CN1904653B - 反射构件的制造方法及其制造的反射构件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供由在基板上形成的银薄膜和在上述银薄膜上形成的氮化硅保护膜构成的反射构件。银薄膜是以(111)面作为主要面方位的银薄膜。优选银薄膜是其99％以上为以(111)面作为主要面方位的银薄膜。银薄膜的膜厚在100nm～350nm的范围内。

Description

反射构件的制造方法及其制造的反射构件
技术领域
本发明涉及用于反射可见光光源所用的反射构件，特别是涉及适宜作为画面对角是28英寸以上的大型平面液晶显示器背光灯(backlight)部件所用的反射板或者背面投影电视所用的反射构件的可见光反射构件。
背景技术
在用于反射可见光光源的反射板中，有涂布白色涂料或者含有漫射玻璃珠的漫反射板、金属研磨板或在基板上层叠金属原子而薄膜化的反射板。
这些可见光反射板被广泛地使用于液晶显示用背光灯部件、背面投影电视的反射板、室内荧光灯用反射板、CD、DVD等的记录介质的反射层、车载用、室内用反射镜等各种用途中。
漫反射板的优点在于，因漫反射，反射光无方向性，例如可以使液晶显示面内的亮度的不均小，但是由于反射光无方向性，在壁面等上消失的光也多，光的利用率差。因此，例如在画面对角是30英寸的平板显示器中、为了得到亮度，需要至少使用12只以上的CCFL，作为结果，有电耗增加的缺点。为了使CCFL(冷阴极荧光灯)的使用只数尽量少，以减少耗电量，要求可以控制光反射方向(光定向性)、利用效率高的反射板。
另外，在背面投影电视中，为了提高画面的亮度和降低耗电量，要求具有高定向性的反射板。
为了使反射光具有定向性，需要使用由金属面产生的反射。自然科学证实，金属的反射板，光的入射方向与对反射面的垂线形成的角、即光的入射角和、光的出射方向与对反射面的垂线形成的角、即出射角相等，根据反射面的设计可以自由地控制反射方向。
对可见光区域的反射使用铝或银。由于铜或金吸收其自体具有的低波长光，所以其结果反射光带色而不佳。若比较铝和银，例如据报导，在由蒸镀沉积的薄膜中，550nm的波长时的反射率，银是98％、铝是91％左右。如此银显示比铝高的反射率。
但是，存在由蒸镀成膜的银有在可见光区域中，在低波长侧的反射率低的问题。例如，据报道，波长430nm时的银和铝的反射率分别是95％和92％。可以明显看出，虽然与铝的反射率相比，银的反射率的值本身高，但是若与银的550nm波长的反射率相比，却相对地低。另外，银与铝相比其缺点在于耐久性差。也就是说，存在暴露于大气中时容易进行氧化或硫化反应、导致反射率降低的问题点。
发明内容
本发明的目的在于，提供比现有的银薄膜反射板特别是在可见光低波长侧的反射率高而且耐久性优良的可见光反射构件或者反射薄膜。
本发明的另一目的在于，提供在可见光低波长侧的反射率高、而且耐久性优良的可见光反射构件或者反射薄膜的制造方法。
本发明的另一目的在于，提供适宜于大型平板液晶显示器背光灯部件所用的反射板那样的大型反射板的耐久性优良的高反射率可见光反射板或者反射薄膜.
