JP2011221207A - Aluminum surface reflection mirror - Google Patents

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JP2011221207A JP2010089205A JP2010089205A JP2011221207A JP 2011221207 A JP2011221207 A JP 2011221207A JP 2010089205 A JP2010089205 A JP 2010089205A JP 2010089205 A JP2010089205 A JP 2010089205A JP 2011221207 A JP2011221207 A JP 2011221207A
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Munenori Kawamichi
宗矩 川路
Miyuki Teramoto
みゆき 寺本
Masaaki Nose
正章 能勢
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve a film structure that entirely satisfies humidity resistance, heat resistance and light resistance such that mechanical deterioration and functional deterioration of a film can be suppressed even in a harsh usage environment.SOLUTION: A reflection mirror is configured such that an adhesion layer 2, a reflection layer 3 made of an aluminum film and a dielectric layer 4 are stacked in this order on a resin substrate 1. The adhesion layer 2 is composed of two layers, and is configured such that a first layer 2a and a second layer 2b are stacked in this order from the side of the resin substrate 1. The first layer 2a is composed of a cerium oxide film, and the second layer 2b is composed of a layer made of a mixture of titanium oxide and praseodymium oxide.

Description

本発明は、樹脂基板とアルミニウムからなる反射層との間に密着層を形成したアルミニウム表面反射鏡に関するものである。   The present invention relates to an aluminum surface reflecting mirror in which an adhesion layer is formed between a resin substrate and a reflecting layer made of aluminum.

近年、反射鏡の基板として、ガラス基板に代わってプラスチック基板が用いられるようになってきている。これは、プラスチック基板であれば、自由な曲面を容易に成形でき、かつ、ガラスに比べてコストを安価に抑えることができることによる。しかし、このようなプラスチック基板上に、アルミニウム、銀、金、銅といった金属を直接形成した金属表面反射鏡は、金属膜が基板から剥離しやすく、耐熱性、耐湿性、耐光性などの耐環境性に劣ることが課題であった。   In recent years, plastic substrates have been used instead of glass substrates as reflector substrates. This is because, if it is a plastic substrate, a free curved surface can be easily formed, and the cost can be reduced compared to glass. However, the metal surface reflecting mirror in which a metal such as aluminum, silver, gold, or copper is directly formed on such a plastic substrate is easy to peel off the metal film from the substrate, and has an environment resistance such as heat resistance, moisture resistance, and light resistance. Inferiority was a problem.

そこで、例えば特許文献1〜5では、プラスチック基板と金属膜との間に密着層を形成し、金属膜上に保護層を形成することにより、プラスチック基板と金属膜との密着性を改善するとともに、耐環境性の向上を図っている。より詳しくは以下の通りである。   Therefore, in Patent Documents 1 to 5, for example, an adhesion layer is formed between the plastic substrate and the metal film, and a protective layer is formed on the metal film, thereby improving the adhesion between the plastic substrate and the metal film. To improve the environmental resistance. More details are as follows.

特許文献1では、ポリカーボネートからなる基板上に、酸化セリウムからなる酸化物下地層(膜厚15nm)、アルミニウムからなる反射層(膜厚100nm)、酸化アルミニウムからなる保護層(膜厚20nm)をこの順で形成している。   In Patent Document 1, an oxide base layer made of cerium oxide (film thickness 15 nm), a reflective layer made of aluminum (film thickness 100 nm), and a protective layer made of aluminum oxide (film thickness 20 nm) are formed on a substrate made of polycarbonate. Formed in order.

この構成では、40℃95%RH(相対湿度)の環境下において、セロハンテープによって膜が剥離するまでの時間は504時間以上であり、膜付着性、耐湿性が高いものとなっている。また、上記の耐湿性試験の前後で、45度入射光に対する分光反射率の変化はほとんどないことがわかっている。さらに、酸化物下地層として、酸化セリウムの代わりに二酸化珪素を用いた場合でも、40℃95%RHの環境下で膜が剥離するまでの時間が312時間以上であり、膜付着性、耐湿性が高いものとなっている。   In this configuration, in an environment of 40 ° C. and 95% RH (relative humidity), the time until the film is peeled off by the cellophane tape is 504 hours or more, and the film adhesion and moisture resistance are high. Further, it is known that there is almost no change in the spectral reflectance with respect to 45-degree incident light before and after the moisture resistance test. Furthermore, even when silicon dioxide is used instead of cerium oxide as the oxide underlayer, the time until the film peels in an environment of 40 ° C. and 95% RH is 312 hours or more, and film adhesion and moisture resistance Is expensive.

特許文献2では、シクロオレフィン系樹脂からなる基板上に、酸化アルミニウムからなる下地層(膜厚68nm)、銅からなる密着層(膜厚40nm)、銀からなる反射層(膜厚150nm)、酸化アルミニウム(光学膜厚110nm)および酸化チタン(光学膜厚110nm)の2層からなる増反射層、二酸化珪素からなる保護層(膜厚21nm(光学膜厚30nm))をこの順で形成している。しかも、下地層、増反射層、保護層については、IAD(イオンアシスト蒸着)によって形成している。なお、反射層を構成する金属は、アルミニウムであってもよい。   In Patent Document 2, on a substrate made of cycloolefin resin, a base layer made of aluminum oxide (film thickness 68 nm), an adhesion layer made of copper (film thickness 40 nm), a reflective layer made of silver (film thickness 150 nm), an oxide A reflection-enhancing layer composed of two layers of aluminum (optical film thickness 110 nm) and titanium oxide (optical film thickness 110 nm) and a protective layer (film thickness 21 nm (optical film thickness 30 nm)) made of silicon dioxide are formed in this order. . In addition, the base layer, the increased reflection layer, and the protective layer are formed by IAD (ion-assisted vapor deposition). The metal constituting the reflective layer may be aluminum.

この構成では、クロスカットテープ試験による密着性の評価(JIS K5400に準拠)において、基板面(成膜面)に形成された100個のマス目(1個のマス目;1mm2)が粘着テープによって剥離されずに全て残っており、密着性が良好となっている。また、95%以上の反射率が確保されており、摩耗性試験(MIL M−13508に準拠)の後の反射率の低下、および室温60℃で湿度95%の雰囲気中に成膜後の基板を240時間置いた後の反射率の低下は、いずれも1%以内であり、摩耗性および耐湿性が良好となっている。 In this configuration, in the evaluation of adhesion by a cross-cut tape test (based on JIS K5400), 100 squares (one square; 1 mm 2 ) formed on the substrate surface (film formation surface) are adhesive tapes. All remains without being peeled by the film, and the adhesion is good. Further, a reflectance of 95% or more is ensured, a decrease in reflectance after an abrasion test (according to MIL M-13508), and a substrate after film formation in an atmosphere of 95% humidity at 60 ° C. The decrease in the reflectance after leaving for 240 hours is within 1%, and the wear and moisture resistance are good.

特許文献3では、アクリル樹脂からなるプラスチック基板上に、一酸化珪素からなる下地膜(膜厚数千Å(1Å=0.1nm))、アルミニウムからなる金属膜(膜厚数千Å)、二酸化珪素からなる保護層(膜厚約5000Å)をこの順で形成している。このように、プラスチック基板と金属膜との間に、一酸化珪素からなる下地膜を介在させることにより、プラスチック基板に対する金属膜の密着性が向上するものとなっている。   In Patent Document 3, on a plastic substrate made of acrylic resin, a base film made of silicon monoxide (thickness of several thousand mm (1 mm = 0.1 nm)), a metal film made of aluminum (thickness of several thousand mm), dioxide A protective layer (thickness of about 5000 mm) made of silicon is formed in this order. Thus, by interposing the base film made of silicon monoxide between the plastic substrate and the metal film, the adhesion of the metal film to the plastic substrate is improved.

特許文献4では、プラスチック基板上に、酸化アルミニウムからなる下地膜(例えば膜厚100nm)、クロム(例えば膜厚10nm)および銅(例えば膜厚30nm)の2層からなる密着層、銀からなる反射膜(例えば膜厚100nm)、酸化アルミニウム膜、酸化ジルコニウム膜、二酸化珪素膜の3層からなる反射率調整層、含フッ素珪素化合物を有する撥水膜(例えば膜厚5nm)をこの順で形成している。   In Patent Document 4, a base film made of aluminum oxide (for example, a film thickness of 100 nm), an adhesion layer made of two layers of chromium (for example, a film thickness of 10 nm) and copper (for example, a film thickness of 30 nm), and a reflection made of silver on a plastic substrate. A film (for example, a film thickness of 100 nm), an aluminum oxide film, a zirconium oxide film, a silicon dioxide film, a reflectance adjusting layer composed of three layers, and a water-repellent film (for example, a film thickness of 5 nm) having a fluorine-containing silicon compound are formed in this order. ing.

