JP2007310335A

JP2007310335A - 表面鏡

Info

Publication number: JP2007310335A
Application number: JP2006167045A
Authority: JP
Inventors: Hideo Omoto; 英雄大本; Atsushi Takamatsu; 敦高松
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 2006-04-21
Filing date: 2006-06-16
Publication date: 2007-11-29

Abstract

【課題】
反射率が可視光域全域に渡って高く、リアプロジェクション映像表示装置の背面ミラーとして使用することができる耐久性を有し、大面積の表面鏡を提供する。
【解決手段】
ガラス基板の表面に、ＳｉＯ_２、ＳｉＯ_ｘ、ＺｒＯ_２、ＳｎＯ_２、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５、ＺｎＯ、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ａｌ、Ｃｒ、Ａｌ_２Ｏ_３から選ばれる一種以上の膜で形成されてなる密着層、厚み１２０〜１８０ｎｍのＡｇ−Ｂｉ合金層、該Ａｇ−Ｂｉ合金層の上に、ＩＴＯ、Ａｌを添加させたＺｎＯ、又はＧａを添加させたＺｎＯが厚み３〜１０ｎｍで積層され、さらに、低屈折率膜と高屈折率膜とが交互に２〜５層積層して形成されてなる増反射層が、この順に積層されたこと特徴とする表面鏡である。
【選択図】図１

Description

本発明は、大面積薄型ＴＶの１つであるリアプロジェクション映像表示装置に用いる背面ミラーに関し、特に、Ａｇ−Ｂｉ合金層と増反射層でなる表面鏡に関する。

リアプロジェクション映像表示装置は大面積（大画像）ＴＶの１つとして注目を集めている。近年の大面積ＴＶでは、設置場所の自由度を増すため、あるいはデザイン的な側面から、奥行きの小さい薄型タイプに移行しつつある。

リアプロジェクション映像表示装置は、ＣＲＴや液晶プロジェクターなどで作り出した映像をスクリーンに投射するもので、映像は背面ミラーと呼ばれる表面鏡で折り返して反射させ、装置の奥行きを短くしている。

この、リアプロジェクション映像表示装置の背面ミラーに表面鏡が用いられ、表面鏡の光反射層は、反射率の高い金属膜と、金属膜の保護層と増反射とを目的とする透明な無機物の膜で構成することが多い。

表面鏡の多くはガラス板を基板としており、その上に形成する金属反射層には蒸着法やスパッタ法などの真空法で成膜したＡｌ層や、これらの成膜法に加えて銀鏡反応などの湿式法で成膜した銀膜が用いられる。

このうち、Ａｌ層を金属反射層とする表面鏡として、たとえば特許文献１にはＡｌ層の上にＭｇＦ_２層とＡｌ_２Ｏ_３層の２層でなる増反射層を形成した反射鏡が記載されている。また、特許文献２には、少なくともガラス基板の一方の表面を研磨して平滑にし、この研磨した平滑面上にＡｌ、ＭｇＦ_２、ＴｉＯ_２を順次積層する手法が述べられている。

上記特許文献１や２で開示されたアルミニウムを金属反射層とした表面鏡では、可視光域の長波長側（波長６００〜７８０ｎｍ）の反射率が低いといったアルミニウム金属自体の特性から、赤色に対する反射率が低いという問題がある。

これを解決するために銀を金属反射層とする表面鏡も開発されている。

たとえば特許文献３では無電解Ｎｉメッキ上に蒸着した銀膜上にＳｉＯ_２、ＭｇＦ_２、ＹＦ_３、ＳｉＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｎＯを形成したものが、また特許文献４には基板上の少なくとも一面に、酸化アルミニウム層、銀層、フッ化マグネシウム層、およびチタンとランタンとの複合酸化物層が順次積層されたものが、開示されている。

特許文献３に開示されている、銀膜上にＳｉＯ_２、ＭｇＦ_２、ＹＦ_３、ＳｉＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｎＯを形成した表面鏡を作製する場合、大面積に均一に成膜できるスパッタリング法で銀上に酸化物膜を積層するときに、雰囲気中の酸素プラズマの影響によって銀膜が著しくダメージを受けて酸化し、反射率が激減して高反射率の表面鏡が得られず、高反射率の表面鏡を作製するためには、酸素プラズマを必要としない成膜方法、つまり蒸着法などでの成膜に限定される。

