WO2006129528A1 - 表面鏡 - Google Patents

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Tadashi Onishi
Katsuhiko Kitagawa
Yasushi Ueno
Minoru Miyamoto
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Central Glass Company, Limited
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • C03C2217/70—Properties of coatings
    • C03C2217/78—Coatings specially designed to be durable, e.g. scratch-resistant

Definitions

  • the present invention relates to a surface mirror used in a rear projection television in which a metal film and an oxide film are formed, and the rear force of a screen projects an image.
  • a rear projection is a projection screen such as a CRT that is projected onto a screen using an optical system.
  • the rear projection reflects the display light using a mirror, lengthens the optical path with a small depth, and creates a large screen. I am trying to reflect it.
  • a so-called back mirror is formed by forming an Ag film on a glass substrate by a silver mirror reaction and forming a protective film on the Ag film.
  • a surface mirror is used in which a metal film is formed, an oxide film is formed thereon, surface light of the oxide film is incident and reflected by the metal film.
  • the back mirror has a reflective film protected by a durable protective film, and is durable enough to be used in a bathroom or the like. Since the light is also reflected on the surface, there is a problem that a double image is generated in the display displayed on the screen, and there is a problem that the reflectance is low due to absorption of display light by the glass substrate.
  • the surface mirror is formed on the glass surface by physical vapor deposition or the like! Since the display light is directly incident and reflected on the metal film without passing through the glass, it reflects without the problem of a double image. The rate is also high.
  • Patent Document 1 discloses a surface mirror in which a metal film containing Ag as a main component and added with Pd, Au, and Ru is formed by a sputtering method.
  • Reflectors have been proposed.
  • the reflectivity of this surface mirror is 90% or less, and the hardness of the reflective film is difficult.
  • Patent Document 3 discloses a reflecting mirror in which a thin film is deposited on a substrate in the order of SiO, Al, Cr, and AlO.
  • a commonly used surface mirror is formed on a glass substrate in the order of Al, SiO, and TiO.
  • a film-type reflective reflector is used, but this film configuration is inferior in wear resistance and cannot be wiped with a cloth if the surface becomes dirty.
  • Patent Document 4 describes that Al, SiO, TiO, SixNy
  • a surface mirror in which thin films are sequentially deposited has been proposed.
  • the surface mirror with this film structure shows improved wear resistance, but the structure of the A1 film has not been improved, so sufficient hardness and durability have not been obtained.
  • a projection television As a recent demand from the factory, as shown in Fig. 1, there is a request to make the depth d of a projection television as thin as a plasma display panel (PDP) or a liquid crystal display (LCD). In order to solve this problem, it has been designed to increase the reflection angle between the light source and the surface mirror.
  • PDP plasma display panel
  • LCD liquid crystal display
  • the reflection angle of the A1 surface reflector is increased, the visible light reflectance decreases and the display brightness of the screen decreases, and the reflectance in the short wavelength region and the long wavelength region decreases, and the color tone is red.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-226765
  • Patent Document 2 JP-A-6-51110
  • Patent Document 3 JP-A-6-130210
  • Patent Document 4 JP-A-6-130210
  • a surface mirror with an A1 film formed on a glass substrate has a hardness that weakens the adhesion between the glass substrate and the A1 film. Since it does not have sufficient durability with respect to high temperature, moisture resistance, and salt water resistance, it has been difficult to use it as a reflector for rear projection televisions.
  • An object of the present invention is to provide a surface mirror that solves such problems of durability and reflectance.
  • the surface of the glass substrate is modified by ion etching.
  • a surface mirror characterized in that the metal film is an A1 film.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a film configuration of surface mirrors of Example 1 and Comparative Example 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic sectional view showing a film configuration of a surface mirror of Example 2 of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a rear projection television.
  • the surface mirror of the present invention provides a surface mirror having high durability and high reflectivity in the entire visible range when the reflection angle required for the rear projection television is large, and excellent in durability. Make it possible.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of the rear projection television 1 in which the surface mirror of the present invention is used.
  • the rear projection television 1 mainly includes a video projection device 2, a reflection mirror 3 that reflects an image projected from the video projection device 2, and a screen 4 that reflects an image reflected by the reflection mirror 3 in a casing 5.
  • the video projection device 2 includes a display device such as a CRT and an optical system for projecting video.
