CN106660865B

CN106660865B - 具有部分吸收层的双层层系统和制造该层的方法和溅射靶

Info

Publication number: CN106660865B
Application number: CN201580044608.7A
Authority: CN
Inventors: 马丁·施洛特; 阿尔伯特·卡斯特纳; 马库斯·舒尔特海斯; 詹斯·瓦格纳
Original assignee: Materion Advanced Materials Germany GmbH
Current assignee: Wan Tengrong advanced materials Germany Ltd
Priority date: 2014-08-20
Filing date: 2015-05-18
Publication date: 2020-05-19
Anticipated expiration: 2035-05-18
Also published as: DE102014111935A1; EP3183374A1; US20180223418A1; TWI618807B; KR20170043639A; TW201608042A; JP2017525852A; US10487392B2; KR102027661B1; WO2016026590A1; CN106660865A

Abstract

已知的双层的层系统包括背向观察者的光学吸收的金属层和面向观察者的覆盖层。用作吸收剂层的覆盖层相对较厚并且表现出尽可能高的吸收系数。为了尽可能简单地设计该层系统的制造过程，并且给出在向溅射气氛中并未添加或很少添加反应气体的情况下进行的溅射沉积方法，本发明提出，该覆盖层成型为光学部分吸收层，该层在550nm的波长下具有小于0.7的吸收系数kappa和在30至55nm范围内的厚度。

Description

具有部分吸收层的双层层系统和制造该层的方法和溅射靶

技术领域

本发明涉及一种双层的层系统，该层系统由背向观察者的光学吸收的金属层和面向观察者的覆盖层组成。

另外，本发明涉及一种用于制造该层系统的吸收光的覆盖层的方法，其中通过DC或MF溅射在溅射气氛内沉积溅射靶，该溅射气氛包含稀有气体和处于氧气和/或氮气形式的反应气体，其中使用溅射靶，该溅射靶由具有第一贫氧度(Grad an Sauerstoffmangel)的、低于化学计量比的氧化物或低于化学计量比的氮氧化物的靶材料组成，并且该覆盖层由具有第二贫氧度的、低于化学计量比的氧化物或低于化学计量比的氮氧化物的层材料组成，该第二贫氧度与该第一贫氧度相差最大+/-25％。

此外，本发明涉及一种在该方法中应用的溅射靶。

背景技术

吸收光的层系统用于不同用途，例如像用于太阳热应用的太阳能吸收层或者与液晶显示器相关的所谓“黑矩阵”层。

吸收光的层系统例如借助于阴极雾化(溅射)通过沉积彼此相继的层来生产。其中来自固体(溅射靶)的原子或化合物通过用高能离子(通常为稀有气体离子)射击而溶出并转移到气相中。处于气相中的原子或分子最后通过冷凝而沉积在该溅射靶附近的基底上并在那里形成层。在“直流溅射”或“DC溅射”(direct current sputtering)中，在作为阴极接通的靶与阳极(通常为设备外壳)之间施加直流电压。通过惰性气体原子的碰撞电离在抽真空的气体室内构成了低压电浆，其带正电的组成部分通过所施加的直流电压作为持续的微粒流在朝向该靶的方向上加速并且在撞击时微粒从该靶被打出，该微粒进而在朝向该基底方向上运动并且在那里作为层沉积。

DC溅射要求导电的靶材料，因为否则该靶可能会由于持续电流而负载荷电的微粒并因此平衡该直流电压场。另一方面，这种溅射方法直接适合于以经济方式提供特别高质量的层，使得可以预期其用途。对于技术上使用的MF溅射也是如此，其中两个溅射靶以kHz节奏交替地作为阴极和阳极接通。

由DE 10 2012 112 742 A1描述了一般的高吸收的层系统，以及用于其制造的方法。该层系统由至少两个层组成，其中一个是由介电材料组成的、面向观察者的抗反射层，还有至少一个另外的背向观察者的吸收剂层。对于该吸收剂层，在理论上建议尽可能高的吸收率，其特征在于至少0.7(在550nm的波长处)的吸收系数kappa(kappa)。没有提及对于kappa所限定的上限，仅仅提及在2.5以上的非常高的kappa值下，该吸收剂层的有效的抗镜面反射作用逐渐变得困难。该吸收剂层的厚度典型地处于140至250nm的范围内。

为了制造该层系统，使用溅射靶，该溅射靶由具有贫氧性之氧化物材料组成，该材料单独地通过基于Nb₂O_5-x、TiO_2-x、MoO_3-x、WO_3-x、V₂O_5-x(x>0)或其化合物的低于化学计量比的氧化物或氮氧化物的还原的氧化物相，或者通过还原的氧化物相与金属掺混物一起来设定。该吸收剂层由具有低于化学计量比的含氧量之氧化物或氮氧化物组成并且在使用这种溅射靶的情况下通过DC或MF溅射在溅射气氛中生产，该溅射气氛包含一种稀有气体和含量最大为10体积％的处于氧气和/或氮气形式之反应气体。在此，在溅射靶的材料中氧和氮的含量与在该吸收剂层的氧化物或氮氧化物中的氧和氮的含量相同或相差最大+/-20％。

从EP 2 336 811 A1已知层顺序，该层顺序由铝基底、Al₂O₃中间层和吸收光的层系统制成。该层系统由下部层和上部层组成，该下部层由具有通式TiAlqOxNy)的Ti-Al混合氧化物或氮化物或氮氧化物(可以包含低于化学计量比的氧和氮含量)制成并且该上部层构成实际的吸收剂层，该上部层由化学计量比的或低于化学计量比的SiO₂制成。

在太阳能吸收层中，该层构造典型地包括胶结层和位于其下的金属的终结层(Abschlussschicht)，该终结层用作选择性反射物。在该胶结层中，在陶瓷基质中插入了金属的或其他的导电颗粒，该颗粒典型地具有在5至30nm范围内的直径。这种层堆栈具有在太阳光谱范围内(约350至1500nm)较高的吸收度，而其在红外光谱范围内的吸收度系很小的。为了这种层系统的工业化的制造，通常使用电镀涂层过程和PVD方法。例如对于此类的层堆栈为Ni/NiO+Al和TiNx/TiO₂+Cu。“Kennedy,C.E.：-中温至高温太阳能选择性吸收剂材料综述(Review of Mid-to High-Temperature Solar Selective Absorber Materials)；NREL技术报导(NREL Technical Report)(2002年7月)”给出了最新的综述。

从EP 2 116 631 A1已知用于制造ZnO:Me2层或TiO:Me2层之溅射靶。为了使该溅射过程加速并稳定化，使用了溅射靶，该溅射靶包括低于化学计量比的锌氧化物或钛氧化物之基质，其中插入了额外的第二金属Me2，其中Me2代表Al或铌。

US 2007/0071985 A1描述了多种材料组合物，尤其用于溅射靶。该组合物除其他之外包含基于ZnO(还带有氧化铟、氧化锡、氧化铝和氧化镓)和钼(IV)氧化物(MoO₂)的混合氧化物。给出MoO₂的含量在0.1与60摩尔％之间。靶材料的密度在理论密度的约77％与95％之间浮动。呈MoO₂形式的氧化钼是钼的化学计量比氧化物，即便不是具有最高可能的氧含量之氧化物MoO₃。为了改进导电性对该基础氧化物进行掺混，然而该导电性事实上(如在ZnO:MoO₂混合氧化物系统中)仅对于约5-10摩尔％MoO₂的较小比例实现了良好的数值。