特許文献４の、銀膜上にイオンビームアシスト法でフッ化マグネシウム層、およびチタンとランタンとの複合酸化物層を順次積層する表面鏡は、イオンビームアシスト法が、原料に電子銃から発生させた電子ビームを照射し、原料を加熱・蒸発して基板に膜を堆積させる、蒸着法の一種で製作されるものである。

蒸着法は原料の蒸発源が点源となるため、大面積への均一な膜厚の制御が難しい。特に表面鏡の金属反射層上に成膜する酸化物膜は、薄膜による光の干渉を利用した増反射機能を持つことが重要であり、このため薄膜の膜厚を精度良くコントロールする必要がある。

リアプロジェクション映像表示装置の背面ミラー用表面鏡は、大きさが１ｍ×１．５ｍを超える大きなものが要求され、上述した理由から、特許文献３や４に開示されている表面鏡を、リアプロジェクションテレビの表面鏡として用いることは困難である。

銀を反射膜に用いた表面反射鏡は、反射率が波長によって変化せず、高い反射率を有しているが、耐久性に難点があり、特許文献５には、５ｗｔ％ＮａＣｌ水溶液に５分間浸漬させても、白点の欠陥や膜の剥離の発生しないような、耐久性の良い、Ｐｔ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｓｂを含有させた銀合金を用いる反射鏡が開示されている。
特開平４−３４０９０５号公報特開２００１−２３５７９８号公報特開平７−１６８００８号公報特開２００４−３４７６５１号公報特開２００４−３４１４３３号公報

特許文献５（特開２００４−３４１４３３号公報）に開示されている銀合金の反射鏡では、基板上に銀合金膜を形成し、さらに銀膜もしくは銀合金膜が積層された積層膜であり、銀ターゲットと銀合金ターゲットもしくは２種類以上の銀合金ターゲットを用意する必要があり、生産コストのアップにつながる。また、この反射鏡は、５ｗｔ％ＮａＣｌ水溶液の浸漬試験において、ピンホール欠陥あるいは膜の剥離が発生しないような耐久性の点では不十分である。本発明は、より耐久性があり、反射率が可視光域全域に渡って高く、リアプロジェクション映像表示装置の背面ミラーとして使用できる大面積の表面鏡を提供することを課題とする。

本発明の表面鏡は、ガラス基板の表面に、密着層、Ｂｉが０．０１〜３．０ａｔ％のＡｇ−Ｂｉ合金層、増反射層がこの順に積層されてなる表面鏡において、厚み１２０〜１８０ｎｍのＡｇ−Ｂｉ合金層の上に、ＩＴＯ、Ａｌを添加させたＺｎＯ、又はＧａを添加させたＺｎＯを、厚みが３〜１０ｎｍで積層されてなることを特徴とする表面鏡である。

また、本発明の表面鏡は、前記表面鏡において、増反射層が、低屈折率膜の成膜で始まり、低屈折率膜と高屈折率膜とが交互に２〜５層積層して形成されてなることを特徴とする表面鏡である。

また、本発明の表面鏡は、前記表面鏡において、低屈折率膜が、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、ＳｎＯ_２、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、ＳｉＯ_ｘＣ_ｙＮ_ｚの中から選ばれる１種以上で構成される膜であり、該低屈折率膜の上に積膜される高屈折率膜が、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５、ＺｎＯ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＯ_ｘ、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、ＳｉＯ_ｘＣ_ｙＮ_ｚの中から選ばれる１種以上で構成される膜であることを特徴とする表面鏡である。

また、本発明の表面鏡は、前記表面鏡において、密着層が、ＳｉＯ_２、ＳｉＯ_ｘ、ＺｒＯ_２、ＳｎＯ_２、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５、ＺｎＯ、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ａｌ、Ｃｒ、Ａｌ_２Ｏ_３から選ばれる一種以上の膜で形成されてなることを特徴とする表面鏡である。

