JP2007140201A - Reflector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は反射体に関する。詳細には、銀を主成分とする反射膜を備えた反射体に関する。 The present invention relates to a reflector. In detail, it is related with the reflector provided with the reflecting film which has silver as a main component.
近年、反射体は、コピー機、カメラ、プロジェクタ、バックライトユニット等の光学装置に広く使用されている。これら光学装置において光の利用効率を向上する観点から、光反射率の高い反射体が求められている。高い反射率を有する反射体としては、例えば特許文献1等に、銀薄膜を用いた反射体が開示されている。
しかしながら、銀は比較的凝集しやすいという性質を有する。特に(例えば、80℃以上という)高温雰囲気中においては凝集性がさらに高くなる。銀薄膜において、銀の凝集が生じると、銀薄膜に亀裂が生じる等の現象が発生し、銀薄膜の反射性能が低下するという問題がある。 However, silver has the property of being relatively easy to aggregate. In particular, the cohesiveness is further enhanced in a high temperature atmosphere (for example, 80 ° C. or higher). When silver agglomeration occurs in a silver thin film, a phenomenon such as a crack in the silver thin film occurs, and there is a problem that the reflection performance of the silver thin film is lowered.
また、銀薄膜は比較的酸化しやすいという問題がある。銀薄膜が酸化すると、銀薄膜の光反射率が低下するという問題がある。 Further, the silver thin film has a problem that it is relatively easily oxidized. When a silver thin film is oxidized, there exists a problem that the light reflectivity of a silver thin film falls.
以上、説明したように、従来の銀薄膜を用いた反射体は、経時的な特性変化が大きく、製品寿命が短いという問題を有する。 As described above, the reflector using the conventional silver thin film has problems that the characteristic change with time is large and the product life is short.
本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、製品寿命の長い反射体を提供することにある。 This invention is made | formed in view of the point which concerns, and the place made into the objective is to provide a reflector with a long product life.
誠意研究した結果、本発明者は、銀薄膜に、実質的に酸化ビスマス又は酸化ネオジウムからなる酸化物膜を積層することにより銀薄膜中の銀の凝集を抑制することができることを見出し、本発明を成すに至った。 As a result of sincere research, the present inventors have found that the aggregation of silver in a silver thin film can be suppressed by laminating an oxide film substantially consisting of bismuth oxide or neodymium oxide on the silver thin film, and the present invention. It came to make.
すなわち、本発明に係る反射体は、基材と、反射膜と、酸化物薄膜とを備えている。反射膜は基材の上に形成されている。反射膜は銀を主成分とする膜である。酸化物薄膜は反射膜の上に、反射膜を被覆するように形成されている。酸化物薄膜は、実質的に酸化ビスマス又は酸化ネオジウムからなる。 That is, the reflector according to the present invention includes a base material, a reflective film, and an oxide thin film. The reflective film is formed on the substrate. The reflective film is a film mainly composed of silver. The oxide thin film is formed on the reflective film so as to cover the reflective film. The oxide thin film is substantially made of bismuth oxide or neodymium oxide.
