一种高耐久性银镜子的制造方法技术

一种高耐久性银镜子，借由在基材上依序形成有作为第一层的氧化膜、作为第二层的自具有面心立方体晶体结构的金属中所选出的金属的膜、作为第三层的银膜、作为第四层的厚度在3～12nm的ITO膜及作为第五层的保护膜，而能得到高耐久性银镜子。借由形成有自氟化镁(MgF2)/二氧化硅(SiO2)所构成的耐磨耗膜能使高耐久性银镜子具有优良耐磨耗性。作为基材能使用玻璃基材或硅等的半导体基材。借由在基材上形成有自氧化硅(SiO)/二氧化硅(SiO2)的二层所构成的基础层，而得到使用COP等的树脂基材的高耐久性银镜子。借由于400～500℃的温度范围内进行30～90分钟之间的热处理，而能赋予优良耐热性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请的专利技术是关于一种具有耐久性的银(Ag)镜子，不仅可用在照相机、复印机、投影仪等的光学制品的反射光学机构中，也可用于具有聚光型太阳能电池聚光镜和汽车的抬头显示器(HUD)等车辆用的反射光学机构装置中，特别是相关于兼具有高反射率及能够承受严苛使用环境的优良耐久性的高耐久性银镜子。
技术介绍
作为反射率高的反射镜，一般为在可见光的宽广区域展现出高反射率的铝(Al)镜。铝镜在玻璃或树脂的基板上镀上铝膜，在可见光线区域下的平均反射率为90％左右。在想要进一步提高反射率的状况下，于铝膜之上形成提高反射率的干涉膜，也就是增反射膜。设置有增反射膜的铝镜的平均反射率达95％左右。再者，这里使用的平均反射率是指在可见光的420～680nm的波长中反射率的单纯平均反射率。以下亦使用于相同含义。银镜子则是形成银膜来取代上述习知的铝膜的镜子，与铝镜子相比，在可见光的宽广区域具有更高的反射率，其平均反射率达到93％左右。并且，在银膜之上形成有增反射膜的状况下，其平均反射率能提升至97％以上。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本特开2000-241612号公报。[专利文献2]日本特开2003-4919号公报[专利文献3]日本特许4307921号公报[专利文献4]日本特开2007-147667号公报[专利文献5]日本特开2010-19875号公报[专利文献6]日本特开2012-47856号公报[非专利文献][非专利文献1]「影响银薄膜的耐腐蚀性的合金组件添加效果」神户制钢技术报告VOL.52,No.2,Sept.2002[非专利文献2]「对应亚洲环境之混合气体腐蚀检验方法的开发」，SONY，第七次电子组件的可靠性研讨会，7S-8,November.1997
技术实现思路
在具有投影仪等反射光学机构的装置中，为了改变光路使用大量的反射镜。并且在不断重复反射的反射光学机构中，到达最终目的的光学组件的光量，将因反射镜的反射率与反射次数，而呈指数函数的降低。因此，在反射光学机构中有须要使用大量的反射镜的状况下，为了保持反射镜的反射率在一个高反射率，如何增大光量来确保亮度，成为一个非常重要的课题。作为高反射率镜最普及的是增反射铝镜，即使是透过作为保护膜亦能发挥功能的增反射膜来提高反射率的状况下，平均反射率至多只有达到95％左右，对于在要求更高反射率的用途上则会有无法对应的问题。除了具有高反射率之外高耐久性也很重要。这些反射镜会要不断地接收强光，并因光吸收而被暴露在高温下。因而会被要求即使在接收光或热的状况下，也要在长时间内维持高反射率。并且，在近年逐渐普及的聚光型太阳能电池中，用在聚集太阳光的光电变换组件的光学机构中的凸面镜，或是用在汽车的抬头显示器等的车辆用途的凸面镜，由于需要长时间被曝晒于屋外或与屋外同等的环境下，与习知的投射式投影仪用途相比较，更要求其具有：长时间的耐久性、对于一般市区所产生的腐蚀性气体的耐久性、对于海岸附近使用下遭受盐害耐久性。另一方面，上述的银镜子在可见光的宽广区域具有比铝镜子更高的反射率，于设置有作为保护层亦发挥功能的增反射层的状况下，平均反射率达到97％以上。然而与铝膜相比，由于银膜的耐久性低且容易腐蚀，因此在要求高耐久性的用途上会有不适用的问题。银膜的耐久性低是由于当基板之间的接着力不足时，膜被剥离或是损伤的缘故。另外，亦得知在承受热或紫外线的状况下，银原子容易移动进而凝结形成大颗粒，因此膜变得不均匀，而使反射率降低。其恶化的程度在长时间被曝晒于高温或紫外线的状况下尤为显著。比如聚光型太阳能电池聚光镜即是被曝晒于此种环境下。对一般金属上的盐害或腐蚀，基本上可被解释为是电解质或反应性气体所引起的金属离子化与化学反应(如氧化等)所导致的。因此关于银镜子亦同，使电解质无法到达金属，并使其不被曝晒在腐蚀性氛围中为重要。为此，对于金属膜的强大的保护膜的存在非常重要，然而在习知的银镜子的结构中其保护功能被认为是不够齐全的。