耐温水性に優れるＡｌ合金反射膜、およびスパッタリングターゲット
【課題】高い反射率を有すると共に、自動車用灯具などのように加熱と冷却を繰返し受ける環境下に曝して結露が生じても反射率が低下し難い、耐温水性に優れたＡｌ合金反射膜を提供する。
【解決手段】本発明のＡｌ合金反射膜は、Ｇｄ，Ｌａ，Ｙ，Ｓｃ，Ｔｂ，Ｌｕ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｃｅ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，及びＴｍよりなる群から選択される少なくとも１種の元素を合計で２．５〜６原子％と、Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｍｏ，Ｖ，Ｆｅ，及びＢｅよりなる群から選択される少なくとも１種の元素を合計で１５原子％以下（０％は含まない）とを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物であることを特徴とする。
【解決手段】本発明のＡｌ合金反射膜は、Ｇｄ，Ｌａ，Ｙ，Ｓｃ，Ｔｂ，Ｌｕ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｃｅ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，及びＴｍよりなる群から選択される少なくとも１種の元素を合計で２．５〜６原子％と、Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｍｏ，Ｖ，Ｆｅ，及びＢｅよりなる群から選択される少なくとも１種の元素を合計で１５原子％以下（０％は含まない）とを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ａｌ合金反射膜；及びこのＡｌ合金反射膜を用いた自動車用灯具、照明具、装飾部品；並びにＡｌ合金スパッタリングターゲットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
純Ａｌは高い反射率（８８％程度）を有するため、自動車用灯具や照明具、あるいは装飾部品等の反射膜として使用されている。しかしながら、純Ａｌは両性金属であるため酸やアルカリに弱い。したがって、純Ａｌからなる反射膜（純Ａｌ反射膜）を自動車用灯具等に使用すると、反射膜が短期間に劣化してしまい、長期間に亘って高い反射率を維持できない場合がある。
【０００３】
純Ａｌ反射膜の高い反射率を長期間維持する方法として、酸やアルカリに耐性を示す保護膜を純Ａｌ反射膜の表面に形成する方法がある。しかしながら、上記の方法では、製品の生産性が低下するという問題がある。
【０００４】
その他、Ａｌを他元素と合金化する方法も開示されている。例えば特許文献１には、周期律表のＩＩＩａ族、ＩＶａ族、Ｖａ族、ＶＩａ族、ＶＩＩａ族、ＶＩＩＩａ族の遷移元素を添加したＡｌ合金反射膜が開示されている。また、特許文献２には、ＡｌにＭｇを添加したＡｌ合金反射膜が開示されている。さらに、特許文献３には、ＡｌにＭｇと希土類元素とを添加したＡｌ合金反射膜が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−３０１７０５号公報
【特許文献２】特開２００７−７２４２７号公報
【特許文献３】特開２００７−７０７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ヘッドランプやリアランプなどの自動車用灯具は、内部で結露と水滴が発生し易いという問題を抱えている。その理由は、自動車用灯具の内部には湿気を含んだ外気が浸入すると伴に、点灯時には光源が発する熱で加熱される一方で、非点灯時には外気や雨などで冷却されるなど、加熱と冷却が繰り返されるからである。そして、結露の発生は、自動車用灯具が備える反射膜の透明化や反射率の低下などを招く。このため、高い反射率のみならず耐温水性にも優れる反射膜が強く望まれている。
【０００７】
上記と同様の結露の問題は、自動車用灯具に限られず、ダウンライト、蛍光灯、有機ＥＬを使用した有機ＥＬ照明器具などの照明具や装飾部品が備える反射膜にも生じる。
【０００８】
本発明は上記の様な事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高い反射率を有すると共に、保護膜がなくても、自動車用灯具などのように加熱と冷却を繰返し受ける環境下に曝して結露が生じても反射率が低下し難い、耐温水性に優れたＡｌ合金反射膜、及び、このようなＡｌ合金反射膜の形成に有用なＡｌ合金スパッタリングターゲットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決し得た本発明のＡｌ合金反射膜は、Ｇｄ，Ｌａ，Ｙ，Ｓｃ，Ｔｂ，Ｌｕ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｃｅ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，及びＴｍよりなる群（以下、グループＡと言う場合がある。）から選択される少なくとも１種の元素を２．５〜６原子％と；Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｍｏ，Ｖ，Ｆｅ，及びＢｅよりなる群（以下、グループＢという場合がある）から選択される少なくとも１種の元素を１５原子％以下（０％は含まない）とを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物であることを特徴とする。
【００１０】
上記のＡｌ合金反射膜において、Ｃｒを３．０原子％以下含有するものや、Ｃｕおよび／またはＡｇを１０．０原子％以下含有するものは、本発明の好ましい実施態様である。
【００１１】
本発明には、上記Ａｌ合金反射膜を備えた自動車用灯具、照明具、装飾部品も包含される。
【００１２】
また、上記課題を解決し得た本発明のスパッタリングターゲットは、Ｇｄ，Ｌａ，Ｙ，Ｓｃ，Ｔｂ，Ｌｕ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｃｅ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，及びＴｍよりなる群（グループＡ）から選択される少なくとも１種の元素を２．５〜８原子％と；Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｍｏ，Ｖ，Ｆｅ，及びＢｅよりなる群（グループＢ）から選択される少なくとも１種の元素を２０原子％以下（０％は含まない）とを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のＡｌ合金反射膜は、所定の元素群で構成されているため、高い反射率を有しており、且つ、耐温水性にも優れている。したがって、本発明のＡｌ合金反射膜は、例えば、自動車用灯具、照明具、装飾部品など、加熱と冷却を繰返し受けて結露し易い環境下で用いられる製品に好適に用いられる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明者らは、高い反射率を有することは勿論のこと、自動車用灯具等に要求される結露環境への耐性（耐温水性）にも優れたＡｌ合金反射膜を提供するため、鋭意検討してきた。その結果、グループＡに属する希土類元素と、グループＢに属する元素を添加したＡｌ−（グループＡ）−（グループＢ）合金反射膜を用いれば所期の目的が達成されることを見出し、本発明を完成した。
