TWI400487B - 導電性擴散反射膜及其製法 - Google Patents

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Description

導電性擴散反射膜及其製法
本發明係關於一種導電性擴散反射膜及其製法。
多種形式之反射器被用在發光裝置、裝飾性照明號誌板、顯示器及類似者之中。此種反射器之實例包括具有高的可見光反射率之金屬反射器及顯現出白反射之白反射器，且此種反射器以膜、片或板形式被使用。
在這些反射器之中，金屬反射器包括由金屬材料(諸如銀、鋁或不鏽鋼，每一者具有高的可見光反射率)所製成之反射膜。此種金屬反射器被用作汽車頭燈反射器、螢光燈反射器、白熱燈反射器、望遠鏡之反射鏡、太陽能電池之反射鏡、及太陽光濃縮板。具有金屬膜之膜形式或塗覆金屬膜之板形式之此種金屬反射器被供應。物理氣相沉積，諸如氣相沉積或濺鍍常被用來作為形成此種具有金屬膜之膜或金屬膜塗層的方法。
另外，因為此種金屬反射器具有高的反射率及高的導電性，可以使用此種金屬反射器作為反射電極，該反射電極結合反射來自外部之光的功能及電極的功能。例如，在一些反射液晶顯示器中，用於驅動液晶分子之金屬接線及晶體管也作為反射電極。需要類似反射電極之產物的實例包括太陽能電池電極之反射器、電子紙、及電致變色顯示器。
入射於金屬反射器表面上之大多數的可見光全部反射在等於入射角之反射角方向上，且因此鏡反射率(亦即規則反射率)是高的。當反射角偏離此規則反射時，反射率顯著地降低。此外，由於金屬板功能為鏡子之事實，週遭以鏡像反映在金屬反射器之表面。因此，當被用來作為反射電極時，金屬反射器可能是不利的。例如，金屬反射器被用在反射顯示器裝置中。在此情況中，觀者之影像在某些角度上可被反射在螢幕上，因為有由反射器所引起之類似鏡子的反射。此外，在反射是強的角度上發生螢幕之炫光。再者，在某些角度上反射是強的且在其他角度上反射是弱的。因此，因為不均勻之反射，觀者可以察覺螢幕中之變化。對於此種反射裝置而言，與在白紙上所發生之反射(其中鏡子反射率被降低且擴散反射率增加)類似之反射，可以提供均勻且平滑之印像，而非與在鏡子之反射強烈發生處所發生之反射類似的鏡子反射。
另一方面，使用白反射器以作為螢光燈或白熱燈之反射器，其上不發生反射或炫光。例如，特別使用樹脂施加方法、塗覆白顏料方法、燒結陶瓷粉末(諸如硫酸鋇粉末)方法以作為製備此種白反射器之方法。既然此種白反射器係由絕緣體所組成，白反射器無電極功能且不能做為反射電極。若白反射器具有高的導電性，則可以改良影像特性。
另外，使用絕緣的白反射器以作為多種領域中之反射器。例如，在透射液晶顯示器中，使用絕緣白反射器作為背光反射器。通常，使用螢光管、電發光(EL)板或LED燈以作為安置於此種透射液晶顯示器之背面上的背光。用於充分利用來自背光之光的反射器被用在背光之背面。已使用金屬鏡板以作為此反射器，但白反射器之使用也已被建議。例如，日本未審查專利申請案公告2006-335935建議一種具有細緻之氣泡於內部之熱塑性樹脂泡體作為適用於顯示器之光反射器中的反射器。