该靶的制造通过在真空下在石墨模具中热压或通过在空气中烧结来进行。

使用该靶的层沉积，在该沉积气体中添加少量氧气的情况下进行。氧气压力不依赖于靶材料的MoO₂含量设定在10mTorr(约1.7Pa)并且足以平衡在层沉积时通常观察到的氧气损失。

由该靶产生的层是导电的并且显示出至少80％的透射率。这个层形成了对其他常见的透明且导电的层(例如ITO层)的替代方案。

在CN 101158028 A中描述了种用于制造层的溅射方法，该层被称为“ZMO透明导电薄膜”。靶材料由锌组成，其中插入了Mo金属块(锌-钼金属镶嵌靶)。给出的钼含量为相对于锌质量0.5％至12.5％。

这种靶也用于制造透明且导电的膜。该膜通过反应性DC磁控管溅射在包含氩气和氧气的溅射气氛中生产。氧气含量在4％至10％的范围内。

在制造该层系统时以及在其以复杂的层构造实现时要求干蚀刻过程或湿蚀刻过程。在涂层工业中可得的蚀刻溶剂，基于HCl、HNO₃、H₃PO₄、H₂SO₄、CH₃COOH、H₂O₂、K₂SO₃、K₂SO₄、K₂S₂O₅、K₂HSO₅、KHSO₄和在适当时还有含氯或含氟的盐或化合物(例如像FeCl₂、NH₄F、H₅F₂N、NaHF₂、KHF₂)，是例如由US 6,881,679 B2、US 7,850,886 B2和US 7,521,366 B2已知的。

然而胶结剂-层系统一般难以蚀刻，因为金属相的区域需要与氧化物基质不同的蚀刻剂。电浆蚀刻也被证明是困难的。于是，例如在氧化物和贵金属的组合中，主要蚀刻的是氧化物，使得金属颗粒残留下来并且可能污染溅射设备和后续的基底。

为了湿化学蚀刻氧化物的组成部分，通常需要氢氟酸，氢氟酸是对健康有害的并且需要较高耗费才能处理。首先一直用到第5代基底(Substratgeneration 5)的基于Cr的“黑矩阵层”还具有如下缺点：在湿化学蚀刻时可能出现有毒的Cr-VI化合物。

出于上面所讨论原因，所希望的是如下层结构：该层结构在可见光谱范围内展现出高吸收和很小的反射，并且在不产生有毒物质且没有颗粒残余物的情况下能够使用简单稀酸来蚀刻。金属的层或子层满足出于上述原因的这个前提条件。

另一方面，该层出于质量考虑和经济原因优选通过DC或MF溅射可制造的，这要求导电的靶材料。

发明内容

因此，本发明的目的在于，开发一种层系统，该层系统允许金属层(例如印制导线、电极和类似物)，例如可以由Al、Ag、Cu、Mo、W、Ni、Ti及其合金组成，借助于唯一的薄层而黑化，使得不再出现干扰性的金属反射。

另一个目的在于，开发一种溅射靶以及一种用于在金属层上沉积此类黑色表层

的沉积方法。该溅射靶应当在此优选能够应用于DC溅射过程中，对此明确的导电性是有帮助的。

该层的沉积应当尽可能简单地实现，使得给出一种溅射-沉积方法，该方法在该溅射气氛中没有添加或添加仅很少的反应气体的情况下进行。

根据本发明的光吸收层系统

在该层系统方面，这个目的从开篇所述的类型的层系统出发，根据本发明以如下方式实现：该覆盖层成型为光学吸收层，该覆盖层在550nm的波长下具有小于0.7的吸收系数kappa和在30至55nm范围内的厚度。

本发明的目标在于，仅用一个唯一的覆盖层将对于观察者而言位于其后的金属层黑化。然而已经显示出，从覆盖层具有非常高的吸收度的层系统(例如像(在550nm的波长下)具有至少0.70的吸收系数κ(kappa)的吸收层)出发是不利的，如在属类的先前技术中建议的。取而代之，出人意料地发现，只有当该覆盖层仅是部分吸收的并且该吸收系数κ(kappa)低于0.7并优选处在0.4至0.69的范围内时，该覆盖层才显示出特别良好的黑化特性。

该覆盖层的厚度小则有助于部分吸收作用。该层厚度典型地处于30至55nm范围内。由此产生了在可见波长范围中对光的消解性干涉，该光在通向该金属层之界面处再度反射回到观察者。在该覆盖层的正面的更小的反射和通过与在通向金属表面的接口处反向散射光的部分干涉导致的部分消解的组合效果，造成了对于观察者的可见波长范围，出人意料的更低的、有效的视觉反射率R_V,eff。

因而，对覆盖的效率的度量是总体上较低的视觉反射率R_V。

在此，作为视觉反射率R_V应理解为从该层系统的总反射率计算的对眼睛灵敏度标准化的反射率。只要在此反射率测量通过透明的介质(例如像玻璃基底或空气)来进行，则为了测定该双层系统的有效反射率R_V,eff，将在这种透明介质的表面处的反射从该总反射率减去(在玻璃的情况下这典型地为4％)。

因而，视觉反射率依赖于该透明介质的折射率，该透明介质与该部分吸收层相接触并且观察者穿过该透明介质来观察该部分吸收层。该透明接触介质可以为介电固体，如用作该部分吸收层的下层/基底的玻璃或透明陶瓷。但是该透明介质也可以是与该部分吸收层相接触的玻璃或液体。

在处于介电固体形式的接触介质的情况下，该折射率典型地在1.4到2.0的范围内，使得视觉反射率在此情况下优选小于5％并且特别优选小于2％。

在液态的接触介质的情况下，该折射率典型地在0.7到1.4的范围内，使得视觉反射率在此情况下优选小于7％并且特别优选小于4％。

为了计算视觉反射率R_V，将谱仪的测量值用眼睛灵敏度的标准化的因子乘倍(gefaltet)并且积分到一起或加和。眼睛灵敏度的该因子在DIN EN 410中确定。

为了计算有效视觉反射率R_V,eff，也就是说，没有实际存在的透明介质的正面影响之视觉反射率，将在这种介质的正面处的实际反射率从总反射率中减去。在玻璃基底的情况下即为4％。

对于吸收指数kappa(κ)有：

n^*kappa＝k，

其中k＝消光系数，该消光系数进而细化为复数折射率

N＝n+i^*k

并且借助于该复数折射率来考虑由该层的折射率中的虚部导致的衰减贡献。

该覆盖层此外还佳的是具有在2.6至2.95范围内的相对更低的折射率(在550nm下测量)。由此使得在该部分吸收层与在观察者与该部分吸收层之间实际放置的透明介质(典型地折射率为1.0至2.0，如上已经解释的)之间的接口处的反射率小于具有大kappa的层。上面的折射率数值是相对于550nm的测量波长。

另外，试图获得尽可能中性的覆盖层颜色。该颜色能够通过作为“CIE L^*a^*b”已知的颜色系统来描述。其中光色借助于坐标a^*、b^*来描述。对于反射的光部分的坐标a^*、b^*优选有：-2<a^*<6；-9<b^*<5。

相对于具有高吸收系数的覆盖层，具有小于0.7的kappa值的覆盖层仅为光学上部分吸收的。这种部分的吸收优选通过相对较低的金属含量和具有不同氧亲和性的金属的组合来实现。

