照明用、ミラー用またはディスプレイパネル用の反射体
【課題】Ａｇ膜の凝集が生じ難い照明用、ミラー用またはディスプレイパネル用の反射体を提供する。
【解決手段】本発明に係る照明用、ミラー用またはディスプレイパネル用の反射体は、基板の一方の面に純ＡｇまたはＡｇ基合金の反射膜を有する反射体であって、上記基板は、ＪＩＳ Ｋ７２０９（Ａ法）に基づき、２３℃の純水に２４時間浸漬したときの吸水率が０．１％未満の樹脂で構成されている。
【解決手段】本発明に係る照明用、ミラー用またはディスプレイパネル用の反射体は、基板の一方の面に純ＡｇまたはＡｇ基合金の反射膜を有する反射体であって、上記基板は、ＪＩＳ Ｋ７２０９（Ａ法）に基づき、２３℃の純水に２４時間浸漬したときの吸水率が０．１％未満の樹脂で構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明用、ミラー用またはディスプレイパネル用の反射体に関し、詳細には、車両用灯具、照明器具、光学ミラー、有機ＥＬディスプレイパネルなどに好ましく用いられる反射体（反射板や反射膜を含む）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
純ＡｇやＡｇ基合金膜（以後、総称としてＡｇ膜という）は高い反射率が得られることから、各種光源を用いた光学ミラーや照明器具などに汎用されている。
【０００３】
しかしながら、Ａｇ膜は凝集し易く、凝集により反射率が低下するという問題を抱えている。この凝集は、主に、大気中のハロゲンイオンが水分と共にＡｇ膜表面に吸着することによって生じる。そこで、Ａｇ膜の表面に外部環境を遮断するための保護膜が被覆されたＡｇ反射膜が、特許文献１（保護膜としてＵＶ硬化樹脂やアクリル系樹脂など）や特許文献２（保護膜として金属の酸化物や窒化物など）に開示されている。しかし、保護膜のピンホールを完全にゼロにすることは困難であり、ピンホール部分からの水分やハロゲンイオンの浸入、更には保護膜が樹脂の場合は樹脂そのものを水分やハロゲンイオンが拡散浸透することによってＡｇの凝集が発生するために、Ａｇ膜の表面に多数の白点や変色が生じて、意匠性や商品性を低下させる原因となっていた。
【０００４】
また、Ａｇ膜は、上述した水分やハロゲンイオン由来の凝集のほかに、熱による凝集の問題や、大気中の硫黄による硫化の問題を抱えている。前者の熱による凝集は、例えば、ハロゲンランプ、ＨＩＤなどの各種光源から放出される熱により約８０〜２００℃程度の高温環境下にＡｇ膜が曝されることによって生じる。Ａｇ原子は高温の熱により拡散して凝集し、Ａｇ膜の表面が粗くなって反射率の低下をもたらす。また、後者の硫黄による硫化は、大気中の硫黄が樹脂皮膜や金属酸化物膜などの保護膜を拡散浸透し、Ａｇ膜と反応して表面が徐々に硫化されることによって黒く変色する現象であり、これによっても反射率が低下する。そこで、耐硫化性向上のため、例えば特許文献３および４には、ＡｇにＧｅやＩｎを添加したＡｇ合金膜が開示されている。また、特許文献５には、耐熱性向上のため、ＡｇにＢｉを添加したＡｇ合金膜が開示されている。本願出願人も、耐熱性および耐候性に優れたリフレクター用Ａｇ合金反射膜として、特許文献６に、Ｂｉ含有Ａｇ膜の表面及び／又は当該Ａｇ膜上の他層との界面にＢｉ層及び／又はＢｉ酸化物層が形成された反射膜を開示している。
【特許文献１】特開２０００−１０６０１７号公報
【特許文献２】特開２００６−９８８５６号公報
【特許文献３】特開２００１−１９２７５３号公報
【特許文献４】特開２００６−３７１６９号公報
【特許文献５】特開２００５−４８２３１号公報
【特許文献６】特開２００５−１５８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、Ａｇ膜の凝集が生じ難い照明用、ミラー用またはディスプレイパネル用の反射体を提供することにある。詳細には、特に車両用灯具や照明器具などの反射膜に要求される高い反射率（概ね９３％以上）を有し、しかも耐湿性や、好ましくは耐硫化性や耐熱性にも優れた照明用、ミラー用またはディスプレイパネル用の反射体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決し得た本発明の照明用反射体は、基板の一方の面に純ＡｇまたはＡｇ基合金の反射膜を有する反射体であって、上記基板は、ＪＩＳ Ｋ７２０９（Ａ法）に基づき、２３℃の純水に２４時間浸漬したときの吸水率が０．１％未満の樹脂で構成されているころに要旨を有している。
【０００７】
本発明の好ましい実施形態において、上記基板の他方の面には防湿膜を有している。この防湿膜は、金属膜、金属酸化物膜、金属窒化物膜、金属炭化物膜、プラズマ重合膜、ガラス皮膜、または樹脂皮膜が単独で、または積層されて構成されていることが好ましい。
【０００８】
本発明の好ましい実施形態において、上記Ａｇ基合金は、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｖ、Ｚｎ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｐｔ、およびＣｕよりなる群から選択される少なくとも一種の元素を含有しており、ここで、Ｂｉを含有するときはＢｉを０．０２〜１原子％の範囲で含有し、Ｇｅ、Ｖ、およびＺｎよりなる群から選択される少なくとも一種の元素を含有するときは、これらの元素を合計で０．０２〜１原子％の範囲で含有し、Ａｕ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｐｔ、およびＣｕよりなる群から選択される少なくとも一種の元素を含有するときは、これらの元素を合計で０．１〜５原子％の範囲で含有する。上記のうち、より好ましいＡｇ基合金は、Ｂｉと、Ｇｅ、Ｖ、Ｚｎ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｐｔ、およびＣｕよりなる群から選択される少なくとも一種の元素とを、合計で０．０２〜５原子％の範囲で含有する。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態において、上記反射膜の上に保護膜を有している。
【００１０】
本発明の反射体は、例えば、車両用灯具、照明器具、光学ミラー、有機ＥＬディスプレイパネルなどに好適に用いられる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の反射体は、反射体用基板の吸水率が０．１％未満と、吸水率が極めて低い樹脂材料で構成されているため、特に樹脂基板に含まれる水分に起因するＡｇ膜の凝集が生じ難く、耐湿性に極めて優れている。その結果、高い反射率が長時間維持されるようになる。よって、本発明によれば、反射膜の組成を格別に制御しなくても、基板の種類を制御するだけで、高温高湿環境下での高い反射率を長時間維持することができ、当該環境下に長時間曝される照明用、ミラー用またはディスプレイパネル用の反射体として好適に用いることができる。従って、本発明の反射体を用いれば、耐久性が格段に高められた車両用灯具、照明器具、光学ミラー、有機ＥＬディスプレイパネルなど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】
【００１２】
本発明者は、Ａｇ膜を用いた反射体であって、照明器具や車両用灯具などに要求される高い反射率を有し、しかもＡｇ膜の凝集も防止可能な照明用反射体を提供するため、鋭意検討してきた。その結果、（ア）Ａｇ膜の凝集を防止するには、従来のようにＡｇ膜の上に保護膜を設けたりＡｇ合金の組成を制御するだけではなく、防湿性（防水性）に優れた基板（吸水率の小さい基板）を使用して基板裏面からの水分の浸入を抑えることが極めて有用であること、（イ）好ましくは、基板の裏面（反射膜が被覆されている面を表面、反射膜が被覆されていない面を裏面と呼ぶ）に水分の浸入を抑える防湿膜（防水膜）を設けることが極めて有用であることを見出した。更に、（ウ）耐湿性の更なる向上や、耐硫化性や耐熱性などの改善のためには、例えば、Ａｇ膜の上に保護膜を設けたり、基板とＡｇ膜との間（界面）に下地膜を設けることが有効であり、これにより、これらの特性が格段に向上することを見出し、本発明を完成した。
【００１３】