【００１５】
本発明の構成要件を詳しく説明する前に、まず、本発明に到達した経緯を説明する。
【００１６】
本発明者らは、反射膜がなくても高い反射率を長期間に亘って維持でき、耐アルカリ性、耐酸性、耐熱性などに優れた反射膜として、グループＡの希土類元素を含むＡｌ−（グループＡ）合金膜を先に出願している（特願２００９−０４８２２２号）。ここで、耐アルカリ性とはアルカリ環境下でも腐食せず、反射率が低下しないことを意味し；耐酸性とは、酸性環境下でも腐食せず、反射率が低下しないことを意味する。また、耐湿性とは、高温多湿環境下での耐性であり、当該環境下でも腐食せず、反射率が低下しないことを意味する。
【００１７】
しかし、その後の研究で、上記のＡｌ合金反射膜は耐温水性に劣っており、結露環境を模擬した耐温水性試験（温水浸漬試験）において、膜の透明化や、反射率の著しい低下が見られたり、浸漬の初期段階で無数のピンホールが形成される場合があることが分かった。この原因は詳細には不明であるが、Ａｌの自然酸化膜（保護膜として機能）の脆弱な部分、あるいは薄い部分からＡｌが優先的に溶解してＡｌが溶出し、これが酸化して水酸化膜を形成し、ここを介して酸素が入り込んでＡｌ膜の酸化が進行することが、膜透明化の主な原因であると推察される。
【００１８】
そこで、本発明者らは、高い反射率や良好な耐アルカリ性は維持しつつ、更に耐温水性も兼備する新規なＡｌ合金反射膜を提供するため、検討を重ねた。その結果、上記Ａｌ合金反射膜に更にグループＢに属する元素を添加すると、Ａｌ合金反射膜の耐温水性が向上することを見出し、本発明を完成した。
【００１９】
すなわち、本発明のＡｌ合金反射膜は、Ｇｄ，Ｌａ，Ｙ，Ｓｃ，Ｔｂ，Ｌｕ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｃｅ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，及びＴｍよりなる群（グループＡ）から選択される少なくとも１種の元素を２．５〜６原子％と；Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｍｏ，Ｖ，Ｆｅ，及びＢｅよりなる群（グループＢ）から選択される少なくとも１種の元素を１５原子％以下（０％は含まない）とを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物であるところに特徴がある。
【００２０】
以下、本発明のＡｌ合金反射膜（以下、単にＡｌ合金膜と称する場合がある。）について詳細に説明する。
【００２１】
（グループＡの元素）
本発明のＡｌ合金膜は、グループＡの元素を含有している。グループＡの元素は、希土類元素群［通常は、ランタノイド元素と、Ｓｃと、Ｙとを加えた元素群］の中からＳｍ、Ｅｕ、Ｙｂを除いたものである。本発明者らの実験結果によれば、希土類元素群のうち上記グループＡの元素が、耐アルカリ性、耐酸性、耐湿性などを向上させ、しかも、グループＢの元素（詳細は後述する。）を併用しても、これらの作用を劣化させないことが確認されたからである。上記グループＡの元素は、単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２２】
グループＡの元素の添加によって上記特性が向上する理由は詳細には不明であるが、以下のように推察される。例えば、酸性環境下では、上記Ａｌ合金膜の浸漬電位が純Ａｌの浸漬電位よりも卑な電位となり、Ａｌの溶解速度が小さくなったためと考えられる。同様にアルカリ性環境下では、グループＡの元素がＡｌ合金膜の表面に水酸化物として析出して濃縮し、これが保護膜となり、Ａｌの溶解速度が小さくなったためと考えられる。
【００２３】
これに対し、グループＡに含まれないＥｕ、Ｓｍ、Ｙｂの希土類元素は、耐アルカリ性を向上させない。これらの元素は、アルカリ性環境下でイオンとなって溶液中に溶解し、Ａｌ合金膜の表面に析出しないため、グループＡの元素に比べＡｌの溶解速度低減効果が劣ると考えられる。
【００２４】
上記作用は、グループＡに属する希土類元素の全てに認められ、元素の種類による上記作用の差（効果の優劣）は殆ど見られない。ただし、上記元素のなかには、着色や変色などを起こし易く、反射膜の外観を損なうものもあるため、Ａｌ合金膜の使用目的などによっては、使用を避けることが好ましい。具体的には、グループＡの元素のうち、Ｇｄ，Ｌａ，Ｙ，Ｓｃ，Ｔｂ，Ｌｕ（以下、Ｇｄ〜Ｌｕという場合がある）は、Ａｌ合金膜の表面に析出しても着色し難く、アルカリに浸漬後も変色が少ないのに対し、Ｇｄ〜Ｌｕ以外の元素、例えば、Ｃｅ等の希土類元素水酸化物は黄色や褐色等の色を呈しており、Ａｌ合金膜の表面に濃縮すると変色する場合がある。
【００２５】
Ａｌ合金膜の耐酸性や耐アルカリ性や、成膜に用いるスパッタリングターゲットの製造コストなどを考慮すると、Ａｌに添加するグループＡの元素はＧｄ，Ｌａ，Ｙ，Ｔｂ，Ｌｕが好ましく、Ｇｄ，Ｌａ，Ｙがより好ましい。
【００２６】
グループＡの元素の添加による上記作用を有効に発揮させるため、上記元素の含有量（単独の場合は単独量であり、両方を含む場合は合計量である。）を２．５原子％以上６原子％以下とする。好ましい含有量は２．８原子％以上５．５原子％以下であり、より好ましくは３．０原子％以上５．０原子％以下である。
【００２７】
グループＡの元素の含有量を２．５原子％以上とすることにより、Ａｌ合金膜の耐アルカリ性などが十分に向上する。また、グループＡの元素の含有量を６原子％以下とすることにより、Ａｌ合金膜の成膜直後の反射率の低下（７０％未満）を防ぐことができる。
【００２８】
（グループＢの元素）
本発明のＡｌ合金膜は、上記グループＡの元素に加え、更にグループＢの元素を含有している。すなわち、本発明は、Ａｌ−（グループＡ）−（グループＢ）合金膜を用いたところに最大の特徴があり、これにより、Ａｌ合金膜の耐温水性が高められる。グループＡとグループＢの元素を両方含むＡｌ合金膜は、前述した特許文献には開示されていない。
【００２９】
グループＢの元素は、単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３０】
グループＡとグループＢの元素を併用することによってＡｌ合金膜の耐温水性が向上する詳細な理由は不明であるが、グループＢの元素は、Ａｌ合金膜を温水に浸漬した際にＡｌの溶出を防止する作用を有しており、その結果、当該Ａｌ合金膜が酸化し難くなるものと推察される。
【００３１】
グループＢの元素による耐温水性向上作用は、少量で有効に発揮される。具体的には、Ａｌ合金膜中のグループＢの元素の含有量（単独の場合は単独量であり、両方を含む場合は合計量である。）は、おおむね０．１原子％以上（より好ましくは０．３原子％以上、更に好ましくは０．５原子％以上）が好ましい。
【００３２】
