(57)【要約】  【課題】  本発明の目的は、Ａｇ層の密着性を高めることができ、またＡｌ２Ｏ３層とＴｉＯ２層間の白濁も防止でき、耐環境特性に優れた銀ミラーを提供することにある。  【解決手段】  本発明の銀ミラーは、基板１と、この基板１上に設けられた下部バッファ層２と、この下部バッファ層２上に設けられたＮｉ−Ｃｒ合金層からなる金属層３と、この金属層３上に設けられたＡｇ層４と、このＡｇ層４上に形成されたＡｌ２Ｏ３層５ａとＳｉＯ２層５ｂとからなる上部バッファ層５と、この上部バッファ層５のＳｉＯ２層５ｂ上に設けられたＴｉＯ２層からなる増反射層６と、を有することを特徴とする。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板上に設けられた下部バッファ層と、該下部バッファ層上に設けられたＮｉ−Ｃｒ合金層と、該Ｎｉ−Ｃｒ合金層上に設けられたＡｇ層と、該Ａｇ層上に形成されたＡｌ２Ｏ３層と該Ａｌ２Ｏ３層上に設けられたＳｉＯ２層とを有する上部バッファ層と、該上部バッファ層の前記ＳｉＯ２層上に設けられたＴｉＯ２層からなる増反射層と、を有することを特徴とする銀ミラー。
【請求項２】
前記下部バッファ層はＡｌ２Ｏ３層を有し、該Ａｌ２Ｏ３層と前記Ｎｉ−Ｃｒ合金層が接していることを特徴とする請求項１記載の銀ミラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばプロジェクター、カメラ、顕微鏡、望遠鏡、複写機等の光学装置に使用される反射ミラー、より具体的には銀層を反射膜として有する高反射銀ミラーの耐環境性改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、反射ミラーの反射層としてＡｇ層を有する、いわゆる銀ミラーは、カメラ、複写機、顕微鏡、プリンタあるいはプロジェクター等の各種光学装置に幅広く使用されている。
例えば、銀ミラーがプロジェクターの反射ミラーとして使用されるような場合には、長時間に亘って高温に曝される等、劣悪な条件のもとで使用されることが多い。また梅雨時であれば、湿度の高い状態に長時間曝される恐れもある。そのため、耐温度特性、耐湿性等を含めた耐環境特性に優れ、より耐久性に優れたものが求められている。
【０００３】
具体的にその一例として、高温高湿の雰囲気下で長時間使用されても、反射層であるＡｇ層とその上下の層との間の剥離や浮き、あるいはクラック等の欠陥の発生がなく、またＡｇ層自身の酸化等による反射率の低下も起こらないものが求められている。このように耐久性に優れた銀ミラーを得るべく、従来から種々の提案が成されている。
【０００４】
例えば、特許文献１や特許文献２には、以下のような銀ミラーの開示が成されている。
前者（特許文献１）に開示されている銀ミラーは、基板上に反射膜であるＡｇ層を有し、このＡｇ層の下層にＡｌ２Ｏ３層が形成されていて、このＡｌ２Ｏ３層上に形成された前記Ａｇ層上に、さらにまたＡｌ２Ｏ３層とＴｉＯ２層をこの順に設けた構造のものである。
特許文献１における銀ミラーの提案の目的は、基板とＡｇ層間の密着力を高め、また耐腐食性をも向上させようとするものである。
【０００５】
一方、後者（特許文献２）には、ＳｉＯ２層あるいはＡｌ２Ｏ３層等からなる下部バッファ層とＡｇ層との間に、さらにＣｒやＮｉ等からなる金属層をバインダ層として介在させて、基板とＡｇ層との密着性を高める技術が既に知られていることも開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−４９１９号公報
【特許文献２】特開平０７−２８１０１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら特許文献１に開示されている銀ミラーでは、Ａｇ層の密着性がまだ不充分で、例えばプロジェクターの反射ミラーのように、長時間高温多湿下で使用される反射ミラーとして使用すると、Ａｇ層が酸化して曇りが発生して、反射率が低下する、という問題があった。
またＡｌ２Ｏ３層とＴｉＯ２層の間に白濁が発生し、やはり反射率が低下する、という問題もあった。
【０００８】
また上記問題を解決すべく、特許文献２に開示されているように、基板上に形成したＡｌ２Ｏ３層とＡｇ層の間にＣｒ層やＮｉ層からなるバインダ層を介在させて、より密着性を高めようとすると以下の問題があることも判ってきた。
すなわち、バインダ層としてＣｒ層を介在させた場合には、Ａｇ層の下層に対する密着性は向上するものの、高温下で、例えば、１００℃以上で使用すると、Ａｇ層からなる反射面が黒くなる等、耐環境特性がＮｉ層を介在させた場合よりも劣り、逆にＮｉ層を介在させた場合には、耐環境特性は向上させることができるものの、Ｃｒ層を介在させた場合よりも下層に対する密着性が劣る、という問題があることが判ってきた。
