[其他]高溫過程的低輻射薄膜

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87105971
• 申請日: 1987-12-26
• 公開（公告）號: CN87105971A
• 公開（公告）日: 1988-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 詹姆斯·約瑟夫·芬利
• 申請（專利權(quán)）人: PPG工業(yè)公司
• 主分類號: C23C14/36
• 分類號: C23C14/36;C23C14/06;C03C17/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 羅英銘

本發(fā)明與金屬氧化物薄膜的陰極濺射技術(shù)有關(guān)，特別與金屬和金屬氧化物多層薄膜的磁濺射技術(shù)有關(guān)。

吉勒里等人（Gillery????et????al）的U.S.專利4，094，763披露，在一種控制氧含量的低壓氣氛中和溫度高于400°F的條件下，利用陰極濺射法將諸如金屬例如錫和銦濺射到耐熔襯底上，例如玻璃上，以制造透明導(dǎo)電的制品。

吉勒里的U.S.專利4，113，599講述了一種關(guān)于氧化銦活性沉積的濺射技術(shù)，調(diào)節(jié)氧氣流速維持一個(gè)恒定的放電電流，調(diào)節(jié)氬氣的流速在濺射室中保持一個(gè)恒定的壓力。

蔡平（chapin）的U.S.專利4，166，018敘述了一種濺射裝置，在該裝置中形成的磁場鄰近一個(gè)平面濺射表面，該磁場由拱形磁力線組成，覆蓋在濺射表面上的一個(gè)閉合回路侵蝕區(qū)上面。吉勒里的U.S.專利公開一個(gè)制造低電阻氧化銦薄膜的方法，該方法是首先在低溫條件下沉積一層非常薄的銦底涂料層（primer????layer）然后加熱襯底以便在典型的高陰極濺射溫度用陰極濺射法沉積主要厚度的氧化銦導(dǎo)電層。

格羅思（Groth）的U.S.專利4，327，967公開了一種具有非彩色外觀的熱反射面板，它由一層玻璃板，一層在玻璃表面上折射率大于2的干涉膜，一層覆蓋在干涉膜上的熱反射金膜和一層覆蓋在金膜上的鉻、鐵、鎳、鈦或它們合金的中性膜（neutralization????fiem）組成。

米耶克等人（Miyake????et????al）的U.S.專利4，349，425公開了在氬-氧的混合氣中，由鎘-錫合金的直流活性濺射生成鎘-錫的氧化物膜，這種膜具有低的電阻和高的透明度。

哈特（Hart）的U.S.專利4，462，883公開在一個(gè)透明襯底上，例如玻璃上通過陰極濺射形成一個(gè)銀層，一種不同于銀的少量金屬層和一個(gè)金屬氧化物的抗反射層來生產(chǎn)一種低發(fā)射率的涂層。上述抗反射層可以是氧化錫，氧化鈦，氧化鋅，氧化銦，氧化鉍或氧化鋯。

從改進(jìn)雙釉窗件的能量效果考慮，希望在玻璃的一面提供因減少輻射熱交換而增加隔熱能力的涂層。涂層在光譜的紅外波段輻射性必需低。實(shí)際應(yīng)用中，涂層在可見光波段透射率要高。美學(xué)上，涂層的發(fā)光反射應(yīng)當(dāng)?shù)停詈檬菬o色的。

上述透明性的、低發(fā)射涂層一般在能減少可見光反射的金屬氧化物介質(zhì)之間夾有薄金屬層、以反射紅外光和降低輻射。這些多層薄膜一般用陰極濺射法產(chǎn)生，特別是磁濺射法。金屬層可是金或銅，但銀更常用。先有技術(shù)中的金屬氧化物層包括錫、銦、鈦、鉍、鋅、鋯和鉛的氧化物。有時(shí)，這些氧化物中還有少量的其它金屬，如氧化鉍中有錳，氧化錫中有銦，以克服如耐久性差或邊界放射等缺點(diǎn)。總之，所有這些氧化物都有缺點(diǎn)。

雖然涂層可置于所用的雙釉窗件的內(nèi)表面，從而避免與會(huì)損壞涂層的因素和環(huán)境接觸，但還是希望，長久有效的涂層應(yīng)能耐受手摸，包裝，清洗和制造和安裝間要經(jīng)過的其它處理。這些性能應(yīng)在金屬氧化物中找到。因此，除機(jī)械耐久性的硬度，化學(xué)穩(wěn)定的惰性，對玻璃和金屬層的復(fù)著性之外，這些金屬氧化物應(yīng)有下述性質(zhì)。

金屬氧化物需有合適的折射指數(shù)，以大于2.0為好，以減少金屬層反射，從而增加涂層產(chǎn)品的透射率。氧化物的吸收率必需小，以增加產(chǎn)品透射率。為商業(yè)化，其價(jià)格應(yīng)合理，應(yīng)無毒，而且用磁濺射其沉積速度要快。

而最重要的，也許是最難滿足的，對金屬氧化物膜的要求涉及到它與金屬膜層之間的反應(yīng)。金屬氧化物膜必需孔洞少，以防止其下的金屬層的擴(kuò)展作用;對金屬的擴(kuò)散性要低，以保各層的整體性。最后，為再沉積金屬層，金屬氧化物層需提良好的成核表面，這樣后面的金屬膜層才易于沉積上，且透射率高。連續(xù)或斷續(xù)的銀膜層的特性公開在USP4462884中，其內(nèi)容并于此處。

在常用的金屬氧化物多層膜中，含氧化鋅和氧化鉍者的耐久性差，這種氧化物溶于酸或堿，手印可降低其質(zhì)量，在鹽，二氧化硫和潮氣試驗(yàn)中都會(huì)損壞。氧化銦（最后添加了錫）耐久性好，能保護(hù)下面的金屬層;但是濺射很慢，而且較貴。可添加銦或銻的氧化錫耐久性更好且能保護(hù)下面的金屬層，但不能提供銀薄膜的成核表面，結(jié)果阻擋性強(qiáng)，透射率低。對再沉積銀膜表面適當(dāng)?shù)某珊诵缘慕饘傺趸锏奶卣鳜F(xiàn)在還未確立，如上所述，對金屬氧化物已經(jīng)進(jìn)了廣泛的成功和失敗的實(shí)驗(yàn)。

U.S.P4610771公開的內(nèi)容也并在此處，它提供了鋅-錫合金的氧化組合物以及用作高透射性低輻射性涂層的多層銀和鋅-錫合金氧化物薄膜。

U.S.P812，680公開了用如氧化鈦等化學(xué)穩(wěn)定材料為外保護(hù)層改進(jìn)多層膜耐久性，特別是改進(jìn)包含抗反射金屬層和/或金屬合金氧化物層和如銀之類的紅外反射金屬層的多層薄膜。