耐温水性向上の観点からは、グループＢの元素の含有量は多いほどよいが、含有量が過剰になると、成膜直後の反射率が低下する（７０％未満）ため、その上限を１５原子％以下とする。好ましい含有量は１２原子％以下であり、より好ましくは１０原子％以下、更に好ましくは７．０原子％以下、更により好ましくは５．０原子％以下である。
【００３３】
厳密には、グループＢの好ましい含有量の上限は、グループＢの元素の種類によって相違する。例えば、グループＢの元素としてＣｒを用いる場合には、Ｃｒの含有量は３．０原子％以下（より好ましくは２．０原子％以下、更に好ましくは１．５原子％以下）に制御することが好ましい。Ｃｒの含有量が３．０原子％を超えると、Ａｌ合金膜の成膜直後の反射率が著しく低下する場合があり、成膜直後反射率と耐温水性のバランスを考慮すると、おおむね、３原子％以下が好ましい。
【００３４】
また、グループＢの元素としてＡｇおよび／またはＣｕを用いる場合には、これら元素の含有量（単独の場合は単独量であり、両方を含む場合は合計量である。）は１０．０原子％以下（より好ましくは７原子％以下、更に好ましくは５原子％以下、更により好ましくは３原子％以下）に制御することが好ましい。ＡｇやＣｕは概して、前述したＣｒに比べて成膜直後の反射率低下作用は低い傾向を有するものの、これらの含有量が１０．０原子％を超えると、Ａｌ合金膜の成膜直後の反射率が著しく低下する場合がある。厳密には、後記する実施例に示すように、Ａｇを単独で含む場合は、その上限を１１．０％まで許容可能である。
【００３５】
本発明のＡｌ合金反射膜は、上記グループＡとグループＢの両方を含有し、残部Ａｌおよび不可避不純物である。
【００３６】
（Ａｌ合金反射膜の用途）
本発明のＡｌ合金反射膜は、後記する実施例で実証するように、成膜直後の反射率が高く、且つ、耐温水性などに極めて優れているため、結露環境下で使用される自動車用灯具、照明具、あるいは装飾部品などに好適に用いられる。また、本発明のＡｌ合金反射膜は、保護膜がなくても良好な耐アルカリ性や耐酸性などを発揮することが確認されている。その結果、本発明のＡｌ合金反射膜を用いた自動車用灯具等は、長時間の使用に耐える（耐久性に優れる）だけでなく、生産コストも抑えることができる。
【００３７】
（Ａｌ合金スパッタリングターゲット）
本発明のＡｌ合金膜は、スパッタリングターゲットを用いてスパッタリング法にて形成することが望ましい。イオンプレーティング法や電子ビーム蒸着法、真空蒸着法で形成された薄膜よりも、成分や膜厚の膜面内均一性に優れた薄膜を容易に形成できるからである。特に、直流（ＤＣ）電源カソードを用いたＤＣスパッタリング法によって形成することが好ましい。
【００３８】
スパッタリング法で上記Ａｌ合金膜を形成するには、上記スパッタリングターゲットとして、前述したグループＡの少なくとも１種の元素を２．５〜８原子％と、前述したグループＢの少なくとも１種の元素を２０原子％以下（０％は含まない）とを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物であるスパッタリングターゲットを用いる。上記スパッタリングターゲットの各元素の含有量の上限は、前述したＡｌ合金反射膜と異なり、若干多くなっている。これは、前述したＡｌ合金膜と同一組成のＡｌ合金スパッタリングターゲットを用いると、収率が低下するため、収率低下分を見越して含有量を多く設定することが好ましいからである。収率の低下が起こる詳細な理由は不明であるが、スパッタリングによってＡｌ合金中に一旦取り込まれたグループＡやグループＢの元素が、引き続き行なわれるスパッタリング過程において、新たに飛んできたスパッタ粒子によって再スパッタされ、当該Ａｌ合金膜の組成（含有量）が変化するためと考えられる。なお、収率は下記式から算出される。
【００３９】
【数１】
（上記式中、Ａ／Ｂとは、Ａおよび／またはＢを意味する。）
【００４０】
上記スパッタリングターゲットの形状は特に限定されず、スパッタリング装置の形状や構造に応じて任意の形状（角型プレート状、円形プレート状、ドーナツプレート状など）に加工したものでよい。
【００４１】
また、上記スパッタリングターゲットの製造方法も特に限定されず、溶解鋳造法、粉末焼結法、スプレイフォーミング法など種々の方法を適用することができるが、スプレイフォーミング法を適用することが好ましい。スプレイフォーミング法により製造されたＡｌ合金スパッタリングターゲットは、成分組織の均一性に優れており、その結果、成分組織の均一なＡｌ合金反射膜を形成することができる。
【００４２】
（基体）
本発明のＡｌ合金反射膜を自動車用灯具などの反射板に適用するに当たっては、当該Ａｌ合金反射膜を基体の上に形成すれば良い。用いられる基体の材質は、Ａｌ合金反射膜を備えた自動車用灯具や照明具などの分野に通常用いられるものであれば特に限定されず、例えば、樹脂やガラスなどが例示される。樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）などのポリエステル樹脂、ＡＢＳ樹脂、エポキシ樹脂、アセタール樹脂、脂環式炭化水素樹脂などが例示され、これら樹脂の混合物であってもよい。
【実施例】
【００４３】
以下、実施例に基づいて本発明を詳細に述べる。ただし、下記実施例は本発明を制限するものではなく、前・後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施をすることは全て本発明の技術的範囲に包含される。
【００４４】
（試験体１〜３３の製造）
ＤＣマグネトロンスパッタリング装置を用いて、表１に示す組成のＡｌ合金膜を、２０ｍｍ×５０ｍｍのガラス基板（コーニング＃１７３７）上にそれぞれ成膜した。成膜方法の詳細は以下の通りである。
【００４５】
Ａｌ合金膜形成用のスパッタリングターゲットとして、直径１００ｍｍの純Ａｌスパッタリングターゲット上に所望金属元素（添加したい金属元素）のチップを貼り付けた複合スパッタリングターゲットをスパッタリング装置のチャンバー内の電極に取り付けた後、チャンバー内の圧力が１．３×１０-3Ｐａ以下になるように排気した。なお、純Ａｌ膜を成膜する際は、スパッタリングターゲットとして純Ａｌスパッタリングターゲットを使用した。
【００４６】
次に、Ａｒガスをチャンバー内に導入し、チャンバー内の圧力が２．６×１０-1Ｐａとなるように調整した。その後、直流（ＤＣ）電源にてスパッタリングターゲットに２６０Ｗの出力を印加してスパッタリングを行い、基板の一面に所望組成のＡｌ合金膜の成膜を行い、試験体１〜３３を得た。
【００４７】
このとき、純Ａｌスパッタリングターゲット上に貼り付けるチップの金属元素種と枚数を変えることにより、Ａｌ合金膜の組成を調整し、成膜時間を調整して膜厚を１５０ｎｍとした。
【００４８】
試験体１〜３３に対して、下記の方法により組成分析、成膜直後反射率の測定、及び、耐温水性試験を行った。
【００４９】
＜組成分析＞
試験体のＡｌ合金膜の組成は、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｉｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ、誘導結合プラズマ）発光分析法によって測定した。即ち、Ａｌ合金膜を酸で溶解し、得られた溶解液中のＡｌと添加元素とのそれぞれの量をＩＣＰ発光分析法により測定し、それを１００％に規格化してＡｌ合金膜の組成とした。