本発明の表面鏡は、リアプロジェクション映像表示装置の背面ミラー用として用いられる、大面積の耐久性に優れた高反射率反射鏡を提供する。

本発明の表面鏡は、リアプロジェクション映像表示装置の背面ミラー用として用いられ、表面鏡の成膜法は、大面積の基板に均一な厚みで成膜が可能なスパッタリング法で成膜することが好ましい。

図１に、本発明による表面鏡の構成を示す。ガラス基板３には、平滑性が良く、ある程度の剛性をもって歪みにくい部材として、比較的低コストで得られる、表面の平滑性が良いフロート法によるソーダライムガラスの使用が簡便である。

また、表面鏡の表面に凹凸があると、これが濃淡状のスジとなってスクリーンに投写されて不具合となるため、ガラス表面を研磨してウネリを取り除いた研磨品をガラス基板３に用いることが好ましい。

また、ガラスが自重により歪むとスクリーンに投写された映像も歪むために、ヤング率が高いガラス、たとえば高歪点ガラスをガラス基板３として使用できる。

ガラス基板３の厚さであるが、厚いガラスの方が薄いガラスよりも、使用する際、自重による歪みが小さく、結果として像が歪まないが、厚くすると、リアプロジェクション映像表示装置自体の重量が重くなるという問題があり、また、リアプロジェクション映像表示装置の組み立て時のハンドリングが難しくなり、さらに、表面鏡の成膜時において搬送系の構造材への負担が増すといった問題があるために、通常は２〜４ｍｍの厚さであることが望ましい。

このガラス基板３への光反射層の形成であるが、大きな面積の基板に成膜可能であり、膜厚の制御に優れ、かつ安定して長時間成膜が可能なスパッタリング法が良い。

スパッタリング法以外の成膜法として、蒸着法、イオンプレーティング法があるが、これらの方法では原料を点源から蒸発させるために、原料の蒸発がコサイン則に従って膜厚に分布が生じ（ルツボの直上部近傍が最も厚くなる）、膜厚が均一となる部分が少ない。また、均一な分布を得るためには膜厚補正板を取りつけて対策することも可能であるが、成膜速度が遅い部分に成膜レートをあわせるために原料の基板への付着効率が悪く、したがって大面積の基板への成膜法としては最適ではない。

光を反射させる金属反射層としては、アルミニウム層および銀膜が一般的である。アルミニウム層は安価であり化学的耐久性も比較的良いことから使いやすい原料であるが、波長５５０ｎｍ以上ではその反射率が波長の増加とともに減少し、可視光域の最長端である波長７８０ｎｍでの反射率は８０％程度まで減少するために、波長の長い赤色の反射率が低いという問題がある。

光を反射させる金属反射層として銀膜を用いると、アルミニウムのような波長の増加に対する反射率の減少はなく、可視光域全般に渡って均一な高い反射率を維持でき、反射特性に優れた表面鏡になる。

しかし、金属反射層として銀膜を用いると、耐久性が悪く長期にわたって使用することが困難である。

そのため、本発明では、アルミニウムよりも高い反射率を示し、銀よりも耐久性が優れた反射鏡として、Ａｇ−Ｂｉ合金を用いる。

Ａｇ−Ｂｉ合金として、Ａｇに対してＢｉを０．０１〜３．０ａｔ％含有させたものが好ましく、より好ましくは、０．０５〜１．０ａｔ％で含有したものを用いることができる。
反射膜が十分な耐久性を有するためには、Ａｇ−Ｂｉ合金のＢｉの含有量は、０．０１ａｔ％以上であることが好ましく、より好ましくは０．０５ａｔ％以上である。
Ａｇ−Ｂｉ合金のＢｉの含有量を増大させると耐久性はよくなるが、Ｂｉの含有量が増大すると反射率は低下するので、高反射率を有する反射鏡を作製するためには、Ａｇ−Ｂｉ合金のＢｉの含有量は、３．０ａｔ％以下とすることが好ましい。より好ましくは、１．０ａｔ％以下である。

Ａｇ−Ｂｉ合金層５は、図１に示すように、ガラス基板３の上に成膜される密着層の上に成膜することが望ましい。

Ａｇ−Ｂｉ合金層５の膜厚は、１２０ｎｍ未満では光が透過して高反射率の表面鏡が得られず、１２０ｎｍ以上の厚さであることが望ましい。また、厚すぎても反射特性はあまり向上しないので、コストメリットの点から膜厚は１８０ｎｍ以下であることが望ましい。

