JPH1073705A

JPH1073705A - 反射鏡

Info

Publication number: JPH1073705A
Application number: JP8229151A
Authority: JP
Inventors: Seiji Toyoda; 誠司豊田; Toshiyuki Nagase; 敏之長瀬; Yoshio Kuromitsu; 祥郎黒光; Kunio Sugamura; 邦夫菅村
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1996-08-30
Filing date: 1996-08-30
Publication date: 1998-03-17

Abstract

(57)【要約】【課題】高い反射率特性と高い耐熱性を有し、放熱性に
優れた安価な反射鏡。【解決手段】基体１１の一方の表面に薄膜１３又は積層
体を形成することにより薄膜１３又は積層体表面に反射
面が形成される。基体１１が金属材料からなるベース１
１ａとベース１１ａに直接又はろう材を介して積層接着
されたＡｌＮ層１１ｂとを備え、ＡｌＮ層１１ｂ上にガ
ラス層１２が形成され、ガラス層１２上に薄膜１３又は
積層体が形成される。薄膜１３はＡｕ薄膜、Ａｇ薄膜又
はＡｌ薄膜が好ましく、高屈折率層と低屈折率層とが交
互に複数回積層して形成された積層体でもよい。ガラス
層１２は０．１μｍ〜１００μｍの厚さに形成されるこ
とが好ましく、ベース１１ａはＷ、Ａｌ又はＣｕ或いは
その合金であることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は各種光線の反射に適
する反射鏡に関する。更に詳しくは赤外線又はレーザ光
線等のエネルギ光線を反射するのに適した反射鏡に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、太陽エネルギ吸収装置に用いられ
る反射鏡として、アルミニウム、鋼板、ステンレスなど
の金属、合金又はプラスチックなどの適宜な材料で形成
された基板上にアルミニウム、銀などからなる金属反射
膜が被着され、この金属反射膜の表面にＳｉＯ₂のよう
なガラス質膜からなる透明性無機質保護膜が形成された
反射鏡が開示されている（特開昭５７−４００３）。ま
た、赤外線の反射鏡としては、Ａｌの押出し加工により
基体が形成され、この基体の一方の表面にめっき層が形
成された反射鏡が知られている。この反射鏡では、基体
の表面をバフ研磨した後に、この表面にＮｉめっき層が
形成され、更にこのＮｉめっき層表面にＡｕめっき層が
形成される。上述したこれらの反射鏡によれば、紫外域
から可視域及び赤外域まで広い範囲で高い反射率を有
し、反射膜が透明性無機質保護膜で保護されれば、反射
面が平滑で汚損しにくく、反射率が低下することがな
い。またこの保護膜により耐酸性、耐アルカリ性、耐塩
性に優れ、長期にわたり、反射特性を維持できる。

【０００３】一方、レーザ光線のような高エネルギ光線
を反射する反射鏡として、アルミニウム、石英ガラスな
どの金属又は合金などの適宜な材料で形成された基板上
に誘電体を多層に形成したものが知られている。基板表
面は鏡面研磨され、誘電体は基板上に蒸着法、スパッタ
リング法等の手段により形成される。このような高屈折
率層と低屈折率層とを交互に複数回積層して形成された
積層体を基板上に形成することにより境界面を複数設け
ることができ、境界面における光線の反射を増加させて
反射効率を高めることができる。

