[其他]高温过程的低辐射薄膜

说明书

本发明与金属氧化物薄膜的阴极溅射技术有关，特别与金属和金属氧化物多层薄膜的磁溅射技术有关。

吉勒里等人（Gillery    et    al）的U.S.专利4，094，763披露，在一种控制氧含量的低压气氛中和温度高于400°F的条件下，利用阴极溅射法将诸如金属例如锡和铟溅射到耐熔衬底上，例如玻璃上，以制造透明导电的制品。

吉勒里的U.S.专利4，113，599讲述了一种关于氧化铟活性沉积的溅射技术，调节氧气流速维持一个恒定的放电电流，调节氩气的流速在溅射室中保持一个恒定的压力。

蔡平（chapin）的U.S.专利4，166，018叙述了一种溅射装置，在该装置中形成的磁场邻近一个平面溅射表面，该磁场由拱形磁力线组成，覆盖在溅射表面上的一个闭合回路侵蚀区上面。吉勒里的U.S.专利公开一个制造低电阻氧化铟薄膜的方法，该方法是首先在低温条件下沉积一层非常薄的铟底涂料层（primer    layer）然后加热衬底以便在典型的高阴极溅射温度用阴极溅射法沉积主要厚度的氧化铟导电层。

格罗思（Groth）的U.S.专利4，327，967公开了一种具有非彩色外观的热反射面板，它由一层玻璃板，一层在玻璃表面上折射率大于2的干涉膜，一层覆盖在干涉膜上的热反射金膜和一层覆盖在金膜上的铬、铁、镍、钛或它们合金的中性膜（neutralization    fiem）组成。

米耶克等人（Miyake    et    al）的U.S.专利4，349，425公开了在氩-氧的混合气中，由镉-锡合金的直流活性溅射生成镉-锡的氧化物膜，这种膜具有低的电阻和高的透明度。

哈特（Hart）的U.S.专利4，462，883公开在一个透明衬底上，例如玻璃上通过阴极溅射形成一个银层，一种不同于银的少量金属层和一个金属氧化物的抗反射层来生产一种低发射率的涂层。上述抗反射层可以是氧化锡，氧化钛，氧化锌，氧化铟，氧化铋或氧化锆。

从改进双釉窗件的能量效果考虑，希望在玻璃的一面提供因减少辐射热交换而增加隔热能力的涂层。涂层在光谱的红外波段辐射性必需低。实际应用中，涂层在可见光波段透射率要高。美学上，涂层的发光反射应当低，最好是无色的。

上述透明性的、低发射涂层一般在能减少可见光反射的金属氧化物介质之间夹有薄金属层、以反射红外光和降低辐射。这些多层薄膜一般用阴极溅射法产生，特别是磁溅射法。金属层可是金或铜，但银更常用。先有技术中的金属氧化物层包括锡、铟、钛、铋、锌、锆和铅的氧化物。有时，这些氧化物中还有少量的其它金属，如氧化铋中有锰，氧化锡中有铟，以克服如耐久性差或边界放射等缺点。总之，所有这些氧化物都有缺点。

虽然涂层可置于所用的双釉窗件的内表面，从而避免与会损坏涂层的因素和环境接触，但还是希望，长久有效的涂层应能耐受手摸，包装，清洗和制造和安装间要经过的其它处理。这些性能应在金属氧化物中找到。因此，除机械耐久性的硬度，化学稳定的惰性，对玻璃和金属层的复着性之外，这些金属氧化物应有下述性质。

金属氧化物需有合适的折射指数，以大于2.0为好，以减少金属层反射，从而增加涂层产品的透射率。氧化物的吸收率必需小，以增加产品透射率。为商业化，其价格应合理，应无毒，而且用磁溅射其沉积速度要快。

而最重要的，也许是最难满足的，对金属氧化物膜的要求涉及到它与金属膜层之间的反应。金属氧化物膜必需孔洞少，以防止其下的金属层的扩展作用;对金属的扩散性要低，以保各层的整体性。最后，为再沉积金属层，金属氧化物层需提良好的成核表面，这样后面的金属膜层才易于沉积上，且透射率高。连续或断续的银膜层的特性公开在USP4462884中，其内容并于此处。

在常用的金属氧化物多层膜中，含氧化锌和氧化铋者的耐久性差，这种氧化物溶于酸或碱，手印可降低其质量，在盐，二氧化硫和潮气试验中都会损坏。氧化铟（最后添加了锡）耐久性好，能保护下面的金属层;但是溅射很慢，而且较贵。可添加铟或锑的氧化锡耐久性更好且能保护下面的金属层，但不能提供银薄膜的成核表面，结果阻挡性强，透射率低。对再沉积银膜表面适当的成核性的金属氧化物的特征现在还未确立，如上所述，对金属氧化物已经进了广泛的成功和失败的实验。

U.S.P4610771公开的内容也并在此处，它提供了锌-锡合金的氧化组合物以及用作高透射性低辐射性涂层的多层银和锌-锡合金氧化物薄膜。

U.S.P812，680公开了用如氧化钛等化学稳定材料为外保护层改进多层膜耐久性，特别是改进包含抗反射金属层和/或金属合金氧化物层和如银之类的红外反射金属层的多层薄膜。