すなわち、本発明者の検討結果によれば、大気中のハロゲンイオンや硫黄などが水とともにＡｇ膜に吸着することによって生じるＡｇ膜の凝集は、基板自体の防湿性を高めること、好ましくは基板の裏面に防湿膜を設けることによって顕著に抑制できることが判明した。後記する実施例に示すように、本発明によれば、耐湿性評価のために通常行なわれる試験期間の約２４０時間よりも更に長期間の５００時間以上（実施例では１０００時間）保持したとしても、Ａｇ膜の凝集によってＡｇ膜上に発生する白点の発生を抑えることができた。
【００１４】
以下、本発明に係る照明用、ミラー用またはディスプレイパネル用の反射体の好ましい実施形態について詳しく説明する。
【００１５】
まず、本発明を最も特徴付ける基板について説明する。本発明の反射体は、基板の一方の面（表面）に純ＡｇまたはＡｇ基合金の反射膜を有する反射体において、基板に用いられる樹脂材料として、ＪＩＳ Ｋ７２０９に規定のＡ法（２３℃の純水に２４時間浸漬後、吸水量を測定する方法）により測定したときの吸水率が０．１％未満の樹脂を選択したところに特徴がある。上記要件を満足する樹脂としては、例えば、ポリブチレンテレフタレート(ＰＥＴ)樹脂（吸水率０．０５％）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂（吸水率０．０３％）などが挙げられる。後記する実施例で実証したように、本発明によれば、反射膜の組成を格別に制御しなくても、基板に用いられる樹脂材料の種類を制御するだけで、高温高湿環境下での高い反射率を長時間維持することができた。基板の吸水率は小さい方が良く、これにより、基板裏面からの吸水防止効果が高められる。基板の好ましい吸水率は０．０８％以下であり、より好ましくは０．０６％以下である。
【００１６】
（防湿膜について）
本発明では、基板の他方の面（裏面）に防湿膜を有していることが好ましく、これにより、基板裏面からの水分の浸入が一層有効に抑えられる。本発明に用いられる防湿膜は、水分の浸入を抑えるものであれば良く、具体的には、例えば、金属膜、金属酸化物膜、金属窒化物膜、金属炭化物膜、プラズマ重合膜、ガラス皮膜、樹脂皮膜などが例示される。これらは単独で基板の裏面を被覆していても良いし、２種以上が積層して基板の裏面を被覆して構成されていても良い。種々の膜を適切に組合わせることにより、当該膜自体の特性も有効に発揮されるようになる。例えば、金属膜の上に樹脂皮膜を積層させることにより、水分浸入抑制効果が一層高められるほか、金属膜の摩耗に対する耐久性も得られるようになる。
【００１７】
ここで、上記金属膜としては、耐食性金属で構成されていることが好ましく、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｚｒなどの金属単体、またはこれらの２種以上の合金からなる膜が挙げられる。特に、Ｔｉなどのような極めて高い耐食性金属を用いれば、腐食の発生がなく防湿膜としての効果が長期間維持される。上記金属酸化物膜としては、例えば、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｚｎなどの金属の酸化物膜が挙げられる。上記金属窒化物膜としては、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔａなどの金属の窒化物膜が挙げられる。上記金属炭化物膜としては、例えば、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔａなどの金属の炭化物膜が挙げられる。上記ガラス皮膜としては、例えば、ホウケイ酸ガラスなどが挙げられる。上記樹脂皮膜を構成する樹脂材料としては、基板を構成する樹脂材料よりも透湿性の低い樹脂材料を選択して用いると良い。例えば、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられ、これら樹脂の混合膜も用いられる。このうち、塗装法によって形成可能なフッ素系樹脂が好ましく用いられる。
【００１８】
また、上記プラズマ重合膜は、プラズマ重合によって形成された膜であり、有機シリコンを原料としたものが好ましく用いられる。有機シリコンとしては、例えば、ヘキサメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシラザン、トリエトキシシランなどが例示される。これらの有機シリコンを原料として形成されたプラズマ重合膜は、水との濡れ性が非常に悪く撥水性が高いため、水分やハロゲンイオンの基板への浸入を効果的に防止することができる。
【００１９】
防湿膜の厚さは、おおむね、５ｎｍ以上であることが好ましい。５ｎｍ未満では連続膜にならない恐れがあり、防湿性が得られなくなる。
【００２０】
（純ＡｇまたはＡｇ基合金の反射膜について）
本発明に用いられる純ＡｇまたはＡｇ基合金の反射膜（以下、説明の便宜上、Ａｇ反射膜と総称する場合がある）の組成は特に限定されず、純ＡｇまたはＡｇ基合金の両方が用いられる。本発明では、吸水率が適切に制御された基板を用いることにより、特別にＡｇ膜の組成を制御しなくても良好な耐湿性が得られるからである。勿論、耐湿性の更なる向上や、耐熱性や耐硫化性などの他の特性改善の目的でＡｇ基合金の組成を適切に制御しても良い。
【００２１】
本発明では、例えば、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｖ、Ｚｎ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｐｔ、およびＣｕよりなる群から選択される少なくとも一種の元素を含有するＡｇ基合金を用いることが好ましい。これらの元素は、Ａｇ膜の耐凝集性の向上に寄与する同効元素であり、これらの元素を単独で、または２種以上を併用することができる。
【００２２】
これら元素のなかでも、Ｂｉと；Ｇｅ、Ｖ、およびＺｎと；上記以外の元素（Ａｕ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｐｔ、およびＣｕ）とは、作用機序が若干相違しているため、所望の特性が有効に発揮されるように、含有量の範囲をそれぞれ、以下のように適切に制御することが好ましい。
【００２３】
まず、Ｂｉは、熱やハロゲンイオンに起因するＡｇ膜の結晶粒成長や凝集を抑制する元素であり、このような作用を有効に発揮させるため、Ｂｉ量の下限を０．０２原子％とすることが好ましい。Ｂｉのより好ましい含有量は０．０５原子％であり、更に好ましくは０．０８原子％である。ただし、Ｂｉの含有量が過剰になると、反射率の低下を招くため、その上限を１原子％とすることが好ましい。Ｂｉ量のより好ましい上限は０．８原子％である。
【００２４】
また、Ｇｅ、Ｖ、およびＺｎは、Ａｇ膜の耐凝集性のみならず、耐熱性、耐硫化性にも寄与する元素であり、このような作用を有効に発揮させるため、これら元素の合計量（単独量または併用量）を、好ましくは０．０２〜１原子％（より好ましくは０．０５〜０．６原子％）に制御する。
【００２５】
また、Ａｕ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｐｔ、およびＣｕは、ハロゲンイオンによる凝集の発生を抑制し得る元素である。このような効果は、これら元素の合計量（単独量または２種以上の合計量）の好ましい範囲を０．１〜５原子％の範囲（より好ましくは０．３〜３原子％）に制御することによって有効に発揮される。０．１原子％未満では、ハロゲンイオンによる凝集抑制効果が小さく、一方、５原子％を超えると、コストの上昇、初期反射率の低下、更には耐硫化性の低下（上記保護膜のピンホールの増加）などを招く。
【００２６】
上述したＡｇ基合金のなかでも、特に、Ｂｉと；Ｇｅ、Ｖ、Ｚｎ、Ａｕ、およびＰｄよりなる群から選択される少なくとも一種の元素（以下、これらの元素をまとめてＺ群元素と呼ぶ場合がある）とを、含有するものを用いることが好ましい。Ｚ群元素は、Ａｇ反射膜の上に必要に応じて設けられる保護膜（詳細は後述する）のバリヤ性向上に寄与する元素であり、Ｚ群元素の添加によって上記保護膜が緻密化され、ピンホールの生成が減少するため、上記保護膜の耐久性が高められる。Ｚ群元素の上記作用は、特にＢｉと併用することによって顕著に発揮される。すなわち、これらの元素を併用することにより、それぞれを単独で添加した場合に比べ、作用効果が格段に向上する。従って、このＡｇ基合金を用いれば、Ｂｉ添加による耐熱性と耐ハロゲンイオン性が一層向上してＡｇ膜の凝集が更に有効に抑制されるほか、Ｚ群元素添加による上記保護膜のバリヤ性も一層高められる。Ｂｉ、およびＺ群元素のそれぞれの好ましい含有量は上述したとおりであるが、更に、Ｂｉと、Ｚ群元素の合計量を、０．０２〜５原子％の範囲に制御することが好ましく、０．０５〜４原子％がより好ましい。