【００５０】
＜成膜直後反射率の測定＞
ガラス基板に成膜した試験体に対して、波長が２５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲の反射率を測定し、ＪＩＳ Ｒ ３１０６に従って可視光反射率を算出した。
【００５１】
＜耐温水性試験＞
ガラス基板に成膜した試験体（２０ｍｍ×５０ｍｍ）を、３０℃のイオン交換水に３０時間浸漬した。浸漬後の試験体をデジタルカメラで撮影して得たサンプル写真を、画像加工ソフトにて透明部が黒くなるように二値化し、次いで画像解析ソフトで黒色部（透明部）の面積を求めた後、下記式（１）に従い膜残存率を算出した。
膜残存率（％）
＝１００×（２０×５０−透明部面積（ｍｍ2））／（２０×５０）
・・・式（１）
【００５２】
また、各試験体における浸漬後の反射率を、前述の反射率測定と同様の要領で測定し、下記式（２）に従い反射率低下率を算出した。
反射率低下率（％）
＝１００×（成膜直後反射率−耐温水性試験後の反射率）／成膜直後反射率
・・・式（２）
【００５３】
＜耐アルカリ性試験＞
ガラス基板に成膜した試験体の所定の領域にマスキングを施し、マスキングを施した箇所（マスキング部）とマスキングを施していない箇所（露出部）を合わせて１質量％ＫＯＨ水溶液中に５分間浸積し、次いで水洗、乾燥させた後、マスキングを除去した。なお、５分未満でＡｌ合金膜が溶解しガラス基板が透けて見えた場合は、その時点で浸積を終了した。
【００５４】
上記マスキング除去の後、マスキング部と露出部の段差を、表面粗さ測定装置（Ｄｅｋｔａｋ６Ｍ）を用いて測定し、これを溶解量（ｎｍ）とした。その後、浸漬時間（ｓｅｃ）と溶解量（ｎｍ）から溶解速度（ｎｍ／ｓｅｃ）を算出した。つまり、溶解量／浸漬時間＝溶解速度の式を用いて、溶解速度を求めた。
【００５５】
各試験体の成膜直後反射率、耐温水性試験結果（膜残存率、及び反射率低下率）、及び耐アルカリ性試験結果を表２に示す。
【００５６】
＜合否判定＞
成膜直後反射率については、８０％以上のものを◎、５５％以上８０％未満のものを○、５５％未満のものを×とした。
【００５７】
耐温水性試験については、耐温水性試験後の膜残存率が９０％以上のものを◎、８５％以上９０％未満のものを○、８５％未満のものを×とした。また、耐温水性試験後の反射率低下率が３０％未満のものを○、３０％以上４０％未満のものを△、４０％以上のものを×とした。
【００５８】
耐アルカリ性試験については、Ａｌ−４．１原子％Ｇｄ膜（試験体３０）の溶解速度を基準（◎）に、Ａｌ−４．１原子％Ｇｄ膜（試験体３０）と純Ａｌ膜の中間にあるものを○、純Ａｌ膜と同等以下のものを×とした。
【００５９】
そして、全ての評価結果が○以上となるものを合格とした。
【００６０】
【表１】
【００６１】
【表２】
【００６２】
試験体１〜１７、及び２１〜２８は、グループＡの元素を２．５〜６原子％と、グループＢの元素を１５原子％以下とを両方含有するＡｌ合金膜であり、これらは全て、成膜直後の反射率、耐温水性、及び耐アルカリ性のいずれにも優れることが分かった。具体的には、成膜直後反射率が８０％を超え、耐温水性試験後の膜残存率８５％以上および反射率低下率３０％以下を満足し、純Ａｌ膜よりも高い耐アルカリ性を満足した。
した。
【００６３】
試験体１８〜２０は、ＣｕやＡｇの含有量が１０．０原子％を超えたり、Ｃｒ含有量が３．０原子％を超える例であり、Ａｌ合金膜の耐温水性に優れるものの、成膜直後の反射率が若干低下することが分かった（評価は○）。具体的には、耐温水性試験後の膜残存率８５％以上および反射率低下率３０％以下を満足するものの、成膜直後反射率が７５〜８０％の範囲になった。
【００６４】
これに対し、本発明の要件を満足しない下記試験体は、それぞれ、以下の不具合を抱えている。
【００６５】
試験体２９は、グループＢの元素の含有量が１５原子％を超える例であり、耐温水性は良好であるが、成膜直後の反射率が著しく低下する（５０％を下回る）ことが分かった。
【００６６】
試験体３０は、グループＢの元素を含まない例である。グループＡの元素を含んでいるため、成膜直後の反射率が高く、耐温水性試験において膜残存率は◎であるが、耐温水性試験後の反射率低下率が３０％を上回ることが分かった。
【００６７】
試験体３１は、純Ａｌ反射膜を用いた従来例である。成膜直後の反射率は非常に高いが、耐温水性試験においてＡｌの溶出を充分に抑制できず、膜残存率が８５％未満で、且つ反射率低下率が３０％を超えることが分かった。また、耐アルカリ性も悪いことが分った。
【００６８】
試験体３２は、グループＢの元素に代えてＳｎを含有した例である。グループＢの元素を含有する本発明例に比べ、成膜直後の反射率が若干低下した（評価は○）ほか、耐温水性試験においてＡｌの溶出を充分に抑制できず、膜残存率が８５％未満で、且つ反射率低下率が３０％を超えることが分かった。
【００６９】
試験体３３は、グループＢの元素を含むが、グループＡの元素２．５原子％を下回るため、耐温水性試験後の膜残存率８５％以上および反射率低下率３０％以下を満足するものの耐アルカリ性は悪くなることが分った。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ａｌ合金反射膜；及びこのＡｌ合金反射膜を用いた自動車用灯具、照明具、装飾部品；並びにＡｌ合金スパッタリングターゲットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
純Ａｌは高い反射率（８８％程度）を有するため、自動車用灯具や照明具、あるいは装飾部品等の反射膜として使用されている。しかしながら、純Ａｌは両性金属であるため酸やアルカリに弱い。したがって、純Ａｌからなる反射膜（純Ａｌ反射膜）を自動車用灯具等に使用すると、反射膜が短期間に劣化してしまい、長期間に亘って高い反射率を維持できない場合がある。
【０００３】
純Ａｌ反射膜の高い反射率を長期間維持する方法として、酸やアルカリに耐性を示す保護膜を純Ａｌ反射膜の表面に形成する方法がある。しかしながら、上記の方法では、製品の生産性が低下するという問題がある。
【０００４】
その他、Ａｌを他元素と合金化する方法も開示されている。例えば特許文献１には、周期律表のＩＩＩａ族、ＩＶａ族、Ｖａ族、ＶＩａ族、ＶＩＩａ族、ＶＩＩＩａ族の遷移元素を添加したＡｌ合金反射膜が開示されている。また、特許文献２には、ＡｌにＭｇを添加したＡｌ合金反射膜が開示されている。さらに、特許文献３には、ＡｌにＭｇと希土類元素とを添加したＡｌ合金反射膜が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−３０１７０５号公報
【特許文献２】特開２００７−７２４２７号公報
【特許文献３】特開２００７−７０７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ヘッドランプやリアランプなどの自動車用灯具は、内部で結露と水滴が発生し易いという問題を抱えている。その理由は、自動車用灯具の内部には湿気を含んだ外気が浸入すると伴に、点灯時には光源が発する熱で加熱される一方で、非点灯時には外気や雨などで冷却されるなど、加熱と冷却が繰り返されるからである。そして、結露の発生は、自動車用灯具が備える反射膜の透明化や反射率の低下などを招く。このため、高い反射率のみならず耐温水性にも優れる反射膜が強く望まれている。
