(57)【要約】【課題】反射率が高く、湿度や熱によるAgの凝集が発生し難いリフレクター用Ag合金反射膜およびリフレクター並びにリフレクター用Ag合金反射膜の形成用のAg合金スパッタリングターゲットを提供する。【解決手段】(1) リフレクター用Ag合金反射膜であって、Agを主成分とし、Ti、Ｖ、Cr、Mn、Mg、Ｗから選ばれる１種以上を合計で３原子％超７原子％以下含有することを特徴とするリフレクター用Ag合金反射膜、(2) このAg合金反射膜においてAu、Pt、Pd、Cuから選ばれる１種以上を合計で0.3 〜２原子％含有しているもの、(3) このAg合金反射膜において波長が650nm の光によって測定される反射率が85％以上であるもの、(4) このAg合金反射膜においてスパッタリング法により形成されているもの、(4) このAg合金反射膜を備えていることを特徴とするリフレクター、(5)このAg合金反射膜の形成用ターゲット等。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
リフレクター用Ag合金反射膜であって、Agを主成分とし、Ti、Ｖ、Cr、Mn、Mg、Ｗから選ばれる１種以上を合計で３原子％超７原子％以下含有することを特徴とするリフレクター用Ag合金反射膜。
【請求項２】
Au、Pt、Pd、Cuから選ばれる１種以上を合計で0.3 〜２原子％含有している請求項１記載のリフレクター用Ag合金反射膜。
【請求項３】
波長が650nm の光によって測定される反射率が85％以上である請求項１または２記載のリフレクター用Ag合金反射膜。
【請求項４】
スパッタリング法により形成されている請求項１〜３のいずれかに記載のリフレクター用Ag合金反射膜。
【請求項５】
Agを主成分とし、Ti、Ｖ、Cr、Mn、Mg、Ｗから選ばれる１種以上を合計で３原子％超７原子％以下含有することを特徴とするリフレクター用Ag合金反射膜の形成用のAg合金スパッタリングターゲット。
【請求項６】
Au、Pt、Pd、Cuから選ばれる１種以上を合計で0.3 〜２原子％含有している請求項５記載のリフレクター用Ag合金反射膜の形成用のAg合金スパッタリングターゲット。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれかに記載のAg合金反射膜を備えていることを特徴とするリフレクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リフレクター用Ag合金反射膜、リフレクター、および、リフレクター用Ag合金反射膜の形成用のAg合金スパッタリングターゲットに関する技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、Ａｇ薄膜は反射率が高いことから、自動車に搭載されるランプのリフレクター、照明機器用リフレクター、液晶ディスプレイ等の光学ミラーに用いられている。
【０００３】
これらの用途で、自動車用ランプや照明機器は、発光体から放出される熱により100 〜200 ℃程度の温度環境にさらされるために、高い耐熱性が必要とされる。さらに、高温高湿環境下での耐久性が要求される。
【０００４】
しかしながら、Ａｇ薄膜は環境に対する耐久性が十分でないため、湿気などによって劣化して長期間使用することは困難であった。そのため、Ag薄膜上にUV硬化樹脂やアクリル系樹脂、セラミックス系の保護膜を形成することでＡｇ薄膜の劣化防止が試みられている。しかしながら、これらの方法はコストが高くなるのみならず、樹脂の保護膜はバリア性に劣ること、セラミックス系の保護膜はピンホールやクラックなどの欠陥部より水分等が浸入することから、十分な耐久性を得ることは困難であった。また、Ａｇ薄膜は熱によって容易に凝集するため、高温環境下での使用は困難であった。
【０００５】
そこで、保護膜の樹脂のバリア性や耐熱性を高めて耐熱性や耐候性を改善したリフレクターに関する技術が提案されている（特開2000-106017 号公報）。また、Agに他金属成分を添加することで耐久性を改善する技術が開示されている。特開平9-135096号公報には、AgにPd，Cu，Au，Ni，Zn，Cd，Mg，Alの１種以上の元素を３原子％添加する技術が提案されており、特開2001-226765 号公報には、AgにPd，Cu，Auを0.1 〜３原子％添加して耐久性を改善することが提案されている。
【特許文献１】特開2000-106017 号公報
【特許文献２】特開平9-135096号公報
【特許文献３】特開2001-226765 号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