【００２７】
また、Ｂｉの含有量［Ｂｉ］と、Ｚ群元素の含有量［Ｚ］は、下記（１）式を満足することが好ましく、これにより、約９３％以上の高い反射率が確保されるようになる。下記（１）式の左辺をＱ値とすると、より好ましいＱ値は６以下であり、更に好ましいＱ値は４以下である。
７×［Ｚ］＋１３×［Ｂｉ］≦８ ・・・ （１）
【００２８】
Ａｇ反射膜の好ましい厚さは、おおむね、７０〜５００ｎｍであり、より好ましくは１００〜４００ｎｍであり、更に好ましくは１５０〜３００ｎｍである。好ましい厚さの下限は、全反射を得るために設定されたものであり、反射膜の厚さが厚くなるほど、Ａｇ膜の凝集が生じ難くなる。一方、好ましい厚さの上限は、コストなどを考慮して設定されたものである。
【００２９】
（基板の表面側について）
本発明では、基板の表面側（Ａｇ反射膜側）に、水分の浸入を防止し得る保護膜や下地膜を更に設けてもよく、このような態様も本発明の範囲内に包含される。具体的には、例えば、下記（ａ）〜（ｃ）の態様が挙げられる。
【００３０】
（ａ）Ａｇ反射膜（第１層）の上に保護膜（第２層）
Ａｇ反射膜の上に、大気中のハロゲンイオンや水分とＡｇ膜との接触を防止し得る保護膜を更に設けてもよい。Ａｇ反射膜を第１層とすると、この保護膜は第２層に相当する。この保護膜は、Ａｇ反射膜を外部環境から遮断するためのバリヤ層として作用するとともに、光を透過し得るように無色透明であることが必要である。このような要件を満たす保護膜としては、例えば、Ｓｉ、Ａｌ、またはＴｉの酸化物からなる膜が好ましく用いられる。これらのほかにも、透明酸化膜として、例えば、ＳｎＯ2、ＺｎＯなどからなる酸化膜があるが、これらの酸化膜は黄色などの色を呈し、光源の色を再現できないため、本発明では用いられない。耐熱性や耐硫化性の向上をも図る場合には、上述したＳｉ、Ａｌ、またはＴｉの酸化物のうちＳｉの酸化物を用いることがより好ましい。また、Ｓｉの酸化物は他の酸化物に比べ、成膜速度も高いため、生産性にも優れているなどの利点を有している。
【００３１】
上記保護膜（第２層）の好ましい厚さは、おおむね、５〜８０ｎｍであり、より好ましい厚さは、おおむね、７〜６０ｎｍであり、更に好ましくは１０〜５０ｎｍである。厚さが薄くなると、ピンホールが多くなりすぎて大気中のハロゲンイオンや水分をバリアする効果が低下すると共に硫化の発生を抑えることが困難である。一方、厚さが厚くなると、膜応力が大きくなり、耐湿試験や耐熱試験で割れや剥離が生じる恐れがある。また、保護膜としてＳｉＯ2を用いる場合、ＳｉＯ2は非常に僅かながら光を吸収するため、厚さが厚くなると反射率が低下し、目標レベルの約９３％を下回る恐れがある。
【００３２】
（ｂ）前記（ａ）の保護膜（第２層）の上にプラズマ重合膜
更なる耐久性の向上を目的として、上記保護膜（第２層）の上に前述したプラズマ重合膜を被覆しても良い。特に有機シリコンを用いたプラズマ重合膜を用いれば、水分やハロゲンイオンの浸入防止能、耐酸性および耐アルカリ性が格段に高められる。上記プラズマ重合膜の好ましい厚さは、おおむね、５〜５００ｎｍであり、より好ましい厚さは、おおむね、１０〜４００ｎｍである。厚さが薄くなるとバリア性が低下し、一方、厚さが厚くなると膜応力が大きくなり、積層成膜した後に耐熱試験や耐湿試験を行ったときに割れや剥がれが生じる恐れがある。
【００３３】
（ｃ）基板とＡｇ反射膜との間（界面）に下地膜
基板とＡｇ反射膜との間（界面）に、裏面に設けた防湿膜と実質的に同じ材料の膜を下地膜として更に設けても良い。これにより、基板表面のゴミなどに起因するＡｇの凝集が抑えられる。基板表面にゴミや汚れがあると、反射体の使用中に反射率が低下することがある。例えば、基板表面にハロゲンイオンや硫黄成分などを含む汚れや微細なゴミが付着している場合、これを放置すると、この部分でＡｇ膜の凝集が発生し、時間の経過と共にその凝集はＡｇ反射膜の表面にまで達し、最終的に反射率の低下をもたらすと考えられる。上記下地膜としては、裏面に設けた防湿膜と同じ材料が例示される。
【００３４】
上記下地膜の厚さの好ましい下限は５ｎｍである。５ｎｍ未満では連続膜を形成できない場合があり、基板上にハロゲンイオンや硫黄成分などが付着している場合に、これらとＡｇ膜を隔離することが困難になる。より好ましくは７ｎｍ以上である。
【００３５】
上記下地膜の厚さの好ましい上限は、下地膜の材料によって変化し得、材料に応じて適切な厚さに制御することが好ましい。例えば、下地膜が金属膜またはプラズマ重合膜の場合、５００ｎｍ以下（より好ましくは４００ｎｍ以下であり、更に好ましくは３００ｎｍ以下）であることが好ましい。また、下地膜が金属酸化物膜の場合、１００ｎｍ以下（より好ましくは９０ｎｍ以下であり、更に好ましくは６０ｎｍ以下）であることが好ましい。それぞれの好ましい上限を超えると膜応力が大きくなり、成膜した後に耐湿試験や耐熱試験を行なうと割れや剥離が発生する恐れがあるからである。なお、下地膜が樹脂皮膜の場合、工法上、約２００ｎｍ以下に制御されていることが好ましい。
【００３６】
以上、本発明に係る反射体の好ましい構成を説明した。
【００３７】
本発明反射体の反射率は非常に高く、ＪＩＳ Ｒ ３１０６に基づき、Ｄ６５光源での波長範囲３８０〜７８０ｎｍの光によって測定された可視光反射率を、おおむね、９３％以上に高めることができる。この高い反射率は、後記する耐湿試験を行ったとき、１０００時間保持後にも維持される。従って、本発明の反射体を用いれば、光源（ランプ）の消費電力を従来よりも下げても従来と同程度の明るさを確保することができる。また、複数のランプを使用する場合には、ランプの個数を減少させることができるため、光源に費やすコストを削減できる。また、従来の反射膜材料では充分な明るさを確保できなかったＬＥＤ光源のリフレクターにも好適に用いられる。
【００３８】
本発明の反射体は、車両用灯具や照明器具などの照明用；光学ミラーなどのミラー用；有機ＥＬディスプレイパネルなどのディスプレイパネル用に好適に用いられる。
【００３９】
ここで、車両用灯具とは、自動車や自動二輪車のヘッドランプやリアランプなどを意味する。本発明の反射体は、これらランプの反射板やエクステンションに好適に用いられる。また、照明器具とは、ダウンライトや蛍光灯などを意味する。照明器具には、有機ＥＬを使用した有機ＥＬ照明器具も包含される。
【００４０】
また、光学ミラーとは、カメラのフラッシュや、光の反射を利用した分析装置内のミラーなどを意味する。
【００４１】
また、有機ＥＬディスプレイパネルとは、有機ＥＬを使用したテレビや携帯電話用ディスプレイパネルなどを意味する。
【００４２】
本発明に係る反射体を成膜するに当たっては、膜を形成する材料に応じて、適宜変えて行うことが好ましい。具体的には以下のとおりである。
【００４３】
例えば、防湿膜の成膜は、当該防湿膜が金属または金属酸化物で構成されているときは、スパッタリングターゲットを用いたスパッタリング法を用いて成膜することが好ましい。詳細には、金属の場合は直流カソードを用いたＤＣスパッタリング法の適用が好ましく、金属酸化物の場合は高周波カソードを用いたＲＦスパッタリング法の適用が好ましい。なお、金属酸化物の場合は、ＣＶＤ法により成膜することもできる。また、防湿膜がプラズマ重合膜で構成されているときは、ヘキサメチルジシロキサンを原料として、プラズマＣＶＤ法で成膜することが好ましい。また、防湿膜が樹脂材料で構成されているときは、塗装により形成することが好ましく、各種樹脂を含む塗料を用いたスプレイ塗布、刷毛塗り、ディッピングなどの方法により形成することが好ましい。また、基板が平滑な平板である場合、テフロンシートやアルミ箔の片面にアクリル系やシリコン系の粘着剤が塗布された粘着シートを基板の裏面に貼付けて用いても良い。
【００４４】
また、Ａｇ反射膜は、純ＡｇまたはＡｇ基合金スパッタリングターゲットを用いたスパッタリング法を用いて成膜することが好ましい。特に直流カソードを用いたＤＣスパッタリング法によって成膜することが好ましい。
【００４５】