另外，本发明的另一目的在于，提供用于背面投影电视的反射板的耐久性优良的高反射率可见光反射板或者反射薄膜。
本发明人等在反复锐意研究银的面方位和可见光反射率的关系中发现，在银薄膜上通过使特定的氮化物薄膜即氮化硅在银上成膜，反射率几乎不降低，而且反射率随时间无变化。另外还发现，用溅射法形成银薄膜时，通过控制对基板的离子照射能，在较多地保留银晶体的(111)面方位的银薄膜中可见光的，特别是400nm左右的低的蓝色侧波长区域中的反射率提高。
本发明的反射构件的制造方法，包括在基板上形成的银薄膜和在上述银薄膜上形成的氮化硅膜的反射构件，该制造方法中，使用包括：设置在处理室内的靶及基板载置台、供给到上述靶的第1直流电源、借助于靶将高频供给处理室内部的高频电源、和将生成等离子体的气体供给上述处理室的装置的RF-DC结合型溅射装置，向设置在上述靶上的银试料和上述载置台的空间供给惰性气体而生成等离子体，通过上述银的溅射在上述基板表面上形成银薄膜，上述银薄膜形成后，使用具有使由微波激励的等离子体簇射状地放射的上层簇射板、和以在上述上层簇射板的下层与载置台对向配置、使具有供给反应性气体的多个喷嘴的配管形成规定的开口部的方式格状排列的下层簇射板的微波等离子体处理装置，通过由上述上层簇射板供给的氩气和氨气生成等离子体、与由上述下层簇射板供给的硅烷气体的反应，在上述银薄膜上形成氮化硅膜。
因此，根据本发明的上述制造方法，可以得到包括在基板上形成的银薄膜和、在上述银薄膜上形成的氮化硅膜的反射构件，上述银薄膜在波长430nm时具有96％以上的反射率。
上述银薄膜是以(111)面作为主要面方位的银薄膜，优选上述银薄膜的99％以上由以(111)面作为主要面方位的银薄膜构成。
优选上述银薄膜的膜厚是100nm至350nm范围内的膜厚。
另外，优选氮化硅膜的膜厚在5nm至8nm的范围内。
优选上述基板在使用塑料材料的情况下是0.7mm～2mm厚的塑料材料。
可以使上述基板用可挠性的某树脂的反射构件制成薄膜。优选上述基板是可挠性的某树脂的情况下为40μm以上的厚度。
优选上述银薄膜通过由惰性气体的等离子体产生的靶银试料的溅射而形成，对于惰性气体优选使用氩气或者氙气。
在上述银薄膜形成之前，向上述基板上照射等离子体中的氩离子，进行基板表面的清洗。
上述氮化硅膜，通过供给等离子体用气体和氨的混合气体而生成等离子体、由等离子体激励硅烷气体，并用该激励的硅烷气体与氨的CVD法成膜。
本发明人等还发现以(200)面为主要面方位的银薄膜在可见光的低波长侧反射率提高的事实。
根据本发明，可以得到反射构件，其特征在于：是以(200)面为主要面方位的银薄膜。
优选(200)面取向与(100)面取向之比为500以上。
优选以(200)面为主要取向的银的晶体薄膜形成于结晶(晶体)性基板之上。作为结晶性基板，优选Si基板。
另外，以(200)面为主要面方位的银薄膜可以加热基板而形成。
根据本发明，可以得到以下特征的背光灯部件：将包括在基板上形成的银薄膜和在上述银薄膜上形成的氮化硅膜的反射构件，使用于液晶显示器背光灯部件的反射构件中。
另外，根据本发明，可以得到以下特征的投影型液晶显示装置：将包括在基板上形成的银薄膜和在上述银薄膜上形成的氮化硅膜的反射构件，使用于投影型液晶显示装置的反射构件中。
作为投影型液晶显示装置可以适用于背面投影型液晶显示装置。
另外，根据本发明，可以得到反射构件的形成方法，其特征在于，在包括在基板上形成的银薄膜和在上述银薄膜上形成的氮化硅膜的反射构件的制造方法中，通过由惰性气体等离子体产生的靶银试料的溅射而形成银薄膜。
另外，优选使上述氮化硅膜，通过供给等离子体用气体和氨的混合气体而生成等离子体、由等离子体激励硅烷气体、并用该激励的硅烷气体与氨的CVD成膜。
调整上述第1直流电源和上述高频电源的输出功率，控制在上述基板上沉积的银的成膜速度和离子照射量而形成银薄膜。
优选作为上述惰性气体使用氩气或者氙气。
借助于上述基板载置台供给第2直流电源，设定由等离子体电位和基板电压的差值规定的氩照射能。
优选上述氩照射能是15eV以下。
优选将作为对成膜的1个银原子的氙离子照射量的规格化离子照射量在1至3的范围内成膜。
另外，根据本发明可以得到具有以下特征的反射构件的制造方法：在上述银薄膜形成后，使用具有将由微波激励的等离子体簇射状放射的上层簇射板(shower plate)和下层簇射板的微波等离子体处理装置，通过用由上述上层簇射板供给的氩气和氨气生成等离子体，与由上述下层簇射板供给的硅烷气体的反应，在上述银薄膜上形成氮化硅膜，其中所述下层簇射板，在上述上层簇射板的下层与载置台对向配置、以使具有供给反应性气体的多个喷嘴的配管形成规定的开口部的方式格状排列。
优选上述氮化硅膜形成后，在使等离子体激励的状态下停止硅烷气体的供给，生成大量的NH基，照射上述氮化硅膜，形成牢固的硅-氮结合。
根据本发明，通过在基板上形成较多地保留银晶体的(111)面方位的取向的银薄膜，可以实现高镜面反射率。另外，在银薄膜上通过使特定的氮化物薄膜、即氮化硅在银上成膜，反射率几乎不降低，可以实现耐蚀性优良的可见光反射构件。