リフレクターの反射膜には、高反射率、湿度や熱等に対する耐久性が要求される。しかしながら、これらの要求特性の全てを満足するAg薄膜は未だ得られていない。従来のAg薄膜は湿度や熱によって容易に凝集し、白点化、白濁化が生じて反射率が低下する。
【０００７】
本発明は、このような事情に着目してなされたものであって、その目的は、反射率が高く、湿度や熱によるAgの凝集が発生し難いリフレクター用Ag合金反射膜およびリフレクター並びにリフレクター用Ag合金反射膜の形成用のAg合金スパッタリングターゲット
を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、Agに対して特定の合金元素を一定範囲量で添加することにより、湿度および熱によるAgの凝集発生を抑制することができるという知見を得た。本発明は、このような知見等に基づき完成されたものであり、上記目的を達成することができる。
【０００９】
このようにして完成され上記目的を達成することができた本発明は、リフレクター用Ag合金反射膜、リフレクター、および、リフレクター用Ag合金反射膜の形成用のAg合金スパッタリングターゲットに係わり、特許請求の範囲の請求項１〜４記載のリフレクター用Ag合金反射膜（第１〜４発明に係るリフレクター用Ag合金反射膜）、請求項５〜６記載のリフレクター用Ag合金反射膜の形成用のAg合金スパッタリングターゲット（第５〜６発明に係るスパッタリングターゲット）、請求項７記載のリフレクター（第７発明に係るリフレクター）であり、それは次のような構成としたものである。
【００１０】
即ち、請求項１記載のリフレクター用Ag合金反射膜は、リフレクター用Ag合金反射膜であって、Agを主成分とし、Ti、Ｖ、Cr、Mn、Mg、Ｗから選ばれる１種以上を合計で３原子％超７原子％以下含有することを特徴とするリフレクター用Ag合金反射膜である〔第１発明〕。
【００１１】
請求項２記載のリフレクター用Ag合金反射膜は、Au、Pt、Pd、Cuから選ばれる１種以上を合計で0.3 〜２原子％含有している請求項１記載のリフレクター用Ag合金反射膜である〔第２発明〕。
【００１２】
請求項３記載のリフレクター用Ag合金反射膜は、波長が650nm の光によって測定される反射率が85％以上である請求項１または２記載のリフレクター用Ag合金反射膜である〔第３発明〕。請求項４記載のリフレクター用Ag合金反射膜は、スパッタリング法により形成されている請求項１〜３のいずれかに記載のリフレクター用Ag合金反射膜である〔第４発明〕。
【００１３】
請求項５記載のリフレクター用Ag合金反射膜の形成用のAg合金スパッタリングターゲットは、Agを主成分とし、Ti、Ｖ、Cr、Mn、Mg、Ｗから選ばれる１種以上を合計で３原子％超７原子％以下含有することを特徴とするリフレクター用Ag合金反射膜の形成用のAg合金スパッタリングターゲットである〔第５発明〕。請求項６記載のリフレクター用Ag合金反射膜の形成用のAg合金スパッタリングターゲットは、Au、Pt、Pd、Cuから選ばれる１種以上を合計で0.3 〜２原子％含有している請求項５記載のリフレクター用Ag合金反射膜の形成用のAg合金スパッタリングターゲットである〔第６発明〕。
【００１４】
請求項７記載のリフレクターは、請求項１〜４のいずれかに記載のAg合金反射膜を備えていることを特徴とするリフレクターである〔第７発明〕。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るリフレクター用Ag合金反射膜は、反射率が高く、湿度や熱によるAgの凝集が発生し難い。このため、リフレクターのAg合金反射膜として好適に用いることができ、その機能の向上および耐久性の向上がはかれる。本発明に係るリフレクターは、このようなAg合金反射膜を備えているので、反射率が高く、湿度や熱によるAgの凝集が発生し難くて、リフレクターの機能の向上および耐久性の向上がはかれる。本発明に係るリフレクター用Ag合金反射膜の形成用のAg合金スパッタリングターゲットによれば、かかるAg合金反射膜を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明者らは、Agターゲット上に種々の元素の金属板をのせ、スパッタリング法にて種々の成分・組成のAg合金薄膜を作製し、その組成および反射膜としての特性を評価した。この特性評価方法としては、高温高湿試験（温度60℃、湿度90%RH の雰囲気下で1000時間放置する）後、または、塩水浸漬試験〔濃度 0.01mol／リットル（以下、L ）のNaCl水溶液に１時間浸漬する〕後に、反射膜に白濁および白点発生の有無を評価し、さらに反射率の変化を調査した。
【００１７】