この構成では、高温試験および温度サイクル試験のいずれにおいても、成膜面で実使用上支障となる問題は現れていない。なお、高温試験は、70℃の温度下で5時間経過後、成膜面でのクラックや剥離等の有無を確認することで行っている。また、温度サイクル試験は、反射鏡を−20℃で2時間保持した後、2時間で65℃まで昇温してそのまま65℃で2時間保持し、さらに−20℃まで2時間で降温するという温度サイクルを8回繰り返し、成膜面におけるクラックや剥離等の有無を確認することで行っている。   With this configuration, in both the high temperature test and the temperature cycle test, there is no problem that hinders practical use on the film formation surface. In addition, the high temperature test is performed by confirming the presence or absence of cracks or peeling on the film formation surface after 5 hours at a temperature of 70 ° C. In the temperature cycle test, the reflector is held at −20 ° C. for 2 hours, then heated to 65 ° C. in 2 hours, held at 65 ° C. for 2 hours, and further cooled to −20 ° C. in 2 hours. The temperature cycle is repeated eight times, and the presence or absence of cracks or peeling on the film formation surface is confirmed.

特許文献5では、ポリカーボネートからなる基板上に、一酸化珪素からなる下地層(膜厚50nm)、クロム膜(膜厚5nm)、銀からなる反射膜(膜厚150nm)、クロム膜(膜厚2nm)、酸化アルミニウム膜(膜厚100nm)および二酸化珪素膜(膜厚10nm)の2層からなる保護層をこの順で形成している。この構成では、温度60℃、湿度90%の環境下で500時間経過後、反射率の低下はほとんどないものとなっている。   In Patent Document 5, a base layer made of silicon monoxide (film thickness 50 nm), a chromium film (film thickness 5 nm), a silver reflective film (film thickness 150 nm), and a chromium film (film thickness 2 nm) on a substrate made of polycarbonate. ), A protective layer composed of two layers of an aluminum oxide film (film thickness 100 nm) and a silicon dioxide film (film thickness 10 nm) is formed in this order. In this configuration, the reflectivity hardly decreases after 500 hours in an environment of a temperature of 60 ° C. and a humidity of 90%.

特開平3−239201号公報(実施例5、8等参照)JP-A-3-239201 (see Examples 5 and 8) 特開2008−260978号公報(段落〔0009〕、〔0013〕〜〔0015〕、〔0025〕、〔0026〕、実施例2等参照)JP 2008-260978 A (see paragraphs [0009], [0013] to [0015], [0025], [0026], Example 2 etc.) 特開昭52−40348号公報(第2頁左上欄および右上欄等参照)JP-A-52-40348 (see page 2, upper left column, upper right column, etc.) 特開2004−219974号公報(段落〔0015〕〜〔0036〕、〔0067〕〜〔0071〕等参照)JP 2004-219974 (see paragraphs [0015] to [0036], [0067] to [0071], etc.) 特開平8−234004号公報(段落〔0020〕〜〔0034〕、〔0042〕等参照)JP-A-8-234004 (see paragraphs [0020] to [0034], [0042], etc.)

ところで、金属表面反射鏡を例えば車載用途(例えばルームミラー)に使用する場合、夏場の車内が高温多湿環境または高温環境になることを考えると、金属表面反射鏡は、高温多湿環境下(例えば85℃85%RH)や高温環境下(例えば115℃)でも、膜の機械的劣化(剥離、クラック)を抑え、反射率低下などの機能的劣化も抑える膜構成であることが必要とされる。特に、420nm〜700nmの可視光領域での平均反射率は、90%以上を確保することが望ましい。   By the way, when the metal surface reflecting mirror is used for, for example, an in-vehicle application (for example, a room mirror), considering that the interior of the vehicle in summer becomes a high temperature and humidity environment or a high temperature environment, the metal surface reflection mirror is in a high temperature and humidity environment (for example, 85 The film structure is required to suppress mechanical deterioration (peeling, cracks) of the film and functional deterioration such as a decrease in reflectance even in a high-temperature environment (for example, 115 ° C.). In particular, it is desirable to ensure 90% or more of the average reflectance in the visible light region of 420 nm to 700 nm.

しかしながら、上述した従来の金属表面反射鏡について、85℃85%RHの高温多湿環境を想定した耐湿性試験、115℃の高温環境を想定した耐熱性試験を本発明者等が行ったところ、耐湿性試験時には膜浮き(剥離)が生じ、耐熱性試験時には膜にクラックが生じ、上記の要求を満足することができなかった。   However, when the present inventors conducted a moisture resistance test assuming a high-temperature and high-humidity environment of 85 ° C. and 85% RH and a heat resistance test assuming a high-temperature environment of 115 ° C., the present inventors etc. The film floated (peeled) during the property test, and cracks occurred during the heat resistance test, and the above requirements could not be satisfied.

なお、金属表面反射鏡を車載用途に使用する場合は、さらに紫外線の影響も考慮する必要があり、紫外線による膜の機械的劣化や機能的劣化を抑えることができる膜構成であることも必要とされる。   In addition, when using a metal surface reflector for in-vehicle applications, it is necessary to consider the influence of ultraviolet rays, and it is also necessary to have a film configuration that can suppress mechanical deterioration and functional deterioration of the film due to ultraviolet rays. Is done.

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、耐湿性、耐熱性、耐光性を全て満足する膜構成を実現して、高温多湿環境、高温環境、紫外線の影響を受ける環境など、使用環境が厳しい状況下でも、膜の機械的劣化や機能的劣化を抑えることができるアルミニウム表面反射鏡を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to realize a film configuration that satisfies all of moisture resistance, heat resistance, and light resistance, and is suitable for high temperature and high humidity environments, high temperature environments, and ultraviolet rays. An object of the present invention is to provide an aluminum surface reflecting mirror capable of suppressing mechanical deterioration and functional deterioration of a film even under severe conditions of use such as an affected environment.

本発明のアルミニウム表面反射鏡は、樹脂基板上に、密着層、アルミニウム膜からなる反射層、誘電体層をこの順で積層してなり、前記密着層は、2層で構成されているとともに、前記樹脂基板側から、第1の層、第2の層をこの順で積層してなり、前記第1の層は、酸化セリウム膜で構成されており、前記第2の層は、酸化チタンと酸化プラセオジムとの混合物からなる層で構成されていることを特徴としている。   The aluminum surface reflecting mirror of the present invention is formed by laminating an adhesive layer, a reflective layer made of an aluminum film, and a dielectric layer in this order on a resin substrate, and the adhesive layer is composed of two layers. A first layer and a second layer are laminated in this order from the resin substrate side, the first layer is composed of a cerium oxide film, and the second layer is composed of titanium oxide and It is characterized by comprising a layer made of a mixture with praseodymium oxide.

本発明のアルミニウム表面反射鏡において、前記誘電体層は、低屈折率層と高屈折率層とを積層した誘電体多層膜で構成されており、前記低屈折率層は、二酸化珪素を含有する層で構成されており、前記高屈折率層は、酸化チタンを含有する層、酸化ジルコニウムからなる層、酸化タンタルからなる層のいずれかで構成されていることが望ましい。   In the aluminum surface reflecting mirror of the present invention, the dielectric layer is composed of a dielectric multilayer film in which a low refractive index layer and a high refractive index layer are laminated, and the low refractive index layer contains silicon dioxide. The high refractive index layer is preferably composed of any one of a layer containing titanium oxide, a layer made of zirconium oxide, and a layer made of tantalum oxide.