在此已经证实为有利的是，该部分吸收层由具有低于化学计量比的氧含量的氧化物或氮氧化物的层材料以及可选的金属部分组成，该金属部分含有第一金属Me1和第二金属Me2，其中该第一金属Me1具有比该第二金属Me2更高的氧亲和性，其中该层材料包含作为低于化学计量比的氧化物和/或低于化学计量比的氮氧化物的在金属相中的第二金属Me2，并且该第二金属Me2选自由Mo、W和该物质的混合物及合金组成的组2。

对于该第二、氧亲和性更低的金属Me2，除了纯金属W和Mo以及该金属的混合物/合金之外，除其他之外还可以使用基于Mo和/或W的合金，该合金包含呈CAS的IVb、Vb和VIb(Ti、V、Cr、Zr、Nb、Hf、Ta)族元素形式的加入物。该合金展示出与纯金属W和Mo或该纯金属的混合物相同的光学特性。

该层材料包含在氧化物或氮氧化物相中的该第一金属Me1，其中作为Me1优选考虑Zn、Sn、In、Al、Nb、Hf、Ta、Ti、V、Y、Zr和混合物或合金。优选该第一金属Me1选自由锌、锡、铟和该物质的混合物组成的组1。在此特别优选锌。

该氧亲和性更强的第一金属Me1因此主要作为氧化物或氮氧化物以结合的形式存在(在下面也称为“基础成分K1”)，而该第二金属Me2作为低于化学计量比的氧化物(具有氧空位)或者低于化学计量比的氮氧化物(具有氧空位或氮空位)或者呈金属形式存在。由此存在具有自由价的电子构型，该电子构型引起所希望的光吸收率并因此对该覆盖层的部分吸收特性做出贡献。这种成分在下面还称为成分K2或称为“黑化成分”。当成分K2在通过化学计量确定的氧化状态中存在时，例如像MoO₂或WO₂，不存在具有自由价的电子构型，即便在此并不是其相应的最高可能的氧化度。作为化学总式，可以如下地描述还原度：K2-O_2-w其中：0<w<2)。

因而，总体上不存在完全氧化物的层材料，而是具有低于化学计量比的氧含量的氧化物或氮氧化物的层材料。低于化学计量比的氧含量在计算上对应于例如该第二金属Me2(在其他情况下为完全氧化物的基质)之金属含量。在此背景下有利的是，当低于化学计量比存在的氧总体上在计算上计入完全氧化物的相时，对于在金属相中的该第二金属Me2产生了在该层材料中10至20体积％范围的比例。

也就是纯粹从计算上来看，实际存在的低于化学计量比的氧化物分布在该完全化学计量比的氧化物加上金属的最稳定形式中。该部分吸收层因而包含低于化学计量比的氧化物或具有未占有的O-或N-价的低于化学计量比的氮氧化物。在低于化学计量比的氮氧化物的黑化成分的情况下，该氧位点的一小部分(优选最大15％)被氮替代。

由成分K2和基础成分K1组成的层材料在下面也总体上被称为“基础材料”。黑化成分K2的量比例(例如钼比例)从低于化学计量比的氧化物/氮氧化物或者金属Me2在该基质内的体积比例得出。

基础材料的蚀刻速度依赖于组成。成分K2的低于化学计量比的或金属的相并不倾向于构成难以蚀刻的结构。因此该蚀刻速率主要通过该基础成分K1的比例来确定。然而氧化锌、氧化锡和氧化铟是用相对较高的特定蚀刻速率较容易蚀刻的氧化物。

在良好的可蚀刻性方面，难以蚀刻的氧化物的含量设定为更低。在氧亲和性金属的组之内，首先是选自下组的氧化物：氧化铝、氧化铌、氧化铪、氧化钽、氧化钛、氧化钒、氧化钇和氧化锆。一般而言，良好可蚀刻性之实际界限依赖于蚀刻介质在约50体积％。

此外，该部分吸收的层优选展示出X光图中的非晶态、均匀的结构。这意味着，它不包含借助于X光衍射仪测量可测定的晶态结构。由此产生了均匀的蚀刻性能，使得在蚀刻时不产生颗粒，例如像在用H₂O₂、酸和氟离子蚀刻时。如此表征的层还在透射电子显微镜观察时直至2nm的分辨极限下不展示出任何结构。然而在热力学上，该非晶态的结构是不稳定的，使得通过退火或加热能够构成奈米或微晶沈淀。

基础材料的蚀刻速度可以通过部分地通过氮替代氧来减小，但其中这种效应是很小的并且至多适合于微调。实质上，基础材料的蚀刻速度可以仅在由该组合物与尤其由成分K1的比例所划定的界限内变化。基础材料的蚀刻速度尤其可以几乎不被减慢到由成分K1与K2的组合所预先给出的特定蚀刻速率以下。因此可能有利的是，在必须小于成分K1的特定蚀刻速率的额定蚀刻速度下，将该基础材料的蚀刻性能改变。

为此该覆盖层优选包含第三金属Me3，选自由铌、铪、钛、钽、钒、钇、锆、铝和该物质的混合物组成的组3，该第三金属作为氧化物、低于化学计量比的氧化物或者低于化学计量比的氮氧化物存在。在此方面特别优选铌和钛。

组3的金属同样具有比基础成分K1的金属Me1更高的氧亲和性。在该部分吸收层之内的其氧化物或氮氧化物化合物在下文中也称为“额外成分K3”。因而该覆盖层之内该基础成分K1通过额外成分K3替代。额外成分K3，如基础成分K1一样，作为完全氧化的金属(＝完全氧化物)或者作为低于化学计量比的氧化物(具有贫氧性)或者作为低于化学计量比的氮氧化物(具有贫氧性)，也就是优选作为氧化铌、氧化铪、氧化钛、氧化钽、氧化钒、氧化钇、氧化锆和/或氧化铝。关于额外成分K3的类型、组成和量比例，该层材料的蚀刻性能可以设定在比没有额外成分K3时明显更宽的界限内。通过添加，可以在宽界限内减慢该层材料的蚀刻速度并且在优选的范围(例如0.2-10nm/s)进行微调。氧化物额外成分K3比氧化物基础成分K1更差地、即更慢地蚀刻。额外成分K3，如Nb₂O₅，替代基础成分的一部分(如ZnO)。基础成分K1和额外成分K3一起组成了该层材料的80与90体积％之间。该层材料的基本上氧化物的基质在此情况下由基础成分K1和额外成分K3组成；黑化成分K2分布在其中。关于额外成分K3，该部分吸收层的蚀刻性能匹配于待黑化的金属层的蚀刻速率，以便例如避免层的蚀刻不足

适合的蚀刻剂例如是H₂O＝785ml+H₂O₂＝215ml+30g K₂S₂O₅+15g H₅F₂N的水溶液。此类蚀刻剂在下文称为“蚀刻剂1”。

对于具有低额外成分K3含量的系统，用另一种常规蚀刻剂的蚀刻也是可行的，例如像对于Al和Mo层所使用的。示例性地，在此提及CH₃COOH 10％+H₃PO₄ 71％+HNO₃ 1.8％+DI H₂O”。此类蚀刻剂在下文称为“蚀刻剂2”。