また、Ａｇ反射膜の上にＳｉ酸化物の保護膜（第２層）を積層するときは、Ｓｉ酸化物スパッタリングターゲットを用いたスパッタリング法を用いて成膜することが好ましい。特に高周波カソードを用いたＲＦスパッタリング法によって成膜することが好ましい。
【００４６】
また、上記第２層の上に更にプラズマ重合膜を成膜するときは、例えば、ヘキサメチルジシロキサンを原料として、プラズマＣＶＤ法で成膜することが好ましい。
【００４７】
また、基板とＡｇ反射膜との間に下地膜を形成する場合は、下地膜を構成する材料によって成膜方法を適宜変えて行うことが好ましい。例えば、下地膜が金属または金属酸化物で構成されているときは、スパッタリングターゲットを用いたスパッタリング法を用いて成膜することが好ましい。詳細には、金属膜の場合は直流カソードを用いたＤＣスパッタリング法の適用が好ましく、金属酸化物の場合は高周波カソードを用いたＲＦスパッタリング法の適用が好ましい。なお、金属酸化物の場合は、ＣＶＤ法により成膜することもできる。また、下地膜がプラズマ重合膜で構成されているときは、ヘキサメチルジシロキサンを原料として、プラズマＣＶＤ法で成膜することが好ましい。
【実施例】
【００４８】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記実施例によって制限されず、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で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包含される。
【００４９】
実施例１
本実施例では、下記に示す試料１〜２の反射体を作製し、反射率や耐湿性などを測定した。各試料を構成する基板、Ａｇ反射膜の組成、および保護膜の種類、並びにその作製方法については、以下に詳述する。
【００５０】
（試料１）
試料１の構成は以下のとおりである。以下では、基板側から順に記載している（試料２も同じ）。
基板：ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ、吸水率０．０５％）製基板
直径２インチ、厚さ３ｍｍの円板状基板
ＰＢＴ基板の表面＝Ａｇ基合金膜（１５０ｎｍ）およびＳｉＯ２膜（１０ｎｍ）
（Ａｇ基合金膜組成：Ａｇ−０．０５原子％Ｂｉ−０．１原子％Ｇｅ）
ＰＢＴ基板の裏面＝なし
【００５１】
この試料１は、以下の要領でＰＢＴ基板の表面にＡｇ基合金膜およびＳｉＯ2膜を順次積層されて成膜することによって作製した。
【００５２】
はじめに、図１に示すスパッタリング装置のチャンバー内にφ１００ｍｍ×ｔ５ｍｍのスパッタリングターゲットをセットした。上記スパッタリングターゲットの組成は、Ａｇ−０．５原子％Ｂｉ−０．０５原子％−０．１原子％Ｇｅである。次に、上記ＰＢＴ基板の表面をスパッタリングターゲットに正対するようにセットし、チャンバー内を1×１０−５Ｔｏｒｒ以下となるように真空に引いた。その後、チャンバー内にＡｒガスを導入し、チャンバー内圧力が２×１０−３Ｔｏｒｒとなるように制御し、スパッタリングターゲットにＤＣ（直流）を印加してプラズマを発生させ、ＤＣパワー２００Ｗでスパッタリングターゲットをスパッタリングすることにより、ＰＢＴ基板上にＡｇ基合金膜を１５０ｎｍ成膜した。
【００５３】
このようにして成膜したＡｇ基合金膜の組成を、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｉｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ、誘導結合プラズマ）発光分析法およびＩＣＰ発光質量分析法により測定し、その結果を１００％に規格化してＡｇ基合金膜の組成とした。組成は原子％で求めた。
【００５４】
次に、ターゲットをＳｉＯ2スパッタリングターゲットに交換し、チャンバー内を１×１０−５Ｔｏｒｒ以下となるように真空に引いた。その後、チャンバー内にＡｒガスを導入し、チャンバー内圧力を２×１０−３Ｔｏｒｒとなるように制御し、ターゲットにＲＦ（高周波）を印加してプラズマを発生させ、ＲＦパワー２００ＷでＳｉＯ2スパッタリングターゲットをスパッタリングすることにより、Ａｇ基合金膜上にＳｉＯ2膜を１０ｎｍ成膜した。
【００５５】
（試料２）
試料２は、基板材料としてポリカーボネート（ＰＣ、吸水率０．２０％）を用いた例であり、基板材料を変えたこと以外は試料１と同じ構成である。試料２の作製は、ＰＣ基板を用いたこと以外は、試料１と同様にして行なった。
【００５６】
このようにして得られた試料１および２について、以下の方法で、反射率の測定および耐湿性の評価を行なった。
【００５７】
（反射率の測定）
ＪＩＳ Ｒ ３１０６に基づき、Ｄ６５光源での波長３８０〜７８０ｎｍの光によって可視光反射率（初期反射率）を測定した。
【００５８】
本実施例では、上記のようして測定した初期反射率９３％以上のものを合格とした。
【００５９】
（耐湿性の評価）
上記の試料を、温度５０℃、相対湿度９５％の恒温恒湿装置内に入れ、保持後２４０時間、５００時間、１０００時間の試料表面に発生した白点の数を目視で測定した。測定は、直径２インチの基板全面で行なった。
【００６０】
白点の数が０を◎、１〜４個を○、５〜９個を△、１０個以上を×とし、１０００時間保持後の結果が◎または○のものを合格と評価し、△または×のものを不合格と評価した。
【００６１】
これらの結果を表１に示す。
【００６２】
【表１】
【００６３】
表１より、吸水率の低いＰＢＴ基板を用いた試料１では、初期反射率が高く、且つ、耐湿試験１０００時間後も白点の発生はほとんど認められなかったのに対し、吸水率の高いＰＣ基板を用いた試料２では、耐湿性が低下した。詳細には、耐湿試験２４０時間までは白点の発生は殆ど見られなかったが、５００時間を超えると白点が発生し始め、１０００時間では白点が多数発生した。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】図１は、実施例に用いたスパッタリング装置の概略を示す模式図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明用、ミラー用またはディスプレイパネル用の反射体に関し、詳細には、車両用灯具、照明器具、光学ミラー、有機ＥＬディスプレイパネルなどに好ましく用いられる反射体（反射板や反射膜を含む）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
純ＡｇやＡｇ基合金膜（以後、総称としてＡｇ膜という）は高い反射率が得られることから、各種光源を用いた光学ミラーや照明器具などに汎用されている。
【０００３】
しかしながら、Ａｇ膜は凝集し易く、凝集により反射率が低下するという問題を抱えている。この凝集は、主に、大気中のハロゲンイオンが水分と共にＡｇ膜表面に吸着することによって生じる。そこで、Ａｇ膜の表面に外部環境を遮断するための保護膜が被覆されたＡｇ反射膜が、特許文献１（保護膜としてＵＶ硬化樹脂やアクリル系樹脂など）や特許文献２（保護膜として金属の酸化物や窒化物など）に開示されている。しかし、保護膜のピンホールを完全にゼロにすることは困難であり、ピンホール部分からの水分やハロゲンイオンの浸入、更には保護膜が樹脂の場合は樹脂そのものを水分やハロゲンイオンが拡散浸透することによってＡｇの凝集が発生するために、Ａｇ膜の表面に多数の白点や変色が生じて、意匠性や商品性を低下させる原因となっていた。
【０００４】
また、Ａｇ膜は、上述した水分やハロゲンイオン由来の凝集のほかに、熱による凝集の問題や、大気中の硫黄による硫化の問題を抱えている。前者の熱による凝集は、例えば、ハロゲンランプ、ＨＩＤなどの各種光源から放出される熱により約８０〜２００℃程度の高温環境下にＡｇ膜が曝されることによって生じる。Ａｇ原子は高温の熱により拡散して凝集し、Ａｇ膜の表面が粗くなって反射率の低下をもたらす。また、後者の硫黄による硫化は、大気中の硫黄が樹脂皮膜や金属酸化物膜などの保護膜を拡散浸透し、Ａｇ膜と反応して表面が徐々に硫化されることによって黒く変色する現象であり、これによっても反射率が低下する。そこで、耐硫化性向上のため、例えば特許文献３および４には、ＡｇにＧｅやＩｎを添加したＡｇ合金膜が開示されている。また、特許文献５には、耐熱性向上のため、ＡｇにＢｉを添加したＡｇ合金膜が開示されている。本願出願人も、耐熱性および耐候性に優れたリフレクター用Ａｇ合金反射膜として、特許文献６に、Ｂｉ含有Ａｇ膜の表面及び／又は当該Ａｇ膜上の他層との界面にＢｉ層及び／又はＢｉ酸化物層が形成された反射膜を開示している。