この評価方法を用いた検討により、AgにTi、Ｖ、Cr、Mn、Mg、Ｗから選ばれる１種以上を添加したAg合金反射膜において、純Ag薄膜と比較して白濁・白点の発生が有意に抑えられ、反射率の低下も小さいことを見出した。前述のように、白濁・白点は湿度や熱によりAgが凝集して発生するものであり、上記Ag合金反射膜は耐久性に優れるものといえる。
【００１８】
このTi、Ｖ、Cr、Mn、Mg、Ｗから選ばれる１種以上の添加による耐久性向上の効果は、この元素の添加量によって異なり、その添加量が合計で３原子％超であることが望ましい。この元素の添加量が合計で３原子％以下の場合、Agの凝集抑制効果は小さく、必要な耐久性が得られない。一方、この元素の添加量が多くなり、７原子％を超えると、反射率が低下し、反射膜としての機能を失う。この点から、耐久性に優れ、反射膜としての性能を維持するための上記元素の添加量は、３原子％超７原子％以下であるのが良く、更には3.5 〜５原子％とするのがより好ましい。以上のことに基づき、本発明に係るリフレクター用Ag合金反射膜は、Agを主成分とし、Ti、Ｖ、Cr、Mn、Mg、Ｗから選ばれる１種以上を合計で３原子％超７原子％以下含有することを特徴とするものとしている〔第１発明〕。
【００１９】
本発明に係るリフレクター用Ag合金反射膜において、更にAu、Pt、Pd、Cuから選ばれる１種以上を合計で0.3 〜２原子％含有していることが望ましい〔第２発明〕。これらの元素（Au、Pt、Pd、Cuから選ばれる１種以上）を0.3 〜２原子％含有することにより、化学的安定性が更に向上して耐久性がより高まるからである。これらの元素の含有量が0.3 原子％未満であると化学的安定性や耐久性の向上効果が小さく、２原子％を超えると初期反射率が低下する傾向がある。
【００２０】
本発明に係るリフレクター用Ag合金反射膜は、波長が650nm の光によって測定される反射率が85％以上であり、リフレクター用反射膜として好適に用いることができる〔第３発明〕。従来のリフレクター用反射膜にはAl薄膜が用いられており、波長が650nm の光によって測定される反射率が85％前後である。一方、Al薄膜は酸やアルカリに対して非常に弱いため、Al反射膜上に透明樹脂の保護層のコートが必須である。この保護層の形成が高コストであるため、保護層を設けなくても長期間使用可能な反射膜へのニーズがある。本発明に係るリフレクター用Ag合金反射膜は、酸およびアルカリに対して安定であるAg合金より成る反射膜であり、耐久性に優れているため、樹脂などの保護層を必要としないことからコストメリットが大きい。
【００２１】
本発明に係るリフレクター用Ag合金反射膜はスパッタリング法により形成（成膜）されていることが望ましい〔第４発明〕。スパッタリング法により成膜されたAg合金反射膜は緻密で且つ密着性に優れているからである。
【００２２】
本発明に係るリフレクター用Ag合金反射膜は、反射率が高く、湿度や熱によるAgの凝集が発生し難い。このため、リフレクターのAg合金反射膜として好適に用いることができ、その機能の向上および耐久性の向上がはかれる。
【００２３】
本発明に係るリフレクターは、このようなAg合金反射膜を備えており、このため、反射率が高く、湿度や熱によるAgの凝集が発生し難くて、リフレクターの機能の向上および耐久性の向上がはかれる〔第７発明〕。なお、このAg合金反射膜は樹脂等より成る基材上に形成される。
【００２４】
本発明に係るリフレクター用Ag合金反射膜の形成用のAg合金スパッタリングターゲットは、Agを主成分とし、Ti、Ｖ、Cr、Mn、Mg、Ｗから選ばれる１種以上を合計で３原子％超７原子％以下含有することを特徴とするリフレクター用Ag合金反射膜の形成用のAg合金スパッタリングターゲットである〔第５発明〕。このAg合金スパッタリングターゲットによれば、本発明の第１発明に係る光情報記録媒体用Ag合金反射膜を形成させることができる。本発明に係るリフレクター用Ag合金反射膜の形成用のAg合金スパッタリングターゲットにおいて、更にAu、Pt、Pd、Cuから選ばれる１種以上を合計で0.3 〜２原子％含有するようにした場合は、本発明の第２発明に係る光情報記録媒体用Ag合金反射膜を形成させることができる〔第６発明〕。
【実施例】
【００２５】
本発明の実施例および比較例について、以下説明する。なお、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００２６】
〔例１〕
DCマグネトロンスパッタリング装置を用いて、直径50mm、厚さ0.7mm のガラス基板（コーニング＃1737 ）上に厚さ120nm のAg合金薄膜を成膜した。このとき、スパッタリングターゲットとしてはAgターゲット（直径101.6mm 、厚さ５mm）上に種々の添加元素の金属チップを乗せたものを用いた。成膜条件は、基板温度：室温、Arガス圧：１〜３mTorr 、極間距離：55mm、スパッタパワー：DC 580Ｗ、成膜速度：５〜６nm/sec、成膜前の到達真空度：3.0 ×10-6Torrとした。