优选该组3的金属Me3的氧化物、低于化学计量比的氧化物或氮氧化物的含量在0至50体积％的范围内，优选在2至45体积％的范围内并且特别优选在5至40体积％的范围内。这个比例相应地计为化学计量比的氧化物。对于“蚀刻剂1”，该氧化物的含量处于0至50体积％的范围内、优选10至45体积％的范围内、并且特别优选在25至40体积％的范围内。为了在铝或钼基的金属层的情况下用“蚀刻剂2”实现对这种层材料可比较的蚀刻速度，组Me3的该氧化物的含量处于0至50体积％的范围内、优选在2至30体积％的范围内、并且特别优选在3至20体积％的范围内。

该金属层优选基于选择下组的金属：Al、Ag、Cu、Mo、Ni、Ti或其合金。所述的金属之一因而组成该金属层的50重量％，或者包含该金属之一的合金作为主要组成部分(以体积单位计)组成该金属层的至少50重量％。

本发明的溅射靶

在溅射靶方面(尤其用于制造本发明的层系统的部分吸收层)上述目的根据本发明如下地实现，即该层由靶材料组成，该靶材料包含第一金属Me1和第二金属Me2，其中该第一金属Me1选自由锡、锌、铟或该物质的混合物组成的组1并且处于氧化物、氮氧化物、低于化学计量比的氧化物或低于化学计量比的氮氧化物的形式存在，并且该第二金属Me2选自由Mo、W或该物质的合金组成的组2，该合金包含至少50重量％的该金属。

本发明的溅射靶由氧化物或氮氧化物以及至少一种金属或低于化学计量比的氧化物组成。因此相对于化学计量比的、完全氧化物的材料，本发明之溅射靶具有贫氧性，该贫氧性由金属含量或低于化学计量比的氧化物的含量造成。对应于该层组成，该溅射靶还包含上述成分K1、K2和可选的K3的金属或氧化物，其中优选该成分K2以金属形式存在。

在本发明的溅射靶中，本发明的部分吸收层的贫氧性基本上已经以如下方式施加：该溅射靶的贫氧性大致对应于或者至多略微超过待溅射的层的贫氧性。层化学计量比的微调可以通过以在溅射气氛中以不多于5体积％很少地添加反应气体(尤其氧气)来实现，使得所提及的在高反应性气氛中溅射掉金属靶时的过程速度得以避免。除了氧气以外，还适合添加其他的反应性气体，如氮气。

本发明的溅射靶的贫氧性通过金属和实际上低于化学计量比的氧化物的含量而产生。这种金属含量根据本发明处于10至20体积％，其中该数值以纯计算的量为基础，实际上存在的低于化学计量比的氧化物之氧含量分布在最稳定的氧化物上直到完全化学计量比，使得具有上述比例的金属相保留为纯计算地。

因此，在溅射此类靶时，在所沉积的层中设定一预先给定的氧不足量。在该靶材料中的黑化成分K2的比例被设置为，使其组成这个不足量的50％或更多。

在待生产的部分吸收层的蚀刻性能的匹配方面，该材料包含一种或多种额外成分，选自由以下各项组成的组3：铌、铪、钛、钽、钒、钇、锆、铝的氧化物，低于化学计量比的氧化物或氮氧化物及其混合物。

组2的金属在此优选以在10与20体积％之间的比例被包含。

组3的氧化物、低于化学计量比的氧化物或氮氧化物的含量优选处于0至50体积％的范围内、优选处于2至45体积％的范围内、并且特别优选处于5至40体积％的范围内(分别作为氧化物计算)。对于“蚀刻剂1”，氧化物的含量处于0至50体积％的范围内、优选在10至45体积％的范围内并且特别优选在25至40体积％的范围内。对于“蚀刻剂2”，氧化物的含量处于0至50体积％的范围内、优选在2至30体积％的范围内并且特别优选在3至20体积％的范围内。

靶材料优选具有如下的还原度：当该低于化学计量比存在的氧总体计入完全氧化物相时，该还原度在氧化物靶材料中作为在金属相中的第二金属Me2的比例计算结果为在10至20体积％的范围内。

还原度在最简单的情况下确定，其方式为，从不同的靶范围取得具有1g的重量的至少五个样品，并且在该样品处测定重量增加，当该靶材料在惰性气体下粉碎(粒径<10μm)并且该粉末持续1小时在纯氧气下在1000℃下煅烧时产生该重量增加。然后由重量增加如下地确定还原度R[％]：

R[％]＝100x重量增加/煅烧的样品的氧总重量。

替代于此，还原度还可以如下地验证，其方式为，从不同的靶厚度范围取得具有1g的重量的至少五个样品，并且在该样品处通过借助于热载气提取用LECO公司的测量装置转化为CO₂来确定氧含量。在了解所获得的金属原子的量的情况下(通过ICP光谱可确定的)，能够针对由该热力学稳定的氧化物组成之样品计算还原度。热气体提取的结果必须大致对应于在1100℃下的氧气煅烧的结果。

然而，当在加热该样品时构成高蒸气压力时，这种热载气提取作为替代性测量方法是不适合的。对于这种情况，使用另一种用于验证还原度之方法，其中该1g样品的氧含量在两阶段方法中确定。首先将准确称重的样品量借助于适合的酸转移到水溶液中。在提取溶液中的金属浓度然后借助于ICP-OES确定。然后从如此测定的金属含量可以实现完全氧化物样品的理论重量，其中为此将该相应的稳定的氧化物(例如像ZnO、Nb₂O₅、TiO₂、MoO₃、W₂O₃、Al₂O₃、Ta₂O₅等)的化学计量比的氧的对应的量(MO(氧)化学计量比)加到相应的金属重量上。

与实际的样品重量的差(ΔM)于是形成该样品的贫氧性，该贫氧性可以类似于上文再次换算成还原度R：

R[％]＝100xΔM/MO(氧)化学计量比

已经证实有利的是，不仅组成还有还原度通过该溅射靶的面积和厚度尽可能保持不变。因此，本发明之溅射靶优选具有靶材料，该靶材料具有构成该靶材料的物质的在以下意义上的均匀组成，五个各1g的样品的组成具有小于5％(相对于该物质的最大含量)的标准偏差，以及在以下意义上的均匀的还原度，即五个各1g的样品的还原度具有小于5％的在还原度上的标准偏差。

在均匀溅射掉溅射靶方面，该靶材料优选具有大于理论密度的95％的密度和小于500重量ppm的杂质含量。杂质在此包括不被看做掺杂剂或添加剂而加入到该靶材料中的所有元素。

另外，本发明之溅射靶拥有<10μΩ^*cm之电阻率，优选<1μΩ^*cm。

本发明之溅射靶在最好情况下能够通过对应粉末成分的均匀混合物之热压或热等静压(HIP)来制作。为了通过HIP制造更大的溅射靶，通过冷等静压(CIP)的中间步骤是优选的，以便以良好的模制质量获得均匀密度的生坯。还已经显示出，该粉末的排气是重要的。排气应当在200℃至500℃下进行并且密封依据组成在850℃-1150℃下在压力下进行。在热压时有利的压制压力处于200至300bar之间并且在热等静压时在1000与2000bar之间。

本发明用于该部分吸收层的制造方法

在用于制造层系统的方法方面，上述目的从开篇所述之类型出发，根据本发明如下地实现：沉积光学部分吸收的层作为覆盖层，其层厚度在30至55nm的范围内并且其吸收系数kappa在550nm的波长下设定为小于0.7。