本発明によれば、密着層の第1の層として酸化セリウム膜を樹脂基板上に形成することにより、高温多湿環境下において、樹脂基板と多層膜(反射層、誘電体層)との剥離を抑え、水分による反射層の機能的劣化(反射率の低下)を抑えることができる。また、密着層の第2の層として、酸化チタンと酸化プラセオジムとの混合物からなる層を形成することにより、樹脂基板側からの水分の浸透を抑えて反射層の機能的劣化を抑える効果と、高温環境下でのクラック発生を低減する効果と、耐環境試験(耐湿性、耐熱性および耐光性に関する試験を含む)において、樹脂基板と反射層との密着力低下を抑える効果とを期待できる。さらに、反射層上に誘電体層を形成することにより、外部からの水分や硫黄分などの侵入を抑えて反射層の機能的劣化を抑えるとともに、機械的強度を向上させることができる。   According to the present invention, by forming a cerium oxide film on the resin substrate as the first layer of the adhesion layer, the resin substrate and the multilayer film (reflective layer, dielectric layer) can be separated from each other in a high temperature and high humidity environment. And functional deterioration of the reflective layer due to moisture (decrease in reflectance) can be suppressed. Further, by forming a layer made of a mixture of titanium oxide and praseodymium oxide as the second layer of the adhesion layer, the effect of suppressing the penetration of moisture from the resin substrate side and suppressing the functional deterioration of the reflective layer, The effect of reducing the occurrence of cracks in a high temperature environment and the effect of suppressing a decrease in the adhesion between the resin substrate and the reflective layer can be expected in an environmental resistance test (including tests on moisture resistance, heat resistance, and light resistance). Furthermore, by forming a dielectric layer on the reflective layer, it is possible to suppress the intrusion of moisture, sulfur, and the like from the outside to suppress the functional deterioration of the reflective layer and improve the mechanical strength.

このように、樹脂基板と反射層との間に2層からなる密着層を形成する構成と、反射層上に誘電体層を形成する構成とを複合した膜構成により、耐湿性、耐熱性、耐光性を全て満足するアルミニウム表面反射鏡を実現することができ、例えば車載用途など、使用環境が厳しい状況下でも、膜の機械的劣化や機能的劣化を抑えることができる。   As described above, the film structure that combines the structure in which the adhesion layer composed of two layers is formed between the resin substrate and the reflective layer and the structure in which the dielectric layer is formed on the reflective layer provides a moisture resistance, heat resistance, An aluminum surface reflecting mirror that satisfies all light resistance can be realized, and mechanical and functional deterioration of the film can be suppressed even under severe conditions such as in-vehicle use.

本発明の実施の一形態に係る反射鏡の概略の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the schematic structure of the reflective mirror which concerns on one Embodiment of this invention. 実施例1〜5の反射鏡について、膜構成および環境試験の結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the film | membrane structure and the result of an environmental test about the reflective mirror of Examples 1-5. 実施例6〜8の反射鏡について、膜構成および環境試験の結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the film | membrane structure and the result of an environmental test about the reflective mirror of Examples 6-8. 比較例1〜5の反射鏡について、膜構成および環境試験の結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the film | membrane structure and the result of an environmental test about the reflective mirror of Comparative Examples 1-5. 比較例6〜10の反射鏡について、膜構成および環境試験の結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the film | membrane structure and the result of an environmental test about the reflective mirror of Comparative Examples 6-10. 比較例11〜13の反射鏡について、膜構成および環境試験の結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the film | membrane structure and the result of an environmental test about the reflective mirror of Comparative Examples 11-13. 実施例1の反射鏡における、各試験前後での波長に対する反射率の変化と、比較例1の反射鏡における、耐湿性試験後の、波長に対する反射率の変化とを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the change of the reflectance with respect to the wavelength before and after each test in the reflective mirror of Example 1, and the change of the reflectance with respect to the wavelength after the moisture resistance test in the reflective mirror of Comparative Example 1.

本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば以下の通りである。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

〔反射鏡の構成〕
図1は、本発明の実施の一形態に係るアルミニウム表面反射鏡(以下、反射鏡とも称する)の概略の構成を示す断面図である。本実施形態の反射鏡は、樹脂基板1上に、密着層2、反射層3、誘電体層4をこの順で積層して構成されている。本実施形態では、反射層3は、アルミニウム膜で構成されている。
[Configuration of reflector]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an aluminum surface reflecting mirror (hereinafter also referred to as a reflecting mirror) according to an embodiment of the present invention. The reflecting mirror of this embodiment is configured by laminating an adhesion layer 2, a reflecting layer 3, and a dielectric layer 4 in this order on a resin substrate 1. In the present embodiment, the reflective layer 3 is made of an aluminum film.

樹脂基板1は、例えばポリカーボネート(PC)、シクロオレフィンポリマー樹脂、環状オレフィン樹脂などの樹脂材料を用いたプラスチック基板で構成されている。   The resin substrate 1 is composed of a plastic substrate using a resin material such as polycarbonate (PC), cycloolefin polymer resin, or cyclic olefin resin.

密着層2は、2層からなり、樹脂基板1側から、第1の層2a、第2の層2bをこの順で積層して構成されている。第1の層2aは、酸化セリウム膜で構成されており、第2の層2bは、酸化チタンと酸化プラセオジムとの混合物からなる層で構成されている。   The adhesion layer 2 includes two layers, and is configured by laminating a first layer 2a and a second layer 2b in this order from the resin substrate 1 side. The first layer 2a is composed of a cerium oxide film, and the second layer 2b is composed of a layer made of a mixture of titanium oxide and praseodymium oxide.

誘電体層4は、低屈折率層と高屈折率層とを積層した誘電体多層膜で構成されている。ここで、低屈折率層の屈折率は、1.35〜1.60であり、高屈折率層は低屈折率層よりも高い屈折率を有する。本実施形態では、誘電体層4は、3層からなり、樹脂基板1側から、二酸化珪素を含有する第1の低屈折率層4a(第1のL層)、酸化チタンを含有する高屈折率層4b(H層)、二酸化珪素を含有する第2の低屈折率層4c(第2のL層)をこの順で積層して構成されている。なお、高屈折率層は、酸化チタンを含有する層以外に、酸化ジルコニウムからなる層で構成されてもよいし、酸化タンタルからなる層で構成されてもよい。   The dielectric layer 4 is composed of a dielectric multilayer film in which a low refractive index layer and a high refractive index layer are laminated. Here, the refractive index of the low refractive index layer is 1.35 to 1.60, and the high refractive index layer has a higher refractive index than the low refractive index layer. In the present embodiment, the dielectric layer 4 is composed of three layers, and from the resin substrate 1 side, the first low refractive index layer 4a (first L layer) containing silicon dioxide and the high refractive index containing titanium oxide. The refractive index layer 4b (H layer) and the second low refractive index layer 4c (second L layer) containing silicon dioxide are laminated in this order. In addition to the layer containing titanium oxide, the high refractive index layer may be composed of a layer composed of zirconium oxide or a layer composed of tantalum oxide.

なお、二酸化珪素を含有する低屈折率層は、二酸化珪素のみを用いて形成される層であってもよいし、二酸化珪素と他の材料(例えば酸化アルミニウム)との混合物を用いて形成される層であってもよい。また、酸化チタンを含有する高屈折率層は、酸化チタンのみを用いて形成される層であってもよいし、酸化チタンと他の材料(例えば酸化ランタン)との混合物を用いて形成される層であってもよい。   Note that the low refractive index layer containing silicon dioxide may be a layer formed using only silicon dioxide, or formed using a mixture of silicon dioxide and another material (for example, aluminum oxide). It may be a layer. Further, the high refractive index layer containing titanium oxide may be a layer formed using only titanium oxide, or formed using a mixture of titanium oxide and another material (for example, lanthanum oxide). It may be a layer.

密着層2の第1の層2aとして酸化セリウム膜を樹脂基板1上に形成することにより、樹脂基板1自体の吸水に起因する樹脂基板1と反射層3との密着性の低下を抑える効果と、樹脂基板1から反射層3への水分の浸透を抑える効果とを期待できる。この結果、高温多湿環境下において、樹脂基板1と樹脂基板1上に形成される多層膜(反射層3、誘電体層4)との剥離を抑え、水分による反射層3の機能的劣化(反射率の低下)を抑えることができる。   By forming a cerium oxide film on the resin substrate 1 as the first layer 2a of the adhesion layer 2, an effect of suppressing a decrease in adhesion between the resin substrate 1 and the reflective layer 3 due to water absorption of the resin substrate 1 itself; The effect of suppressing the penetration of moisture from the resin substrate 1 to the reflective layer 3 can be expected. As a result, in a high temperature and high humidity environment, peeling between the resin substrate 1 and the multilayer film (the reflective layer 3 and the dielectric layer 4) formed on the resin substrate 1 is suppressed, and the functional degradation (reflection) of the reflective layer 3 due to moisture is suppressed. (Decrease in rate) can be suppressed.