【０００７】
上記と同様の結露の問題は、自動車用灯具に限られず、ダウンライト、蛍光灯、有機ＥＬを使用した有機ＥＬ照明器具などの照明具や装飾部品が備える反射膜にも生じる。
【０００８】
本発明は上記の様な事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高い反射率を有すると共に、保護膜がなくても、自動車用灯具などのように加熱と冷却を繰返し受ける環境下に曝して結露が生じても反射率が低下し難い、耐温水性に優れたＡｌ合金反射膜、及び、このようなＡｌ合金反射膜の形成に有用なＡｌ合金スパッタリングターゲットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決し得た本発明のＡｌ合金反射膜は、Ｇｄ，Ｌａ，Ｙ，Ｓｃ，Ｔｂ，Ｌｕ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｃｅ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，及びＴｍよりなる群（以下、グループＡと言う場合がある。）から選択される少なくとも１種の元素を２．５〜６原子％と；Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｍｏ，Ｖ，Ｆｅ，及びＢｅよりなる群（以下、グループＢという場合がある）から選択される少なくとも１種の元素を１５原子％以下（０％は含まない）とを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物であることを特徴とする。
【００１０】
上記のＡｌ合金反射膜において、Ｃｒを３．０原子％以下含有するものや、Ｃｕおよび／またはＡｇを１０．０原子％以下含有するものは、本発明の好ましい実施態様である。
【００１１】
本発明には、上記Ａｌ合金反射膜を備えた自動車用灯具、照明具、装飾部品も包含される。
【００１２】
また、上記課題を解決し得た本発明のスパッタリングターゲットは、Ｇｄ，Ｌａ，Ｙ，Ｓｃ，Ｔｂ，Ｌｕ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｃｅ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，及びＴｍよりなる群（グループＡ）から選択される少なくとも１種の元素を２．５〜８原子％と；Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｍｏ，Ｖ，Ｆｅ，及びＢｅよりなる群（グループＢ）から選択される少なくとも１種の元素を２０原子％以下（０％は含まない）とを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のＡｌ合金反射膜は、所定の元素群で構成されているため、高い反射率を有しており、且つ、耐温水性にも優れている。したがって、本発明のＡｌ合金反射膜は、例えば、自動車用灯具、照明具、装飾部品など、加熱と冷却を繰返し受けて結露し易い環境下で用いられる製品に好適に用いられる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明者らは、高い反射率を有することは勿論のこと、自動車用灯具等に要求される結露環境への耐性（耐温水性）にも優れたＡｌ合金反射膜を提供するため、鋭意検討してきた。その結果、グループＡに属する希土類元素と、グループＢに属する元素を添加したＡｌ−（グループＡ）−（グループＢ）合金反射膜を用いれば所期の目的が達成されることを見出し、本発明を完成した。
【００１５】
本発明の構成要件を詳しく説明する前に、まず、本発明に到達した経緯を説明する。
【００１６】
本発明者らは、反射膜がなくても高い反射率を長期間に亘って維持でき、耐アルカリ性、耐酸性、耐熱性などに優れた反射膜として、グループＡの希土類元素を含むＡｌ−（グループＡ）合金膜を先に出願している（特願２００９−０４８２２２号）。ここで、耐アルカリ性とはアルカリ環境下でも腐食せず、反射率が低下しないことを意味し；耐酸性とは、酸性環境下でも腐食せず、反射率が低下しないことを意味する。また、耐湿性とは、高温多湿環境下での耐性であり、当該環境下でも腐食せず、反射率が低下しないことを意味する。
【００１７】
しかし、その後の研究で、上記のＡｌ合金反射膜は耐温水性に劣っており、結露環境を模擬した耐温水性試験（温水浸漬試験）において、膜の透明化や、反射率の著しい低下が見られたり、浸漬の初期段階で無数のピンホールが形成される場合があることが分かった。この原因は詳細には不明であるが、Ａｌの自然酸化膜（保護膜として機能）の脆弱な部分、あるいは薄い部分からＡｌが優先的に溶解してＡｌが溶出し、これが酸化して水酸化膜を形成し、ここを介して酸素が入り込んでＡｌ膜の酸化が進行することが、膜透明化の主な原因であると推察される。
【００１８】
そこで、本発明者らは、高い反射率や良好な耐アルカリ性は維持しつつ、更に耐温水性も兼備する新規なＡｌ合金反射膜を提供するため、検討を重ねた。その結果、上記Ａｌ合金反射膜に更にグループＢに属する元素を添加すると、Ａｌ合金反射膜の耐温水性が向上することを見出し、本発明を完成した。
【００１９】
すなわち、本発明のＡｌ合金反射膜は、Ｇｄ，Ｌａ，Ｙ，Ｓｃ，Ｔｂ，Ｌｕ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｃｅ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，及びＴｍよりなる群（グループＡ）から選択される少なくとも１種の元素を２．５〜６原子％と；Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｍｏ，Ｖ，Ｆｅ，及びＢｅよりなる群（グループＢ）から選択される少なくとも１種の元素を１５原子％以下（０％は含まない）とを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物であるところに特徴がある。
【００２０】
以下、本発明のＡｌ合金反射膜（以下、単にＡｌ合金膜と称する場合がある。）について詳細に説明する。
【００２１】
（グループＡの元素）
本発明のＡｌ合金膜は、グループＡの元素を含有している。グループＡの元素は、希土類元素群［通常は、ランタノイド元素と、Ｓｃと、Ｙとを加えた元素群］の中からＳｍ、Ｅｕ、Ｙｂを除いたものである。本発明者らの実験結果によれば、希土類元素群のうち上記グループＡの元素が、耐アルカリ性、耐酸性、耐湿性などを向上させ、しかも、グループＢの元素（詳細は後述する。）を併用しても、これらの作用を劣化させないことが確認されたからである。上記グループＡの元素は、単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２２】
