JP2004309525A - 着色反射膜の作製方法及びその方法で使用する成膜材料 - Google Patents

Abstract

【課題】各種基材の表面上に着色反射膜を作製する簡単な方法の提供。
【解決手段】金属及び金属化合物から選ばれた少なくとも一種の金属材料と顔料及び染料から選ばれた少なくとも一種の着色物質とからなる成膜材料を用いて、基材表面上に、所望の色を照射できる着色反射膜を作製する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種基材の表面上に着色反射膜を作製する方法に関し、特に車両用灯具のリフレクター等の表面に着色反射膜を作製する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用灯具、例えばヘッドランプ、フォグランプ等は、通常、ランプハウジング及びランプレンズ（全面レンズ、全面カバー）により灯室が構成されている。この灯室内には、光源バルブと、その光源バルブからの光をレンズ側に反射させて配光パターンを制御する反射面を有するリフレクタとが配置されている。この光源バルブを点灯すると、光源バルブからの光がリフレクタの反射面でレンズ側に反射され、その反射光がレンズを透過して、所定の色の光（例えば、ヘッドランプでは高光度の所定の色の光、フォグランプでは黄色の光）として外部に所定の配光パターンで照射される。
【０００３】
従来、このリフレクタ基材の反射面をアルミ蒸着膜や銀蒸着膜等で構成して光輝処理を施し、光反射率の高い反射面を持つリフレクタとし、このリフレクタを配置した車両用灯具が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、従来、リフレクタの配置された車両用灯具において、ランプレンズに多層膜を設けて、所定波長の光を反射させ、かつ、その他の波長の光を透過させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。この従来技術の場合、多層膜を設けると共に、ランプハウジングの内面に反射率が特定の明度である表面処理部を施すことにより、光源バルブの点灯時におけるグレア光を防止し、かつ、非点灯時においてのハウジング内部の見栄えを向上させている。
【０００５】
一方、従来、反射型液晶表示素子等において反射電極又は反射板等として使用されるＡｇ系光反射膜を、特定のスパッタターゲットを用いて作製し、それにより高反射率で耐久性に優れた反射膜を得ることが提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００６】
また、カラー液晶表示パネル等に使用するカラーフィルタについて、透明基板上に光学的３原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の各着色要素を形成するに際し、無機金属顔料を分散させたインジウム錫酸化物のスパッタターゲット（この場合、各色要素を形成できる３種のスパッタターゲットを用いている）とマスクとを用いて、各着色要素の隣接するもの同士が重なりようにして接続させて各着色要素を形成せしめることが提案されている（例えば、特許文献４参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−１０６０１７号公報（第１頁）
【特許文献２】
特開２００１−１９５９１１号公報（第２頁）
【特許文献３】
特開２００２−３２３６１１号公報（第２頁）
【特許文献４】
特開平６−５９１１６号公報（第３頁）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来技術には、一種類のターゲット等の蒸着源を用いて、基材（例えば、車両用灯具のリフレクタ基材）の表面に着色反射膜を簡単な方法で作製し、この膜が所望の反射率を有し、かつ、反射面からの反射光が所望の色の光として所定の配向パターンで照射され得るように構成したものは見当たらない。各種基材の反射面から所望の色の反射光が照射されれば、そのような着色反射膜を有する基材は種々の分野で各種の応用が考えられることから、その開発が求められている。例えば、車両用灯具のリフレクタがそのような所望の反射光機能を有すれば、デザイン面における各種車両の差別化にもつながる。
【０００９】
本発明の課題は、各種基材の表面上に着色反射膜を簡単に作製する方法を提供すること、例えば車両用灯具のリフレクター基材等の表面に着色反射膜を簡単に作製する方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の着色反射膜の作製方法は、金属及び金属化合物から選ばれた金属材料と顔料及び染料から選ばれた着色物質とからなる成膜材料を用いて基材表面上に着色反射膜を作製することを特徴とする。
上記成膜材料はスパッタターゲットであることが好ましい。
上記金属及び金属化合物は、反射膜として使用される材料から選ばれた少なくとも一種であることが好ましい。
上記顔料及び染料は、着色に使用される無機、有機の材料から選ばれた少なくとも一種であることが好ましい。
本発明における基材としては、着色反射膜を設けることができるものであれば特に制限はなく、例えば、車両用灯具のリフレクタ等を挙げることができる。
本発明の成膜材料は、上記少なくとも一種の金属又は金属化合物と、上記少なくとも一種の顔料又は染料からなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明に係る着色反射膜の作製方法は、物理的堆積法（ＰＶＤ）や化学的堆積法（ＣＶＤ）として、例えば、真空蒸着法（ＥＢ蒸着法やＭＢＥ蒸着法も含まれる）や、ＤＣマグネトロンスパッタ法、ＤＣマグネトロンスパッタ法及びバイアススパッタ法等のスパッタ法や、イオンプレーティング法及び反応性イオンプレーティング等のイオンプレーティング法や、ＭＯＣＶＤ法等の熱ＣＶＤ法や、ＰＥ−ＣＶＤ法及びＥＣＲ−ＣＶＤ法等のＰＥ−ＣＶＤ法等で実施することができる。なお、イオンビーム蒸着法、クラスタイオンビーム蒸着のようなクラスター蒸着法、アークプラズマ法等でも実施可能である。これらのうちスパッタ法は、膜形成が容易であることから有効な方法である。以下、主としてスパッタ法を例として挙げ説明する。
【００１２】
本発明では、スパッタ法は、例えば、金属及び金属化合物から選ばれた少なくとも一種の金属材料からなるターゲット材料と、無機材料や有機材料からなる顔料や染料から選ばれた少なくとも一種の着色材料とを調合し、常圧又は加圧下でプレス加工して固め、次いで大気中常圧で焼結するか又は還元雰囲気中ホットプレス法で焼結して得た着色物質の混入したスパッタターゲットを用いて公知の条件で行われる。
【００１３】
スパッタターゲットは、上記したような常圧焼結法等の他に、電極パンチ法等によっても製造できる。ターゲットは、電極パンチ法によれば、例えば、上記金属及び／又は金属化合物を有する原料金属粉末を１種以上用い、この原料金属粉末に着色物質を調合した後、酸素存在下又は酸素不存在で所定の温度で仮焼し、仮焼により得られた混合粉末体を所定の粒径に解砕し、解砕された粉末を、例えば陰極及び陽極からなる電極パンチ間に設置された所定の形状を有するパンチ・ダイス型に投入し、酸素の不存在下で、好ましくは真空下不活性ガス又は還元ガスの存在下で加圧し、次いで加圧された粉末の粒子間に例えばパルス通電により通電・放電させ、所定の温度で焼結して焼結体を得ることにより製造される。
【００１４】
上記金属及び金属化合物としては、ターゲットや蒸着材のような成膜材料として通常使用する金属、金属化合物であれば、目的とする膜に応じて任意に選択して用いることができる。
【００１５】
金属としては、例えば、Ｍｇ、Ａｌ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｒｕ、Ｓｒ、Ｚｒ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｂａ、Ｌａ、Ｉｒ、及びＴａからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属又はそれらの二種以上からなる合金等を任意に選択して用いることができる。また、金属化合物としては、例えば上記金属の酸化物、窒化物、炭化物、フッ化物等が用いられ、例えば、酸化物としてはＰＺＴ等のＰｂ系ペロブスカイト型酸化物や、ＢＩＴ、ＳＢＴといったＢｉ系ペロブスカイト型酸化物や、ＩｒＯ_２、ＲｕＯ_２、ＳＲＯ（Ｓｒ−Ｒｕ−Ｏ）、ＣＲＯ（Ｃａ−Ｒｕ−Ｏ）、ＢＲＯ（Ｂａ−Ｒｕ−Ｏ）等の酸化物及びその混合物から任意に選択して用いることができる。
【００１６】
例えば、Ａｇを主成分とする反射膜を作製する場合には、Ａｇの他に、酸化スズ、酸化スズ−酸化アンチモンの混合又は複合酸化物、酸化亜鉛、酸化亜鉛−酸化アルミニウムの混合又は複合酸化物、酸化インジウム、酸化インジウム−酸化スズの混合又は複合酸化物、酸化インジウム−酸化亜鉛の混合又は複合酸化物等から任意に選択した少なくとも一種を用いることができる。また、希土類元素を含むＡｇ基合金からなる反射膜を作製する場合には、希土類元素としてＳｃ、Ｙ及びランタノイド元素、アクチノイド元素から任意に選択して用いることができる。これらのＡｇ基合金にはＡｕ及び／又はＣｕやＰｄ、Ｐｔ等の貴金属や遷移金属等が含まれていてもよい。
【００１７】
無機顔料及び有機顔料から選ばれる顔料としては、公知の顔料から目的とする反射膜の反射光の色に応じて任意に選択すればよい。
【００１８】
無機顔料としては、例えば、炭酸カルシウム、沈降性硫酸バリウム（バライト粉）、ホワイトカーボン、アルミナホワイト（水酸化アルミニウム）、カオリンクレー、タルク及びベントナイト等の体質顔料や、酸化チタン系（酸化チタン、チタンホワイト、チタニア、チタンブラック等）、酸化亜鉛系、酸化鉄系及び酸化クロム系等の金属酸化物系顔料や、イエロー系、ブラウン系、グリーン系、ブルー系及び黒色系等の複合酸化物系顔料や、黄鉛及びモリブデートオレンジ等のクロム酸塩系顔料や、リトポン、硫化亜鉛、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、朱、銀朱及びバーミリオン等の硫化物系顔料や、ミネラル／コバルトバイオレット等のリン酸塩系顔料や、群青及び紺青等の金属錯塩系顔料や、カーボンブラックや、アルミニウム粉、ブロンズ粉、亜鉛末、ステンレス粉及びニッケル粉等の金属粉顔料から少なくとも一種の無機顔料を任意に選択して用いることができる。
