JP2010160170A - 反射鏡および該反射鏡の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、耐擦傷性の高い反射鏡と該反射鏡の製造方法を提供する。
【解決手段】基材１１と、基材１１上に形成された第１の銀膜１３と、第１の銀膜１３上に形成された、金属酸化物からなる中間膜１４と、中間膜１４上に形成された第２の銀膜１５と、第２の銀膜１５上に形成された、金属酸化物からなる保護膜１６とを有する反射鏡１０。
【選択図】図１
【解決手段】基材１１と、基材１１上に形成された第１の銀膜１３と、第１の銀膜１３上に形成された、金属酸化物からなる中間膜１４と、中間膜１４上に形成された第２の銀膜１５と、第２の銀膜１５上に形成された、金属酸化物からなる保護膜１６とを有する反射鏡１０。
【選択図】図１
Description
本発明は、反射鏡および該反射鏡の製造方法に関する。
液晶ディスプレイのバックライトモジュールに用いられる反射鏡としては、下記反射鏡が提案されている。
基材上に、下地膜、銀膜、酸化亜鉛膜、低屈折率膜、高屈折率膜が順に積層された反射鏡（特許文献１）。
該反射鏡は、可視光領域での反射率が高く、耐湿性および耐塩水性に優れるとされている。
基材上に、下地膜、銀膜、酸化亜鉛膜、低屈折率膜、高屈折率膜が順に積層された反射鏡（特許文献１）。
該反射鏡は、可視光領域での反射率が高く、耐湿性および耐塩水性に優れるとされている。
最近、携帯電話の薄型化および携帯電話用の液晶ディスプレイの大画面化が進んでおり、液晶ディスプレイの周辺に液晶ディスプレイ用電子部品（ＬＥＤ用のチップコンデンサ等。）を設置するためのスペースが狭くなってきている。そのため、電子部品とバックライトモジュールの反射鏡との間に隙間がほとんどない。
そして、該反射鏡の表面は、耐擦傷性が低いため、電子部品等が触れてしまうと、反射鏡の表面に銀膜に達する傷が入る場合があり、その部分で導通が生じるおそれがある。そのため、万が一、反射鏡の表面と電子部品とが接触したとしても、傷が入らないような対策が求められている。
特開２００６−１０９２８号公報
本発明は、表面の耐擦傷性の高い反射鏡および表面の耐擦傷性の高い反射鏡を製造できる製造方法を提供する。
本発明の反射鏡は、基材と、該基材上に形成された第１の銀膜と、該第１の銀膜上に形成された、金属酸化物からなる中間膜と、該中間膜上に形成された第２の銀膜と、該第２の銀膜上に形成された、金属酸化物からなる保護膜とを有することを特徴とする。
本発明の反射鏡は、基材と第１の銀膜との間に、金属酸化物からなる下地膜をさらに有するのが好ましい。また、保護膜は、基材側から順に、酸化亜鉛膜、波長５５０ｎｍにおける屈折率が１．３５〜１．８である低屈折率膜、波長５５０ｎｍにおける屈折率が１．８５〜２．８である高屈折率膜を積層した多層膜であることが好ましい。また、中間膜は、チタンがドープされた酸化亜鉛からなる膜であるのが好ましい。また、下地膜は、ＴｉＯｘ（１．５≦ｘ＜２）で表される、酸素欠損を有する酸化チタンからなる膜であるのが好ましい。
また、本発明の反射鏡の製造方法は、基材上、または基材上に形成した下地膜上に、第１の銀膜、金属酸化物からなる中間層、第２の銀膜、金属酸化物からなる保護膜、をスパッタリング法により順次形成する方法である。
また、本発明の反射鏡の製造方法は、基材上、または基材上に形成した下地膜上に、第１の銀膜、金属酸化物からなる中間層、第２の銀膜、金属酸化物からなる保護膜、をスパッタリング法により順次形成する方法である。
本発明の反射鏡は、表面の耐擦傷性が高い。
また、本発明の反射鏡の製造方法によれば、表面の耐擦傷性の高い反射鏡を製造できる。
また、本発明の反射鏡の製造方法によれば、表面の耐擦傷性の高い反射鏡を製造できる。
［反射鏡］
図１は、本発明の反射鏡の実施形態の一例を示す断面図である。
反射鏡１０は、基材１１と、基材１１上に形成された下地膜１２と、下地膜１２上に形成された第１の銀膜１３（以下、銀膜１３とする。）と、銀膜１３上に形成された中間膜１４と、中間膜１４上に形成された第２の銀膜１５（以下、銀膜１５とする。）と、銀膜１５上に形成された保護膜１６とを有している。
図１は、本発明の反射鏡の実施形態の一例を示す断面図である。
反射鏡１０は、基材１１と、基材１１上に形成された下地膜１２と、下地膜１２上に形成された第１の銀膜１３（以下、銀膜１３とする。）と、銀膜１３上に形成された中間膜１４と、中間膜１４上に形成された第２の銀膜１５（以下、銀膜１５とする。）と、銀膜１５上に形成された保護膜１６とを有している。
（基材）
基材１１の材料としては、たとえば、ガラス；ポリエチレンテレフタレート、アクリル樹脂、ポリカーボネート等のプラスチック等が挙げられる。
基材の形状は、平面、拡散面、凹面、凸面、台形等、各種の反射鏡の基材として求められる形状であればよい。
基材１１の厚さは、平面形状である場合、２０〜５００μｍが好ましい。
基材１１としては、軽量化できる点から、プラスチックのフィルムが特に好ましい。
基材１１は、フィルムである場合、下地膜１２、銀膜１３等との密着性を向上させるために、プラズマ処理等が施されていてもよい。
基材１１の材料としては、たとえば、ガラス；ポリエチレンテレフタレート、アクリル樹脂、ポリカーボネート等のプラスチック等が挙げられる。
基材の形状は、平面、拡散面、凹面、凸面、台形等、各種の反射鏡の基材として求められる形状であればよい。
基材１１の厚さは、平面形状である場合、２０〜５００μｍが好ましい。
