JP2006309102A

JP2006309102A - 高反射鏡とその製造方法

Info

Publication number: JP2006309102A
Application number: JP2005167066A
Authority: JP
Inventors: Tamotsu Morimoto; 保森本; Naoko Shin; 奈緒子進; Masato Kawasaki; 正人川崎; Hideaki Miyazawa; 英明宮澤
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2005-06-07
Publication date: 2006-11-09
Also published as: KR20070114712A; EP1865344A1; US20080174895A1; TW200636277A; WO2006112107A1

Abstract

【課題】可視光域で高い反射率を有し、耐湿性、特に高温高湿の条件にさらされた後でも高い反射率および高い耐硫化水素性を維持できる高反射鏡の提供。
【解決手段】基板上に銀膜を有する高反射鏡であって、前記高反射鏡の最表面に保護膜が形成され、かつ前記保護膜の消衰係数が０．１以下であり、前記保護膜がカーボン膜であることを特徴とする高反射鏡。前記銀膜の基板側に下地膜を形成することが好ましく、前記下地膜が酸化チタン膜であり、かつ酸化チタン膜が酸素欠損ターゲットから形成されることが好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は、主として携帯電話等の小型の液晶ディスプレィ用バックライトモジュールに用いられる高反射鏡に関する。

従来、フラットパネルディスプレィ等の電子機器に使用される反射鏡としてメタル膜を反射に利用した鏡が広く用いられている。電子機器の輝度向上および省エネルギー化のためには反射鏡の反射率を高くすることが重要である。例えば、携帯電話等に使用される液晶ディスプレィでは、バックライトを反射させる鏡が使用されているが、これらの鏡は軽量化のために基板としてフィルムが用いられている。また、液晶ディスプレィ用途では反射率の高い反射鏡が求められる。

反射鏡のメタル膜の材料として、従来よりアルミニウムが用いられている。しかし、メタル膜の材料としてアルミニウムを使用した場合、光の入射角によって反射率が変化し、反射色がばらつく問題を生じる。また、反射率を高くするためには低屈折率膜と高屈折率膜とを積層させ、多層構造とすることが有効であることが知られており、またこのような多層構造とすることで耐擦傷性等の向上も期待できるが成膜プロセスが複雑になるといった問題がある。

上記問題点を解決するために、アルミニウムよりも可視光域の反射率が高い銀をメタル膜の材料として使用することが行われている。しかし、銀はアルミニウムと比較して可視光域での反射率は高いものの、フィルム基板との密着性が悪いため耐湿性や耐塩水性等の耐久性が低いという問題点がある。

メタル膜としてＡｇ膜を用い、高反射率を有しかつ耐久性に優れた鏡として、ガラス基板上にＡｌ_２Ｏ_３膜、Ａｇ膜、Ａｌ_２Ｏ_３膜、ＴｉＯ_２膜と順に積層した高反射鏡が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。しかし、この高反射鏡は、Ａｇ膜の基板と反対側のＡｌ_２Ｏ_３膜を製造する場合に酸素を導入しているため銀が酸化されやすく、反射率が低くなるという問題がある。

また、Ａｇ膜と基板との密着性を改善するために、ＡｇにＣｅ、Ｎｄといった金属を混合させた反射膜も開示されている（例えば、特許文献２参照。）。しかし、この反射膜は銀の単膜であるため、Ａｇ膜と基板との密着性について記載されているのみであり、Ａｇ膜と他の層との密着性については全く評価されていない。

また、Ａｇ膜の上にＡｌ_２Ｏ_３膜、ＺｒＯ_２膜、ＳｉＯ_２膜を形成した反射鏡が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。ここで、Ａｌ_２Ｏ_３膜はＡｇ膜の耐久性を上げるための保護膜であり、ＺｒＯ_２膜は反射効率向上のための膜であり、ＳｉＯ_２膜は保護膜である旨が記載されている。また、基板とＡｇ膜との密着性を向上させるために、基材とＡｇ膜との間に酸化クロムからなる膜を形成することが開示されている（例えば、特許文献４参照。）。また、Ａｇ膜の上にＡｌ_２Ｏ_３膜を形成し、さらに耐久性を向上させるために、酸化ジルコニウム、二酸化珪素、酸化チタン、酸化ハフニウム、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化タングステン等の層を設けることが記載されている（例えば、特許文献５参照。）。また、耐久性向上のために、基板とＡｇ膜との間に酸化ケイ素からなる下地膜を設けることが開示されている（例えば、特許文献６参照。）。しかし、これらの反射膜は可視光域の反射率が低いという点で問題がある。

