JPS63274757A - ビスマス・錫酸化物膜 - Google Patents
ビスマス・錫酸化物膜Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、一般に、金属酸化物膜の陰極スパッタリング
の分野に関し、特に金属及び金属酸化物の多層膜の磁気
スパッタリングの分野に関する。
の分野に関し、特に金属及び金属酸化物の多層膜の磁気
スパッタリングの分野に関する。
ギラリー（Ｇ １ｌｌｅｒｙ）その他による米国特許第
４．０９４，７６３号には、錫及びインジウムの如き金
属を、ガラスの如き、耐火性基体上に４００″Ｆより高
い温度で調節された量の酸素を含む低圧雰囲気中で陰極
スパッタリングすることにより透明な導電性物品を製造
することが記載されている。
４．０９４，７６３号には、錫及びインジウムの如き金
属を、ガラスの如き、耐火性基体上に４００″Ｆより高
い温度で調節された量の酸素を含む低圧雰囲気中で陰極
スパッタリングすることにより透明な導電性物品を製造
することが記載されている。
ギラリーによる米国特許第４，１１３，５９９号には、
酸素の流速を一定の放電電流を維持するように調節し、
一方アルゴンの流速をスパッタリング室中に一定の圧力
を維持するように調節して、酸化インジウムを反応付着
させる陰極スパッタリング法が教示されている。
酸素の流速を一定の放電電流を維持するように調節し、
一方アルゴンの流速をスパッタリング室中に一定の圧力
を維持するように調節して、酸化インジウムを反応付着
させる陰極スパッタリング法が教示されている。
チャビン（Ｃｈａｐｉｎ）による米国特許第４，１６６
．０１８号には、平面状のスパッタリング表面に隣接し
て磁場が形成され、その磁場がスパッタリング表面上の
閉じた環状の侵食頭載上にアーチ状の磁束線を生じてい
るスパッタリング装置が記載されている。
．０１８号には、平面状のスパッタリング表面に隣接し
て磁場が形成され、その磁場がスパッタリング表面上の
閉じた環状の侵食頭載上にアーチ状の磁束線を生じてい
るスパッタリング装置が記載されている。
ギラリーによる米国特許第４，２０１，６４９号には、
まず酸化インジウムの非常に薄い下地層を、基体を加熱
する前に付着させ、典型的な高い陰極スパッタリング温
度で陰極スパッタリングすることにより酸化インジウム
の大きな厚さの導電性層を付着させることにより低抵抗
酸化インジウム薄膜を製造する方法が記載されている。
まず酸化インジウムの非常に薄い下地層を、基体を加熱
する前に付着させ、典型的な高い陰極スパッタリング温
度で陰極スパッタリングすることにより酸化インジウム
の大きな厚さの導電性層を付着させることにより低抵抗
酸化インジウム薄膜を製造する方法が記載されている。
グロスによる米国特許第４．３２７．９６７号には、ガ
ラス板、そのガラス表面上の屈折率が２より大きな干渉
膜、その干渉膜上の熱反射性金膜、及びその金膜の上の
クロム、鉄、ニッケル、チタン、又はそれらの合金の中
性化（ｎｅｕｔｒａｌｉｚａｔｉｏｎ）膜からなる灰色
（ｎｅｕｔｒａｌ ｃｏｌｏｒ）の外観をもつ熱反射性
は、アルゴン・酸素混合物中でカドミウム・ハ合金とｄ
−ｃ反応性スパッタリングにより、電気抵抗の低い光字
的透明性の大きなカドミウム・錫酸化物膜を形成するこ
とが記載されている。
ラス板、そのガラス表面上の屈折率が２より大きな干渉
膜、その干渉膜上の熱反射性金膜、及びその金膜の上の
クロム、鉄、ニッケル、チタン、又はそれらの合金の中
性化（ｎｅｕｔｒａｌｉｚａｔｉｏｎ）膜からなる灰色
（ｎｅｕｔｒａｌ ｃｏｌｏｒ）の外観をもつ熱反射性
は、アルゴン・酸素混合物中でカドミウム・ハ合金とｄ
−ｃ反応性スパッタリングにより、電気抵抗の低い光字
的透明性の大きなカドミウム・錫酸化物膜を形成するこ
とが記載されている。
ハート（Ｈａｒｔ）による米国特許第４，４６２，８８
３号には、銀の層、少量の銀以外の金属、及び金属酸化
物の反射防止層をガラスの如き透明な基体上に陰極スパ
ッタリングすることにより製造された低放射性被覆が記
載されている０反射防止層は、酸化錫、酸化チタン、酸