本発明によれば、反射膜の変性が抑制されるので、製品寿命の長い反射体を実現することができる。 According to the present invention, since the modification of the reflective film is suppressed, a reflector having a long product life can be realized.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施形態1)
図1は本実施形態1に係る反射体1の断面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a
本実施形態1に係る反射体1は、基材10と、密着膜11と、反射膜12と、酸化物薄膜13と、保護膜14とを備えている。
The
基材10は、例えば、図1に示すように平板状であってもよい。また、一方の表面が凹面又は凸面に形成された板状であってもよく、また、球状、楕球状、立方体状、円柱状、角柱状等であってもよい。尚、基材10は、例えばガラス(具体的には、例えば、石英ガラス、珪酸塩系ガラス、硼珪酸塩系ガラス等)、樹脂(例えば、PET樹脂、PC樹脂等)、金属(ステンレス、アルミニウム等)、セラミックス等により形成することができる。
The
反射膜12は、基材10の上に形成されている。反射膜12は銀を主成分とする膜である。すなわち、反射膜12は、銀又は銀と他の金属との合金により形成されている。詳細に、反射膜12の銀含有率は70%以上であることが好ましい。より好ましくは90%以上、99%以上である。さらに好ましくは99.9%以上である。銀含有率が高いほど反射膜12の反射率が高くなる傾向にある。尚、反射膜12の膜厚は、高い反射率を得る観点から100nm以上であることが好ましい。一方、製造コスト、スループットの観点からは200nm以下であることが好ましい。
The
反射膜12は基材10上に直接形成されていてもよい。反射膜12と基材10との密着性が低い場合は、例えば図1に示すように、基材10と反射膜12との間に密着膜11をさらに形成してもよい。そうすることによって、反射膜12の基材10からの剥離を抑制することができる。
The
反射膜12の材質は、基材10の材質を考慮した上で適宜決定できるが、例えば、クロムにより形成してもよい。また、反射膜12の膜厚は特に限定されるものではないが、例えば、1nm以上10nm以下とすることができる。
The material of the
一方、反射膜12の上には、反射膜12を被覆するように酸化物薄膜13が形成されている。酸化物薄膜13は実質的に酸化ビスマス又は酸化ネオジウムからなる。この実質的に酸化ビスマス又は酸化ネオジウムからなる酸化物薄膜13を設けることによって、反射膜12中の銀の凝集を抑制することができる。従って、経時的な反射率変化が少なく、製品寿命が長い反射体1を実現することができる。
On the other hand, an oxide
反射体1の高い反射率を実現する観点から、酸化物薄膜13は高い光透過率を有するものであることが好ましい。このため、酸化物薄膜13は比較的膜厚が薄いものであること個が好ましい。具体的には、0.1nm以上5nm以下であることが好ましい。さらに好ましくは、0.5nm以上である。
From the viewpoint of realizing a high reflectance of the
図2は純銀膜状に膜厚10nmの酸化物薄膜(具体的には、ビスマス薄膜)を形成した場合の反射率を表すグラフである。 FIG. 2 is a graph showing the reflectance when an oxide thin film (specifically, a bismuth thin film) having a thickness of 10 nm is formed in the form of a pure silver film.
図3は純銀膜状に膜厚1nmの酸化物薄膜(具体的には、ビスマス薄膜)を形成した場合の反射率を表すグラフである。 FIG. 3 is a graph showing the reflectance when an oxide thin film (specifically, a bismuth thin film) having a thickness of 1 nm is formed in the form of a pure silver film.
図2に示すように、酸化物薄膜の膜厚が10nm以上の場合は、純銀膜と比較して、短波長側の光反射率が低下する傾向にある。一方、図3に示すように、酸化物薄膜の膜厚が1nmの場合には、短波長側においても純銀膜とほぼ同様の光反射率が実現される。このため、酸化物薄膜13の膜厚は1nm以下であることが特に好ましい。
As shown in FIG. 2, when the thickness of the oxide thin film is 10 nm or more, the light reflectance on the short wavelength side tends to be lower than that of the pure silver film. On the other hand, as shown in FIG. 3, when the film thickness of the oxide thin film is 1 nm, substantially the same light reflectance as that of the pure silver film is realized on the short wavelength side. For this reason, the thickness of the oxide
また、反射膜12の上に酸化物薄膜13を設けることにより、反射膜12を外気(具体的には、外気中に含まれる酸素、水分、塩化物イオン、亜硫酸ガス等)から遮断することができるので、反射膜12の化学反応変化(酸化等)を抑制することができる。従って、経時的な反射率変化がさらに少なく、製品寿命がさらに長い反射体1を実現することができる。