另外，根据本发明，通过用银的溅射使银薄膜成膜，在可见光的低波长区域可以实现高反射率。
再有，在本发明中，通过在基板上成膜包含较多(200)面方位的取向的银晶体，从而也可以实现高反射率。
附图说明
图1是本发明的第1实施例的可见光反射构件的剖面图。
图2是本发明实施中使用的RF-DC结合型溅射装置的模式图。
图3是表示本发明的第1实施例中的银薄膜的反射率的光的波长依存性的测定结果的图。
图4是表示由本发明第1实施例得到的银薄膜的反射率的膜厚依存性的图。
图5是本发明的实施例中用于氮化硅膜成膜的微波等离子体处理装置的模式图。
图6是表示由本发明的第1实施例得到的可见光反射构件的膜刚形成后，在100℃的纯水中煮沸3小时和在高温高湿度下试验1000小时后的反射率的图。
图7是本发明的第2实施例的可见光反射构件的剖面图。
图8是表示本发明第2实施例中的银薄膜的波长430nm的光的反射率和规格化离子照射量的依存性的图。
图9是表示使用氩气、氪气、氙气的情况下，本发明的第2实施例的规格化离子照射量和比电阻的关系的图。
图10是表示本发明第2实施例中银薄膜形成后，形成由氮化硅构成的表面保护膜而制成的反射构件的各波长的反射率和劣化加速试验的结果的图。
图11是表示由一般的蒸镀装置成膜的银薄膜和本发明的第2实施例中成膜的银薄膜的来自银的面方位的峰值，和第2实施例中制成的反射构件的表面保护膜形成前、及表面保护膜形成后、及劣化加速试验(100℃的纯水中煮沸3小时)后的X射线衍射解析的结果的图。
图12是本发明的第3实施例的可见光反射构件的剖面图。
图13是以处理室压力作为参数表示波长430nm的光的反射率的规格化离子照射量依存性的图。
图14是表示本发明的第3实施例中银薄膜形成后形成由氮化硅构成的表面保护膜而制成的反射构件的各波长的反射率和劣化加速试验的结果的图。
图15是表示使用本发明的可见光反射构件的大型平板液晶显示的背光灯部件的实施例的模式图。
图16是表示使用本发明的可见光反射构件的背面投影电视的实施例的模式图。
图17是第4实施例的可见光反射构件的剖面图。
图18是表示第4实施例中的银膜的反射率及X射线衍射强度的成膜基板温度依存性的图。
图19表示第4实施例中的银膜的(200)取向与(111)取向的峰值强度比的成膜基板温度依存性。
图20是表示第4实施例中的在室温下成膜时和在200℃下成膜时的反射率的波长依存性的图。
图中：100、700、1200、1700-反射构件，101、701、1201、1701-基板，102、702、1202、1702-银薄膜，103、703、1203、1703-氮化硅膜，200-RF-DC结合型溅射装置，201-处理室，202-银靶，204-基板，205-高频电源，208-靶用直流电源，500-等离子体CVD用微波处理装置，503-被处理基板，504-保持台，506-上层簇射板，1501、1502-冷阴极荧光灯，1503-漫射板，1506-反射构件，1520-背光灯部件，1600-背面投影液晶显示器，1603、1605-可见光反射构件，1606-投影屏，2011-基板用直流电源，2015-载置台(台)，5015-导体结构物(下层簇射板)
具体实施方式
以下，用实施例说明本发明。
(实施例1)
参照图1，本发明第1实施例的可见光反射板100具有在基板101的表面上形成的反射层102。图示的基板101，由具有0.7～2mm厚度的塑料材料(具体地说是环烯烃聚合物)形成。基板不限定于环烯烃聚合物，也可以使用金属、玻璃、陶瓷和其它塑料材料。基板的大小、厚度不作规定，但是考虑作为基板的强度时，如果是具有树脂那样的可挠性，优选是40μm以上厚度的基板。如果是金属或玻璃、陶瓷材料，优选是100μm以上的厚度的基板。基板由平面或者曲面而形成。为了由其实质的平坦部或者曲面部规定光的方向性，优选其表面光洁度是可见光区域低波长侧波长的400nm的1/10的40nm以下，更优选是波长的1/20的20nm以下。在反射层102上形成有由氮化硅构成的表面保护膜103。
图1的反射层102是用图2所示的RF-DC结合型溅射装置成膜的银薄膜。用图2顺次说明银成膜顺序。在处理室201中安装有银靶202和、在银靶的背面用于有效地激励等离子体的磁铁203，银靶202借助于匹配器206连接有高频电源205。高频电源的频率从2MHz～200MHz之间选择，但是从用高密度可以使低电子温度的等离子体激励这点出发，优选尽可能高的频率。在本实施例中，将频率取为100MHz。银靶202除了与上述高频电源连接以外，借助于高频滤波器207还连接有靶用直流电源208，可以向上述银靶施加直流电压。通过调节该靶用直流电源208和高频电源205的输出功率，可以控制向被处理基板沉积的银的成膜速率和离子照射量。
用由吸气孔连接处理室201的未图示的涡轮泵和在其下游串联连接的未图示的干式真空泵使处理室201的内部排气为减压状态。