化ｇ！、鉛、酸化インジウム、酸化ビスマス又は酸化ジ
ルコニウムでもよい。
３号には、銀の層、少量の銀以外の金属、及び金属酸化
物の反射防止層をガラスの如き透明な基体上に陰極スパ
ッタリングすることにより製造された低放射性被覆が記
載されている０反射防止層は、酸化錫、酸化チタン、酸
化ｇ！、鉛、酸化インジウム、酸化ビスマス又は酸化ジ
ルコニウムでもよい。
マウアー（Ｍ ａｕｅｒ）による再発行米国特許第２７
、４７３号には、埋々の金属、酸化チタン、酸化鉛又
は酸ｆヒビスマスの如き透明な材料の二つの層の間に金
又は銅の薄い層を挟んだしのからなる多層透明物品が記
載されている。
、４７３号には、埋々の金属、酸化チタン、酸化鉛又
は酸ｆヒビスマスの如き透明な材料の二つの層の間に金
又は銅の薄い層を挟んだしのからなる多層透明物品が記
載されている。
二重被覆（ｄｏｕｂｌｅ−Ｆｉｌａｚｅｄ） 窓装πの
エネルギー効率を改良する問題に関し、輻射熱伝導性を
減少させることにより、その装置の絶縁能力を増大する
被覆を一つのガラス表面の上に与えることが望ましい。
エネルギー効率を改良する問題に関し、輻射熱伝導性を
減少させることにより、その装置の絶縁能力を増大する
被覆を一つのガラス表面の上に与えることが望ましい。
従って、その被覆は、輻射線スペクトル赤外線波長範囲
で低い放射性（ｅａｕｓｉｓｓｉｖｉｔｙ）をもたなけ
ればならない、実用的理由から、その被覆は可視光波長
範囲で高い透過性をもたなければならない、美的理由か
らその被覆は低い光反射性をもち、好ましくは本質的に
無色であるのがよい。
で低い放射性（ｅａｕｓｉｓｓｉｖｉｔｙ）をもたなけ
ればならない、実用的理由から、その被覆は可視光波長
範囲で高い透過性をもたなければならない、美的理由か
らその被覆は低い光反射性をもち、好ましくは本質的に
無色であるのがよい。
上述の如き高透過性低放射性被覆は、一般に、赤外線反
射性及び低放射性のための薄い金工層を、可視光反射性
を減少させるための酸化金属の誘電体層の間に挟んだも
のからなる。これらの多層膜は、典型的には、陰極スパ
ッタリング、特にマグネトロンスパッタリングにより製
造されている。
射性及び低放射性のための薄い金工層を、可視光反射性
を減少させるための酸化金属の誘電体層の間に挟んだも
のからなる。これらの多層膜は、典型的には、陰極スパ
ッタリング、特にマグネトロンスパッタリングにより製
造されている。
金属層は金属又は銅でよいが、一般に、銀である。
従来技術で記載されている金属酸化物膜には、酸化錫、
酸化インジウム、酸化チタン、酸化ビスマス、酸化亜鉛
、酸化ジルコニウム及び酸化鉛が含まれる。ある場合に
は、これらの酸化物には少量の他の金属、例えば、酸化
ビスマス中のマンガン、酸化錫中のインジウム及びそれ
らを逆にしたものが配合され、低い耐久性或は限界的な
放射性の如きある欠点を解決するようにしである。しか
しこれら金属酸化物の全てが幾らかの欠点を有する。
酸化インジウム、酸化チタン、酸化ビスマス、酸化亜鉛
、酸化ジルコニウム及び酸化鉛が含まれる。ある場合に
は、これらの酸化物には少量の他の金属、例えば、酸化
ビスマス中のマンガン、酸化錫中のインジウム及びそれ
らを逆にしたものが配合され、低い耐久性或は限界的な
放射性の如きある欠点を解決するようにしである。しか
しこれら金属酸化物の全てが幾らかの欠点を有する。
被覆は、使用される二重被覆窓装置の内面上に維持され
るが、その劣化を起こすような元素及び環境の薬剤から
保護する場合、製造から設置までの間で遭遇する取り扱
い、包装、洗浄及び他の製造工程に耐えることができる
効果的な耐久性被覆が１１に望ましい。これらの諸性質
が金属酸化物に求められている。しかし機械的耐久性を
与える硬度、化学的耐久性を与える不活性度及びガラス
及び金属層の両方に対する良好な付着性の他に、金３酸
化物は次の諸性質分同様にもつべきである。
るが、その劣化を起こすような元素及び環境の薬剤から
保護する場合、製造から設置までの間で遭遇する取り扱
い、包装、洗浄及び他の製造工程に耐えることができる
効果的な耐久性被覆が１１に望ましい。これらの諸性質