  • the incident angle ⁇ of the light beam of the display image near the center of the reflector it is desirable to make the incident angle ⁇ of the light beam of the display image near the center of the reflector to be 45 ⁇ 25 degrees. It is desirable to have a large reflectance at an incident angle of 45 degrees.
  • the film configuration 10 of the surface mirror of the present invention includes a glass substrate, an A1 film 13, SiO 2 as shown in FIG. Film 14 and Nb O film 15 are deposited by physical vapor deposition in this order on a surface mirror or in Fig. 2.
  • glass substrate 11 SiO film 12, A1 film 13, SiO film 14, Nb O film 15,
  • the glass substrate 11 a plate glass manufactured by a float process can be used.
  • a glass called “high flatness glass” with less surface waviness or a polished glass with excellent flatness may be used.
  • the ion etching apparatus used in a manufacturing apparatus such as an LSI is used, an active gas having a pressure of 1 to 100 Pa is introduced in a vacuum state, and ions are introduced into the vacuum using a power supply apparatus such as a high frequency.
  • the surface of the glass is thinly etched and modified by causing ions to collide with the glass at high speed.
  • the etched glass surface has a very high activity, and the crystal structure of the A1 film formed on the surface of the glass can be arranged very precisely and regularly.
  • a sputtering method As the physical vapor deposition method, a sputtering method, a vacuum vapor deposition method, an electron beam vapor deposition method or the like can be used. Of these, the sputtering method is recommended in consideration of easy film formation and good film adhesion.
  • the SiO film 12 on the glass surface is formed by directly stacking the A1 film 13 formed on the glass substrate on the glass substrate.
  • the film is formed in order to further improve the crystallinity of the A1 film rather than the film formed, and the film thickness is preferably 50 nm or less. Furthermore, there is no particular problem when the thickness is about lOOnm, but the crystallinity of A1 is almost constant even if it exceeds 50nm.
  • the A1 film 13 is a reflective film of a surface mirror.
  • the film thickness is 60 nm or more, a visible light reflectance of 90% or more can be obtained, and even if the thickness is increased at 60 nm or more, the reflectance is large. Therefore, a film thickness of 60 nm is sufficient. However, there is no particular problem even if the film thickness is larger.
  • the A1 film uses an aluminum target and is sputtered in an inert atmosphere such as Ar gas. Can be obtained.
  • a film containing one or more metals selected from Mn, Mg, Si, and Nd of 5% by weight or less can be used as the A1 film.
  • Mn, Mg, Si, and Nd it is obtained by forming a film in an inert atmosphere such as Ar gas using a target in which Mn, Mg, Si, and Nd are contained in an aluminum target.
  • Mn, Mg, Si, and Nd contained in the A1 film exceed 5% by weight because the crystallinity of A1 is impaired and the reflectance is lowered.
  • the SiO film 14 on the A1 film improves the adhesion between the A1 film 13 and the uppermost NbO film 15.
  • the thickness of the SiO film 14 is 30 nm or more, the ratio of the A1 film directly deposited with the NbO film
  • the thickness of the SiO film 14 is 80 ⁇ 40 nm.
  • SiO film 14 using a Si target, an oxygen-containing cut of 50 to 100 weight 0/0 for Ar gas
  • the Nb 2 O film 15 uses a niobium target, and is 50 to L00% oxygen by weight with respect to Ar gas.
  • the thickness of the NbO film 15 is reduced to 30.
  • the surface mirror of the present invention is intended to be used as a reflection mirror of a rear projection television.
  • the surface of the glass substrate is ion-etched using a plasma etching apparatus.
  • the surface of the glass substrate is modified to a highly active surface, An Al film is formed on it.
  • the surface of the ion-etched glass substrate is very active.
  • the crystal structure of the A1 film formed is ion-etched.
  • the peak height of the X-ray diffraction it is possible to form a dense A1 film that is much denser and regularly arranged than an A1 film deposited on an untreated glass substrate. Power is confirmed.
  • Example [0041] The results of measuring the peak height of the X-ray diffraction of Example 2 and Comparative Example 1 are shown in Table 2.
  • the peak height of the X-ray diffraction of Examples 1 and 2 is the same as that of Comparative Example 1. The result is higher than the peak height of X-ray diffraction.
  • Table 1 shows the measurement results of the reflectance in the visible region of Example 2 and Comparative Example 1.
  • the A1 film formed on the ion-etched glass surface of Example 1 and Example 2 was subjected to the ion etching process of Comparative Example 1, and the reflection angle was larger than that of the A1 film.
