ハーフミラー基板の製造方法およびハーフミラー基板
【課題】 光の反射率を低下させることなく反りの発生を抑制できるハーフミラー基板の製造方法、およびハーフミラー基板を提供する。
【解決手段】 本実施例のハーフミラー基板１は、ＰＭＭＡ基板１０と、ＰＭＭＡ基板１０の裏面に形成される反射膜層３０と、を有する。反射膜層３０は、ＰＭＭＡ基板１０表面に形成されてなる金属反射膜（Ｓｎ膜３１）と、Ｓｎ膜３１を覆うように形成される保護膜（ＳｉＯ膜３２）と、からなる。Ｓｎ膜３１の表面には、ＳｎＯ2を主たる成分とする酸化Ｓｎ層３３が形成されている。また、ＳｉＯ膜３２は、低い水蒸気バリア性を有する。
【解決手段】 本実施例のハーフミラー基板１は、ＰＭＭＡ基板１０と、ＰＭＭＡ基板１０の裏面に形成される反射膜層３０と、を有する。反射膜層３０は、ＰＭＭＡ基板１０表面に形成されてなる金属反射膜（Ｓｎ膜３１）と、Ｓｎ膜３１を覆うように形成される保護膜（ＳｉＯ膜３２）と、からなる。Ｓｎ膜３１の表面には、ＳｎＯ2を主たる成分とする酸化Ｓｎ層３３が形成されている。また、ＳｉＯ膜３２は、低い水蒸気バリア性を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光の透過性および反射性を有するハーフミラー基板の製造方法およびハーフミラー基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハーフミラー基板は入射光を反射するミラーとしての機能を有するとともに、表面側から裏面側を透視することができる透過性を有しており、各種電子機器のディスプレイパネルなどに用いられている。
【０００３】
一般的に、ハーフミラー基板の作製は、スパッタリングや蒸着等によりベース基板に金属薄膜を形成することによってなされる。また、形成した金属薄膜を酸化させることで金属薄膜の連続性を高める技術も提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
なお、ハーフミラーとは、光の透過性と反射性を有するものを広く指しており、反射光と透過光の強さが１：１のものに限定していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６４−４７８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ハーフミラー基板の金属薄膜としてＳｎ膜を形成した場合、その酸化が進行すると透過率が上昇して反射率が低下し、ミラーとしての機能が損なわれてしまう。よって、Ｓｎの酸化の進行を防止する必要がある。
【０００７】
Ｓｎ膜を保護するためにＳｎ膜を覆う保護膜として、高い水蒸気バリア性（以降、単にバリア性ともいう）を有する材質を用いることで、Ｓｎ膜に水や酸素が接触することを抑制でき、酸化の進行を抑制できる。しかしながら、ハーフミラー基板のベースとなるベース基板に、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）などの吸湿性の高い樹脂を用いると、ベース基板に反りが発生することがある。
【０００８】
この理由を、図８（Ａ）を用いて説明する。図８（Ａ）には、ＰＭＭＡ基板１０１にＳｎ膜（粒子状金属）１０２が形成されており、それを覆うように高バリア性ＴＥＯＳ膜（ＳｉＯ膜）１０３が形成されている。高湿度環境下でＰＭＭＡ基板１０１に吸収された水分子１０４は、周囲の湿度が低下すればＰＭＭＡ基板１０１から排出されるが、高バリア性ＴＥＯＳ膜１０３を水分子が通過できないためその面には水分子が残ってしまう。その結果、ベース基板における水分子が排出される面側が収縮し、反りが発生してしまう。
【０００９】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光の反射率を低下させることなく反りの発生を抑制できるハーフミラー基板の製造方法、およびハーフミラー基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した問題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、ポリメチルメタクリレートまたはポリカーボネートからなるベース基板表面に島状成長してなるＳｎ膜を形成する第１工程と、前記第１工程において形成された前記Ｓｎ膜の表面に、原子状酸素（ａｔｏｍｉｃ ｏｘｙｇｅｎ）を含む化学種（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｐｅｃｉｅｓ）を照射することにより酸化Ｓｎ層を形成する第２工程と、前記酸化Ｓｎ層を覆うように低水蒸気バリア性のＳｉＯ膜を形成する第３工程と、を備えることを特徴とするハーフミラー基板の製造方法である。
【００１１】
ポリメチルメタクリレート（ポリメタクリル酸メチル，ＰＭＭＡ）やポリカーボネートなどの吸湿性の高い樹脂基板は、上述したように高水蒸気バリア性の保護膜を用いると反りが発生してしまう。そこで、保護膜として低水蒸気バリア性のＳｉＯ膜を用いると、図８（Ｂ）に示すように、ＳｉＯ膜（低バリア性ＴＥＯＳ膜１０５）を水分子が透過するため、ベース基板の反りの発生が抑制される。
【００１２】
しかしながら、その場合にはＳｎ膜の酸化が進行してしまう。そこで、Ｓｎ膜の表面に、原子状酸素を含む化学種を照射することによって酸化Ｓｎ層を形成しておけば（図３（Ｃ））、その酸化Ｓｎ層の有するバリア性（耐湿性）によって、酸化Ｓｎ層の内部においてＳｎ膜の酸化の進行が抑制される。
【００１３】
即ち、本発明のハーフミラー基板の製造方法であれば、Ｓｎ膜の酸化による反射率の低下を起こすことなく、ベース基板の反り（即ち、ハーフミラー基板の反り）の発生を抑制することができる。
【００１４】
酸化Ｓｎ層は、原子状酸素を含む化学種の照射によって不動態皮膜となることで、高い水蒸気バリア性を発揮する。原子状酸素を含む化学種の照射とは、例えば請求項２に記載のように、酸素プラズマ照射工程、またはＯ2，Ｏ3，ＣＯ，ＮＯ，ＮＯ2，Ｎ2Ｏからなる群から選ばれる１種以上の気体雰囲気における真空紫外光照射を行う工程とすることができる。
【００１５】
このようなハーフミラー基板の製造方法であれば、酸化Ｓｎ層を不動態皮膜とすることができるため、Ｓｎ膜の酸化を適切に抑制することができる。
原子状酸素の照射によって、請求項３に記載のハーフミラー基板の製造方法のように、酸化Ｓｎ層を主たる成分がＳｎＯ2であるように製造するとよい。金属Ｓｎの安定な酸化物としてはＳｎＯとＳｎＯ2があり、結晶状態ではそれぞれの酸化物の緻密性に違いがある。ＳｎＯ2は、ＳｎＯと比較して緻密でバリア性が高いことから、酸化Ｓｎ層の主たる成分がＳｎＯ2であることによって、耐湿性能を向上させることができる。
【００１６】