此外，近來隨著透射液晶顯示器之背光(螢光管)之輸出已增加，背光單元之溫度也已增加。為解決此問題，已需要採用熱發散方法。此種熱發散方法之實例是熱發散效應之改良。例如，日本為審查專利申請案公告2006-258849及2006-123463建議：形成在白顏料膜上之熱發散膜被提供在鋁板表面。另外，作為熱發散方法之其他實例，改良反射器之導熱性也是有效的。通常，在金屬材料中，由自由電子所致之導熱作用是主要的，且因此具有高導電性之材料也具有高的導熱性。因此，若可使用具有高導電性之金屬材料以作為白反射器，則此種白反射器從熱發散方法之觀點視之，也是有效的，因為彼有高的導熱性。
在施加絕緣白塗覆材料至金屬基礎材料的方法中，藉施加絕緣材料於金屬基礎材料，明顯減低導熱作用之效果，雖然使用金屬板以作為金屬基礎材料。因此，較佳不使用此種塗層。另外，導電性白反射器不僅可供顯示器使用，也可供照明、裝飾性照明、具有不規則性於其上之太陽能電池電極及類似者使用。在這些領域中已想要有達成白反射且具有高的導電性之材料。
然而，已知的金屬反射器具有高的導電性，但達成低的擴散反射。另一方面，其上進行塗漆、樹脂塗覆或氧化物粉末塗覆的白反射器可以達成高的擴散反射，但無作為電極之功能，因為此種白反射器係由絕緣體製成。因此，尚難以獲得反射膜及可結合白擴散反射及導電性(低電阻)的反射器。
本發明之目的是要提供一種具有高的導電性及達成高的擴散反射的導電性擴散反射膜；及其製法。
為達成以上目的，本發明之發明人已致力研究且發現：藉由令金屬薄膜成為多孔性，可以獲得具有高的導電性的擴散反射膜。特別地已發現：藉控制構成該薄膜之結晶顆粒的直徑至50奈米或以上及100奈米或以下之間，且形成具有10奈米或以上及800奈米或以下之間隙存在於結晶顆粒間的多孔性結構，可以製造白擴散反射膜，同時維持高的導電性。由於為要形成具有此種多孔性結構之金屬薄膜所進行之致力研究，已發現：藉混合0.05%或以上及30%或以下之氫與大氣於物理氣相沉積作用中，可以形成具有以上多孔性結構之導電性擴散反射膜。
更特別地，依本發明之第一方面，導電性擴散反射膜係由導電性金屬所組成，其中導電性擴散反射膜具有多孔性結構，其中具有50奈米或以上及1,000奈米或以下之平均粒徑的結晶顆粒以平均10奈米或以上及800奈米或以下之間隔被分開地排列。
此導電性擴散反射膜係由導電性金屬組成且具有多孔性結構，其中具有50奈米或以上及1,000奈米或以下之平均粒徑的結晶顆粒以平均10奈米或以上及800奈米或以下之間隔被分開地排列。因此，此導電性擴散反射膜可以具有高的導電性且顯現出高的擴散反射率。
在此導電性擴散反射膜中，每一結晶顆粒較佳係由多個比結晶顆粒更細之微晶所組成。
依此導電性擴散反射膜，每一結晶顆粒係由多個比結晶顆粒更細之微晶所組成，且因此可以獲得令人滿意之擴散反射。
在此導電性擴散反射膜中，導電性擴散反射膜之厚度較佳是50奈米或以上及20微米或以下。
依此導電性擴散反射膜，藉控制此反射膜之厚度於50奈米或以上及20微米或以下，此反射膜可以具有高的導電性，不透光且可顯現出高的擴散反射率。
在此導電性擴散反射膜中，導電性金屬較佳是鋁或鋁合金。
依此導電性擴散反射膜，因為構成此反射膜之導電性金屬是鋁或鋁合金，故可以獲得具有高的導電性之反射膜。
在此導電性擴散反射膜中，此反射膜之電阻較佳是2.7μΩcm或以上及100μΩcm或以下。
依此導電性擴散反射膜，因為反射膜之電阻是2.7μΩcm或以上及100μΩcm或以下，故此反射膜可以顯現出高的導電性。
在此導電性擴散反射膜中，與垂直於膜表面之方向呈-5°入射角入射且呈45°反射角反射之具有550奈米波長的光的反射率B相對於與垂直於膜表面之方向呈-5°入射角入射且呈5°反射角反射之具有550奈米波長的光的反射率A的反射比B/A是0.2或以上及0.6或以下。