  • the visible region 400 to 700 nm
  • a very high reflectance can be obtained.
  • the A1 film formed on the ion-etched glass is much more excellent in hardness, high temperature resistance, moisture resistance, and salt water resistance than the A1 film not subjected to ion etching treatment.
  • a surface mirror 3 having a film configuration shown in FIG. 1 was prepared using a float glass plate having a thickness of 3 mm and a size of 600 mm ⁇ 600 mm that had been washed and dried. All the films were formed by sputtering.
  • the high-frequency power supply device is made by Shanaider (output 3k, 2A), and in the atmosphere of ArlOO (sccm), oxygen 70 (sccm) and vacuum pressure 0.1 lOpa, voltage is applied to generate reactive plasma by applying ⁇ Under the condition, the angle between the ion etching apparatus and the glass was maintained at 45 degrees, and the glass was passed at a speed of about 1 (mmZmin) to modify the glass surface.
  • A1 film 13 having a thickness of 80 nm was formed in an atmosphere of Ar300 (sccm) using a cathode.
  • an SiO film 14 having a thickness of 80 nm is applied to the Si target using the same power source and force sword.
  • the film was formed in an atmosphere of Ar300 (sccm), oxygen 70 (sccm), and pressure 0.46 (pa).
  • Nb 2 O film was formed to 60 nm on the SiO film 14 using an Nb target.
  • the membrane uses the same power supply, force sword, Nb target, Ar300 (sccm), oxygen 120
  • Visible light reflectance of the obtained surface mirror is spectrophotometer (U-400 type at an incident angle of 8 degrees
  • the reflectivity exceeding 90% was obtained over all wavelengths.
  • the reflectivity at 400nm exceeded 90%, and it was a reflector capable of faithfully reproducing blue.
  • Adhesiveness Adhesive tape (Scotch Mending Tape 3M # 800) is applied to the film, then peeled off, and the film formed per 45mm ⁇ is peeled off and the number of pinholes (number) generated in the film is determined. Observed and measured with a microscope.
  • Hardness A weight of 450 gZcm 2 was placed on the film surface with 6 layers of flannel, and this was slid 500 times at a stroke distance of 100 mm to change the transmittance of the sliding part. It was measured. The transmittance was 0% before and after the test, and therefore the change in transmittance due to the test was also 0%, confirming that there was no problem with the film hardness.
  • Humidity resistance When left in an atmosphere of 50 ° C and 95% RH (relative humidity) for 24 hours, a high-temperature and high-humidity test was performed, and the appearance change of cloudiness and other films was observed. No change in appearance was observed, and it was confirmed that high temperature resistance and high humidity were sufficient.
  • High temperature resistance When left in an atmosphere at 70 ° C for 24 hours, a high temperature test was conducted! The appearance of cloudiness and other films were observed. It was confirmed that the high temperature resistance was sufficient.
  • Salt water resistance performance A salt spray test was conducted in a 35 ° C atmosphere in a 5% salt water atmosphere for 240 hours, and the appearance of fogging and other films was observed. No change was observed and it was confirmed that the salt water resistance was sufficient. This salt spray test is the most severe test for surface mirrors, and it is usually said that there is no problem if it passes 24 hours, and Example 1 does not cause deterioration for 10 times this period. It can be said that the durability is very good.
  • Example 1 is between the glass substrate and the A1 film.
  • Example 2 A surface mirror of Example 2 was fabricated under exactly the same conditions except that no Si02 film was formed.
  • the visible light reflectance (incidence angle: 8 degrees) of the surface mirror of Example 2 was determined by measuring the reflectance according to visible light wavelength with a spectrophotometer (U-400 type, manufactured by Hitachi, Ltd.). Over 90% reflectivity was obtained.
  • the automatic absolute reflectance measuring device V550 manufactured by JASCO Corporation showed a reflectance of 45 degrees as a result of the reflection. As a result, even at 45 degrees shown in Table 1, a reflectance of 88.0% or more was observed over all wavelengths. Obtained.
  • Comparative Example 1 Except that the glass substrate was not subjected to ion etching, the same film formation as in Example 1 was performed to produce a surface mirror. The same reflectance measurement and durability test as in Example 1 were performed.
  • the reflectance measurement results are as shown in Table 1. Compared with Example 1 and Example 2, the reflectance is lower when the reflectance is lower or further angled at short wavelengths and long wavelengths. ing.