また、密着層2の第2の層2bとして、酸化チタンと酸化プラセオジムとの混合物からなる層を形成することにより、樹脂基板1側からの水分の浸透を抑えて反射層3の機能的劣化を抑える効果と、高温環境下でのクラック発生を低減する効果と、後述する耐湿性試験、耐熱性試験、耐光性試験などの耐環境試験において、樹脂基板1と反射層3との密着力低下を抑える効果とを期待できる。   In addition, by forming a layer made of a mixture of titanium oxide and praseodymium oxide as the second layer 2b of the adhesion layer 2, the penetration of moisture from the resin substrate 1 side is suppressed and the functional deterioration of the reflective layer 3 is reduced. In the effect of suppressing, the effect of reducing the occurrence of cracks in a high temperature environment, and the environmental resistance test such as a moisture resistance test, a heat resistance test, and a light resistance test described later, the adhesion strength between the resin substrate 1 and the reflective layer 3 is reduced. We can expect the effect to suppress.

また、反射層3上に誘電体層4が形成されているので、外部から反射層3に水分や硫黄分などが侵入するのを防ぐことができ、水分や硫黄分による反射層3の機能的劣化を防止できる。また、外的要因によって反射層3に傷が付くのを誘電体層4によって防ぐことができ、機械的強度を向上させる効果も得られる。   Further, since the dielectric layer 4 is formed on the reflective layer 3, it is possible to prevent moisture and sulfur from entering the reflective layer 3 from the outside, and the functional of the reflective layer 3 due to moisture and sulfur. Deterioration can be prevented. Further, the dielectric layer 4 can prevent the reflective layer 3 from being damaged by an external factor, and the effect of improving the mechanical strength can also be obtained.

したがって、以上のように、樹脂基板1と反射層3との間に2層からなる密着層2を設ける構成と、反射層3上に誘電体層4を形成する構成とを複合した膜構成により、耐湿性、耐熱性、耐光性などの耐環境性が良好な反射鏡を実現することができる。これにより、例えば車載用途など、反射鏡の使用環境が厳しい状況下でも、反射鏡を構成する膜の機械的劣化(剥離、クラック)や反射率低下などの機能的劣化を抑えることができる。   Therefore, as described above, a film structure in which the structure in which the adhesive layer 2 including two layers is provided between the resin substrate 1 and the reflective layer 3 and the structure in which the dielectric layer 4 is formed on the reflective layer 3 is combined. In addition, it is possible to realize a reflecting mirror having good environmental resistance such as moisture resistance, heat resistance, and light resistance. Thereby, for example, even when the usage environment of the reflecting mirror is severe, such as in-vehicle use, it is possible to suppress functional deterioration such as mechanical deterioration (peeling, cracking) and reflectance reduction of the film constituting the reflecting mirror.

特に、誘電体層4を低屈折率層と高屈折率層とを交互に積層した誘電体多層膜で構成することにより、増反射効果を得ることができ、反射鏡としての機能をさらに向上させることができる。つまり、使用環境が厳しい状況下でも、反射率の低下を確実に回避できる。   In particular, when the dielectric layer 4 is composed of a dielectric multilayer film in which a low refractive index layer and a high refractive index layer are alternately laminated, an increased reflection effect can be obtained, and the function as a reflecting mirror is further improved. be able to. That is, it is possible to reliably avoid a decrease in reflectance even in a severe environment.

また、以下に示す好ましい条件で各層を形成することにより、後述する耐湿性試験、耐熱性試験、耐光性試験後、420nm〜700nmの可視光領域における平均反射率90%以上を確実に実現することができる。   In addition, by forming each layer under the preferable conditions shown below, after the moisture resistance test, heat resistance test, and light resistance test described later, an average reflectance of 90% or more in the visible light region of 420 nm to 700 nm can be reliably realized. Can do.

〔各層の好ましい条件について〕
密着層2の第1の層2aとしての酸化セリウム膜は、水分の浸透を防ぎ密着性を向上させる観点から、5nm以上の物理膜厚を有していることが好ましく、20nm以上の物理膜厚を有していることがより好ましい。また、第1の層2aとしての酸化セリウム膜は、膜割れや膜浮きを防止する観点から、150nm以下の物理膜厚を有していることが好ましく、特に、物理膜厚が70nm以下であれば、高温環境下でのクラックを防止する効果が高まるのでより好ましい。
[Preferred conditions for each layer]
The cerium oxide film as the first layer 2a of the adhesion layer 2 preferably has a physical film thickness of 5 nm or more, and a physical film thickness of 20 nm or more from the viewpoint of preventing moisture penetration and improving adhesion. It is more preferable to have. Further, the cerium oxide film as the first layer 2a preferably has a physical film thickness of 150 nm or less from the viewpoint of preventing film cracking and film floating, and in particular, if the physical film thickness is 70 nm or less. It is more preferable because the effect of preventing cracks in a high temperature environment is enhanced.

また、密着層2の第2の層2b、すなわち、酸化チタンと酸化プラセオジムとの混合物からなる層は、水分の浸透を防ぎ密着性を向上させる観点から、5nm以上の物理膜厚を有していることが好ましく、特に、物理膜厚が18nm以上であれば、高温多湿環境下における密着性が向上し、信頼性が向上するためより好ましい。また、上記混合物からなる第2の層2bは、膜割れや膜浮きを防止する観点から、40nm以下の物理膜厚を有していることが好ましく、28nm以下の物理膜厚を有していることがより好ましい。また、IAD(Ion Assist Deposition)法を用いる場合、第2の層2bの物理膜厚が15nm以上25nm以下であれば、特に高温環境下におけるクラック防止効果と、高温多湿環境下における密着力低下の防止効果とを顕著に得ることができるため、より好ましい。   Further, the second layer 2b of the adhesion layer 2, that is, a layer made of a mixture of titanium oxide and praseodymium oxide has a physical film thickness of 5 nm or more from the viewpoint of preventing moisture penetration and improving adhesion. In particular, a physical film thickness of 18 nm or more is more preferable because adhesion in a high-temperature and high-humidity environment is improved and reliability is improved. Further, the second layer 2b made of the above mixture preferably has a physical film thickness of 40 nm or less, and has a physical film thickness of 28 nm or less, from the viewpoint of preventing film cracking and film floating. It is more preferable. In addition, when using the IAD (Ion Assist Deposition) method, if the physical thickness of the second layer 2b is 15 nm or more and 25 nm or less, the crack prevention effect in a high temperature environment and the decrease in adhesion in a high temperature and humidity environment are caused. Since the prevention effect can be obtained remarkably, it is more preferable.

反射層3としてのアルミニウム膜は、高い反射率を得るための観点から、40nm以上の物理膜厚を有していることが好ましく、50nm以上の物理膜厚を有していることがより好ましい。また、反射層3としてのアルミニウム膜は、膜割れや膜浮きを防止する観点から、200nm以下の物理膜厚を有していることが好ましく、特に、物理膜厚が80nm以下であれば、耐熱環境下においてクラックの発生を抑えることができ、信頼性が向上するため、より好ましい。   From the viewpoint of obtaining a high reflectance, the aluminum film as the reflective layer 3 preferably has a physical film thickness of 40 nm or more, and more preferably has a physical film thickness of 50 nm or more. In addition, the aluminum film as the reflective layer 3 preferably has a physical film thickness of 200 nm or less from the viewpoint of preventing film cracking and film floating. In particular, if the physical film thickness is 80 nm or less, the aluminum film It is more preferable because the occurrence of cracks under the environment can be suppressed and the reliability is improved.