【０００９】
上記問題に鑑み本発明の目的は、Ａｇ層の密着性を高めることができ、またＡｌ２Ｏ３層とＴｉＯ２層間の白濁も防止でき、耐環境特性に優れた銀ミラーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成すべく本発明の請求項１記載の銀ミラーは、基板と、該基板上に設けられた下部バッファ層と、該下部バッファ層上に設けられたＮｉ−Ｃｒ合金層と、該Ｎｉ−Ｃｒ合金層上に設けられたＡｇ層と、該Ａｇ層上に形成されたＡｌ２Ｏ３層と該Ａｌ２Ｏ３層上に設けられたＳｉＯ２層とを有する上部バッファ層と、該上部バッファ層の前記ＳｉＯ２層上に設けられたＴｉＯ２層からなる増反射層と、を有することを特徴とするものである。
【００１１】
このようにしてなる銀ミラーによれば、Ｃｒ層やＮｉ層単体からなる金属層ではなく、両者の合金層で金属層を形成するため、両者の合金比率を調整することで両者の持つ良好な特性を併せ持つ金属層を容易に形成することができる。
具体的には、ＣｒによるＡｇ層の下層に対する密着性の良さと、Ｎｉによる優れた耐環境特性を併せ持つ金属層をＡｇ層の下層に形成することができる。
また、増反射層であるＴｉＯ２層と上部バッファ層を形成するＡｌ２Ｏ３層間に両層と反応し難いＳｉＯ２層を介在させたことにより、反射率の高いＴｉＯ２層が上部バッファ層のＡｌ２Ｏ３層と反応して白濁して、その反射率が低下するのを防止でき、耐久性にも優れた銀ミラーを得ることができる。
【００１２】
また本発明の請求項２記載の銀ミラーは、請求項１記載の銀ミラーにおいて、前記下部バッファ層はＡｌ２Ｏ３層を有し、該Ａｌ２Ｏ３層と前記Ｎｉ−Ｃｒ合金層が接していることを特徴とするものである。
このようにしてなる銀ミラーによれば、金属層、Ａｇ層の腐食の発生を防止することができる。また基板とＮｉ−Ｃｒ合金層との密着性をより高めることができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように本発明によれば、Ａｇ層の密着性を高めることができ、またＡｌ２Ｏ３層とＴｉＯ２層間の白濁も防止でき、耐環境特性に優れた銀ミラーを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に図面を用いて本発明の銀ミラーの一実施例を詳細に説明する。
図１は、本発明の銀ミラーの一実施例における薄膜層の構成を示す縦断面模式図である。
【００１５】
図１が示すようにこの銀ミラー１０は、例えば、ガラスからなる基板１上に、Ａｌ２Ｏ３層からなる下部バッファ層２を有している。さらにこの下部バッファ層２上にＮｉ−Ｃｒ合金層からなる金属層３を有し、この合金製の金属層３上に反射層であるＡｇ層４が形成されている。
そして、このＡｇ層４の上に上部バッファ層５と増反射層６が設けられている。上部バッファ層５は、Ａｇ層４に接しているＡｌ２Ｏ３層５ａとこのＡｌ２Ｏ３層５ａ上に形成されているＳｉＯ２層５ｂとからなっている。そして銀ミラー１０の表面に設けられている増反射層６はＴｉＯ２層からなっていて、前記ＳｉＯ２層５ｂ上に設けられている。
【００１６】
本発明の銀ミラー１０の特徴の一つは、前述したように下部バッファ層２とＡｇ層４との間にＮｉ−Ｃｒ合金層からなる金属層３を介在させたことにある。
このようにＮｉ−Ｃｒ合金層を介在させたことにより、例えばＣｒの合金比率を２０％未満、特に１％〜２０％にすると、Ｃｒの特徴であるＡｇ層４との密着性を引き出すことができ、かつＮｉを用いた場合の特徴である優れた耐環境特性をも合わせて具現化させることができる。またＡｇ層４の平滑性、緻密性を高めることもできる。
【００１７】
さらに本発明の二つ目の特徴は、上部バッファ層５がＡｌ２Ｏ３層５ａと、このＡｌ２Ｏ３層５ａ上に設けられたＳｉＯ２層５ｂとを有していて、このＳｉＯ２層５ｂ上にＴｉＯ２層からなる増反射層６が設けられている点にある。
従来のように、Ａｌ２Ｏ３層５ａとＴｉＯ２層からなる増反射層６とが直接接触していると、特に高温下においては経時的に両層間において反応が生じ、その結果、白濁が発生して反射率が低下する。
しかしながら、この実施例のようにＡｌ２Ｏ３層５ａと増反射層６との間にＳｉＯ２層５ｂを介在させればＡｌ２Ｏ３層５ａとＴｉＯ２製の増反射層６との直接的な接触を防止できる。その結果、ＴｉＯ２層からなる増反射層６の経時的な白濁の発生を阻止でき、増反射層６の反射率が経時的に低下するのを効果的に防止することができる。
【００１８】
具体的にガラス製の基板１上に以下に示す各層を所定の厚さで形成した。
まず基板１上に下部バッファ層２として厚さ２０〜６０ｎｍのＡｌ２Ｏ３層を、そしてこの上にＮｉ−Ｃｒ合金層からなる金属層３を厚さ２０〜６０ｎｍで形成した。次ぎにこの金属層３上にＡｇ層４を１００〜１５０ｎｍ形成した。