基材１１としては、軽量化できる点から、プラスチックのフィルムが特に好ましい。
基材１１は、フィルムである場合、下地膜１２、銀膜１３等との密着性を向上させるために、プラズマ処理等が施されていてもよい。
（下地膜）
下地膜１２は、金属酸化物からなる膜である。下地膜１２を設けることにより、該膜に接する基材１１と銀膜１３との密着性を高めることができ、その結果、反射鏡１０の耐湿性をさらに向上できる。
金属酸化物としては、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、酸化ニオブ等が挙げられ、密着性の点から、酸化チタンが好ましく、ＴｉＯｘ（１．５≦ｘ＜２）で表される、酸素欠損を有する酸化チタンが特に好ましい。
下地膜１２は、金属酸化物からなる膜である。下地膜１２を設けることにより、該膜に接する基材１１と銀膜１３との密着性を高めることができ、その結果、反射鏡１０の耐湿性をさらに向上できる。
金属酸化物としては、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、酸化ニオブ等が挙げられ、密着性の点から、酸化チタンが好ましく、ＴｉＯｘ（１．５≦ｘ＜２）で表される、酸素欠損を有する酸化チタンが特に好ましい。
下地膜１２は、単層であってもよく、複数の層からなっていてもよい。
下地膜１２の膜厚は、１〜５０ｎｍが好ましく、３〜１５ｎｍが特に好ましい。下地膜１２の膜厚が１ｎｍ未満では、基材１１と銀膜１３との密着性を向上させる効果が現れにくい。下地膜１２の膜厚が５０ｎｍを超えると、下地膜１２表面の凹凸が大きくなり、反射率が低くなったり、内部応力が高くなるため密着性が低下したりするおそれがある。
本発明における膜厚は、物理膜厚である。物理膜厚は、エリプソメーター、触針式段差計等により測定できる。
下地膜１２の膜厚は、１〜５０ｎｍが好ましく、３〜１５ｎｍが特に好ましい。下地膜１２の膜厚が１ｎｍ未満では、基材１１と銀膜１３との密着性を向上させる効果が現れにくい。下地膜１２の膜厚が５０ｎｍを超えると、下地膜１２表面の凹凸が大きくなり、反射率が低くなったり、内部応力が高くなるため密着性が低下したりするおそれがある。
本発明における膜厚は、物理膜厚である。物理膜厚は、エリプソメーター、触針式段差計等により測定できる。
（第１の銀膜）
銀膜１３は、銀または銀合金からなる膜であり、光を反射させる反射膜としての役割を果たす。反射膜を銀膜１３とすることにより、反射鏡１０の可視光領域での反射率を高め、入射角による反射率の依存性を低減できる。可視光領域とは、４００〜７００ｎｍの波長領域を意味する。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。
銀膜１３は、銀または銀合金からなる膜であり、光を反射させる反射膜としての役割を果たす。反射膜を銀膜１３とすることにより、反射鏡１０の可視光領域での反射率を高め、入射角による反射率の依存性を低減できる。可視光領域とは、４００〜７００ｎｍの波長領域を意味する。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。
銀合金としては、銀膜１３の耐久性が向上する点から、銀と、金、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種以上の他の金属とからなる合金が好ましい。他の金属としては、高温耐湿性、反射率の点から、金が特に好ましい。
銀膜１３が銀合金からなる膜である場合、銀は、銀膜１３における銀と他の金属との合計（１００原子％）中、９０〜９９．８原子％が好ましい。また、他の金属は、耐久性の点から０．２〜１０原子％が好ましい。
銀膜１３が銀合金からなる膜である場合、銀は、銀膜１３における銀と他の金属との合計（１００原子％）中、９０〜９９．８原子％が好ましい。また、他の金属は、耐久性の点から０．２〜１０原子％が好ましい。
銀膜１３の膜厚は、２０〜８０ｎｍが好ましく、３５〜５５ｎｍが特に好ましい。
銀膜１３の膜厚が２０ｎｍ未満では、膜厚が薄く、光を透過してしまうため、反射鏡１０の可視光領域での反射率が低下するおそれがある。銀膜１３の膜厚が８０ｎｍを超えると、銀膜１３表面に凹凸が発生しやすくなり、これにより光の散乱が生じてしまい、可視光領域での反射率が低下するおそれがある。
銀膜１３の膜厚が２０ｎｍ未満では、膜厚が薄く、光を透過してしまうため、反射鏡１０の可視光領域での反射率が低下するおそれがある。銀膜１３の膜厚が８０ｎｍを超えると、銀膜１３表面に凹凸が発生しやすくなり、これにより光の散乱が生じてしまい、可視光領域での反射率が低下するおそれがある。
（中間膜）
中間膜１４は、金属酸化物からなる透明な膜である。
中間膜１４を形成する金属酸化物は、酸化ケイ素、酸化タンタル、酸化モリブデン、酸化ジルコニウム、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、酸化タングステンからなる群から選択される１種以上が挙げられ、酸化亜鉛が好ましい。
酸化亜鉛は、ドーパントがドープされた酸化亜鉛であってもよい。ドーパントとしては、アルミニウム、チタン、ガリウム等が挙げられ、耐久性が良好である点から、チタンが特に好ましい。
ドーパントのドープ量は、ドーパントがドープされた酸化亜鉛膜（１００質量％）中、酸化物換算で５〜４０質量％が好ましい。
中間膜１４は、金属酸化物からなる透明な膜である。