  • Example 1 The same durability test as in Example 1 was performed on the surface mirror of Comparative Example 1.
  • the adhesion, moisture resistance, high temperature resistance, and high / low temperature resistance were the same as in Example 1, but in the hardness test, the transmittance before and after the test showed 0%.
  • the salt water resistance test scratches occurred, white turbidity was observed in the periphery after 7 days, white cloudiness was observed on the 10th day, and the reflectance was decreased. The result was inferior in comparison.

Description

明 細 書
表面鏡
技術分野
[0001] 本発明は、金属膜と酸ィ匕物膜とが成膜されてなる、スクリーンの背面力も画像を投影 するリアプロジェクシヨンテレビに用いる表面鏡に関する。
発明の背景
[0002] 近年、大画面表示器用リアプロジェクシヨンテレビ、フラットパネルディスプレイおよ びプロジェクシヨンテレビなど、大画面表示をする装置があるが、中でもリアプロジェク シヨンテレビは、安価であるという理由から、かなりの普及がみられる。
[0003] リアプロジェクシヨンは、 CRT等の表示画面を、光学系を用いてスクリーンに映すも のであり、鏡を用いて表示光を反射させ、小さい奥行きで光路を長くして大きなスクリ ーンに映すようにしている。
[0004] リアプロジェクシヨンテレビに用いられる鏡として、ガラス基板に銀鏡反応で Ag膜を成 膜し、 Ag膜上に保護膜を形成してなる、いわゆる裏面鏡といわれるものと、ガラスの 表面に金属膜を形成してその上に酸ィ匕物膜を形成して、酸ィ匕物膜の面力 光を入 射して、金属膜で反射させる表面鏡とが用いられている。
[0005] 裏面鏡は、反射膜が耐久性のある保護膜を用いて保護されており、浴室などに用 いることができるほど耐久性は良いが、光は、 Ag膜で反射する他にガラス面でも反射 をするため、スクリーンに映し出される表示には 2重像が生じるという問題や、ガラス 基板による表示光の吸収のため、反射率が低いといった問題点がある。
[0006] 表面鏡は、物理蒸着法などでガラス面に成膜されて!、る金属膜に、ガラスを通過さ せず直接表示光を入射し反射させるため、 2重像の問題もなく反射率も高い。
[0007] 例えば、特許文献 1には、 Agを主成分として Pd、 Auおよび Ruを添カ卩した金属膜を スパッタリング法で作成される表面鏡が開示されている。
[0008] しかし、このような鏡は、一般家庭用で使用されるリアプロジェクシヨンテレビに使用 するには、貴金属を用いるため高価であり、また、高温 ·高湿雰囲気に対する耐久性 に問題がある。 [0009] そこで、最近は金属膜に Alを用いた表面鏡が用いられている。例えば、 A1を用い た表面鏡として特許文献 2では、基板に Ti02、 AIO、 Al、 TiOの順に薄膜を積膜し
2 2
た反射鏡が提案されている。この表面鏡の反射率は 90%以下であり、また、反射膜 の硬度に難点がある。
[0010] また特許文献 3には、基板に SiO、 Al、 Cr、 Al Oの順に薄膜を積膜した反射鏡が
2 2 3
提案されているが、この表面鏡の反射率も低ぐリアプロジェクタテレビに用いることは できない。
[0011] そこで、一般的に用いられている表面鏡は、ガラス基板に Al、 SiO、 TiOの順に成
2 2 膜した増反射タイプの反射鏡が使用されているが、この膜構成は、耐磨耗性能が劣 り、表面が汚れた場合に布等で拭くことができない。
[0012] この欠陥を解決するものとして、特許文献 4は、基板に Al、 SiO、 TiO、 SixNyの
2 2