また、基板との密着力を向上させるために、Ａｇ膜と基板との間に金属としてクロム、ニッケル、チタン系合金を成膜した反射鏡が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。しかし、この反射鏡は下地膜とＡｇ膜のみの積層構造であり、保護膜は塩化ビニル等のフィルムをラミネートした後の密着性評価であり、保護膜として酸化物膜を形成した構造での評価はされていない。

また、最近では、携帯電話等の使用用途・使用目的が多岐にわたっているため、今までよりも厳しい環境で使用する場合での耐久性が液晶ディスプレィに求められるようになってきている。例えば、反射鏡の耐硫化ガス性を向上させるために、酸化アルミニウム膜によりＡｇ膜をサンドイッチ状にはさんだ銀からなる反射膜が開示されている（例えば、特許文献８参照。）。しかし、この特許文献８では、酸化アルミニウム膜の作成方法として、実施例には、酸化アルミニウムの顆粒を使用することが記載されている。この方法では、酸化アルミニウムが銀膜に付着するときに銀が酸化され、高い反射率が得られにくいという点で問題がある。

特開２００３−４９１９号公報特開２００２−２２６９２７号公報特開２００２−２００７００号公報特開２００２−５５２１３号公報特開平２−１０９００３号公報特開２００１−３４３５１０号公報特開２００３−２９７１２２号公報特開２００３−３２９８１８号公報

本発明は、可視光域で高い反射率を有し、耐湿性、特に高温高湿の条件にさらされた後でも高い反射率を維持でき、かつ高い耐硫化水素性を有する高反射鏡およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、基板上に銀膜を有する高反射鏡であって、前記高反射鏡の最表面に保護膜としてカーボンを主成分とする膜が形成され、かつ前記カーボンを主成分とする膜（以下、カーボン膜という。）の消衰係数が０．１以下であることを特徴とする高反射鏡を提供する。

また、本発明は、前記銀膜の基板側に下地膜を形成されてなる前記高反射鏡、前記下地膜が酸化物膜であり、スパッタリング法により形成され、かつスパッタリング法におけるスパッタガスは酸化性ガスを実質的に含まない前記高反射鏡、前記下地膜が酸化チタン膜であり、かつ酸化チタン膜が酸素欠損ターゲットから形成される前記高反射鏡、および前記カーボン膜はスパッタリング法により形成され、かつスパッタリング法におけるスパッタガスは酸化性ガスを実質的に含まない前記高反射鏡を提供する。

本発明は、基板上に、スパッタガスが酸化性ガスを実質的に含まない条件でスパッタリング法で下地膜を形成し、スパッタリング法で銀膜を形成し、スパッタガスが酸化性ガスを実質的に含まない条件でスパッタリング法で最表面に保護膜としてカーボンを主成分とする膜を形成することを特徴とする高反射鏡の製造方法を提供する。

本発明の高反射鏡は、メタル膜の材料として銀を用いているので可視光域の反射率を高めることができる。さらに耐湿性、特に高温高湿の条件にさらされた後でも高い反射率を維持でき、かつ高い耐硫化水素性を有するため、ディスプレィ用の光学部品、特に使用環境の厳しい携帯電話等の小型の液晶ディスプレィ用バックライトモジュールとして有用である。さらにはディスプレィの輝度向上および光学設計の容易化にも寄与する。

本発明の高反射鏡において、基板の種類は、特に制限されず、例えば、ガラス、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート等のフィルムなどが挙げられる。基板がフィルムである場合、フィルム基板の厚さは３０〜５００μｍであることが軽量化できる点で好ましい。基板の形状は、平面、拡散面、凹面、凸面、台形などの各種の反射用光学部材の基体として求められる形状であれば特に限定されない。また、基板がフィルムである場合、フィルム基板にプラズマ処理等を施すことが基板との密着性を向上できる点で好ましい。光を有効に反射させる銀膜は、銀を主成分とする膜であり、銀を９０ａｔ％以上含むことが可視光域の反射率の点で好ましい。銀膜を用いることで可視光域の反射率を高め、入射角による反射率の依存性を低減させることができる。銀膜は、銅等の不純物を含んでいてもよいが、その含有量は１０ａｔ％以下であることが好ましい。なお、本発明において「可視光域」とは、４００〜７００ｎｍの波長域を意味する。