誘電体層4の第1低屈折率層4aおよび第2低屈折率層4cは、酸素を導入せずに形成される二酸化珪素膜であることが好ましい。その理由は、真空槽内に酸素を導入せずに二酸化珪素膜を形成すると、耐熱性能が向上するためである。また、高屈折率層4bは、機械的耐性(機械的強度)が向上する点から、特に、酸化チタンと酸化ランタンとの混合物で構成されることが好ましい。   The first low refractive index layer 4a and the second low refractive index layer 4c of the dielectric layer 4 are preferably silicon dioxide films formed without introducing oxygen. The reason is that when the silicon dioxide film is formed without introducing oxygen into the vacuum chamber, the heat resistance performance is improved. The high refractive index layer 4b is particularly preferably composed of a mixture of titanium oxide and lanthanum oxide from the viewpoint of improving mechanical resistance (mechanical strength).

誘電体層4は、基準波長λが500nmであるときに、光学膜厚を4nd/λ(n:屈折率、d:物理膜厚(nm))に対するものとして0.1〜4とすることが好ましく、優れた反射鏡を形成する場合は、増反射層として多層構造にすることが好ましい。特に、3層構造で増反射層を形成する場合においては、樹脂基板側から順に、第1の低屈折率層の光学膜厚を1、高屈折率層の光学膜厚を1、第2の低屈折率層の光学膜厚を0.3とすることが好ましい。本実施形態では、誘電体層4を3層構造とし、各層を上記の光学膜厚にすることで、増反射層としての効果が顕著に現れるものとなっている。   When the reference wavelength λ is 500 nm, the dielectric layer 4 has an optical film thickness of 0.1 to 4 with respect to 4 nd / λ (n: refractive index, d: physical film thickness (nm)). Preferably, when an excellent reflecting mirror is formed, it is preferable to form a multilayer structure as the increased reflection layer. In particular, in the case of forming the increased reflection layer with a three-layer structure, the optical film thickness of the first low refractive index layer is 1, the optical film thickness of the high refractive index layer is 1, and the second The optical film thickness of the low refractive index layer is preferably 0.3. In the present embodiment, the dielectric layer 4 has a three-layer structure, and each layer has the above-described optical film thickness, so that the effect as an increased reflection layer appears remarkably.

上述した密着層2、反射層3および誘電体層4の形成方法については、真空蒸着法やスパッタリング法、化学気相成長法など、公知の形成方法を用いることができる。特に、IAD(Ion Assist Deposition )法を用いると、より膜が緻密となり、耐環境性の向上が見込まれるため、より好ましい。   As a method for forming the adhesion layer 2, the reflective layer 3, and the dielectric layer 4 described above, a known method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, a chemical vapor deposition method, or the like can be used. In particular, the use of an IAD (Ion Assist Deposition) method is more preferable because the film becomes denser and an improvement in environmental resistance is expected.

〔実施例および比較例について〕
次に、反射鏡の実施例および比較例について、実施例1〜8、比較例1〜13として説明する。
[Examples and Comparative Examples]
Next, examples and comparative examples of the reflecting mirror will be described as Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 13.

(実施例1)
まず、ポリカーボネートからなる樹脂基板1上に、密着層2の第1の層2aとして、物理膜厚30nmの酸化セリウム膜をIAD法によって形成し、続いて、酸化チタンと酸化プラセオジムの混合物からなる蒸着材料であるOH−10(キヤノンオプトロン社製)を用い、IAD法によって物理膜厚20nmの第2の層2bを形成した。
(Example 1)
First, a cerium oxide film having a physical thickness of 30 nm is formed on the resin substrate 1 made of polycarbonate as the first layer 2a of the adhesion layer 2 by the IAD method, and subsequently vapor deposition made of a mixture of titanium oxide and praseodymium oxide. A second layer 2b having a physical film thickness of 20 nm was formed by IAD method using OH-10 (manufactured by Canon Optron) as a material.

次に、このような多層膜からなる密着層2上に、反射層3として、アルミニウム材料を用いた抵抗加熱蒸着により、物理膜厚70nmのアルミニウム膜を形成した。そして、反射層3上に、増反射効果を有する誘電体層4の誘電体多層膜を電子ビーム蒸着により形成した。具体的には、誘電体層4の第1の低屈折率層4aとして、物理膜厚88nmの二酸化珪素膜を形成し、続いて、メルク社製の蒸着材料であるH4を用いて物理膜厚65nmの高屈折率層4bを形成し、さらにその上に第2の低屈折率層4cとして物理膜厚26nmの二酸化珪素膜を形成した。なお、H4は、酸化チタンと酸化ランタンとの混合物で構成された材料である。なお、実施例1では、第1の低屈折率層4aおよび第2の低屈折率層4cの屈折率は1.46であり、高屈折率層4bの屈折率は1.90である。   Next, an aluminum film having a physical thickness of 70 nm was formed as the reflective layer 3 on the adhesion layer 2 formed of such a multilayer film by resistance heating vapor deposition using an aluminum material. Then, a dielectric multilayer film of the dielectric layer 4 having the effect of increasing reflection was formed on the reflective layer 3 by electron beam evaporation. Specifically, a silicon dioxide film having a physical film thickness of 88 nm is formed as the first low refractive index layer 4a of the dielectric layer 4, and subsequently, the physical film thickness is formed using H4 which is a vapor deposition material manufactured by Merck. A 65 nm high refractive index layer 4b was formed, and a silicon dioxide film having a physical thickness of 26 nm was further formed thereon as a second low refractive index layer 4c. H4 is a material composed of a mixture of titanium oxide and lanthanum oxide. In Example 1, the refractive index of the first low refractive index layer 4a and the second low refractive index layer 4c is 1.46, and the refractive index of the high refractive index layer 4b is 1.90.

(実施例2)
樹脂基板1として、シクロオレフィンポリマー樹脂であるゼオノア(登録商標;日本ゼオン株式会社)を用いた以外は、実施例1と同じ条件で反射鏡を作製した。
(Example 2)
A reflective mirror was produced under the same conditions as in Example 1 except that ZEONOR (registered trademark; ZEON CORPORATION), which is a cycloolefin polymer resin, was used as the resin substrate 1.

(実施例3)
樹脂基板1として、環状オレフィン樹脂であるArton(登録商標;JSR株式会社)を用いた以外は、実施例1と同じ条件で反射鏡を作製した。
(Example 3)
A reflecting mirror was produced under the same conditions as in Example 1 except that Arton (registered trademark; JSR Corporation), which is a cyclic olefin resin, was used as the resin substrate 1.

(実施例4)
密着層2の第1の層2a(酸化セリウム膜、物理膜厚30nm)を電子ビーム蒸着によって形成し、第2の層2b(OH−10、物理膜厚23nm)を電子ビーム蒸着によって形成した以外は、実施例1と同じ条件で反射鏡を作製した。
Example 4
The first layer 2a (cerium oxide film, physical film thickness 30 nm) of the adhesion layer 2 is formed by electron beam evaporation, and the second layer 2b (OH-10, physical film thickness 23 nm) is formed by electron beam evaporation. Produced a reflecting mirror under the same conditions as in Example 1.

(実施例5)
反射層3を、アルミニウム材料を用いた電子ビーム蒸着によって形成した以外は、実施例1と同じ条件で反射鏡を作製した。
(Example 5)
A reflective mirror was produced under the same conditions as in Example 1 except that the reflective layer 3 was formed by electron beam evaporation using an aluminum material.

(実施例6)
誘電体層4の第1の低屈折率層4aおよび第2の低屈折率層4cを、メルク社製の蒸着材料であるL5を用いて形成した以外は、実施例1と同じ条件で反射鏡を作製した。なお、L5は、二酸化珪素と酸化アルミニウムとの混合物で構成された材料である。実施例6では、第1の低屈折率層4aおよび第2の低屈折率層4cの屈折率は1.47である。
(Example 6)
Reflective mirror under the same conditions as in Example 1 except that the first low refractive index layer 4a and the second low refractive index layer 4c of the dielectric layer 4 are formed using L5 which is a vapor deposition material manufactured by Merck. Was made. L5 is a material composed of a mixture of silicon dioxide and aluminum oxide. In Example 6, the refractive index of the first low refractive index layer 4a and the second low refractive index layer 4c is 1.47.

(実施例7)
誘電体層4の高屈折率層4bを、物理膜厚60nmの酸化タンタル(Ta25)で形成した以外は、実施例1と同じ条件で反射鏡を作製した。実施例7では、高屈折率層4bの屈折率は2.05である。
(Example 7)
A reflecting mirror was produced under the same conditions as in Example 1 except that the high refractive index layer 4b of the dielectric layer 4 was formed of tantalum oxide (Ta 2 O 5 ) having a physical thickness of 60 nm. In Example 7, the refractive index of the high refractive index layer 4b is 2.05.

