(57)【要約】【課題】Ａｇミラーの、高温高湿環境下における耐久性を向上させる。【解決手段】基板上に下地層、Ａｇ層、複数の層からなる保護層を順に積層し、反射膜を形成する。保護層を構成する複数の層（オーバーコート層）のうちで、Ａｇ層に接する層を、酸素を含まないＳｉ層とすることで、酸化防止効果及び耐湿性を向上させる。Ａｌ層を用いた場合に比べて、Ｓｉ層は、膜厚の反射率に対する許容範囲が広く、安定した高反射率を得ることができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板側から下地層と、Ａｇ層と、複数の層からなる保護層と、を積層したＡｇミラーにおいて、
前記保護層の前記複数の層のうちで、前記Ａｇ層に接する層がＳｉ層であることを特徴とするＡｇミラー。
【請求項２】
前記Ｓｉ層の膜厚は、２ｎｍ以上、１２ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のＡｇミラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクター、カメラ等に用いられる、高温高湿環境においても優れた反射特性及び信頼性を有するＡｇミラーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクター、カメラ等に表面反射ミラーとして用いられるＡｇミラーの膜構成は、Ａｇ又はＡｇの合金層を、下地層（アンダーコート）と保護層（オーバーコート）で挟み込むサンドイッチ構成が良く知られている。アンダーコートは、基板との密着性、Ａｇ層との密着性に加えて、基板が樹脂である場合はＡｇ層の保護性に優れることが要求される。また、オーバーコートは、Ａｇ層との密着性、Ａｇ層の保護性、高反射率を得るための反射特性に優れることが要求される。
【０００３】
Ａｇミラーの反射率低下や点腐食を防止し信頼性を向上させるためには、特に、オーバーコートとしてＡｇ層に接する層の保護性が重要であり、例としては金属膜が挙げられる。
【０００４】
例えば、特許文献１に記載されているように、ガラス基板／下地層／Ａｇ層／Ａｌ層／増反射層の構成のものがある。これは、スパッタ法で形成することを特徴としており、Ａｇ層に接する層としてＡｌ層を設けている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３１７６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１には、好ましいＡｌ層の膜厚としては２〜４ｎｍの厚さが記載されているが、ＤＣスパッタで形成する場合、Ａｌ層のレートが早いこともあって膜厚制御が安定しないという難点がある。そして、Ａｌ層の厚さに対してＡｇミラーの反射率特性は敏感であり、Ａｌ層の膜厚制御が安定しないことによって反射率がバラツクと言う問題があった。
【０００７】
本発明は、安定した初期可視域反射率特性を有し、高温高湿耐久後も優れた光学特性を維持できるＡｇミラーを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明のＡｇミラーは、基板側から下地層と、Ａｇ層と、複数の層からなる保護層と、を積層したＡｇミラーにおいて、前記保護層の前記複数の層のうちで、前記Ａｇ層に接する層がＳｉ層であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
保護層としてＡｇ層に接する層に酸化防止効果と耐湿性に優れたＳｉ層を用いることで、高温高湿下の耐久性を向上させる。同様の目的でＡｌ層を用いる場合に比べて、Ｓｉ層は、その膜厚が反射率に与える影響が少ないため、膜厚制御が容易で安定した高反射率を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明のＡｇミラーの膜構成は、基板側から、下地層と、Ａｇ層と、複数の層からなる保護層と、を積層したものであり、保護層の複数の層のうちで、Ａｇ層に接する層は、酸素を含まないＳｉ層とする。
【００１１】
Ａｇ層に接する層（オーバーコート層）がＳｉ層であり、Ｓｉ層上には低屈折率酸化物膜、高屈折率酸化物膜からなる増反射膜を設け、高反射率を得るとともに、信頼性を高める構成とする。低屈折材料としては、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等が使用でき、高屈折率材料としては、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５等が使用できる。
【００１２】
Ｓｉ層は、酸素を含まない雰囲気で、例えば、蒸着法、ＩＡＤ法、スパッタ法によって成膜される。Ｓｉ層の膜厚は、２ｎｍ以上、１２ｎｍ以下である。Ｓｉ層の厚さが２ｎｍより薄い場合はＡｇ層の酸化防止効果及び耐湿性に劣り、１２ｎｍより厚い場合はＳｉ層の吸収により反射率が低下する。実用上好ましい範囲は４〜１０ｎｍである。
【００１３】
Ｓｉ層は、Ａｇ層に接するオーバーコート層として酸化防止効果と耐湿性に優れており、しかも、同一膜厚ならばＡｌ層より吸収が少なく、膜厚の反射率に対する許容範囲が広く、安定した高反射率を得ることができる利点がある。このため、高温高湿下でも高反射率を維持する信頼性の高いＡｇミラーを実現できる。