ところで、ＳｉＯ膜はベース基板の反り抑制のために低水蒸気バリア性であることが望まれるが、具体的には、請求項４に記載のハーフミラー基板の製造方法のように、水蒸気透過率が基板材料以上の値であるように製造するとよい。このような値であれば、ＳｉＯ膜が水分子を充分に透過させることができるため、ハーフミラー基板の反りが抑制される。なお、ＰＭＭＡ基板の水蒸気透過率は４１［ｇ／ｍ2・２４ｈ］であるため、ＳｉＯ膜の水蒸気透過率がその値よりも大きければ反りを充分に抑制できる。
【００１７】
なお、ＳｉＯ膜を低水蒸気バリア性とするためには、請求項５に記載のハーフミラー基板の製造方法のように、前記第３工程を、膜材料ガスとしてのＴＥＯＳガスに、希ガスを添加して、またはいずれのガスも添加しないでプラズマＣＶＤにより前記ＳｉＯ膜を形成する工程としてもよい。
【００１８】
このようなハーフミラー基板の製造方法であれば、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を膜材料として、ＳｉＯ膜の水蒸気バリア性を低くしたハーフミラー基板を製造することができる。
【００１９】
ところで、ＳｉＯ膜とは、主にＳｉ−Ｏ結合によって形成される膜であって、その膜構造を模式的に示すと図６のようになる。図のように、Ｓｉ−Ｃを含むＳｉＯＣ膜であってもよいし、Ｓｉ−Ｃを含まないものであってもよい。
【００２０】
ＳｉＯ膜は、例えばプラズマＣＶＤによって製膜することができる。その際の膜材料としては、図７（Ａ）〜（Ｇ）に示すように、ＴＥＯＳの他、ＴＭＭＯＳ，ＤＭＤＳ，ＨＭＤＳＯ又はＨＭＤＳ，ＯＭＴＳＯ又はＯＭＴＳ，ＴＭＣＴＳ，ＯＭＣＴＳなどを用いることができるが、Ｓｉ−Ｏの結合を形成できる誘起シリコーン系であればこれらに限らない。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のハーフミラー基板の製造方法において、前記第１工程が、真空蒸着により前記ベース基板に前記Ｓｎ膜を形成する工程であることを特徴とする。
【００２２】
このようなハーフミラー基板の製造方法であれば、Ｓｎ膜の透過性および反射性によって良好なハーフミラー基板を製造することができる。また島状成長したＳｎ膜を形成できるため、ベース基板からの水分透過が可能となり、ハーフミラー基板の反りを抑制できるようになる。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、ポリメチルメタクリレートまたはポリカーボネートからなるベース基板と、前記ベース基板表面に形成される島状成長してなるＳｎ膜と、前記Ｓｎ膜を覆うように形成される低水蒸気バリア性のＳｉＯ膜と、前記Ｓｎ膜と前記ＳｉＯ膜との界面に形成される主たる成分がＳｎＯ2である酸化Ｓｎ層と、を有することを特徴とするハーフミラー基板である。
【００２４】
このように構成されたハーフミラー基板では、ベース基板に吸収された水分子は低水蒸気バリア性のＳｉＯ膜を透過して外部に排出されるため、ベース基板の反りの発生が抑制される。また、ＳｎＯ2である酸化Ｓｎ層によってＳｎ膜の酸化の進行が抑制されるため、Ｓｎ膜の酸化による反射率の低下を抑制することができる。
【００２５】
ＳｎＯ2である酸化Ｓｎ層を作製するには、請求項８に記載のように、酸化Ｓｎ層を、前記Ｓｎ膜に原子状酸素を含む化学種を照射するプロセスによって形成されたものとしてもよい。
【００２６】
このように構成されたハーフミラー基板であれば、Ｓｎ膜に原子状酸素を照射することによってＳｎＯ2である酸化Ｓｎ層が形成されているため、Ｓｎ膜の酸化が抑制される。なお、原子状酸素を含む化学種を照射するプロセスとは、例えば、請求項９に記載のように、酸素プラズマ照射、またはＯ2，Ｏ3，ＣＯ，ＮＯ，ＮＯ2，Ｎ2Ｏからなる群から選ばれる１種以上の気体雰囲気における真空紫外光照射を行うプロセスであってもよい。
【００２７】
請求項１０に記載の発明は、請求項７から請求項９のいずれか１項に記載のハーフミラー基板において、前記ＳｉＯ膜の水蒸気透過率が基板の水蒸気透過率以上であることを特徴とする。
【００２８】
このように構成されたハーフミラー基板では、ＳｉＯ膜が水分子を充分に透過させることができるため、ハーフミラー基板の反りを充分に抑制することができる。
請求項１１に記載の発明は、請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載のハーフミラー基板において、前記ＳｉＯ膜が、膜材料ガスとしてのＴＥＯＳガスに、希ガスを添加して、またはいずれのガスも添加しないでプラズマＣＶＤにより前記ＳｉＯ膜を形成したものであることを特徴とする。
【００２９】
このように構成されたハーフミラー基板では、ＴＥＯＳを膜材料として、ＳｉＯ膜の水蒸気バリア性を低くすることができ、それによってベース基板の反りを抑制することができる。
【００３０】
請求項１２に記載の発明は、請求項７から請求項１２のいずれか１項に記載のハーフミラー基板において、前記Ｓｎ膜が、真空蒸着により形成されたものであることを特徴とする。
【００３１】
このように構成されたハーフミラー基板であれば、透過性および反射性を有するＳｎ膜によってハーフミラーの機能を付与することができる。また島状成長したＳｎ膜を形成できるため、ＰＭＭＡ基板またはポリカーボネート基板からの水分透過が可能となり、基板の反りを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】ハーフミラー基板の概略構成を示す側面断面図
【図２】Ｓｎ膜表面のＳＥＭ写真
【図３】ＰＭＭＡ基板上のＳｎ膜の断面をモデル化した図であって、第１工程後（Ａ）、第２工程後（Ｂ）、および第３行程後（Ｃ）
【図４】製膜装置の概略図
【図５】耐湿性能評価試験の結果を示すグラフ
【図６】ＳｉＯ膜の膜構造を示す模式図
【図７】ＳｉＯ膜の膜材料の一例を示す構造図
【図８】従来のＰＭＭＡ基板上のＳｎ膜の断面をモデル化した図
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示にすぎず、本発明が、下記の事例以外にも様々な形態で実施できるのはもちろんである。
＜１．ハーフミラー基板の構成＞
本実施例のハーフミラー基板の概略構成を示す側面断面図を図１に示す。ハーフミラー基板１は、ポリメチルメタクリレート（以降、ＰＭＭＡと称する）からなるＰＭＭＡ基板１０と、ＰＭＭＡ基板１０の表側面に形成される防汚膜（Ａｎｔｉ−Ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ機能膜）２０と、ＰＭＭＡ基板１０の裏面に形成される反射膜層３０と、からなる。
【００３４】
ＰＭＭＡ基板１０は、その表面がアクリル系樹脂をＵＶ硬化させたハードコートがなされている。
反射膜層３０は、ＰＭＭＡ基板１０表面に形成されてなる金属反射膜（Ｓｎ膜３１）と、Ｓｎ膜３１を覆うように形成される保護膜（ＳｉＯ膜３２）と、からなる。Ｓｎ膜３１は光の透過性および反射性を有しており、それによってハーフミラーとしての機能を実現している。Ｓｎ膜３１の表面には、ＳｎＯ2を主たる成分とする酸化Ｓｎ層３３が形成されている。また、ＳｉＯ膜３２は、低い水蒸気バリア性を有する。
【００３５】
なお、図１は各膜の配置についてその概要を示すものであり、各膜の大きさの比率や形状は正確ではない場合がある。
以下の実施例では、反射膜層３０の作製について説明する。防汚膜２０の作製については後述する。
＜２．反射膜層の作製＞
［実施例１］
（１）第１工程：Ｓｎ膜の形成
ＰＭＭＡ基板に、真空蒸着によりＳｎ膜を形成した。蒸発材料として金属スズワイヤーを用いた。また、蒸発電力は０．５ＫＶＡとし、蒸発時真空度は５×１０-3Ｐａ（３．７５×１０-5Ｔｏｒｒ）とした。
【００３６】
形成したＳｎ膜表面のＳＥＭ写真を図２に示す。また、ＰＭＭＡ基板上のＳｎ膜の断面をモデル化した図を図３（Ａ）に示す。
形成されたＳｎ膜の膜厚は直接測定できていないが、反射率に基づいて２０ｎｍ〜３０ｎｍと推定できる。この程度の膜厚において、Ｓｎ蒸着膜は、膜が粒子状構造を保ったまま成長（島状成長）する。粒子状金属の大きさは、ＳＥＭ写真のスケールから判断すると１００ｎｍ程度である。
【００３７】
Ｓｎ膜におけるＳｎが粒子状であるため、Ｓｎ蒸着膜は絶縁体に近い表面抵抗値（１０13〜１０15Ω／ｓｑ．）を持つ。そのことから、各粒子状金属は互いに接触していないと考えられる。
（２）第２工程：酸化Ｓｎ層の形成
第１工程にて形成したＳｎ膜の表面に、酸素プラズマ照射処理によって酸化膜（酸化Ｓｎ層）を形成した。処理条件は、酸素ガス圧力を５Ｐａ（０．０３７５Ｔｏｒｒ）、ＲＦ出力を１００Ｗ、酸素プラズマ照射時間を１８０秒とした。
【００３８】
このように形成された酸化Ｓｎ層の断面をモデル化した図を図３（Ｂ）に示す。Ｓｎ膜３１の表面には酸化Ｓｎ層３３が形成される。このように酸素プラズマ照射によって形成された酸化Ｓｎ層は、その主たる成分がＳｎＯ2となっており、高い緻密性によって高バリア性、高耐湿性を得ることができる。
（３）第３工程：保護膜の形成
保護膜の形成に用いる製膜装置５０を図４に示す。
【００３９】
この製膜装置５０は、プラズマＣＶＤによって基板６０にＳｉＯ膜を形成するものである。製膜装置５０のチャンバ５１にはＳｉＯ膜材料ガスとしてＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）ガスが供給される。また、チャンバ５１にはＡｒガスまたはＯ2ガスが供給可能に接続されている。そして、チャンバ５１内の電極５２，５３に、１３．５６ＭＨｚの高周波電力を印加して高周プラズマを発生させ、基板にＳｉＯ膜を形成することができる。
【００４０】
本実施例では、基板６０の位置に上記第２工程にて酸化Ｓｎ層を形成したＰＭＭＡ基板を配置し、Ｓｎ膜を覆うようにＳｉＯ膜を形成した（図３（Ｃ））。なお、これにより酸化Ｓｎ層はＳｎ膜とＳｉＯ膜との界面に位置することとなった。
【００４１】
製膜操作において、チャンバ５１内の全圧は１０Ｐａ（０．０７５Ｔｏｒｒ）とした。内訳は、Ａｒ分圧が３．４Ｐａ（０．０２５５Ｔｏｒｒ）、ＴＥＯＳ分圧が６．６Ｐａ（０．０４９５Ｔｏｒｒ）である。また、ＲＦ電力は８０Ｗ、製膜時間（プラズマ照射時間）は１０分とした。
【００４２】
なお、ＲＦ電力が小さすぎると放電ができず、大きすぎると放電が不安定になるため、１０Ｗ〜８０Ｗの範囲に設定するとよい。
また、Ａｒの分圧が低すぎると放電ができず、高すぎると放電が不安定になるため、Ａｒ分圧は、０．４〜１０Ｐａの範囲とするとよい。
【００４３】
また、ＴＥＯＳの分圧が低すぎると成膜が確認できない。分圧が高いと成膜速度が上昇するが、高すぎると大量の粉が発生する。そのため、ＴＥＯＳ分圧は０．６〜１０Ｐａの範囲とするとよい。
【００４４】
以上の工程により、ＰＭＭＡ基板に反射膜層を作製した。
［実施例２］
第２工程における酸素プラズマの照射時間を６０秒とした点以外は、実施例１と同様の工程により反射膜層を作製した。
［比較例１］
上記実施例１と同様の第１工程および第３工程により反射膜層を作製した。即ち、この比較例１の反射膜層には酸化Ｓｎ層が形成されていない。
［比較例２］
実施例１と同様の第１工程，第２工程を行い、その後、第３工程に変えて、保護膜としてカーテンフローコーターによりウレタン樹脂系透明塗料を、乾燥後膜厚が約１５μｍとなるように塗布し、７０℃で１時間乾燥させた。
［比較例３］
第３工程において、チャンバ内にＯ２ガスを供給した点以外は実施例１と同様の手法により反射膜層を形成した。なお、チャンバ内の全圧は１０Ｐａとなるように調整した。内訳は、Ａｒ分圧が３．４Ｐａ、ＴＥＯＳ分圧が５．６Ｐａ、Ｏ２分圧が１．０Ｐａである。なお、このように構成されたＳｉＯ膜（ＴＥＯＳ膜）は、高い水蒸気バリア性を有するものとなる。
＜３．反射膜層の評価＞
実施例１，２にて反射膜層を作製したハーフミラー基板（防汚膜なし）に対し、以下の各評価試験を行った。
（１）耐湿性能評価試験
作製したハーフミラー基板を、６０℃９０％ＲＨ環境の恒温恒湿槽に４８時間入れ、加湿前後の透過率変化率（波長５５０ｎｍにおける加湿前後の透過率の変化量（％））を測定した。なお、変化率は１０％を基準値として、１０％以内のものを可、１０％を超えるものを不可とした。
【００４５】
実施例１のハーフミラー基板について、加湿前後の透過率と波長との関係を示すグラフを図５（Ａ）に示す。
波長５５０ｎｍにおいて、加湿前の透過率は１０．８５％、加湿後の透過率は１１．２６％であったので、変化率は（１１．２６−１０．８５）／１０．８５＝３．８％となり、１０％を下回ることができた。
【００４６】
なお、実施例２のハーフミラー基板についても、ほぼ同様の結果を得た。即ち、実施例１，２の酸素プラズマ照射条件では、６０秒間照射した時点では、既に良好な酸化Ｓｎ膜が形成されているといえる。
【００４７】
また、比較例１，２のハーフミラー基板について、上記試験を行った結果を図５（Ｂ），（Ｃ）を示す。比較例１では変化率が１２．３％となり、また、比較例２では変化率が２７．４％となった。このように、比較例１，２はいずれも１０％を超える変化率となった。
（２）基板の反りの耐性評価試験
まず、作製したハーフミラー基板（５０ｍｍ×５０ｍｍ）を、６０℃９０％ＲＨ環境の恒温恒湿槽に４８時間入れ、その後、室内（室温２０℃、湿度４０％）にて２４時間放置し、基板の端面の浮き上がりを測定した。なお、０．２ｍｍを基準値として、０．２ｍｍ以下のものを可、０．２ｍｍを超えるものを不可とした。浮き上がりの測定は、加湿乾燥後のハーフミラー基板をガラス板の上に置き、０．２ｍｍ厚のシックネスゲージと端面の隙間を比較することで測定した。
【００４８】
上記試験の結果、実施例１，２は反りが０．２ｍｍ以下となった。一方、比較例３について同様の試験を行ったところ、反りが０．２ｍｍを超えた。