中間膜１４を形成する金属酸化物は、酸化ケイ素、酸化タンタル、酸化モリブデン、酸化ジルコニウム、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、酸化タングステンからなる群から選択される１種以上が挙げられ、酸化亜鉛が好ましい。
酸化亜鉛は、ドーパントがドープされた酸化亜鉛であってもよい。ドーパントとしては、アルミニウム、チタン、ガリウム等が挙げられ、耐久性が良好である点から、チタンが特に好ましい。
ドーパントのドープ量は、ドーパントがドープされた酸化亜鉛膜（１００質量％）中、酸化物換算で５〜４０質量％が好ましい。
中間膜１４は、単層であってもよく、複数の層からなっていてもよい。
中間膜１４の膜厚は、１５〜５５ｎｍであるのが好ましく、２５〜４５ｎｍであるのがより好ましい。
反射鏡１０は、中間膜１４の膜厚が薄いほど可視光領域の反射率が高くなるが、膜厚が１５ｎｍ以上であれば、高い反射率に加え、耐擦傷性が充分に高くなり、導通のおそれが低くなる。また、反射鏡１０は、中間膜１４の膜厚が厚いほど耐擦傷性が高くなるが、膜厚が５５ｎｍ以下であれば、高い耐擦傷性に加え、可視光領域の反射率が充分に高くなる。
中間膜１４の膜厚は、１５〜５５ｎｍであるのが好ましく、２５〜４５ｎｍであるのがより好ましい。
反射鏡１０は、中間膜１４の膜厚が薄いほど可視光領域の反射率が高くなるが、膜厚が１５ｎｍ以上であれば、高い反射率に加え、耐擦傷性が充分に高くなり、導通のおそれが低くなる。また、反射鏡１０は、中間膜１４の膜厚が厚いほど耐擦傷性が高くなるが、膜厚が５５ｎｍ以下であれば、高い耐擦傷性に加え、可視光領域の反射率が充分に高くなる。
（第２の銀膜）
銀膜１５は、銀膜１３と同じ、銀または銀合金からなる膜であり、光を反射させる反射膜としての役割を果たす。
銀膜１５の膜厚は、３５〜１００ｎｍが好ましく、４５〜８０ｎｍが特に好ましい。
銀膜１５の膜厚が３５ｎｍ未満では、膜厚が薄く、光を透過してしまうため、反射鏡１０の可視光領域での反射率が低下するおそれがある。銀膜１５の膜厚が１００ｎｍを超えると、銀膜が厚くなることにより、表面に導通の原因となる傷が入るおそれがある。また、銀膜１５表面に凹凸が発生しやすくなり、これにより光の散乱が生じてしまい、可視光領域での反射率が低下するおそれがある。
銀膜１５は、銀膜１３と同じ、銀または銀合金からなる膜であり、光を反射させる反射膜としての役割を果たす。
銀膜１５の膜厚は、３５〜１００ｎｍが好ましく、４５〜８０ｎｍが特に好ましい。
銀膜１５の膜厚が３５ｎｍ未満では、膜厚が薄く、光を透過してしまうため、反射鏡１０の可視光領域での反射率が低下するおそれがある。銀膜１５の膜厚が１００ｎｍを超えると、銀膜が厚くなることにより、表面に導通の原因となる傷が入るおそれがある。また、銀膜１５表面に凹凸が発生しやすくなり、これにより光の散乱が生じてしまい、可視光領域での反射率が低下するおそれがある。
（保護膜）
保護膜１６は、金属酸化物からなる膜であり、該膜に接する銀膜１５の変質を抑え、その結果、反射鏡１０の耐湿性を向上させる膜である。保護膜１６としては、反射鏡１０の耐湿性の向上の点から、金属酸化物からなる膜が好ましい。
保護膜１６は、金属酸化物からなる膜であり、該膜に接する銀膜１５の変質を抑え、その結果、反射鏡１０の耐湿性を向上させる膜である。保護膜１６としては、反射鏡１０の耐湿性の向上の点から、金属酸化物からなる膜が好ましい。
金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム、酸化ニオブ、酸化クロム等が挙げられ、反射鏡１０の耐湿性の向上の点から、酸化亜鉛が好ましい。
酸化亜鉛は、ドーパントがドープされた酸化亜鉛であってもよい。ドーパントとしては、アルミニウム、チタン、ガリウム等が挙げられ、耐久性が良好である点から、チタンが特に好ましい。
ドーパントのドープ量は、ドーパントがドープされた酸化亜鉛膜（１００質量％）中、酸化物換算で２〜１０質量％が好ましい。
酸化亜鉛は、ドーパントがドープされた酸化亜鉛であってもよい。ドーパントとしては、アルミニウム、チタン、ガリウム等が挙げられ、耐久性が良好である点から、チタンが特に好ましい。
ドーパントのドープ量は、ドーパントがドープされた酸化亜鉛膜（１００質量％）中、酸化物換算で２〜１０質量％が好ましい。
保護膜１６は、反射鏡１０の可視光領域での反射率の点から、透明な膜であることが必要である。
保護膜１６の膜厚は、２〜２０ｎｍが好ましく、４〜１０ｎｍが特に好ましい。保護膜１６の膜厚が２ｎｍ未満であると、反射鏡１０の耐湿性の向上効果が現れにくい。保護膜１６の膜厚が２０ｎｍを超えると、反射鏡１０の可視光領域での反射率が低くなるおそれがある。
保護膜１６の膜厚は、２〜２０ｎｍが好ましく、４〜１０ｎｍが特に好ましい。保護膜１６の膜厚が２ｎｍ未満であると、反射鏡１０の耐湿性の向上効果が現れにくい。保護膜１６の膜厚が２０ｎｍを超えると、反射鏡１０の可視光領域での反射率が低くなるおそれがある。
保護膜１６は、図２に示すように、基材１１側から順に、酸化亜鉛膜２１、波長５５０ｎｍにおける屈折率が１．３５〜１．８である低屈折率膜２２、波長５５０ｎｍにおける屈折率が１．８５〜２．８である高屈折率膜２３を積層した多層膜であってもよい。低屈折率膜２２および高屈折率膜２３を有することにより、反射鏡１０の可視光領域での反射率がさらに向上する。
酸化亜鉛膜２１は、ドーパントがドープした酸化亜鉛膜であってもよく、チタンドープ酸化亜鉛膜が好ましい。