また、銀膜は、銀とその他の金属との合金膜であってもよい。その他の金属としては、具体的にはＡｕ、パラジウム、スズ、ガリウム、インジウム、銅、チタンおよびビスマスからなる群から選ばれる１種以上が挙げられる。Ａｕとの合金膜にすることにより、銀膜の耐久性が向上し、反射率が向上するため好ましい。合金膜中のその他の金属の合計含有量は、膜中に０．２〜１０ａｔ％であることが耐久性向上の点で好ましい。また、合金膜中における銀の含有量は、９０ａｔ％以上であることが可視光域の反射率の点で好ましい。

銀膜の物理膜厚は、６０〜３００ｎｍ、特に８０〜２００ｎｍであることが好ましい。６０ｎｍ未満では可視光域の反射率が低下し、３００ｎｍ超では表面の凹凸により光吸収および散乱が生じ、結果的に可視光域の反射率が低下するため好ましくない。

本発明の高反射鏡は、銀膜の基板側に下地膜を形成することが好ましい。下地膜を形成することにより、銀膜と基板との密着性を高めることが可能となり、耐湿性の優れる高反射鏡を得ることができる。下地膜は、基板と銀との密着性の点から、酸化物膜であることが好ましい。また、スパッタリング法により形成され、かつスパッタガスは酸化性ガス（例えば酸素）を実質的に含まないことが基板がフィルムである場合にフィルム基板に影響を与えない点で好ましい。下地膜は、具体的には酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化ニオブからなる群から選ばれる１種以上であることが好ましい。また、下地膜は単層でも、複数の層であってもよい。

下地層の物理膜厚は、１〜５０ｎｍ、特に３〜１５ｎｍであることが好ましい。１ｎｍ未満では密着性向上の効果が現われにくく、５０ｎｍ超では表面の凹凸が大きくなり反射率が低くなったり、内部応力が高くなって密着性が低下したりするため好ましくない。なお、光学的膜厚は物理膜厚と屈折率との積で求める。

下地膜は、スパッタリング法により形成され、かつスパッタリング法におけるスパッタガスは酸化性ガスを実質的に含まないことが好ましい。スパッタガスが酸化性ガスを実質的に含まない条件とは、基板がフィルムである場合にフィルム基板に密着性等の影響を与えるような酸化性ガスがスパッタガス中に含まれていないことを意味し、具体的には、スパッタガス中に酸化性ガスが１８体積％以下であることが好ましい。スパッタガスとしては、希ガスであることが好ましく、アルゴン等が例示される。酸化性ガスとしては、具体的には、酸素、二酸化炭素等が例示される。よって、下地膜を形成する際に用いられるターゲットは、スパッタガス中に酸化性ガスを実質的に含まなくとも酸化物膜が形成できる点で、酸化チタン等の酸化物ターゲットやＴｉＯ_ｘ（１．５≦ｘ＜２．０）ターゲット等の酸素欠損ターゲットであることが好ましい。なお、酸素欠損ターゲットを用いることがＤＣスパッタリング法で高速に成膜できる点で好ましい。

本発明の高反射鏡は、高反射鏡の最表面に保護膜を形成することを特徴としている。銀膜は、単独では酸素の影響を受けやすく耐湿性等に劣るためである。この保護層として、その透明性の点で酸化ニオブや酸化亜鉛等の酸化物膜が考えられる。しかし、銀膜の上に酸化物膜をスパッタリング法で形成する場合、スパッタガスとして酸素等の酸化性ガスを使用する必要がある。この方法では、銀膜が容易に酸素の影響を受けやすく、所望の反射率を得にくい。また、酸化物ターゲットを使用して、スパッタガスとして酸化性ガスを使用しない条件でスパッタリング法により酸化物膜を形成する方法も考えられるが、この方法であっても、透明性を維持するためには少量の酸素を導入する必要が生じる。