【０００４】しかし、アルミニウム等の金属材料では酸
化反応を起こす性質を有しているために、エネルギ光線
用に使用した場合にはこの光線を反射することに起因す
る温度上昇により酸化反応が促進され、基板が金属の場
合には金属粒子が粒成長を起こし、また基板がプラスチ
ックの場合には熱変形を生じ、各種メッキ層又は積層体
が剥離して反射率を低下させる不具合があった。このよ
うな場合、加工性がよく、耐酸化性に優れる石英ガラス
を基体として使用することが考えられるが、石英ガラス
自体の熱伝導率が低いため、同様に、エネルギ光線を反
射することに起因する温度上昇により各種メッキ層又は
積層体が剥離又は基板の熱変形に起因して反射率を低下
させる不具合がある。これらの点を解消するために比較
的熱伝導性の高いＳｉ又はＳｉＣ等のセラミックスを基
板に用いた反射鏡が知られている。このような基板を用
いることにより耐酸化性が高く、耐熱性の良好な反射鏡
を製作することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、Ｓｉは熱伝導
性に優れるが機械的強度がアルミニウム又は石英ガラス
より弱く、その表面を鏡面研磨する際の取扱い及び誘電
体層の形成の際の取扱いに困難を生じ、機械的強度が要
求される箇所への使用ができない不具合がある。また、
ＳｉＣはＳｉに比較して機械的強度が優れ、Ｓｉにおけ
る不具合は生じないが、機械的強度の上昇から鏡面研磨
する際の加工性に劣る問題点がある。即ち、鏡面研磨加
工の困難性からＳｉ等を加工する通常の加工時間に比較
して過剰な時間を必要とし、また燒結体であることに起
因して研磨加工における粒子の脱粒を起こし、高精度の
平面度に仕上げることが困難である問題点があった。更
に、これらのセラミックスは高価であり製品自体の単価
が押し上げられる不具合もある。本発明の目的は、高い
反射率特性と高い耐熱性を有し、放熱性に優れた安価な
反射鏡を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
図１及び図２に示すように、基体１１の一方の表面に薄
膜１３又は積層体２１を形成することにより薄膜１３又
は積層体２１表面に反射面が形成された反射鏡の改良で
ある。その特徴ある構成は、基体１１が金属材料からな
るベース１１ａとベース１１ａに直接又はろう材を介し
て積層接着されたＡｌＮ層１１ｂとを備え、ＡｌＮ層１
１ｂ上にガラス層１２が形成され、ガラス層１２上に薄
膜１３又は積層体２１が形成されたところにある。基体
１１を金属材料からなるベース１１ａとＡｌＮ層１１ｂ
で構成し、ＡｌＮ層１１ｂに反射面を構成することによ
り高い耐熱性を有するようにする。また、高価なＡｌＮ
の使用量を必要最小限にすることにより安価な基体１１
を得ることができる。また、ＡｌＮ層１１ｂ上にガラス
層１２を形成することにより基体１１の表面が粗くて
も、ガラス層１２がこれを平滑化し、ガラス層上に形成
された薄膜１３又は積層体２１の表面を歪みのない鏡面
とし、高い反射率特性を有するようにする。

【０００７】請求項２に係る発明は、図１又は図３に示
すように、請求項１に係る発明において、薄膜１３がＡ
ｕ薄膜、Ａｇ薄膜又はＡｌ薄膜であって０．０１μｍ〜
１０μｍの厚さに形成された反射鏡である。Ａｌ薄膜は
反射鏡に最も多用されており、広い波長域で使用可能で
あるために多くの光学機械や装置の中で多用されてい
る。しかし、反射率や耐久性の点を向上させるために、
通常Ａｌ薄膜上にＡｇＦ₂やＳｉＯ₂の保護膜を設けるこ
とが好ましい。Ａｕ薄膜は近赤外から遠赤外にかけて高
い反射率と化学的な安定性を持っているために赤外線用
ミラーに適している。Ａｇ薄膜は可視域から遠赤外にか
けて広い波長域で高い反射率を持っているが、反応性が
高く化学的安定性に乏しいためにＡｌ薄膜と同様に保護
膜を設けることが好ましい。従って、これらの薄膜１３
の種類及び厚さは反射鏡の用途に応じて選定され、特に
薄膜の厚さは０．２μｍ〜４μｍの厚さに形成されるこ
とが好ましい。これらの薄膜１３は０．０１μｍ未満の
厚さに作ることは至難であり、厚さが１０μｍを越える
と経済的でない。

【０００８】請求項３に係る発明は、図２に示すよう
に、請求項１に係る発明において、積層体２１が高屈折
率層２２と低屈折率層２３とが交互に複数回積層して形
成された反射鏡である。光線の反射は主として屈折率の
境界面で起こるために互いに異なった境界面で起こる反
射には吸収による反射ロスはほとんどなく非常に良好な
反射面となり得る。従って通常では光の吸収がなく、化
学的に安定でかつ屈折率の低い低屈折率層２３の上に、
光の吸収が比較的少なく、化学的に安定な高屈折率層２
２を形成することによりその境界面ででの反射特性を良
好にすることができ、このような層２３、２２を複数設
けることにより反射効率を向上させる。高屈折率層２２
及び低屈折率層２３は高エネルギ光線用反射鏡の用途に
応じて３０ｎｍ〜１５０ｎｍ及び６０ｎｍ〜３００ｎｍ
の厚さにそれぞれ形成されることが好ましい。高屈折率
層２２及び低屈折率層２３の厚さが上記範囲を外れると
十分な反射率が得られない。

