(57)【要約】【課題】高い導電性を有するとともに、拡散反射が大きい導電性拡散反射膜およびその製造方法の提供。【解決手段】導電性金属からなる導電性拡散反射膜であって、平均粒径５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の結晶粒が平均で１０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の距離で離隔して分布する多孔質構造を有することを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性金属からなる導電性拡散反射膜であって、平均粒径５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の結晶粒が平均で１０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の距離で離隔して分布する多孔質構造を有することを特徴とする導電性拡散反射膜。
【請求項２】
前記結晶粒が、その結晶粒よりもさらに微細な微結晶が複数集まって形成されていることを特徴とする請求項1に記載の導電性拡散反射膜。
【請求項３】
膜厚が５０ｎｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の導電性拡散反射膜。
【請求項４】
前記導電性金属がアルミニウムまたはアルミニウム合金であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の導電性拡散反射膜。
【請求項５】
電気抵抗率が２．７μΩｃｍ以上１００μΩｃｍ以下であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の導電性拡散反射膜。
【請求項６】
膜面に対して垂直な方向からみて、入射角−５度で入射して反射角５度で反射した波長５５０ｎｍの光の反射率Ａと、入射角−５度で入射して反射角４５度で反射した波長５５０ｎｍの光の反射率Ｂとの割合Ｂ／Ａが０．２以上０．６以下であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の導電性拡散反射膜。
【請求項７】
波長５５０ｎｍの光に対する拡散反射率が３０％以上９０％以下であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の導電性拡散反射膜。
【請求項８】
導電性金属からなり、多孔質構造を有する導電性拡散反射膜の製造方法であって、
水素を０．０５％以上３０％以下含有する成膜ガスと、導電性金属を含む蒸着物質からなる蒸着源とを用い、物理蒸着法により、基板上に前記蒸着物質からなる膜を成膜する工程を含む
ことを特徴とする導電性拡散反射膜の製造方法。
【請求項９】
前記成膜ガスは、酸素および窒素を実質的に含まない希ガスであることを特徴とする請求項８に記載の導電性拡散反射膜の製造方法。
【請求項１０】
成膜ガス圧力を３〜１００ｍＴｏｒｒ、投入電力を２〜２０Ｗ／ｃｍ２としてスパッタリング法によって成膜することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の導電性拡散反射膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性拡散反射膜およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、照明器具、電飾看板、ディスプレイ等には、様々な反射板が使用されている。この反射板には、可視光反射率の高い金属反射板や、白色反射を呈する白色反射板があり、フィルム、シート、板の形態で利用される。
【０００３】
このうち、金属反射板には、可視光反射率の高い銀、アルミニウム、ステンレスなどの金属材料からなる反射膜が使われ、自動車用ヘッドライト反射板や、蛍光灯反射板、白熱灯反射板、望遠鏡反射鏡、太陽電池用反射鏡や太陽光集光板として用いられる。これらの金属反射板は、金属膜フィルムや金属膜コーティング板として供給される。そして、金属膜フィルムや金属膜コーティングを形成する方法としては、蒸着法、スパッタリング法などの物理蒸着法がよく使われる。
【０００４】
また、金属反射板は、高い反射率を有し、かつ、高い導電率を有していることから、外部からの光を反射する機能と、電極としての機能を兼ね備えた反射電極として利用できる。例えば、一部の反射型液晶ディスプレイでは、液晶分子やトランジスタを駆動するための金属配線が反射電極を兼ねている。同様の反射電極を必要とするものとして、太陽電池電極反射板、電子ペーパーやエレクトロクロミックディスプレイなどがある。
【０００５】
ところで、金属反射板では、表面に入射した可視光のほとんどが入射角と等しい角度を持つ反射角の方向に全反射されるため、鏡面反射率、すなわち正反射率が高い。そして、反射角が正反射から外れると急激に反射率は低下する。また、金属板は、鏡として機能することからわかるように、金属反射板の表面に背景が鏡像として映りこむ。このため、金属反射板は、反射電極用としては不都合が生じることがある。例えば、反射型ディスプレイデバイスには金属反射板が使われるが、この場合、反射板の鏡のような反射のために、角度によっては、観察者の像が画面に映りこむことがある。また、反射が強い角度に対して画面のぎらつきが生じる。さらに、ある角度に対して反射が強く、また、ある角度に対して弱いことから、反射の不均一によって画面のばらつきと感じることもある。このような反射型デバイスには、映り込みが強い鏡のような鏡面反射よりも、鏡面反射率を低くして、拡散反射率を高くした白い紙のような反射のほうが、均一でなめらかな感じを与えることになる。
【０００６】
一方、白色反射板は、映りこみやぎらつきのない反射板として、蛍光灯や白熱電灯の反射板として利用されている。白色反射板を作成する方法としては、樹脂塗布法や白色顔料コーティング法や硫酸バリウムなどのセラミック粉末焼結法などが実用化されている。このような白色反射板は絶縁体から形成されているため、電極としては機能せず、反射電極としては利用できない。もし、白色反射板が、高い導電性を持つものであれば、映像の特性を向上させることができる。
【０００７】
また、絶縁性の白色反射板は、様々な分野の反射板として利用されている。例えば、透過型液晶ディスプレイには、バックライトの反射板として利用されている。通常、透過型液晶の背面バックライトには、蛍光管やＥＬ（エレクトロルミネッセンス）板、あるいはＬＥＤライトが使われているが、このバックライトの背面には、バックライトの光を有効利用するための反射板が使われている。これには金属鏡面板が使われるが、白色反射板を使うことも提案されている。例えば、特許文献１には、ディスプレイの光反射板に好適な反射板として、内部に微細な気泡を有する熱可塑性樹脂発泡体が提案されている。
【０００８】
また、近年、透過型液晶のバックライト（蛍光管）の出力が高くなるとともに、バックライトユニットの温度が上昇するという問題が発生しつつあり、放熱対策が必要となっている。放熱対策としては、放熱性を向上させることが考えられる。例えば、特許文献２や特許文献３には、アルミニウム板の表面に形成した白色顔料皮膜の上に、放熱性皮膜を形成することが提案されている。さらに、他の放熱対策として、反射板の熱伝導性を向上させることも有効である。一般に、金属材料では、自由電子による熱伝導が支配的であるから、導電性が高い材料は熱伝導性も高い。したがって、導電性の高い金属材料を白色反射板として利用できれば、熱伝導性が高いために放熱対策としても有効である。
【０００９】
金属基材の上に絶縁性の白色塗料を塗布する方法では、金属基材自体は金属板を利用しているとはいうものの、表面に絶縁性材料を塗布することで、熱伝導効果が著しく低下するため、望ましくは、そのようなコーティングを使用しないことが求められる。また、導電性白色反射板はディスプレイ分野だけでなく、照明、電飾、太陽電池用の凹凸電極などにも利用できる。このような分野においても白色反射を有するとともに高い導電性を有する材料が求められている。
【特許文献１】特開２００６−３３５９３５号公報
【特許文献２】特開２００６−２５８８４９号公報
【特許文献３】特開２００６−１２３４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、従来の金属反射板では、導電性は高いものの拡散反射が低い。一方、塗装、樹脂、酸化物粉末コーティングを施した白色反射板では、拡散反射は高いものの絶縁体であるため電極として機能しない。したがって、白色拡散反射と導電性（低電気抵抗率）を両立できる反射膜および反射板を得ることが困難であった。
【００１１】
そこで、本発明の課題は、高い導電性を有するとともに、拡散反射が大きい導電性拡散反射膜およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そこで、本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、金属薄膜を多孔質化することによって、高い導電性を有する拡散反射膜が得られることを見出した。特に、薄膜を構成する結晶粒の直径を５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とし、かつ、結晶粒と結晶粒の間には１０ｎｍ以上８００ｎｍの間隙が存在する多孔質構造とすることで、高い導電性を維持したまま、白色の拡散反射膜とすることができることを見出した。そして、このような多孔質構造を有する金属薄膜を形成するべく、鋭意検討を重ねた結果、物理蒸着法において、雰囲気ガスに水素を０．０５％以上３０％以下混入させることで、前記多孔質構造を有する導電性拡散反射膜を形成できることを見出した。
【００１３】
すなわち、請求項１に係る発明の導電性拡散反射膜は、導電性金属からなり、平均粒径５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の結晶粒が平均で１０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の距離で離隔して分布する多孔質構造を有することを特徴とする。
【００１４】
この導電性拡散反射膜は、導電性金属からなり、平均粒径５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の結晶粒が平均で１０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の距離で離隔して分布する多孔質構造を有することによって、高い導電性を有するとともに、高い拡散反射率を示すことができる。
【００１５】
請求項２に係る発明は、前記導電性拡散反射膜において、前記結晶粒が、その結晶粒よりもさらに微細な微結晶が複数集まって形成されていることを特徴とする。
【００１６】
この導電性拡散反射膜では、結晶粒が、その結晶粒よりもさらに微細な微結晶が複数集まって形成されていることによって、良好な拡散反射を実現することができる。
【００１７】
請求項３に係る発明は、前記導電性拡散反射膜において、膜厚が５０ｎｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする。
【００１８】
この導電性拡散反射膜では、膜厚を５０ｎｍ以上２０μｍ以下とすることによって、高い導電性を有するとともに、光を透過せず、高い拡散反射率を示す。
【００１９】
請求項４に係る発明は、前記導電性拡散反射膜において、前記導電性金属がアルミニウムまたはアルミニウム合金であることを特徴とする。
【００２０】
この導電性拡散反射膜では、反射膜を構成する導電性金属をアルミニウムまたはアルミニウム合金とすることによって、高い導電性を有する反射膜を得ることができる。
【００２１】
請求項５に係る発明は、前記導電性拡散反射膜において、電気抵抗率が２．７μΩｃｍ以上１００μΩｃｍ以下であることを特徴とする。
【００２２】
この導電性拡散反射膜では、電気抵抗率が２．７μΩｃｍ以上１００μΩｃｍ以下であるため、高い導電性を示す。
【００２３】
請求項６に係る発明は、前記導電性拡散反射膜において、膜面に対して垂直な方向からみて、入射角−５度で入射して反射角５度で反射した波長５５０ｎｍの光の反射率Ａと、入射角−５度で入射して反射角４５度で反射した波長５５０ｎｍの光の反射率Ｂとの割合Ｂ／Ａが０．２以上０．６以下であることを特徴とする。
【００２４】
この導電性拡散反射膜では、導電性金属からなり、平均粒径５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の結晶粒が平均で１０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の距離で離隔して分布する多孔質構造を有することによって、反射率比：Ｂ／Ａが０．２以上０．６以下となり、高い拡散反射率を得ることができる。
【００２５】
請求項７に係る発明は、前記導電性拡散反射膜において、波長５５０ｎｍの光に対する拡散反射率が３０％以上９０％以下であることを特徴とする。
【００２６】
この導電性拡散反射膜では、導電性金属からなり、平均粒径５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の結晶粒が平均で１０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の距離で離隔して分布する多孔質構造を有することによって、波長５５０ｎｍの光に対する拡散反射率が３０％以上９０％以下となり、白色の拡散反射膜を得ることができる。
【００２７】
請求項８に係る発明は、導電性金属からなり、多孔質構造を有する導電性拡散反射膜の製造方法であって、水素を０．０５％以上３０％以下含有する成膜ガスと、導電性金属を含む蒸着物質からなる蒸着源とを用い、物理蒸着法により、基板上に前記蒸着物質からなる膜を成膜する工程を含むことを特徴とする。
【００２８】
この方法では、水素を０．０５％以上３０％以下含有する成膜ガスと、導電性金属を含む蒸着物質からなる蒸着源とを用いる物理蒸着法によって、基板上に、導電性金属からなる前記多孔質構造を有する導電性拡散反射膜を成膜することができる。
【００２９】
請求項９に係る発明は、前記導電性拡散反射膜の製造方法において、前記成膜ガスは、酸素および窒素を実質的に含まない希ガスであることを特徴とする。
【００３０】
この方法では、成膜ガスとして、酸素および窒素を実質的に含まない希ガスを用いることによって、前記多孔質構造を有する導電性拡散反射膜を得ることができる。
【００３１】
請求項１０に係る発明は、前記導電性拡散反射膜の製造方法において、成膜ガス圧力を３〜１００ｍＴｏｒｒ、投入電力を２〜２０Ｗ／ｃｍ２としてスパッタリング法によって成膜することを特徴とする。
【００３２】
この方法では、成膜ガス圧力を３〜１００ｍTｏｒｒ、投入電力を２〜２０Ｗ／ｃｍ２とするスパッタリング法によって、前記多孔質構造を有し、高い導電性と高い拡散反射率を併有する導電性拡散反射膜を成膜することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の導電性拡散反射膜は、高い導電性を有するとともに、高い拡散反射率を有するものである。この拡散反射膜を有する反射板は、反射板電極として好適に用いることができる。
【００３４】
本発明の方法によれば、高い導電性を有するとともに、高い拡散反射率を有する導電性拡散反射膜を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の導電性拡散反射膜（以下、「本発明の反射膜」という）およびその製造方法について詳細に説明する。
【００３６】
本発明の反射膜は、導電性金属からなる多孔質構造を有するものである。導電性金属としては、アルミニウムまたはアルミニウム合金、銀、チタニウム、ニッケル、クロム、マンガンなどを用いることができる。なかでも、アルミニウムまたはアルミニウム合金は、導電性を有するとともに、多孔質構造を有し、白色の拡散反射膜を形成することができるため、好ましい。また、アルミニウム合金としては、耐食性、耐熱性の観点から、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｐｂ、Ｃｒ等の合金成分を含むものが挙げられる。アルミニウム合金が含む合金成分は、多孔質化による拡散反射現象には影響を与えず、反射膜が十分な電気抵抗率と反射率を確保できる点で、通常、０．０１質量％〜１５．０質量％程度が好ましい。
【００３７】
本発明の反射膜の多孔質構造は、平均粒径５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の結晶粒から形成される。結晶粒の平均粒径が５０ｎｍ未満では、表面の凹凸が小さすぎて、拡散反射効果が低い。逆に、結晶粒の平均粒径が１０００ｎｍを超える場合、特定方向への金属反射が多くなり、むらのある金属反射になり、均一な拡散反射が得られない。好ましい結晶粒の平均粒径は１００ｎｍ以上８００ｎｍ以下である。この結晶粒は、さらに微細な微結晶（一次粒子）が複数集まって形成された二次粒子の構造を有していてもよい。結晶粒が、平均粒径２５ｎｍ以上７５ｎｍ以下の微細な微結晶（一次粒子）が２〜１０個程度集合して形成された二次粒子の形態であることが、拡散反射を良好にする観点から、好ましい。この結晶粒および微細な微結晶は、真球状に限定されず、真球状から１方向または２以上の方向に歪んでいるいびつな外形までをも含むほぼ球状の外形を有する粒子であり、その平均粒径は、中心を通る少なくとも２つの軸方向で測定される外径の平均値である。
【００３８】
また、本発明の反射膜の多孔質構造は、結晶粒が平均で１０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の距離で離隔して分布する構造を有する。すなわち、多孔質構造を形成する結晶粒と結晶粒の間に、平均で１０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の間隙が存在する。これによって、高い導電性と高い拡散反射率を有する白色拡散反射膜が得られる。結晶粒の間の距離が１０ｎｍ未満である場合、間隙部分での拡散反射が十分でないため、拡散反射効果が発揮されない。また、８００ｎｍを超える場合、多孔質化が進みすぎることによって構造が弱くなり、拡散反射膜を維持できない虞がある。好ましい範囲は２０ｎｍ〜６００ｎｍである。本発明において、結晶粒の間の距離とは、隣り合う結晶粒の最近接する外面の間の距離を言う。
【００３９】
本発明の反射膜の膜厚は、５０ｎｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。膜厚が５０ｎｍ以上２０μｍ以下の範囲では、光の一部が薄膜を透過せず、反射膜として十分に機能するとともに、膜内部に生じる圧縮応力によって、膜が基板から剥離してしまうことがない。一般に、膜厚が薄い領域は、拡散反射が不十分なことがあり、膜厚が厚い場合には、表面がだんだん荒れすぎて、拡散反射率にむらが出てくる場合がある。さらに好ましくは１００ｎｍ以上４μｍ以下である。
【００４０】
本発明の反射膜は、反射率比Ｂ／Ａが０．２以上０．６以下であることが好ましい。これによって、十分な拡散反射が得られ、良好な白色反射膜が得られるとともに、局所的に正反射以外のある特定の方向、例えば、４５度方向にのみ強い不均一反射があるということがなく、均一な拡散反射が得られる。ここで、反射率比Ｂ／Ａは、膜面に対して垂直な方向からみて、入射角−５度で入射し、反射角５度で反射した波長５５０ｎｍの光の反射率Ａに対して、入射角−５度で入射し、反射角４５度で反射した波長５５０ｎｍの光反射率Ｂの割合をいう。さらに好ましくは反射率比は０．３以上０．５５以下である。
【００４１】
本発明の反射膜の拡散反射率は、３０％以上９０％以下であることが好ましい。これによって、膜面において十分に高い全反射率が得られ、反射電極として好適であるとともに、反射板の用途に十分な反射率が得られる。ここで、拡散反射率は、波長５５０ｎｍの光が、基板垂直方向からみて０度で入射し、かつ、５度から９０度方向に拡散された光の各角度における反射率を積分した値である。さらに好ましくは拡散反射率は４０％以上９０％以下である。
【００４２】
また、本発明の反射膜の電気抵抗率は、電極として十分な導電性を発揮することができる点で、２．７μΩｃｍ以上１００μΩｃｍ以下であることが好ましい。また、電気抵抗率が１００μΩｃｍを超える場合は、帯電防止の用途に用いることができる。
【００４３】
また、本発明の反射膜には、必要に応じて、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＭｇＦ２等からなる保護膜を形成することができる。
【００４４】
本発明の反射膜は、水素を含有する成膜ガスと、導電性金属を含む蒸着物質からなる蒸着源とを用いて物理蒸着法によって蒸着物質からなる膜を成膜する工程を含む方法によって製造することができる。この製造方法は、物理蒸着法によって成膜する工程以外に、例えば、基板の表面を清浄化する工程、表面を清浄化した基板を予熱する工程、本発明の反射膜を成膜した基板を後処理する工程、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＭｇＦ２等からなる保護膜を形成する工程などを含む。
【００４５】
本発明の反射膜を成膜する基板は、特に制限されず、本発明の反射膜を表面に有する拡散反射板の用途、機能、形態等に応じて適宜選択される。例えば、照明器具、電飾看板、ディスプレイ、自動車用ヘッドライト反射板や、蛍光灯反射板、白熱灯反射板、望遠鏡反射鏡、太陽電池用反射鏡、太陽光集光板等の用途に用いられる場合は、その用途、機能、形態等に応じて、フィルム、シート、板、さらには、ガラス板、金属板等の形態の絶縁性または導電性の基板材料を用いることができるが、陽極酸化アルミニウム基板のように表面に微細な凹凸がある基板よりも、表面が平滑なガラス基板や通常の金属基板の方が好適である。また、反射型液晶ディスプレイ、太陽電池用の凹凸電極、太陽電池電極反射板、電子ペーパーやエレクトロクロミックディスプレイ等に用いられる反射電極、また、透過型液晶ディスプレイのバックライトの反射板などに用いられる場合は、反射電極の形状等に応じて、基板の形状、形態等を適宜選択することができる。
【００４６】
成膜ガスとしては、酸素および窒素を実質的に含まない希ガスが用いられる。本発明において、酸素および窒素を実質的に含まない、とは、酸素の含有量が１ｐｐｍ以下、窒素の含有量が１０ｐｐｍ以下であることを言う。用いられる希ガスとしては、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ等を用いることができる。
この成膜ガスにおける水素の含有量は、０．０５％以上３０％以下である。これによって、前記多孔質構造を有する導電性拡散反射板を成膜することができる。水素の含有量が０．０５％より少ない場合、効果が少なく、３０％より多い場合には効果が飽和し、成膜速度が低下するので現実的ではない。好適には０．１％以上、１０％以下である。水素の爆発限界以下という意味では５％以下で使用することが望ましい。
【００４７】
物理蒸着法としては、真空蒸着法、スパッタリング法等が挙げられる。中でも、スパッタリング法によって成膜する場合には、成膜ガス圧力を３〜１００ｍＴｏｒｒ、投入電力を２〜２０Ｗ／ｃｍ２とすることが好ましい。また、真空蒸着法によって成膜する場合には、１０ｍＴｏｒｒ〜１０Ｔｏｒｒとすることが好ましい。
【００４８】
物理蒸着に用いられる蒸着源としては、本発明の薄膜を構成する導電性金属を含む蒸着物質からなるターゲット、蒸着源、蒸着ターゲットまたはタブレットが用いられる。真空蒸着法またはスパッタリング法によって成膜する場合には、成膜する薄膜の組成に応じて、真空蒸着法においては、蒸着源、蒸着ターゲットまたはタブレットを、スパッタリング法においては、ターゲットを適宜選択することができる。例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる拡散反射膜を成膜する場合には、純アルミニウムからなる蒸着源または所望の合金成分を含むアルミニウム合金からなる蒸着源を用いることができる。基板上に成膜される本発明の反射膜は、この蒸着源と同じ組成で形成される。
【００４９】
スパッタリング法としては、マグネトロンスパッタリング、イオンビームスパッタリング等の方法を採用することができる。特に、大面積かつ均一な拡散反射膜を成膜し易い点で、マグネトロンスパッタリングが好ましい。
【００５０】
本発明において、前記多孔質構造を有する拡散反射膜が得られる理由は、以下のように考えられる。例えば、アルミニウム薄膜、あるいは、アルミニウム合金薄膜の表面を制御して白色拡散板とすれば、導電性白色拡散反射板が得られることになるが、これは容易ではない。また、アルミニウム薄膜が物理蒸着法において白濁することが知られている。例えば、スパッタリング法においてアルミニウム膜の加熱成膜を行うと、表面に凹凸が形成されて、表面が白濁する現象が知られている。さらに、成膜ガス圧を高くすることでも膜が白濁することが知られている。しかし、これらの方法だけでは、膜面は白濁するものの、十分な拡散反射を実現することはできない。
【００５１】
そこで、本発明では、成膜ガス中に水素ガスを混合することで、形成される導電性金属の薄膜表面を多孔質化できることを見出した。本発明では、水素ガスを０．１％〜３０％混合した成膜ガスを用いて、通常のスパッタリングによる成膜を行うことによって、前記多孔質構造を有する薄膜を製造できる。これは、成膜中に導電性金属膜中に水素が一時的に巻き込まれながら導電性金属が堆積し、なおかつ、成膜される薄膜から水素が放出される。この際、膜が不均一に成長していくために、多孔質化が実現される、と考えられる。
【実施例】
【００５２】
以下、本発明の実施例について、その比較例と比較して具体的に説明する。
【００５３】
（実施例１）
厚さ０．７ｍｍ、直径５．０８ｃｍ（２インチ）の円板状のガラス基板（コーニング社製、１７３７）の表面に、マグネトロンスパッタリング装置を用いて、アルミニウムからなる拡散反射膜を形成した。このとき、スパッタリングターゲットには純度４Ｎの純アルミニウムターゲットを使用し、到達真空度は１．２×１０−６Ｔｏｒｒとし、成膜ガスは３％Ｈ２−９７％Ａｒ混合ガスを使用した。また、成膜ガス圧力は５ｍＴｏｒｒ、投入電力１０Ｗ／ｃｍ２、基板ターゲット間距離６０ｍｍの条件でＤＣ放電を行った。
【００５４】
得られた膜について、触針式膜厚計で測定したところ、膜厚は１０００ｎｍであった。
また、導電率を４短針法による導電率計で測定したところ、電気抵抗率は３．３μΩｃｍであった。
【００５５】
次に、分光反射率計を用いて、形成された膜の反射率を測定した。