これに対し、カーボン膜は炭素（グラファイト）を主成分の材料としているため、スパッタガス中に酸素を導入する必要がなく、銀膜の酸素に対する影響を抑制でき、反射率の向上が期待できる。また、カーボン膜は、下層である銀膜との密着性がよく、アンダーコート層などが不要であるため経済性にも優れる。

また、カーボン膜を用いることにより、高温高湿下でも高い反射率を維持できるとともに、高反射鏡を硫化水素に暴露した後であっても反射率が低下しない点で好ましい。このカーボン膜が耐硫化水素性に優れる理由は下記のとおりであると考えられる。硫化水素が銀膜を侵食し反射率が低下する過程として、保護膜にまず硫化水素が付着し、その後膜中を浸透し透過していく過程が想定される。よって、まず、保護膜に硫化水素が付着することが抑制されていれば、耐硫化水素性を向上させることができると考えられる。保護膜としてカーボン膜を採用した場合、カーボン膜中の炭素原子と硫化水素中の硫黄原子との結合エネルギが高く、膜表面に付着するのに多くのエネルギが必要となる結果、膜表面に付着する硫黄の量が少ないため、耐硫化水素性に優れると推測している。

カーボン膜の形成により、銀膜の酸化を防止し、高反射鏡の耐湿性および耐硫化水素性を向上できる。また、カーボン膜をスパッタリング法により形成する場合、スパッタガス中に酸素等の酸化性のガスを添加する必要がないため、銀膜の酸化を防止し、反射率低下を防ぐことができる点で優れている。カーボン膜は、反射率の点から透明な膜であることが必要であり、具体的には消衰係数が０．１以下であり、好ましくは０．０８以下、特に好ましくは０．０５以下である。本願明細書において、消衰係数は、波長４００〜７００ｎｍでの可視域での消衰係数を意味する。

カーボン膜の物理膜厚は、２〜２０ｎｍ、特に４〜１０ｎｍであることが好ましい。２ｎｍ未満では密着性向上の効果が現われにくく、２０ｎｍ超では反射率が低くなるため好ましくない。カーボン膜を保護膜として使用することで、上記のような薄い膜厚であっても耐硫化水素性に優れるため好ましい。なお、屈折率とは複素屈折率の実数部を意味し、消衰係数とは可視光域における複素屈折率の虚数部を意味し、それぞれ分光エリプソメーター（例えば、ＶＡＳＥ：Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社製）により測定できる。

カーボン膜中のカーボンの含有量は、カーボン膜中の全元素に対して５０質量％以上、特に８０質量％以上、さらには９０質量％以上であることが好ましい。カーボン膜中に他の元素を含んでいてもよい。他の元素としては、具体的には、水素および／またはフッ素が例示される。

カーボン膜の硬さは膜中に水素を添加することにより増加するため、水素添加されたアルゴン雰囲気で形成されたカーボン膜を形成することで、高反射鏡の耐擦傷性や耐候性が向上しやすくなる。カーボン膜中のカーボンと水素の合計含有量は、９５原子％以上であることが好ましい。ただし、基板がフィルムである場合には、カーボン膜はフィルムに追随するようなある程度柔らかい膜質であることが求められるため、水素を添加した場合はその含有量を調節することが好ましい。水素添加で耐候性が向上する理由は不明だが、カーボン膜中に多数存在する未結合の欠陥が水素の添加により安定化されるためと考えられる。

カーボン膜は、スパッタリング法により形成され、かつスパッタリング法におけるスパッタガスは酸化性ガスを実質的に含まないことが好ましい。スパッタガスが酸化性ガスを実質的に含まない条件とは、基板がフィルムである場合にフィルム基板に密着性等の影響を与えるような酸化性ガスがスパッタガス中に含まれていないことを意味し、具体的には、スパッタガス中に酸化性ガスが１体積％以下であることが好ましい。スパッタガスとしては、希ガスであることが好ましく、アルゴン等が例示される。酸化性ガスとしては、具体的には、酸素、二酸化炭素等が例示される。