低屈折率膜２２としては、酸化ケイ素膜（屈折率：１．４〜１．５）、酸化アルミニウム膜（屈折率：１．６〜１．７）、酸窒化ケイ素膜（屈折率：１．４５〜１．８５）、酸窒化アルミニウム膜（屈折率：１．７５〜１．８５）等が挙げられ、膜厚に対する光学的特性の変動が少ない点から、酸化ケイ素膜が好ましい。また、低屈折率膜が酸化ケイ素膜の場合、酸化ケイ素膜中にアルミニウム等の他の金属が含まれていてもよい。
高屈折率膜２３としては、酸化ニオブ膜（屈折率：２．１５〜２．３５）、酸化チタン膜（屈折率：２．２〜２．４５）、酸化亜鉛膜（屈折率：１．９〜２．１）、酸化スズ膜（屈折率：１．９〜２．１）、酸化インジウム膜（屈折率：１．９〜２．１）、酸化タンタル膜（屈折率：２．１５〜２．３５）、酸化ジルコニウム膜（屈折率：１．９〜２．１）等が挙げられ、耐擦傷性が良好である点から、酸化亜鉛が好ましい。
酸化亜鉛は、ドーパントがドープされた酸化亜鉛であってもよい。ドーパントとしては、アルミニウム、チタン、ガリウム等が挙げられ、耐久性が良好である点から、チタンが特に好ましい。
ドーパントのドープ量は、ドーパントがドープされた酸化亜鉛膜（１００質量％）中、酸化物換算で５〜４０質量％が好ましい。
低屈折率膜２２としては、酸化ケイ素膜（屈折率：１．４〜１．５）、酸化アルミニウム膜（屈折率：１．６〜１．７）、酸窒化ケイ素膜（屈折率：１．４５〜１．８５）、酸窒化アルミニウム膜（屈折率：１．７５〜１．８５）等が挙げられ、膜厚に対する光学的特性の変動が少ない点から、酸化ケイ素膜が好ましい。また、低屈折率膜が酸化ケイ素膜の場合、酸化ケイ素膜中にアルミニウム等の他の金属が含まれていてもよい。
高屈折率膜２３としては、酸化ニオブ膜（屈折率：２．１５〜２．３５）、酸化チタン膜（屈折率：２．２〜２．４５）、酸化亜鉛膜（屈折率：１．９〜２．１）、酸化スズ膜（屈折率：１．９〜２．１）、酸化インジウム膜（屈折率：１．９〜２．１）、酸化タンタル膜（屈折率：２．１５〜２．３５）、酸化ジルコニウム膜（屈折率：１．９〜２．１）等が挙げられ、耐擦傷性が良好である点から、酸化亜鉛が好ましい。
酸化亜鉛は、ドーパントがドープされた酸化亜鉛であってもよい。ドーパントとしては、アルミニウム、チタン、ガリウム等が挙げられ、耐久性が良好である点から、チタンが特に好ましい。
ドーパントのドープ量は、ドーパントがドープされた酸化亜鉛膜（１００質量％）中、酸化物換算で５〜４０質量％が好ましい。
酸化亜鉛膜２１の膜厚は、２〜２０ｎｍが好ましく、４〜１０ｎｍが特に好ましい。
低屈折率膜２２の膜厚は、２０〜８０ｎｍが好ましく、３０〜７０ｎｍが特に好ましい。
高屈折率膜２３の膜厚は、３０〜７０ｎｍが好ましく、４０〜６５ｎｍが特に好ましい。
低屈折率膜２２の膜厚は、２０〜８０ｎｍが好ましく、３０〜７０ｎｍが特に好ましい。
高屈折率膜２３の膜厚は、３０〜７０ｎｍが好ましく、４０〜６５ｎｍが特に好ましい。
反射鏡１０のＪＩＳ Ｚ ８７０１の規定による視感反射率は、９０％以上が好ましく、９５％以上がより好ましく、９７％以上が特に好ましい。該視感反射率が該範囲にあれば、反射鏡１０の可視光領域での反射率が高くなり、プロジェクションテレビ、液晶ディスプレイ等の画像表示装置に用いた場合、輝度を下げることなく画像を映し出すことができる。
反射鏡１０の抵抗値は、保護膜１６表面において、１０７Ω以上が好ましく、１０５Ω以上が特に好ましい。該抵抗値が該範囲にあれば、表面の抵抗値が高くなり、電子部品と接触しても、ショートが起こらず、電子部品が破損しない。
［反射鏡の製造方法］
反射鏡１０は、基材１１上に、下地膜１２、銀膜１３、中間膜１４、銀膜１５、保護膜１６を順次、スパッタリング法、化学気相成長法（ＣＶＤ法）、イオンプレーティング法等により形成することにより得られる。
スパッタリング法は、ＣＶＤ法およびイオンプレーティング法に比べて、大面積に膜を形成でき、かつ、透明な膜を形成しやすい点で好ましい。また、表面粗さを小さくできるため、反射率を高く保つことができる点で好ましい。
スパッタリング法としては、たとえば、交流（ＡＣ）、直流（ＤＣ）、高周波（ＲＦ）によるスパッタリング法が挙げられる。ＤＣによる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、パルスＤＣスパッタリング法は、異常放電を防止できる点で有効である。緻密な膜を形成できる点では、ＡＣまたはＤＣによる反応性スパッタリング法が好ましい。
反射鏡１０は、基材１１上に、下地膜１２、銀膜１３、中間膜１４、銀膜１５、保護膜１６を順次、スパッタリング法、化学気相成長法（ＣＶＤ法）、イオンプレーティング法等により形成することにより得られる。
スパッタリング法は、ＣＶＤ法およびイオンプレーティング法に比べて、大面積に膜を形成でき、かつ、透明な膜を形成しやすい点で好ましい。また、表面粗さを小さくできるため、反射率を高く保つことができる点で好ましい。
スパッタリング法としては、たとえば、交流（ＡＣ）、直流（ＤＣ）、高周波（ＲＦ）によるスパッタリング法が挙げられる。ＤＣによる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、パルスＤＣスパッタリング法は、異常放電を防止できる点で有効である。緻密な膜を形成できる点では、ＡＣまたはＤＣによる反応性スパッタリング法が好ましい。
下地膜１２は、スパッタリング法により製膜されることが好ましい。雰囲気としては、酸化性ガスを実質的に含まないアルゴンガス等の希ガス雰囲気が好ましい。