＜４．防汚膜の作製＞
ＰＭＭＡ基板における上述した反射膜層を作製した面の反対側の面に、Ａｎｔｉ-Ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ機能膜（防汚膜）を、プラズマＣＶＤによるフッ化炭素膜，または、ＦＡＳによる自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）によって形成した。
＜５．発明の効果＞
本実施例のハーフミラー基板では、Ｓｎ膜を酸素プラズマ照射によって酸化し、低バリア性（水蒸気透過率が基板の水蒸気透過率以上）のＳｉＯ膜にてＳｎ膜を覆ってなる反射膜層を有することにより、Ｓｎ膜の酸化による反射率の低下を起こすことなく、ハーフミラー基板の反りの発生を抑制することができた。
【００４９】
また、プラズマＣＶＤによるフッ化炭素膜，および，自己組織化単分子膜からなる防汚膜によって、高度な指紋汚れ拭き取り性能を実現することができた。
＜６．変形例＞
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。
【００５０】
例えば、上記実施例１では、第２工程において、Ｓｎ膜表面に酸素プラズマ照射を行うことによって酸化Ｓｎ層を形成する構成を例示したが、それ以外の方法で酸化Ｓｎ層を形成してもよい。その場合には、酸素プラズマ照射と同様に、原子状酸素を含む化学種を照射することにより酸化Ｓｎ層を形成すると、ＳｎＯ2が主たる成分となる酸化Ｓｎ層が形成されるため高い耐湿性能を得ることができる。具体的には、Ｏ2，Ｏ3，ＣＯ，ＮＯ，ＮＯ2，Ｎ2Ｏからなる群から選ばれる１種以上の気体雰囲気において、Ｓｎ膜に真空紫外光照射を行うことで酸化Ｓｎ層を形成することが考えられる。
【００５１】
また、上記実施例１では、第３工程において、膜材料としてのＴＥＯＳガスにＡｒガスを添加してＳｉＯ膜を形成する構成を例示したが、Ａｒ以外の希ガス（Ｈｅ，Ｎｅ，Ｋｒ，Ｘｅなど）を添加してＳｉＯ膜を形成しても良いし、添加ガスを加えず、ＴＥＯＳガスのみでＳｉＯ膜を形成してもよい。
【００５２】
また、ＳｉＯ膜の膜材料はＴＥＯＳ以外にも、図７に示すような材料をはじめさまざまなものを用いることができる。なお、低水蒸気バリア性のＳｉＯ膜を形成するためには、膜材料に応じて、プラズマＣＶＤにおける添加ガスの種類を適宜変更するとよい。
【００５３】
また、上記実施例１では、第１工程において、Ｓｎ膜を真空蒸着によって形成する構成を例示したが、Ｓｎが島状成長可能であれば真空蒸着以外の手法であってもよい。例えば、プラズマＣＶＤ，スパッタリング，イオンプレーティング，クラスターイオンビームデポジションなどの手法によってＳｎ膜を形成してもよい。
【００５４】
また、上記実施例においては、ＰＭＭＡをベース基板とする構成を例示したが、ポリカーボネートをベース基板としてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１…ハーフミラー基板、１０…ＰＭＭＡ基板、２０…防汚膜、３０…反射膜層、３１…Ｓｎ膜、３２…ＳｉＯ膜、３３…酸化Ｓｎ層、５０…製膜装置、５１…チャンバ、５２，５３…電極、６０…基板、１０１…ＰＭＭＡ基板、１０３…高バリア性ＴＥＯＳ膜、１０４…水分子、１０５…低バリア性ＴＥＯＳ膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光の透過性および反射性を有するハーフミラー基板の製造方法およびハーフミラー基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハーフミラー基板は入射光を反射するミラーとしての機能を有するとともに、表面側から裏面側を透視することができる透過性を有しており、各種電子機器のディスプレイパネルなどに用いられている。
【０００３】
一般的に、ハーフミラー基板の作製は、スパッタリングや蒸着等によりベース基板に金属薄膜を形成することによってなされる。また、形成した金属薄膜を酸化させることで金属薄膜の連続性を高める技術も提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
なお、ハーフミラーとは、光の透過性と反射性を有するものを広く指しており、反射光と透過光の強さが１：１のものに限定していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６４−４７８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ハーフミラー基板の金属薄膜としてＳｎ膜を形成した場合、その酸化が進行すると透過率が上昇して反射率が低下し、ミラーとしての機能が損なわれてしまう。よって、Ｓｎの酸化の進行を防止する必要がある。
【０００７】
Ｓｎ膜を保護するためにＳｎ膜を覆う保護膜として、高い水蒸気バリア性（以降、単にバリア性ともいう）を有する材質を用いることで、Ｓｎ膜に水や酸素が接触することを抑制でき、酸化の進行を抑制できる。しかしながら、ハーフミラー基板のベースとなるベース基板に、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）などの吸湿性の高い樹脂を用いると、ベース基板に反りが発生することがある。
【０００８】
この理由を、図８（Ａ）を用いて説明する。図８（Ａ）には、ＰＭＭＡ基板１０１にＳｎ膜（粒子状金属）１０２が形成されており、それを覆うように高バリア性ＴＥＯＳ膜（ＳｉＯ膜）１０３が形成されている。高湿度環境下でＰＭＭＡ基板１０１に吸収された水分子１０４は、周囲の湿度が低下すればＰＭＭＡ基板１０１から排出されるが、高バリア性ＴＥＯＳ膜１０３を水分子が通過できないためその面には水分子が残ってしまう。その結果、ベース基板における水分子が排出される面側が収縮し、反りが発生してしまう。
【０００９】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光の反射率を低下させることなく反りの発生を抑制できるハーフミラー基板の製造方法、およびハーフミラー基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した問題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、ポリメチルメタクリレートまたはポリカーボネートからなるベース基板表面に島状成長してなるＳｎ膜を形成する第１工程と、前記第１工程において形成された前記Ｓｎ膜の表面に、原子状酸素（ａｔｏｍｉｃ ｏｘｙｇｅｎ）を含む化学種（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｐｅｃｉｅｓ）を照射することにより酸化Ｓｎ層を形成する第２工程と、前記酸化Ｓｎ層を覆うように低水蒸気バリア性のＳｉＯ膜を形成する第３工程と、を備えることを特徴とするハーフミラー基板の製造方法である。