順に薄膜を積膜した表面鏡が提案されている。この膜構成の表面鏡は、耐磨耗性の 改善が見られるが、 A1膜の構造は改善されていないので、十分な硬度や耐久性が 得られていない。
[0013] 更に、最近の巿場の要求として、図 1に示す様にプロジェクシヨンテレビの奥行き d を、プラズマディスプレイパネル (PDP)や液晶表示装置 (LCD)と同じ程度に薄くす る要請があり、これを解決するために光源と表面鏡との反射角度を高くする設計がさ れる様になつてきた。
[0014] A1表面反射鏡は反射角度を大きくすると、可視光反射率が低下してスクリーンの表 示輝度が低くなるという問題や、短波長域や長波長域の反射率が落ち、色調が赤色 あるいは青色に偏って、映像投射装置 2の映像の色彩を再現しな 、と 、う問題が生 じた。
特許文献 1：特開 2001— 226765号公報
特許文献 2：特開平 6 - 51110号公報
特許文献 3：特開平 6 - 130210号公報
特許文献 4：特開平 6 - 130210号公報
発明の概要
[0015] ガラス基板に A1膜を成膜した表面鏡は、ガラス基板と A1膜との密着性が弱ぐ硬度 、耐高温、耐湿性、耐塩水性について十分な耐久性を有していないため、リアプロジ ェクシヨンテレビの反射鏡に用いることが困難であった。
[0016] また、また反射角度が大きい場合の可視光線全域 (400〜700nm)における反射 率が低いという欠点があり、表面鏡の反射角を大きくして、リアプロジヱクシヨンテレビ の奥行きを小さくすることが困難であった。
[0017] 本発明の課題は、このような耐久性と反射率の問題を解決する表面鏡を提供するこ とである。
[0018] 本発明に依れば、ガラス基板に金属膜と金属酸化物膜とがこの順に成膜されてな るリアプロジェクシヨンテレビに用いる表面鏡において、ガラス基板の表面がイオンェ ツチングにより改質され、金属膜が A1膜であることを特徴とする表面鏡が提供される。 図面の簡単な説明
[0019] [図 1]本発明の実施例 1および比較例 1の表面鏡の膜構成を示す概略断面図である
[図 2]本発明の実施例 2の表面鏡の膜構成を示す概略断面図である。
[図 3]リアプロジェクシヨンテレビの構成を示す概略図である。
詳細な説明
[0020] 本発明の表面鏡は、リアプロジヱクシヨンテレビが必要とする反射角度が大きい場 合の可視域全域の高!、反射率を有し、耐久性に優れた表面鏡を提供することを可能 にする。
[0021] 図 3は、本発明の表面鏡が用いられる、リアプロジェクシヨンテレビ 1の構成を示す 概略図である。リアプロジェクシヨンテレビ 1は、主に、ケーシング 5の中に、映像投射 装置 2と、映像投射装置 2から投射される映像を反射する反射鏡 3、反射鏡 3で反射 される映像を映すスクリーン 4等で構成される。映像投射装置 2は、 CRT等の表示装 置と映像を投射するための光学系で構成されている。
[0022] リアプロジェクシヨンテレビの奥行き dを小さくするためには、反射鏡の中心付近での 表示像の光線の入射角 αを 45 ± 25度にすることが望ましぐ表面鏡反射率は、入射 角 45度での反射率の大き 、ことが望ま 、。
[0023] 本発明の表面鏡の膜構成 10は、図 1に示すような、ガラス基板に、 A1膜 13、 SiO 膜 14、 Nb O膜 15が、この順に物理蒸着法で積膜されてなる表面鏡または、図 2に
2 5
示すように、ガラス基板 11に、 SiO膜 12、 A1膜 13、 SiO膜 14、 Nb O膜 15、カこの
2 2 2 5
順に物理蒸着法で積膜されてなる表面鏡である。
[0024] ガラス基板 11には、 A1膜 13あるいは SiO膜 12を成膜するガラス表面を、成膜する
2
前にイオンエッチング処理したものを用 、る。
[0025] ガラス基板 11にはフロート法で製作される板ガラスを用いることができる。
また高平坦度ガラスと呼ばれる表面のうねりの少な 、ガラスや、研磨した平坦度が優 れたガラスを用いても良い。
[0026] イオンエッチング装置は、 LSI等の製造装置に用いられるものを用い、真空排気し た状態で l〜100Paの圧力の活性ガスを導入し、高周波等の電源装置を用いて真 空中にイオンを発生させ、ガラスにイオンを高速で衝突させることによりガラスの表面 を薄くエッチングし改質を行うものである。このエッチングされたガラス表面は非常に 活性が高ぐこのガラスの表面に成膜される A1膜の結晶構造を非常に緻密に規則正 しく配列することができる。この処理の条件として、イオンエッチングの電圧は、 600V 以上、処理時間としては 3秒以上処理、活性ガスとしては酸素とアルゴンの混合気体 を使用することが好ましい。
