(57)【要約】【課題】本発明は、反射した光に対して透過性の基板と、基板の裏側に設けられた銀層とを有する裏面鏡に関する。【解決手段】第一中間層が基板と銀層との間の基層として少なくとも部分的に導入され、基層は高温融解酸化物から成るかまたは高温融解酸化物を含み且つ銀より高融点を有し、さらに被覆層が基板から離れて配置された銀層の側に少なくとも部分的に設けられ、被覆層は高温融解金属、ルテニウム、イリジウム、オスミウム、パラジウム、白金、レニウム、及び／またはロジウムから成るかまたはこれらを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射される光に対して透過性の基板と、前記基板の裏側に設けられた銀層とを有する裏面鏡であって、
第一中間層が前記基板と前記銀層との間の基層として少なくとも部分的に導入され、前記基層は高温融解酸化物から成るかまたは前記酸化物を含み且つ銀より高融点を有し、
さらに被覆層が前記基板から離れて配置された銀層の側に少なくとも部分的に設けられ、前記被覆層は高温融解金属であるルテニウム、イリジウム、オスミウム、パラジウム、白金、レニウム、及び／またはロジウムから成るかまたはこれらを含むことを特徴とする裏面鏡。
【請求項２】
前記第一中間層の材料は、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化イットリウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化セリウム、酸化マグネシウム、及び／または酸化亜鉛であるかまたはそれらを含むことを特徴とする、前述の請求項のいずれか1つに記載の裏面鏡。
【請求項３】
前記第一中間層の材料は、誘電性材料であるかまたは誘電性材料を含むことを特徴とする、前述の請求項のいずれか1つに記載の裏面鏡。
【請求項４】
前記第一中間層は、１〜１００ｎｍの厚さであって、好ましくは５〜２０ｎｍ、好ましくは１０ｎｍの厚さであることを特徴とする、前述の請求項のいずれか1つに記載の裏面鏡。
【請求項５】
前記被覆層は、１〜２０００ｎｍの厚さであって、好ましくは１００〜１０００ｎｍ、好ましくは５００ｎｍの厚さであることを特徴とする、前述の請求項のいずれか1つに記載の裏面鏡。
【請求項６】
前記第一中間層の材料は酸化ジルコニウムであるかまたは酸化ジルコニウムを含み、前記被覆層の材料はルテニウムであるかまたはルテニウムを含むことを特徴とする、前述の請求項のいずれか1つに記載の裏面鏡。
【請求項７】
前記銀層は１〜２０００ｎｍの厚さであって、好ましくは１００〜１０００ｎｍ、好ましくは６００ｎｍの厚さであることを特徴とする、前述の請求項のいずれか1つに記載の裏面鏡。
【請求項８】
接着促進層が前記銀層と前記被覆層との間に配置されることを特徴とする、前述の請求項のいずれか1つに記載の裏面鏡。
【請求項９】
前記接着促進層は、タングステンであるかまたはタングステンを含むことを特徴とする、前述の請求項のいずれか1つに記載の裏面鏡。
【請求項１０】
前記接着促進層は、１〜２００ｎｍの厚さであって、好ましくは１０〜１００ｎｍ、好ましくは６５ｎｍの厚さであることを特徴とする、前述の請求項のいずれか1つに記載の裏面鏡。
【請求項１１】
前記基板は、ガラス、耐熱性ガラス、及び／または石英ガラスであるか、またはそれら含むことを特徴とする、前述の請求項のいずれか1つに記載の裏面鏡。
【請求項１２】
前述の請求項のいずれか1つに記載の裏面鏡を、温度成形または機械加工するためのガラスの鏡板に用いる、またはランプの反射体として用いるもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、裏面鏡、特に銀を含む耐熱性の裏面鏡に関する。このような鏡は、特に、温度成形／機械加工前の鏡板のコーティングとして、または、例えばランプにおける反射体として用いられる。
【背景技術】
【０００２】
全ての金属のうち、銀は可視光に対するもっとも高い反射性を有する。従って、可視スペクトル範囲の裏面反射体は、銀で片側をコーティングされたガラス基板を備えていることが多い。裏面反射体の場合、反射されるべき光は、コーティングされていないまたは非反射性の表面を通してガラス基板内へ入射し、ガラス基板を通り抜けて銀でコーティングされた基板裏面で反射される。
【０００３】
銀の裏面反射体の光学的な能力（反射）は、比較的低い製造経費に非常に良好に対応する。
【０００４】
銀層の気候上及び機械上の安定性は低く、得られる効果が限られている。
【０００５】
特に湿った酸素及び硫化水素を含む大気下で、保護されていない銀層は耐気候性でなく次第に腐食しその光沢を失う。気候作用に対する銀層の最大の保護は、銀裏面鏡によって実現され、光の入射側でガラス基板が銀層を気候作用から保護し、銀層の外気側の境界面は被覆層、被覆塗料、または接着性被覆鏡板によって光学的要求を考慮することなしにシールされることが可能である。
