反射膜用层叠体的制作方法

文档序号:2726215阅读:177来源:国知局

专利名称::反射膜用层叠体的制作方法
技术领域
:本发明涉及主要被用于投影电视机的反射构件的层叠体。技术背景目前,将金属膜用于反射的镜被广泛用作显示屏等电子设备所使用的反射镜。为了电子设备的亮度提高和能耗节省,重要的是提高反射镜的反射率。例如,移动电话等所使用的液晶显示器中采用使背光反射的镜,但该镜为了轻量化而采用膜作为基板,并且需要反射率高的反射镜。此外,向如投影电视机等大画面的屏幕投射图像,光学系统中需要多块反射镜,因此光量随反射次数的增加而下降。其结果是,存在最终所得的光量变小而画面的亮度下降的问题,需要反射率比以往更高的反射镜。一直以来,金属膜的材料采用铝。但是。金属膜的材料采用铝的情况下,反射率根据光的入射角变化,产生反射色出现偏差的问题。为了解决上述问题,采用了将可见光区域的反射率比铝高的银用作金属膜的材料的方法。但是,虽然银在可见光区域的反射率比铝高,但耐湿性和耐盐水性等耐久性低,且膜的强度也弱,与基板的密合性差,因此存在容易损伤的问题。作为采用Ag膜作为金属膜的具有高反射率且耐久性良好的镜,揭示有在玻璃基板上依次层叠Al203膜、Ag膜、Al203膜、Ti(y莫而成的层叠体(例如参照专利文献l)。但是,该层叠体由于在制造Ag膜的基板相反侧的Al203膜时导入氧,因此存在银容易被氧化而反射率降低的问题。此外,还揭示有为了改善Ag膜和基板的密合性而在Ag中混合Ce、Nd等金属的反射膜(例如参照专利文献2)。但是,该反射膜由于是银的单膜,因此仅有关于Ag膜和基板的密合性的记载,完全没有关于Ag膜和其它层的密合性的评价。此外,揭示有在Ag膜上形成Al203膜、Zr02膜、Si02膜而成的反射镜(例如参照专利文献3)。该文献中记载了Al203膜为用于提高Ag的耐久性的保护膜,Zr02膜为用于提高反射效率的膜,Si02膜为保护膜的技术内容。此外,揭示有为了使基板和Ag膜的密合性提高而在基板和Ag膜之间形成由氧化铬形成的膜的技术方案(例如参照专利文献4)。此外,记载有在Ag膜上形成Ah03膜,并为了进一步提高耐久性而设置氧化锆、二氧化硅、氧化钛、氧化铪、氧化锡、氧化锑、氧化钩等的层的技术方案(例如参照专利文献5)。此外,揭示有为了提高耐久性而在基板和Ag膜之间设置由氧化硅形成的基底膜的技术方案(例如参照专利文献6)。但是,这些反射膜存在可见光区域的反射率低的问题。专利文献l:日本专利特开2003-4919号公报专利文献2:日本专利特开2002-226927号公报专利文献3:日本专利特开平5-127004号公报专利文献4:日本专利特开2000-81505号公报专利文献5:日本专利特开2000-241612号公报专利文献6:日本专利特开2001-74922号公报发明的揭示本发明的目的在于提供在整个可见光区域具有高反射率,耐湿性和耐盐水性等耐久性及密合性良好的层叠体。本发明具有如下所示的构成。(1)层叠体,它是在基板上依次层叠有银膜、密合改善膜、低折射率膜、高折射率膜的层叠体,其特征在于,前述低折射率膜中的至少密合改善膜侧的层通过使用氧化物耙材并采用含氮的溅射气体的高频溅射法形成,前述密合改善膜的消光系数在O.l以下且膜厚为O.54nra,前述低折射率膜的消光系数在O.Ol以下,前述高折射率膜的消光系数在0.01以下。(2)层叠体的制造方法,它是在基板上依次层叠银膜、密合改善膜、低折射率膜、高折射率膜的层叠体的制造方法,其特征在于,前述低折射率膜中的至少密合改善膜侧的层通过溅射气体中不含氧的溅射法形成,前述密合改善膜的消光系数在O.l以下且膜厚为0.54nm,前述低折射率膜的消光系数在O.01以下,前述高折射率膜的消光系数在0.01以下。另外,膜厚在本发明中是指几何学膜厚。本发明的层叠体使用银作为金属膜的材料,所以可以提高可见光区域的反射率,而且耐久性也良好,因此可用作显示器用的光学构件,也有利于显示器的亮度提高和光学设计难度的降低。此外,本发明的层叠体不需要形成用于防止氧化的多余的层,生产性良好。此外,由于具有高反射率且耐湿性等耐久性良好,因此特别是可用作反射次数多的背投电视机的光学构件。附图的简单说明图l为本发明的层叠体的截面图。