【特許文献１】特開２０００−１０６０１７号公報
【特許文献２】特開２００６−９８８５６号公報
【特許文献３】特開２００１−１９２７５３号公報
【特許文献４】特開２００６−３７１６９号公報
【特許文献５】特開２００５−４８２３１号公報
【特許文献６】特開２００５−１５８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、Ａｇ膜の凝集が生じ難い照明用、ミラー用またはディスプレイパネル用の反射体を提供することにある。詳細には、特に車両用灯具や照明器具などの反射膜に要求される高い反射率（概ね９３％以上）を有し、しかも耐湿性や、好ましくは耐硫化性や耐熱性にも優れた照明用、ミラー用またはディスプレイパネル用の反射体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決し得た本発明の照明用反射体は、基板の一方の面に純ＡｇまたはＡｇ基合金の反射膜を有する反射体であって、上記基板は、ＪＩＳ Ｋ７２０９（Ａ法）に基づき、２３℃の純水に２４時間浸漬したときの吸水率が０．１％未満の樹脂で構成されているころに要旨を有している。
【０００７】
本発明の好ましい実施形態において、上記基板の他方の面には防湿膜を有している。この防湿膜は、金属膜、金属酸化物膜、金属窒化物膜、金属炭化物膜、プラズマ重合膜、ガラス皮膜、または樹脂皮膜が単独で、または積層されて構成されていることが好ましい。
【０００８】
本発明の好ましい実施形態において、上記Ａｇ基合金は、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｖ、Ｚｎ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｐｔ、およびＣｕよりなる群から選択される少なくとも一種の元素を含有しており、ここで、Ｂｉを含有するときはＢｉを０．０２〜１原子％の範囲で含有し、Ｇｅ、Ｖ、およびＺｎよりなる群から選択される少なくとも一種の元素を含有するときは、これらの元素を合計で０．０２〜１原子％の範囲で含有し、Ａｕ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｐｔ、およびＣｕよりなる群から選択される少なくとも一種の元素を含有するときは、これらの元素を合計で０．１〜５原子％の範囲で含有する。上記のうち、より好ましいＡｇ基合金は、Ｂｉと、Ｇｅ、Ｖ、Ｚｎ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｐｔ、およびＣｕよりなる群から選択される少なくとも一種の元素とを、合計で０．０２〜５原子％の範囲で含有する。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態において、上記反射膜の上に保護膜を有している。
【００１０】
本発明の反射体は、例えば、車両用灯具、照明器具、光学ミラー、有機ＥＬディスプレイパネルなどに好適に用いられる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の反射体は、反射体用基板の吸水率が０．１％未満と、吸水率が極めて低い樹脂材料で構成されているため、特に樹脂基板に含まれる水分に起因するＡｇ膜の凝集が生じ難く、耐湿性に極めて優れている。その結果、高い反射率が長時間維持されるようになる。よって、本発明によれば、反射膜の組成を格別に制御しなくても、基板の種類を制御するだけで、高温高湿環境下での高い反射率を長時間維持することができ、当該環境下に長時間曝される照明用、ミラー用またはディスプレイパネル用の反射体として好適に用いることができる。従って、本発明の反射体を用いれば、耐久性が格段に高められた車両用灯具、照明器具、光学ミラー、有機ＥＬディスプレイパネルなど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】
【００１２】
本発明者は、Ａｇ膜を用いた反射体であって、照明器具や車両用灯具などに要求される高い反射率を有し、しかもＡｇ膜の凝集も防止可能な照明用反射体を提供するため、鋭意検討してきた。その結果、（ア）Ａｇ膜の凝集を防止するには、従来のようにＡｇ膜の上に保護膜を設けたりＡｇ合金の組成を制御するだけではなく、防湿性（防水性）に優れた基板（吸水率の小さい基板）を使用して基板裏面からの水分の浸入を抑えることが極めて有用であること、（イ）好ましくは、基板の裏面（反射膜が被覆されている面を表面、反射膜が被覆されていない面を裏面と呼ぶ）に水分の浸入を抑える防湿膜（防水膜）を設けることが極めて有用であることを見出した。更に、（ウ）耐湿性の更なる向上や、耐硫化性や耐熱性などの改善のためには、例えば、Ａｇ膜の上に保護膜を設けたり、基板とＡｇ膜との間（界面）に下地膜を設けることが有効であり、これにより、これらの特性が格段に向上することを見出し、本発明を完成した。
【００１３】
すなわち、本発明者の検討結果によれば、大気中のハロゲンイオンや硫黄などが水とともにＡｇ膜に吸着することによって生じるＡｇ膜の凝集は、基板自体の防湿性を高めること、好ましくは基板の裏面に防湿膜を設けることによって顕著に抑制できることが判明した。後記する実施例に示すように、本発明によれば、耐湿性評価のために通常行なわれる試験期間の約２４０時間よりも更に長期間の５００時間以上（実施例では１０００時間）保持したとしても、Ａｇ膜の凝集によってＡｇ膜上に発生する白点の発生を抑えることができた。
【００１４】
以下、本発明に係る照明用、ミラー用またはディスプレイパネル用の反射体の好ましい実施形態について詳しく説明する。
【００１５】
まず、本発明を最も特徴付ける基板について説明する。本発明の反射体は、基板の一方の面（表面）に純ＡｇまたはＡｇ基合金の反射膜を有する反射体において、基板に用いられる樹脂材料として、ＪＩＳ Ｋ７２０９に規定のＡ法（２３℃の純水に２４時間浸漬後、吸水量を測定する方法）により測定したときの吸水率が０．１％未満の樹脂を選択したところに特徴がある。上記要件を満足する樹脂としては、例えば、ポリブチレンテレフタレート(ＰＥＴ)樹脂（吸水率０．０５％）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂（吸水率０．０３％）などが挙げられる。後記する実施例で実証したように、本発明によれば、反射膜の組成を格別に制御しなくても、基板に用いられる樹脂材料の種類を制御するだけで、高温高湿環境下での高い反射率を長時間維持することができた。基板の吸水率は小さい方が良く、これにより、基板裏面からの吸水防止効果が高められる。基板の好ましい吸水率は０．０８％以下であり、より好ましくは０．０６％以下である。
【００１６】
（防湿膜について）
本発明では、基板の他方の面（裏面）に防湿膜を有していることが好ましく、これにより、基板裏面からの水分の浸入が一層有効に抑えられる。本発明に用いられる防湿膜は、水分の浸入を抑えるものであれば良く、具体的には、例えば、金属膜、金属酸化物膜、金属窒化物膜、金属炭化物膜、プラズマ重合膜、ガラス皮膜、樹脂皮膜などが例示される。これらは単独で基板の裏面を被覆していても良いし、２種以上が積層して基板の裏面を被覆して構成されていても良い。種々の膜を適切に組合わせることにより、当該膜自体の特性も有効に発揮されるようになる。例えば、金属膜の上に樹脂皮膜を積層させることにより、水分浸入抑制効果が一層高められるほか、金属膜の摩耗に対する耐久性も得られるようになる。
【００１７】
ここで、上記金属膜としては、耐食性金属で構成されていることが好ましく、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｚｒなどの金属単体、またはこれらの２種以上の合金からなる膜が挙げられる。特に、Ｔｉなどのような極めて高い耐食性金属を用いれば、腐食の発生がなく防湿膜としての効果が長期間維持される。上記金属酸化物膜としては、例えば、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｚｎなどの金属の酸化物膜が挙げられる。上記金属窒化物膜としては、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔａなどの金属の窒化物膜が挙げられる。上記金属炭化物膜としては、例えば、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔａなどの金属の炭化物膜が挙げられる。上記ガラス皮膜としては、例えば、ホウケイ酸ガラスなどが挙げられる。上記樹脂皮膜を構成する樹脂材料としては、基板を構成する樹脂材料よりも透湿性の低い樹脂材料を選択して用いると良い。例えば、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられ、これら樹脂の混合膜も用いられる。このうち、塗装法によって形成可能なフッ素系樹脂が好ましく用いられる。