グループＡの元素の添加によって上記特性が向上する理由は詳細には不明であるが、以下のように推察される。例えば、酸性環境下では、上記Ａｌ合金膜の浸漬電位が純Ａｌの浸漬電位よりも卑な電位となり、Ａｌの溶解速度が小さくなったためと考えられる。同様にアルカリ性環境下では、グループＡの元素がＡｌ合金膜の表面に水酸化物として析出して濃縮し、これが保護膜となり、Ａｌの溶解速度が小さくなったためと考えられる。
【００２３】
これに対し、グループＡに含まれないＥｕ、Ｓｍ、Ｙｂの希土類元素は、耐アルカリ性を向上させない。これらの元素は、アルカリ性環境下でイオンとなって溶液中に溶解し、Ａｌ合金膜の表面に析出しないため、グループＡの元素に比べＡｌの溶解速度低減効果が劣ると考えられる。
【００２４】
上記作用は、グループＡに属する希土類元素の全てに認められ、元素の種類による上記作用の差（効果の優劣）は殆ど見られない。ただし、上記元素のなかには、着色や変色などを起こし易く、反射膜の外観を損なうものもあるため、Ａｌ合金膜の使用目的などによっては、使用を避けることが好ましい。具体的には、グループＡの元素のうち、Ｇｄ，Ｌａ，Ｙ，Ｓｃ，Ｔｂ，Ｌｕ（以下、Ｇｄ〜Ｌｕという場合がある）は、Ａｌ合金膜の表面に析出しても着色し難く、アルカリに浸漬後も変色が少ないのに対し、Ｇｄ〜Ｌｕ以外の元素、例えば、Ｃｅ等の希土類元素水酸化物は黄色や褐色等の色を呈しており、Ａｌ合金膜の表面に濃縮すると変色する場合がある。
【００２５】
Ａｌ合金膜の耐酸性や耐アルカリ性や、成膜に用いるスパッタリングターゲットの製造コストなどを考慮すると、Ａｌに添加するグループＡの元素はＧｄ，Ｌａ，Ｙ，Ｔｂ，Ｌｕが好ましく、Ｇｄ，Ｌａ，Ｙがより好ましい。
【００２６】
グループＡの元素の添加による上記作用を有効に発揮させるため、上記元素の含有量（単独の場合は単独量であり、両方を含む場合は合計量である。）を２．５原子％以上６原子％以下とする。好ましい含有量は２．８原子％以上５．５原子％以下であり、より好ましくは３．０原子％以上５．０原子％以下である。
【００２７】
グループＡの元素の含有量を２．５原子％以上とすることにより、Ａｌ合金膜の耐アルカリ性などが十分に向上する。また、グループＡの元素の含有量を６原子％以下とすることにより、Ａｌ合金膜の成膜直後の反射率の低下（７０％未満）を防ぐことができる。
【００２８】
（グループＢの元素）
本発明のＡｌ合金膜は、上記グループＡの元素に加え、更にグループＢの元素を含有している。すなわち、本発明は、Ａｌ−（グループＡ）−（グループＢ）合金膜を用いたところに最大の特徴があり、これにより、Ａｌ合金膜の耐温水性が高められる。グループＡとグループＢの元素を両方含むＡｌ合金膜は、前述した特許文献には開示されていない。
【００２９】
グループＢの元素は、単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３０】
グループＡとグループＢの元素を併用することによってＡｌ合金膜の耐温水性が向上する詳細な理由は不明であるが、グループＢの元素は、Ａｌ合金膜を温水に浸漬した際にＡｌの溶出を防止する作用を有しており、その結果、当該Ａｌ合金膜が酸化し難くなるものと推察される。
【００３１】
グループＢの元素による耐温水性向上作用は、少量で有効に発揮される。具体的には、Ａｌ合金膜中のグループＢの元素の含有量（単独の場合は単独量であり、両方を含む場合は合計量である。）は、おおむね０．１原子％以上（より好ましくは０．３原子％以上、更に好ましくは０．５原子％以上）が好ましい。
【００３２】
耐温水性向上の観点からは、グループＢの元素の含有量は多いほどよいが、含有量が過剰になると、成膜直後の反射率が低下する（７０％未満）ため、その上限を１５原子％以下とする。好ましい含有量は１２原子％以下であり、より好ましくは１０原子％以下、更に好ましくは７．０原子％以下、更により好ましくは５．０原子％以下である。
【００３３】
厳密には、グループＢの好ましい含有量の上限は、グループＢの元素の種類によって相違する。例えば、グループＢの元素としてＣｒを用いる場合には、Ｃｒの含有量は３．０原子％以下（より好ましくは２．０原子％以下、更に好ましくは１．５原子％以下）に制御することが好ましい。Ｃｒの含有量が３．０原子％を超えると、Ａｌ合金膜の成膜直後の反射率が著しく低下する場合があり、成膜直後反射率と耐温水性のバランスを考慮すると、おおむね、３原子％以下が好ましい。
【００３４】
また、グループＢの元素としてＡｇおよび／またはＣｕを用いる場合には、これら元素の含有量（単独の場合は単独量であり、両方を含む場合は合計量である。）は１０．０原子％以下（より好ましくは７原子％以下、更に好ましくは５原子％以下、更により好ましくは３原子％以下）に制御することが好ましい。ＡｇやＣｕは概して、前述したＣｒに比べて成膜直後の反射率低下作用は低い傾向を有するものの、これらの含有量が１０．０原子％を超えると、Ａｌ合金膜の成膜直後の反射率が著しく低下する場合がある。厳密には、後記する実施例に示すように、Ａｇを単独で含む場合は、その上限を１１．０％まで許容可能である。
【００３５】
本発明のＡｌ合金反射膜は、上記グループＡとグループＢの両方を含有し、残部Ａｌおよび不可避不純物である。
【００３６】
（Ａｌ合金反射膜の用途）
本発明のＡｌ合金反射膜は、後記する実施例で実証するように、成膜直後の反射率が高く、且つ、耐温水性などに極めて優れているため、結露環境下で使用される自動車用灯具、照明具、あるいは装飾部品などに好適に用いられる。また、本発明のＡｌ合金反射膜は、保護膜がなくても良好な耐アルカリ性や耐酸性などを発揮することが確認されている。その結果、本発明のＡｌ合金反射膜を用いた自動車用灯具等は、長時間の使用に耐える（耐久性に優れる）だけでなく、生産コストも抑えることができる。
【００３７】
（Ａｌ合金スパッタリングターゲット）
本発明のＡｌ合金膜は、スパッタリングターゲットを用いてスパッタリング法にて形成することが望ましい。イオンプレーティング法や電子ビーム蒸着法、真空蒸着法で形成された薄膜よりも、成分や膜厚の膜面内均一性に優れた薄膜を容易に形成できるからである。特に、直流（ＤＣ）電源カソードを用いたＤＣスパッタリング法によって形成することが好ましい。
【００３８】
スパッタリング法で上記Ａｌ合金膜を形成するには、上記スパッタリングターゲットとして、前述したグループＡの少なくとも１種の元素を２．５〜８原子％と、前述したグループＢの少なくとも１種の元素を２０原子％以下（０％は含まない）とを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物であるスパッタリングターゲットを用いる。上記スパッタリングターゲットの各元素の含有量の上限は、前述したＡｌ合金反射膜と異なり、若干多くなっている。これは、前述したＡｌ合金膜と同一組成のＡｌ合金スパッタリングターゲットを用いると、収率が低下するため、収率低下分を見越して含有量を多く設定することが好ましいからである。収率の低下が起こる詳細な理由は不明であるが、スパッタリングによってＡｌ合金中に一旦取り込まれたグループＡやグループＢの元素が、引き続き行なわれるスパッタリング過程において、新たに飛んできたスパッタ粒子によって再スパッタされ、当該Ａｌ合金膜の組成（含有量）が変化するためと考えられる。なお、収率は下記式から算出される。