下地膜１２用のターゲットとしては、酸化性ガスを実質的に含まない雰囲気下で金属酸化物膜を製膜できる点で、金属酸化物ターゲットが好ましい。金属酸化物ターゲットとしては、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、酸化クロムおよび酸化ニオブからなる群から選ばれる１種以上を含むターゲットが挙げられる。
ＤＣスパッタリング法で下地膜１２を形成する場合、高速で製膜できる点から、酸素欠損ターゲットが好ましい。酸素欠損ターゲットとしては、たとえば、ＴｉＯｘ（１．５≦ｘ＜２．０）として表されるものが挙げられる。
下地膜１２用のターゲットとしては、酸化性ガスを実質的に含まない雰囲気下で金属酸化物膜を製膜できる点で、金属酸化物ターゲットが好ましい。金属酸化物ターゲットとしては、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、酸化クロムおよび酸化ニオブからなる群から選ばれる１種以上を含むターゲットが挙げられる。
ＤＣスパッタリング法で下地膜１２を形成する場合、高速で製膜できる点から、酸素欠損ターゲットが好ましい。酸素欠損ターゲットとしては、たとえば、ＴｉＯｘ（１．５≦ｘ＜２．０）として表されるものが挙げられる。
銀膜１３は、アルゴンガス雰囲気下で、銀または銀合金からなるターゲットを用いて、スパッタリング法により形成されることが好ましい。
銀合金ターゲットとしては、銀と他の金属との合計（１００原子％）中、銀を９０〜９９．８原子％含み、他の金属を０．２〜１０原子％含むターゲットが好ましい。
銀合金ターゲットとしては、銀と他の金属との合計（１００原子％）中、銀を９０〜９９．８原子％含み、他の金属を０．２〜１０原子％含むターゲットが好ましい。
中間膜１４は、スパッタリング法により形成されることが好ましい。雰囲気としては、酸化性ガスを実質的に含まないアルゴンガス等の希ガス雰囲気が好ましい。
中間膜１４用のターゲットとしては、酸化シリコン、酸化タンタル、酸化モリブデン、酸化ジルコニウム、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、酸化タングステンからなる群から選択される１種以上を含むターゲットが挙げられ、チタンドープ酸化亜鉛ターゲットが好ましい。
中間膜１４用のターゲットとしては、酸化シリコン、酸化タンタル、酸化モリブデン、酸化ジルコニウム、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、酸化タングステンからなる群から選択される１種以上を含むターゲットが挙げられ、チタンドープ酸化亜鉛ターゲットが好ましい。
銀膜１５は、銀膜１３と同じく、アルゴンガス雰囲気下で、銀または銀合金からなるターゲットを用いて、スパッタリング法により形成されることが好ましい。
銀合金ターゲットとしては、銀と他の金属との合計（１００原子％）中、銀を９０〜９９．８原子％含み、他の金属を０．２〜１０原子％含むターゲットが好ましい。
銀合金ターゲットとしては、銀と他の金属との合計（１００原子％）中、銀を９０〜９９．８原子％含み、他の金属を０．２〜１０原子％含むターゲットが好ましい。
保護膜１６が単層膜の場合は下記の通りである。
保護膜１６は、スパッタリング法により形成されることが好ましい。雰囲気としては、酸化性ガスを実質的に含まないアルゴン等の希ガス雰囲気が好ましい。
保護膜１６が酸化亜鉛膜の場合、酸化亜鉛ターゲットとしては、チタンドープ酸化亜鉛ターゲットが好ましい。
保護膜１６は、スパッタリング法により形成されることが好ましい。雰囲気としては、酸化性ガスを実質的に含まないアルゴン等の希ガス雰囲気が好ましい。
保護膜１６が酸化亜鉛膜の場合、酸化亜鉛ターゲットとしては、チタンドープ酸化亜鉛ターゲットが好ましい。
保護膜１６が酸化亜鉛膜２１、低屈折率膜２２、および高屈折率膜２３からなる多層膜の場合は以下の通りである。
酸化亜鉛膜２１は、スパッタリング法により形成されることが好ましい。雰囲気としては、酸化性ガスを実質的に含まないアルゴン等の希ガス雰囲気が好ましい。
酸化亜鉛膜２１のターゲットとしては、チタンドープ酸化亜鉛ターゲットが好ましい。
低屈折率膜２２は、スパッタリング法により形成されることが好ましい。雰囲気としては、酸化性ガスを実質的に含まないアルゴン等の希ガス雰囲気が好ましい。
低屈折率膜２２のターゲットとしては、多結晶シリコンターゲットであることが好ましい。
高屈折率膜２３は、スパッタリング法により形成されることが好ましい。雰囲気としては、酸化性ガスを実質的に含まないアルゴン等の希ガス雰囲気が好ましい。
高屈折率膜２３のターゲットとしては、チタンドープ酸化亜鉛ターゲットが好ましい。
酸化亜鉛膜２１は、スパッタリング法により形成されることが好ましい。雰囲気としては、酸化性ガスを実質的に含まないアルゴン等の希ガス雰囲気が好ましい。
酸化亜鉛膜２１のターゲットとしては、チタンドープ酸化亜鉛ターゲットが好ましい。
低屈折率膜２２は、スパッタリング法により形成されることが好ましい。雰囲気としては、酸化性ガスを実質的に含まないアルゴン等の希ガス雰囲気が好ましい。
低屈折率膜２２のターゲットとしては、多結晶シリコンターゲットであることが好ましい。
高屈折率膜２３は、スパッタリング法により形成されることが好ましい。雰囲気としては、酸化性ガスを実質的に含まないアルゴン等の希ガス雰囲気が好ましい。
高屈折率膜２３のターゲットとしては、チタンドープ酸化亜鉛ターゲットが好ましい。