在本发明的方法中，产生了具有很小厚度和相对较小的吸收系数的覆盖层。这种特性正常情况下能够导致很小的光学吸收率和因此位于下方的金属层的高反射率。然而出人意料地并非如此。该层起作用为从可见波长范围对光部分吸收。因此即使它具有很小的厚度和并不非常高的吸收系数，却对其进行查看的观察者产生了位于下方的层的较高遮盖度。因此适合的是，作为对于观察者的唯一的覆盖层，将位于下方的金属层黑化，也就是说大幅度降低反射率。这可以归因于，在30至55nm范围内的层厚度造成了在可见光谱范围内对光的消解性干涉，该干涉在待遮盖的层的界面处再次反射回到观察者。在该覆盖层的正面的更小的反射、在本发明的层中的部分吸收和通过与在通向被遮盖的层的接口处反向散射光部分的干涉导致的部分消解的组合效果，造成了对于观察者的可见波长范围，出人意料的更低的、有效的视觉反射率R_V,eff。这是上面对于本发明的层系统已经详述的。

该部分吸收层以如下方式产生：其中使用溅射靶，该溅射靶由具有第一贫氧度的低于化学计量比的氧化物或低于化学计量比的氮氧化物之靶材料组成，并且该部分吸收层由具有第二贫氧度的低于化学计量比的氧化物或低于化学计量比的氮氧化物之层材料组成，该第二贫氧度与该第一贫氧度相差最大+/-5％。

对于该％数值的参考值是这两个贫氧度中更高的那个。

在此优选使用本发明的溅射靶，如上文所描述的。该溅射靶在纯DC或MF溅射过程中，例如在氩气的溅射气氛中溅射掉。以此方式，在基底或金属层上产生光学上部分吸收的层，该层具有与该溅射靶的贫氧性非常接近的贫氧性。

该方法的突出之处在于一方面仅较少反应性的溅射气氛和另一方面溅射靶的使用的共同作用，该溅射靶包含呈低于化学计量比的氧化物或者呈金属相形式的第二金属Me2。所沉积的层在其化学组成上与所使用的靶材料的化学组成并无明显不同。这允许稳定地引导该溅射过程以及可重现地设定所沉积层的特性。

该溅射气流的优选小于5体积％的反应性气体的至多少量添加是有意义的，以便允许微调该层特性。优选在没有反应性气体的情况下进行溅射。

由此该靶材料不改变或能够以仅很少的氧化转变为该部分吸收层的低于化学计量比的氧化物。在此要注意，在溅射过程中明确的氧损失可能提供对于设定该部分吸收层的所希望的低于化学计量比的少量贡献。

在可重现的溅射结果以及较低复杂性的溅射过程方面，已经证实有用的是，使用溅射靶，该溅射靶由具有第一贫氧度的低于化学计量比的氧化物或低于化学计量比的氮氧化物之靶材料组成，并且该覆盖层由具有第二贫氧度的低于化学计量比的氧化物或低于化学计量比的氮氧化物之层材料组成，该第二贫氧度与该第一贫氧度相差最大+/-5％。在具有例如15％贫氧性的溅射靶的情况下，由此产生的层材料于是具有在10％至20％范围内的贫氧性。

该方法的有利的设计由该部分吸收层的特征获得，如在对于本发明层系统的权利要求中所述的以及在上文在解释该层系统时已经解释的。

附图说明

下文将借助于专利附图和实施例详细解释本发明。在各图中示出：

图1以横截面示出了与介电固体的基底接触的实施例中的本发明层系统的示意图，

图2根据本发明部分吸收层的电子显微镜照片，

图3玻璃/S1(42.5nm)/Mo(40nm)层系统的反射率的谱图曲线，

图4玻璃/S2(45nm)/Mo(40nm)层系统的反射率的谱图曲线，

图5玻璃/S1(40nm)/Cu(100nm)层系统的反射率的谱图曲线，

图6玻璃/S2(35nm)/Cu(100nm)层系统的反射率的谱图曲线，

图7空气/S3(33nm)/Mo(30nm)层系统的反射率的谱图曲线，

图8空气/S3(40nm)/Al(130nm)层系统的反射率的谱图曲线，

图9空气/S3(40nm)/Cu(250nm)层系统的反射率的谱图曲线，以及

图10空气/S3(50nm)/Mo(30nm)层系统的反射率的谱图曲线。

具体实施方式

实施例

图1示意性示出了根据本发明的由两个层A、B组成的层系统1。第一层是溅射到透明的玻璃板3上的部分吸收的层A，该层与一金属层B接触。该部分吸收层由层材料组成，该层材料由第一金属Me1的氧化物制成的基础成分K1和第二金属Me2的金属相或部分氧化相制成的黑化成分K2制成。可选地包含额外成分K3，该额外成分作为第三金属Me3的氧化物存在。该层系统对于视线方向从玻璃板3出发的观察者而言是几乎不透明的并且还是接近黑色的。

生成了具有所示构造的更多的此类双层的层系统，并对其特性进行测量。相应的组成和特性在表1和表2中提出。

图2示出了根据下面更详细描述的实例S2(见表1，第2行)的部分吸收层的电子显微镜照片。没有辨认出金属沉积物。这个结果还通过X光图像测量来确认。在对应的X光衍射图中，没有辨认出特定的衍射线；这个层是X光非晶态的。

测量数据

层厚度测量

层厚度测量借助于光针式轮廓仪(Stylus-type Profilometer)(AmbiosTechnology XP-200)来进行。为了制备样品，将该基底的一部分用Kapton胶带遮盖。对应地遮盖的区域没有被溅射。在去除该遮盖物之后，在被涂覆与未被涂覆的区域之间所产生的台阶处测定层厚度。

按随同交付的标准以10μm进行设备校准。在样品的10个不同位置重复测量并且形成平均值。

吸收系数kappa

吸收系数是对电磁射线在材料中的衰弱的度量，并且借助于谱仪(Perkin ElmerLambda 900/950)来测定。在此，透射率和反射率测量值在380-780nm的波长范围中以10nm步长对该层积分而确定。

所获得的透射率和反射率测量值读入到Woollam公司M2000软件中并且计算折射率和吸收系数。作为参照物，将该测量设备在未涂覆的基底上校准。

反射率R_V

反射率R_V,eff作为定向的反射率来测量。不考虑漫反射光(也就是没有积分球)。为了测量使用Perkin Elmer Lambda 35谱仪。校准通过由制造商标定的反射率已知的Al样品来进行。

在此，作为视觉反射率R_V应理解为从该层系统的总反射率计算的对眼睛灵敏度标准化的反射率。只要在此该反射率测量通过一透明介质例如像玻璃基底或空气来进行，为了测定该双层系统的有效的反射率R_V,eff，就将在这种透明介质的表面处的反射率从该总反射率中减去。因此在表中的数值中减去了4％(在玻璃表面的反射率)。

颜色值测量

组合物的颜色，例如在将该组合物施加到一层结构中之后，通过在根据国际标准EN ISO 11664-4的CIE L^*a^*b^*色彩空间中的颜色值来定义。颜色值测量在CIE L^*a^*b^*颜色系统中用柯尼卡美能达谱仪CM-700d(来自柯尼卡美能达传感欧洲公司(Konica MinoltaSensing Europe B.V.))来执行。在用随同交付的黑白参照物(“黑洞”和白色的陶瓷板)校准之后，执行测量。在此将该谱仪放置在经干燥和烧制的层上。相应地执行5次测量，然后形成算数平均值。