【実施例１】
【００１４】
基板として、□５０×５０（ｍｍ）のポリカーボネイト（ＰＣ）基板を用い、ＤＣスパッタ法により無加熱でＡｇミラーを形成した。その膜構成を表１に示す。
【００１５】
【表１】
2010019875.tif 000002
【００１６】
表１において層番号１〜３はＡｇ層と基板との間に設けられる下地層を構成するアンダーコート層であり、層番号５〜７が保護層を構成するオーバーコート層である。ｄ（ｎｍ）は幾何学的膜厚を示す。Ａｇ層、Ｓｉ層はＡｒガスのみを用いてＤＣスパッタ法で形成し、３層のアンダーコート層と、Ａｇ層に接するＳｉ層以外のオーバーコート層は酸素を含む反応性ＤＣスパッタ法で形成した。
【００１７】
信頼性検討は、８０度１００時間の高温放置と、６０度９０％１０００時間の高温高湿放置の２通り行った。通常、保護性が不十分であれば、高温放置後は、反射率低下（外観としてはクモリ状）を発生し、また、高温高湿放置後は、腐食（点状）、反射率低下（クモリ状、変色）を発生するが、実施例１では、初期反射率及び信頼性に問題はなかった。
【００１８】
高温高湿放置後の入射角度４５度のときの反射率特性を図１のグラフに示す。
【００１９】
このグラフにおいて、縦軸は反射率（％）、横軸は波長（ｎｍ）を示す。５００ｎｍの波長での反射率は９７％以上であり可視域で高い反射率特性を有する。
【００２０】
高温高湿放置前の反射率特性からの変化は無く、満足できるものであった。
【実施例２】
【００２１】
実施例１と同様の膜構成で実施例２によるＡｇミラーを形成した。ただし、膜構成は実施例１と同様であるが、Ｓｉ層の厚さのみ１２ｎｍに変更した。
【００２２】
実施例２のＳｉ層の膜厚では、初期反射特性は実施例１に比較してやや低下したが実用上は問題なかった。高温高湿放置後の反射率特性は初期に対して実施例１と同等に改善しており、これはＳｉ層の酸化が促進されたものと推測され、Ａｇ層に対するＳｉ層の耐湿効果を示していると思われる。高温高湿放置前後の入射角度４５度のときの反射率特性を図２のグラフに示す。
【００２３】
実施例１及び実施例２の反射率特性の信頼性を検討した結果をまとめて表２に示す。
【００２４】
【表２】
2010019875.tif 000003
【００２５】
このように、信頼性検討の結果は、いずれも耐久後の反射率の低下（クモリ）や腐食（点状）もなく、良好であった。
【００２６】
（比較例１）
実施例１と同様の膜構成で比較例１によるＡｇミラーを形成した。ただし、膜構成は実施例１と同様であるが、Ｓｉ層を除外し、Ａｇ層に接して直接保護層のＳｉＯ２層を形成した。このＡｇミラーは、Ａｇ層の酸化により反射が低下するだけでなく着色透明化した。入射角度４５度のときの初期の反射率特性（Ｒ）及び透過率特性（Ｔ）を図３に示す。これは、Ｓｉ層のＡｇ層に対する酸化防止効果を示すものである。
【００２７】
（比較例２）
実施例１と同様の膜構成で比較例２によるＡｇミラーを形成した。ただし、特許文献１に記載されているように、Ｓｉ層の代わり、Ａｇ層に接してＡｌ層を設けた。この膜構成を表３に示す。
【００２８】
【表３】
2010019875.tif 000004
【００２９】
表３の膜構成を、同一条件で成膜した３つのサンプル１〜３について、入射角度４５度における初期反射率特性を調べた結果を図４のグラフに示す。図４において、サンプル１及びサンプル３の反射率特性は良好なものであった。しかしながら、サンプル２では４５０ｎｍでの反射率が９５％以下となり不満足なものであった。これは、Ａｌターゲットのスパッタ電圧の変化に応じてＡｌの堆積速度が変化しており、Ａｌ層の厚さに対してＡｇミラーの反射率特性が敏感なためと推測される。すなわち、Ａｌ層の場合は、膜厚が安定しないために反射率がバラツクと言う問題がある。
【００３０】
Ａｌ層の厚さに対するＡｇミラーの反射率特性の敏感度を確認するために、Ａｌ層の膜厚を変えて入射角度４５度における初期反射率特性を調べた結果を図５のグラフに示す。図５においては、膜厚ｄが２ｎｍ、４ｎｍ、６ｎｍ、８ｎｍの場合を示す。このグラフから、４５０ｎｍでの反射率が９５％以上であるためにはｄ＝２〜４ｎｍの範囲にする必要があり、上記バラツキを考慮すると膜厚制御の範囲に余裕がないことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施例１に係るＡｇミラーの反射率特性を示すグラフである。
【図２】実施例２に係るＡｇミラーの反射率特性を示すグラフである。
【図３】比較例１に係るＡｇミラーの反射率特性及び透過率特性を示すグラフである。
【図４】比較例２に係るＡｇミラーの反射率特性を示すグラフである。
【図５】比較例２においてＡｌ層の膜厚を変えた場合の反射率特性を示すグラフである。
【図１】
2010019875.tif 000005
【図２】
2010019875.tif 000006
【図３】
2010019875.tif 000007
【図４】
2010019875.tif 000008
【図５】
2010019875.tif 000009