将厚度2mm的环烯烃基板204送入借助于闸阀(gate valve)与处理室201连接的进料室(未图示)中，使进料室减压后，打开闸阀，安装在台2015上。台2015和基板204的表面用未图示的铝制的爪连接，即使基板是绝缘物，从开始沉积银的瞬间起也可以将基板施加用直流电源2012的电压施加到银表面。
将基板送入处理室后，由气体供给口2010以380cc/分的比例向处理室导入氩气，将处理室内的压力取为12mTorr(毫乇)。例如导入的气体中含有的杂质混入银薄膜中时，反射率降低。因此，优选导入的氩气的纯度尽可能地高。在本实施例中，使用水分浓度1ppb以下的氩气。
使银成膜之前，为了除去附着在基板表面的水分或有机物等，优选进行基板表面的清洗。因此，在本实施例中，通过对银靶施加50W的高频功率2分钟、激励等离子体2014、向基板表面照射氩离子而除去表面的水分或有机物。
进行清洗后，通过将高频功率为100W、在靶用的直流电源上为-150V，在基板用直流电源上为+30V来施加20秒，将对成膜的1个银原子的氩离子照射量即规格化离子照射量设定为1.6，将由等离子体电位和基板电压的差值规定的氩离子照射能设定为15eV，在基板上成膜银，并从进料室取出基板.银的膜厚用扫描电子显微镜确认时为130nm.
图3(a)和(b)是表示用根据上述的方法，改变基板用直流电源的电压而沉积了130nm的银薄膜的反射率的光的波长依存性的测定结果。以等离子体电位和基板偏压电位的差值规定离子照射能，当提高基板偏压时，等离子体照射能减少。由于等离子体电位在基板偏压为-20V、+20V、+30V时分别成为+30V、+40V、+45V，所以离子照射能分别成为50eV、20eV、15eV。由该结果明显看出，基板用直流电源的电压是+30V、即氩离子照射能是15eV以下时，反射率显示高的值。
图4表示银薄膜的反射率(波长430nm、550nm、700nm)的膜厚依存性。膜厚可以通过改变成膜时间来控制。由图4可以看出，膜厚在100nm以下时，反射率降低，膜厚只要在100～350nm之间，反射率就稳定。因此，考虑使用的银的成本，优选膜厚是100nm～300nm之间。
然后，将形成银薄膜的基板从RF-DC结合型溅射装置中取出，使用图5所示的等离子体CVD用微波等离子体处理装置形成氮化硅的表面保护膜。另外，在本实施例中，形成银薄膜的装置和形成表面保护膜的装置独立，银成膜后，在氮化膜成膜之前一度在大气下暴露，优选使两装置组合化，进行不在大气下暴露的连续的成膜。
用图5顺次说明成膜顺序。图示的微波等离子体处理装置具有借助于多个排气口501排气的处理室502，在上述处理室502中配置有保持被处理基板503的保持台504。为了使处理室502均匀地排气，处理室502在保持台504的周围规定环状的空间，多个排气口501按照与空间连通那样等间隔、即对被处理基板503轴对称地排列。通过这样排列排气口501，可以使处理室502均匀地从排气口501排气。
在处理室502的上方与保持台504的处理基板503相对应的位置上，借助于密封圈507安装有作为处理室502的外壁的一部分，由低微波介质损耗(介质损耗在1×10-4以下)的电介质的铝构成，形成多个开口部、即气体放出孔505的板状的簇射板506。另外，在处理室502内簇射板506的外侧、即相对于簇射板506与保持台504相反侧，借助于另一个的密封圈509安装有由微波介质损耗小的(介质损耗在1×10-4以下)电介质的铝构成的盖板508。簇射板506的上面和盖板508之间，形成有填充等离子体激励气体的空间5010。也就是说，由于在上述盖板508中上述盖板508的上述簇射板506侧的面上形成许多突起物5011，同时上述盖板508的周边也形成有突起达至与上述突起物5011同一面的突起环5012，所以在上述簇射板506和上述盖板508之间形成上述空间5010。上述气体放出孔505配置在上述空间5010内。
在簇射板506的内部形成有设在处理室502的外壁上的与等离子体激励气体供给口5013连通的等离子体激励气体供给通路5014。供给等离子体激励气体供给口5013的氩气或氪气或氙气等的等离子体激励气体，借助于上述空间5010从供给通路5014供给气体放出孔505，导入到处理室502内。
在盖板508的与簇射板506连接的面的相反的面上，设置有用于等离子体激励的发射微波的辐射线隙缝天线(radial line slot antenna)。辐射线隙缝天线的结构是：用被开口了许多缝隙的厚度0.3mm的铜板5016和铝板5019夹住由氧化铝构成的慢波板5018，而且中央配置用于供给微波的同轴波导管5020。
由微波电源(未图示)产生的2.45GH的微波借助于单向波导管·匹配器(都未图示)，供给上述同轴波导管5020，在上述慢波板5018内从中央向周边由上述缝隙5017向上述盖板508侧发射的同时传播.作为其结果，实质上微波从配置许多的缝隙5017均匀地向盖板508侧发射.发射的微波借助于上述盖板506、上述空间5010或者上述突起物5011、上述簇射板506被导入上述处理室2中，通过电离等离子体激励气体，生成高密度等离子体.