(実施例8)
誘電体層4の高屈折率層4bを、物理膜厚65nmの酸化ジルコニウム(ZrO2)で形成した以外は、実施例1と同じ条件で反射鏡を作製した。実施例8では、高屈折率層4bの屈折率は1.90である。
(Example 8)
A reflecting mirror was produced under the same conditions as in Example 1 except that the high refractive index layer 4b of the dielectric layer 4 was formed of zirconium oxide (ZrO 2 ) having a physical film thickness of 65 nm. In Example 8, the refractive index of the high refractive index layer 4b is 1.90.

(比較例1)
特許文献3の膜構成を参考にして、ポリカーボネートからなる樹脂基板上に、密着層として、物理膜厚50nmの一酸化珪素膜を形成し、その密着層の上に、アルミニウム材料を用いた電子ビーム蒸着によって反射層を形成した。それ以外の膜構成については、実施例1と同じである。
(Comparative Example 1)
With reference to the film configuration of Patent Document 3, a silicon monoxide film having a physical thickness of 50 nm is formed as an adhesion layer on a resin substrate made of polycarbonate, and an electron beam using an aluminum material is formed on the adhesion layer. A reflective layer was formed by vapor deposition. Other film configurations are the same as those in the first embodiment.

(比較例2)
特許文献4の膜構成を参考にして、ポリカーボネートからなる樹脂基板上に、密着層として、物理膜厚11nmの酸化アルミニウム膜、物理膜厚5nmのクロム膜、物理膜厚22nmの銅膜をこの順で形成した。密着層以外の膜構成については、比較例1と同じである。
(Comparative Example 2)
With reference to the film configuration of Patent Document 4, an aluminum oxide film having a physical film thickness of 11 nm, a chromium film having a physical film thickness of 5 nm, and a copper film having a physical film thickness of 22 nm are arranged in this order on a resin substrate made of polycarbonate. Formed with. The film configuration other than the adhesion layer is the same as in Comparative Example 1.

(比較例3)
特許文献5の膜構成を参考にして、ポリカーボネートからなる樹脂基板上に、密着層として、物理膜厚50nmの一酸化珪素膜、物理膜厚5nmのクロム膜をこの順で形成した。密着層以外の膜構成については、比較例1と同じである。
(Comparative Example 3)
With reference to the film configuration of Patent Document 5, a silicon monoxide film having a physical film thickness of 50 nm and a chromium film having a physical film thickness of 5 nm were formed in this order as an adhesion layer on a resin substrate made of polycarbonate. The film configuration other than the adhesion layer is the same as in Comparative Example 1.

(比較例4)
ポリカーボネートからなる樹脂基板上に、OH−10を用いてIAD法によって物理膜厚20nmの密着層を形成した。密着層以外の膜構成については、実施例1と同じである。
(Comparative Example 4)
An adhesion layer having a physical thickness of 20 nm was formed on a resin substrate made of polycarbonate by IAD method using OH-10. The film configuration other than the adhesion layer is the same as that of the first embodiment.

(比較例5)
樹脂基板としてゼオノアを用いた以外は、比較例4と同じである。
(Comparative Example 5)
The same as Comparative Example 4 except that ZEONOR was used as the resin substrate.

(比較例6)
樹脂基板としてArtonを用いた以外は、比較例4と同じである。
(Comparative Example 6)
The same as Comparative Example 4 except that Arton was used as the resin substrate.

(比較例7)
ポリカーボネートからなる樹脂基板上に、密着層の第1の層として物理膜厚20nmの酸化アルミニウム(Al23)膜を形成し、続いて、OH−10を用い、IAD法によって物理膜厚20nmの第2の層を形成した。密着層以外の膜構成については、実施例1と同じである。
(Comparative Example 7)
On the resin substrate made of polycarbonate, an aluminum oxide (Al 2 O 3 ) film having a physical thickness of 20 nm is formed as the first layer of the adhesion layer, and subsequently, the physical film thickness is 20 nm by IAD method using OH-10. A second layer of was formed. The film configuration other than the adhesion layer is the same as that of the first embodiment.

(比較例8)
密着層の第1の層として物理膜厚20nmの酸化ジルコニウム(ZrO2)膜を形成した以外は、比較例7と同じである。
(Comparative Example 8)
The same as Comparative Example 7, except that a zirconium oxide (ZrO 2 ) film having a physical thickness of 20 nm was formed as the first layer of the adhesion layer.

(比較例9)
密着層の第1の層として物理膜厚20nmの酸化イットリウム(Y23)膜を形成した以外は、比較例7と同じである。
(Comparative Example 9)
The same as Comparative Example 7, except that an yttrium oxide (Y 2 O 3 ) film having a physical thickness of 20 nm was formed as the first layer of the adhesion layer.

(比較例10)
密着層の第1の層として物理膜厚20nmの二酸化珪素(SiO2)膜をIAD法によって形成した以外は、比較例7と同じである。
(Comparative Example 10)
The same as Comparative Example 7, except that a silicon dioxide (SiO 2 ) film having a physical thickness of 20 nm was formed by the IAD method as the first layer of the adhesion layer.

(比較例11)
ポリカーボネートからなる樹脂基板上に、密着層として、OH−10を用いてIAD法によって物理膜厚20nmの第1の層を形成し、続いて、第2の層として、物理膜厚20nmの二酸化珪素(SiO2)膜をIAD法によって形成した。密着層以外の膜構成については、実施例1と同じである。
(Comparative Example 11)
On the resin substrate made of polycarbonate, a first layer having a physical film thickness of 20 nm is formed by IAD method using OH-10 as an adhesion layer, and subsequently, silicon dioxide having a physical film thickness of 20 nm is formed as the second layer. A (SiO 2 ) film was formed by the IAD method. The film configuration other than the adhesion layer is the same as that of the first embodiment.

(比較例12)
ポリカーボネートからなる樹脂基板上に、密着層の第1の層として物理膜厚30nmの酸化セリウム膜をIAD法によって形成し、続いて、OH−10を用いてIAD法によって物理膜厚20nmの第2の層を形成し、さらに、第3の層として、物理膜厚20nmの酸化セリウム膜をIAD法によって形成した。密着層以外の膜構成については、実施例1と同じである。
(Comparative Example 12)
A cerium oxide film having a physical thickness of 30 nm is formed as a first layer of the adhesion layer on the resin substrate made of polycarbonate by the IAD method, and subsequently, a second film having a physical thickness of 20 nm is formed by the IAD method using OH-10. Further, as a third layer, a cerium oxide film having a physical thickness of 20 nm was formed by the IAD method. The film configuration other than the adhesion layer is the same as that of the first embodiment.

(比較例13)
ポリカーボネートからなる樹脂基板上に、密着層の第1の層として物理膜厚30nmの酸化セリウム膜をIAD法によって形成し、続いて、第2の層として物理膜厚100nmの酸化アルミニウム膜(Al2x(x=1〜3))を形成し、さらに、OH−10を用いてIAD法によって物理膜厚20nmの第3の層を形成した。密着層以外の膜構成については、実施例1と同じである。
(Comparative Example 13)
A cerium oxide film having a physical film thickness of 30 nm is formed on the resin substrate made of polycarbonate by the IAD method as a first layer of the adhesion layer, and then an aluminum oxide film (Al 2 film having a physical film thickness of 100 nm is formed as the second layer. O x (x = 1 to 3) was formed, and a third layer having a physical thickness of 20 nm was formed by IAD using OH-10. The film configuration other than the adhesion layer is the same as that of the first embodiment.

図2は、実施例1〜5の反射鏡について、図3は、実施例6〜8の反射鏡について、図4は、比較例1〜5の反射鏡について、図5は、比較例6〜10の反射鏡について、図6は、比較例11〜13の反射鏡について、膜構成および環境試験の結果を示す説明図である。   2 shows the reflecting mirrors of Examples 1 to 5, FIG. 3 shows the reflecting mirrors of Examples 6 to 8, FIG. 4 shows the reflecting mirrors of Comparative Examples 1 to 5, and FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the film configuration and the results of the environmental test for the reflecting mirrors of Comparative Examples 11 to 13.