カーボン膜は、成膜方法により膜の特性が著しく異なる場合がある。膜の特性は主として、カーボン粒子の基板に到達するエネルギーによって分類できる。スパッタリング法でカーボン膜を形成する場合、カーボン原子同士の結合がＳＰ^２結合になりやすい。よって、非常に強固な膜であるＳＰ^３結合を多く有するダイヤモンドライクカーボン膜は成膜しにくい。しかし、本発明においては、カーボン原子同士の結合の多くをＳＰ^２結合とすることで、膜をアモルファス状とすることができ、その結果高い耐硫化防止性を有する膜を形成できると考えられる。

本発明の高反射鏡は、前述したとおり、基板の片面に、銀膜、カーボン膜の構成を含む多層膜を形成しているが、これらの多層膜を基板の両面に設けてもよい。また、両面に有する多層膜の構成は、同じであってもよく、異なっていてもよい。

本発明の高反射鏡は、膜面反射率が９０％以上、特に９５％以上、９７％以上であることが好ましい。本発明の高反射鏡は、膜面反射率が上記のように高い値となるため、プロジェクションテレビや液晶ディスプレィのような電子機器において反射を繰り返しても、輝度を下げることなく画像を映し出すことが可能となる。なお、入射角とは、膜面に対して垂直な線に対する角度を意味する。また、膜面反射率（膜面側からの入射光に対する反射率）はＪＩＳ−Ｚ８７０１（１９８２年）に規定する視感反射率を使用する。

本発明の高反射鏡は、金属ターゲット、酸化物ターゲットおよびグラファイトターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。高反射鏡が、基板から順に、下地膜、銀膜、保護膜のような構成を有する場合の高反射鏡の製造方法を下記に説明する。まず、フィルム基板上に、１）下地膜を酸化物ターゲットを用いてスパッタリング法により形成し、２）この下地膜の上に銀膜を銀または銀合金のターゲットを用いてスパッタリング法により形成し、３）この銀膜の上に保護膜をグラファイトターゲットを用いてスパッタリング法により形成する。スパッタリング法は、ＣＶＤ法やイオンプレーティング法と比較して、大面積に膜が形成できかつ透明な膜を形成しやすい点で優れている。また、表面粗さが小さくできるので、反射率を高く保つことができる点で優れている。

スパッタリング法としては、交流（ＡＣ）、直流（ＤＣ）または高周波（ＲＦ）スパッタリング法を用いることができる。ＤＣスパッタリング法には、パルスＤＣスパッタリング法を含む。ＡＣスパッタリング法またはパルスＤＣスパッタリング法は異常放電の防止の点で有効である。また、緻密な膜を形成できる点では、ＡＣまたはＤＣ反応性スパッタリング法が有効である。

本発明の高反射鏡は、フラットパネルディスプレィ、プロジェクションテレビ、携帯電話等に用いられる表示ディスプレィ等の光源用の反射部材として有効である。特に、本発明の高反射鏡は、耐湿性や耐硫化水素性等の耐久性に優れるため、モバイル用ＰＣ、携帯電話、ＰＤＡ、携帯型のゲーム機器等の主として持ち運びが可能な電子機器の表示ディスプレィの光源用の反射部材に有用である。

以下に、本発明の高反射鏡の実施例（例１）、および比較例（例２および３）について詳細に説明する。ただし、本発明は下記実施例に限定されない。

（例１）
真空槽内に、基板として、アクリルハードコートを施した平坦なＰＥＴフィルム（厚さ：５０μｍ）を設置した。ターゲットとしてＴｉＯ_ｘ酸素欠損ターゲット（商品名：ＴＸＯ：旭硝子セラミックス社製）、Ａｕを添加した銀合金ターゲット（Ａｕ含有率１原子％、銀の含有率９９質量％）およびグラファイトターゲット（東洋炭素社製：ＩＧ−１５、カーボンの含有率９９．６質量％以上）をそれぞれカソード上部のフィルム基板の対向位置に設置した。真空槽内を２×１０^−５Ｐａまで排気した。そして、下記のＡ）〜Ｄ）の処理を行うことにより高反射鏡を得た。

Ａ）・・・（フィルム基板の前処理工程）
真空槽内にアルゴンガスを２００ｓｃｃｍ導入し、１００Ｗの電力を投入し、イオンビームソース（ＬＩＳ−１５０：アドバンストエナジー社製）からイオン化されたＡｒイオンを基板に照射し、基板の乾式洗浄を行った。