【００１１】
ポリメチルメタクリレート（ポリメタクリル酸メチル，ＰＭＭＡ）やポリカーボネートなどの吸湿性の高い樹脂基板は、上述したように高水蒸気バリア性の保護膜を用いると反りが発生してしまう。そこで、保護膜として低水蒸気バリア性のＳｉＯ膜を用いると、図８（Ｂ）に示すように、ＳｉＯ膜（低バリア性ＴＥＯＳ膜１０５）を水分子が透過するため、ベース基板の反りの発生が抑制される。
【００１２】
しかしながら、その場合にはＳｎ膜の酸化が進行してしまう。そこで、Ｓｎ膜の表面に、原子状酸素を含む化学種を照射することによって酸化Ｓｎ層を形成しておけば（図３（Ｃ））、その酸化Ｓｎ層の有するバリア性（耐湿性）によって、酸化Ｓｎ層の内部においてＳｎ膜の酸化の進行が抑制される。
【００１３】
即ち、本発明のハーフミラー基板の製造方法であれば、Ｓｎ膜の酸化による反射率の低下を起こすことなく、ベース基板の反り（即ち、ハーフミラー基板の反り）の発生を抑制することができる。
【００１４】
酸化Ｓｎ層は、原子状酸素を含む化学種の照射によって不動態皮膜となることで、高い水蒸気バリア性を発揮する。原子状酸素を含む化学種の照射とは、例えば請求項２に記載のように、酸素プラズマ照射工程、またはＯ2，Ｏ3，ＣＯ，ＮＯ，ＮＯ2，Ｎ2Ｏからなる群から選ばれる１種以上の気体雰囲気における真空紫外光照射を行う工程とすることができる。
【００１５】
このようなハーフミラー基板の製造方法であれば、酸化Ｓｎ層を不動態皮膜とすることができるため、Ｓｎ膜の酸化を適切に抑制することができる。
原子状酸素の照射によって、請求項３に記載のハーフミラー基板の製造方法のように、酸化Ｓｎ層を主たる成分がＳｎＯ2であるように製造するとよい。金属Ｓｎの安定な酸化物としてはＳｎＯとＳｎＯ2があり、結晶状態ではそれぞれの酸化物の緻密性に違いがある。ＳｎＯ2は、ＳｎＯと比較して緻密でバリア性が高いことから、酸化Ｓｎ層の主たる成分がＳｎＯ2であることによって、耐湿性能を向上させることができる。
【００１６】
ところで、ＳｉＯ膜はベース基板の反り抑制のために低水蒸気バリア性であることが望まれるが、具体的には、請求項４に記載のハーフミラー基板の製造方法のように、水蒸気透過率が基板材料以上の値であるように製造するとよい。このような値であれば、ＳｉＯ膜が水分子を充分に透過させることができるため、ハーフミラー基板の反りが抑制される。なお、ＰＭＭＡ基板の水蒸気透過率は４１［ｇ／ｍ2・２４ｈ］であるため、ＳｉＯ膜の水蒸気透過率がその値よりも大きければ反りを充分に抑制できる。
【００１７】
なお、ＳｉＯ膜を低水蒸気バリア性とするためには、請求項５に記載のハーフミラー基板の製造方法のように、前記第３工程を、膜材料ガスとしてのＴＥＯＳガスに、希ガスを添加して、またはいずれのガスも添加しないでプラズマＣＶＤにより前記ＳｉＯ膜を形成する工程としてもよい。
【００１８】
このようなハーフミラー基板の製造方法であれば、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を膜材料として、ＳｉＯ膜の水蒸気バリア性を低くしたハーフミラー基板を製造することができる。
【００１９】
ところで、ＳｉＯ膜とは、主にＳｉ−Ｏ結合によって形成される膜であって、その膜構造を模式的に示すと図６のようになる。図のように、Ｓｉ−Ｃを含むＳｉＯＣ膜であってもよいし、Ｓｉ−Ｃを含まないものであってもよい。
【００２０】
ＳｉＯ膜は、例えばプラズマＣＶＤによって製膜することができる。その際の膜材料としては、図７（Ａ）〜（Ｇ）に示すように、ＴＥＯＳの他、ＴＭＭＯＳ，ＤＭＤＳ，ＨＭＤＳＯ又はＨＭＤＳ，ＯＭＴＳＯ又はＯＭＴＳ，ＴＭＣＴＳ，ＯＭＣＴＳなどを用いることができるが、Ｓｉ−Ｏの結合を形成できる誘起シリコーン系であればこれらに限らない。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のハーフミラー基板の製造方法において、前記第１工程が、真空蒸着により前記ベース基板に前記Ｓｎ膜を形成する工程であることを特徴とする。
【００２２】
このようなハーフミラー基板の製造方法であれば、Ｓｎ膜の透過性および反射性によって良好なハーフミラー基板を製造することができる。また島状成長したＳｎ膜を形成できるため、ベース基板からの水分透過が可能となり、ハーフミラー基板の反りを抑制できるようになる。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、ポリメチルメタクリレートまたはポリカーボネートからなるベース基板と、前記ベース基板表面に形成される島状成長してなるＳｎ膜と、前記Ｓｎ膜を覆うように形成される低水蒸気バリア性のＳｉＯ膜と、前記Ｓｎ膜と前記ＳｉＯ膜との界面に形成される主たる成分がＳｎＯ2である酸化Ｓｎ層と、を有することを特徴とするハーフミラー基板である。
【００２４】
このように構成されたハーフミラー基板では、ベース基板に吸収された水分子は低水蒸気バリア性のＳｉＯ膜を透過して外部に排出されるため、ベース基板の反りの発生が抑制される。また、ＳｎＯ2である酸化Ｓｎ層によってＳｎ膜の酸化の進行が抑制されるため、Ｓｎ膜の酸化による反射率の低下を抑制することができる。
【００２５】
ＳｎＯ2である酸化Ｓｎ層を作製するには、請求項８に記載のように、酸化Ｓｎ層を、前記Ｓｎ膜に原子状酸素を含む化学種を照射するプロセスによって形成されたものとしてもよい。
【００２６】
このように構成されたハーフミラー基板であれば、Ｓｎ膜に原子状酸素を照射することによってＳｎＯ2である酸化Ｓｎ層が形成されているため、Ｓｎ膜の酸化が抑制される。なお、原子状酸素を含む化学種を照射するプロセスとは、例えば、請求項９に記載のように、酸素プラズマ照射、またはＯ2，Ｏ3，ＣＯ，ＮＯ，ＮＯ2，Ｎ2Ｏからなる群から選ばれる１種以上の気体雰囲気における真空紫外光照射を行うプロセスであってもよい。
【００２７】
請求項１０に記載の発明は、請求項７から請求項９のいずれか１項に記載のハーフミラー基板において、前記ＳｉＯ膜の水蒸気透過率が基板の水蒸気透過率以上であることを特徴とする。
【００２８】
このように構成されたハーフミラー基板では、ＳｉＯ膜が水分子を充分に透過させることができるため、ハーフミラー基板の反りを充分に抑制することができる。
請求項１１に記載の発明は、請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載のハーフミラー基板において、前記ＳｉＯ膜が、膜材料ガスとしてのＴＥＯＳガスに、希ガスを添加して、またはいずれのガスも添加しないでプラズマＣＶＤにより前記ＳｉＯ膜を形成したものであることを特徴とする。
【００２９】