符号的说明l:基板,2:基底膜,3:银膜,4:密合改善膜,5:低折射率膜,6:高折射率膜,IO:层叠体。实施发明的最佳方式本发明的层叠体中,基板的种类没有特别限定,例如可以例举l)钠钙玻璃等玻璃,2)PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯等的膜等。使用玻璃具有即使面积大也不易发生翘曲或弯曲的优点,使用膜具有可轻量化的优点。基板为玻璃的情况下,从层叠体的强度和易用性的角度来看,基板的厚度较好是0.48.0mm。基板为膜的情况下,从可轻量化的角度来看,较好是30500um。基板的形状只要是作为平面镜、凹面镜、凸面镜、梯形镜等各种反射用光学器件的基体所要求的形状即可,没有特别限定。通过溅射法形成本发明的层叠体的情况下,以溅射法形成的膜的均匀性比以蒸镀法等形成的膜好,因此能够在大型基板上形成膜。例如,即使是如基板面积为O.15ra2的具有较大面积的基板也可以进行成膜,因此作为大面积的背投电视机用的光学构件是有用的。使光有效地反射的银膜是以银为主要成分的膜,从可见光区域的反射率的角度来看,银的含量较好是在90原子%以上。通过使用银膜,可以提高可见光区域的反射率,降低反射率对入射角的依赖性。银膜可以含有铜等杂质,但其含量较好是在10原子%以下。另外,本发明中,"可见光区域"是指400700nm的波长区域。此外,银膜可以是银和其它金属的合金膜。作为其它金属,具体可例举Au。通过采用与Au的合金膜,银膜的耐久性提高,因此是理想的。从耐久性提高的角度来看,合金膜中的其它金属的含量较好是0.510原子%。此外,从可见光区域的反射率的角度来看,合金膜中的银的含量较好是在90原子%以上。银膜的膜厚较好是60200nm,特别好是80120nm。不到60nm时,可见光区域的反射率下降;超过200nm时,因表面的凹凸而产生光吸收,结果可见光区域的反射率下降,因此是不理想的。本发明的低折射率膜较好是波长550mn的折射率为1.351.75。此外,低折射率膜从反射率的角度来看必须是透明的膜,具体较好是可见光区域的消光系数(以下简称消光系数)在0.01以下,更好是O.008以下,特别好是0.005以下。具体来说,由于光学特性的变化少,低折射率膜的材料较好是氧化硅等氧化物。此外,低折射率膜为氧化硅膜时,从可以获得具有所需的折射率的角度来看,氧化硅膜的硅含量较好是相对于氧化硅膜中的所有金属元素(包括半导体元素,下同)在90质量%以上。氧化硅膜中可以包含铝等其它金属。另外,折射率是指复数折射率的实数部,消光系数是指可见光区域中的复数折射率的虚数部,都可以通过椭圆偏振光谱计(例如VASE:J.A.沃尔兰姆公司(J.A.Woollam社)制)测定。本发明的层叠体中,前述低折射率膜中的至少密合改善膜侧的层通过采用氧化物靶材的高频溅射法(以下也称为RF溅射法)形成。通过使用氧化物靶材,由于在低折射率膜形成时不需要导入氧,因此可以防止银膜的氧化。另外,日本专利特开2006-010930号(以下称为文献l)中记载了具有与本发明相似的结构的层叠体。文献1中,通过采用金属靶材的反应性溅射法形成低折射率膜。该情况下,密合改善膜也具有防氧化的功能,但已知密合改善膜的膜厚小的情况下(例如0.54nm左右的情况下),防氧化的效果不足,高反射镜的反射率降低。此外,已知膜厚大的情况下(例如超过4mn),由于密合改善膜的吸收,高反射镜的反射率降低。即,通过以采用氧化物靶材的RF溅射法形成低折射率膜,可以在不导入氧的情况下形成低折射率膜,不需要赋予密合改善膜防氧化的功能。因此,可以仅从密合性的角度来设计密合改善膜的膜厚。此外,为了防止上述反射率的低下,文献l中提出了形成防氧化层的技术方案。但是,本发明中不需要形成防氧化层这样的新的层,生产性方面良好。本发明中,在含氮气的溅射气体中形成低折射率膜中的至少密合改善膜侧的层。低折射率膜中的至少密合改善膜侧的层是指低折射率膜中靠近密合改善膜的层或层的一部分,在密合改善层上直接形成低折射率膜的情况下,是指低折射率膜中与密合改善膜相接的层或层的一部分。如果通过采用氧化物靶材的高频溅射法形成低折射率膜,虽然微少,但密合改善膜产生吸收,存在层叠体的反射率下降的倾向。另一方面,低折射率膜形成时,通过使用含少量氮的气体作为溅射气体,密合改善膜吸收的产生得到抑制,可以防止高反射镜的反射率的下降。