此導電性擴散反射膜係由導電性金屬組成且具有多孔性結構，其中具有50奈米或以上及1,000奈米或以下之平均粒徑的結晶顆粒以平均10奈米或以上及800奈米或以下之間隔被分開地排列。因此，反射比B/A是0.2或以上及0.6或以下，且因此可以獲得高的擴散反射率。
在此導電性擴散反射膜中，具有550奈米波長之光的擴散反射率較佳是30%或以上及90%或以下。
此導電性擴散反射膜係由導電性金屬組成且具有多孔性結構，其中具有50奈米或以上及1,000奈米或以下之平均粒徑的結晶顆粒以平均10奈米或以上及800奈米或以下之間隔被分開地排列。因此，具有550奈米波長之光的擴散反射率較佳是30%或以上及90%或以下，且因此可以獲得白擴散反射膜。
依本發明之第二方面，一種由導電性金屬製成且具有多孔性結構之導電性擴散反射膜的製造方法包括：藉由物理氣相沉積，使用含有0.05%或以上及30%或以下之氫的膜沉積氣體及由含有導電性金屬之氣相沉積材料所構成之氣相沉積源，將由氣相沉積材料所製成之膜沉積於基材上之步驟。
依此方法，藉由物理氣相沉積，使用含有0.05%或以上及30%或以下之氫的膜沉積氣體及由含有導電性金屬之氣相沉積材料所構成之氣相沉積源，可將由導電性金屬製成且具有上述多孔性結構之導電性擴散反射膜沉積在基材上。
在此方法中，膜沉積氣體較佳是實質上不含有氧或氮之稀有氣體。
依此方法，藉使用實質上不含有氧或氮之稀有氣體作為膜沉積氣體，可以獲得具有上述多孔性結構之導電性擴散反射膜。
在此方法中，沉積步驟較佳地係在3至100mTorr範圍內之膜沉積氣體壓力下及在2至20W/cm2 範圍內所供應之電力下藉由濺鍍而進行。
依此方法，在3至100mTorr範圍內之膜沉積氣體壓力下及在2至20W/cm2 範圍內所供應之電力下藉由濺鍍，可以沉積導電性擴散反射膜，其具有上述多孔性結構，且結合高的導電性及高的擴散反射率。
本發明之導電性擴散反射膜具有高的導電性及高的擴散反射率。包括此擴散反射膜之反射器可適合地作為反射器電極。
依本發明之方法，可以製造具有高的導電性及高的擴散反射率的導電性擴散反射膜。
[較佳具體表現之描述]
現將詳述本發明之導電性擴散反射膜(下文稱為“本發明之反射膜”)及其製法。
本發明之反射膜具有由導電性金屬所組成之多孔性結構。可被使用之導電性金屬的實例包括鋁、及鋁合金、銀、鈦、鎳、鉻及錳。在這些中，鋁及鋁合金是較佳的，因為此金屬可以形成為具有導電性及多孔性結構之白擴散反射膜。由高的抗腐蝕性及耐熱性觀點而言，鋁合金之實例包括含有合金元素諸如Si、Mg、Mn、Cu、Zn、Fe、Ni、Ti、Pb、或Cr的鋁合金。通常，由合金元素不應影響由多孔性結構形成所引起之擴散反射現象的觀點，及所得反射膜之足夠的電阻及反射率的觀點而言，在鋁合金中所含之合金元素的含量較佳是在約0.01質量%至15.0質量%範圍間。
本發明之反射膜的多孔結構係由具有50奈米或以上及1,000奈米或以下之平均粒徑的結晶顆粒組成。當結晶顆粒之平均粒徑小於50奈米時，在表面上之不規則性過小，且因此擴散反射之效果是低的。另一方面，當結晶顆粒之平均粒徑超過1,000奈米時，在特定方向上之金屬反射增加，藉此引起不均勻之金屬反射。結果，不能發生均勻之擴散反射。結晶顆粒之較佳平均粒徑是100奈米或以上及800奈米或以下。這些結晶顆粒可以具有藉聚集多個較細之微晶(原顆粒)所形成之次級顆粒結構。由達成令人滿意之擴散反射的觀點而言，每一結晶顆粒較佳係由次級顆粒組成，該次級顆粒中聚集約2至10個具有25奈米載以上及75奈米或以下之平均粒徑的細微晶。結晶顆粒及細微晶之形狀不限於球形。結晶顆粒及細微晶是具有實質球形外形之顆粒，其也包括與球形相比在一或二或多方向上被扭曲的不規則外形。其平均粒徑是在通過顆粒中心之至少二軸方向上所測量之外徑的平均。