従って、Ａｇ−Ｂｉ合金層５の厚みは、１２０〜１８０ｎｍの範囲であることが望ましく、製造のしやすさから、より好ましくは、１４０〜１７０ｎｍとすることが望ましい。

Ａｇ−Ｂｉ層５の上層に増反射層２を形成させて、より高い反射率を発現させることが好ましい。増反射層２としては、屈折率の異なる膜を積層したものを用いることが望ましい。また、増反射層２とＡｇ−Ｂｉ合金層５との間には、反射鏡の耐久性をより向上させるために、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）層６を形成する。

ＩＴＯ層は、ＳｎＯ_２を２〜１５ａｔ％含有するＩＴＯターゲットを用いて、形成することが望ましい。

ＩＴＯ層６の厚みは、３ｎｍ〜１０ｎｍとすることが好ましい。ＩＴＯ層が３ｎｍより薄いと、十分な耐久性が得られず、また１０ｎｍよりも厚くすると、反射率が低くなり、リアプロジェクションテレビに用いることが困難となる。

ＩＴＯの代わりに、Ａｌを添加したＺｎＯ（ＡＺＯとして公知の組成、Ａｌを１．６〜３．２ａｔ％含有するＺｎＯ）、あるいは、Ｇａを添加したＺｎＯ（ＧＺＯとして公知の組成、Ｇａを１．７〜６．１ａｔ％含有するＺｎＯ）を用いることもできる。

ＡＺＯおよびＧＺＯは主にスパッタ法によって形成するのが好ましく、ＡＺＯの形成にはＺｎＯにＡｌ_２Ｏ_３が０．１〜１５ｗｔ％添加されたターゲットを、ＧＺＯの形成にはＺｎＯにＧａ_２Ｏ_３が０．１〜１５ｗｔ％添加されたターゲットを用いて形成するのが望ましい。

また、酸素ガスを含んだガスを導入した酸化雰囲気中では、プラズマ中で活性化、イオン化した酸素ガスの影響で、Ａｇ−Ｂｉ層５が酸化されて著しく劣化し、表面鏡の反射率が著しく低下するため、ＩＴＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯを形成する際には、アルゴンガスなどの希ガスのみの雰囲気中で成膜する。

増反射層２として、低屈折率膜７を形成した後、高屈折率膜８を形成することが好ましい。従って、増反射層２は、低屈折率膜７から始まり、低屈折率膜７と高屈折率膜８とを交互に積層され、低屈折率膜７と高屈折率膜８の積層数は２〜５とすることが好ましい。

ここで、低屈折率膜とは、増反射層２として積層される屈折率の異なる膜の中で、隣接して積層される膜に対して、屈折率が小さい膜を言い、高屈折率膜とは、増反射層２として積層される屈折率の異なる膜の中で、隣接して積層される膜に対して、屈折率が大きい膜を言う。

図１は、増反射層２が低屈折率膜７と高屈折率膜８の２層でなる場合である。

低屈折率膜７としては、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、ＳｎＯ_２、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ（０＜ｙ≦０．４、ｘ＋ｙ＝２）、ＳｉＯ_ｘＣ_ｙＮ_ｚ（０＜ｙ≦０．４、０＜ｚ≦０．１、ｘ＋ｙ＋ｚ＝２）などを用いることができる。この中ではＳｉＯ_２が最も屈折率が低く、最も反射率が高い表面鏡となる。

高屈折率膜８としては、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５、ＺｎＯ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＯ_ｘ、（１．０≦ｘ≦１．４）ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ（１．４≦ｙ＜２．０、ｘ＋ｙ＝２）、ＳｉＯ_ｘＣ_ｙＮ_ｚ（１．４≦ｙ＜２．０、０＜ｚ≦０．１、ｘ＋ｙ＋ｚ＝２）が挙げられる。このうち屈折率が高いＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５を用いると、反射率が高く反射特性の良い表面鏡となる。