该密合改善膜吸收的产生得到抑制的原因目前尚不十分清楚。推测是,如果通过采用氧化物靶材的RF溅射法形成低折射率膜,则密合改善膜可能发生某种膜质的变化,但通过使溅射气体中含有氮,该膜质的变化被抑制,因而密合改善膜吸收的产生得到抑制。低折射率膜的形成中,氮的添加可以对所有的层进行,也可以仅对密合改善膜侧的部分层进行。通过使用含氮的溅射气体,容易产生成膜速度的下降,所以从生产性的角度来看,较好是仅对密合改善膜侧的层进行氮的添加。对密合改善膜侧的层进行氮的添加的情况下,从密合改善膜吸收产生的抑制和生产性的角度来看,添加氮的层的膜厚较好是l5nm。从防止密合改善膜吸收的产生的角度来看,溅射气体中的氮气的含有率较好是溅射气体整体的220体积%。由于可以获得最适的反射率,低折射率膜的膜厚较好是2560nm,特别好是3550nm。此外,低折射率膜为氧化硅膜时,从可以获得具有所需的折射率的角度来看,氧化硅膜的硅含量较好是相对于氧化硅膜中的所有金属和半导体元素在90质量%以上。氧化硅膜中可以包含铝等其它金属。前述低折射率膜可以是单层或多层。由多层构成的情况下,较好是所有的层的波长550的折射率为1.351.75。低折射率膜为多层时也必须都是透明的,所有层的消光系数较好是在O.Ol以下,更好是O.008以下,特别好是O.005以下。此外,从获得最适的反射率的角度来看,多层的膜厚的总和较好是2560nm,特别好是3550mn。本发明的高折射率膜较好是波长550iM的折射率为1.82.8。此外,高折射率膜从反射率的角度来看必须是透明的膜,具体较好是消光系数在0.01以下,更好是0.008以下,特别好是0.005以下。从反射率的角度来看,高折射率膜的材料具体较好是选自氧化铌、氧化锆、氧化钽、氧化铪、氧化钛和氧化锡的1种以上。由于折射率高,吸收率低且成膜速度快,特别好是氧化铌。此外,高折射率膜的材料可以是复合氧化物。从获得最适的反射率的角度来看,高折射率膜的膜厚较好是3570腦,特别好是4565nm。高折射率膜为氧化铌膜时,从可以获得具有所需的折射率的角度来看,氧化铌膜中的铌含量较好是相对于氧化铌膜中的所有金属元素在90质量%以上。前述高折射率膜可以是单层或多层。由多层构成的情况下,较好是所有的层的波长550nm的折射率为1.82.8。高折射率膜为多层时也必须都是透明的,所有层的消光系数较好是在0.01以下,更好是O.008以下,特别好是0.005以下。此外,从获得最适的反射率的角度来看,多层的膜厚的总和较好是3570nm,特别好是4565nni。本发明中,对将低折射率膜和高折射率膜依次层叠一遍的例子进行了说明,但不局限于l遍,可以将低折射率膜和高折射率膜依次层叠多遍。通过层叠多遍,可以形成使反射率进一步提高的层叠体。另外,作为离基板最远的层,也可以形成用于使耐久性提高的层。本发明的层叠体较好是在银膜的基板侧形成基底膜。通过形成基底膜,可以提高银膜和基板的密合性,能够获得耐久性良好的层叠体。从基板和银膜的密合性的角度来看,基底膜的材料较好是选自氧化物、氮氧化物和氮化物的l种以上,具体较好是选自氧化锌、氧化锡、氧化铟、氧化铝、氧化钛、氧化铌和氧化铬的l种以上。此外,由于氧化硅和银的密合性差,因此如果是氧化硅膜和银膜不接触的结构,则可以将氧化硅膜用作基底膜。此外,基底膜的材料可以是复合氧化物。基底膜的膜厚较好是l20nm,更好是210nm,特别好是37nrn。不到lnm时,难以呈现密合性提高的效果;超过20nra时,表面的凹凸大,反射率降低。此外,前述基底膜可以是单层或多层。多层的情况下,较好是膜厚的总和在上述范围内。基底膜为氧化锌膜的情况下,氧化锌膜中的锌含量较好是相对于氧化锌膜中的所有金属元素在90质量%以上。氧化锌膜中可以包含其它金属。通过包含其它金属,可以进一步改善基板和银膜的密合性。作为其它金属,可以例举铝、镓、锡、钛、硅等,从可以改善基板和银膜的密合性的角度来看,其含量换算为氧化物计较好是210质量%。本发明的层叠体在银膜的基板相反侧设置密合改善膜。通过密合改善膜,不仅有利于层叠体的耐湿性的提高,而且还可以使低折射率膜和银膜的密合性提高。从反射率的角度来看,密合改善膜的消光系数在O.l以下,较好是0.05以下,特别好是0.02以下。