が金属酸化物に求められている。しかし機械的耐久性を
与える硬度、化学的耐久性を与える不活性度及びガラス
及び金属層の両方に対する良好な付着性の他に、金３酸
化物は次の諸性質分同様にもつべきである。
金属酸化物は合理的に大きな屈折率、好ましくは２．０
より大きな屈折率をもち、金属層の反射を減少させ、そ
れにより被覆された製品の透過性を大きくしなければな
らない。金属酸化物は、被覆された製品の透過性を最大
にするため最小の吸収性ももたなければならない。商業
的な理由から、金属酸化物は合理的な価格をらち、マグ
ネトロンスパッタリングによる付着速度が比較的大きく
、非毒性であるのがよい。
より大きな屈折率をもち、金属層の反射を減少させ、そ
れにより被覆された製品の透過性を大きくしなければな
らない。金属酸化物は、被覆された製品の透過性を最大
にするため最小の吸収性ももたなければならない。商業
的な理由から、金属酸化物は合理的な価格をらち、マグ
ネトロンスパッタリングによる付着速度が比較的大きく
、非毒性であるのがよい。
恐らく金属酸化物膜の最も重要で最も満足させにくい条
件は、金属膜とのその相互作用に関係している。金属酸
化物膜は外部からの薬剤に対し下の金属膜を保護するた
め低い気孔率をもち、個々の層の一体性を維持するため
、金属に対し低い拡散性をもたなければならない、最後
に、就中、金属酸化物は金属層のｆ４着に対し良好な核
生成表面を与え、連続的金属膜が最低の抵抗及び最大の
透過性をもって付着できるようでなければならない。
件は、金属膜とのその相互作用に関係している。金属酸
化物膜は外部からの薬剤に対し下の金属膜を保護するた
め低い気孔率をもち、個々の層の一体性を維持するため
、金属に対し低い拡散性をもたなければならない、最後
に、就中、金属酸化物は金属層のｆ４着に対し良好な核
生成表面を与え、連続的金属膜が最低の抵抗及び最大の
透過性をもって付着できるようでなければならない。
連続的及び不連続的銀膜の特性は、ギラリーその他によ
る米国特許第４，４６２，８８４号に記載されており、
その記載は参考のためここに入れである。
る米国特許第４，４６２，８８４号に記載されており、
その記載は参考のためここに入れである。
一般的な用途で金属酸化物膜の中で、酸化亜鉛及び酸化
ビスマスは耐久性が不充分で酸性及びアルカリ性の薬剤
の両方に溶け、指紋によって劣化し、塩、二酸化硫黄及
び湿度試験で破壊される。
ビスマスは耐久性が不充分で酸性及びアルカリ性の薬剤
の両方に溶け、指紋によって劣化し、塩、二酸化硫黄及
び湿度試験で破壊される。
酸化インジウム、好ましくは錫がドープされたものは一
層耐久性があるが、インジウムはスパッターに時間がか
かり、比較的高価である。酸化錫は、インジウム又はア
ンチモンがドープされていてもよいが、やはり一暦大き
な耐久性をもつものの、銀膜の核生成に対し適切な表面
を与えず、大きな抵抗及び低い透過性をもたらす、後で
付着される銀膜に適切な核生成を与える金属酸化物膜の
特性は確定されていないが、上述の金属酸化物について
試行錯誤的実験が広く行なわれてきた。
層耐久性があるが、インジウムはスパッターに時間がか
かり、比較的高価である。酸化錫は、インジウム又はア
ンチモンがドープされていてもよいが、やはり一暦大き
な耐久性をもつものの、銀膜の核生成に対し適切な表面
を与えず、大きな抵抗及び低い透過性をもたらす、後で
付着される銀膜に適切な核生成を与える金属酸化物膜の
特性は確定されていないが、上述の金属酸化物について
試行錯誤的実験が広く行なわれてきた。
ギラリーによる米国特許第４，６１０，７７１号には、
亜鉛／錫酸化物膜を付着させるため、酸化性雰囲気中で
亜鉛と錫をスパッタリングすること、及び高透過性低放
射性被覆物品を製造するため、銀の如き金属膜と組み合
わせて反射防止膜として亜鉛／錫酸化物膜を用いること
が記載されている。
亜鉛／錫酸化物膜を付着させるため、酸化性雰囲気中で
亜鉛と錫をスパッタリングすること、及び高透過性低放
射性被覆物品を製造するため、銀の如き金属膜と組み合
わせて反射防止膜として亜鉛／錫酸化物膜を用いること
が記載されている。
本発明はビスマス及び錫を含む酸化物からなる新規な膜
組成物及び高透過性低放射性被覆として用いるためのビ
スマス及び錫を含む金属及び酸化物層からなる新規な多
層膜を与える。
組成物及び高透過性低放射性被覆として用いるためのビ
スマス及び錫を含む金属及び酸化物層からなる新規な多
層膜を与える。
〔好ましい具体例についての詳細な記述〕ビスマス及び
錫の酸化物からなる新規な膜組成物は、好ましくは陰極
スパッタリング、好ましくはマグネトロンスパッタリン
グにより付着される。
錫の酸化物からなる新規な膜組成物は、好ましくは陰極
スパッタリング、好ましくはマグネトロンスパッタリン
グにより付着される。
陰極ターゲットは望ましい比率のビスマスと錫からなり
、好ましくはビスマス／錫合金の形で製造される０次に
ターゲットを反応性雰囲気、好ましくは酸素を含む雰囲
気中でスパッターさせ、基体の表面上にビスマスと錫を
含む酸化物膜を付着させる。
、好ましくはビスマス／錫合金の形で製造される０次に
ターゲットを反応性雰囲気、好ましくは酸素を含む雰囲
気中でスパッターさせ、基体の表面上にビスマスと錫を
含む酸化物膜を付着させる。
本発明による好ましい金属酸化物はビスマス及び錫を含
む酸化物化合物である。ビスマス／錫酸化物膜は陰極ス
パッタリング、好ましくは磁気的に強められた陰極スパ
ッタリングにより本発明に従い付着させることができる
。＠極スパッタリングも本発明に従い高透過性低放射性
膜を（Ｘｔ着させるための好ましい方法である。そのよ
うな膜は典型的には多層からなり、好ましくは金、銀又
は銅の如き高反射性金属の層を、酸化インジウム又は酸
化チタンの如き、反射防止性金属酸化物層の間に挟んだ
ものからなる０本発明に従い反射防止性金属酸化物層は
、ビスマスと錫の酸化物化合物からなり、好ましくは錫
酸ビスマス、見掛けの式ＢｉｚＳｎ４０□をもつ新規な
酸化物からなる。
む酸化物化合物である。ビスマス／錫酸化物膜は陰極ス
パッタリング、好ましくは磁気的に強められた陰極スパ
ッタリングにより本発明に従い付着させることができる
。＠極スパッタリングも本発明に従い高透過性低放射性
膜を（Ｘｔ着させるための好ましい方法である。そのよ
うな膜は典型的には多層からなり、好ましくは金、銀又
は銅の如き高反射性金属の層を、酸化インジウム又は酸
化チタンの如き、反射防止性金属酸化物層の間に挟んだ
ものからなる０本発明に従い反射防止性金属酸化物層は
、ビスマスと錫の酸化物化合物からなり、好ましくは錫
酸ビスマス、見掛けの式ＢｉｚＳｎ４０□をもつ新規な
酸化物からなる。
金属酸化物膜の特性は、高透過性低放射性被覆を形成す
るための金属膜層と組み合わせてその性能に関して必ず
しも予測することはできないが、その耐久性、もつと重
要には銀膜の核生成に関するその有効性を決定するため
に種々の試験を行なうことができる。
るための金属膜層と組み合わせてその性能に関して必ず
しも予測することはできないが、その耐久性、もつと重
要には銀膜の核生成に関するその有効性を決定するため
に種々の試験を行なうことができる。
耐久性について、長期間の安定性を示すものとして被覆
の透過性、反射性、及び色の変化を測定する加熱試験、
紫外線照射、水分及び塩分（指紋又は海岸のような環境
）の如き環境条件の影響を測定する強制耐候性及び露出
試験、酸性大気汚染物による被覆劣化の起き易さを決定
するための二酸化硫黄試験、及び被覆が通常のガラス洗
浄機及び酸性又はアルカリ性洗剤により損傷を受けるか
否かを決定するための試験がある。
の透過性、反射性、及び色の変化を測定する加熱試験、
紫外線照射、水分及び塩分（指紋又は海岸のような環境
）の如き環境条件の影響を測定する強制耐候性及び露出
試験、酸性大気汚染物による被覆劣化の起き易さを決定
するための二酸化硫黄試験、及び被覆が通常のガラス洗
浄機及び酸性又はアルカリ性洗剤により損傷を受けるか
否かを決定するための試験がある。
特に、銀の如き金属層の付着に対する金ｇａ化物の影響
を判定するための核生成試験を行ってもよい、核生成試
験を行うために、金属酸化物の層を基体表面上に付着さ