ＳｉＯ_ｘを高屈折率膜として用いるときにはｘが１になるべく近い組成が良いが、可視光域短波長側に吸収があるために、表面鏡がわずかに褐色になるという欠点がある。

厚さ１６０ｎｍのＡｇ−Ｂｉ層５を金属反射層として、その上の増反射層を考える場合、例えば低屈折率膜をＳｉＯ_２、高屈折率膜をＮｂ_２Ｏ_５とした際には、それぞれの膜厚を５５ｎｍ、４５ｎｍとすることが望ましい。

Ａｇ−Ｂｉ層５の上にスパッタリング法で増反射層２を積層する場合、酸素ガスを含んだガスを導入した酸化雰囲気中では、プラズマ中で活性化、イオン化した酸素ガスの影響で、Ａｇ−Ｂｉ層５が酸化されて著しく劣化し、表面鏡の反射率が著しく低下する。

例えば、ＳｉＯ_２膜を積層する際、通常Ｓｉをターゲットとして酸素ガス含有雰囲気中でＳｉとＯを反応させるＤＣスパッタリング法でＳｉＯ_２を形成するが、厚さ１６０ｎｍのＡｇ−Ｂｉ層５上にこの方法でＳｉＯ_２を積層すると、Ａｇ−Ｂｉ層５が酸化されて波長７８０ｎｍで約６０％という大きな光の透過が生じる。

本発明の反射鏡の好ましい具体例は、Ａｇ−Ｂｉ層５の上に厚さ３ｎｍ〜１０ｎｍのＩＴＯ層６を積層したものである。ＩＴＯ層６は、Ａｇ−Ｂｉ層５の酸化による劣化を防ぐため不活性ガスのみを導入した雰囲気でＡｇ−Ｂｉ層５上に積層される。Ａｇ−Ｂｉ層５の上にＩＴＯ層６を積層することにより、増反射層２を積層するときに、プラズマ中に酸素ガスを含んだガスを導入しても、ＩＴＯ層６の表面が酸化するのみでＡｇ−Ｂｉ層５が酸化して劣化することはない。該ＩＴＯ層６の厚さが３ｎｍ未満の場合には、酸素プラズマに対するＡｇ−Ｂｉ層５の劣化を防止する効果が無いので、Ａｇ−Ｂｉ層５は劣化してしまう。

また、前述の条件にてＩＴＯ膜を作製する場合、ターゲットとしてＩＴＯターゲットを用いるが、膜中の酸素が不足しているため可視光域の短波長側に光の吸収が発現する。

このため、ＩＴＯ層６の厚さが１０ｎｍを超えると、ＩＴＯ層６による光の吸収の影響により、可視光域の長波長側および短波長側の反射がＩＴＯ層６の膜厚とともに減少してしまい、可視光域全体に渡って均一な高反射特性が得られない。

したがって、Ａｇ−Ｂｉ層５の上に成膜するＩＴＯ層６の厚さは、３ｎｍ〜１０ｎｍとすることが好ましく、より好ましくは３ｎｍ〜５ｎｍである。

また、耐久性が必要とされる表面鏡では、Ａｇ−Ｂｉ層５とガラス基板３との密着性が良好である必要がある。このためにＡｇ−Ｂｉ層５とガラス基板３との界面に密着層４を設けて、Ａｇ−Ｂｉ合金層とガラス基板３との密着性を高めることが望ましい。

密着層４としてＳｉＯ_２、ＳｉＯ_ｘ、ＺｒＯ_２、ＳｎＯ_２、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５、ＺｎＯ、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ａｌ、Ｃｒ、Ａｌ_２Ｏ_３膜のいずれかを形成することで、Ａｇ−Ｂｉ層５とガラス基板３との密着強度を改善できる。

なお、この密着層４の光学特性は表面鏡の反射特性に関与しないため、密着層４を構成する膜の吸収、屈折率等の光学特性が問題となることはなく、どのような光学特性の膜でもよい。

密着層４の厚さは５ｎｍ未満であると十分にその機能は発現せず、密着層４の厚さは５ｎｍ以上であることが好ましい。

また、密着層４の膜厚は厚くても問題ないが、コストメリットを考えると１００ｎｍ以下であることが望ましい。

図２に示すスパッタリング成膜装置１０を用い、密着層、Ａｇ−Ｂｉ合金層、ＩＴＯ層および増反射層を成膜した。このスパッタリング成膜装置は、基板の搬送をインターバック方式で行うものである。