Ｂ）・・・（下地膜（酸化チタン膜）の形成）
スパッタガスとしてアルゴンガスを真空槽内へ導入した。ＤＣスパッタリング法により、０．１５Ｐａの圧力で、周波数１００ＫＨｚ、電力密度０．７９ｗ／ｃｍ^２、反転パルス幅１μｓｅｃのパルススパッタを行い、ＴｉＯ_ｘターゲットを用いて、基板上に酸化チタン膜を５ｎｍの膜厚で形成した。酸化チタン膜の成分はターゲットと同等であった。

Ｃ）・・・（銀合金膜の形成）
残存ガスを排気後、スパッタガスとしてアルゴンガスを真空槽内へ導入した。ＤＣスパッタリング法により、０．１５Ｐａの圧力で、周波数１００ＫＨｚ、電力密度２．４６ｗ／ｃｍ^２、反転パルス幅５μｓｅｃのパルススパッタを行い、Ａｕを添加した銀合金ターゲットを用いて、下地膜上にＡｕを添加した銀合金膜を１５０ｎｍの膜厚で形成した。銀合金膜の成分はターゲットと同等であった。

Ｄ）・・・（保護膜（水素化カーボン膜）の形成）
グラファイトターゲットを用いて、スパッタガスとして、水素およびアルゴンガスをそれぞれ真空槽内へ導入し、水素がスパッタガス中に５０体積％となるように調整した。酸素は意図的には導入していない。０．２５Ｐａの圧力で、周波数１００ＫＨｚ、電力密度２．４６ｗ／ｃｍ^２、反転パルス幅４．５μｓｅｃのパルススパッタを行い、水素化カーボン膜を５ｎｍの膜厚で形成した。

形成された高反射鏡の耐久性を下記の（１）〜（７）の方法で評価し、その結果を表１〜４に示す。

（１）高温耐湿試験
形成した高反射鏡を５０ｍｍ×１００ｍｍに切り出しサンプルに供した。温度６０℃、相対湿度９０％の雰囲気中にサンプルを１００時間放置し、放置後の膜剥離や腐食の有無を確認した。○：膜の剥離もなく、腐食の検出も見られなかった。×：膜に剥離や腐食の検出が見られた。

（２）高温試験
形成した高反射鏡を５０ｍｍ×１００ｍｍに切り出しサンプルに供した。温度８５℃、相対湿度３０％以下の雰囲気中にサンプルを１００時間放置し、放置後の膜剥離や腐食の有無を確認した。○：膜の剥離もなく、腐食の検出も見られなかった。×：膜に剥離や腐食の検出が見られた。

（３）テープ剥離試験
形成した高反射鏡の膜面をカッターを用いて切断し、ます目を１００個形成した。接着テープ（ニチバン社製）を手の力で強く膜面に貼り付け、勢い良く剥がした後の膜面のます目の剥離の有無を確認した。全く剥離がない場合を１００／１００、全て剥離の場合を０／１００とした。剥離試験は成膜後、高温耐湿試験後および高温試験後に行った。

（４）膜面反射率
カラーアナライザー（ＴＯＰＳＣＡＮ：東京電色製）を用いて膜面側の反射率を測定し、ＪＩＳ−Ｚ８７０１（１９８２年）に規定する三刺激値の色度Ｙを計算により求め視感反射率を膜面反射率とした。測定は正反射光と拡散光両方を測定することにより測定するＳＣＩ方式で行った。視感反射率は成膜後、高温耐湿試験後および高温試験後に測定を行った。

（５）耐硫化水素試験
形成した高反射鏡を５０×１００ｍｍに切り出しサンプルに供した。１０ｐｐｍの硫化水素を導入し温度５０℃、相対湿度８０％の雰囲気に１００時間サンプルを放置し、放置後の視感反射率および膜剥離や腐食の有無を確認した。なお、視感反射率は（４）と同様の方法により測定した。腐食の有無については、○：膜の剥離もなく、腐食の検出も見られなかった。△：膜の剥離や腐食の検出が若干見られたものの、実際上問題が生ずる程度ではなかった。×：膜に剥離や腐食の検出が見られた。