【０００６】
一方ではそれらの硬度の低さ及び耐擦過性において、他方ではガラスへの接着性の弱さの点で、銀層の機械的な不安定性が存在する。上述のシール法は銀反射層に対し、気候上の保護だけでなく擦過に対する保護としてもしばしば有効である。銀層の基板への接着が改善され得るならば、基板表面は銀層の適用前に接着促進中間層で覆われる。しかしながら、この中間層は反射体の光入射側に位置するので、この層の材料及び厚さは中間層が実質的に反射を減少してはならないという要求によって制限される。
【０００７】
従来構成される銀を基にした裏面鏡の、製造コスト、反射性、及び老化に対する耐性は、これらの鏡が高温にさらされない限りは満たされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の銀を基にした裏面鏡は、絶えず高温にさらされた場合機能しなくなる。
【０００９】
温度の上昇にともなって、銀層における拡散過程が活性化する。この拡散過程は粒子サイズが増大し割れ目やひびが生じてそれらが層内で大きくなるように銀を輸送する。銀が最終的に相互に孤立した島に集まり（凝集）、もはや互いに密着して基板表面を覆わなくなると、基板表面の大部分は銀で覆われなくなる。最終的に、銀層は凝集のために高い反射性を失う。この輸送過程は温度の上昇にともなって急速に発達し、約６００℃では単一の銀層の凝集は数時間以内に生じる。
【００１０】
銀層の温度安定性に対する制限はその蒸発によりさらに生じる。２０ｎｍ／時での層の除去は、真空中６５０℃で既知の銀の蒸発圧力から計算される。実際には、大気中での蒸発率は銀が散乱して戻されることによって著しく減少するが、高温では銀の蒸発を増大することが実質的に物質輸送に寄与する可能性がある。
【００１１】
銀層の約６００℃までの高温に対する耐性を改善する手段は文献中に記載されている。銀層と基層または被覆層とについて、混合物が記載されている。
【００１２】
混合により銀の拡散が妨げられ、銀への良好な接着によって温度安定性の基層及び被覆層が境界面の被覆を安定化することは妥当である。いくつかの記載された手段を用いて、銀を基にした反射層が熱的に非常に安定にされ、約７００℃の温度に数時間以内の実施時間（例えばガラス基板の成形のため）耐えることが可能である。
【００１３】
７００℃を著しく越えた温度では、より耐熱性だが反射の強さが劣る反射性金属を銀と置き換えることが必要になる。
【００１４】
１０００℃以上で２０００時間以上の間作用した反射体の場合、金属反射層を全く不要とし、金属反射層システムに比して実質的により高価な高融点酸化物を含む誘電性干渉システムによって反射が生じた。
【００１５】
本発明の目的は、一方では高反射且つ経済的な銀を基にした反射層システムに基づくが、他方では非常に耐熱性であり、その機能を損傷することなく例えば２０００時間以上６００℃以上の温度に耐え得る裏面鏡を入手可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この目的は、請求項１に記載の裏面鏡によって達成される。本発明による裏面鏡の効果的な改良が従属する請求項に示される。このような裏面鏡の用途が請求項１２に示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明によると、反射された光に対して透過性である、例えばガラスや石英ガラスである基板の裏側に銀層が設けられて、裏面鏡が生じる。しかしながら、基層が基板と銀層との間に挿入され、この基層は、高融点酸化物から成るかあるいは高融点酸化物を含み、且つ銀層の銀より高融点を有する。基板から離れて配置された銀層側では、高融点金属、具体的には、ルテニウム、イリジウム、オスミウム、パラジウム、白金、レニウム、及び／またはロジウムから成るかまたはこれらを含んでいる被覆層が設けられる。酸化ジルコニウムから成る基層とルテニウムから成る被覆層との組み合わせは特に有利である。酸化ジルコニウムのような高屈折誘電性層を用いて、建設的干渉により選択されたスペクトル範囲における反射を増加することもまた可能である。一方、金属基層を用いる場合、裏面鏡の反射を大幅に減少しないように非常に薄いことのみが許容され得る。
【００１８】
酸化ジルコニウムは２７００℃の融解温度を有し、ルテニウムは２３００℃の融解温度を有するので、基層及び被覆層の融解温度は銀の融解温度よりも高い。
【００１９】
融解温度３４００℃の薄い接着促進タングステン層が銀層と被覆層の間に挿入され得ることは、有利である。
【００２０】
被覆層に好んで用いられるルテニウムは化学的に非常に安定であり、貴金属の中でももっとも大きな硬さを有する。従って、特に被覆層として用いられるのに適している。
【００２１】