スパッタリング成膜装置１０の真空チャンバー１２内に、スパッタリングターゲットとして、Ａｌターゲット１３、Ａｇ−Ｂｉ合金ターゲット１４、ＩＴＯターゲット１５、Ｓｉターゲット１６およびＮｂターゲット１７を取りつけ、ドライポンプ１８およびターボ分子ポンプ１９を用いて真空チャンバー１２内を排気した。
Ａｇ−Ｂｉ合金ターゲット１４には、Ｂｉの含有量が０．５ａｔ％のものを用いた。

１．５×１．５ｍ角に切断した厚さ３ｍｍのソーダライムガラスをガラス基板２０として用いた。

ガラス基板２０を洗浄・乾燥し、スパッタリング成膜装置１０の基板搬入トレイ２１に載せた。このガラス基板２０をロードロック室２２に搬入して真空引きし、その後、ゲートバルブ２３を開いて基板２０を真空チャンバー１２内に搬送した。

真空計２４を用いて、真空チャンバー１２内の到達真空度が２×１０^−４Ｐａ以下であることを確認した。真空チャンバー１２内にアルゴンおよび酸素ガス２５を、６０体積％対４０体積％の割合で導入し、所定の圧力になるようにガス流量を調整した。Ａｌターゲット１３にＤＣ電源２６を用いて電力を投入してプラズマを発生させてＡｌターゲット１３をスパッタし、基板２０を通過させ、基板２０上に密着層４として、厚み５０ｎｍのＡｌ_２Ｏ_３膜を形成した。

次いで雰囲気ガスをアルゴンのみにし、Ａｇ−Ｂｉ合金ターゲット１４に直流マグネトロンスパッタ法で電圧を印加して、Ａｇ−Ｂｉ合金ターゲット１４上に基板２０を通過させて、Ａｇ−Ｂｉ合金層を積層した。成膜されたＡｇ−Ｂｉ合金層のＢｉ含有量は、０．１ａｔ％であった。

この後、ＩＴＯターゲット１５に電圧を印加し、基板２０を通過させて、ＩＴＯ層を積層した。

さらに、雰囲気をアルゴンおよび酸素混合ガスに戻し、増反射層として、Ｓｉターゲット１６をスパッタして、ＳｉＯ_２膜を積層し、Ｎｂタ−ゲット１７をスパッタして、Ｎｂ_２Ｏ_５膜を積層した。

このようにして、ソーダライムガラス基板２０の表面にガラス／Ａｌ_２Ｏ_３／Ａｇ−Ｂｉ／ＩＴＯ／ＳｉＯ_２／Ｎｂ_２Ｏ_５からなる表面鏡を作製した。各層の厚さは、ソーダライムガラス基板２０を通過させる速度と往復回数で調整し、ソーダライムガラス基板２０から順に、５０ｎｍ、１６０ｎｍ、５ｎｍ、５５ｎｍ、４５ｎｍとした。

成膜したガラス基板２０をロードロック室２１に戻し、大気開放して取り出した。

この表面鏡のコーナー部と中央部を５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさに裁断し、コーナー部の４枚と中央部の１枚、計５枚のサンプルについて、膜面側の４５°入射光に対する反射率を測定したところ、ほとんど同じ結果が得られた。中央部のサンプルについて測定した結果を図３に示す。波長５５０ｎｍでの反射率は９７％を超え、著しく反射率が高かった。また、波長４００ｎｍから７００ｎｍまでの可視光域の広い範囲で反射率は９２％を超え、ほぼ均一な高反射率の表面鏡であった。

この表面鏡を、５０℃、９５％ＲＨに保った恒温恒湿槽中で２４ｈ放置する耐湿試験を行ったが、外観は変化せず、十分な耐湿性を示した。

さらに、３５℃、９９％ＲＨに保った５ｗｔ％ＮａＣｌ水溶液を用いる塩水噴霧試験を２４時間行ったが、劣化は認められなかった。

ＩＴＯ層６の厚みを１０ｎｍで成膜した他は、実施例１と同様にして表面鏡を作成した。

この表面鏡の膜面側の４５°入射光に対する反射率を図４に示す。波長５５０ｎｍでの反射率は９７％を超え、著しく反射率が高かった。また、波長４００ｎｍから７００ｎｍまでの可視光域の広い範囲で反射率は９０％を超え、ほぼ均一な高反射率の表面鏡であった。