【００１９】
有機顔料としては、例えば、溶性アゾ系及び不溶性アゾ系のアゾ系顔料や、フタロシアニン顔料、フタロシアニングリーン及びファストスカイブルー等のフタロシアニン系顔料や、アントラキノン系、キナクリドン系、インジゴ系、ジオキサジン系、ペリレン系、ペリノン系、イソインドリン系、イソインドリノン系、金属錯体系、キノフタロン系、ジケトピロロピロール（ＤＰＰ）系及びラテント系等の縮合多環系顔料や、その他に、アルカリブルーやアニリンブラックや有機蛍光顔料や樹脂顔料等から少なくとも一種の有機顔料を任意に選択して用いることができる。
【００２０】
その他に、パール顔料、フレーク顔料、アルミニウム顔料、ブロンズ顔料等から選ばれた少なくとも一種の光輝性顔料等を用いることもできる。
また、染料としては、公知の染料から目的とする反射膜の反射光の色に応じて任意に選択して用いることができる。例えば、Ｔｉフタロシアニン、Ｃｕフタロシアニン、メチレンブルー等から任意に選択して用いることができる。
上記では、スパッタ法における成膜材料としてのターゲットについて説明したが、上記金属、金属化合物に顔料や染料を混入した蒸着材を用いて、蒸着法等の他の上記方法によっても既知の条件で本発明に係わる着色反射膜の作製方法を実施することができる。
【００２１】
【実施例】
上記した本発明の方法を実施して作製した着色反射膜を有するリフレクタを備えた自動車のヘッドランプを例に取り説明する。
図１にこのヘッドランプの断面図を示す。図１に示したように、自動車のヘッドランプ１では、ランプハウジング及びランプレンズ２により灯室が構成されている。この灯室内には光源バルブ３と、その光源バルブからの光をレンズ側に反射させて配光パターンを制御する反射面を有するリフレクタ４とが配置されている。
【００２２】
Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｒからなる金属材料粉末に顔料として１０ｍｏｌ％のＣｏ−Ａｌ酸化物（Ｂｌｕｅ２８）を調合し、加圧プレスした後、所定の条件で焼結して得た顔料の混入されたスパッタターゲットを用いて、通常の条件下でＤＣスパッタを実施し、図１に示すヘッドランプ１のリフレクタ４の表面に着色反射膜５を作製した。
【００２３】
この反射膜の反射効率は良好であった。非点灯時におけるヘッドランプのハウジング内部の見栄えが良くなると共に、光源バルブ３を点灯した場合、光源バルブからの光がリフレクタ４表面に設けられた着色反射膜５の反射面でレンズ側に反射され、その反射光がレンズを透過して、高光度の所定の色の光として外部に所定の配光パターンで照射された。この結果、顧客のニーズに対応して、非点灯時にヘッドランプの内部の見栄えが良く、かつ、点灯時に種々の色の反射光を照射可能なヘッドランプを提供することができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単なプロセスで、基材上に着色反射膜を作製することができ、これにより所望の色の反射光を持った基材を得ることができる。例えば、車両用灯具のリフレクタ基材表面に簡単なプロセスで着色反射膜を作製することができ、これにより、非点灯時における灯具のハウジング内部の美観を良くすると共に、点灯時に所望の色の照射光を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従い表面に着色反射膜を作製したリフレクタを有する自動車用ヘッドランプの断面図。
【符号の説明】
１ 自動車用ヘッドランプ ２ ランプレンズ
３ 光源ランプ ４ リフレクタ
５ 着色反射膜

Claims (6)

1. 金属及び金属化合物から選ばれた金属材料と顔料及び染料から選ばれた着色物質とからなる成膜材料を用いて基材表面上に着色反射膜を作製することを特徴とする着色反射膜の作製方法。
2. 前記成膜材料がスパッタターゲットであることを特徴とする着色反射膜の作製方法。
3. 前記金属及び金属化合物が、反射膜として使用される材料から選ばれた少なくとも一種であることを特徴とする請求項１又は２記載の着色反射膜の作製方法。
4. 前記顔料及び染料が、着色に使用される無機、有機の材料から選ばれた少なくとも一種であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の着色反射膜の作製方法。
5. 前記基材が車両用灯具のリフレクタであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の着色反射膜の作製方法。
6. 請求項３に記載された少なくとも一種の金属又は金属化合物と、請求項４に記載された少なくとも一種の顔料又は染料とからなる成膜材料。

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