その結果として、９６１℃の融解温度を有する銀層が、二つの実質的に一層高温融解であり且つ６００℃では全く拡散効果を示さず銀層を安定化する層の間に挿入されるように、層システムは構成される。
【００２２】
本発明による層の構成は、銀に基づく反射体システムの高い反射性と低い製造コストとを有するが、従来の銀に基づく反射体システムに比して、並外れた高温安定性によって特徴づけられる。他の銀に基づくシステムと比較すると、完全に破壊されていない銀層との比較テストにおいて、一般に少なくとも２倍の耐用年数が生じた。
【実施例】
【００２３】
次に、本発明による裏面鏡の一例がここで記載される。
【００２４】
５０Ｗの電力のハロゲンランプの石英ガラスバルブに用いられた裏面鏡の層構造が1つの図に示される。
【００２５】
石英ガラスバルブは厚さ１０ｎｍの酸化ジルコニウム基層４が設けられた基板２として用いられた。この酸化ジルコニウム基層４には厚さ６００ｎｍの銀層３が設けられた。これは、厚さ６５ｎｍの接着促進タングステン層５と、厚さ５００ｎｍのルテニウム層６に付随する。全ての層は、真空めっき（スパッタリングまたはイオンアシスト蒸着）によって設けられる。
【００２６】
入射光はここで、石英ガラスバルブ２と酸化ジルコニウム基層４とを透過し、反射光１として銀層３の表面で反射される。
【００２７】
作用の間、ハロゲンランプのバルブは、６００℃以上に熱せられる。図１の付着された裏面鏡の反射は、２０００時間以上の作用時間に亘って損傷なく維持されたことが測定された。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】５０Ｗの電力のハロゲンランプの石英ガラスバルブに用いられた裏面鏡の層構造を示す。
【図１】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年4月13日(2006.4.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が反射するように透明な基板としての石英ガラスバルブを備え、且つ前記石英ガラスバルブに設けられ銀層を有する裏面鏡を備えたハロゲンランプであって、
第一中間層が前記基板と前記銀層との間の基層として少なくとも部分的に導入され、前記基層は高温融解酸化物から成るかまたは前記酸化物を含み且つ銀より高融点を有し、
さらに被覆層が前記基板から離れて配置された銀層の側に少なくとも部分的に設けられ、前記被覆層は高温融解金属であるルテニウム、イリジウム、オスミウム、パラジウム、白金、レニウム、及び／またはロジウムから成るかまたはこれらを含むことを特徴とするハロゲンランプ。
【請求項２】
前記第一中間層の材料は、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化イットリウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化セリウム、酸化マグネシウム、及び／または酸化亜鉛であるかまたはそれらを含むことを特徴とする、前述の請求項のいずれか1つに記載のハロゲンランプ。
【請求項３】
前記第一中間層の材料は、誘電性材料であるかまたは誘電性材料を含むことを特徴とする、前述の請求項のいずれか1つに記載のハロゲンランプ。
【請求項４】
前記第一中間層は、１〜１００ｎｍの厚さであって、好ましくは５〜２０ｎｍ、好ましくは１０ｎｍの厚さであることを特徴とする、前述の請求項のいずれか1つに記載のハロゲンランプ。
【請求項５】
前記被覆層は、１〜２０００ｎｍの厚さであって、好ましくは１００〜１０００ｎｍ、好ましくは５００ｎｍの厚さであることを特徴とする、前述の請求項のいずれか1つに記載のハロゲンランプ。
【請求項６】
前記第一中間層の材料は酸化ジルコニウムであるか又は酸化ジルコニウムを含み、前記被覆層の材料はルテニウムであるかまたはルテニウムを含むことを特徴とする、前述の請求項のいずれか1つに記載のハロゲンランプ。
【請求項７】
前記銀層は１〜２０００ｎｍの厚さであって、好ましくは１００〜１０００ｎｍ、好ましくは６００ｎｍの厚さであることを特徴とする、前述の請求項のいずれか1つに記載のハロゲンランプ。
【請求項８】
接着促進層が前記銀層と前記被覆層との間に配置されることを特徴とする、前述の請求項のいずれか1つに記載のハロゲンランプ。
【請求項９】
前記接着促進層は、タングステンであるかまたはタングステンを含むことを特徴とする、前述の請求項のいずれか1つに記載のハロゲンランプ。
【請求項１０】
前記接着促進層は、１〜２００ｎｍの厚さであって、好ましくは１０〜１００ｎｍ、好ましくは６５ｎｍの厚さであることを特徴とする、請求項８または９のいずれか1つに記載のハロゲンランプ。 
【国際調査報告】
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