【０００９】このガラス層１２上に形成される積層体２
１の高屈折率層２２及び低屈折率層２３は、スパッタリ
ング法、蒸着法等により形成される。高屈折率層２２と
してはＺｎＳ（硫化亜鉛）、ＴｉＯ₂（二酸化チタ
ン）、ＣｅＯ₂（二酸化セリウム）等が例示される。Ｚ
ｎＳ及びＴｉＯ₂は可視スペクトルの範囲内において光
線の吸収がなく相当に堅く相当に耐久力のある膜を形成
し、ＣｅＯ₂は更に化学的に安定な膜を形成する。ま
た、低屈折率層２３としてはＭｇＦ₂（弗化マグネシウ
ム）、ＴｈＦ₂（弗化トリウム）等が例示される。Ｍｇ
Ｆ₂、ＴｈＦ₂も同様に、可視スペクトルの範囲内におい
て光線の吸収がなく極めて堅くて耐久力のある膜を形成
する。

【００１０】請求項４に係る発明は、図１〜３に示すよ
うに、請求項１ないし３のいずれかに係る発明におい
て、ガラス層１２が０．１μｍ〜１００μｍの厚さに形
成された反射鏡である。ガラス層１６の厚さは０．１μ
ｍ未満では基体の表面平滑性が十分でなく、結果として
高い反射率を得ることが困難になり、１００μｍを越え
ると基体全体の熱伝導性を極端に低下させる不具合があ
る。ガラス層は、ＡｌＮ層１１ｂ上に設けられたガラス
が混在したガラス混在Ａｌ₂Ｏ₃層上に設けることが好ま
しい。また、ガラス混在Ａｌ₂Ｏ₃層はＡｌＮ層１１ｂに
直接設けることもできるが、ＡｌＮ層１１ｂにＡｌ₂Ｏ₃
層を介して設けることが更に好ましい。反射鏡におい
て、Ａｌ₂Ｏ₃層は焼結体であるＡｌＮ層１１ｂとの界面
で焼結体との整合性が高く、ＡｌＮ層１１ｂと強固に接
合される。このＡｌ₂Ｏ₃層はＡｌＮ層１１ｂに対するガ
ラスのバリヤ層として機能し、ＡｌＮ層１１ｂの界面で
気泡の発生を防止する。

【００１１】また熱酸化により形成されるＡｌ₂Ｏ₃層は
多孔質であることから、Ａｌ₂Ｏ₃層を設ける場合には次
の特長がある。即ち、熱膨張係数が（７〜８）×１０^-6
／℃のＡｌ₂Ｏ₃に対してＡｌＮ層１１ｂの熱膨張係数は
約４×１０^-6／℃と小さいため、多孔質のＡｌ₂Ｏ₃層に
ガラスが侵入して形成されたガラス混在Ａｌ₂Ｏ₃層は、
ガラスの熱膨張係数がＡｌ₂Ｏ₃の熱膨張係数より小さい
場合はその熱膨張係数がＡｌＮ層１１ｂに近づき、層形
成時の熱処理過程で発生する熱応力を十分に緩和でき、
Ａｌ₂Ｏ₃層にクラックが生じることがない。

【００１２】更に、ガラス混在Ａｌ₂Ｏ₃層とガラス層１
２の間に、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂及びＺｒＯ₂粒子よりなる
群より選ばれた１種又は２種以上の酸化物粒子がガラス
に分散した酸化物粒子分散ガラス層を設けることもでき
る。酸化物粒子分散ガラス層はＡｌ₂Ｏ₃，ＴｉＯ₂，Ｚ
ｒＯ₂等のガラスよりも熱伝導性のよい粒子がガラス層
中に分散するため、この層の熱伝導度が高くなり、反射
鏡の放熱特性をより向上させる。また酸化物粒子分散ガ
ラス層の形成は、ガラス混在Ａｌ₂Ｏ₃層の表面平滑性を
良好にする。このことは比較的表面粗さが大きいＡｌＮ
層でも基体表面粗さを小さくして基体表面平滑度を向上
させることが可能であることを意味する。従って、平滑
化したガラス層１２の上に形成された薄膜１３又は積層
体２１の表面は歪みのない鏡面となる。この場合、Ａｌ
₂Ｏ₃層が０〜９．９９μｍの厚さに形成され、ガラス混
在Ａｌ₂Ｏ₃層が０．０１〜１０μｍの厚さに形成されこ
とが好ましい。

【００１３】請求項５に係る発明は、請求項１ないし４
のいずれかに係る発明において、ベース１１ａがＷ、Ａ
ｌ又はＣｕ或いはその合金からなる反射鏡である。ベー
ス１１ａとＡｌＮ層１１ｂを直接積層接着する方法とし
ては、ベース１１ａをＷ、Ａｌ又はＣｕにより形成した
場合、ベース１１ａとＡｌＮ層１１ｂとを重ねた状態で
これらに荷重０．５〜２ｋｇｆ／ｃｍ²を加え、Ｎ₂雰囲
気中で１０６５℃に加熱するいわゆるＤＢＣ法（Direct
Bonding Copper 法）、又はベース１１ａとＡｌＮ層１
１ｂとの間にＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉろう材の箔を挟んだ状態
でこれらに荷重０．５〜２ｋｇｆ／ｃｍ²を加え、真空
中で８００〜９００℃に加熱するいわゆる活性金属法が
ある。

【００１４】請求項６に係る発明は、図３に示すよう
に、請求項１ないし４のいずれかに係る発明において、
ベース１１ｂがＣｕにより形成され、ろう材がＡｇ−Ｃ
ｕ−Ｔｉろう材３１である反射鏡である。ベース１１ａ
がＣｕにより形成される場合には、予めＡｌＮ層１１ｂ
を酸化処理してその表面にＡｌ₂Ｏ₃層を最適な厚さで形
成した後、ＤＢＣ法又は活性金属法によりベース１１ａ
にＡｌＮ層１１ｂを積層接着することが好ましい。請求
項７に係る発明は、請求項１ないし４のいずれかに係る
発明において、ベース１１ａがＡｌにより形成され、ろ
う材がＡｌ−Ｓｉろう材である反射鏡である。ベース１
１ａがＡｌにより形成される場合には、ベース１１ａと
ＡｌＮ層１１ｂとの間にろう材であるＡｌ−Ｓｉろう材
の箔を挟んだ状態でこれらに荷重０．５〜２ｋｇｆ／ｃ
ｍ²を加え、真空中で６００〜６５０℃に加熱すること
により、ベースにＡｌＮ層が積層接着される。

【００１５】

【発明の実施の形態】初めに、本発明のベース１１ａに
接着されるＡｌＮ層１１ｂは、窒化アルミニウム単体の
みからなる焼結体に限らず、窒化アルミニウムを主成分
とし、各種添加物、例えばＣａＯ，Ｙ₂Ｏ₃等を含有する
焼結体でもよい。ＡｌＮ層１１ｂとベース１１ａとの接
着は、ＤＢＣ法、又はろう材３１使用する活性金属法に
より、ベース１１ａがＡｌＮ層１１ｂに積層接着され
る。このＡｌＮ層１１ｂ上にＡｌ₂Ｏ₃層を設ける場合に
は、窒化アルミニウム焼結体を１×１０^-2ａｔｍ以上の
酸素分圧であってかつ１×１０^-3ａｔｍ以下の水蒸気分
圧の雰囲気において、１１００〜１５００℃で３〜０．
５時間程度熱処理することにより作られる。温度を高く
する程、処理時間は短くてよい。この熱処理により窒化
アルミニウム焼結体の表面が酸化され、気孔率０．０１
〜１５容積％のＡｌ₂Ｏ₃層が形成される。