【００２７】
このようにして成膜されたAg合金薄膜について、添加元素の含有量をICP 発光分光分析法により測定した。また、耐久性の評価試験を行った。
【００２８】
このとき、耐久性の評価試験は、高温高湿試験および塩水浸漬試験によって行った。この高温高湿試験では、温度60℃、湿度90%RH の雰囲気下で1000時間放置後にAg合金薄膜表面を目視にて観察し、膜の白濁および白点の発生状況の評価を行った。塩水浸漬試験では、濃度0.01mol/L のNaCl水溶液に１時間浸漬後に純水中で洗浄し、Ag合金薄膜表面を目視にて観察し、膜の白濁および白点の発生状況の評価を行った。
【００２９】
また、上記高温高湿試験の前後の反射率を測定した。このとき、入射光として波長が650nm の光を用い、その反射率を測定した。
【００３０】
上記添加元素の含有量の測定、耐久性の評価試験、及び、反射率の測定の結果を表１に示す。表１において、Ag凝集状況の欄に記載の各印は白濁および白点の発生状況を示すものであり、「○」は白濁や白点の発生が無い状況、「△」は一部で白濁・白点が発生した状態、「×」は全面に白濁もしくは白点が発生した状態を示すものである。なお、塩水浸漬試験後の欄に記載の「×」には膜剥離が著しい状態も含まれる。
【００３１】
表１からわかるように、No.1, 2, 10 （比較例）の試料では、初期反射率（高温高湿試験前の反射率）は91.7〜96.2％と非常に高いものの、高温高湿試験および塩水浸漬試験後に白濁・白点が多く発生し、また、高温高湿試験による反射率の低下が大きく、高温高湿試験後の反射率が85％より低くなった。
【００３２】
これに対して、No.3〜5, 7, 8, 11 〜14, 16〜19（発明例）のAg合金薄膜については、初期反射率は87〜95％であるが、高温高湿試験および塩水浸漬試験後も膜表面に白濁・白点の発生が無く、高温高湿試験による反射率の低下は僅かであるので、耐久性が良好で反射膜として十分な性能を有する。
【００３３】
No.6, 9, 15 （比較例）のAg合金薄膜では、Agの凝集による白濁・白点の発生は僅かであったものの、添加元素の含有量が多すぎて初期反射率が低く、不十分である。No.20 〜24（比較例）のAg合金薄膜は、初期反射率はいずれも85％以上であるものの、高温高湿試験および塩水浸漬試験時にAgの凝集が見られた。また、No.3〜5, 7,8, 11〜14, 16〜19（発明例）のAg合金薄膜の場合よりも高温高湿試験による反射率の低下が大きかった。
【００３４】
このように、本発明のAg合金薄膜は、初期反射率は十分に高く、高温高湿試験および塩水浸漬試験によるAgの凝集が起こり難く、また、高温高湿試験による反射率の低下は僅かであることから、リフレクター用の反射膜として好適に用いることができる。
【００３５】
〔例２〕
例１の場合と同様のDCマグネトロンスパッタリング装置を用いて同様の条件で同様のガラス基板上に厚さ120nm のAg合金薄膜を成膜した。このとき、スパッタリングターゲットとしては、Agターゲット上に、Ti、Ｖ、Cr、Mnから選ばれる１種の金属チップと、Au、Pt、Pd、Cuから選ばれる１種の金属チップを同時に乗せたものを用い、３元系のAg合金薄膜を成膜した。
【００３６】
このようにして成膜されたAg合金薄膜について、添加元素の含有量をICP 発光分光分析法により測定した。また、例１の場合と同様の条件（雰囲気、試験時間）で高温高湿試験を行い、試験前および試験後の反射率変化によって耐久性を評価した。
【００３７】
上記添加元素の含有量の測定結果および高温高湿試験前後の反射率測定結果を表２に示す。表２からわかるように、Ag−Ti、Ag−Ｖ、Ag−Cr、Ti−MnそれぞれにAu、Pt、Pd、Cuを添加することにより、高温高湿試験前の反射率は僅かに低下するものの、高温高湿試験後の反射率低下は明らかに抑えられる。しかしながら、No.32 、34、37のように、Auの添加量が多い（２原子％超）場合は、初期の反射率が85％を下回っている。
【００３８】
【表１】
2008046149.tif 000002
【００３９】
【表２】
2008046149.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明に係るリフレクター用Ag合金反射膜は、反射率が高く、湿度や熱によるAgの凝集が発生し難いので、リフレクターのAg合金反射膜として好適に用いることができて有用である。