在图示的等离子体处理装置中，在处理室502中簇射板506和被处理基板503之间配置有导体结构物5015。该导体结构物5015借助于外部处理气源(未图示)在处理室502形成的处理气体通路5022形成有供给处理气体的许多喷嘴5023。喷嘴将供给的处理气体放射到导体结构物5015和被处理基板503之间的空间中。在与导体结构物5015邻接的喷嘴之间形成有在上述簇射板506的上述导体结构物5015侧面、由扩散可以有效地通过由微波激励的等离子体的大的开口部5024。
从具有这样结构的导体结构物5015借助于喷嘴将处理气体放射到上述空间的情况下，用流入上述空间的等离子体激励被放射的处理气体。但是，由于来自上述簇射板506的等离子体激励气体从簇射板506和导体结构物5015之间的空间，向导体结构物5015和被处理基板503之间的空间流动，所以处理气体返回簇射板506和导体结构物5015之间的空间的成分少，由于通过在高密度等离子体下暴露的由过度离解的气体分子的分解少，而且即使处理气体是沉积性气体，也难以发生由向簇射板506的沉积造成的微波导入效率的劣化等，所以可以是高质量的基板处理。
在本实施例中，首先，将用于基板表面的清洗的被处理基板503设置在保持台504上后，以400cc/分的比例从板状的簇射板506的气体放出孔505导入氩气，以120cc/分的比例从上述导体结构物5015的喷嘴向上述导体结构物5015和被处理基板503之间的空间导入氩气，用未图示的压力调整阀，将处理室内的压力设定为200mTorr。然后，向同轴波导管5020导入2.45GHz的微波2KW，通过辐射线隙缝天线的许多缝隙5017将微波功率实质上均匀地导入处理室502的内部，使氩离子激励30秒。由于氩离子以低能的离子照射能照射，所以可以除去银表面的水分或有机物。
然后，不消除等离子体，即不停止由簇射板506的放出孔505和上述导体结构物5015的喷嘴的氩气的导入及微波功率，而是连续地追加，以40cc/分的比例由簇射板506的放出孔505导入氨气20秒，并以20cc/分的比例从上述导体结构物5015的喷嘴导入硅烷气20秒。压力设定为200mTorr。通过向低电子温度的扩散等离子体空间导入硅烷气体，抑制硅烷气体的过度离解，沉积8nm高质量的氮化硅。然后，为了使氮化硅的最表面形成牢固的硅-氮结合，不消除等离子体，仅停止硅烷气体的导入，使氩气和氨气的等离子体激励30秒。藉此，通过产生大量NH基(radical)，照射到被处理基板，在基板最表面形成牢固的硅-氮结合，形成了表面保护膜。
另外，变化成膜时间而变化沉积的氮化硅的膜厚的结果，将氮化硅膜厚取为5nm、8nm、10nm、15nm的情况下的波长430nm的光的反射率分别为96.5％、96.2％、94.0％、90.0％，可以明显看出，如果氮化硅的膜厚越厚反射率越低。因此，只要可以得到由氮化硅产生的对银的耐腐蚀性的保护效果，氮化硅的膜厚就可以尽量的薄，为了得到96％以上的反射率，优选在8nm左右以下。
将这样形成的图1所示的反射构件的各波长、即蓝(430nm)、绿(550nm)、红(700nm)的刚形成后的反射率和2次劣化加速试验后、即100℃的纯水煮沸3小时、和在高温高湿度(温度60℃、湿度90％)下试验1000小时后的反射率分别示于图6.如该图表明那样，反射率全部不劣化.