さらにこのＡｇ層４上に、順に上部バッファ層５を形成するＡｌ２Ｏ３層５ａを２０〜３０ｎｍ、ＳｉＯ２層５ｂを２０〜４０ｎｍ、最後にこのＳｉＯ２層５ｂ上にＴｉＯ２層からなる増反射層６を４０〜５０ｎｍの厚さで形成した。
【００１９】
尚、前記金属層３とＡｇ層４とは常温雰囲気下で真空蒸着法により形成し、それ以外の膜層はイオンアシスト法により酸素あるいはアルゴン雰囲気下で形成した。そのため全膜層２〜６を高温雰囲気に加熱することなく、常温下で形成することができる。
このように全膜層を常温雰囲気下で形成できるので、各層が高温雰囲気に曝されることがない。そのため成膜室内を加熱したり冷却したりするのに必要な時間が不要であることから、銀ミラーの製造時間が大幅に短縮できる。また加熱による各膜層の温度劣化を防ぐこともできる。このようにイオンアシスト法（ＩＡＤ法）で製造したアモルファス誘電体膜で形成した銀ミラーにあっては、銀ミラーの長期信頼性を高めることもできる。
【００２０】
ここでＡｇ層４のＮｉ−Ｃｒ合金層からなる金属層３との密着性はスコッチテープをＡｇ層４に貼り付け、すばやく剥がす試験を行い、Ａｇ層４の剥離の状況を調べた。また温度特性については、−４５℃の状態に３０分放置し、また８５℃の温度に３０分放置するヒートサイクルを２４回繰り返し行なうヒートサイクル試験で確認した。また２００℃の高温下に１５１２時間曝す高温暴露試験も行なった。さらには、湿度８５％、温度８５℃の雰囲気下に１６８時間曝す高温高湿暴露試験も行った。そして各々の試験後、Ａｇ層４の剥離状況、この銀ミラーの反射率の変化等を調べた。
さらには４．５％の塩水を３５℃の状態で銀ミラーのサンプルに４８時間スプレーし続けた後（塩霧試験）の銀ミラーの反射率の変化等をも調べた。
その結果、いずれの試験後においても、Ａｇ層４のＮｉ−Ｃｒ合金層からなる金属層３との密着性に劣化はほとんど見られなかった。
【００２１】
また反射率については、その結果を表１と図２に示す。表１は波長４２０ｎｍ〜６８０ｎｍまでの間の本発明の実施例における銀ミラーの平均反射率を示している。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
表１、図２において、被覆後とは、前記各試験を行なう前の時点での実施例における銀ミラーの反射率を示している。
因みに、図２において、実線は各試験を行なう前の状態の銀ミラーの反射率を、○はヒートサイクル試験後の反射率を、△は高温暴露試験後の反射率を、＋は高温高湿暴露試験後の反射率を、そして×は塩霧試験後の反射率を示している。
また図２の横軸は波長（ｎｍ）を、縦軸は反射率（％）をそれぞれ示している。
表１、図２が示すように、いずれからも各波長域において、銀ミラーの反射率がほとんど劣化していないことが確認できる。
【００２４】
以上に述べた本発明の銀ミラー１０によれば、下部バッファ層２とＡｇ層４間に設けたＮｉ−Ｃｒ合金層からなる金属層３の存在により、下層に対するＡｇ層４の密着性を高めることができる。また、上部バッファ層５をＡｌ２Ｏ３層５ａとＳｉＯ２層５ｂとで構成したことにより、銀ミラー１０の表面に位置する増反射層６とＡｌ２Ｏ３層５ａとの間の反応を抑えて白濁を防止でき、長期に亘ってＴｉＯ２層からなる増反射層６が高い反射率を維持可能な優れた銀ミラーを得ることができる。
その結果、銀ミラーの高温特性、高湿特性あるいは耐塩特性等を含む耐環境特性を向上させることができる。
【００２５】
尚、上記実施例において、下部バッファ層２としては、基板１と下部バッファ層２を形成しているＡｌ２Ｏ３層との間に、例えＳｉＯ２、ＴｉＯ２層あるいはＳｉＯ層といった他の誘電体層を介在させてもよい。
【００２６】
以上のように本発明によれば、Ａｇ層の密着性を高めることができ、またＡｌ２Ｏ３層とＴｉＯ２層間の白濁も防止でき、耐環境特性に優れた銀ミラーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の銀ミラーの一実施例を示す縦断面模式図である。
【図２】各試験後の各波長に対する本発明の銀ミラーの反射率を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２８】
１  基板
２  下部バッファ層
３  金属層
４  Ａｇ層
５  上部バッファ層
５ａ  Ａｌ２Ｏ３層
５ｂ  ＳｉＯ２層
６  増反射層
１０  銀ミラー
【図１】
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【図２】
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