図2〜図6において、“SiO2”の表記は、真空槽内に酸素導入を行わずに形成したSiO2膜であることを示す。“H4”は、メルク社製の蒸着材料である、酸化チタンと酸化ランタンとの混合物で構成された材料によって形成した膜であることを示す。“L5”は、メルク社製の蒸着材料である、二酸化珪素と酸化アルミニウムとの混合物で構成された材料によって形成した膜であることを示す。“−EB”の表記は、電子ビーム蒸着によって形成した膜であることを示し、“−RH”の表記は、抵抗加熱蒸着によって形成した膜であることを示し、“−IAD”は、IAD法を用いて形成した膜であることを示す。“AL(O2)”の表記は、蒸着材料として酸化アルミニウムではなくアルミニウムを用い、酸素雰囲気中のアルミニウム蒸着によって形成された酸化アルミニウム膜を意味する。基板材料である“PC”は、ポリカーボネートを示す。“OH−10”は、OH−10を用いて形成された層であって、酸化チタンと酸化プラセオジムの混合物からなる層を示す。以下、OH−10と記載すれば、蒸着材料と明記しない限り、OH−10を用いて形成された層自体を指すものとする。 2 to 6, the notation “SiO 2 ” indicates that the SiO 2 film is formed without introducing oxygen into the vacuum chamber. “H4” indicates a film formed of a material composed of a mixture of titanium oxide and lanthanum oxide, which is a vapor deposition material manufactured by Merck. “L5” indicates a film formed of a material made of a mixture of silicon dioxide and aluminum oxide, which is a vapor deposition material manufactured by Merck. The notation “−EB” indicates that the film is formed by electron beam evaporation, the notation “−RH” indicates that the film is formed by resistance heating evaporation, and “−IAD” indicates the IAD method. It shows that the film is formed using The notation “AL (O 2 )” means an aluminum oxide film formed by aluminum vapor deposition in an oxygen atmosphere using aluminum instead of aluminum oxide as a vapor deposition material. “PC” as a substrate material indicates polycarbonate. “OH-10” is a layer formed using OH-10, and is a layer made of a mixture of titanium oxide and praseodymium oxide. Hereinafter, the term “OH-10” refers to a layer formed using OH-10 unless otherwise specified as an evaporation material.

上記の環境試験としては、耐湿性(耐高温多湿性)試験、耐熱性試験、耐光性試験(フェードメータ試験)を行った。耐湿性試験では、85℃85%RHの雰囲気下に反射鏡を500時間放置し、外観の評価と、テープによる評価とを行った。外観の評価は、目視による欠陥の有無を観察して行った。なお、上記の欠陥には、傷、ピンホール、部分的なクラック、膜浮き、白濁等の膜の劣化を意味するものが含まれる。テープによる評価は、セロハンテープ(ニチバン製Lパック)を指の腹で膜に密着させた後、セロハンテープを剥がしたときの膜の密着性(剥がれの程度)を観察して行った。   As the environmental test, a moisture resistance (high temperature and humidity resistance) test, a heat resistance test, and a light resistance test (fade meter test) were performed. In the moisture resistance test, the reflecting mirror was left in an atmosphere of 85 ° C. and 85% RH for 500 hours, and the appearance and tape were evaluated. The appearance was evaluated by observing the presence or absence of visual defects. The above-mentioned defects include those that mean film deterioration such as scratches, pinholes, partial cracks, film floating, and cloudiness. Evaluation with a tape was performed by observing the adhesiveness (degree of peeling) of the cellophane tape when the cellophane tape was peeled off after the cellophane tape (Nichiban L-pack) was adhered to the membrane with the belly of the finger.

耐熱性試験では、115℃の雰囲気下に反射鏡を500時間放置し、耐湿性試験と同様に、外観の評価と、テープによる評価とを行った。耐光性試験では、フェードメータ内に反射鏡を500時間放置し、耐湿性試験と同様に、外観の評価と、テープによる評価とを行った。なお、フェードメータ内では、片面放射照度500±100W/m2の紫外線ロングライフカーボンアーク灯を光源として用い、63±3℃内の試験機の中で、光源から25cmの距離に試料(反射鏡)を正対させて設置し、紫外線を照射した。 In the heat resistance test, the reflector was left in an atmosphere at 115 ° C. for 500 hours, and the appearance and tape were evaluated in the same manner as in the humidity resistance test. In the light resistance test, the reflecting mirror was left in the fade meter for 500 hours, and the appearance and tape were evaluated in the same manner as the humidity resistance test. In the fade meter, a UV long life carbon arc lamp with a single-sided irradiance of 500 ± 100 W / m 2 was used as the light source, and the sample (reflecting mirror) was placed at a distance of 25 cm from the light source in a testing machine within 63 ± 3 ° C. ) Were placed facing each other and irradiated with ultraviolet rays.

また、上記の各試験の前後で反射率の評価も行った。反射率の評価は、日立分光光度計U−4100を用い、420nm〜700nmの可視光領域において、30度入射における反射率を測定して行った。   The reflectance was also evaluated before and after each of the above tests. The reflectivity was evaluated by measuring the reflectivity at 30 ° incidence in a visible light region of 420 nm to 700 nm using a Hitachi spectrophotometer U-4100.

図2〜図6の各試験での外観の評価において、“◎”は、外観上欠陥がなく良好であることを示し、“○”は、良好であるが注視すると確認できる程度の部分的な欠陥があることを示し、“×”は、明らかな欠陥があることを示す。また、テープによる評価において、“◎”は、テープによる剥離がなく良好であることを示し、“○”は、良好だが注視すると確認できる程度の微小な剥離があることを示し、“×”は、完全なる膜の剥離があることを示す。   In the evaluation of the appearance in each test of FIG. 2 to FIG. 6, “◎” indicates that there is no defect in appearance, and “◯” indicates that it is good but can be confirmed by gazing. It indicates that there is a defect, and “x” indicates that there is an obvious defect. In the evaluation by tape, “◎” indicates that there is no peeling by tape and is good, “◯” indicates that there is fine peeling that is good but can be confirmed by gazing, and “×” indicates , Indicating complete film delamination.

さらに、反射率の評価において、“◎”は、どの環境試験後についても、420nm〜700nmの可視光領域における平均反射率が90%以上であることを示し、“×”は、3つの環境試験後の少なくともいずれかに、上記の平均反射率が90%を下回る結果となったものがあることを示す。   Furthermore, in the evaluation of reflectance, ““ ”indicates that the average reflectance in the visible light region of 420 nm to 700 nm is 90% or more after any environmental test, and“ × ”indicates three environmental tests. It is indicated that at least one of the latter results in the above average reflectance being less than 90%.

比較例1〜3では、全て、高温多湿環境下において膜の密着性が低下していることがわかる。また、比較例4〜6より、OH−10は高温環境には比較的強いが、高温多湿環境において膜浮きなどの欠陥が発生していることがわかる。これは、密着層がOH−10の1層のみで構成される場合は、反射層と樹脂基板との密着力が弱いためであると考えられる。   It can be seen that in Comparative Examples 1 to 3, the adhesion of the film is lowered in a high-temperature and high-humidity environment. From Comparative Examples 4 to 6, it can be seen that OH-10 is relatively strong in a high temperature environment, but defects such as film floating occur in a high temperature and high humidity environment. This is considered to be because the adhesion between the reflective layer and the resin substrate is weak when the adhesion layer is composed of only one layer of OH-10.

また、比較例7〜10では、反射層と樹脂基板との密着力を改善するため、密着層のOH−10を第2の層とし、樹脂基板と第2の層との間に第1の層を設けている。しかし、密着層の第1の層が、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化イットリウムまたは二酸化珪素で構成される場合、環境試験下(特に耐湿性試験、耐光性試験)における密着性改善の効果は得られていない。   In Comparative Examples 7 to 10, in order to improve the adhesion between the reflective layer and the resin substrate, OH-10 of the adhesion layer is the second layer, and the first layer is between the resin substrate and the second layer. A layer is provided. However, when the first layer of the adhesion layer is composed of aluminum oxide, zirconium oxide, yttrium oxide or silicon dioxide, the effect of improving adhesion under an environmental test (especially a moisture resistance test and a light resistance test) is obtained. Not.