密合改善膜的材料是与邻接的低折射率膜不同的材料,从低折射率膜和银膜的密合性的角度来看,较好是消光系数在O.l以下的氧化物,具体为选自氧化锌、氧化锡、氧化铟、氧化铝和氧化钛的l种以上。此外,由于作为低折射率膜的氧化硅和银的密合性差,因此如果是氧化硅膜和银膜不接触的结构,则可以将氧化硅膜用作密合改善膜。此外,密合改善膜的材料可以是复合氧化物。密合改善膜的膜厚较好是0.54nm,特别好是O.52nm。不到0.5mn时,难以呈现密合性提高的效果;超过4nm时,由于密合改善膜的吸收,层叠体的反射率降低,因此是不理想的。前述密合改善膜可以是单层或多层。多层的情况下,较好是膜厚的总和在上述范围内。密合改善膜为氧化锌膜的情况下,氧化锌膜中的锌含量较好是相对于氧化锌膜中的所有金属元素在90质量%以上。氧化锌膜中可以包含其它金属。通过包含其它金属,可以进一步改善低折射率膜和银膜的密合性。作为其它金属,具体可以例举选自镓、锡、硅和钛的l种以上,从缓解应力的角度来看,其它金属的总含量换算为氧化物计较好是210质量%。另外,作为其它金属,铝在可见光区域存在吸收,是不理想的。密合改善膜为包含选自镓、锡和钛的1种以上的氧化锌膜(以下称为GSTZ0膜)的情况下,还可以包含硅。通过使其包含硅,膜变得不易被还原,可以形成具有稳定的光学特性的膜。GSTZO膜中的硅含量较好是相对于GSTZO膜中的所有金属元素为O.051质量%。密合改善膜为氧化铟膜的情况下,还可以包含其它金属。从密合性的角度来看,前述其它金属较好是锌。包含锌的氧化铟膜具有呈现非晶态结构,容易在整面形成均质的膜的特征。因此,推测使用含锌的氧化铟膜作为密合改善膜的情况下,即使膜厚较小也可在银膜和低折射率膜之间形成均质的膜,因此密合性变得更高。该情况下,从反射率的角度来看,密合改善膜的膜厚较好是0.54nm。从可以使密合性和反射率良好的角度来看,含锌的氧化铟膜中的锌含量较好是相对于含锌的氧化铟膜中的所有金属元素为515质量%。如前所述,本发明的层叠体在基板的一面形成包括银膜、密合改善膜、低折射率膜、高折射率膜的结构的多层膜,但也可以将该多层膜设于基板的两面。此外,在两面所具有的多层膜的结构可以相同或不同。本发明的层叠体中,层叠体对于向与空气接触的层的膜面的入射光的反射率(以下称为膜面反射率)的整个可见光区域中的最低值在入射角为075度的范围内较好是在93%以上,特别好是94%以上。尤其,入射角为5度时,较好是在93%以上,特别好是94%以上。此外,可见光区域的膜面反射率的平均值在入射角为075度的范围内较好是在97.5%以上,特别好是98%以上。尤其,入射角为5度时,较好是在97.5%以上,特别好是98%以上。本发明的层叠体的膜面反射率达到如上所述的高值,因此在投影电视机等电子设备中即使不断进行反射,也可以在不使亮度下降的情况下显示出图像。另外,入射角是指相对于与膜面垂直的直线的角度,可见光区域的膜面反射率的平均值是指将波长400700nm的范围内每隔5nra测得的膜面反射率算术平均而得的值。此外,本发明的层叠体还具有入射角依赖性小(反射率不易随光的入射角而变化)的优点。本发明的层叠体可以使用金属靶材或金属氧化物靶材通过溅射法形成。层叠体具有自基板依次为基底膜、银膜、密合改善膜、低折射率膜、高折射率膜的结构时的层叠体的制造方法的说明如下。首先,在基板上l)使用金属氧化物靶材通过溅射法形成基底膜,2)在该基底膜上使用银或银合金的靶材通过溅射法形成银膜,3)在该银膜上使用金属氧化物靶材通过溅射法形成密合改善膜,4)在该密合改善膜上使用氧化物靶材通过高频溅射法形成低折射率膜,5)在该低折射率膜上使用金属氧化物靶材或金属氧化物的氧缺失靶材通过反应性溅射法形成高折射率膜。3)的形成密合改善膜的情况下,为了防止银的氧化,较好是在不存在氧等氧化性气体的气氛下形成密合改善膜。形成密合改善膜时,溅射气体中的氧化性气体的含量较好是在10体积%以下。此外,4)的形成低折射率膜的情况下,溅射气体中包含氮气。溅射气体中的氮含量较好是220体积%。低折射率膜的形成中,氮的添加可以对所有的层进行,也可以仅对密合改善膜侧的部分层进行。如图1所示,本发明的层叠体10具有自基板1依次为基底膜2、银膜3、密合改善膜4、低折射率膜5、高折射率膜6的结构。