粒径的确定

所使用的粉末之粒径借助于雷射衍射和设备CLIAS 990来确定。将样品借助于超声波分散在蒸馏水和0.1质量％焦磷酸钠中30s，然后测量。为了进行评估，使用了夫朗禾费(Fraunhofer)方法。在此确定了相对于颗粒体积的d50值，该值表征50％的颗粒小于这个值的粒径。

还原度的确定

从该靶取得样品并且将准确称量的量溶解在适当的酸(如HCl和HF)中。借助于ICPOES研究该溶液并确定金属含量。然后从由此测定的金属含量计算该完全氧化物样品的理论重量，其中为此将相应的最稳定氧化物(例如像ZnO、Nb₂O₅、TiO₂、MoO₃、W₂O₃、Al₂O₃、Ta₂O₅)的化学计量比氧的对应含量(MO氧化学计量比)加到相应的金属重量上。与实际的样品重量的差(ΔM)于是形成该样品的贫氧性，该贫氧性可以换算成还原度R：R[％]＝100xΔM/MO(氧)化学计量比

发射光谱分析(ICP-OES)

采用了Varian Vista-MPX的发射光谱仪和ICP专家软件(Varian Inc.公司)。首先在王水基质(浓盐酸和浓硝酸，比率3:1)中分别制造两个用于来自标准溶液的金属的具有已知金属含量(例如1000mg/l)的校准样品。ICP设备的参数为：

为了测量样品：将0.10+/-0.02g的样品置于3ml硝酸和9ml盐酸(如上给出的)中并且在微波炉中(公司：Anton Paar，设备：Multivave 3000)在800-1200W下分解(aufgeschlossen)60min。经分解的样品用50体积％盐酸转移到100ml的烧瓶中并且用于进行测量。

密度的确定和用于测定理论密度的方法

密度根据所谓的浮力方法(buoyancy method)来确定。为此在空气和水中称量了样品，并且用测径器(精确度0.2mm)测量体积。以％计的相对密度系所测量的密度/理论密度x100。理论密度由标准工作表得出。

“X光非晶态”的确定和定义

借助于Stoe公司的Stadi P双回路角度测量仪在透射模式下用X射线CuKα1在2θ为10°-105°之间步长为0.03°的情况下照射样品，并且评估衍射图。晶格平面间距

缺乏规律性导致X光射线的漫散射和较宽地形成的光晕，没有辨认出锐利的衍射线或反射。样品材料是X光非晶态的。

换算为体积％

m-质量；V-体积

理论密度＝质量/体积

体积％＝质量_n/密度_n/(质量₁/密度₁+质量_n/密度_n)

溅射靶的制造

从对应于表1中所列成分(以体积％计)的粉末混合物出发，通过热压制造了具有75mm直径的平面状的、圆形的溅射靶。为此，将纯度3N5且平均粒径小于100μm的粉末成分在移动台车(Rollenbock)上混合。对于金属成分(黑化成分K2)，还选择性地使用具有特别小平均粒径(小于50μm，或小于10μm)的粉末。为了生成基础成分K1和额外成分K3，使用化学计量比的氧化物。由于成分K2的金属含量，获得了具有<1μΩ^*cm的比电导率的仍充分导电的靶。替代地，可以(只要可用)替代于完全氧化物的额外成分K3还以几个百分比直到20％来使用氧化铌、氧化铪、氧化钛、氧化钽、氧化钒、氧化钇、氧化锆和/或氧化铝还有具有贫氧性的略微低于化学计量比的氧化物。于是，这种贫氧性必须在计算总金属含量或还原度时进行考虑。

对所获得的溅射靶研究其均匀性，其方式为在任意的位置相应地取出各1g的5个样品并且测量化学组成和还原度。依据混合物不同，成分的组成相对浮动±3％到±5％，并且还原度相对浮动±4％至±5％。

这显示出，所选择的颗粒越细，靶表面越光滑，并且越快地设置稳定的溅射速率。在此尤其该金属成分的粒径是重要的。由此，具有<10μm的平均粒径的细金属粉末系优选的。然而，过细的粉末(<0.5μm)于是使得处理过程再次变得耗费较高。

用于执行蚀刻实验的层之制造

从该溅射靶通过在氩气的溅射气氛中在玻璃基底(样品1至9)上或在金属电极(样品10至12)上DC溅射来沉积125nm厚的层。

在此溅射参数如下：

残余气体压力：2^*10^-6mbar

过程压力：在200sccm氩气下3^*10^-3mbar

比阴极功率：5W/cm²

如此获得的层在光学上进行测量(表1)。另外，在该层处测定蚀刻速率，其方式为确定在视觉上可辨认该层的完全光学透明的蚀刻时长。

表1：

部分吸收层的折射率、吸收和蚀刻速度

i)以相对溅射气体Ar的2.5％的氧添加量进行层沉积。

ii)因为在此没有加入蚀刻缓慢的额外成分K3，所以用于所使用的蚀刻剂之蚀刻速度明显过高。然而，在此可以用更弱的蚀刻剂来工作，当这种更弱的蚀刻剂也足以蚀刻位于下方的金属层时。例如对于Al金属层，可以是这种情况。

iii)由于蚀刻缓慢的额外成分Nb₂O₅的高比例，产生了缓慢的蚀刻速度。

iv)对比实例：由于黑化成分Mo的高比例，产生了过高的吸收系数。折射率也是不利地高。对应的层特性在表2中详述。这产生了明显劣化的视觉反射率。

v)对比实例：由于黑化成分Mo的高比率，产生了过高的吸收系数和不利地高的折射率(并且因此过高的视觉反射率R_V)。

该层的贫氧性(还原度)实际上通过钼金属的含量预先确定。在溅射过程中，还原度仅仅发生非实质性改变。然而，对于样品4并非如此，其中在沉积该部分吸收层时溅射气氛被添加少量的氧气。由此将靶中包含的Mo金属的一部分或对应的低于化学计量比的氧化物额外地氧化。这相对于纯Ar气氛中的溅射减少了在层中的金属含量(贫氧性)并且于是减少了吸收kappa。

所有层的贫氧性，除了样品9和12的层为例外，处于化学计量比的氧含量的30％至55％的范围内。这种贫氧性导致--当低于化学计量比存在的氧总体上在计算上计入完全氧化物的相时--具有在10至20体积％范围内比例的金属相。在样品9和12的情况下，还原度高于化学计量比的氧含量的55％。

为了蚀刻，使用基于H₂O₂的商业铜蚀刻剂。但上述各层是在室温下还是用由H₂O＝785ml+H₂O₂＝215ml+30g K₂S₂O₅+15g H₅F₂N组成的蚀刻剂可蚀刻的，其中于是可以得到蚀刻速度的略微不一样的数值。依据蚀刻剂不同而得到的略微不同的蚀刻速度可以容易地通过改变基础成分K1(例如ZnO)与额外成分K3(例如Nb₂O₅或TiO₂)的比率来平衡。在已知的环境中，为此还可以改变金属的黑化成分K2的含量(例如Mo或W)。然而在此要注意的是，这然后还影响到吸收度。