これに対して、実施例1〜8では、密着層2の第1の層2aが酸化セリウム膜で構成されており、高温多湿環境下における耐久性(耐湿性)および密着性が大幅に向上している。つまり、密着層2の第1の層2aが酸化セリウム膜であることは、高温多湿環境下における耐久性向上と密着性向上に著しい効果があると言える。   On the other hand, in Examples 1-8, the 1st layer 2a of the adhesion layer 2 is comprised with the cerium oxide film | membrane, and durability (humidity resistance) and adhesiveness in a high-temperature, high-humidity environment improve significantly. ing. That is, it can be said that the fact that the first layer 2a of the adhesion layer 2 is a cerium oxide film has a remarkable effect in improving durability and adhesion in a high temperature and high humidity environment.

また、比較例11では、耐熱性能を向上させるために二酸化珪素を第2の層として用いているが、OH−10との密着性が不十分である。比較例12、13では、反射層のさらなる密着力向上を狙い、密着層を3層で構成したが、密着力は改善したものの、高温環境下でのクラックを防止できていない。   In Comparative Example 11, silicon dioxide is used as the second layer in order to improve the heat resistance performance, but the adhesion with OH-10 is insufficient. In Comparative Examples 12 and 13, the adhesion layer was composed of three layers with the aim of further improving the adhesion of the reflective layer. However, although the adhesion was improved, cracking in a high temperature environment could not be prevented.

一方、実施例1〜8のように、密着層2を2層で構成し、酸化セリウム膜からなる第1の層2aの上に、OH−10からなる第2の層2bを形成すれば、比較例12、13との比較により、高温環境下でのクラック発生を低減する効果を発揮すると言えるし、比較例7、8との比較により、高温多湿環境下での反射層の密着力低下、高温環境下でのクラックの発生、紫外線による反射層の密着力低下を同時に抑える効果を発揮するとも言える。   On the other hand, as in Examples 1 to 8, if the adhesion layer 2 is composed of two layers and the second layer 2b made of OH-10 is formed on the first layer 2a made of the cerium oxide film, By comparing with Comparative Examples 12 and 13, it can be said that the effect of reducing the occurrence of cracks in a high temperature environment can be demonstrated, and by comparing with Comparative Examples 7 and 8, the adhesion strength of the reflective layer in a high temperature and high humidity environment is reduced. It can be said that the effect of simultaneously suppressing the generation of cracks in a high temperature environment and the decrease in the adhesion of the reflective layer due to ultraviolet rays is exhibited.

また、比較例1〜3のように、密着層に酸化セリウム膜およびOH−10のいずれも含まない場合、可視光領域での平均反射率90%以上を確保できていない。ここで、図7は、実施例1の反射鏡における、各試験前後での波長に対する反射率の変化と、比較例1の反射鏡における、耐湿性試験後の、波長に対する反射率の変化とを示している。同図に示すように、実施例1では、耐熱性試験、耐湿性試験、耐光性試験のいずれを行った後でも、試験前(初期)のものから反射率がほとんど低下しておらず、しかも、420nm〜700nmの可視光領域で平均反射率90%以上を確保できているが、比較例1では、耐湿性試験後、可視光領域で平均反射率90%以上を確保できていない。なお、他の実施例2〜8における反射率の変化についても、実施例1と同様の変化を示すことがわかっている。   Moreover, when neither an cerium oxide film nor OH-10 is included in the adhesion layer as in Comparative Examples 1 to 3, an average reflectance of 90% or more in the visible light region cannot be ensured. Here, FIG. 7 shows the change in the reflectance with respect to the wavelength before and after each test in the reflector of Example 1, and the change in the reflectance with respect to the wavelength after the moisture resistance test in the reflector in Comparative Example 1. Show. As shown in the figure, in Example 1, even after any of the heat resistance test, the moisture resistance test, and the light resistance test, the reflectivity is hardly lowered from that before the test (initial stage). In the visible light region of 420 nm to 700 nm, an average reflectance of 90% or more can be secured, but in Comparative Example 1, after the moisture resistance test, an average reflectance of 90% or more cannot be secured in the visible light region. It is known that the changes in reflectance in the other Examples 2 to 8 show the same change as in Example 1.

以上のことから、本発明の膜構成によれば、耐湿性、耐熱性、耐光性を全て兼ね備えた高い耐久性能を持つ反射鏡を実現することができると言える。そして、例えば車載用途など、使用環境が厳しい状況下でも、膜の剥離やクラック等の機械的劣化、反射率低下などの機能的劣化を抑えることができると言える。特に、密着層2の第1の層2aを酸化セリウム膜で構成し、第2の層2bをOH−10で構成し、これら2層からなる密着層2の上に反射層3と誘電体層4とを順に形成する構成は、高温多湿環境下および高温環境下の両者において性能を維持できる最も好ましい構成であると結論付けることができる。   From the above, it can be said that according to the film configuration of the present invention, it is possible to realize a highly durable reflecting mirror that has all of moisture resistance, heat resistance and light resistance. And it can be said that functional deterioration such as mechanical deterioration such as film peeling and cracking and a decrease in reflectance can be suppressed even under severe conditions such as in-vehicle use. In particular, the first layer 2a of the adhesion layer 2 is composed of a cerium oxide film, the second layer 2b is composed of OH-10, and the reflective layer 3 and the dielectric layer are formed on the adhesion layer 2 composed of these two layers. It can be concluded that the configuration in which 4 is formed in order is the most preferable configuration capable of maintaining performance in both a high temperature and high humidity environment and a high temperature environment.

本発明は、例えば、車載用途で、ルームミラーやヘッドアップディスプレイの照明光学系の反射ミラーなど、耐湿性、耐熱性、耐光性の全てが求められ、厳しい環境下で使用される反射鏡に利用可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used for reflectors that are used in harsh environments, such as in-vehicle applications, which require all of moisture resistance, heat resistance, and light resistance, such as reflection mirrors for illumination optical systems of room mirrors and head-up displays. Is possible.

1 樹脂基板
2 密着層
2a 第1の層
2b 第2の層
3 反射層
4 誘電体層
4a 第1の低屈折率層
4b 高屈折率層
4c 第2の低屈折率層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Resin substrate 2 Adhesion layer 2a 1st layer 2b 2nd layer 3 Reflective layer 4 Dielectric layer 4a 1st low refractive index layer 4b High refractive index layer 4c 2nd low refractive index layer

Claims (2)

樹脂基板上に、密着層、アルミニウム膜からなる反射層、誘電体層をこの順で積層してなり、
前記密着層は、2層で構成されているとともに、前記樹脂基板側から、第1の層、第2の層をこの順で積層してなり、
前記第1の層は、酸化セリウム膜で構成されており、
前記第2の層は、酸化チタンと酸化プラセオジムとの混合物からなる層で構成されていることを特徴とするアルミニウム表面反射鏡。
On the resin substrate, an adhesion layer, a reflective layer made of an aluminum film, and a dielectric layer are laminated in this order,
The adhesion layer is composed of two layers, and the first layer and the second layer are laminated in this order from the resin substrate side,
The first layer is composed of a cerium oxide film,
The aluminum surface reflecting mirror, wherein the second layer is formed of a layer made of a mixture of titanium oxide and praseodymium oxide.
前記誘電体層は、低屈折率層と高屈折率層とを積層した誘電体多層膜で構成されており、
前記低屈折率層は、二酸化珪素を含有する層で構成されており、
前記高屈折率層は、酸化チタンを含有する層、酸化ジルコニウムからなる層、酸化タンタルからなる層のいずれかで構成されていることを特徴とする請求項1に記載のアルミニウム表面反射鏡。
The dielectric layer is composed of a dielectric multilayer film in which a low refractive index layer and a high refractive index layer are laminated,
The low refractive index layer is composed of a layer containing silicon dioxide,
2. The aluminum surface reflecting mirror according to claim 1, wherein the high refractive index layer is formed of any one of a layer containing titanium oxide, a layer made of zirconium oxide, and a layer made of tantalum oxide.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013105917A (en) * 2011-11-14 2013-05-30 Dowa Electronics Materials Co Ltd Semiconductor light-emitting element and manufacturing method of the same
JP2015516670A (en) * 2011-12-14 2015-06-11 ヒョン,ドン−フン Reflector having a reflection pattern for complementing illumination characteristics of an LED package, and LED illumination including the same
WO2021125091A1 (en) * 2019-12-20 2021-06-24 北川工業株式会社 Optical film

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