另外，本發明之反射膜的多孔性結構是一種結構，其中結晶顆粒以平均10奈米或以上及800奈米或以下的間隔被分開地排列。更特別地，平均10奈米或以上及800奈米或以下之間隙存在於形成多孔性結構之結晶顆粒間。因此，可以獲得具有高的導電性及高的擴散反射率之白擴散反射膜。當結晶顆粒間之距離小於10奈米時，擴散反射不能在間隙部分令人滿意地發生，且因此不能達成擴散反射的效果。當距離超過800奈米時，結構強度降低，因為結構變得太過多孔。在此種情況中，不能維持擴散反射膜。結晶顆粒間之較佳距離是在20至600奈米範圍內。在本發明中，“結晶顆粒間之距離”意指鄰近結晶顆粒之最接近的外表面間的距離。
本發明之反射膜的厚度較佳是50奈米或以上及20微米或以下。當膜厚度是在50奈米或以上及20微米或以下之範圍內時，部分的光不透射過此薄膜且此膜令人滿意地有反射膜功能。另外，在以上範圍內，因膜內部所產生之壓縮應力，膜不會由基材分離出。通常，在膜厚度是小的區域中不會令人滿意地發生擴散反射。另一方面，在大的膜厚度的情況中，表面過於粗糙且擴散反射率可能變得不均勻。更特別地，反射膜之厚度是100奈米或以上及4微米或以下。
在本發明之反射膜中，反射比B/A較佳是0.2或以上及0.6或以下。因此，可以達成足夠之擴散反射，且可以獲得令人滿意之白的反射膜。此外，可以防止強的不均勻反射局部地僅發生在規則反射方向以外之其他某一特定方向上(例如僅在45°方向上被抑制)的現象，且因此可以達成均勻的擴散反射。在本文中，反射比B/A意指與垂直於膜表面之方向呈-5°入射角入射且呈45°反射角反射之具有550奈米波長的光的反射率B相對於與垂直於膜表面之方向呈-5°入射角入射且呈5°反射角反射之具有550奈米波長的光的反射率A的比率。更特別地，反射比是0.3或以上及0.55或以下。
本發明之反射膜的擴散反射率較佳是30%或以上及90%或以下。因此，在膜表面上可以獲得足夠高之總反射率。因此，反射膜適合用於反射電極，且可以得到足以應用至反射器之反射率。在本文中，“擴散反射率”意指：當具有550奈米波長之光以與垂直於基材之方向呈0°的角度入射時，藉整合在5°至90°範圍內之方向上所擴散之每一角度的光的反射率而得到之值。另外較佳地，擴散反射率是40%或以上及90%或以下。
另外，由反射膜應顯現出足以作為電極之導電性的觀點而言，本發明之反射膜的電阻較佳是2.7μΩcm或以上及100μΩcm或以下。當電阻超過100μΩcm時，膜可施加至抗靜電膜。
另外，由例如SiO2 、TiO2 或MgF2 所製成之保護膜可以視需要地形成在本發明之反射膜上。
藉一種包括以下步驟之方法可以製造本發明之反射膜：藉由物理氣相沉積，使用含氫之膜沉積氣體及由含有導電性金屬之氣相沉積材料所構成之氣相沉積源，將由氣相沉積材料所製成之膜沉積。除了藉由物理氣相沉積以沉積膜的步驟之外，此方法另外包括例如清潔基材表面的步驟，預先加熱表面已經清潔的基材的步驟，將其上已沉積本發明之反射膜的基材後處理的步驟，及形成由例如SiO2 、TiO2 或MgF2 所製成之保護膜的步驟。