[0027] 物理蒸着法としては、スパッタリング法、真空蒸着法、電子ビーム蒸着法等の方法 を用いることができる。なかでも、成膜が容易なこと、膜の密着性が良好なこと等を勘 案すればスパッタリング法が推奨される。
[0028] ガラス表面上の SiO膜 12は、その上に形成される A1膜 13を直接ガラス基板に積
2
膜するものより、 A1膜の結晶性を更に高めるために成膜するもので、 50nm以下の膜 厚とすることが好ましい。更に lOOnm程度厚くした場合も特に問題はないが A1の結 晶性は、 50nmを越えても殆んど一定である。
[0029] A1膜 13は、表面鏡の反射膜であり、 60nm以上の膜厚にすれば 90%以上の可視 光線反射率が得られ、また、 60nm以上で厚みを増やしても反射率は大きくならない ので、膜厚は 60nmとすれば十分である。但しそれ以上の膜厚としても、特に問題は ない。
[0030] A1膜は、アルミニウムターゲットを用い、 Arガスなどの不活性雰囲気下でスパッタリ ングして得ることができる。
[0031] A1膜には、 A1の耐食性向上対策として、 5重量％以下の Mn、 Mg、 Si、 Ndから選 ばれる 1種以上の金属を含んだものを用いることができる。 Mn、 Mg、 Si、 Ndを含ま せるには、アルミニウムターゲットに Mn、 Mg、 Si、 Ndを含有させたターゲットを用い 、 Arガス等の不活性雰囲気中で成膜することによって得られる。
[0032] 但し、 A1膜に含ませる Mn、 Mg、 Si、 Ndが 5重量％を越えると、 A1の結晶性が損な われ反射率が低下するので好ましくな 、。
[0033] なお、耐久性能を向上させるために A1膜に含有させる、 Mn、 Mg、 Si、 Ndは、 Al 膜の結晶の構造を崩し、反射率の低下となるので、含有量はできるだけ抑えることが 好ましい。
[0034] A1膜の上の SiO膜 14は、 A1膜 13と最上膜の Nb O膜 15との密着性を向上させる
2 2 5
効果もある。
[0035] SiO膜 14の厚みを 30nm以上にすれば、 A1膜に直接 Nb O膜を積膜したもの比
2 2 5
ベ、十分な硬度と耐高温 ·高湿性を有する表面鏡が得られる。また Nb205との屈折 率の違いによる反射率の増反射効果を得るには、 SiO膜 14の厚みは、 80±40nm
2
とすることが好ましい。
[0036] SiO膜 14は、 Siターゲットを用い、 Arガスに対して 50〜100重量0 /0の酸素含有雰
2
囲気下でスパッタリングすることにより得られる。
[0037] Nb O膜 15は、ニオブターゲットを用い、 Arガスに対して 50〜： L00重量％の酸素
2 5
含有雰囲気下でスパッタリングすることにより得られ、金属膜の保護と増反射を目的と して成膜される。
[0038] 表面鏡 13をリアプロジェクシヨンテレビに用いるためには、 Nb O膜 15の厚みを 30
2 5
nm以上とすることにより、十分な耐高温 ·高湿性と耐摩耗性が得られる。また SiOと
2 の屈折率の違いによる反射率の増反射効果を得るには、 Nb O
2 5膜 15の厚みは 60士
40mnとすること力 S好まし!/、。
[0039] 本発明の表面鏡は、リアプロジェクシヨンテレビの反射鏡に用いることを目的とする 物であり、表面鏡を製造する工程において、プラズマエッチング装置を用いてガラス 基板の表面をイオンエッチングし、該ガラス基板の表面を活性の高 、表面に改質し、 その上に Al膜を成膜する。
[0040] イオンエッチング処理されたガラス基板の表面は、非常に活性が高ぐこのイオンェ ツチング処理されたガラス基板上に A1膜を成膜すると、成膜される A1膜の結晶構造 は、イオンエッチング処理されていないガラス基板に成膜した A1膜よりも、非常に緻 密で規則正しく配列されており、欠陥のない高密度の A1膜が形成されることが、 X線 回折のピーク高さの結果力 確認されて 、る。
[0041] 実施例 実施例 2および比較例 1の X線回折のピーク高さを測定した結果を表 2に 示すが、実施例 1、 2の X線回折のピーク高さは、比較例 1の X線回折のピーク高さよ りも高い結果を示す。