作为另外的用于蚀刻Al之蚀刻剂，使用下面的组成：CH₃COOH 10％+H₃PO₄ 71％+HNO₃ 1.8％+去离子H₂O(温度：41℃)。

依据层成分的比例不同，对于本发明的部分吸收层产生在0.2nm/s至10nm/s的范围内的蚀刻速度。这在实践中是良好可用的数值。

具有部分吸收层的层系统的制造

在下文中详述本发明的层系统的实例1至4。这种层系统的突出之处在于一部分吸收层，该层在550nm附近波长下具有<0.7，优选在0.4-0.69的范围内的吸收系数。此外，该层具有<5％、优选<2％的有效视觉反射率R_V,eff。反射率测量在此穿过玻璃基底(在图1中的参考数字3)进行。因此，为了测定该双层系统的有效反射率R_V,eff，必须从总反射率中减去在该玻璃表面的4％的反射率。再另外的透明介质，例如像透明薄膜，形成了在该部分吸收层与空气之间的有利的中间层。这种介质通常具有1.4至2.0的折射率(在550nm的测量波长下)。

该层如下地制造：

在玻璃基底3上首先借助于纯的DC氩气溅射以及上面给出的参数沉积一部分吸收层A。在此该溅射靶如在表2(样品A至K)和表3(样品O)中详述的进行使用。

随后并且在不中断真空的情况下，沉积金属层B。该部分吸收层A的厚度相应地通过若干实验来优化，其目的为获得尽可能小的有效的反射且同时还获得中性的颜色。对应的层厚度处于30-55nm的范围内。这显示出，如此产生的部分吸收层的突出之处在于中性的颜色。在反射光部分中，对于在CIE L^*a^*b系统中的坐标a^*、b^*有：

-2<a^*<6；-9<b^*<5。

在下面的实例1至4中将根据表1的部分吸收层S1和S2整合在不同的层系统中，并且测定其反射性能和颜色值(样品名称参考表2，在分别标在该成分之前的数字是以体积％计的浓度值)。

根据图3至10的用于解释样品的图表分别示出在约380nm至780nm的以[nm]计的波长范围λ上的视觉反射率R的以[％]计的曲线图。在曲线5-10中，该测量相对空气进行并且因此R_v＝R_v,eff。在该表中，测量在玻璃上的该层并且所以减去4％(在玻璃表面处的反射率)。

实例1(样品A)

部分吸收层S1：40Nb₂O₅，47ZnO，13Mo

层系统：玻璃/S1(厚度：42.5nm)/Mo(厚度：40nm)

图3示出对于这一层系统在约380nm至780nm的以[nm]计之波长范围λ上的视觉反射率R的以[％]计的曲线图。该反射率在约550nm的波长下示出最小值，具有约5.2％的反射率值(包括在玻璃基底处的反射率)。因此，在减去在该玻璃基底的表面处的反射率之后，产生了1.2％的有效的视觉反射率R_V,eff。对于该颜色值产生了a^*＝2.5；b^*＝-3.1。

实例2(样品B)

部分吸收层S2：30Nb₂O₅，54ZnO，16Mo

层系统：玻璃/S2(45nm)/Mo(40nm)

图4示出对于这一层系统，在约550nm的波长下示出最小值，具有约6.6％的反射率值(包括在玻璃基底处的反射率)。因此，在减去在该玻璃基底的表面处的反射率之后，产生了2.6％的有效视觉反射率R_V,eff。

对于该颜色值产生了a^*＝3.0；b^*＝-4.1。

实例3(样品D)

部分吸收层S1：40Nb₂O₅，47ZnO，13Mo

层系统：玻璃/S1(40nm)/Cu(100nm)

图5示出对于这一层系统，该反射率在约529nm至600nm波长范围内具有宽泛最小值，具有约R_V＝7.7％的反射率值(包括在玻璃基底处的反射率)。因此，在减去在该玻璃基底的表面处的反射率之后，产生了约3.7％的有效视觉反射率R_V,eff。

对于该颜色值产生了a^*＝0.1；b^*＝-7.3。

实例4(样品E)

部分吸收层S2：30Nb₂O₅，54ZnO，16Mo

层系统：玻璃/S2(35nm)/Cu(100nm)

根据图6的反射率R的曲线图对于这一层系统，在约590nm的波长下示出最小值，具有约R_V＝5.2％的反射率值，包括在玻璃基底处的反射率。因此，在减去在该玻璃基底的表面处的反射率之后，产生了约1.2％的有效的视觉反射率R_V,eff。

对于该颜色值产生了a^*＝4.1；b^*＝-8.1。

上面的实例1至4描述了如下层系统，其中该部分吸收层与透明的基底相接触。但在本发明的层系统中，该部分吸收层还可以用具有n<2的折射率的流体介质相接触，例如像空气、氮气或液体。然而，依据与该部分吸收层处于直接接触的介质的折射率的不同，产生了比在相对于玻璃基底进行测量时高出约5％-10％的反射率值。该流体介质的折射率越低，所获得的反射率越高。在此可能有利的是，在该部分吸收层的朝向观察者的侧面上还沉积低折射介电层，例如常规的减反射层。然而，如下面的实例5至7所示，在观察相对于空气(而不是相对于玻璃基底)的反射率时，还可以实现金属层的良好的黑化。

在此，待黑化的金属层从观察者看在该部分吸收层之后，使得该反射率测量直接在该部分吸收层处测量。

这种层系统的突出之处在于部分吸收的层，该层在550nm附近波长下具有<0.7，优选在0.4-0.69的范围内的吸收系数kappa。此外，该层具有<7％、优选<3％的有效视觉反射率R_V,eff。

实例5至7的这些层如下地制造：

借助于常规的溅射过程，首先将一金属层B沉积到玻璃基底上。在不中断真空的情况下借助于纯DC氩气溅射和在表1中给出的参数，在其上沉积部分吸收层(在下文相应地称为“S3”)。在此该溅射靶如在表2(样品L至N)中详述的进行使用。

实例5(样品N)：

部分吸收层S3：34Nb₂O₅，53ZnO，13Mo

层系统：玻璃/Mo(30nm)/S3(43nm)

图7示出对于这一层系统具有约1.8％最小值的反射率的曲线图(包括在该部分吸收层S3的表面处的反射率)。由此产生了1.8％的有效视觉反射率R_V,eff。

实例6(样品M)：

部分吸收层S3 84ZnO，16Mo

层系统：玻璃/Al(130nm)/S3(40nm)

图8示出对于这一层系统以[％]计的反射率R的曲线图。该反射率在550nm的波长下示出最小值，具有约R＝0.4％的反射率值(包括在部分吸收层S3的表面处的反射率)。由此产生了2.1％的有效视觉反射率R_V,eff。

实例7(样品L)：

部分吸收层S3 84ZnO，16Mo

层系统：玻璃/Cu(250nm)/S3(40nm)

层厚度40nm；R_V＝3.7％

根据图9对于这一层系统以[％]计的反射率R的曲线图标出在550nm的波长下的最小值(包括在该部分吸收层S3的表面处的反射率)，在约R＝2％的反射率值下。由此产生了3.7％的有效视觉反射率R_V,eff。

对比实例(表3：样品P)：

部分吸收层S3 40Nb₂O₅，35ZnO，13Mo

层系统：玻璃/Mo(30nm)/S3(50nm)

Rv＝23％

对于这一层系统的反射率(以％计)的曲线图在图10中展示。据此，在约630nm波长下该反射率示出最小值，具有约R＝22.7％的反射率值。该部分吸收层S3相对于空气的这种高反射性与其高吸收kappa。

在下面的表2中详述了本发明的靶组合物和由此产生的部分吸收层的实例。

在下面的表2中详述了不同组合物的该部分吸收层“S1”与厚度d的各种金属层相关的光学特性(有效视觉反射率R_V,eff和CIE L^*a^*b之颜色a^*、b^*(只要测得))。在最后两列中提及根据CIE L^*a^*b系统的坐标a^*和b^*。