其上欲沉積本發明之反射膜的基材不特別限制，且依照例如應用、功能及具有本發明之反射膜於其表面上之擴散反射器之形式而合適地選擇。例如，當使用基材以供發光裝置、裝飾性照明號誌板、顯示器、汽車頭燈反射器、螢光燈反射器、白熱燈反射器、望遠鏡之反射鏡、太陽能電池之反射鏡、或太陽光濃縮板之應用時，依照應用、功能及反射器形式，可以使用膜、片、板或絕緣或導電性基材如玻璃板或金屬板。具有平滑表面之玻璃基材或一般金屬基材與其表面上提供有不規則性之基材(例如陽極化之鋁基材)相比是更佳的。可選擇地，當使用基材作為例如在反射性液晶顯示器、其上具有不規則性之太陽能電池電極、太陽能電池電極之反射器、電子紙或電致發光顯示器中之反射電極，或作為透射液晶顯示器或類似者之背光的反射器時，例如基材之形狀及形式可依照反射電極或類似者之形狀而合適地選擇。
使用實質不含有氧及氮之稀有氣體作為膜沉積氣體。在本發明中，“實質不含有氧及氮”一詞意指氧含量係1ppm或以下；且氮含量係10ppm或以下。所用之稀有氣體的實例包括Ar、He及Ne。
在此膜沉積氣體中之氫含量是0.05%或以上及30%或以下。因此，具有以上多孔性結構之導電性擴散反射器可以被沉積。當氫含量是少於0.05%時，氫之效果不足。另一方面，多於30%之氫含量是不實際的，因為效果是飽和的且沉積速率降低。較佳地，氫含量是0.1%或以上及10%或以下。由含量等於或低於氫之爆炸限制的觀點而言，氫較佳用量是5%或以下。
物理氣相沉積的實例包括真空沉積及濺鍍。在這些方法中，當藉濺鍍進行沉積時，膜沉積氣體壓力較佳是在3至100mTorr範圍內，且欲被供應之電力是在2至20W/cm2 。當藉真空沉積進行沉積時，膜沉積氣體壓力較佳是在10mTorr至10Torr之範圍內。
使用標的、氣相沉積源、氣相沉積標的、或各自由含有構成本發明之薄膜的導電性金屬的氣相沉積材料組成的錠以作為物理氣相沉積中之氣相沉積源。當藉真空沉積進行沉積時，依照欲被沉積之薄膜組成，可以合適地選擇氣相沉積源、氣相沉積標的、或錠。當藉濺鍍進行沉積時，依照欲被沉積之薄膜組成，可以合適地選擇標的。例如，在由鋁或鋁合金所構成之擴散反射膜被沉積之情況中，可以使用由純鋁所構成之氣相沉積源或由含有所要合金元素之鋁合金所構成之氣相沉積源。沉積在基材上之本發明的反射膜與此氣相沉積源具有相同組成。
可以利用諸如磁控管濺鍍或離子束濺鍍的方法以作為濺鍍方法。特別地，由具有大面積之均勻擴散反射膜可容易地被沉積的觀點而言，磁控管濺鍍是較佳的。
據信：為何在本發明中獲得具有以上多孔性結構之擴散反射膜的理由係如下。例如，若控制鋁薄膜或鋁合金薄膜之表面以形成白反射器，則可以獲得白導電性擴散反射器。然而，這並非容易實現。也已知：當藉由物理氣相沉積而形成時，鋁薄膜可以變為白色。例如，已知：當鋁膜藉由濺鍍而熱沉積時，不規則性形成在表面上且此表面會變為白色。另外，已知：藉增加膜沉積氣體壓力，膜會變為白色。然而，雖然膜之表面變為白色，僅藉由使用這些方法，不能獲得令人滿意之擴散反射。
因此，本發明之發明人已發現：藉混合氫與膜沉積氣體，所形成之導電性金屬薄膜可變為多孔性。在本發明中，藉由進行一般濺鍍之沉積，使用含有0.1%至30%範圍內之氫氣含量的膜沉積氣體，可以製造具有以上多孔性結構的薄膜。此之理由據相信是如下。在膜形成期間，導電性金屬被沉積，同時氫暫時地被導入導電性金屬膜中，且此外，氫從經沉積之薄膜中釋出。因為在此步驟中膜不均勻地成長，能實現多孔性結構的形成。