【００１６】この反射鏡のＡｕ、Ａｇ又はＡｌ薄膜を形
成する前のＡｌＮ層１１ｂ上のガラス混在Ａｌ₂Ｏ₃層及
びガラス層１２は、上記熱酸化により作られたＡｌ₂Ｏ₃
層上にガラス粒子が溶剤に分散した懸濁液を塗布し乾燥
した後焼成し、このガラスが軟化する温度で熱処理して
Ａｌ₂Ｏ₃層上部の微細孔に軟化したガラスを侵入させる
ことにより作られる。なおガラスを侵入させるに当り、
軟化したガラスを窒化アルミニウム焼結体に到達させな
いことが必要である。換言すれば、窒化アルミニウム焼
結体上にＡｌ₂Ｏ₃層を残存させておくことが必要であ
る。ガラスと焼結体との反応に起因して焼結体の界面に
気泡を生じさせないためである。

【００１７】このガラス層１２は、熱膨張係数が基体で
あるＡｌＮ層１１ｂの熱膨張係数に近いことが、これら
の層の形成時にクラック等の欠陥を生じないため、好ま
しい。具体的にはこれらの層の熱膨張係数はＡｌＮ層１
１ｂの熱膨張係数に近い（４．４±１．０）×１０^-6／
℃であることが好ましい。またこのガラス層１２は、こ
れらのガラス粉末を溶剤と混合してガラスペーストと
し、このガラスペーストを熱酸化により作られたＡｌ₂
Ｏ₃層上にスクリーン印刷、スプレーコーティング、デ
ィップコーティング、スピンコーティング等の方法によ
りコーティングして乾燥した後、焼成して形成される。
更にこのガラス層１２はガラスペーストをプラスチック
ベースシートに塗布した後、このシートのペースト面を
被積層面に重ねてベースシートを剥離する方法、ゾル−
ゲル法、スパッタリング法等により形成することもでき
る。

【００１８】このガラス層１２上に形成される薄膜１３
は、Ａｕ、Ａｇ又はＡｌ有機化合物を含むペーストを塗
布し焼成してなる薄膜である。この薄膜１３に含まれる
金属はＡｕ、Ａｇ又はＡｌ又はその合金であって、ペー
スト中に１５〜７５重量％含まれることが好ましく、２
０〜５０重量％が更に好ましい。これらの金属又はその
合金の含有量が１５重量％未満では連続した緻密な薄膜
が得難く、７５重量％を越えるとガラス層１２に対する
密着力が劣るようになる。本発明のペーストはＡｕ、Ａ
ｇ又はＡｌ又はその合金が粉末の状態でなく、金属成分
及び微量の他の金属成分が有機成分と化合物を形成し、
液状になっているため、１μｍ以下の厚さの連続した薄
膜も得られる特長がある。この液状の有機化合物に、例
えばα−テレピネオール、エチルセルロース等の有機物
を添加し、ペースト化する。この有機物はペーストに粘
性を付与して塗工性を高めるとともに、焼成後のバイン
ダとしての機能を有する。他の金属成分としてはＰｂ，
Ｂｉ，Ｓｉ等が挙げられる。薄膜１３は、有機化合物ペ
ーストをガラス層１２の表面にスクリーン印刷、スプレ
ーコーティング、ディップコーティング、スピンコーテ
ィング等の方法により塗布して乾燥した後、焼成するこ
とにより形成される。

【００１９】このガラス層１２上に積層体２１を形成す
る場合には、高屈折率層２２及び低屈折率層２３が、ス
パッタリング法、蒸着法等により形成される。ただしこ
れらの層２２，２３の膜厚は使用される用途を考慮して
選定することが必要である。即ち、各層２２，２３の境
界面からの反射光は互いに重なり合って反射されて行く
ため、光の位相が重なり合ったところでは光は互いに強
めあい、逆に位相が反転したところでは光は打ち消し合
うことになる。従って、反射させる光線の波長及び入射
角により膜厚を調整し、複数回積層することにより順次
境界面を増加させることに反射率を増加させることがで
きる。この積層体２１は高屈折率層２２及び低屈折率層
２３を少なくともそれぞれ２層以上形成することが好ま
しい。２層未満であると十分な反射率を得ることが困難
となる。

【００２０】

【実施例】次に本発明の実施例を説明する。＜実施例１＞図１に示す反射鏡１０を次の方法により製
造した。先ずＡｌＮ層１１ｂである窒化アルミニウム焼
結基板１１ｂを、大気中、１３００℃で１時間熱処理
し、焼結基板１１ｂの表面に３．０μｍ厚の多孔質Ａｌ
₂Ｏ₃層を形成した。この窒化アルミニウム焼結基板１１
ｂの一方の面に形成されたＡｌ₂Ｏ₃層の上にガラス粒子
が均一に溶剤に分散した懸濁液をスプレーコーティング
法により塗布し、１５０℃で３０分間乾燥してガラス粒
子層を形成した。続いて１０００℃で３０分間焼成し、
ガラス粒子層のガラスを軟化させた。これにより窒化ア
ルミニウム焼結体上の一方の面にＡｌ₂Ｏ₃層、ガラス混
在Ａｌ₂Ｏ₃層を介してガラス層１２がこの順で形成され
た。

【００２１】次に、ベース１１ａはＣｕにより形成さ
れ、ＤＢＣ法により窒化アルミニウム焼結基板１１ｂを
ベース１１ａに積層接着した。即ち、ベース１１ａの片
面に窒化アルミニウム焼結基板１１ｂの他方の面を重ね
た状態でこれに荷重２．０ｋｇｆ／ｃｍ²を加え、Ｎ₂雰
囲気中で１０６５℃に加熱することにより積層接着する
ことにより基体１１を得た。次に、ガラス層１２上に厚
さ１μｍのＡｕ薄膜１３を形成した。このＡｕ薄膜１３
は、Ａｕを２７重量％含み、他の金属成分としてＰｂを
０．１重量％、Ｂｉを０．２重量％、Ｓｉを０．１重量
％それぞれ含む有機化合物と、残部がα−テレピネオー
ル、エチルセルロース等の有機物からなるＡｕ有機化合
物ペーストをスプレーコーティング法により塗布して乾
燥した後、７００℃で１０分間焼成することにより形成
された。

【００２２】＜実施例２＞図示しないが、ガラス層１２
上に形成される薄膜がＡｇ薄膜であることを除いて、構
成は実施例１と同一である。Ａｇ薄膜はＡｇを１５重量
％含み、他の金属成分としてＰｂを０．１重量％、Ｂｉ
を０．２重量％、Ｓｉを０．１重量％それぞれ含む有機
化合物と、残部がα−テレピネオール、エチルセルロー
ス等の有機物からなるＡｇ有機化合物ペーストをスプレ
ーコーティング法により塗布して乾燥した後、７００℃
で１０分間焼成することにより形成した。

【００２３】＜実施例３＞図示しないが、ガラス層１２
上に形成される薄膜がＡｌ薄膜であることを除いて、構
成は実施例１と同一である。Ａｌ薄膜はＡｌを５重量％
含み、他の金属成分としてＰｂを０．２重量％、Ｂｉを
０．２重量％、Ｓｉを０．１重量％それぞれ含む有機化
合物と、残部がα−テレピネオール、エチルセルロース
等の有機物からなるＡｌ有機化合物ペーストをスプレー
コーティング法により塗布して乾燥した後、６００℃で
１０分間焼成することにより形成した。

【００２４】＜実施例４＞図２に示すように、ガラス層
１２上に積層体２１が形成されたことを除いて、構成は
実施例１と同一であり、図２において図１と同一符号は
同一部品を示す。この反射鏡２０の積層体２１は厚さ６
０ｎｍの高屈折率層２２であるＺｎＳ薄膜と厚さ１００
ｎｍの低屈折率層２３であるＭｇＦ₂薄膜とを真空蒸着
法により交互に５回積層して形成した。

【００２５】＜実施例５＞図３に示す反射鏡３０を次の
方法により製造した。先ずＡｌＮ層１１ｂである窒化ア
ルミニウム焼結基板１１ｂを、大気中、１３００℃で１
時間熱処理し、焼結基板１１ｂの表面に３．０μｍ厚の
多孔質Ａｌ₂Ｏ₃層を形成した。この窒化アルミニウム焼
結基板１１ｂの一方の面に形成されたＡｌ₂Ｏ₃層の上に
ガラス粒子が均一に溶剤に分散した懸濁液をスプレーコ
ーティング法により塗布し、１５０℃で３０分間乾燥し
てガラス粒子層を形成した。続いて１０００℃で３０分
間焼成し、ガラス粒子層のガラスを軟化させた。これに
より窒化アルミニウム焼結体上の一方の面にＡｌ₂Ｏ
₃層、ガラス混在Ａｌ₂Ｏ₃層を介してガラス層１２をこ
の順で形成した。

【００２６】ベース１１ａはＣｕにより形成され、Ａｇ
−Ｃｕ−Ｔｉろう材３１の箔を介して活性金属法により
窒化アルミニウム焼結基板１１ｂをベース１１ａに積層
接着した。即ちベース１１ａの片面にろう材３１を挟ん
で窒化アルミニウム焼結基板１１ｂを重ねた状態でこれ
らに荷重２．０ｋｇｆ／ｃｍ²を加え、真空中で８５０
℃に加熱することにより積層接着した。上記以外の構成
は実施例１と同一であり、図３において図１と同一符号
は同一部品を示す。

【００２７】＜実施例６〜８＞図示しないが、実施例６
〜８では、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉろう材の箔を介して活性金
属法により窒化アルミニウム焼結基板１１ｂをベース１
１ａに積層接着したことを除いて、構成は実施例２〜４
とそれぞれ同一である。

【００２８】＜実施例９＞図示しないが、ＡｌＮ層１１
ｂである窒化アルミニウム焼結基板１１ｂを、大気中、
１３００℃で１時間熱処理し、焼結基板１１ｂの表面に
３．０μｍ厚の多孔質Ａｌ₂Ｏ₃層を形成した。この窒化
アルミニウム焼結基板１１ｂの一方の面に形成されたＡ
ｌ₂Ｏ₃層の上にガラス粒子が均一に溶剤に分散した懸濁
液をスプレーコーティング法により塗布し、１５０℃で
３０分間乾燥してガラス粒子層を形成した。続いて１０
００℃で３０分間焼成し、ガラス粒子層のガラスを軟化
させた。これにより窒化アルミニウム焼結体上の一方の
面にＡｌ₂Ｏ₃層、ガラス混在Ａｌ₂Ｏ₃層を介してガラス
層１２をこの順で形成した。

【００２９】次に、ガラス層１２上に厚さ１μｍのＡｕ
薄膜１３を形成した。このＡｕ薄膜１３は、Ａｕを２７
重量％含み、他の金属成分としてＰｂを０．１重量％、
Ｂｉを０．２重量％、Ｓｉを０．１重量％それぞれ含む
有機化合物と、残部がα−テレピネオール、エチルセル
ロース等の有機物からなるＡｕ有機化合物ペーストをス
プレーコーティング法により塗布して乾燥した後、７０
０℃で１０分間焼成することにより形成した。ベース１
１ａはＡｌにより形成され、Ａｌ−Ｓｉろう材の箔を介
して窒化アルミニウム焼結基板１１ｂをベース１１ａに
積層接着した。即ちベース１１ａの片面にろう材３１を
挟んで窒化アルミニウム焼結基板１１ｂを重ねた状態で
これらに荷重２．０ｋｇｆ／ｃｍ²を加え、真空中で６
３０℃に加熱することにより積層接着した。上記以外の
構成は実施例１と同一である。

【００３０】＜実施例１０〜１２＞図示しないが、実施
例１０〜１２では、Ａｌ−Ｓｉろう材の箔を介して窒化
アルミニウム焼結基板１１ｂをＡｌにより構成されたベ
ース１１ａに積層接着したことを除いて、構成は実施例
２〜４とそれぞれ同一である。

【００３１】＜比較例１＞基体をＡｌＮの単体により実
施例１の基体と同一形状に形成したことを除いて実施例
１と同一の構成の反射鏡を比較例１とした。＜比較例２＞基体をＡｌＮにより実施例１の基体と同一
形状に形成し、基体の表面にＮｉめっき層を介して実施
例１と同様にＡｕ薄膜を形成した反射鏡を比較例２とし
た。上記実施例１〜１２及び比較例１及び２の構成を表
１にまとめた。

【００３２】

【表１】

【００３３】＜比較試験と評価＞実施例１〜１２及び比
較例１、２の反射鏡について、それぞれ光線の反射率を
比較試験した。その結果を表２に示す。反射率はＡｕ薄
膜については波長１．０μｍ、及びＡｇ、Ａｌ積層体に
ついては０．５５μｍの光線を照射したときの全反射率
を分光光度計を用いて測定することにより求め、また耐
熱性は薄膜又は積層体を形成した面を大気中、５００℃
で１００時間加熱した後の積層体の外観変化の有無を目
視により判断した。更に基板に対する薄膜又は積層体の
密着性を上述のエージング処理の後に積層体のピーリン
グ（引き剥がし）試験を行い、その剥離箇所又は破壊箇
所により判断した。

【００３４】

【表２】

【００３５】表１から明らかなように、ガラス層のない
比較例２では反射率が７５％であって、ガラス層を有す
る比較例１では反射率が７８％であった。基板上にガラ
ス層を有する実施例１〜１２では反射率が９７〜９８％
を示した。また高熱処理で比較例１及び２の反射鏡では
反射面に曇りが発生したのに対して、実施例１〜１２で
は薄膜又は積層体に変化がなく、高い耐熱性を示すこと
が判った。これはＡｌＮ単体の基体とベースにＡｌＮを
接着した基体との差異は無く、ガラス層の有無による差
異と考えられる。更にピーリング試験で比較例２の反射
鏡では薄膜と基板の間で剥離が生じたのに対して、比較
例１及び実施例１〜１２の反射鏡では基板内での破壊で
あった。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の反射鏡によ
れば、焼結体の表面粗さが大きくても、主ガラス層がこ
れを平坦化し、ガラス層上に形成された薄膜又は積層体
の表面を歪みのない鏡面とする。また、窒化アルミニウ
ム焼結体からなるＡｌＮ層上にガラス層を介して薄膜又
は積層体が形成されるため、高い耐熱性と放熱性を有す
る。特に従来の反射鏡と比較して、反射率特性及び耐熱
性に優れた効果を奏する。更に、基体を安価な金属材料
からなるベースと、このベースに積層接着されたＡｌＮ
層とにより構成したので、ＡｌＮ単体の基体と比較して
安価に反射鏡を製作することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例１の反射鏡を示す斜視図及びその
拡大断面図。

【図２】本発明実施例４の反射鏡を示す図１に対応する
図。

【図３】本発明実施例５の反射鏡を示す図１に対応する
図。

【符号の説明】

１０，２０，３０反射鏡１１基体１１ａベース１１ｂＡｌＮ層１２ガラス層１３薄膜２１積層体２２高屈折率層２３低屈折率層３１ろう材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者菅村邦夫埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地三菱マテリアル株式会社総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基体(11)の一方の表面に薄膜(13)又は積
層体(21)を形成することにより前記薄膜(13)又は積層体
(21)表面に反射面が形成された反射鏡(10,20,30)におい
て、前記基体(11)が金属材料からなるベース(11a)と前記ベ
ース(11a)に直接又はろう材を介して積層接着されたＡ
ｌＮ層(11b)とを備え、前記ＡｌＮ層(11b)上にガラス層(12)が形成され、前記ガラス層(12)上に前記薄膜(13)又は積層体(21)が形
成されたことを特徴とする反射鏡。
【請求項２】薄膜がＡｕ薄膜(13)、Ａｇ薄膜又はＡｌ
薄膜であって０．０１μｍ〜１０μｍの厚さに形成され
た請求項１記載の反射鏡。
【請求項３】積層体(21)が高屈折率層(22)と低屈折率
層(23)とが交互に複数回積層して形成された請求項１記
載の反射鏡。
【請求項４】ガラス層(12)が０．１μｍ〜１００μｍ
の厚さに形成された請求項１ないし３いずれか記載の反
射鏡。
【請求項５】ベース(11a)がＷ、Ａｌ又はＣｕ或いは
その合金からなる請求項１ないし４いずれか記載の反射
鏡。
【請求項６】ベース(11a)がＣｕにより形成され、ろ
う材がＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉろう材(31)である請求項１ない
し４いずれか記載の反射鏡。
【請求項７】ベース(11a)がＡｌにより形成され、ろ
う材がＡｌ−Ｓｉろう材である請求項１ないし４いずれ
か記載の反射鏡。