Further, by providing the oxide
酸化物薄膜13は、上述の通り、非常に薄い膜であり、比較的擦傷しやすい。このため、酸化物薄膜13の上に、酸化物薄膜13を覆うように保護膜14をさらに形成してもよい。保護膜14は比較的高硬度であることが好ましく、具体的には、無機誘電体材料(非晶質であってもよく、結晶質であってもよい)等により形成することができる。また、反射体1の高い反射率を実現する観点から保護膜14は比較的光透過性が高いものであることが好ましい。以上のような観点から、保護膜14は、例えば、酸化ケイ素、フッ化マグネシウム、酸化ジルコン、及び酸化チタン、酸化アルミニウムから選ばれた1種又は2種以上の化合物により形成されていることが特に好ましい。また複数の膜の積層により保護膜14を構成してもよい。その場合、複数の膜は、同様の組成を有する膜であってもよいし、それぞれ相互に異なる組成を有するものであってもよい。
As described above, the oxide
次に、本実施形態1に係る反射体1の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
まず、基材10の上に密着膜11を形成する。密着膜11の上に反射膜12を形成する。密着膜11、反射膜12は、例えば、減圧雰囲気中において、スパッタ法や蒸着法(例えば、イオンアシスト蒸着法)等を用いて形成することができる。特に、反射膜12は酸素不存在下において行うことが好ましい。
First, the
次に、反射膜12の上に酸化物薄膜13を形成する。例えば、酸化ビスマスからなる酸化物薄膜13を形成する場合は、まず酸素不存在下、減圧雰囲気中においてビスマス薄膜を形成し、その後、形成されたビスマス薄膜に酸素ガスを接触させることにより形成することができる。具体的には、形成されたビスマス薄膜を酸素分圧8mPa〜10mPa程度の雰囲気中に1〜数分間おくことにより酸化物薄膜13を得ることができる。そして、形成された酸化物薄膜13の上に、例えば、スパッタ法や蒸着法等により保護膜14を形成し、反射体1を完成することができる。尚、緻密な保護膜14を形成する観点から保護膜14形成中に、同時にイオンアシストを行うことが好ましい。イオンアシストを行い緻密な保護膜14を設けることにより、さらに耐久性が高く製品寿命の長い反射体1を実現することができる。
Next, an oxide
(実施形態2)
図4は本実施形態2に係る反射体2の断面図である。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a cross-sectional view of the
本実施形態2に係る反射体2は、高屈折率膜15をさらに備えている以外では、上記実施形態1に係る反射体1と同様の構成を有する。ここでは、この高屈折率膜15について詳細に説明する。尚、本実施形態2の説明において、実質的に同じ機能を有する構成要素を実施形態1と共通の参照符号で説明し、説明を省略する。
The
本実施形態2では、保護膜14が比較的屈折率の低い膜で形成されており、且つ保護膜14の上に保護膜14よりもd線における屈折率が高い高屈折率膜15が設けられている。このように、反射膜12の上に比較的屈折率の低い保護膜14と比較的屈折率の高い高屈折率膜15を積層することにより、より光反射率の高い反射体2を実現することができる。さらに光反射率を高める観点から、複数の保護膜14と複数の高屈折率膜15とを交互に積層させてもよい。
In the second embodiment, the
また、さらに光反射率を高める観点から、保護膜14の膜厚が、反射体2によって反射させる光の波長を保護膜14の屈折率の4倍で割った値と等しくなることが好ましい。且つ、高屈折率膜15の膜厚は、反射体2によって反射させる光の波長を高屈折率膜15の屈折率の4倍で割った値と等しくなることが好ましい。
Further, from the viewpoint of further increasing the light reflectivity, the film thickness of the
また、保護膜14と高屈折率膜15との屈折率差は大きいことが好ましい。具体的には、保護膜14と高屈折率膜15との屈折率差が0.3以上あることが好ましい。さらに具体的には、保護膜14の屈折率が1.4以上1.6以下であることが特に好ましい。例えば、保護膜14を酸化ケイ素やフッ化マグネシウム等により形成することが好ましい。一方、高屈折率膜15の屈折率は1.9以上であることが好ましい。例えば、高屈折率膜15は酸化チタンや酸化タンタル等により形成することができる。
Further, it is preferable that the refractive index difference between the
尚、高屈折率膜15は反射膜12のさらなる保護膜としての機能を兼ね備える。従って、高屈折率膜15を設けることによりより製品寿命の長い反射体1を実現することができる。
The high
以上説明したように、本発明に係る反射体は、高耐久性を有するため、複写(コピー)機、カメラ、プロジェクタ(液晶プロジェクタ、DLPプロジェクタ等)、液晶ディスプレイ(詳細には、液晶ディスプレイのバックライト等)等に有用である。 As described above, since the reflector according to the present invention has high durability, the copying machine, camera, projector (liquid crystal projector, DLP projector, etc.), liquid crystal display (specifically, the back of the liquid crystal display). Light).