現將特別地描述本發明之實例與比較性實例。
實例1
使用磁控管濺鍍裝置，鋁擴散反射膜被形成在厚0.7毫米且直徑5.08公分(2英吋)之碟狀玻璃基材表面上(1737，由Corning Incorporated所製造)。在此步驟，具有4N純度的純鋁標的被用來作為濺鍍標的。最終之真空度是1.2×10-6 Torr，且3% H2 -97% Ar混合氣體被用來作為膜沉積氣體。在5 mTorr膜沉積氣體壓力、10 W/cm2供應電力及基材與標的間60毫米的距離之條件下進行DC放電。
用針筆(stylus)接觸型膜厚度計所測量之所製備之膜的厚度是1,000奈米。藉四探針方法，用導電計測量導電性。依此結果，膜之電阻是3.3μΩcm。
其次，經沉積之膜的反射率用光反射計來測量。
首先，作為一般之測量方法，具有400至800奈米波長範圍之光與垂直於膜表面之軸呈-5°入射角被入射。測量呈5至90°範圍內之反射角被反射的光。結果顯示於圖1中。呈5°反射角(鏡像反射角)之反射率是最高的。雖然隨著角度增加，反射率降低，但反射率仍是高的。這些結果顯示：由玻璃基材及形成在玻璃基材表面上之鋁薄膜所組成之擴散反射器被製造。
具有550奈米波長之光的反射率從圖1中被提出。計算呈每一反射角之反射率B對呈5°反射角之反射率A的B/A比(反射比)。結果顯示於圖2中。在45°之反射比是0.48。
其次，用積分球(integrating sphere)測量擴散反射率。在此，入射光是從垂直於膜表面之方向被入射，且擴散反射率被測量以致在與此垂直方向呈±5°內的規則反射的方向上的反射被除去。結果顯示於圖3中。具有550奈米波長之光的擴散反射率是72.5%。
其次，膜表面用掃描電子顯微鏡(SEM)來觀察。次級電子影像之觀察結果顯示於圖4中。如圖4中所示的，所製備之膜係由具有100至400奈米粒徑及250奈米平均粒徑之結晶顆粒所組成。此外，結晶顆粒並非緊密地排列。在隨意之結晶顆粒與鄰近之結晶顆粒間存在30至500奈米範圍內的間隙，雖然間隙尺寸並不均勻。間隙之平均尺寸是265奈米。另外，據發現：每一結晶顆粒係由較細之結晶顆粒所組成。
實例2
如實例1中者，形成具有500奈米厚之鋁擴散反射膜，除了使用10% H2 -90% Ar混合氣體作為膜沉積氣體，且膜沉積氣體壓力是3mTorr以外。所製備之膜的厚度用針筆接觸型膜厚度計來測量。
其次，使用所製備之擴散反射膜進行藉由四探針方法之導電性測量、使用光反射計之反射率的測量、反射比B/A的計算、及使用積分球之擴散反射率的測量。依照結果，電阻是3.4μΩcm，呈45°之反射比B/A是0.50，且具有550奈米波長的光的擴散反射率是66.6%。圖5顯示反射角與所計算之反射比B/A的關係。圖6顯示擴散反射率之測量結果。
另外，用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察膜表面。次級電子影像之觀察結果顯示於圖7中。膜係由具有500至700奈米範圍之粒徑的結晶顆粒所組成。平均粒徑是600奈米。在結晶顆粒間有大的間隙。在隨意之結晶顆粒與鄰近之結晶顆粒間之間隙的尺寸是100奈米或以上及300奈米或以下。間隙之平均尺寸是200奈米。
實例3
如實例1中者，形成厚200奈米之鋁擴散反射膜，除了膜沉積氣體壓力是10mTorr且所供應之電力是7W/cm2 。所製備之膜的厚度用針筆接觸型膜厚度計來測量。
其次，使用所製備之擴散反射膜進行藉由四探針方法之導電性測量、使用光反射計之反射率的測量、反射比B/A的計算、及使用積分球之擴散反射率的測量。依照結果，電阻是3.6μΩcm，呈45°之反射比B/A是0.47，且具有550奈米波長的光的擴散反射率是60.5%。
另外，用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察膜表面。次級電子影像之觀察結果顯示於圖8中。膜係由具有150奈米至200奈米範圍之粒徑的凸出結晶顆粒所組成。平均粒徑是175奈米。結晶顆粒並非緊密排列。在隨意之結晶顆粒與鄰近之結晶顆粒間存在50奈米或以上及400奈米或以下的間隙，雖然間隙之尺寸並不均勻。間隙之平均尺寸是225奈米。另外，每一突出的結晶顆粒係由較細之結晶顆粒所組成。
比較性實例1
如實例1中者，厚500奈米之鋁膜被沉積，除了使用100% Ar作為膜沉積氣體，膜沉積氣體壓力是2mTorr，且所供應之電力是7W/cm2 之外。所製備之膜的厚度用針筆接觸型膜厚度計來測量。
其次，使用所製備之鋁膜進行藉由四探針方法之導電性測量、使用光反射計之反射率的測量、反射比B/A的計算、及使用積分球之據散反射率的測量。依照結果，電阻是3.0μΩcm。圖9顯示反射角與所計算之反射比B/A的關係。幾乎僅發生鏡反射，且呈-5°入射角及5°反射角之反射率是89%。呈45°反射角之反射率係等於或低於測量限度，且反射比是0.0001或更低，此係等於或低於測量限度。另外，具有550奈米波長之光的擴散反射率是0.01%或更低，此係等於或低於測量限度。
其次，用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察膜表面。次級電子影像之觀察結果顯示於圖10中。膜表面係實質平滑的。雖然在一些地方觀察到凸起，結晶顆粒被緊密排列且無觀察到間隙。結晶粒徑是在1.1至2微米範圍內。
比較性實例2
如實例1中者，厚500奈米之鋁膜被沉積，除了使用100%Ar作為膜沉積氣體，膜沉積氣體壓力是7mTorr，且所供應之電力是7W/cm2 之外。所製備之膜的厚度用針筆接觸型膜厚度計來測量。
其次，使用所製備之鋁膜進行藉由四探針方法之導電性測量、使用光反射計之反射率的測量、反射比B/A的計算、及使用積分球之擴散反射率的測量。依照結果，電阻是3.0μΩcm。呈45°之反射比B/A係0.18，此係不足的。圖11顯示反射角與所計算之反射比B/A間的關係。圖12顯示擴散反射率之測量結果。另外，具有550奈米波長之光的擴散反射率是10.0%，此係等於或低於測量限度且是不足的。
其次，用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察膜表面。次級電子影像之觀察結果顯示於圖13中。在膜表面上所成長之結晶顆粒間，大的結晶顆粒具有1微米或以上之粒徑。這些晶顆粒被緊密排列。在結晶顆粒間無間隙。
實例4至8及比較性實例3及4
具有如表1中所示之厚度的鋁膜或鋁合金膜係如實例1中者被沉積，除了在膜沉積氣體中之氫的含量及膜沉積氣體壓力係如表1中所示的被改變。膜厚度藉改變沉積時間及膜沉積氣體壓力而控制。