せる０次に基体表面単位面積当り決められた重量の銀を
その金属酸化物の上に付着させる。最後に、金属酸化物
の第２の層を銀層の上に付着させる０判定べき第一の効
果は、銀が付着されたときの透過率の減少である。透過
率の減少が少ない程、吸収は低く、核生成はよい。
を判定するための核生成試験を行ってもよい、核生成試
験を行うために、金属酸化物の層を基体表面上に付着さ
せる０次に基体表面単位面積当り決められた重量の銀を
その金属酸化物の上に付着させる。最後に、金属酸化物
の第２の層を銀層の上に付着させる０判定べき第一の効
果は、銀が付着されたときの透過率の減少である。透過
率の減少が少ない程、吸収は低く、核生成はよい。
第二の効果は多層被覆の表面抵抗である。抵抗が低い程
、核生成はよい、第三の効果は多層被覆の最終透過率で
ある。透過率が大きい程、核生成は良い。
、核生成はよい、第三の効果は多層被覆の最終透過率で
ある。透過率が大きい程、核生成は良い。
従来のマグネトロンスパッタリング法では、スパッター
すべき材料のターゲット表面を持つ陰極の方へ向けて基
体を被覆室内に配置する０本発明に従って好ましい基体
には、ガラス、セラミック、及び被覆方法の操作条件に
より有害な影響を受けないプラスチックが含まれる。
すべき材料のターゲット表面を持つ陰極の方へ向けて基
体を被覆室内に配置する０本発明に従って好ましい基体
には、ガラス、セラミック、及び被覆方法の操作条件に
より有害な影響を受けないプラスチックが含まれる。
１Ｆ３極はどのような慣用的な形のものでもよく、好ま
しくは長い矩形の形をしたものであり、電源に接続され
、そしてスパッタリング法を促進するため磁場と組み合
わせて用いられるのが好ましい。
しくは長い矩形の形をしたものであり、電源に接続され
、そしてスパッタリング法を促進するため磁場と組み合
わせて用いられるのが好ましい。
少なくとも一つの陰極ターゲットの表面はビスマスと錫
からなり、それは反応性雰囲気中でスパッターされてビ
スマスと錫を含む酸化物膜を形成する。陽極はギラリー
その他による米国特許第４．４７８，７０２号（その記
載は参考のためここに入れである。）に教示されている
ように対照的な形をして配置された組み立て木であるの
が好ましい。
からなり、それは反応性雰囲気中でスパッターされてビ
スマスと錫を含む酸化物膜を形成する。陽極はギラリー
その他による米国特許第４．４７８，７０２号（その記
載は参考のためここに入れである。）に教示されている
ように対照的な形をして配置された組み立て木であるの
が好ましい。
本発明の好ましい態様として、多層膜を陰極スパッタリ
ングにより付着させ、高透過性低放射性被覆を形成する
。ビスマス／錫ターゲットの他に、少なくとも一つの他
の陰極ターゲット表面は、反射性金属層、好ましくは、
銀層を形成するためスパッターすべき金属からなる０反
射防止性金属酸化物層と組み合わされた反射性金属層を
有する５層金属被覆は次のようにして製造される。
ングにより付着させ、高透過性低放射性被覆を形成する
。ビスマス／錫ターゲットの他に、少なくとも一つの他
の陰極ターゲット表面は、反射性金属層、好ましくは、
銀層を形成するためスパッターすべき金属からなる０反
射防止性金属酸化物層と組み合わされた反射性金属層を
有する５層金属被覆は次のようにして製造される。
奇麗なガラス基体を被覆室中に入れ、それを好ましくは
１０−４トールより低く、−Ｍ好ましくは２ｘｌＯ−５
トールより低い圧力へ減圧にする。不活性ガス及び反応
性ガス、好ましくはアルゴンと酸素との選択された雰囲
気を、約５Ｘ１０−’〜１０−”）−ルの圧力までその
室中に確立する。ビスマスと錫のターゲット表面を有す
る陰極を、被覆すべき基体の表面上で操作する。ターゲ
ット金属をスパッターし、室中の雰囲気と反応させ、ガ
ラス表面上にビスマスと錫を含む酸化物被覆層を付着さ
せる。 ビスマス／錫酸化物の初期層を付着させた後、
被覆室を真空にし、純粋のアルゴンの如き不活性雰囲気
を約５ Ｘ １０−’〜１Ｏ−Ｊ−−ルの圧力に形成す
る。銀金属のターゲット表面を有する陰極を、ビスマス
／ｉ酸化物被覆表面上で操作する。
１０−４トールより低く、−Ｍ好ましくは２ｘｌＯ−５
トールより低い圧力へ減圧にする。不活性ガス及び反応
性ガス、好ましくはアルゴンと酸素との選択された雰囲
気を、約５Ｘ１０−’〜１０−”）−ルの圧力までその
室中に確立する。ビスマスと錫のターゲット表面を有す
る陰極を、被覆すべき基体の表面上で操作する。ターゲ
ット金属をスパッターし、室中の雰囲気と反応させ、ガ
ラス表面上にビスマスと錫を含む酸化物被覆層を付着さ
せる。 ビスマス／錫酸化物の初期層を付着させた後、
被覆室を真空にし、純粋のアルゴンの如き不活性雰囲気
を約５ Ｘ １０−’〜１Ｏ−Ｊ−−ルの圧力に形成す
る。銀金属のターゲット表面を有する陰極を、ビスマス
／ｉ酸化物被覆表面上で操作する。
ターゲット金属をスパッターし、ビスマス／錫酸化物被
覆ガラス表面上に反射性伝導性金属被覆を付着させる。
覆ガラス表面上に反射性伝導性金属被覆を付着させる。
ビスマス／錫酸化物の第二層を、第一ビスマス／錫酸化
物層を付着させるのに用いたのと本質的に同じ条件で銀
層の上に付着させる。
物層を付着させるのに用いたのと本質的に同じ条件で銀
層の上に付着させる。
本発明は、次の特別な実施例についての記述から一層よ
く理解されるであろう、実施例中、ビスマス／ｆＩＩｐ
Ｊ酸化物膜は、錫酸ビスマスとして言及されるかも知れ
ないが、その膜の組成は正確にはＢｉ２５ｎ４０ｚであ
る必要はない。
く理解されるであろう、実施例中、ビスマス／ｆＩＩｐ
Ｊ酸化物膜は、錫酸ビスマスとして言及されるかも知れ
ないが、その膜の組成は正確にはＢｉ２５ｎ４０ｚであ
る必要はない。
実施例
静止陰極は、１／３のビスマスと２７３の錫からなる゛
スパッタリング表面をもっていた。ソーダ・石灰シリカ
ガラス基体を被覆室中に入れ、その室を減圧にして５
０／ ５０のアルゴン／酸素雰囲気中４ミリトールの圧
力を確立した。ガラスを２．８ｍ／分（１１０ｉｎ／分
）の速度でスパッタリング表面に対して移動させながら
、陰極を１．７ｋｍの電力で磁場中でスパッターした。
スパッタリング表面をもっていた。ソーダ・石灰シリカ
ガラス基体を被覆室中に入れ、その室を減圧にして５
０／ ５０のアルゴン／酸素雰囲気中４ミリトールの圧
力を確立した。ガラスを２．８ｍ／分（１１０ｉｎ／分
）の速度でスパッタリング表面に対して移動させながら
、陰極を１．７ｋｍの電力で磁場中でスパッターした。
ビスマス／錫酸化物膜をガラス表面上に付着させた。こ
の膜は、金属のｆｆｉ量に基づいて約６０％のビスマス
かられずが約１％のビスマスの範囲のビスマス／錫濃度
勾配を与えた。
の膜は、金属のｆｆｉ量に基づいて約６０％のビスマス
かられずが約１％のビスマスの範囲のビスマス／錫濃度
勾配を与えた。
そのビスマス／錫酸化物の上に銀の層をスパッターし、
その銀の上に第二のビスマス／錫酸化物膜をスパッター
した。ビスマス／錫酸化物膜の抵抗は、酸化物中この範
囲のビスマス／賜に■って５〜１０Ωの範囲にある。被
覆した基体を約５９３℃（１１００°Ｆ）で１２分間加
熱した後、抵抗と色の変化がその濃度勾配をもつ膜の多
くの部分について認められた。しかし、約４０〜５５％
のビスマスの範囲では、抵抗及び色は安定であり、式Ｂ
ｉ２Ｓｎ＜Ｏ＋＋を有する酸化物の形成を示唆している
。酸化錫は約２．０の屈折率を有するが、錫酸ビスマス
は酸化ビスマスとほぼ同じ屈折率、約２．３をもってい
るように見える。屈折率が大きい程、光学的性質を変え
ることなく多層高透過性低放射性被覆で薄い銀膜を使用
し、与えられた透過性で一層低い放射性を与えることが
できる。この例の濃度勾配を有するビスマス／錫酸化物
膜の性質は次の表に要約されている。
その銀の上に第二のビスマス／錫酸化物膜をスパッター
した。ビスマス／錫酸化物膜の抵抗は、酸化物中この範
囲のビスマス／賜に■って５〜１０Ωの範囲にある。被
覆した基体を約５９３℃（１１００°Ｆ）で１２分間加
熱した後、抵抗と色の変化がその濃度勾配をもつ膜の多
くの部分について認められた。しかし、約４０〜５５％
のビスマスの範囲では、抵抗及び色は安定であり、式Ｂ
ｉ２Ｓｎ＜Ｏ＋＋を有する酸化物の形成を示唆している