以上説明した反射鏡１０にあっては、２つの銀膜１３、１５と、該銀膜１３、１５の間の中間膜１４とを有するため、表面の耐擦傷性が高い。そのため、反射鏡１０の表面に電子部品等が触れても、表面に傷が入り難く、電子機器がショート等を起こし難い。
以下、実施例および比較例を示し、本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は以下の記載によって限定されない。
［実施例１］
真空槽内に、基材として、平坦なポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ：５０μｍ）を配置した。
ターゲットとして、ＴｉＯx 酸素欠損ターゲット（旭硝子セラミックス社製、商品名：ＴＸＯ）、銀合金ターゲット（金１原子％、銀９９原子％）、酸化チタンを１０質量％含む酸化亜鉛ターゲット（旭硝子セラミックス社製、商品名：ＳＺＯ）および多結晶シリコンターゲットを、それぞれカソード上部の基材に対向するように設置した。真空槽内を１×１０−４Ｐａまで排気した。
真空槽内に、基材として、平坦なポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ：５０μｍ）を配置した。
ターゲットとして、ＴｉＯx 酸素欠損ターゲット（旭硝子セラミックス社製、商品名：ＴＸＯ）、銀合金ターゲット（金１原子％、銀９９原子％）、酸化チタンを１０質量％含む酸化亜鉛ターゲット（旭硝子セラミックス社製、商品名：ＳＺＯ）および多結晶シリコンターゲットを、それぞれカソード上部の基材に対向するように設置した。真空槽内を１×１０−４Ｐａまで排気した。
真空槽内にアルゴンガス３２ｓｃｃｍおよび酸素ガス８ｓｃｃｍを導入し、１００Ｗの電力を投入し、ＲＦプラズマ処理を行い、基材の乾式洗浄を行った。
ついで、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。ＴｉＯx 酸素欠損ターゲットを用いて、ＤＣスパッタリング法により、０．５Ｐａの圧力で、周波数４０ｋＨｚ、電力密度１．７９Ｗ／ｃｍ２、反転パルス幅５μ秒のパルススパッタを行い、基材上に酸化チタン膜（下地膜）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。
ついで、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。
銀合金ターゲットを用いて、ＤＣスパッタリング法により、０．５Ｐａの圧力で、周波数４０ｋＨｚ、電力密度１．７９Ｗ／ｃｍ２、反転パルス幅５μ秒のパルススパッタを行い、酸化チタン膜上に金を含む銀合金膜（第１の銀膜）を５０ｎｍ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。
銀合金ターゲットを用いて、ＤＣスパッタリング法により、０．５Ｐａの圧力で、周波数４０ｋＨｚ、電力密度１．７９Ｗ／ｃｍ２、反転パルス幅５μ秒のパルススパッタを行い、酸化チタン膜上に金を含む銀合金膜（第１の銀膜）を５０ｎｍ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。
ついで、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。
酸化亜鉛ターゲットを用いて、ＤＣスパッタリング法により、０．２Ｐａの圧力で、周波数４０ｋＨｚ、電力密度２．１４Ｗ／ｃｍ２、反転パルス幅５μ秒のパルススパッタを行い、銀合金膜上にチタンドープ酸化亜鉛膜（中間膜）を３５ｎｍの膜厚で形成した。チタンドープ酸化亜鉛膜の成分はターゲットと同等であった。
酸化亜鉛ターゲットを用いて、ＤＣスパッタリング法により、０．２Ｐａの圧力で、周波数４０ｋＨｚ、電力密度２．１４Ｗ／ｃｍ２、反転パルス幅５μ秒のパルススパッタを行い、銀合金膜上にチタンドープ酸化亜鉛膜（中間膜）を３５ｎｍの膜厚で形成した。チタンドープ酸化亜鉛膜の成分はターゲットと同等であった。
ついで、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。
銀合金ターゲットを用いて、ＤＣスパッタリング法により、０．５Ｐａの圧力で、周波数４０ｋＨｚ、電力密度１．７９Ｗ／ｃｍ２、反転パルス幅５μ秒のパルススパッタを行い、酸化亜鉛膜上に金を含む銀合金膜（第２の銀膜）を５０ｎｍ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。
銀合金ターゲットを用いて、ＤＣスパッタリング法により、０．５Ｐａの圧力で、周波数４０ｋＨｚ、電力密度１．７９Ｗ／ｃｍ２、反転パルス幅５μ秒のパルススパッタを行い、酸化亜鉛膜上に金を含む銀合金膜（第２の銀膜）を５０ｎｍ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。
ついで、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。
酸化亜鉛ターゲットを用いて、ＤＣスパッタリング法により、０．５Ｐａの圧力で、周波数４０ｋＨｚ、電力密度１.４３Ｗ／ｃｍ２、反転パルス幅５μ秒のパルススパッタを行い、銀合金膜上にチタンドープ酸化亜鉛膜（酸化亜鉛膜）を５ｎｍの膜厚で形成した。チタンドープ酸化亜鉛膜の成分はターゲットと同等であった。