このように構成されたハーフミラー基板では、ＴＥＯＳを膜材料として、ＳｉＯ膜の水蒸気バリア性を低くすることができ、それによってベース基板の反りを抑制することができる。
【００３０】
請求項１２に記載の発明は、請求項７から請求項１２のいずれか１項に記載のハーフミラー基板において、前記Ｓｎ膜が、真空蒸着により形成されたものであることを特徴とする。
【００３１】
このように構成されたハーフミラー基板であれば、透過性および反射性を有するＳｎ膜によってハーフミラーの機能を付与することができる。また島状成長したＳｎ膜を形成できるため、ＰＭＭＡ基板またはポリカーボネート基板からの水分透過が可能となり、基板の反りを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】ハーフミラー基板の概略構成を示す側面断面図
【図２】Ｓｎ膜表面のＳＥＭ写真
【図３】ＰＭＭＡ基板上のＳｎ膜の断面をモデル化した図であって、第１工程後（Ａ）、第２工程後（Ｂ）、および第３行程後（Ｃ）
【図４】製膜装置の概略図
【図５】耐湿性能評価試験の結果を示すグラフ
【図６】ＳｉＯ膜の膜構造を示す模式図
【図７】ＳｉＯ膜の膜材料の一例を示す構造図
【図８】従来のＰＭＭＡ基板上のＳｎ膜の断面をモデル化した図
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示にすぎず、本発明が、下記の事例以外にも様々な形態で実施できるのはもちろんである。
＜１．ハーフミラー基板の構成＞
本実施例のハーフミラー基板の概略構成を示す側面断面図を図１に示す。ハーフミラー基板１は、ポリメチルメタクリレート（以降、ＰＭＭＡと称する）からなるＰＭＭＡ基板１０と、ＰＭＭＡ基板１０の表側面に形成される防汚膜（Ａｎｔｉ−Ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ機能膜）２０と、ＰＭＭＡ基板１０の裏面に形成される反射膜層３０と、からなる。
【００３４】
ＰＭＭＡ基板１０は、その表面がアクリル系樹脂をＵＶ硬化させたハードコートがなされている。
反射膜層３０は、ＰＭＭＡ基板１０表面に形成されてなる金属反射膜（Ｓｎ膜３１）と、Ｓｎ膜３１を覆うように形成される保護膜（ＳｉＯ膜３２）と、からなる。Ｓｎ膜３１は光の透過性および反射性を有しており、それによってハーフミラーとしての機能を実現している。Ｓｎ膜３１の表面には、ＳｎＯ2を主たる成分とする酸化Ｓｎ層３３が形成されている。また、ＳｉＯ膜３２は、低い水蒸気バリア性を有する。
【００３５】
なお、図１は各膜の配置についてその概要を示すものであり、各膜の大きさの比率や形状は正確ではない場合がある。
以下の実施例では、反射膜層３０の作製について説明する。防汚膜２０の作製については後述する。
＜２．反射膜層の作製＞
［実施例１］
（１）第１工程：Ｓｎ膜の形成
ＰＭＭＡ基板に、真空蒸着によりＳｎ膜を形成した。蒸発材料として金属スズワイヤーを用いた。また、蒸発電力は０．５ＫＶＡとし、蒸発時真空度は５×１０-3Ｐａ（３．７５×１０-5Ｔｏｒｒ）とした。
【００３６】
形成したＳｎ膜表面のＳＥＭ写真を図２に示す。また、ＰＭＭＡ基板上のＳｎ膜の断面をモデル化した図を図３（Ａ）に示す。
形成されたＳｎ膜の膜厚は直接測定できていないが、反射率に基づいて２０ｎｍ〜３０ｎｍと推定できる。この程度の膜厚において、Ｓｎ蒸着膜は、膜が粒子状構造を保ったまま成長（島状成長）する。粒子状金属の大きさは、ＳＥＭ写真のスケールから判断すると１００ｎｍ程度である。
【００３７】
Ｓｎ膜におけるＳｎが粒子状であるため、Ｓｎ蒸着膜は絶縁体に近い表面抵抗値（１０13〜１０15Ω／ｓｑ．）を持つ。そのことから、各粒子状金属は互いに接触していないと考えられる。
（２）第２工程：酸化Ｓｎ層の形成
第１工程にて形成したＳｎ膜の表面に、酸素プラズマ照射処理によって酸化膜（酸化Ｓｎ層）を形成した。処理条件は、酸素ガス圧力を５Ｐａ（０．０３７５Ｔｏｒｒ）、ＲＦ出力を１００Ｗ、酸素プラズマ照射時間を１８０秒とした。
【００３８】
このように形成された酸化Ｓｎ層の断面をモデル化した図を図３（Ｂ）に示す。Ｓｎ膜３１の表面には酸化Ｓｎ層３３が形成される。このように酸素プラズマ照射によって形成された酸化Ｓｎ層は、その主たる成分がＳｎＯ2となっており、高い緻密性によって高バリア性、高耐湿性を得ることができる。
（３）第３工程：保護膜の形成
保護膜の形成に用いる製膜装置５０を図４に示す。
【００３９】
この製膜装置５０は、プラズマＣＶＤによって基板６０にＳｉＯ膜を形成するものである。製膜装置５０のチャンバ５１にはＳｉＯ膜材料ガスとしてＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）ガスが供給される。また、チャンバ５１にはＡｒガスまたはＯ2ガスが供給可能に接続されている。そして、チャンバ５１内の電極５２，５３に、１３．５６ＭＨｚの高周波電力を印加して高周プラズマを発生させ、基板にＳｉＯ膜を形成することができる。
【００４０】
本実施例では、基板６０の位置に上記第２工程にて酸化Ｓｎ層を形成したＰＭＭＡ基板を配置し、Ｓｎ膜を覆うようにＳｉＯ膜を形成した（図３（Ｃ））。なお、これにより酸化Ｓｎ層はＳｎ膜とＳｉＯ膜との界面に位置することとなった。
【００４１】
製膜操作において、チャンバ５１内の全圧は１０Ｐａ（０．０７５Ｔｏｒｒ）とした。内訳は、Ａｒ分圧が３．４Ｐａ（０．０２５５Ｔｏｒｒ）、ＴＥＯＳ分圧が６．６Ｐａ（０．０４９５Ｔｏｒｒ）である。また、ＲＦ電力は８０Ｗ、製膜時間（プラズマ照射時間）は１０分とした。
【００４２】
なお、ＲＦ電力が小さすぎると放電ができず、大きすぎると放電が不安定になるため、１０Ｗ〜８０Ｗの範囲に設定するとよい。
また、Ａｒの分圧が低すぎると放電ができず、高すぎると放電が不安定になるため、Ａｒ分圧は、０．４〜１０Ｐａの範囲とするとよい。
【００４３】
また、ＴＥＯＳの分圧が低すぎると成膜が確認できない。分圧が高いと成膜速度が上昇するが、高すぎると大量の粉が発生する。そのため、ＴＥＯＳ分圧は０．６〜１０Ｐａの範囲とするとよい。
【００４４】
以上の工程により、ＰＭＭＡ基板に反射膜層を作製した。
［実施例２］
第２工程における酸素プラズマの照射時間を６０秒とした点以外は、実施例１と同様の工程により反射膜層を作製した。
［比較例１］
上記実施例１と同様の第１工程および第３工程により反射膜層を作製した。即ち、この比較例１の反射膜層には酸化Ｓｎ層が形成されていない。
［比較例２］
実施例１と同様の第１工程，第２工程を行い、その後、第３工程に変えて、保護膜としてカーテンフローコーターによりウレタン樹脂系透明塗料を、乾燥後膜厚が約１５μｍとなるように塗布し、７０℃で１時間乾燥させた。
［比較例３］