1、2 反射体
2 本実施形態
10 基材
11 密着膜
12 反射膜
13 酸化物薄膜
14 保護膜
15 高屈折率膜
1, 2 Reflector
2 This embodiment
10 Base material
11 Adhesive film
12 Reflective film
13 Oxide thin film
14 Protective film
15 High refractive index film
Claims (8)
上記基材の上に形成され、銀を主成分とする反射膜と、
上記反射膜の上に、該反射膜を被覆するように形成され、実質的に酸化ビスマス又は酸化ネオジウムからなる酸化物薄膜と、
を備えた反射体。 A substrate;
A reflective film formed on the base material, the main component of which is silver;
On the reflective film, an oxide thin film formed so as to cover the reflective film and substantially consisting of bismuth oxide or neodymium oxide,
With reflector.
上記酸化物薄膜は、その膜厚が0.1nm以上5nm以下である反射体。 The reflector according to claim 1,
The oxide thin film is a reflector having a thickness of 0.1 nm to 5 nm.
上記基材と上記反射膜との間に形成された密着膜をさらに備えた反射体。 The reflector according to claim 1,
A reflector further comprising an adhesion film formed between the base material and the reflective film.
上記酸化物薄膜の上に、該酸化物薄膜を被覆するように形成された保護膜をさらに備えた反射体。 The reflector according to claim 1,
A reflector further comprising a protective film formed on the oxide thin film so as to cover the oxide thin film.
上記保護膜は、実質的に誘電体材料により形成されている反射体。 The reflector according to claim 4,
The protective film is a reflector that is substantially formed of a dielectric material.
上記誘電体材料は、酸化ケイ素、フッ化マグネシウム、酸化ジルコン、酸化アルミニウム、及び酸化チタンから選ばれた1種又は2種以上の化合物により構成されている反射体。 The reflector according to claim 5, wherein
The dielectric material is a reflector made of one or more compounds selected from silicon oxide, magnesium fluoride, zircon oxide, aluminum oxide, and titanium oxide.
上記保護膜の上に形成され、該保護膜よりもd線における屈折率が高い高屈折率膜をさらに備えた反射体。 The reflector according to claim 4,
A reflector further comprising a high refractive index film formed on the protective film and having a higher refractive index at the d-line than the protective film.
上記高屈折率膜は、実質的に酸化チタン又は酸化タンタルからなる反射体。 The reflector according to claim 7,
The high refractive index film is a reflector substantially made of titanium oxide or tantalum oxide.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005334621A JP2007140201A (en) | 2005-11-18 | 2005-11-18 | Reflector |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009013944A1 (en) * | 2007-07-23 | 2009-01-29 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Light reflection plate, process for producing the light reflection plate, and light reflection apparatus |
JP2014178401A (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-25 | Asahi Glass Co Ltd | Reflective member, secondary mirror for solar heat power generation system, and manufacturing method of reflective member |
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2005
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US7857470B2 (en) | 2007-07-23 | 2010-12-28 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Light reflecting plate and method of manufacturing the same, and light reflecting device |
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