作为溅射法,可以使用高频(RF)或直流(DC)溅射法。DC溅射法包括脉冲DC溅射法。脉冲DC溅射法在防止异常放电方面是有效的。此外,与蒸镀法相比,溅射法可以在大面积的基板上成膜,而且膜厚的膜面分布的偏差小,因此具有即使反复进行反射面内的光度分布的变化少的优点。本发明的层叠体具有非常高的反射率,作为平板显示器、投影电视机、移动电话等中所用的显示屏等的光源的反射构件等光学构件是有效的。实施例以下,示例实施例,但并不局限于此。将厚l.lmm的钠钙玻璃基板洗净后,将玻璃基板设置于分批式的溅射装置中,将作为靶材的添加了镓的氧化锌靶材(氧化镓的含有率5.7质量%,氧化锌的含有率94.3质量%)、添加了Au的银合金靶材(Au含有率l原子X,银的含有率99原子%)、二氧化硅靶材(Si02含有率99.9原子X)、氧缺失型氧化铌靶材(Nb205-x(X^l))分别设置于基板的相对位置,将真空槽内排气至8X10—4Pa。接着,通过依次形成下述的A)E)的膜,从而获得层叠体。A)(基底膜(氧化锌膜)的形成)使用添加了镓的氧化锌靶材,通过RF溅射法,在氩气气氛下,以投入功率密度1.6W/cm2、溅射压力0.3Pa的条件,在玻璃基板上以6nm的膜厚形成掺镓氧化锌膜。基板未进行加热。掺镓氧化锌膜的组成与靶材相同。另外,对于膜厚,在另外准备的玻璃基板上以与例l同样的条件(仅将成膜时间设为10倍)形成基底膜,用探针轮廓仪DEKTAK3-ST(维易科公司(Veeco社)制)测定其膜厚,由该测定值算出基底膜的膜厚。以下的膜厚也通过同样的方法进行测定。B)(银合金膜的形成)排出残存气体后,使用添加了Au的银合金靶材,通过DC溅射法,在氩气气氛下,以投入功率密度1.4W/cm2、溅射压力O.3Pa的条件,在基底膜上以100nm的膜厚形成银合金膜。基板未进行加热。银合金膜的组成与靶材相同。C)(密合改善膜(氧化锌膜)的形成)排出残存气体后,使用添加了镓的氧化锌靶材,通过RF溅射法,在氩气气氛下,以投入功率密度0.5W/cm2、溅射压力0.3Pa的条件,在银合金膜上以2nra的膜厚形成掺镓氧化锌膜(波长550nm的折射率1.99,消光系数0.017)。基板未进行加热。掺镓氧化锌膜的组成与靶材相同。D)(低折射率膜(氧化硅膜)的形成)排出残存气体后,使用二氧化硅靶材,通过RF溅射法,使用表l所示的体积比例的Ar和氮的混合气体(不含氧),以表l所示的投入功率密度、溅射压力0.3Pa的条件,在密合改善膜上以3nm的膜厚形成作为低折射率膜的初始层的氧化硅膜。基板未进行加热。接着,排出残存气体后,使用二氧化硅靶材,通过RF溅射法,在氩气(不含氧)气氛下,以投入功率密度2.4W/cm2、溅射压力0.3Pa的条件,以41nm的膜厚形成氧化硅膜(波长550mn的折射率1.47,消光系数O)。基板未进行加热。E)(高折射率膜(氧化铌膜)的形成)排出残存气体后,使用氧化铌靶材,通过DC溅射法,在Ar和氧的混合气体(溅射气体中的氧气的含有率10体积%)气氛下,以投入功率密度3.3W/cm2、溅射压力0.3Pa的条件,在低折射率膜上以57mn的膜厚形成氧化铌膜(波长550nm的折射率2.31,消光系数O)。基板未进行加热。对所形成的层叠体的耐久性和反射率以(1)(4)的方法进行评价,其结果示于表2。(1)高温高湿试验将形成的层叠体切出边长50mm的正方形,作为样品。将样品在温度8(TC、相对湿度95%的气氛下放置24小时,确认放置后的膜剥离和腐蚀的有无。表2中的O表示既没有膜的剥离,也未确认到腐蚀的检出,X表示膜上确认到剥离或腐蚀的检出。实际使用上,较好是〇。(2)高温试验将形成的层叠体切出边长50mm的正方形,作为样品。将样品在温度200'C的气氛下放置48小时,确认放置后的膜剥离和腐蚀的有无。表2中的0表示既没有膜的剥离,也未确认到腐蚀的检出,X表示膜上确认到剥离或腐蚀的检出。实际使用上,较好是〇。(3)密合性(A)在形成的层叠体的膜面用手牢固地粘贴赛璐玢带CT-18(日绊株式会社(二千/、'V社)制),确认猛力地剥后的膜剥离的有无。O:没有膜的剥离。X:确认到膜的剥离。实际使用上,较好是〇。(4)膜面反射率以5度的入射角,用分光光度计U-4000(株式会社日立制作所(日立製作所)制)测定形成的层叠体的膜面反射率(银膜的从与基板相反的方向观察时的反射率),算出整个可见光区域的最低值和平均值。另外,入射角是指相对于与膜面垂直的直线的角度。将反射率的最低值在93%以上且反射率的平均值在97.5%以上的情况记作〇,将反射率的最低值不到93%或反射率的平均值不到97.5X的情况记作X。实际使用上,较好是〇。(5)密合性(B)按照JIS-K5600-5-6(1999年)中所定义的划格法(夕口7力、_y卜法)进行测定。在膜面形成100个边长为lmm的方格,在方格上附着赛璐玢带CT-18(日绊株式会社(二于AV社)制),确认猛力地剥后的膜剥离的有无。O:没有膜的剥离。A:确认到膜的剥离,但实际使用上没有问题。X:确认到膜的剥离。实际使用上,较好是O和A,更好是〇。(例5)(比较例)例1中,除了作为低折射率膜的初始层,使用二氧化硅靶材,通过RF溅射法,在氩气气氛(即不含氮的气氛)下,以投入功率密度2.4W/cm2、溅射压力0.3Pa的条件,以3nm的膜厚形成氧化硅膜以外,通过与例l同样的方法和条件形成层叠体。对于该层叠体通过与例l同样的方法进行评价,其结果示于表2。(例6)(比较例)例2中,除了未形成密合改善膜以外,通过与例2同样的方法和条件形成层叠体。对于该层叠体通过与例l同样的方法进行评价,其结果示于表2。(例7)(比较例)例2中,除了将密合改善膜的膜厚设为lmn以外,通过与例2同样的方法和条件形成层叠体。对于该层叠体通过与例l同样的方法进行评价,其结果示于表2。(例8)(比较例)例2中,除了将密合改善膜的膜厚设为5mn以外,通过与例2同样的方法和条件形成层叠体。对于该层叠体通过与例l同样的方法进行评价,其结果示于表2。(例9U)(比较例)将厚l.lmm的钠钙玻璃基板洗净后,将玻璃基板设置于分批式的溅射装置中,将作为耙材的添加了镓的氧化锌靶材(氧化镓的含有率5.7质量%,氧化锌的含有率94.3质量%)、添加了Au的银合金靶材(Au含有率l原子X,银的含有率99原子%)、金属硅靶材(Si含有率99.9原子X)、氧缺失型氧化铌靶材(Nb205-x(Xil))分别设置于基板的相对位置,将真空槽内排气至8X10—4Pa。接着,通过依次形成下述的A)E)的膜,从而获得层叠体。A)(基底膜(氧化锌膜)的形成)使用添加了镓的氧化锌靶材,通过RF溅射法,在氩气气氛下,以投入功率密度1.6W/cm2、溅射压力O.3Pa的条件,在玻璃基板上以6nra的膜厚形成掺镓氧化锌膜。基板未进行加热。掺镓氧化锌膜的组成与耙材相同。B)(银合金膜的形成)排出残存气体后,使用添加了Au的银合金靶材,通过DC溅射法,在氩气气氛下,以投入功率密度1.4W/cra2、溅射压力O.3Pa的条件,在基底膜上以100nm的膜厚形成银合金膜。基板未进行加热。银合金膜的组成与靶材相同。C)(密合改善膜(氧化锌膜)的形成)排出残存气体后,使用添加了镓的氧化锌靶材,通过RF溅射法,在氩气气氛下,以投入功率密度0.5W/cm2、溅射压力0.3Pa的条件,在银合金膜上以表l所示的膜厚形成掺镓氧化锌膜(波长550nm的折射率1.99,消光系数0.017)(例9无密合改善膜)。基板未进行加热。掺镓氧化锌膜的组成与靶材相同。D)(低折射率膜(氧化硅膜)的形成)排出残存气体后,使用金属硅靶材,通过脉冲DC溅射法,在Ar和氧的混合气体(溅射气体中的氧气的含有率34体积%)气氛下,以投入功率密度2.4W/cra2、溅射压力O.3Pa的条件,以42mn的膜厚形成氧化硅膜(波长550nm的折射率1.46,消光系数O)。基板未进行加热。E)(高折射率膜(氧化铌膜)的形成)排出残存气体后,使用氧化铌靶材,通过DC溅射法,在Ar和氧的混合气体(溅射气体中的氧气的含有率10体积%)气氛下,以投入功率密度3.3W/cm2、溅射压力0.3Pa的条件,在低折射率膜上以57nm的膜厚形成氧化铌膜(波长550mn的折射率2.31,消光系数O)。基板未进行加热。对于该层叠体通过与例l同样的方法进行评价,其结果示于表2。另外,例9由于银合金膜的氧化而形成透明的膜。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>相对地,例5中低折射率膜的初始层形成时使用不含氮的溅射气体,因此产生密合改善膜的吸收,膜面反射率劣化,是不理想的。