另外，氮化硅保护膜为5nm的情况下，在100℃的纯水煮沸3小时，其波长430nm的光的反射率从96.5％稍微劣化为96.2％，另外在无保护膜的情况下，100℃的纯水煮沸仅进行10分钟，反射率就成为90％以下，同时可以确认，由保护膜产生的耐性的提高是明显的。
(实施例2)
参照附图对本发明的第2实施例进行说明。另外，与第1实施例重复的部分适宜地省略其说明。
参照图7，本发明的第2实施例的可见光反射部700，具有在基板701的表面上形成的反射层702。图示的基板701由具有0.7～2nm厚度的塑料材料(具体地说是环烯烃聚合物)形成。在反射层702上形成有由氮化硅构成的表面保护膜703。
图示的反射层702是以(111)面作为主要的面方位的银薄膜。以(111)面作为主要的面方位的银薄膜使用图2所示的RF-DC结合型溅射装置成膜。在本实施例中，基板表面清洗和银成膜时用氙气代替了氩气。另外，使基板直流电压形成电浮游状态而进行了银成膜。使基板电位成为电浮游状态的优点在于，不需要基板用直流电源，与成本削减有关，并且基板大型化时可以确保稳定的基板电位。
图8表示使用氩气、氪气、氙气的情况下波长430nm的光的反射率和规格化离子照射量的依存性。使用氙气规格化离子照射量为2左右时，显示高的反射率。
另外，图9表示使用氩气、氪气、氙气的情况下规格化离子照射量和比电阻的关系。离子照射量为1～2左右时，银的大部分值显示1.59μΩcm。因此，本实施方式将规格化离子照射量设定为2来形成了银薄膜。
图10表示银薄膜形成后形成由氮化硅构成的表面保护膜而制成的反射构件的各波长的反射率和劣化加速试验结果。如图10所示，本实施方式可以实现了高反射率、完全不发生劣化的反射构件。
图11(a)表示由一般的蒸镀装置成膜的膜厚130nm的银薄膜和本实施例成膜的银薄膜的X射线衍射解析的结果。另外该图11的(b)一并表示本实施例中制成的反射构件的表面保护膜形成前、和表面保护膜形成后及劣化加速试验(纯水100℃煮沸3小时)后的结果。如由图表明的那样，可以明显看出，本实施例中得到的银薄膜的99％以上具有(111)面，与其相对，由蒸镀得到的银的(111)面方位在95％以下，除了(111)面以外，还具有(200)面、(311)面及(222)面。另外，可以确认，表面保护膜形成后和劣化加速试验后，银也具有99％以上的(111)面。这样，可以实现完全不发生劣化的反射构件。
(实施例3)
参照附图对本发明的第3实施例进行说明。另外，与第1和第2实施方式重复的部分适宜地省略说明。
图12所示的本发明的第3实施例的可见光反射部1200，具有在基板1201的表面上形成的反射层1202。图示的基板1201由具有0.7～2nm厚度的塑料材料(具体地说是环烯烃聚合物)形成。在反射层1202上形成有由氮化硅构成的表面保护膜1303。
图示的反射层1202是以(111)面作为主要的面方位的银薄膜.以(111)面作为主要的面方位的银薄膜，使用图2所示的RF-DC结合型溅射装置成膜.在本实施例中，将基板送至处理室后，以790cc/分的比例将氩气由气体供给口210导入处理室，使处理室内的压力成为30mTorr，成膜了银薄膜.
图13表示处理室压力为12mTorr、20mTorr、30mTorr的情况下，波长430nm的光的反射率和规格化离子照射量的依存性。基板电位呈电浮游状态。压力为20mTorr和30mTorr时、用氩气使基板电位形成电浮游状态的情况下，规格化离子照射量为1～2左右时可以得到高的反射率。在本实施例中，将处理室压力取为30mTorr、将规格化离子照射量设定为1.6而形成了银薄膜。因氩气比氙气成本低而优选。
图14表示银薄膜形成后形成由氮化硅构成的表面保护膜而制成的反射构件的各波长的反射率和劣化加速试验结果。如图14所示，本实施方式可以实现高反射率、完全不发生劣化的反射构件。
(实施例4)
接着对本发明的第4实施例进行说明。另外，与上述实施例重复的部分适当省略说明。
图17作为第4实施例的可见光反射板，基板1701采用了Si。表面保护膜1703为氮化硅的膜。反射膜1702是银膜，但在本实施例中反射膜的银的晶体结构主要具有(200)面的取向。
将2英寸直径的纯银作为靶，将25mm×25mm的Si晶片作为成膜基板，Ar压力12mTorr、靶DC为-150V，作为RF供给100W的100MHz的高频，使Si基板浮游并加热，通过溅射而成膜为300nm厚度。
调查了通过改变基板加热温度而得到的反射膜的特性。图18是表示该特性的图，右纵轴表示波长430nm中的其反射率。从该图可以看出：通过加热可以提高短波长的反射率，特别是在100℃以上可以看到改善。
进而，在该图18中示出了所得到的银膜的X射线衍射的峰值强度(左纵轴)的基板温度依存性。这些峰值是来自取向为(200)面及(100)面的峰值强度。
认为在基板100℃以上反射率提高是因为(200)面的取向增强的缘故。
图19表示(200)面的取向与(111)面的取向的峰值强度比的温度依存性。根据图18及图19可知：优选尤其能看到反射率的改善的100℃下的(200)面的取向相对于(111)面的取向之比约为500，以该比为500以上的方式成膜。
另外，图20表示在室温下成膜时与在200℃下成膜时的反射率的波长依存性。可知：与在室温下成膜时相比，在200℃下的成膜中(200)面的取向增强，短波长侧的反射率降低减少。
银溅射膜通过提高基板温度，从而溅射粒子到达基板后接受热能量而迁移，变得在(200)面容易取向。特别是，在Si基板等结晶性基板中受到基板取向的影响，变得在(200)面容易取向，伴随于此认为反射率也提高。
此外，在上述实施例中，采用了Si基板，但即使在非晶质材料的基板例如玻璃基板的情况下，通过提高基板温度来提高银的晶体结构(200)面的取向的比率，从而可以提高反射率。
(实施例5)
参照图15说明使用本发明的可见光反射构件的大型平板液晶显示器的背光灯部件的实施例。图示的背光灯部件1520备有：阴极荧光灯(CCFL)1501、1502、在CCFL1501、1502的上部设置间隔而确定位置的漫射板1503、对漫射板1503的表背面涂敷的漫射涂料1504、1505。另外，本发明的可见光反射构件1506，以夹住CCFL1501、1502而与漫射板1503对向的方式配置，这里，为了使制造的反射构件具有光定向性，在由具有复制了数微米宽的锯齿状刻纹的菲涅耳结构的塑料材料形成的基板上，形成了由银薄膜构成的反射构件和由氮化硅构成的表面保护膜。另外，不言而喻，为了具有光定向性，也可以使用具有菲涅耳结构以外的表面形状的基板。但是，面结构优选为以下结构：无论基板面的哪个部分都可以在银膜及氮化硅膜的成膜时接受离子照射，等离子体也进入基板面的凹凸部分而与基板面的全部部分接触。
在图示的背光灯部件1520中，如箭头所示那样，来自互相邻接的CCFL1501、1502的光被反射构件1506反射。另外，由于由该可见光反射构件1506的菲涅耳结构进行与凹面镜同等的反射，并由于反射光不扩散而入射到漫射板1503上，所以可以得到与上层同样明亮的全面的光。因此，图示的背光灯部件是最适宜于大型平板液晶显示器背光灯部件用反射板。另外，可以比历来减少CCFL必要的数量，有助于显示器的节能化。
(实施例6)
参照图16说明使用本发明的可见光反射构件的背面投影电视1600的实施例。由高压水银灯构成的光源1601发出的光，借助于液晶面板1602变换成由蓝、绿、红构成的光束。光束由第1可见光反射构件1603反射，入射到投射镜1604。这里，第1可见光反射构件1603具有由环烯烃聚合物构成的基板、由银薄膜构成的反射层和由氮化硅构成的表面保护层。由投射镜1604放大的光束通过第2可见光反射构件1605入射到投影屏幕1606上，转换成图像。这里，第2可见光反射构件1605具有由环烯烃聚合物构成的基板、由银薄膜构成的反射层和由氮化硅构成的表面保护层。由本实施例的背面投影电视因反射构件造成的光的损失减少，所以可以实现电视图像的亮度的提高和低耗电化。
关于本发明的反射膜，在实施例5及6中，虽然针对向平板显示器的背光灯、背面投影电视的适用进行了说明，但并未限于向这些的应用，也可以适用于车辆用前大灯的反射膜、投影灯用反射膜、镜面投影式光刻机(mirror projection aligner)用反射膜、多重反射光学设备用反射膜。

Claims (32)

1.一种反射构件的制造方法，包括在基板上形成的银薄膜和在上述银薄膜上形成的氮化硅膜的反射构件，该制造方法中，使用包括：设置在处理室内的靶及基板载置台、供给到上述靶的第1直流电源、借助于靶将高频供给处理室内部的高频电源、和将生成等离子体的气体供给上述处理室的装置的RF-DC结合型溅射装置，向设置在上述靶上的银试料和上述载置台的空间供给惰性气体而生成等离子体，通过上述银的溅射在上述基板表面上形成银薄膜，