まず、通常の測定法として、膜面に対して垂直な軸に対して−５度の入射角で波長４００ｎｍ〜８００ｎｍの光を入射し、反射角５度〜９０度の範囲に反射してくる光を測定した。結果を図１に示す。反射角が鏡面反射角である５度における反射率が最も高く、角度が大きくなるにつれて反射率が低下するものの、依然、高い反射率を示した。これによって、ガラス基板と、ガラス基板の表面に形成されたアルミニウム薄膜とからなる拡散反射板が得られたことがわかる。
【００５６】
図１から、波長５５０ｎｍの光に対する反射率を抽出し、反射角５度における反射率Ａに対する、各反射角における反射率Ｂの比（反射率比）Ｂ／Ａを計算した結果を図２に示す。４５度での反射率比は、０．４８であった。
【００５７】
次に、積分球を用いて、拡散反射率を測定した。ただし、ここでは、入射光を膜面垂直方向から入射し、垂直方向から±５度の範囲内の正反射方向への反射を除外した拡散反射率を測定した。結果を図３に示す。波長５５０ｎｍの光に対する拡散反射率は７２．５％であった。
【００５８】
次に、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で膜面を観察した。２次電子像の観察結果を図４に示す。図４に示すとおり、得られた膜は、粒径１００ｎｍ〜４００ｎｍ、平均粒径２５０ｎｍの結晶粒で構成されていた。また、結晶粒と結晶粒は稠密には詰まっていない状態であった。任意の結晶粒と結晶粒の間隙は、一様ではないが、３０ｎｍ〜５００ｎｍの間隙が存在した。間隙の平均は２６５ｎｍであった。また、結晶粒は、さらに微細な結晶粒から形成されていることがわかった。
【００５９】
（実施例２）
成膜ガスとして１０％Ｈ２−９０％Ａｒ混合ガスを使用し、成膜ガス圧力を３ｍＴｏｒｒとした以外は、実施例１と同様にして、膜厚５００ｎｍのアルミニウムからなる拡散反射膜を形成した。膜厚は触針式膜厚計で測定した。
【００６０】
次に、得られた拡散反射膜について、４短針法による導電率の測定、分光反射率計による反射率、反射率比Ｂ／Ａの算出、積分球を用いた拡散反射率の測定を行った。その結果、電気抵抗率は３．４μΩｃｍ、４５度での反射率比Ｂ／Ａは０．５０、波長５５０ｎｍの拡散反射率は６６．６％であった。また、反射角に対する反射率比Ｂ／Ａを計算した結果を図５に示す。さらに、拡散反射率の測定結果を図６に示す。
【００６１】
また、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で膜面を観察した。２次電子像の観察結果を図７に示す。粒径５００ｎｍ〜７００ｎｍの結晶粒からなり、平均粒径は６００ｎｍであった。結晶粒と結晶粒の間には大きな間隙があった。任意の結晶粒と結晶粒の間隙は１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。平均として２００ｎｍの間隙があった。
【００６２】
（実施例３）
成膜ガス圧力を１０ｍＴｏｒｒ、投入電力を７Ｗ／ｃｍ２とした以外は、実施例１と同様にして、膜厚２００ｎｍのアルミニウムからなる拡散反射膜を形成した。膜厚は触針式膜厚計で測定した。
【００６３】
次に、得られた拡散反射膜について、４短針法による導電率の測定、分光反射率計による反射率、反射率比Ｂ／Ａの算出、積分球を用いた拡散反射率の測定を行った。その結果、電気抵抗率は３．６μΩｃｍ、４５度での反射率比Ｂ／Ａは０．４７、波長５５０ｎｍの拡散反射率は６０．５％であった。
【００６４】
また、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で膜面を観察した。２次電子像の観察結果を図８に示す。粒径１５０ｎｍ〜２００ｎｍの突起状の結晶粒で構成されていた。結晶粒の平均粒径は１７５ｎｍであった。結晶粒と結晶粒は稠密には詰まっておらず、また、任意の結晶粒と結晶粒の間の間隙は一様ではないが、５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の間隙が存在していた。平均として２２５ｎｍの間隙があった。また、突起状の結晶粒は、さらに微細な結晶粒から形成されていた。
【００６５】
（比較例１）
成膜ガスとして１００％Ａｒガス、成膜ガス圧力を２ｍＴｏｒｒ、投入電力を７Ｗ／ｃｍ２とした以外は、実施例１と同様にして、膜厚５００ｎｍのアルミニウム膜を成膜した。膜厚は触針式膜厚計で測定した。
【００６６】
次に、得られたアルミニウム膜について、４短針法による導電率の測定、分光反射率計による反射率、反射率比Ｂ／Ａの算出、積分球を用いた拡散反射率の測定を行った。その結果、電気抵抗率は３．０μΩｃｍであった。また、反射角に対する反射率比Ｂ／Ａを計算した結果を図９に示す。ほとんど鏡面反射のみを示しており、入射角−５度、反射角５度の反射率は８９％であった。反射角４５度の反射率は測定限界以下であり、反射率比は０．０００１以下で測定限界以下であった。さらに、波長５５０ｎｍの拡散反射率は測定限界以下の０．０１％以下であった。