[0042] 表 1は、実施例 実施例 2および比較例 1の可視域における反射率の測定結果で ある。表 1に示すように、実施例 1や実施例 2のイオンエッチングされたガラス表面上 に成膜された A1膜は、比較例 1のイオンエッチング処理されて 、な 、A1膜よりも反射 角度に依存せずまた人間の目が感知する可視領域 (400〜700nm)において非常 に高 、反射率を得ることができる。
[0043] またこのイオンエッチングされたガラス上に成膜された A1膜は、イオンエッチング処 理されていない A1膜よりも硬度、耐高温、耐湿性、耐塩水性が非常に優れている。
[0044] 以下本発明の一例として、スパッタリング法を採用した具体的実施例を詳述するが、 本発明はこれに限定されるものではない。
[0045] 実施例 1
洗浄、乾燥した厚み 3mm、サイズ 600mm X 600mmのフロート法板ガラスを用い て図 1に示す膜構成の表面鏡 3を作製した。成膜は全てスパッタリング法で行った。 最初に、高周波電源装置はシャナイダー製（出力 3k、 2A)を用い、 ArlOO (sccm)、 酸素 70 (sccm)で真空圧 0. lOpaの雰囲気において、電圧は ΙΟΟΟνを印加して反 応性プラズマを発生させ、その下をイオンエッチング装置とガラスとの角度を 45度に 保って、約 1 (mmZmin)の速度でガラスを通過させ、ガラス表面の改質を行った。
[0046] 次にアドバンスエナジー製の MF (中周波）電源を用いて、 Siターゲットを取り付けた デュアル力ソードを用いて、アルゴン 200 (sccm)、酸素 156 (sccm)で真空度 0. 18 (pa)の雰囲気において厚み 30nmの SiO膜 12を成膜した。 [0047] 次いで SiO膜の上に、同様の電源を用いて、 A1ターゲットを取り付けたデュアルカソ
2
ードを用いて、 Ar300 (sccm)の雰囲気で厚み 80nmの A1膜 13を成膜した。
[0048] 次いで、厚み 80nmの SiO膜 14を、同様の電源、力ソードを使用し Siターゲットを
2
用いて、 Ar300 (sccm)、酸素 70 (sccm)、圧力 0. 46 (pa)の雰囲気で成膜した。
[0049] さらに、 SiO膜 14の上に、 Nbターゲットを用いて、 Nb O膜を 60nm成膜した。成
2 2 5
膜は同様の電源、力ソードを使用し Nbターゲットを用いて Ar300 (sccm)、酸素 120
(sccm)、圧力 0. 28 (pa)の雰囲気で成膜した。
[0050] 得られた表面鏡の可視光線反射率は、 8度の入射角で分光光度計 （U— 400 型
. 日立製作所製）により可視光線波長による反射率を測定したところ、表 1に示すよう に、全波長にわたり 90%を超える反射率が得られた。特に 400nmにおける反射率 が 90%を超えており、忠実に青色を再現することが可能な反射鏡であった。
[0051] また、日本分光株式会社製の自動絶対反射測定装置 V550を用いて 45度入射の反 射率測定を実施し、表 1に示す結果を得た。
[0052] 表 1に示すように、 45度入射においても、全波長にわたり 90. 0%以上の反射率が得 られ、反射率が入射角度によってほとんど変化しないことが確認された。
[0053] 実施例 1の反射鏡の耐久性
密着性:接着テープ （スコッチメンデイングテープ 3M # 800)を膜上に貼着後、こ れを引き剥がし、 45mm φ当たりの成膜した膜の剥離、膜に発生したピンホール数（ 個数)を顕微鏡で観察、測定した。
[0054] その結果、膜の剥離はなく、また、ピンホールの数も 0で、膜の板ガラスへの密着性 に問題の無 ヽことが確認された。
[0055] 硬度：膜表面に 6枚重ねのネルを介在させて 450gZcm2の重錘を乗せ、これをスト ローク距離 100mmで 500回往復摺動して、該摺動部の透過率の変化を測定した。 試験前、試験後とも透過率は 0%で、従って試験による透過率の変化も 0%であり、 膜の硬度に問題のな ヽことが確認された。