【００３９】
【数１】
（上記式中、Ａ／Ｂとは、Ａおよび／またはＢを意味する。）
【００４０】
上記スパッタリングターゲットの形状は特に限定されず、スパッタリング装置の形状や構造に応じて任意の形状（角型プレート状、円形プレート状、ドーナツプレート状など）に加工したものでよい。
【００４１】
また、上記スパッタリングターゲットの製造方法も特に限定されず、溶解鋳造法、粉末焼結法、スプレイフォーミング法など種々の方法を適用することができるが、スプレイフォーミング法を適用することが好ましい。スプレイフォーミング法により製造されたＡｌ合金スパッタリングターゲットは、成分組織の均一性に優れており、その結果、成分組織の均一なＡｌ合金反射膜を形成することができる。
【００４２】
（基体）
本発明のＡｌ合金反射膜を自動車用灯具などの反射板に適用するに当たっては、当該Ａｌ合金反射膜を基体の上に形成すれば良い。用いられる基体の材質は、Ａｌ合金反射膜を備えた自動車用灯具や照明具などの分野に通常用いられるものであれば特に限定されず、例えば、樹脂やガラスなどが例示される。樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）などのポリエステル樹脂、ＡＢＳ樹脂、エポキシ樹脂、アセタール樹脂、脂環式炭化水素樹脂などが例示され、これら樹脂の混合物であってもよい。
【実施例】
【００４３】
以下、実施例に基づいて本発明を詳細に述べる。ただし、下記実施例は本発明を制限するものではなく、前・後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施をすることは全て本発明の技術的範囲に包含される。
【００４４】
（試験体１〜３３の製造）
ＤＣマグネトロンスパッタリング装置を用いて、表１に示す組成のＡｌ合金膜を、２０ｍｍ×５０ｍｍのガラス基板（コーニング＃１７３７）上にそれぞれ成膜した。成膜方法の詳細は以下の通りである。
【００４５】
Ａｌ合金膜形成用のスパッタリングターゲットとして、直径１００ｍｍの純Ａｌスパッタリングターゲット上に所望金属元素（添加したい金属元素）のチップを貼り付けた複合スパッタリングターゲットをスパッタリング装置のチャンバー内の電極に取り付けた後、チャンバー内の圧力が１．３×１０-3Ｐａ以下になるように排気した。なお、純Ａｌ膜を成膜する際は、スパッタリングターゲットとして純Ａｌスパッタリングターゲットを使用した。
【００４６】
次に、Ａｒガスをチャンバー内に導入し、チャンバー内の圧力が２．６×１０-1Ｐａとなるように調整した。その後、直流（ＤＣ）電源にてスパッタリングターゲットに２６０Ｗの出力を印加してスパッタリングを行い、基板の一面に所望組成のＡｌ合金膜の成膜を行い、試験体１〜３３を得た。
【００４７】
このとき、純Ａｌスパッタリングターゲット上に貼り付けるチップの金属元素種と枚数を変えることにより、Ａｌ合金膜の組成を調整し、成膜時間を調整して膜厚を１５０ｎｍとした。
【００４８】
試験体１〜３３に対して、下記の方法により組成分析、成膜直後反射率の測定、及び、耐温水性試験を行った。
【００４９】
＜組成分析＞
試験体のＡｌ合金膜の組成は、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｉｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ、誘導結合プラズマ）発光分析法によって測定した。即ち、Ａｌ合金膜を酸で溶解し、得られた溶解液中のＡｌと添加元素とのそれぞれの量をＩＣＰ発光分析法により測定し、それを１００％に規格化してＡｌ合金膜の組成とした。
【００５０】
＜成膜直後反射率の測定＞
ガラス基板に成膜した試験体に対して、波長が２５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲の反射率を測定し、ＪＩＳ Ｒ ３１０６に従って可視光反射率を算出した。
【００５１】
＜耐温水性試験＞
ガラス基板に成膜した試験体（２０ｍｍ×５０ｍｍ）を、３０℃のイオン交換水に３０時間浸漬した。浸漬後の試験体をデジタルカメラで撮影して得たサンプル写真を、画像加工ソフトにて透明部が黒くなるように二値化し、次いで画像解析ソフトで黒色部（透明部）の面積を求めた後、下記式（１）に従い膜残存率を算出した。
膜残存率（％）
＝１００×（２０×５０−透明部面積（ｍｍ2））／（２０×５０）
・・・式（１）
【００５２】
また、各試験体における浸漬後の反射率を、前述の反射率測定と同様の要領で測定し、下記式（２）に従い反射率低下率を算出した。
反射率低下率（％）
＝１００×（成膜直後反射率−耐温水性試験後の反射率）／成膜直後反射率
・・・式（２）
【００５３】
＜耐アルカリ性試験＞
ガラス基板に成膜した試験体の所定の領域にマスキングを施し、マスキングを施した箇所（マスキング部）とマスキングを施していない箇所（露出部）を合わせて１質量％ＫＯＨ水溶液中に５分間浸積し、次いで水洗、乾燥させた後、マスキングを除去した。なお、５分未満でＡｌ合金膜が溶解しガラス基板が透けて見えた場合は、その時点で浸積を終了した。
【００５４】
上記マスキング除去の後、マスキング部と露出部の段差を、表面粗さ測定装置（Ｄｅｋｔａｋ６Ｍ）を用いて測定し、これを溶解量（ｎｍ）とした。その後、浸漬時間（ｓｅｃ）と溶解量（ｎｍ）から溶解速度（ｎｍ／ｓｅｃ）を算出した。つまり、溶解量／浸漬時間＝溶解速度の式を用いて、溶解速度を求めた。
【００５５】
各試験体の成膜直後反射率、耐温水性試験結果（膜残存率、及び反射率低下率）、及び耐アルカリ性試験結果を表２に示す。
【００５６】
＜合否判定＞
成膜直後反射率については、８０％以上のものを◎、５５％以上８０％未満のものを○、５５％未満のものを×とした。
【００５７】
耐温水性試験については、耐温水性試験後の膜残存率が９０％以上のものを◎、８５％以上９０％未満のものを○、８５％未満のものを×とした。また、耐温水性試験後の反射率低下率が３０％未満のものを○、３０％以上４０％未満のものを△、４０％以上のものを×とした。
【００５８】
耐アルカリ性試験については、Ａｌ−４．１原子％Ｇｄ膜（試験体３０）の溶解速度を基準（◎）に、Ａｌ−４．１原子％Ｇｄ膜（試験体３０）と純Ａｌ膜の中間にあるものを○、純Ａｌ膜と同等以下のものを×とした。
【００５９】
そして、全ての評価結果が○以上となるものを合格とした。
【００６０】
【表１】
【００６１】
【表２】
【００６２】
試験体１〜１７、及び２１〜２８は、グループＡの元素を２．５〜６原子％と、グループＢの元素を１５原子％以下とを両方含有するＡｌ合金膜であり、これらは全て、成膜直後の反射率、耐温水性、及び耐アルカリ性のいずれにも優れることが分かった。具体的には、成膜直後反射率が８０％を超え、耐温水性試験後の膜残存率８５％以上および反射率低下率３０％以下を満足し、純Ａｌ膜よりも高い耐アルカリ性を満足した。
した。
【００６３】
試験体１８〜２０は、ＣｕやＡｇの含有量が１０．０原子％を超えたり、Ｃｒ含有量が３．０原子％を超える例であり、Ａｌ合金膜の耐温水性に優れるものの、成膜直後の反射率が若干低下することが分かった（評価は○）。具体的には、耐温水性試験後の膜残存率８５％以上および反射率低下率３０％以下を満足するものの、成膜直後反射率が７５〜８０％の範囲になった。