（６）硫黄の付着量測定
ＸＰＳ（Ｑｕａｎｔｕｍ２０００：アルバックファイ製）を用いて上記耐硫化水素試験後のサンプル表面における硫黄の付着量を測定した。Ｘ線源は単色化ＡｌＫα線を用い、検出器は試料面に対して４５°の角度で分析した。硫黄の２Ｐ軌道を検出しピーク強度を観察することにより、表面に存在している硫黄量を推定した。ピーク強度が高いほど、付着量が多いことを意味し、ゼロは全く硫黄が付着していないことを意味する。

（７）消衰係数の測定
分光エリプソメーター（Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社製、型式：ＶＡＳＥ）を使用して、得られたサンプルについて、測定角度６０°、７０°、８０°について、それぞれ、波長４００〜７００ｎｍの範囲で測定した後、入射角度５°で測定した分光反射率のデータを使用してフィッティングを行い、消衰係数を求めた。

（例２）（比較例）
保護膜を水素化カーボン膜の代わりに酸化ニオブ膜とした以外は例１と同様に処理して高反射鏡を得た。形成された高反射鏡を例１と同様の方法で評価し、その結果を表１〜３に示す。なお、酸化ニオブ膜は下記のとおりの方法で形成した。

スパッタガスとしてアルゴンガスを真空槽内へ導入した。ＤＣスパッタリング法により、０．１５Ｐａの圧力で、周波数１００ＫＨｚ、電力密度１．４７ｗ／ｃｍ^２、反転パルス幅２μｓｅｃのパルススパッタを行い、ＮｂＯ_ｘ酸素欠損ターゲット（旭硝子セラミックス（株）社製：商品名ＮＢＯ）用いて、基板上に酸化ニオブ膜を５ｎｍの膜厚で形成した。酸化ニオブ膜の成分はターゲットと同等であった。

（例３）（比較例）
例１において、保護膜を形成しない以外は例１と同様に処理して高反射鏡を形成した。形成された高反射鏡を例１と同様の方法で評価し、その結果を表１〜３に示す。

例１の高反射鏡は、保護膜の材料として水素化カーボン膜を用いているため、高温高湿試験等の耐久性の試験後の反射率が９８％以上と高く、耐硫化水素試験後であっても耐硫化水素試験前と比較した反射率の低下が２％以下であり、表面に存在する硫黄は測定限界値よりも小さく、ほとんど存在していないため、耐硫化水素性に優れている。また、不活性ガスによるスパッタリング法により得られた下地膜の形成により高温高湿試験等の耐久性の試験後の密着性に優れている。

これに対し、例２では、保護膜の材料として酸化ニオブを用いているため、高温高湿試験等の耐久性の試験後の反射率は高いが、耐硫化水素性が劣っているため好ましくない。また例３では、保護膜を形成していないので、高温試験等の耐久性や耐硫化水素性が劣っているため好ましくない。

本発明の高反射鏡は、携帯電話等の小型の液晶ディスプレィ用バックライトモジュールに用いられる高反射鏡として有用である。

Claims

基板上に銀膜を有する高反射鏡であって、前記高反射鏡の最表面に保護膜としてカーボンを主成分とする膜が形成され、かつ前記カーボンを主成分とする膜の消衰係数が０．１以下であることを特徴とする高反射鏡。
前記銀膜の基板側に下地膜を形成されてなる請求項１記載の高反射鏡。
前記下地膜が酸化物膜であり、スパッタリング法により形成され、かつスパッタリング法におけるスパッタガスは酸化性ガスを実質的に含まない請求項２に記載の高反射鏡。
前記下地膜が酸化チタン膜であり、かつ酸化チタン膜が酸素欠損ターゲットから形成される請求項２または３に記載の高反射鏡。
前記カーボンを主成分とする膜はスパッタリング法により形成され、かつスパッタリング法におけるスパッタガスは酸化性ガスを実質的に含まない請求項１〜４いずれか１項に記載の高反射鏡。
基板上に、スパッタガスが酸化性ガスを実質的に含まない条件でスパッタリング法で下地膜を形成し、スパッタリング法で銀膜を形成し、スパッタガスが酸化性ガスを実質的に含まない条件でスパッタリング法で最表面に保護膜としてカーボンを主成分とする膜を形成することを特徴とする高反射鏡の製造方法。