。酸化錫は約２．０の屈折率を有するが、錫酸ビスマス
は酸化ビスマスとほぼ同じ屈折率、約２．３をもってい
るように見える。屈折率が大きい程、光学的性質を変え
ることなく多層高透過性低放射性被覆で薄い銀膜を使用
し、与えられた透過性で一層低い放射性を与えることが
できる。この例の濃度勾配を有するビスマス／錫酸化物
膜の性質は次の表に要約されている。
試」Ｌζス１ノＵ上肱」【ユ遣エ −−二匹−−−１
６０ ４．９ （Ｘ）２
５７ ４．９ ω 青 赤−
黄３ ５２ ５．３ １１．０ 青
赤−青４ ４７．５ −−−
５．３ 青 青５ ４３
５．８ ９．５ 青 青６
３１ ６．３ ω 赤 黄
７ １９ ６．９ ｏｏ
赤 黄８ １２ ７．１ １１．６
ピンク曇り９ ７ ７．５ ９．５
ピンク曇り１０ ４ ８．１ ９．５
ピンク曇り１１ ３ ８．５ ５．３
ピンク曇り１２ ２ ８．９ ５．０
ピンク曇り１３ １ ９．６ ６．０
ピンク曇り＊ 約５９３℃（１１００″Ｆ）で１２
分加熱最適抵抗及び色の性質はＢｉｚＳｎ４０＋＋の組
成に相当する比較的狭い範囲で得られるが、塩溶液中の
ビスマス／錫酸化物膜の耐久性は、約２０から少なくと
も６０％のビスマスの範囲に亘って広がっており、湿度
試験での耐久性は約４〜少なくと６６０％のビスマスの
範囲に亘って得られ、もし被覆が曲げ、溶着又は急冷の
如き高温加工にかけないならば、酸化物中、もっと広い
範囲のビスマス／錫の比でも許容できることを示してい
る。
６０ ４．９ （Ｘ）２
５７ ４．９ ω 青 赤−
黄３ ５２ ５．３ １１．０ 青
赤−青４ ４７．５ −−−
５．３ 青 青５ ４３
５．８ ９．５ 青 青６
３１ ６．３ ω 赤 黄
７ １９ ６．９ ｏｏ
赤 黄８ １２ ７．１ １１．６
ピンク曇り９ ７ ７．５ ９．５
ピンク曇り１０ ４ ８．１ ９．５
ピンク曇り１１ ３ ８．５ ５．３
ピンク曇り１２ ２ ８．９ ５．０
ピンク曇り１３ １ ９．６ ６．０
ピンク曇り＊ 約５９３℃（１１００″Ｆ）で１２
分加熱最適抵抗及び色の性質はＢｉｚＳｎ４０＋＋の組
成に相当する比較的狭い範囲で得られるが、塩溶液中の
ビスマス／錫酸化物膜の耐久性は、約２０から少なくと
も６０％のビスマスの範囲に亘って広がっており、湿度
試験での耐久性は約４〜少なくと６６０％のビスマスの
範囲に亘って得られ、もし被覆が曲げ、溶着又は急冷の
如き高温加工にかけないならば、酸化物中、もっと広い
範囲のビスマス／錫の比でも許容できることを示してい
る。
上記実施例は本発明を例示するために与えられている。
製品及び方法の種々の変更が含まれる。
例えば、他の被覆組成物も本発明の範囲以内に入る。錫
酸ビスマス被覆は単独でも、或は種々の他の膜と組み合
わせて用いてもよい、高透過性低放射性膜のために、ビ
スマス／錫酸化物膜銀以外ノ反射性金属膜、種々の下地
層及び〈又は）保護最上被覆と共に用いてもよく、又他
の金属酸化物と組み合わせて最上部又は最下部の反射防
止膜として、好ましくは耐久性のための最上部膜として
用いてもよい０両方の反射防止膜としてビスマス／錫酸
化物膜を用いることは最も好ましい、ビスマス及び錫の
割合により、被覆は錫酸ビスマスの他にある量の酸化ビ
スマスと酸化錫を含んでいてもよい。
酸ビスマス被覆は単独でも、或は種々の他の膜と組み合
わせて用いてもよい、高透過性低放射性膜のために、ビ
スマス／錫酸化物膜銀以外ノ反射性金属膜、種々の下地
層及び〈又は）保護最上被覆と共に用いてもよく、又他
の金属酸化物と組み合わせて最上部又は最下部の反射防
止膜として、好ましくは耐久性のための最上部膜として
用いてもよい０両方の反射防止膜としてビスマス／錫酸
化物膜を用いることは最も好ましい、ビスマス及び錫の
割合により、被覆は錫酸ビスマスの他にある量の酸化ビ
スマスと酸化錫を含んでいてもよい。
本方法は非常に高い温度は必要としないので、種々のプ
ラスチックの如きガラス以外の基体を被覆することもで
きる。ガスの圧力及び濃度の如き工程条件は広い範囲に
亘って変えることができる。
ラスチックの如きガラス以外の基体を被覆することもで
きる。ガスの圧力及び濃度の如き工程条件は広い範囲に