【００１８】
また、上記プラズマ重合膜は、プラズマ重合によって形成された膜であり、有機シリコンを原料としたものが好ましく用いられる。有機シリコンとしては、例えば、ヘキサメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシラザン、トリエトキシシランなどが例示される。これらの有機シリコンを原料として形成されたプラズマ重合膜は、水との濡れ性が非常に悪く撥水性が高いため、水分やハロゲンイオンの基板への浸入を効果的に防止することができる。
【００１９】
防湿膜の厚さは、おおむね、５ｎｍ以上であることが好ましい。５ｎｍ未満では連続膜にならない恐れがあり、防湿性が得られなくなる。
【００２０】
（純ＡｇまたはＡｇ基合金の反射膜について）
本発明に用いられる純ＡｇまたはＡｇ基合金の反射膜（以下、説明の便宜上、Ａｇ反射膜と総称する場合がある）の組成は特に限定されず、純ＡｇまたはＡｇ基合金の両方が用いられる。本発明では、吸水率が適切に制御された基板を用いることにより、特別にＡｇ膜の組成を制御しなくても良好な耐湿性が得られるからである。勿論、耐湿性の更なる向上や、耐熱性や耐硫化性などの他の特性改善の目的でＡｇ基合金の組成を適切に制御しても良い。
【００２１】
本発明では、例えば、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｖ、Ｚｎ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｐｔ、およびＣｕよりなる群から選択される少なくとも一種の元素を含有するＡｇ基合金を用いることが好ましい。これらの元素は、Ａｇ膜の耐凝集性の向上に寄与する同効元素であり、これらの元素を単独で、または２種以上を併用することができる。
【００２２】
これら元素のなかでも、Ｂｉと；Ｇｅ、Ｖ、およびＺｎと；上記以外の元素（Ａｕ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｐｔ、およびＣｕ）とは、作用機序が若干相違しているため、所望の特性が有効に発揮されるように、含有量の範囲をそれぞれ、以下のように適切に制御することが好ましい。
【００２３】
まず、Ｂｉは、熱やハロゲンイオンに起因するＡｇ膜の結晶粒成長や凝集を抑制する元素であり、このような作用を有効に発揮させるため、Ｂｉ量の下限を０．０２原子％とすることが好ましい。Ｂｉのより好ましい含有量は０．０５原子％であり、更に好ましくは０．０８原子％である。ただし、Ｂｉの含有量が過剰になると、反射率の低下を招くため、その上限を１原子％とすることが好ましい。Ｂｉ量のより好ましい上限は０．８原子％である。
【００２４】
また、Ｇｅ、Ｖ、およびＺｎは、Ａｇ膜の耐凝集性のみならず、耐熱性、耐硫化性にも寄与する元素であり、このような作用を有効に発揮させるため、これら元素の合計量（単独量または併用量）を、好ましくは０．０２〜１原子％（より好ましくは０．０５〜０．６原子％）に制御する。
【００２５】
また、Ａｕ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｐｔ、およびＣｕは、ハロゲンイオンによる凝集の発生を抑制し得る元素である。このような効果は、これら元素の合計量（単独量または２種以上の合計量）の好ましい範囲を０．１〜５原子％の範囲（より好ましくは０．３〜３原子％）に制御することによって有効に発揮される。０．１原子％未満では、ハロゲンイオンによる凝集抑制効果が小さく、一方、５原子％を超えると、コストの上昇、初期反射率の低下、更には耐硫化性の低下（上記保護膜のピンホールの増加）などを招く。
【００２６】
上述したＡｇ基合金のなかでも、特に、Ｂｉと；Ｇｅ、Ｖ、Ｚｎ、Ａｕ、およびＰｄよりなる群から選択される少なくとも一種の元素（以下、これらの元素をまとめてＺ群元素と呼ぶ場合がある）とを、含有するものを用いることが好ましい。Ｚ群元素は、Ａｇ反射膜の上に必要に応じて設けられる保護膜（詳細は後述する）のバリヤ性向上に寄与する元素であり、Ｚ群元素の添加によって上記保護膜が緻密化され、ピンホールの生成が減少するため、上記保護膜の耐久性が高められる。Ｚ群元素の上記作用は、特にＢｉと併用することによって顕著に発揮される。すなわち、これらの元素を併用することにより、それぞれを単独で添加した場合に比べ、作用効果が格段に向上する。従って、このＡｇ基合金を用いれば、Ｂｉ添加による耐熱性と耐ハロゲンイオン性が一層向上してＡｇ膜の凝集が更に有効に抑制されるほか、Ｚ群元素添加による上記保護膜のバリヤ性も一層高められる。Ｂｉ、およびＺ群元素のそれぞれの好ましい含有量は上述したとおりであるが、更に、Ｂｉと、Ｚ群元素の合計量を、０．０２〜５原子％の範囲に制御することが好ましく、０．０５〜４原子％がより好ましい。
【００２７】
また、Ｂｉの含有量［Ｂｉ］と、Ｚ群元素の含有量［Ｚ］は、下記（１）式を満足することが好ましく、これにより、約９３％以上の高い反射率が確保されるようになる。下記（１）式の左辺をＱ値とすると、より好ましいＱ値は６以下であり、更に好ましいＱ値は４以下である。
７×［Ｚ］＋１３×［Ｂｉ］≦８ ・・・ （１）
【００２８】
Ａｇ反射膜の好ましい厚さは、おおむね、７０〜５００ｎｍであり、より好ましくは１００〜４００ｎｍであり、更に好ましくは１５０〜３００ｎｍである。好ましい厚さの下限は、全反射を得るために設定されたものであり、反射膜の厚さが厚くなるほど、Ａｇ膜の凝集が生じ難くなる。一方、好ましい厚さの上限は、コストなどを考慮して設定されたものである。
【００２９】
（基板の表面側について）
本発明では、基板の表面側（Ａｇ反射膜側）に、水分の浸入を防止し得る保護膜や下地膜を更に設けてもよく、このような態様も本発明の範囲内に包含される。具体的には、例えば、下記（ａ）〜（ｃ）の態様が挙げられる。
【００３０】
（ａ）Ａｇ反射膜（第１層）の上に保護膜（第２層）
Ａｇ反射膜の上に、大気中のハロゲンイオンや水分とＡｇ膜との接触を防止し得る保護膜を更に設けてもよい。Ａｇ反射膜を第１層とすると、この保護膜は第２層に相当する。この保護膜は、Ａｇ反射膜を外部環境から遮断するためのバリヤ層として作用するとともに、光を透過し得るように無色透明であることが必要である。このような要件を満たす保護膜としては、例えば、Ｓｉ、Ａｌ、またはＴｉの酸化物からなる膜が好ましく用いられる。これらのほかにも、透明酸化膜として、例えば、ＳｎＯ2、ＺｎＯなどからなる酸化膜があるが、これらの酸化膜は黄色などの色を呈し、光源の色を再現できないため、本発明では用いられない。耐熱性や耐硫化性の向上をも図る場合には、上述したＳｉ、Ａｌ、またはＴｉの酸化物のうちＳｉの酸化物を用いることがより好ましい。また、Ｓｉの酸化物は他の酸化物に比べ、成膜速度も高いため、生産性にも優れているなどの利点を有している。
【００３１】
上記保護膜（第２層）の好ましい厚さは、おおむね、５〜８０ｎｍであり、より好ましい厚さは、おおむね、７〜６０ｎｍであり、更に好ましくは１０〜５０ｎｍである。厚さが薄くなると、ピンホールが多くなりすぎて大気中のハロゲンイオンや水分をバリアする効果が低下すると共に硫化の発生を抑えることが困難である。一方、厚さが厚くなると、膜応力が大きくなり、耐湿試験や耐熱試験で割れや剥離が生じる恐れがある。また、保護膜としてＳｉＯ2を用いる場合、ＳｉＯ2は非常に僅かながら光を吸収するため、厚さが厚くなると反射率が低下し、目標レベルの約９３％を下回る恐れがある。
【００３２】
（ｂ）前記（ａ）の保護膜（第２層）の上にプラズマ重合膜
更なる耐久性の向上を目的として、上記保護膜（第２層）の上に前述したプラズマ重合膜を被覆しても良い。特に有機シリコンを用いたプラズマ重合膜を用いれば、水分やハロゲンイオンの浸入防止能、耐酸性および耐アルカリ性が格段に高められる。上記プラズマ重合膜の好ましい厚さは、おおむね、５〜５００ｎｍであり、より好ましい厚さは、おおむね、１０〜４００ｎｍである。厚さが薄くなるとバリア性が低下し、一方、厚さが厚くなると膜応力が大きくなり、積層成膜した後に耐熱試験や耐湿試験を行ったときに割れや剥がれが生じる恐れがある。
【００３３】
（ｃ）基板とＡｇ反射膜との間（界面）に下地膜
基板とＡｇ反射膜との間（界面）に、裏面に設けた防湿膜と実質的に同じ材料の膜を下地膜として更に設けても良い。これにより、基板表面のゴミなどに起因するＡｇの凝集が抑えられる。基板表面にゴミや汚れがあると、反射体の使用中に反射率が低下することがある。例えば、基板表面にハロゲンイオンや硫黄成分などを含む汚れや微細なゴミが付着している場合、これを放置すると、この部分でＡｇ膜の凝集が発生し、時間の経過と共にその凝集はＡｇ反射膜の表面にまで達し、最終的に反射率の低下をもたらすと考えられる。上記下地膜としては、裏面に設けた防湿膜と同じ材料が例示される。
【００３４】
上記下地膜の厚さの好ましい下限は５ｎｍである。５ｎｍ未満では連続膜を形成できない場合があり、基板上にハロゲンイオンや硫黄成分などが付着している場合に、これらとＡｇ膜を隔離することが困難になる。より好ましくは７ｎｍ以上である。
【００３５】
上記下地膜の厚さの好ましい上限は、下地膜の材料によって変化し得、材料に応じて適切な厚さに制御することが好ましい。例えば、下地膜が金属膜またはプラズマ重合膜の場合、５００ｎｍ以下（より好ましくは４００ｎｍ以下であり、更に好ましくは３００ｎｍ以下）であることが好ましい。また、下地膜が金属酸化物膜の場合、１００ｎｍ以下（より好ましくは９０ｎｍ以下であり、更に好ましくは６０ｎｍ以下）であることが好ましい。それぞれの好ましい上限を超えると膜応力が大きくなり、成膜した後に耐湿試験や耐熱試験を行なうと割れや剥離が発生する恐れがあるからである。なお、下地膜が樹脂皮膜の場合、工法上、約２００ｎｍ以下に制御されていることが好ましい。
【００３６】
以上、本発明に係る反射体の好ましい構成を説明した。
【００３７】
本発明反射体の反射率は非常に高く、ＪＩＳ Ｒ ３１０６に基づき、Ｄ６５光源での波長範囲３８０〜７８０ｎｍの光によって測定された可視光反射率を、おおむね、９３％以上に高めることができる。この高い反射率は、後記する耐湿試験を行ったとき、１０００時間保持後にも維持される。従って、本発明の反射体を用いれば、光源（ランプ）の消費電力を従来よりも下げても従来と同程度の明るさを確保することができる。また、複数のランプを使用する場合には、ランプの個数を減少させることができるため、光源に費やすコストを削減できる。また、従来の反射膜材料では充分な明るさを確保できなかったＬＥＤ光源のリフレクターにも好適に用いられる。
【００３８】
本発明の反射体は、車両用灯具や照明器具などの照明用；光学ミラーなどのミラー用；有機ＥＬディスプレイパネルなどのディスプレイパネル用に好適に用いられる。
【００３９】
ここで、車両用灯具とは、自動車や自動二輪車のヘッドランプやリアランプなどを意味する。本発明の反射体は、これらランプの反射板やエクステンションに好適に用いられる。また、照明器具とは、ダウンライトや蛍光灯などを意味する。照明器具には、有機ＥＬを使用した有機ＥＬ照明器具も包含される。
【００４０】
また、光学ミラーとは、カメラのフラッシュや、光の反射を利用した分析装置内のミラーなどを意味する。
【００４１】
また、有機ＥＬディスプレイパネルとは、有機ＥＬを使用したテレビや携帯電話用ディスプレイパネルなどを意味する。
【００４２】
本発明に係る反射体を成膜するに当たっては、膜を形成する材料に応じて、適宜変えて行うことが好ましい。具体的には以下のとおりである。
【００４３】
例えば、防湿膜の成膜は、当該防湿膜が金属または金属酸化物で構成されているときは、スパッタリングターゲットを用いたスパッタリング法を用いて成膜することが好ましい。詳細には、金属の場合は直流カソードを用いたＤＣスパッタリング法の適用が好ましく、金属酸化物の場合は高周波カソードを用いたＲＦスパッタリング法の適用が好ましい。なお、金属酸化物の場合は、ＣＶＤ法により成膜することもできる。また、防湿膜がプラズマ重合膜で構成されているときは、ヘキサメチルジシロキサンを原料として、プラズマＣＶＤ法で成膜することが好ましい。また、防湿膜が樹脂材料で構成されているときは、塗装により形成することが好ましく、各種樹脂を含む塗料を用いたスプレイ塗布、刷毛塗り、ディッピングなどの方法により形成することが好ましい。また、基板が平滑な平板である場合、テフロンシートやアルミ箔の片面にアクリル系やシリコン系の粘着剤が塗布された粘着シートを基板の裏面に貼付けて用いても良い。
【００４４】
また、Ａｇ反射膜は、純ＡｇまたはＡｇ基合金スパッタリングターゲットを用いたスパッタリング法を用いて成膜することが好ましい。特に直流カソードを用いたＤＣスパッタリング法によって成膜することが好ましい。
【００４５】
また、Ａｇ反射膜の上にＳｉ酸化物の保護膜（第２層）を積層するときは、Ｓｉ酸化物スパッタリングターゲットを用いたスパッタリング法を用いて成膜することが好ましい。特に高周波カソードを用いたＲＦスパッタリング法によって成膜することが好ましい。
【００４６】
また、上記第２層の上に更にプラズマ重合膜を成膜するときは、例えば、ヘキサメチルジシロキサンを原料として、プラズマＣＶＤ法で成膜することが好ましい。
【００４７】
また、基板とＡｇ反射膜との間に下地膜を形成する場合は、下地膜を構成する材料によって成膜方法を適宜変えて行うことが好ましい。例えば、下地膜が金属または金属酸化物で構成されているときは、スパッタリングターゲットを用いたスパッタリング法を用いて成膜することが好ましい。詳細には、金属膜の場合は直流カソードを用いたＤＣスパッタリング法の適用が好ましく、金属酸化物の場合は高周波カソードを用いたＲＦスパッタリング法の適用が好ましい。なお、金属酸化物の場合は、ＣＶＤ法により成膜することもできる。また、下地膜がプラズマ重合膜で構成されているときは、ヘキサメチルジシロキサンを原料として、プラズマＣＶＤ法で成膜することが好ましい。
【実施例】
【００４８】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記実施例によって制限されず、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で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包含される。
【００４９】
実施例１
本実施例では、下記に示す試料１〜２の反射体を作製し、反射率や耐湿性などを測定した。各試料を構成する基板、Ａｇ反射膜の組成、および保護膜の種類、並びにその作製方法については、以下に詳述する。
【００５０】
（試料１）
試料１の構成は以下のとおりである。以下では、基板側から順に記載している（試料２も同じ）。
基板：ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ、吸水率０．０５％）製基板
直径２インチ、厚さ３ｍｍの円板状基板
ＰＢＴ基板の表面＝Ａｇ基合金膜（１５０ｎｍ）およびＳｉＯ２膜（１０ｎｍ）
（Ａｇ基合金膜組成：Ａｇ−０．０５原子％Ｂｉ−０．１原子％Ｇｅ）
ＰＢＴ基板の裏面＝なし
【００５１】
この試料１は、以下の要領でＰＢＴ基板の表面にＡｇ基合金膜およびＳｉＯ2膜を順次積層されて成膜することによって作製した。
【００５２】
はじめに、図１に示すスパッタリング装置のチャンバー内にφ１００ｍｍ×ｔ５ｍｍのスパッタリングターゲットをセットした。上記スパッタリングターゲットの組成は、Ａｇ−０．５原子％Ｂｉ−０．０５原子％−０．１原子％Ｇｅである。次に、上記ＰＢＴ基板の表面をスパッタリングターゲットに正対するようにセットし、チャンバー内を1×１０−５Ｔｏｒｒ以下となるように真空に引いた。その後、チャンバー内にＡｒガスを導入し、チャンバー内圧力が２×１０−３Ｔｏｒｒとなるように制御し、スパッタリングターゲットにＤＣ（直流）を印加してプラズマを発生させ、ＤＣパワー２００Ｗでスパッタリングターゲットをスパッタリングすることにより、ＰＢＴ基板上にＡｇ基合金膜を１５０ｎｍ成膜した。
【００５３】
このようにして成膜したＡｇ基合金膜の組成を、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｉｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ、誘導結合プラズマ）発光分析法およびＩＣＰ発光質量分析法により測定し、その結果を１００％に規格化してＡｇ基合金膜の組成とした。組成は原子％で求めた。
【００５４】
次に、ターゲットをＳｉＯ2スパッタリングターゲットに交換し、チャンバー内を１×１０−５Ｔｏｒｒ以下となるように真空に引いた。その後、チャンバー内にＡｒガスを導入し、チャンバー内圧力を２×１０−３Ｔｏｒｒとなるように制御し、ターゲットにＲＦ（高周波）を印加してプラズマを発生させ、ＲＦパワー２００ＷでＳｉＯ2スパッタリングターゲットをスパッタリングすることにより、Ａｇ基合金膜上にＳｉＯ2膜を１０ｎｍ成膜した。
【００５５】
（試料２）
試料２は、基板材料としてポリカーボネート（ＰＣ、吸水率０．２０％）を用いた例であり、基板材料を変えたこと以外は試料１と同じ構成である。試料２の作製は、ＰＣ基板を用いたこと以外は、試料１と同様にして行なった。
【００５６】
このようにして得られた試料１および２について、以下の方法で、反射率の測定および耐湿性の評価を行なった。
【００５７】
（反射率の測定）
ＪＩＳ Ｒ ３１０６に基づき、Ｄ６５光源での波長３８０〜７８０ｎｍの光によって可視光反射率（初期反射率）を測定した。
【００５８】
本実施例では、上記のようして測定した初期反射率９３％以上のものを合格とした。
【００５９】
（耐湿性の評価）
上記の試料を、温度５０℃、相対湿度９５％の恒温恒湿装置内に入れ、保持後２４０時間、５００時間、１０００時間の試料表面に発生した白点の数を目視で測定した。測定は、直径２インチの基板全面で行なった。
【００６０】
白点の数が０を◎、１〜４個を○、５〜９個を△、１０個以上を×とし、１０００時間保持後の結果が◎または○のものを合格と評価し、△または×のものを不合格と評価した。
【００６１】
これらの結果を表１に示す。
【００６２】
【表１】
【００６３】
表１より、吸水率の低いＰＢＴ基板を用いた試料１では、初期反射率が高く、且つ、耐湿試験１０００時間後も白点の発生はほとんど認められなかったのに対し、吸水率の高いＰＣ基板を用いた試料２では、耐湿性が低下した。詳細には、耐湿試験２４０時間までは白点の発生は殆ど見られなかったが、５００時間を超えると白点が発生し始め、１０００時間では白点が多数発生した。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】図１は、実施例に用いたスパッタリング装置の概略を示す模式図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一方の面に純ＡｇまたはＡｇ基合金の反射膜を有する反射体であって、
前記基板は、ＪＩＳ Ｋ７２０９（Ａ法）に基づき、２３℃の純水に２４時間浸漬したときの吸水率が０．１％未満の樹脂で構成されていることを特徴とする照明用、ミラー用またはディスプレイパネル用の反射体。
【請求項２】
前記基板の他方の面に防湿膜を有するものである請求項１に記載の反射体。
【請求項３】
前記防湿膜は、金属膜、金属酸化物膜、金属窒化物膜、金属炭化物膜、プラズマ重合膜、ガラス皮膜、または樹脂皮膜が単独で、または積層されて構成されている請求項２に記載の反射体。
【請求項４】
前記Ａｇ基合金は、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｖ、Ｚｎ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｐｔ、およびＣｕよりなる群から選択される少なくとも一種の元素を含有し、
Ｂｉを含有するときはＢｉを０．０２〜１原子％の範囲で含有し、
Ｇｅ、Ｖ、およびＺｎよりなる群から選択される少なくとも一種の元素を含有するときは、これらの元素を合計で０．０２〜１原子％の範囲で含有し、
Ａｕ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｐｔ、およびＣｕよりなる群から選択される少なくとも一種の元素を含有するときは、これらの元素を合計で０．１〜５原子％の範囲で含有するものである請求項１〜３のいずれかに記載の反射体。
【請求項５】
前記Ａｇ基合金は、Ｂｉと、Ｇｅ、Ｖ、Ｚｎ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｐｔ、およびＣｕよりなる群から選択される少なくとも一種の元素とを、合計で０．０２〜５原子％の範囲で含有するものである請求項４に記載の反射体。
【請求項６】
前記反射膜の上に保護膜を有する請求項１〜５のいずれかに記載の反射体。
【請求項７】
車両用灯具に用いられるものである請求項１〜６のいずれかに記載の反射体。
【請求項８】
照明器具に用いられるものである請求項１〜６のいずれかに記載の反射体。
【請求項９】
光学ミラーに用いられるものである請求項１〜６のいずれかに記載の反射体。
【請求項１０】
有機ＥＬディスプレイパネルに用いられるものである請求項１〜６のいずれかに記載の反射体。
【請求項１】
基板の一方の面に純ＡｇまたはＡｇ基合金の反射膜を有する反射体であって、
前記基板は、ＪＩＳ Ｋ７２０９（Ａ法）に基づき、２３℃の純水に２４時間浸漬したときの吸水率が０．１％未満の樹脂で構成されていることを特徴とする照明用、ミラー用またはディスプレイパネル用の反射体。
【請求項２】
前記基板の他方の面に防湿膜を有するものである請求項１に記載の反射体。
【請求項３】
前記防湿膜は、金属膜、金属酸化物膜、金属窒化物膜、金属炭化物膜、プラズマ重合膜、ガラス皮膜、または樹脂皮膜が単独で、または積層されて構成されている請求項２に記載の反射体。
【請求項４】
前記Ａｇ基合金は、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｖ、Ｚｎ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｐｔ、およびＣｕよりなる群から選択される少なくとも一種の元素を含有し、
Ｂｉを含有するときはＢｉを０．０２〜１原子％の範囲で含有し、
Ｇｅ、Ｖ、およびＺｎよりなる群から選択される少なくとも一種の元素を含有するときは、これらの元素を合計で０．０２〜１原子％の範囲で含有し、
Ａｕ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｐｔ、およびＣｕよりなる群から選択される少なくとも一種の元素を含有するときは、これらの元素を合計で０．１〜５原子％の範囲で含有するものである請求項１〜３のいずれかに記載の反射体。
【請求項５】
前記Ａｇ基合金は、Ｂｉと、Ｇｅ、Ｖ、Ｚｎ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｐｔ、およびＣｕよりなる群から選択される少なくとも一種の元素とを、合計で０．０２〜５原子％の範囲で含有するものである請求項４に記載の反射体。
【請求項６】
前記反射膜の上に保護膜を有する請求項１〜５のいずれかに記載の反射体。
【請求項７】
車両用灯具に用いられるものである請求項１〜６のいずれかに記載の反射体。
【請求項８】
照明器具に用いられるものである請求項１〜６のいずれかに記載の反射体。
【請求項９】
光学ミラーに用いられるものである請求項１〜６のいずれかに記載の反射体。
【請求項１０】
有機ＥＬディスプレイパネルに用いられるものである請求項１〜６のいずれかに記載の反射体。
【図１】
【公開番号】特開２０１０−９７０６６（Ｐ２０１０−９７０６６Ａ）
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６８７６１（Ｐ２００８−２６８７６１）
【出願日】平成２０年１０月１７日（２００８．１０．１７）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月１７日（２００８．１０．１７）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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