【００６７】
次に、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で膜面を観察した。２次電子像の観察結果を図１０に示す。膜面はほぼ平滑であった。所々に突起が観察されるが、結晶粒は緻密に詰まっていて間隙は観察されなかった。また、結晶粒径は１．１〜２μｍであった。
【００６８】
（比較例２）
成膜ガスとして１００％Ａｒガス、成膜ガス圧力を７ｍＴｏｒｒ、投入電力を７Ｗ／ｃｍ２とした以外は、実施例１と同様にして、膜厚５０００ｎｍのアルミニウム膜を成膜した。膜厚は触針式膜厚計で測定した。
【００６９】
次に、得られたアルミニウム膜について、４短針法による導電率の測定、分光反射率計による反射率、反射率比Ｂ／Ａの算出、積分球を用いた拡散反射率の測定を行った。その結果、電気抵抗率は３．０μΩｃｍであった。４５度での反射率比Ｂ／Ａは０．１８であり、十分ではなかった。また、反射角に対する反射率比Ｂ／Ａを計算した結果を図１１に示す。さらに、拡散反射率の測定結果を図１２に示す。さらに、波長５５０ｎｍの拡散反射率は測定限界以下の１０．０％であり、十分ではなかった。
【００７０】
次に、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で膜面を観察した。２次電子像の観察結果を図１３に示す。膜面に大きなもので１μｍ以上の結晶粒が成長しており、これらの結晶粒が緻密に詰まっていた。結晶粒と結晶粒の間に間隙はなかった。
【００７１】
（実施例４〜８、比較例３〜４）
成膜ガスの水素量、成膜ガス圧力を表１に示すとおりにした以外は、実施例１と同様にして、表１に示す膜厚のアルミニウム膜またはアルミニウム合金膜を成膜した。なお、膜厚は、成膜時間と成膜ガス圧力で制御した。
【００７２】
得られたアルミニウム膜またはアルミニウム合金膜について、４短針法による導電率の測定、分光反射率計による反射率、反射率比Ｂ／Ａの算出、積分球を用いた拡散反射率の測定を行った。また、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で膜面を観察し、平均結晶粒径ならびに結晶粒間の平均間隙を算出した。結果を表１に示す。
【００７３】
【表１】
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【００７４】
実施例４は水素量を０．１％とした場合、実施例５は水素量を１％とした場合、実施例６は水素量を２０％とした場合の実施例である。また、実施例７、実施例８はアルミ合金を使用した実施例である。比較例３は、膜厚が４０ｎｍの場合であり、十分な拡散反射が得られない。比較例４では、膜厚が厚すぎて、必要な拡散反射板が得られなかった。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】実施例１における反射率の測定結果を示す図である。
【図２】実施例１における反射率比の算出結果を示す図である。
【図３】実施例１における拡散反射率の測定結果を示す図である。
【図４】実施例１における導電性拡散反射膜の走査型電子顕微鏡による２次電子像である。
【図５】実施例２における反射率比の算出結果を示す図である。
【図６】実施例２における拡散反射率の測定結果を示す図である。
【図７】実施例２における導電性拡散反射膜の走査型電子顕微鏡による２次電子像である。
【図８】実施例３における導電性拡散反射膜の走査型電子顕微鏡による２次電子像である。
【図９】比較例１における反射率比の算出結果を示す図である。
【図１０】比較例１におけるアルミニウム膜の走査型電子顕微鏡による２次電子像である。
【図１１】比較例２における反射率比の算出結果を示す図である。
【図１２】比較例２における拡散反射率の測定結果を示す図である。
【図１３】比較例２におけるアルミニウム膜の走査型電子顕微鏡による２次電子像である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図４】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１３】
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