上述银薄膜形成后，使用具有使由微波激励的等离子体簇射状地放射的上层簇射板、和以在上述上层簇射板的下层与载置台对向配置、使具有供给反应性气体的多个喷嘴的配管形成规定的开口部的方式格状排列的下层簇射板的微波等离子体处理装置，通过由上述上层簇射板供给的氩气和氨气生成等离子体、与由上述下层簇射板供给的硅烷气体的反应，在上述银薄膜上形成氮化硅膜。
2.根据权利要求1所述的反射构件的制造方法，其特征在于，调整上述第1直流电源和上述高频电源的输出功率，控制在上述基板上沉积的银的成膜速度和离子照射量而形成银薄膜。
3.根据权利要求1所述的反射构件的制造方法，其特征在于，作为上述惰性气体使用氩气。
4.根据权利要求3所述的反射构件的制造方法，其特征在于，在上述基板表面形成银薄膜之前，在处理室内生成氩的等离子体，向上述基板表面照射氩离子，对基板表面进行清洗。
5.根据权利要求4所述的反射构件的制造方法，其特征在于，借助于上述基板载置台供给第2直流电源，设定由等离子体电位和基板电压的差值规定的氩照射能。
6.根据权利要求5所述的反射构件的制造方法，其特征在于，上述氩照射能是15eV以下。
7.根据权利要求2所述的反射构件的制造方法，其特征在于，作为上述惰性气体使用氙气。
8.根据权利要求7所述的反射构件的制造方法，其特征在于，使作为对成膜的1个银原子的氙离子照射量的规格化离子照射量在1至3的范围内成膜。
9.根据权利要求1所述的反射构件的制造方法，其特征在于，上述氮化硅膜形成后，在使等离子体激励的状态下停止硅烷气体的供给，生成大量的NH基，照射上述氮化硅膜，形成牢固的硅-氮结合。
10.一种反射构件，其是根据权利要求1～9任一项的制造方法制造的反射构件，其特征在于，包括在基板上形成的银薄膜和在上述银薄膜上形成的氮化硅膜，
上述银薄膜在波长430nm时具有96％以上的反射率。
11.根据权利要求10所述的反射构件，其特征在于，上述银薄膜是以(111)面作为主要面方位的银薄膜。
12.根据权利要求11所述的反射构件，其特征在于，上述银薄膜的99％以上是以(111)面作为主要面方位的银薄膜。
13.根据权利要求10～12的任一项所述的反射构件，其特征在于，上述银薄膜的膜厚是100nm至350nm范围的膜厚。
14.根据权利要求10～12的任一项所述的反射构件，其特征在于，上述氮化硅膜的膜厚在5nm至8nm的范围内。
15.根据权利要求10～12的任一项所述的反射构件，其特征在于，上述基板是0.7mm～2mm厚的塑料材料。
16.根据权利要求10～12的任一项所述的反射构件，其特征在于，上述基板是可挠性的某树脂。
17.根据权利要求16所述的反射构件，其特征在于，上述基板具有40μm以上的厚度。
18.根据权利要求10所述的反射构件，其特征在于，上述银薄膜通过由惰性气体的等离子体产生的靶银试料的溅射而形成。
19.根据权利要求18所述的反射构件，其特征在于，对上述基板照射等离子体中的氩离子并进行基板表面的清洗后形成上述银薄膜。
20.根据权利要求10所述的反射构件，其特征在于，上述氮化硅膜，通过供给等离子体用气体和氨的混合气体而生成等离子体、由等离子体激励硅烷气体，并用该激励的硅烷气体与氨的CVD法成膜。
21.根据权利要求10所述的反射构件，其特征在于，所述银薄膜是以(200)面为主要面方位的银薄膜。
22.根据权利要求21所述的反射构件，其特征在于，所述银薄膜包含(100)面的取向，(200)面取向与所述(100)面取向之比为500以上。
23.根据权利要求21所述的反射构件，其特征在于，所述基板为Si基板。
24.根据权利要求21所述的反射构件，其特征在于，所述基板为非晶质材料。
25.一种背光灯部件，其特征在于，液晶显示器背光灯部件的反射构件中使用了权利要求10～24的任一项所述的反射构件。
26.根据权利要求25所述的背光灯部件，其特征在于，上述基板是具有菲涅耳结构的基板。
27.一种投影型液晶显示装置，其特征在于，投影型液晶显示装置的反射构件使用权利要求10～24的任一项所述的反射构件。
28.根据权利要求27所述的投影型液晶显示装置是背面投影型。
29.一种车辆用前大灯用反射镜，其中采用了权利要求21或22中任一项所述的反射构件。
30.一种投影仪用反射镜，其中采用了权利要求21或22中任一项所述的反射构件。
31.一种镜面投影式光刻机用反射镜，其中采用了权利要求21或22中任一项所述的反射构件。
32.一种多重反射光学设备用反射镜，其中采用了权利要求21或22中任一项所述的反射构件。
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