酸化亜鉛ターゲットを用いて、ＤＣスパッタリング法により、０．５Ｐａの圧力で、周波数４０ｋＨｚ、電力密度１.４３Ｗ／ｃｍ２、反転パルス幅５μ秒のパルススパッタを行い、銀合金膜上にチタンドープ酸化亜鉛膜（酸化亜鉛膜）を５ｎｍの膜厚で形成した。チタンドープ酸化亜鉛膜の成分はターゲットと同等であった。
ついで、残存ガスを排気後、スパッタガスとしてアルゴンガスおよび酸素ガスを真空槽内へ導入した。シリコンターゲットを用いて、ＤＣスパッタリング法により、０．２Ｐａの圧力で、周波数４０ｋＨｚ、電力密度３．５７Ｗ／ｃｍ２、反転パルス幅５μ秒のパルススパッタを行い、チタンドープ酸化亜鉛膜上に酸化ケイ素膜（低屈折率膜、屈折率：１．４６）を４０ｎｍの膜厚で形成した。
ついで、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。
酸化亜鉛ターゲットを用いて、ＤＣスパッタリング法により、０．２Ｐａの圧力で、周波数４０ｋＨｚ、電力密度２.１４Ｗ／ｃｍ２、反転パルス幅５μ秒のパルススパッタを行い、酸化ケイ素膜上にチタンドープ酸化亜鉛膜（高屈折率膜、屈折率：２．００）を５５ｎｍの膜厚で形成した。チタンドープ酸化亜鉛膜の成分はターゲットと同等であった。
酸化亜鉛ターゲットを用いて、ＤＣスパッタリング法により、０．２Ｐａの圧力で、周波数４０ｋＨｚ、電力密度２.１４Ｗ／ｃｍ２、反転パルス幅５μ秒のパルススパッタを行い、酸化ケイ素膜上にチタンドープ酸化亜鉛膜（高屈折率膜、屈折率：２．００）を５５ｎｍの膜厚で形成した。チタンドープ酸化亜鉛膜の成分はターゲットと同等であった。
［比較例１］
基材並びに下地膜、銀膜、および保護膜を形成するための各ターゲットは、実施例１と同じものを使用した。
真空槽内に基材を配置し、ターゲットは、それぞれカソード上部に、基材に対向するように設置した。次に真空槽内を１×１０−４Ｐａまで排気した。
ついで、真空槽内にアルゴンガス３２ｓｃｃｍおよび酸素ガス８ｓｃｃｍを導入し、１００Ｗの電力を投入し、ＲＦプラズマ処理を行い、基材の乾式洗浄を行った。
基材並びに下地膜、銀膜、および保護膜を形成するための各ターゲットは、実施例１と同じものを使用した。
真空槽内に基材を配置し、ターゲットは、それぞれカソード上部に、基材に対向するように設置した。次に真空槽内を１×１０−４Ｐａまで排気した。
ついで、真空槽内にアルゴンガス３２ｓｃｃｍおよび酸素ガス８ｓｃｃｍを導入し、１００Ｗの電力を投入し、ＲＦプラズマ処理を行い、基材の乾式洗浄を行った。
その後、実施例１と同様にして、基材上に酸化チタン膜（下地膜）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。
ついで、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。
銀合金ターゲットを用いて、ＤＣスパッタリング法により、０．５Ｐａの圧力で、周波数４０ｋＨｚ、電力密度１．７９Ｗ／ｃｍ２、反転パルス幅５μ秒のパルススパッタを行い、酸化チタン膜上に金を含む銀合金膜（銀膜）を１００ｎｍ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。
ついで、実施例１と同様にして、銀合金膜上にチタンドープ酸化亜鉛膜（酸化亜鉛膜）、酸化ケイ素膜（低屈折率膜）、およびチタンドープ酸化亜鉛膜（高屈折率膜）を順次形成した。それぞれの膜の成分は該膜のターゲットと同等であった。
実施例１および比較例１で得られた反射鏡の膜構成を表１に示す。
ついで、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。
銀合金ターゲットを用いて、ＤＣスパッタリング法により、０．５Ｐａの圧力で、周波数４０ｋＨｚ、電力密度１．７９Ｗ／ｃｍ２、反転パルス幅５μ秒のパルススパッタを行い、酸化チタン膜上に金を含む銀合金膜（銀膜）を１００ｎｍ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。
ついで、実施例１と同様にして、銀合金膜上にチタンドープ酸化亜鉛膜（酸化亜鉛膜）、酸化ケイ素膜（低屈折率膜）、およびチタンドープ酸化亜鉛膜（高屈折率膜）を順次形成した。それぞれの膜の成分は該膜のターゲットと同等であった。
実施例１および比較例１で得られた反射鏡の膜構成を表１に示す。
実施例１および比較例１で得られた反射鏡の膜表面の評価は、以下に示す通りに行った。
［耐擦傷性の評価］
得られた反射鏡について、薄膜スクラッチ試験機ＣＳＲ−０２（株式会社レスカ製）を使用してスクラッチ試験を行った。
水平方向から４°傾斜したステージに反射鏡を固定した。先端がＲ１５μｍのダイヤモンド圧子からなり、既知のばね定数（１４３．３４ｇ／ｍｍ）をもつカンチレバーを表面近傍へ近づけた後、サンプルをステージごと一定速度（３μｍ／ｓｅｃ）でカンチレバー方向へと水平移動させた。水平移動が進むにつれ、カンチレバーは反射鏡表面に漸近した後、接触する。さらに平行移動させると、反射鏡に接触したカンチレバーが鉛直方向にせり上げられ、カンチレバーの弾性を介して反射鏡表面に荷重が加わる。このときに反射鏡に加わる荷重は下式（１）により算出できる。
Ｙ＝Ａ×Ｘ×ｔａｎ（４°） ・・・・（１）
ただし、Ｙは「反射鏡に加わる荷重」、Ａは「ばね定数」、Ｘは「カンチレバーが反射鏡に接触後のステージの移動距離」を示す。