可想到在环境中存在有亚硫酸气体、硫化氢气体及氯气之类的腐蚀性气体的状况下，此些腐蚀性气体穿过保护膜，与银原子相结合，成为硫化银(AgS)或氯化银(AgCl)而黑化，因而导致反射受损。在此温度以及环境因素的影响下，即使银镜子在制作后当下达到97％左右的高平均反射率，但在经过种种的耐久性检验之后，也就是长时间的使用之后反射率就会下降，因而无法维持初期性能的状况居多。此种温度以及环境因素绝非奇特的现象，像是设置于海岸地区的聚光型太阳能电池或是行走在一般市区的汽车便是这样被不断曝晒之物。为了解决此种问题，于是便有了使银镜子高耐久性化的技术的提案。例如在非专利文献1中便揭示有借由将银合金化来提升耐久性的方法。然而，同时也记述着因银的合金化而容易使反射率降低的内容。在专利文献1中，为了提高形成于树脂基板上的银膜的接着性，揭示有下列技术，首先形成自氧化硅膜(SiO膜)所构成的基础层，接着借由在氧化硅膜与银膜之间将金属膜(例如铜膜)作为中间层而介入其中，而使树脂基板之间的接着力提升，进而得到耐湿性或耐久性优良的银镜子。但是专利文献1的内容是为了改善树脂基板与银膜的接着性，作为银膜的表面侧的保护膜，增反射膜仅兼作为保护膜而已，对于来自银膜的表面侧的水分、电解质以及腐蚀性气体的耐久性等则没有任何的提及，例如是否有满足太阳能电池用或是汽车用之严格要求的规格也是没有任何的记载。至于专利文献2为了提升基板与银膜之间的接着力，形成有自氧化铝膜(Al2O3膜)所构成的基础层。并且也揭示有在银膜之上也形成有氧化铝膜与氧化钛膜(TiO2膜)进而改善耐腐蚀性。然而，专利文献2的目的是以少层数来改善接着性与耐久性，虽有改善胶带剥离性的记述，对于来自银膜的表面侧的水分、电解质以及腐蚀性气体的耐久性等则依然没有任何的提及，对于是否有满足太阳能电池用或是汽车用之严格要求的规格也是没有任何的记载。专利文献3则是记载着在树脂基板上形成有反射膜的反射镜中，树脂基板与反射膜之间形成有自氧化铝膜所构成的基础膜，并且在反射膜之上形成具有含氟硅化合物的拨水膜，借由防止从树脂基板侧以及膜表面侧的水分或电解质的侵入来防止反射膜的腐蚀，而能很好地兼顾确保优良的反射特性与耐久性。然而专利文献3所揭示的技术虽记载着97％以上的反射率与耐久性同时存在，但从银膜上并没有形成对银膜的酸化或腐蚀的保护膜来看，其耐久性是否有满足太阳能电池用的高温检验或汽车用中对于电解质或腐蚀性气体的要求仍然是未知数。专利文献4则是使用记载于专利文献2的氧化铝(Al2O3)基础层，其上则是使用作为记载于专利文献1的中间层镍铬合金膜(Ni-Cr合金膜)，为了防止腐蚀则在银膜之上形成有自氧化铝膜与二氧化硅膜(SiO2膜)所构成的上缓冲层，并且为了提高反射率形成有自氧化钛膜所构成的增反射膜。然而，专利文献4当中所揭示的技术虽记载着经过热循环检验、高温高湿检验、高温暴露检验以及盐水喷雾试验之后，依旧保持着99％以上的高反射率，但从在银膜上并没有形成对于银膜的热、氧化以及腐蚀的保护膜(防止氧化膜)来看，其耐久性是否有满足太阳能电池用的高温检验或汽车用中对于电解质或腐蚀性气体的要求然是未知数。专利文献5则是在基板上依照基础层、银层、复数个层所构成的保护层的顺序层迭所形成的反射膜中，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高耐久性银镜子，其特征在于，在基材上依序形成有作为第一层的氧化膜、作为第二层的自具有面心立方体晶体结构的金属中所选出的金属的膜、作为第三层的银膜、作为第四层的厚度在3～12nm的ITO膜及作为第五层的保护膜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.17 JP 2014-1239901.一种高耐久性银镜子，其特征在于，在基材上依序形成有作为第一层的氧化膜、作为第二层的自具有面心立方体晶体结构的金属中所选出的金属的膜、作为第三层的银膜、作为第四层的厚度在3～12nm的ITO膜及作为第五层的保护膜。2.如权利要求1所述的高耐久性银镜子，其中，在该第五层的保护膜之上，形成有作为耐磨耗膜的氧化硅膜或是氟化镁膜或是此二层的膜。3.如权利要求1或2所述的高耐久性银镜子，其中，在形成该第五层的保护膜后，或是在该保护膜之上形成该耐磨耗膜后，进行在400～500℃的温度范围内30～90分钟之间的热处理。4.如权利要求1或2所述的高耐久性银镜子，其中，该基材为玻璃基材。5.如权利要求1或2所述的高耐久性银镜子，其中，该基材为半导体基材。6.如权利要求1或2所述之高耐久性银镜子，其中该基材为树脂基材，在形成该第一层的氧化膜前，形成有自...

【专利技术属性】
技术研发人员：近江健一，广川智也，
申请(专利权)人：冈本硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP