JPWO2015194455A1 - 高耐久性銀ミラー - Google Patents
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Abstract
Description
ガラス基板を温水洗浄した後、真空蒸着装置にセットし、真空度0.9mPaまで排気した。そして、反応ガスである酸素を用いてガラス基板の表面をプラズマ洗浄し、ついで、真空度(背圧)を3mPaに調整した。第一層の酸化物膜(例えば、Al2O3膜)の成膜では、酸素ガスを導入して、表1に記載した条件で成膜した。第二層以降も同様に表1に記載した条件で成膜することで、ガラス基板上に、No.1〜No.8までの膜を順番に形成した。表1中、成膜方式の欄の「VD」は、通常の真空蒸着という意味であり、電子銃を用いて蒸着材料を蒸発させて成膜した。「PAD」はプラズマアシスト装置を用いた蒸着を意味し、蒸着材料のイオン化を促進するプラズマ銃を補助的に用いている。その際のプラズマアシスト電流を、PA電流として記載した。なお、4層目であるITO膜の成膜はアルゴンガス雰囲気下で行い、Ni及びAgの成膜はいずれのガスも導入せず、これら以外の材料の成膜は、酸素ガス雰囲気中で行った。酸素ガス雰囲気で成膜した場合はO2ガス流量を、アルゴンガス雰囲気で成膜した場合はArガス流量を記載し、成膜時の圧力を制御した場合は、その圧力を記載している。成膜終了後、真空蒸着装置から取り出し、450℃に温度制御した炉の中に入れて、60分間の熱処理を行った。
実施例と対比して評価するために作製した比較例の膜構成を表3に示した。比較例1は、第一層としての酸化物膜を用いないで、ガラス基板上に直接Ni膜を形成した膜構成である。比較例2及び比較例3は、本発明における第四層のITO膜を用いていない膜構成である。比較例4及び比較例5では、本発明における第四層のITO膜に代えてNi膜又はCu膜を形成した例であって、その膜厚は約1nmである。比較例6は、本発明における第二層の金属の膜としてCr膜を用いた膜構成である。比較例7は特許文献2で開示された膜構成であり、比較例8は特許文献4で開示された膜構成である。なお、比較例8の作製においては、特許文献4に記載されている通り、第二層の金属の膜としては、Crを15wt%含有したNi−Cr合金を蒸着材料として用い、Ni膜の成膜条件に準じた条件でNi−Cr膜を成膜した。
耐腐食性に加えて、特に優れた耐摩耗性が要求される用途に適した膜構成を有する高耐久性銀ミラーを作成し、試験A、試験K、試験L及び試験Mを実施して評価した。実施例及び比較例として評価した膜構成を表8に示した。ガラス基板上の7層目までは本発明の基本膜構成であって、実施例8、9、10及び比較例9,10とも同じである。実施例8では、第7層のTiO2膜の上に、耐摩耗膜として厚さ120nmのMgF2膜を形成している。実施例9では、MgF2膜の上に厚さ20nmのSiO2膜を形成したものである。実施例10は、該SiO2膜の上に、厚さ3nmの撥水撥油膜を形成したものである。一方、比較例9は、第7層のTiO2膜の上に、厚さ25nmのMgF2膜を形成している。また、比較例10は、耐摩耗膜として厚さ20nmのSiO2膜を形成し、その上に厚さ3nmの撥水撥油膜を形成したものである。
半導体であるSi基材上に本発明の高耐久性銀ミラーを作成し、耐久性を評価した。評価した膜構成を表10に示した。第7層までは、本発明の基本膜構成である。実施例11では、第7層の上に、耐摩耗膜として厚さ20nmのSiO2膜が形成されている。実施例12では、SiO2膜の上に厚さ3nmの撥水撥油膜が形成されている。これら2つの実施例について、塩水噴霧試験(試験K)を実施した結果を表11に示した。塩水噴霧試験後の反射率低下は1%未満であって、本発明の高耐久性銀ミラーは、Si基板上であっても優れた耐久性を有していることがわかった。
樹脂基材を用いて本発明の高耐久性銀ミラーを作成し、各種耐久性を評価した。樹脂基材としては、厚さ2mmのシクロオレフィンポリマー(日本ゼノン株式会社製ZEONOR(登録商標)、以後COPと略す)を用いた。評価した実施例及び比較例の膜構成と評価結果を、それぞれ表12及び表13に示した。
10・・・ガラス基板
11・・・第一層(Al2O3膜)
12・・・第二層(Ni膜)
13・・・第三層(Ag膜)
14・・・第四層(ITO膜)
15・・・第五層(保護膜)
16・・・耐摩耗層(SiO2膜)
20・・・真鍮基材
151・・Al2O3膜(保護膜の第一層)
152・・SiO2膜(保護膜の第二層)
153・・TiO2膜(保護膜の第三層)
Claims (13)
- 基材上に、第一層として酸化物膜が、第二層として面心立方型の結晶構造を有する金属から選んだ金属の膜が、第三層として銀膜が、第四層として厚さ3〜12nmのITO膜が、第五層として保護膜が、この順に形成されていることを特徴とする高耐久性銀ミラー。
- 前記第五層の保護膜の上に、耐摩耗膜として酸化珪素膜、フッ化マグネシウム膜又はこれら2層の膜が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の高耐久性銀ミラー。
- 前記第五層の保護膜が形成された後又は保護膜の上に前記耐摩耗膜が形成された後、400〜500℃の温度範囲で30〜90分の間、熱処理されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の高耐久性銀ミラー。
- 前記基材がガラス基材であることを特徴とする請求項1乃至請求項3に記載の高耐久性銀ミラー。
- 前記基材が、半導体基材であることを特徴とする請求項1乃至請求項3に記載の高耐久性銀ミラー。
- 前記基材が樹脂基材であって、前記第一層の酸化物膜が形成される前に、SiO/SiO2の2層からなる下地層が形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の高耐久性銀ミラー。
- 前記基材が、円錐面又は放物面の形状を有する基材であって、該円錐面又は該放物面上に前記第五層として形成される保護層がSiO2単層膜であることを特徴とする請求項1に記載の高耐久性銀ミラー。
- 前記第三層の銀膜が、実質的に銀(Ag)以外の成分を含まない純銀からなることを特徴とする請求項1乃至請求項7に記載の高耐久性銀ミラー。
- 前記第一層の酸化物膜が、酸化アルミ膜、酸化珪素膜又は酸化チタン膜から選ばれたいずれかであることを特徴とする請求項1乃至請求項8に記載の高耐久性銀ミラー。
- 前記第一層の酸化物膜が、酸化アルミであることを特徴とする請求項1乃至請求項8に記載の高耐久性銀ミラー。
- 前記第二層の、結晶構造が面心立方型である金属から選ばれた金属の膜が、Ni膜、Cu膜又はAl膜のいずれかであることを特徴とする請求項1乃至請求項10に記載の高耐久性銀ミラー。
- 前記第二層の結晶構造が面心立方型である金属から選ばれた金属の膜が、Ni膜であることを特徴とする請求項1乃至請求項10に記載の高耐久性銀ミラー。
- 最表面層として撥水撥油膜が形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項12に記載の高耐久性銀ミラー。
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