[0056] 耐湿性能： 50°C、 95%RH (相対湿度）の雰囲気中に 24時間放置すると 、う高温- 高湿試験を行い、曇りその他の膜の外観変化を観察したが、問題となるような外観の 変化は認められず、耐高温 ·高湿性が十分であることを確認した。 [0057] 耐高温性能： 70°Cの雰囲気中に 24時間放置すると 、う高温試験を行!、、曇りその 他の膜の外観変化を観察したが、問題となるような外観の変化は認められず、耐高 温性が十分であることを確認した。
[0058] 耐高低温性能: 40°C、 30%RHの雰囲気中に 24時間放置後、 1時間自然放置後 、—10°Cの雰囲気中に 24時間放置後、 1時間自然放置するというサイクルを 1サイク ルとして 2サイクル実施する高低温サイクル試験を行 ヽ、曇りその他の膜の外観変化 を観察したが、問題となるような外観の変化は認められず、耐高低温サイクル性が十 分であることを確認した。
[0059] 耐塩水性能： 35°Cの雰囲気中に 5%塩水雰囲気に 240時間放置するという塩水噴 霧試験を行い、曇りその他の膜の外観変化を観察したが、問題となるような外観の変 化は認められず、耐塩水性が十分であることを確認した。この塩水噴霧試験は表面 鏡に対して最も過酷なテストであり、通常は 24時間合格すれば問題無しと言われて いるものであり、実施例 1はこの 10倍もの期間劣化が生じないことから耐久性は非常 に優れたものであると言える。
[0060] 実施例 2
図 2に示す膜構成 10の反射鏡を作製した。実施例 1とはガラス基板と A1膜との間に
Si02を成膜しな 、こと以外は全く同じ条件で、実施例 2の表面鏡を作製した。
[0061] 実施例 2の表面鏡の可視光線反射率 (入射角： 8度）は、分光光度計 （U— 400 型. 日立製作所製）により可視光線波長による反射率を測定したところ、全波長にわ たり 90%を超える反射率が得られた。
[0062] また、日本分光株式会社製の自動絶対反射測定装置 V550で入射角度 45度の反 射率を結果、表 1に示す 45度においても、全波長にわたり 88. 0%以上の反射率が 得られた。
[0063] 実施例 1と比較すると、反射率は 0. 3〜1. 5%小さいものであり、大差のない反射 特性を示した。
[0064] 実施例 2の表面鏡について実施例 1と同じ耐久性試験を実施した結果、実施例 1と 同様に十分耐久性のあることを確認した。
[0065] 比較例 1 ガラス基板のイオンエッチング処理を実施しな ヽ他は、全て実施例 1と同様の成膜 を行い、表面鏡を作製した。実施例 1と同様の反射率の測定と耐久性試験を行った。
[0066] 反射率の測定結果は表 1に示す様になり、実施例 1や実施例 2と比較すると、短波 長、長波長において反射率が低ぐまた更に角度が付いた場合は更に低くなつてい る。
[0067] 比較例 1の表面鏡について実施例 1と同じ耐久性試験を実施した。密着性、耐湿 性能、耐高温性能、耐高低温性能については、実施例 1と同様の結果であつたが、 硬度試験で、試験前後の透過率はともに 0%を示したものの無数の微細な傷が発生 したこと、耐塩水性能試験で、 7日目後周辺部に白濁が見られ、 10日目に全体が白 く曇り、反射率の低下が見られ、実施例 1や実施例 2に比較して劣る結果であった。
[表 1]
(単位 <½)
Figure imgf000011_0001
[表 2] 回折角（2 回折強度
(度） (CPS)
38.472 29.1
実施例 1
44.738 9.5
38.472 26.0
実施例 2
44.738 7.0
38.472 12.0
比較例 1
44.738 1.0

Claims

請求の範囲
[1] ガラス基板に金属膜と金属酸ィ匕物膜とがこの順に成膜されてなるリアプロジェクシヨン テレビに用いる表面鏡において、ガラス基板の表面力 Sイオンエッチングにより改質さ れ、金属膜が A1膜であることを特徴とする表面鏡。
[2] 金属酸化物膜が、 A1膜の上に SiO膜、 Nb O膜を順次積層してなることを特徴とす
2 2 5
る請求項 1に記載の表面鏡。
[3] ガラス基板と A1膜との間に SiO膜が成膜されてなることを特徴とする請求項 1または
2
2に記載の表面鏡。
[4] A1膜が、 A1に対して、 5重量％以下の Mn、 Mg、 Si、 Ndから選ばれる 1種以上の金 属を含んで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。
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