使用所製備之鋁膜或鋁合金膜，進行藉四探針方法之導電性測量、使用光反射計之反射率測量、反射比A/B之計算及使用積分球之擴散反射率測量。另外，用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察每一膜之表面，且計算平均結晶粒徑及結晶顆粒間之平均間隙。結果顯示於表1中。
實例4是氫含量為0.1%之實例。實例5是氫含量為1%之實例。實例6是氫含量為20%之實例。實例7及8之每一者是使用鋁合金之實例。在比較性實例3中，膜厚度是40微米，且不能有令人滿意之擴散反射。在比較性實例4中，膜厚度太大，且因此不能得到所要之擴散反射器。
圖1是一顯示實例1中反射率的測量結果的作圖；
圖2是一顯示實例1中反射比之計算結果的作圖；
圖3是一顯示實例1中擴散反射率之測量結果的作圖；
圖4是用掃描電子顯微鏡所得之實例1的導電性擴散反射膜的次級電子影像；
圖5是一顯示實例2中反射比之計算結果的作圖；
圖6是一顯示實例2中擴散反射率之測量結果的作圖；
圖7是用掃描電子顯微鏡所得之實例2的導電性擴散反射膜的次級電子影像；
圖8是用掃描電子顯微鏡所得之實例3的導電性擴散反射膜的次級電子影像；
圖9是一顯示比較性實例1中反射比之計算結果的作圖；
圖10是用掃描電子顯微鏡所得之比較性實例1的鋁膜的次級電子影像；
圖11是一顯示在比較性實例2中反射比之計算結果的作圖；
圖12是一顯示在比較性實例2中擴散反射率之測量結果的作圖；及
圖13是用掃描電子顯微鏡所得之比較性實例2的鋁膜的次級電子影像。

Claims (10)

  1. 一種導電性擴散反射膜，其包含：導電性金屬，其中導電性擴散反射膜具有多孔性結構，其中具有50奈米或以上及1,000奈米或以下之平均粒徑的結晶顆粒以平均10奈米或以上及800奈米或以下之間隔被分開地排列。
  2. 如申請專利範圍第1項之導電性擴散反射膜，其中每一結晶顆粒係由多個比結晶顆粒更細之微晶所組成。
  3. 如申請專利範圍第1項之導電性擴散反射膜，其中導電性擴散反射膜之厚度是50奈米或以上及20微米或以下。
  4. 如申請專利範圍第1項之導電性擴散反射膜，其中導電性金屬是鋁或鋁合金。
  5. 如申請專利範圍第1項之導電性擴散反射膜，其中導電性擴散反射膜之電阻是2.7μΩcm或以上及100μΩcm或以下。
  6. 如申請專利範圍第1項之導電性擴散反射膜，其中與垂直於膜表面之方向呈-5°入射角入射且呈45°反射角反射之具有550奈米波長的光的反射率B相對於與垂直於膜表面之方向呈-5°入射角入射且呈5°反射角反射之具有550奈米波長的光的反射率A的反射比B/A是0.2或以上及0.6或以下。
  7. 如申請專利範圍第1項之導電性擴散反射膜，其 中具有550奈米波長的光的擴散反射率是30%或以上及90%或以下。
  8. 一種由導電性金屬製成且具有多孔性結構之導電性擴散反射膜的製造方法，其包含：藉由物理氣相沉積，使用含有0.05%或以上及30%或以下之氫的膜沉積氣體及由含有導電性金屬之氣相沉積材料所構成之氣相沉積源，將由氣相沉積材料所製成之膜沉積於基材上之步驟。
  9. 如申請專利範圍第8項之方法，其中膜沉積氣體是氧含量係1 ppm或以下且氮含量係10 ppm或以下之稀有氣體。
  10. 如申請專利範圍第8項之方法，其中沉積步驟係在3至100 mTorr範圍內之膜沉積氣體壓力下及在2至20 W/cm2 範圍內所供應之電力下藉由濺鍍而進行。
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