第３工程において、チャンバ内にＯ２ガスを供給した点以外は実施例１と同様の手法により反射膜層を形成した。なお、チャンバ内の全圧は１０Ｐａとなるように調整した。内訳は、Ａｒ分圧が３．４Ｐａ、ＴＥＯＳ分圧が５．６Ｐａ、Ｏ２分圧が１．０Ｐａである。なお、このように構成されたＳｉＯ膜（ＴＥＯＳ膜）は、高い水蒸気バリア性を有するものとなる。
＜３．反射膜層の評価＞
実施例１，２にて反射膜層を作製したハーフミラー基板（防汚膜なし）に対し、以下の各評価試験を行った。
（１）耐湿性能評価試験
作製したハーフミラー基板を、６０℃９０％ＲＨ環境の恒温恒湿槽に４８時間入れ、加湿前後の透過率変化率（波長５５０ｎｍにおける加湿前後の透過率の変化量（％））を測定した。なお、変化率は１０％を基準値として、１０％以内のものを可、１０％を超えるものを不可とした。
【００４５】
実施例１のハーフミラー基板について、加湿前後の透過率と波長との関係を示すグラフを図５（Ａ）に示す。
波長５５０ｎｍにおいて、加湿前の透過率は１０．８５％、加湿後の透過率は１１．２６％であったので、変化率は（１１．２６−１０．８５）／１０．８５＝３．８％となり、１０％を下回ることができた。
【００４６】
なお、実施例２のハーフミラー基板についても、ほぼ同様の結果を得た。即ち、実施例１，２の酸素プラズマ照射条件では、６０秒間照射した時点では、既に良好な酸化Ｓｎ膜が形成されているといえる。
【００４７】
また、比較例１，２のハーフミラー基板について、上記試験を行った結果を図５（Ｂ），（Ｃ）を示す。比較例１では変化率が１２．３％となり、また、比較例２では変化率が２７．４％となった。このように、比較例１，２はいずれも１０％を超える変化率となった。
（２）基板の反りの耐性評価試験
まず、作製したハーフミラー基板（５０ｍｍ×５０ｍｍ）を、６０℃９０％ＲＨ環境の恒温恒湿槽に４８時間入れ、その後、室内（室温２０℃、湿度４０％）にて２４時間放置し、基板の端面の浮き上がりを測定した。なお、０．２ｍｍを基準値として、０．２ｍｍ以下のものを可、０．２ｍｍを超えるものを不可とした。浮き上がりの測定は、加湿乾燥後のハーフミラー基板をガラス板の上に置き、０．２ｍｍ厚のシックネスゲージと端面の隙間を比較することで測定した。
【００４８】
上記試験の結果、実施例１，２は反りが０．２ｍｍ以下となった。一方、比較例３について同様の試験を行ったところ、反りが０．２ｍｍを超えた。
＜４．防汚膜の作製＞
ＰＭＭＡ基板における上述した反射膜層を作製した面の反対側の面に、Ａｎｔｉ-Ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ機能膜（防汚膜）を、プラズマＣＶＤによるフッ化炭素膜，または、ＦＡＳによる自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）によって形成した。
＜５．発明の効果＞
本実施例のハーフミラー基板では、Ｓｎ膜を酸素プラズマ照射によって酸化し、低バリア性（水蒸気透過率が基板の水蒸気透過率以上）のＳｉＯ膜にてＳｎ膜を覆ってなる反射膜層を有することにより、Ｓｎ膜の酸化による反射率の低下を起こすことなく、ハーフミラー基板の反りの発生を抑制することができた。
【００４９】
また、プラズマＣＶＤによるフッ化炭素膜，および，自己組織化単分子膜からなる防汚膜によって、高度な指紋汚れ拭き取り性能を実現することができた。
＜６．変形例＞
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。
【００５０】
例えば、上記実施例１では、第２工程において、Ｓｎ膜表面に酸素プラズマ照射を行うことによって酸化Ｓｎ層を形成する構成を例示したが、それ以外の方法で酸化Ｓｎ層を形成してもよい。その場合には、酸素プラズマ照射と同様に、原子状酸素を含む化学種を照射することにより酸化Ｓｎ層を形成すると、ＳｎＯ2が主たる成分となる酸化Ｓｎ層が形成されるため高い耐湿性能を得ることができる。具体的には、Ｏ2，Ｏ3，ＣＯ，ＮＯ，ＮＯ2，Ｎ2Ｏからなる群から選ばれる１種以上の気体雰囲気において、Ｓｎ膜に真空紫外光照射を行うことで酸化Ｓｎ層を形成することが考えられる。
【００５１】
また、上記実施例１では、第３工程において、膜材料としてのＴＥＯＳガスにＡｒガスを添加してＳｉＯ膜を形成する構成を例示したが、Ａｒ以外の希ガス（Ｈｅ，Ｎｅ，Ｋｒ，Ｘｅなど）を添加してＳｉＯ膜を形成しても良いし、添加ガスを加えず、ＴＥＯＳガスのみでＳｉＯ膜を形成してもよい。
【００５２】
また、ＳｉＯ膜の膜材料はＴＥＯＳ以外にも、図７に示すような材料をはじめさまざまなものを用いることができる。なお、低水蒸気バリア性のＳｉＯ膜を形成するためには、膜材料に応じて、プラズマＣＶＤにおける添加ガスの種類を適宜変更するとよい。
【００５３】
また、上記実施例１では、第１工程において、Ｓｎ膜を真空蒸着によって形成する構成を例示したが、Ｓｎが島状成長可能であれば真空蒸着以外の手法であってもよい。例えば、プラズマＣＶＤ，スパッタリング，イオンプレーティング，クラスターイオンビームデポジションなどの手法によってＳｎ膜を形成してもよい。
【００５４】
また、上記実施例においては、ＰＭＭＡをベース基板とする構成を例示したが、ポリカーボネートをベース基板としてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１…ハーフミラー基板、１０…ＰＭＭＡ基板、２０…防汚膜、３０…反射膜層、３１…Ｓｎ膜、３２…ＳｉＯ膜、３３…酸化Ｓｎ層、５０…製膜装置、５１…チャンバ、５２，５３…電極、６０…基板、１０１…ＰＭＭＡ基板、１０３…高バリア性ＴＥＯＳ膜、１０４…水分子、１０５…低バリア性ＴＥＯＳ膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリメチルメタクリレートまたはポリカーボネートからなるベース基板表面に島状成長してなるＳｎ膜を形成する第１工程と、
前記第１工程において形成された前記Ｓｎ膜の表面に、原子状酸素を含む化学種を照射することにより酸化Ｓｎ層を形成する第２工程と、
前記酸化Ｓｎ層を覆うように低水蒸気バリア性のＳｉＯ膜を形成する第３工程と、を備える
ことを特徴とするハーフミラー基板の製造方法。
【請求項２】
前記第２工程は、前記Ｓｎ膜の表面に、酸素プラズマ照射、またはＯ2，Ｏ3，ＣＯ，ＮＯ，ＮＯ2，Ｎ2Ｏからなる群から選ばれる１種以上の気体雰囲気における真空紫外光照射を行う工程である
ことを特徴とする請求項１に記載のハーフミラー基板の製造方法。
【請求項３】
前記酸化Ｓｎ層は、主たる成分がＳｎＯ2である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のハーフミラー基板の製造方法。
【請求項４】
前記ＳｉＯ膜は、水蒸気透過率が基板の水蒸気透過率以上である
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のハーフミラー基板の製造方法。