反射鏡にかかる荷重が大きくなるにつれて保護膜の破壊、剥離が生じ、続いて銀膜の破壊、剥離が起こる。スクラッチ試験後、反射鏡表面を光学顕微鏡で観察し、反射像からカンチレバーが反射鏡表面に接触した位置（Ａ）を特定した。さらに透過像を観察し、透過光の強くなる位置を特定することにより、銀膜の破壊、剥離が開始する位置（Ｂ）を特定した。該位置（Ａ）と位置（Ｂ）との間の距離ＸＡＢから、銀膜の破壊、剥離が始まる荷重を式（１）により算出した。
算出した荷重を表２に示す。表２中の「荷重」とは、銀膜の破壊、剥離が始まったときの、カンチレバーにより反射鏡に加えられた荷重である。
［耐擦傷性の評価］
得られた反射鏡について、薄膜スクラッチ試験機ＣＳＲ−０２（株式会社レスカ製）を使用してスクラッチ試験を行った。
水平方向から４°傾斜したステージに反射鏡を固定した。先端がＲ１５μｍのダイヤモンド圧子からなり、既知のばね定数（１４３．３４ｇ／ｍｍ）をもつカンチレバーを表面近傍へ近づけた後、サンプルをステージごと一定速度（３μｍ／ｓｅｃ）でカンチレバー方向へと水平移動させた。水平移動が進むにつれ、カンチレバーは反射鏡表面に漸近した後、接触する。さらに平行移動させると、反射鏡に接触したカンチレバーが鉛直方向にせり上げられ、カンチレバーの弾性を介して反射鏡表面に荷重が加わる。このときに反射鏡に加わる荷重は下式（１）により算出できる。
Ｙ＝Ａ×Ｘ×ｔａｎ（４°） ・・・・（１）
ただし、Ｙは「反射鏡に加わる荷重」、Ａは「ばね定数」、Ｘは「カンチレバーが反射鏡に接触後のステージの移動距離」を示す。
反射鏡にかかる荷重が大きくなるにつれて保護膜の破壊、剥離が生じ、続いて銀膜の破壊、剥離が起こる。スクラッチ試験後、反射鏡表面を光学顕微鏡で観察し、反射像からカンチレバーが反射鏡表面に接触した位置（Ａ）を特定した。さらに透過像を観察し、透過光の強くなる位置を特定することにより、銀膜の破壊、剥離が開始する位置（Ｂ）を特定した。該位置（Ａ）と位置（Ｂ）との間の距離ＸＡＢから、銀膜の破壊、剥離が始まる荷重を式（１）により算出した。
算出した荷重を表２に示す。表２中の「荷重」とは、銀膜の破壊、剥離が始まったときの、カンチレバーにより反射鏡に加えられた荷重である。
［膜表面の抵抗値の測定］
デジタルテスター（東京硝子器械社製、ＣＤＭ−２０００）を用い、反射鏡の膜表面に１ｃｍの間隔で端子を当て、抵抗値を測定した。抵抗値の測定は、反射鏡の製造直後に行った。測定した抵抗値を表２に示す。
デジタルテスター（東京硝子器械社製、ＣＤＭ−２０００）を用い、反射鏡の膜表面に１ｃｍの間隔で端子を当て、抵抗値を測定した。抵抗値の測定は、反射鏡の製造直後に行った。測定した抵抗値を表２に示す。
基材上に、下地膜、第１の銀膜、中間膜、第２の銀膜、および保護膜を積層した実施例１の反射鏡では、スクラッチ試験において銀膜の破壊、剥離が生じたときに反射鏡に加わっていた荷重が３０ｍＮであり、非常に耐擦傷性が高かった。また、反射鏡表面の抵抗値は高かった。
一方、基材上に下地膜、銀膜、および保護膜を積層した比較例２の従来の反射鏡では、スクラッチ試験における銀膜の破壊、剥離が生じたときに反射鏡に加わっていた荷重は１５ｍＮであり、耐擦傷性が低かった。また、反射鏡表面の抵抗値が１．１と非常に低かった。該理由は、デジタルテスターの端子が膜表面に触れた際に、該表面に傷が入ったためであると考えられる。
一方、基材上に下地膜、銀膜、および保護膜を積層した比較例２の従来の反射鏡では、スクラッチ試験における銀膜の破壊、剥離が生じたときに反射鏡に加わっていた荷重は１５ｍＮであり、耐擦傷性が低かった。また、反射鏡表面の抵抗値が１．１と非常に低かった。該理由は、デジタルテスターの端子が膜表面に触れた際に、該表面に傷が入ったためであると考えられる。
本発明の反射鏡は、フラットパネルディスプレイ、プロジェクションテレビ、液晶ディスプレイ等の光源用の反射部材、特に、モバイル用パーソナルコンピュータ、携帯電話、ＰＤＡ、携帯型のゲーム機器等の電子機器の液晶ディスプレイのバックライトモジュール用の反射鏡として有用である。
１０ 反射鏡
１１ 基材
１２ 下地膜
１３ 第１の銀膜
１４ 中間膜
１５ 第２の銀膜
１６ 保護膜
２１ 酸化亜鉛膜
２２ 低屈折率膜
２３ 高屈折率膜
１１ 基材
１２ 下地膜
１３ 第１の銀膜
１４ 中間膜
１５ 第２の銀膜
１６ 保護膜
２１ 酸化亜鉛膜
２２ 低屈折率膜
２３ 高屈折率膜
Claims (6)
- 基材と、該基材上に形成された第１の銀膜と、該第１の銀膜上に形成された、金属酸化物からなる中間膜と、該中間膜上に形成された第２の銀膜と、該第２の銀膜上に形成された、金属酸化物からなる保護膜とを有する反射鏡。
- 前記基材と前期第１の銀膜との間に、金属酸化物からなる下地膜をさらに有する請求項１に記載の反射鏡。
- 前記保護膜が、基材側から順に、酸化亜鉛膜、波長５５０ｎｍにおける屈折率が１．３５〜１．８である低屈折率膜、波長５５０ｎｍにおける屈折率が１．８５〜２．８である高屈折率膜を積層した多層膜である、請求項１または２に記載の反射鏡。
- 前記中間膜が、チタンがドープされた酸化亜鉛からなる膜である請求項１〜３のいずれかに記載の反射鏡。
- 前記下地膜が、ＴｉＯｘ（１．５≦ｘ＜２）で表される、酸素欠損を有する酸化チタンからなる膜である請求項１〜４のいずれかに記載の反射鏡。
- 請求項１〜５のいずれかに記載の反射鏡の製造方法であって、
基材上、または基材上に形成した下地膜上に、第１の銀膜、金属酸化物からなる中間層、第２の銀膜、金属酸化物からなる保護膜、をスパッタリング法により順次形成する反射鏡の製造方法。
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