亘って変えることができる。
本発明の範囲は特許請求の範囲によって規定される。
Claims (20)
- （１）ビスマスと錫を含むスパッターされた金属酸化物
膜。 - （２）透明な基体と、ビスマス及び錫を含むスパッター
された金属酸化物膜とからなる透明被覆物品。 - （３）基体がガラスである特許請求の範囲第２項に記載
の物品。 - （４）ａ、透明非金属基体； ｂ、前記基体の表面上に付着されたビスマス及び錫を含
む第一透明酸化物膜； ｃ、前記第一ビスマス／錫酸化物膜上に付着された透明
金属膜；及び ｄ、前記金属膜上に付着されたビスマス及び錫を含む第
二透明酸化物膜； からなる高透過性低放射性物品。 - （５）基体がガラスである特許請求の範囲第４項に記載
の物品。 - （６）金属膜が銀である特許請求の範囲第５項に記載の
物品。 - （７）ビスマス／錫酸化物が金属の重量で約４０〜５５
％のビスマスを含む特許請求の範囲第６項に記載の物品
。 - （８）ビスマス／錫酸化物が金属の重量で約４５〜５０
％のビスマスを含む特許請求の範囲第７項に記載の物品
。 - （９）透明な金属含有膜が透明金属膜と、ビスマス及び
錫を含む第２透明酸化物膜との間に付着されている特許
請求の範囲第１項に記載の物品。 - （１０）透明な金属含有膜がビスマスと錫を含む特許請
求の範囲第９項に記載の物品。 - （１１）ａ、ビスマス及び錫を含む陰極ターゲットを形
成し； ｂ、減圧室中に前記陰極ターゲットで被覆すべき基体を
置き；そして ｃ、酸素を含む反応性雰囲気中で前記ビスマス／錫陰極
ターゲットをスパッタリングし、それによってビスマス
と錫を含む金属酸化物膜を前記基体の表面上に付着させ
る； 諸工程からなるビスマス及び錫を含む酸化物膜を付着さ
せる方法。 - （１２）スパッタリングが磁気的に強められている特許
請求の範囲第１１項に記載の方法。 - （１３）基体がガラスである特許請求の範囲第１２項に
記載の方法。 - （１４）金属酸化物が金属の重量で約４０〜５５％のビ
スマスを含む特許請求の範囲第１３項に記載の方法。 - （１５）金属酸化物が金属の重量で約４５〜５０％のビ
スマスを含む特許請求の範囲第１４項に記載の方法。 - （１６）ａ、透明な非金属基体をスパッタリング室中に
置き； ｂ、ビスマス及び錫を含む陰極ターゲットを酸素含有反
応性雰囲気中でスパッタリングし、前記基体表面上にビ
スマス及び錫を含む透明な金属酸化物膜を付着させ； ｃ、銀陰極ターゲットを不活性雰囲気中でスパッタリン
グし、前記金属酸化物膜上に透明な銀膜を付着させ；そ
して ｄ、ビスマス及び錫を含む陰極ターゲットを酸素含有反
応性雰囲気中でスパッタリングし、前記銀膜上にビスマ
ス及び錫を含む金属酸化物膜を付着させる； 諸工程からなる多層高透過性低放射性被覆物品を製造す
る方法。 - （１７）基体がガラスである特許請求の範囲第１６項に
記載の方法。 - （１８）金属酸化物が金属の重量で約４０〜５５％のビ
スマスを含む特許請求の範囲第１７項に記載の方法。 - （１９）金属酸化物膜が金属の重量で約４５〜５０％の
ビスマスを含む特許請求の範囲第１８項に記載の方法。 - （２０）銀膜と金属酸化物膜との間に透明な金属含有膜
を付着させる工程を更に含む特許請求の範囲第１６項に
記載の方法。
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|---|---|---|---|
| US07/031,320 US4806221A (en) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | Sputtered films of bismuth/tin oxide |
| US031320 | 1987-03-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63274757A true JPS63274757A (ja) | 1988-11-11 |
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