【請求項５】
前記第３工程は、膜材料ガスとしてのＴＥＯＳガスに、希ガスを添加して、またはいずれのガスも添加しないでプラズマＣＶＤにより前記ＳｉＯ膜を形成する工程である
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のハーフミラー基板の製造方法。
【請求項６】
前記第１工程は、真空蒸着により前記ベース基板に前記Ｓｎ膜を形成する工程である
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のハーフミラー基板の製造方法。
【請求項７】
ポリメチルメタクリレートまたはポリカーボネートからなるベース基板と、
前記ベース基板表面に形成される島状成長してなるＳｎ膜と、
前記Ｓｎ膜を覆うように形成される低水蒸気バリア性のＳｉＯ膜と、
前記Ｓｎ膜と前記ＳｉＯ膜との界面に形成される主たる成分がＳｎＯ2である酸化Ｓｎ層と、を有する
ことを特徴とするハーフミラー基板。
【請求項８】
前記酸化Ｓｎ層は、前記Ｓｎ膜に原子状酸素を含む化学種を照射するプロセスによって形成されたものである
ことを特徴とする請求項７に記載のハーフミラー基板。
【請求項９】
前記原子状酸素を含む化学種を照射するプロセスとは、酸素プラズマ照射、またはＯ2，Ｏ3，ＣＯ，ＮＯ，ＮＯ2，Ｎ2Ｏからなる群から選ばれる１種以上の気体雰囲気における真空紫外光照射を行うプロセスである
ことを特徴とする請求項８に記載のハーフミラー基板。
【請求項１０】
前記ＳｉＯ膜は、水蒸気透過率が基板の水蒸気透過率以上である
ことを特徴とする請求項７から請求項９のいずれか１項に記載のハーフミラー基板。
【請求項１１】
前記ＳｉＯ膜は、膜材料ガスとしてのＴＥＯＳガスに、希ガスを添加して、またはいずれのガスも添加しないでプラズマＣＶＤにより前記ＳｉＯ膜を形成したものである
ことを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載のハーフミラー基板。
【請求項１２】
前記Ｓｎ膜は、真空蒸着により形成されたものである
ことを特徴とする請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載のハーフミラー基板。
【請求項１】
ポリメチルメタクリレートまたはポリカーボネートからなるベース基板表面に島状成長してなるＳｎ膜を形成する第１工程と、
前記第１工程において形成された前記Ｓｎ膜の表面に、原子状酸素を含む化学種を照射することにより酸化Ｓｎ層を形成する第２工程と、
前記酸化Ｓｎ層を覆うように低水蒸気バリア性のＳｉＯ膜を形成する第３工程と、を備える
ことを特徴とするハーフミラー基板の製造方法。
【請求項２】
前記第２工程は、前記Ｓｎ膜の表面に、酸素プラズマ照射、またはＯ2，Ｏ3，ＣＯ，ＮＯ，ＮＯ2，Ｎ2Ｏからなる群から選ばれる１種以上の気体雰囲気における真空紫外光照射を行う工程である
ことを特徴とする請求項１に記載のハーフミラー基板の製造方法。
【請求項３】
前記酸化Ｓｎ層は、主たる成分がＳｎＯ2である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のハーフミラー基板の製造方法。
【請求項４】
前記ＳｉＯ膜は、水蒸気透過率が基板の水蒸気透過率以上である
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のハーフミラー基板の製造方法。
【請求項５】
前記第３工程は、膜材料ガスとしてのＴＥＯＳガスに、希ガスを添加して、またはいずれのガスも添加しないでプラズマＣＶＤにより前記ＳｉＯ膜を形成する工程である
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のハーフミラー基板の製造方法。
【請求項６】
前記第１工程は、真空蒸着により前記ベース基板に前記Ｓｎ膜を形成する工程である
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のハーフミラー基板の製造方法。
【請求項７】
ポリメチルメタクリレートまたはポリカーボネートからなるベース基板と、
前記ベース基板表面に形成される島状成長してなるＳｎ膜と、
前記Ｓｎ膜を覆うように形成される低水蒸気バリア性のＳｉＯ膜と、
前記Ｓｎ膜と前記ＳｉＯ膜との界面に形成される主たる成分がＳｎＯ2である酸化Ｓｎ層と、を有する
ことを特徴とするハーフミラー基板。
【請求項８】
前記酸化Ｓｎ層は、前記Ｓｎ膜に原子状酸素を含む化学種を照射するプロセスによって形成されたものである
ことを特徴とする請求項７に記載のハーフミラー基板。
【請求項９】
前記原子状酸素を含む化学種を照射するプロセスとは、酸素プラズマ照射、またはＯ2，Ｏ3，ＣＯ，ＮＯ，ＮＯ2，Ｎ2Ｏからなる群から選ばれる１種以上の気体雰囲気における真空紫外光照射を行うプロセスである
ことを特徴とする請求項８に記載のハーフミラー基板。
【請求項１０】
前記ＳｉＯ膜は、水蒸気透過率が基板の水蒸気透過率以上である
ことを特徴とする請求項７から請求項９のいずれか１項に記載のハーフミラー基板。
【請求項１１】
前記ＳｉＯ膜は、膜材料ガスとしてのＴＥＯＳガスに、希ガスを添加して、またはいずれのガスも添加しないでプラズマＣＶＤにより前記ＳｉＯ膜を形成したものである
ことを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載のハーフミラー基板。
【請求項１２】
前記Ｓｎ膜は、真空蒸着により形成されたものである
ことを特徴とする請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載のハーフミラー基板。
【図６】
【図７】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図８】
【図７】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１３９４８（Ｐ２０１２−１３９４８Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５０４２４（Ｐ２０１０−１５０４２４）
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（５０６００８８６９）岩▲崎▼真空技術株式会社 (3)
【出願人】（５０４１３９６６２）国立大学法人名古屋大学 (996)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（５０６００８８６９）岩▲崎▼真空技術株式会社 (3)
【出願人】（５０４１３９６６２）国立大学法人名古屋大学 (996)
【Ｆターム（参考）】
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