例6的层叠体未形成密合改善膜,因此密合性和耐湿性等耐久性差,是不理想的。此外,例8的层叠体中,虽然因密合改善膜的膜厚大至5nm而密合性的性能充分,但密合改善膜的吸收大,膜面反射率劣化,是不理想的。例9的层叠体由于在低折射率膜形成时导入氧,因此银合金膜氧化而变成透明的膜,膜面反射率大幅劣化,是不理想的。例10和例11的层叠体中,虽然因形成有密合改善膜而一定程度上抑制了银合金膜的氧化,未变成透明的膜,但由于在低折射率膜形成时导入氧,膜面反射率劣化。(例1214)将厚l.lmm的钠钙玻璃基板洗净后,将玻璃基板设置于分批式的溅射装置中,将作为靶材的添加了锌的氧化铟靶材(氧化锌的含有率10.7质量%,氧化铟的含有率89.3质量%)、添加了Au的银合金靶材(Au含有率l原子X,银的含有率99原子%)、二氧化硅靶材(Si02含有率99.9原子X)、氧缺失型氧化铌靶材(Nb205—x(X二0l))分别设置于基板的相对位置,将真空槽内排气至8X10—4Pa。接着,通过依次形成下述的A)E)的膜,从而获得层叠体。A)(基底膜(掺锌氧化铟膜)的形成)使用添加了锌的氧化铟靶材,通过RF溅射法,在氩气气氛下,以投入功率密度l,6W/cm2、溅射压力0.3Pa的条件,在玻璃基板上以6nm的膜厚形成掺锌氧化铟膜。基板未进行加热。掺锌氧化铟膜的组成与靶材相同。B)(银合金膜的形成)排出残存气体后,使用添加了Au的银合金靶材,通过DC溅射法,在氩气气氛下,以投入功率密度1.4W/cm2、溅射压力O.3Pa的条件,在基底膜上以100nm的膜厚形成银合金膜。基板未进行加热。银合金膜的组成与靶材相同。C)(密合改善膜(掺锌氧化铟膜)的形成)排出残存气体后,使用添加了锌的氧化铟靶材,通过RF溅射法,在氩气气氛下,以投入功率密度0.5W/cm2、溅射压力0.3Pa的条件,在银合金膜上以表3所示的膜厚形成掺锌氧化铟膜(波长550nm的折射率1.99,消光系数0.015)。基板未进行加热。掺锌氧化铟膜的组成与耙材相同。D)(低折射率膜(氧化硅膜)的形成)排出残存气体后,使用二氧化硅靶材,通过RF溅射法,在Ar和氮的混合气体(溅射气体中的氮气的含有率9体积%),以投入功率密度2.4W/cm2、溅射压力O.3Pa的条件,在密合改善膜上以3nm的膜厚形成作为低折射率膜的初始层的氧化硅膜。基板未进行加热。接着,排出残存气体后,使用二氧化硅靶材,通过RF溅射法,在氩气(不含氧)气氛下,以投入功率密度2.4W/cm2、溅射压力0.3Pa的条件,以41nm的膜厚形成氧化硅膜(波长550nm的折射率1.47,消光系数O)。基板未进行加热。E)(高折射率膜(氧化铌膜)的形成)排出残存气体后,使用氧化铌靶材,通过DC溅射法,在Ar和氧的混合气体(溅射气体中的氧气的含有率10体积%)气氛下,以投入功率密度3.3W/cm2、溅射压力0.3Pa的条件,在低折射率膜上以57nm的膜厚形成氧化铌膜(波长550nm的折射率2.31,消光系数O)。基板未进行加热。对于该层叠体通过与例l同样的方法进行评价,其结果示于表4。(例15)(比较例)例12中,除了将密合改善膜的膜厚设为5nm以外,通过与例12同样的方法和条件形成层叠体。对于该层叠体通过与例l同样的方法进行评价,其结果示于表4。(例16)(比较例)例13中,除了作为低折射率膜的初始层,使用二氧化硅靶材,通过RF溅射法,在氩气气氛(即不含氮的气氛)下,以投入功率密度2.4W/cm2、溅射压力0.3Pa的条件,以3nm的膜厚形成氧化硅膜以外,通过与例13同样的方法和条件形成层叠体。对于该层叠体通过与例l同样的方法进行评价,其结果示于表4。[表3]<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>例1214的层叠体中,密合改善膜的膜厚小且低折射率膜的初始层形成时使用含氮气的溅射气体,因此密合改善膜的吸收小,膜面反射率良好。此外,通过形成密合改善膜,耐湿性、耐热性等耐久性良好。另外,由于密合改善膜使用掺锌氧化铟膜,因此密合性特别好。相对地,例15的层叠体中,由于密合改善膜的膜厚大至5nm,密合改善膜的吸收大,膜面反射率劣化,是不理想的。此外,例16中低折射率膜的初始层形成时使用不含氮的溅射气体,因此产生密合改善膜的吸收,膜面反射率劣化,是不理想的。