【００６４】
これに対し、本発明の要件を満足しない下記試験体は、それぞれ、以下の不具合を抱えている。
【００６５】
試験体２９は、グループＢの元素の含有量が１５原子％を超える例であり、耐温水性は良好であるが、成膜直後の反射率が著しく低下する（５０％を下回る）ことが分かった。
【００６６】
試験体３０は、グループＢの元素を含まない例である。グループＡの元素を含んでいるため、成膜直後の反射率が高く、耐温水性試験において膜残存率は◎であるが、耐温水性試験後の反射率低下率が３０％を上回ることが分かった。
【００６７】
試験体３１は、純Ａｌ反射膜を用いた従来例である。成膜直後の反射率は非常に高いが、耐温水性試験においてＡｌの溶出を充分に抑制できず、膜残存率が８５％未満で、且つ反射率低下率が３０％を超えることが分かった。また、耐アルカリ性も悪いことが分った。
【００６８】
試験体３２は、グループＢの元素に代えてＳｎを含有した例である。グループＢの元素を含有する本発明例に比べ、成膜直後の反射率が若干低下した（評価は○）ほか、耐温水性試験においてＡｌの溶出を充分に抑制できず、膜残存率が８５％未満で、且つ反射率低下率が３０％を超えることが分かった。
【００６９】
試験体３３は、グループＢの元素を含むが、グループＡの元素２．５原子％を下回るため、耐温水性試験後の膜残存率８５％以上および反射率低下率３０％以下を満足するものの耐アルカリ性は悪くなることが分った。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｇｄ，Ｌａ，Ｙ，Ｓｃ，Ｔｂ，Ｌｕ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｃｅ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，及びＴｍよりなる群から選択される少なくとも１種の元素を２．５〜６原子％と、
Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｍｏ，Ｖ，Ｆｅ，及びＢｅよりなる群から選択される少なくとも１種の元素を１５原子％以下（０％は含まない）と、
を含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物であることを特徴とするＡｌ合金反射膜。
【請求項２】
Ｃｒを３．０原子％以下含有する請求項１に記載のＡｌ合金反射膜。
【請求項３】
Ｃｕおよび／またはＡｇを１０．０原子％以下含有する請求項１または２に記載のＡｌ合金反射膜。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のＡｌ合金反射膜を備えた自動車用灯具。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載のＡｌ合金反射膜を備えた照明具。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれかに記載のＡｌ合金反射膜を備えた装飾部品。
【請求項７】
Ｇｄ，Ｌａ，Ｙ，Ｓｃ，Ｔｂ，Ｌｕ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｃｅ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，及びＴｍよりなる群から選択される少なくとも１種の元素を２．５〜８原子％と、
Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｍｏ，Ｖ，Ｆｅ，及びＢｅよりなる群から選択される少なくとも１種の元素を２０原子％以下（０％は含まない）と、
を含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物であることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項１】
Ｇｄ，Ｌａ，Ｙ，Ｓｃ，Ｔｂ，Ｌｕ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｃｅ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，及びＴｍよりなる群から選択される少なくとも１種の元素を２．５〜６原子％と、
Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｍｏ，Ｖ，Ｆｅ，及びＢｅよりなる群から選択される少なくとも１種の元素を１５原子％以下（０％は含まない）と、
を含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物であることを特徴とするＡｌ合金反射膜。
【請求項２】
Ｃｒを３．０原子％以下含有する請求項１に記載のＡｌ合金反射膜。
【請求項３】
Ｃｕおよび／またはＡｇを１０．０原子％以下含有する請求項１または２に記載のＡｌ合金反射膜。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のＡｌ合金反射膜を備えた自動車用灯具。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載のＡｌ合金反射膜を備えた照明具。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれかに記載のＡｌ合金反射膜を備えた装飾部品。
【請求項７】
Ｇｄ，Ｌａ，Ｙ，Ｓｃ，Ｔｂ，Ｌｕ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｃｅ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，及びＴｍよりなる群から選択される少なくとも１種の元素を２．５〜８原子％と、
Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｍｏ，Ｖ，Ｆｅ，及びＢｅよりなる群から選択される少なくとも１種の元素を２０原子％以下（０％は含まない）と、
を含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物であることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【公開番号】特開２０１１−５９４０１（Ｐ２０１１−５９４０１Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０９３２９（Ｐ２００９−２０９３２９）
【出願日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【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２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【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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