この表面鏡に対して、実施例１と同様の、耐湿試験と塩水噴霧試験を行い、劣化しないことが確認された。

密着層４のＡｌ_２Ｏ_３膜の厚みを１０ｎｍで成膜した他は、実施例１と同様にして表面鏡を作成した。

この表面鏡の膜面側の４５°入射光に対する反射率は実施例１と同様であった。さらに、実施例１と同様の、耐湿試験と塩水噴霧試験を行い、劣化しないことが確認された。

比較例１
ＩＴＯ層６の厚みを２．５ｎｍで成膜した他は、実施例１と同様にして表面鏡を作成した。

この表面鏡の膜面側の４５°入射光に対する反射率は、実施例１よりも高い反射率を示した。

しかし、実施例１と同様の、耐湿試験と塩水噴霧試験を行ったところ、耐湿試験での劣化が認められなかったものの、塩水噴霧試験ではピンホール状の点欠陥が生じて、実施例に比較して耐久性の劣っていることが認められた。

比較例２
Ａｇ−Ｂｉ合金層をＡｇ層にした他は、全て実施例１と同様にして表面鏡を作成した。

この表面鏡の膜面側の４５°入射光に対する反射率は、実施例２とほぼ同じ反射率を示した。

しかし、実施例１と同様の、耐湿試験と塩水噴霧試験を行ったところ、耐湿試験での劣化が認められなかったものの、塩水噴霧試験では反射膜にピンホール欠陥および膜の剥離が生じて、ほとんど耐久性のないことが確認された。

本発明の表面鏡の構成を示す断面図。実施例で用いたスパッタリング装置の概略図である。実施例１で示した表面鏡の可視光域の４５度入射光に対する分光反射特性を示す。実施例２で示した表面鏡の可視光域の４５度入射光に対する分光反射特性を示す。

符号の説明

１表面鏡
２増反射層
３ガラス基板
４密着層
５Ａｇ−Ｂｉ層
６ＩＴＯ層
７低屈折率膜
８高屈折率膜
１０インターバック方式のスパッタリング成膜装置
１２真空チャンバー
１３Ａｌターゲット
１４Ａｇ−Ｂｉ合金ターゲット
１５ＩＴＯターゲット
１６Ｓｉターゲット
１７Ｎｂターゲット
１８ドライポンプ
１９ターボ分子ポンプ
２０ガラス基板
２１基板搬入送トレイ
２２ロードロック室
２３ゲートバルブ
２４真空計
２５アルゴンおよび酸素ガス
２６ＤＣ電源

Claims

ガラス基板の表面に、密着層、Ｂｉが０．０１〜３．０ａｔ％のＡｇ−Ｂｉ合金層、増反射層がこの順に積層されてなる表面鏡において、厚み１２０〜１８０ｎｍのＡｇ−Ｂｉ合金層の上に、ＩＴＯ、Ａｌを添加させたＺｎＯ、又はＧａを添加させたＺｎＯを、厚みが３〜１０ｎｍで積層されてなることを特徴とする表面鏡。
増反射層が、低屈折率膜の成膜で始まり、低屈折率膜と高屈折率膜とが交互に２〜５層積層して形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の表面鏡。
低屈折率膜が、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、ＳｎＯ_２、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、ＳｉＯ_ｘＣ_ｙＮ_ｚの中から選ばれる１種以上で構成される膜であり、該低屈折率膜の上に積層される高屈折率膜が、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５、ＺｎＯ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＯ_ｘ、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、ＳｉＯ_ｘＣ_ｙＮ_ｚの中から選ばれる１種以上で構成される膜であることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の表面鏡。
密着層が、ＳｉＯ_２、ＳｉＯ_ｘ、ＺｒＯ_２、ＳｎＯ_２、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５、ＺｎＯ、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ａｌ、Ｃｒ、Ａｌ_２Ｏ_３から選ばれる一種以上の膜で形成されてなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の表面鏡。