产业上利用的可能性本发明的层叠体作为投影电视机和移动电话等小型的液晶显视器用背光源模块中所用的层叠体是有用的。另外,在这里引用2005年7月29日提出申请的日本专利申请2005-220927号和2006年4月27日提出申请的日本专利申请2006-123827号的说明书、权利要求书、附图和摘要的所有内容作为本发明说明书的揭示。权利要求1.层叠体,它是在基板上依次层叠有银膜、密合改善膜、低折射率膜、高折射率膜的层叠体,其特征在于,前述低折射率膜中的至少密合改善膜侧的层通过采用含氮的溅射气体的溅射法形成,前述密合改善膜的消光系数在0.1以下且膜厚为0.5~4nm,前述低折射率膜的消光系数在0.01以下,前述高折射率膜的消光系数在0.01以下。2.如权利要求l所述的层叠体,其特征在于,前述低折射率膜中的至少密合改善膜侧的层的膜厚为l5mn。3.如权利要求1或2所述的层叠体,其特征在于,前述溅射气体中的氮含有率相对于溅射气体整体为520体积%。4.如权利要求13中的任一项所述的层叠体,其特征在于,前述银膜为银和金的合金膜。5.如权利要求4所述的层叠体,其特征在于,前述银膜中的金含有率为0.510原子%。6.如权利要求15中的任一项所述的层叠体,其特征在于,前述低折射率膜的材料的主要成分为氧化硅。7.如权利要求16中的任一项所述的层叠体,其特征在于,前述高折射率膜的材料为选自氧化铌、氧化锆、氧化钜、氧化铪、氧化钛和氧化锡的l种以上。8.如权利要求16中的任一项所述的层叠体,其特征在于,前述高折射率膜的材料为氧化铌。9.如权利要求18中的任一项所述的层叠体,其特征在于,前述密合改善膜的材料为选自氧化锌、氧化锡、氧化铟、氧化铝和氧化钛的l种以上。10.如权利要求9所述的层叠体,其特征在于,前述密合改善膜为氧化锌膜,前述氧化锌膜含有其它金属,且前述其它金属为选自镓、锡、硅和钛的l种以上。11.如权利要求10所述的层叠体,其特征在于,前述其它金属的含量相对于氧化锌膜中的所有金属元素换算成氧化物计共为210质量%。12.如权利要求9所述的层叠体,其特征在于,前述密合改善膜为氧化铟膜,前述氧化铟膜含有锌。13.如权利要求12所述的层叠体,其特征在于,前述锌的含量相对于密合改善膜中的所有金属元素为515质量。Z。14.如权利要求113中的任一项所述的层叠体,其特征在于,在前述银膜的基板侧形成有基底膜,前述基底膜的几何学膜厚为l20nm,前述基底膜的材料为选自氧化锌、氧化锡、氧化铟、氧化铝、氧化钛、氧化铌和氧化铬的l种以上。15.如权利要求114中的任一项所述的层叠体,其特征在于,前述银膜、前述密合改善膜、前述高折射率膜和前述基底膜通过溅射法形成。16.如权利要求115中的任一项所述的层叠体,其特征在于,前述银膜的膜厚为60200mn,前述低折射率膜的膜厚为2560mn,前述高折射率膜的膜厚为3570nra。17.显示器,其特征在于,权利要求116中的任一项所述的层叠体被用作显示器的光源的反射构件。18.层叠体的制造方法,它是在基板上依次层叠银膜、密合改善膜、低折射率膜、高折射率膜的层叠体的制造方法,其特征在于,前述低折射率膜中的至少密合改善膜侧的层通过采用含氮的溅射气体的溅射法形成;所述层叠体被形成为,前述密合改善膜的消光系数在O.l以下且膜厚为0.54nm,前述低折射率膜的消光系数在0.01以下,前述高折射率膜的消光系数在0.01以下。全文摘要本发明提供在整个可见光区域具有高反射率,耐湿性和耐盐水性等耐久性良好的层叠体。所述层叠体是在基板上依次层叠有银膜、密合改善膜、低折射率膜、高折射率膜的层叠体,其特征在于,前述低折射率膜中的至少密合改善膜侧的层通过使用氧化物靶材并采用含氮的溅射气体的高频溅射法形成,前述密合改善膜的消光系数在0.1以下且膜厚为0.5~4nm,前述低折射率膜的消光系数在0.01以下,前述高折射率膜的消光系数在0.01以下。文档编号G02B5/08GK101233434SQ20068002772公开日2008年7月30日申请日期2006年7月4日优先权日2005年7月29日发明者蛭间武彦,进奈绪子申请人:旭硝子株式会社
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