的TiN膜以外，与上述实施例1同样操作，制作比较例8涉及的反射构件。

（耐热试验1）

在湿度85％、25℃、100℃或200℃的恒温槽中将分别在实施例1和比较例1、2中制作的反射构件放置120小时。然后，使用株式会社日立制作所生产的U-4000测定波长400nm～2500nm的光以入射角12°入射在各反射构件时的平均光反射率。在图3中表示结果。

如图3所示，在25℃时，对于实施例1和比较例1、2中的任意反射构件，几乎都为相同的光反射率。但是，随着加热温度变高，在没有形成保护膜的比较例1和形成Al膜作为保护膜的比较例2中，有光反射率下降的趋势。可以认为这是由于在没有形成保护膜的比较例1和形成Al膜作为保护膜的比较例2中，银反射膜劣化的缘故。其中，在形成Al膜作为保护膜的比较例2中，光反射率大大下降的理由，可以认为是由于在Al膜和银反射膜之间产生Al和Ag的迁移而银反射膜的光反射率下降的缘故。

相对于此，在形成Ti膜作为第一保护膜的实施例1中，即使是加热到200℃时，光反射率也几乎没有下降。从该结果可知，通过形成Ti膜作为第一保护膜，能够得到优异的耐热性。

（耐热试验2）

在100℃、200℃或300℃的恒温槽中将分别在上述实施例1、2和比较例2～8中制作的反射构件放置120小时。然后，使用株式会社日立制作所生产的U-4000测定波长400nm～2500nm的光以入射角12°入射在各反射构件时的平均光反射率。然后，将实施耐热试验后的平均光反射率为93％以上的情况评价为“○”，将小于93％的情况或银反射膜和保护膜之间发生剥离的情况评价为“×”。在下述表1中表示结果。

（剥离试验）

将分别在上述实施例1、2和比较例2～8中制作的反射构件的基底膜、银反射膜和保护膜，以贯通这些膜的方式用切割刀以5mm的间隔划入5条切痕，以遍及5条切痕的方式贴合3M公司生产的#610Scotch tape粘带后，反复5次剥离上述粘带的操作。其结果，将在银反射膜和保护膜之间发生剥离的反射构件评价为“×”，将不产生剥离的反射构件评价为“○”。在下述表1中表示结果。

［表1］

如上述表1所示，在设置了Al膜或Cu膜/Al膜作为保护膜的比较例2、3中，在200℃的耐热性试验中，平均光反射率小于93％。另外，在设置了Si膜、Si膜/SiN膜或Si膜/Ti膜作为保护膜的比较例4～6中，在实施200℃的耐热试验后，在银反射膜和Si膜之间都发生了剥离。在设置了SiN膜或TiN膜作为保护膜的比较例7、8中，在剥离试验中，在银反射膜和Si膜之间发生了剥离。从该结果可知，在设置SiN膜或TiN膜作为保护膜时，反射构件的机械耐久性变低。

相对于此，在设置Ti膜或Nb膜作为保护膜的实施例1、2中，在剥离试验中不产生剥离，即使在200℃的耐热性试验后，平均光反射率也为93％以上。特别是在设置Ti膜作为保护膜的实施例1中，即使在300℃的耐热性试验后，平均光反射率也维持在93％以上。从该结果可知，通过设置Ti膜或Nb膜作为保护膜，能够得到高机械耐久性和高耐热性，设置Ti膜作为保护膜时，能够得到特别高的耐热性。

符号说明

1…反射构件

11…反射构件主体

12…基底膜

13…银反射膜

14…第二保护膜

15…第一保护膜

16…第三保护膜

Claims

1.一种反射构件，其特征在于，具备：

反射构件主体、

在所述反射构件主体上所形成的由银或含银合金构成的银反射膜、和

在银反射膜上所形成的由Ti、Ta或Nb构成的第一保护膜。

2.如权利要求1所述的反射构件，其特征在于：

所述第一保护膜由Ti构成。

3.如权利要求1或2所述的反射构件，其特征在于：

还具备在所述银反射膜和所述第一保护膜之间所形成的由氧化物构成的第二保护膜。

4.如权利要求3所述的反射构件，其特征在于：

所述第二保护膜由氧化钛、氧化铌、氧化锆或氧化钽构成。

5.由如权利要求3或4所述的反射构件，其特征在于：

所述第二保护膜不含Ag成分。

6.如权利要求1～5中任一项所述的反射构件，其特征在于：

所述反射构件主体由玻璃构成，

还具备在所述反射构件主体和所述银反射膜之间所形成的基底膜。

7.如权利要求6所述的反射构件，其特征在于：

所述基底膜由氧化钛、氧化铝或氧化锆构成。

8.如权利要求1～7中任一项所述的反射构件，其特征在于：

还具备在所述第一保护膜的位于所述第二保护膜相反侧的表面上所形成的第三保护膜。

9.如权利要求8所述的反射构件，其特征在于：

所述第三保护膜由氧化钛、氧化铌、氧化钽、氧化锆、氧化硅或氮化硅构成。