表2

层系统组成、厚度和光学特性

k.A.＝无数据

在表3中提及多个实施例，该实施例表明过高的吸收系数对该层系统视觉反射率的负面影响。

表3

对比实例

样品O是对于层系统的实施例，如在样品A至K的情况下，其中确定与玻璃基底相接触的部分吸收层的反射率。该部分吸收层的组成对应于表1的样品9号。

样品P的层系统是对于层系统的实施例，如在样品L至N的情况下，其中一部分吸收层与空气相接触。该部分吸收层的组成对应于表1的样品12号。

Claims

1.一种双层的层系统，所述层系统由背向观察者的金属层和面向观察者的覆盖层制成，其特征在于，所述覆盖层成型为光学的部分吸收层，所述覆盖层具有30至55nm范围内的厚度以及在550nm的波长下在0.4与0.69之间的吸收系数kappa，并且所述部分吸收层具有在2.6至2.95的范围内的折射率，所述部分吸收层由具有低于化学计量比的氧含量的氧化物的或氮氧化物的层材料和金属部分组成，该金属部分包含第一金属Me1和第二金属Me2，其中所述第一金属Me1具有比所述第二金属Me2更高的氧亲和性。

2.根据权利要求1所述的层系统，其特征在于，所述部分吸收层与透明的基底相接触，所述基底的折射率n在1.4至2.0的范围内，并且对于查看所述透明基底的观察者而言，有效的视觉反射率R_v,eff小于5％。

3.根据权利要求2所述的层系统，其特征在于，对于查看所述透明基底的观察者而言，有效的视觉反射率R_v,eff小于2％。

4.根据权利要求1所述的层系统，其特征在于，所述部分吸收层与透明的介质相接触，所述介质的折射率n在0.7至1.4的范围内，并且对于穿过所述介质查看所述部分吸收层的观察者而言，有效的视觉反射率R_v,eff小于7％。

5.根据权利要求4所述的层系统，其特征在于，对于穿过所述介质查看所述部分吸收层的观察者而言，有效的视觉反射率R_v,eff小于4％。

6.根据权利要求1所述的层系统，其特征在于，反射的光的颜色在CIE L^*a^*b^*色彩空间中根据EN ISO 11664-4测定为在-2<a^*<6和-9<b^*<5的范围内。

7.根据权利要求1所述的层系统，其特征在于，所述层材料包含在金属相中、作为低于化学计量比的氧化物存在和/或作为低于化学计量比的氮氧化物存在的第二金属Me2，并且所述第二金属Me2选自由Mo、W和这些物质的混合物组成的组2。

8.根据权利要求1所述的层系统，其特征在于，当低于化学计量比存在的氧总体上在计算上计入完全氧化物的相时，在金属相中的所述第二金属Me2具有在所述层材料中10至20体积％范围的比例。

9.根据权利要求1所述的层系统，其特征在于，所述层材料包含在氧化物或氮氧化物的相中的第一金属Me1，并且所述第一金属Me1选自由锌、锡、铟和这些物质的混合物组成的组1。

10.根据权利要求1所述的层系统，其特征在于，所述层材料包含第三金属Me3，所述第三金属作为氧化物、低于化学计量比的氧化物或者低于化学计量比的氮氧化物存在，选自由铌、铪、钛、钽、钒、钇、锆、铝的氧化物或氮氧化物和这些物质的混合物组成的组3。

11.根据权利要求10所述的层系统，其特征在于，所述金属Me3的比例处于0至50体积％的范围内。

12.根据权利要求11所述的层系统，其特征在于，所述金属Me3的比例处于2至45体积％的范围内。

13.根据权利要求11所述的层系统，其特征在于，所述金属Me3的比例处于5至40体积％的范围内。

14.根据权利要求1所述的层系统，其特征在于，所述金属层由选自下面的组的金属制成：Al、Ag、Cu、Mo、Ni、Ti或基于这些金属的合金。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的层系统，其特征在于，所述部分吸收层是X射线非晶态的。

16.一种用于制造如权利要求1至15中任一项所述的层系统的部分吸收层的方法，其方式为：在溅射气氛中通过DC或MF溅射溅射靶，所述溅射气氛包含稀有气体和可选地呈氧气和/或氮气形式的反应气体；在使用由具有第一贫氧度的低于化学计量比的氧化物或低于化学计量比的氮氧化物的靶材料制成的溅射靶情况下这样沉积吸收光的覆盖层，即，使覆盖层由具有第二贫氧度的低于化学计量比的氧化物或低于化学计量比的氮氧化物的层材料获得，第二贫氧度相对于第一贫氧度相差最大25％，其特征在于，沉积光学的部分吸收层作为覆盖层，其层厚度设定为在30至55nm范围内的值并且其在550nm波长下的吸收系数kappa设定为在0.4至0.69范围内的值。

17.一种用于制造如权利要求1至15中任一项所述的层系统的部分吸收层的溅射靶，其特征在于，所述溅射靶由靶材料组成，所述靶材料包含第一金属Me1和第二金属Me2，其中所述第一金属Me1选自由锡、锌、铟或这些物质的混合物组成的组1并且呈氧化物、氮氧化物、低于化学计量比的氧化物或低于化学计量比的氮氧化物形式存在，并且所述第二金属Me2选自由Mo、W或这些物质的合金组成的组2，所述合金包含至少50重量％的这些金属,并且所述溅射靶包含具有10与20体积％之间的比例的组2的金属。

18.根据权利要求17所述的溅射靶，其特征在于，所述材料包含第三金属Me3，选自由铌、铪、钛、钽、钒、钇、锆、铝和这些物质的混合物组成的组3，所述第三金属作为氧化物、低于化学计量比的氧化物或者低于化学计量比的氮氧化物存在。

19.根据权利要求18所述的溅射靶，其特征在于，所述组3的氧化物、低于化学计量比的氧化物或氮氧化物的含量处于0至50体积％的范围内。

20.根据权利要求19所述的溅射靶，其特征在于，所述组3的氧化物、低于化学计量比的氧化物或氮氧化物的含量处于10至45体积％的范围内。

21.根据权利要求19所述的溅射靶，其特征在于，所述组3的氧化物、低于化学计量比的氧化物或氮氧化物的含量处于25至40体积％的范围内。

22.根据权利要求17所述的溅射靶，其特征在于，所述靶材料具有大于理论密度的95％的密度和小于500重量ppm的杂质含量和如下的还原度：当低于化学计量比存在的氧总体上计入完全氧化物的相中时，还原度在氧化物的靶材料中作为在金属相中的第二金属Me2的比例的计算结果在10至20体积％的范围内。

23.根据权利要求17所述的溅射靶，其特征在于，所述溅射靶作为具有小于100μm的d50值的粉末的烧结产物存在，其中所述第二金属Me2作为具有小于50μm的d50值的粉末存在。

24.根据权利要求23所述的溅射靶，其特征在于，所述第二金属Me2作为具有小于10μm的d50值的粉末存在。

25.根据权利要求17至24中任一项所述的溅射靶，其特征在于，所述靶材料具有构成所述靶材料的物质的在以下意义上的均匀组成：五个各1g的样品的组成具有与这些物质中的每一个的相对于该物质的最大含量的小于5％的标准偏差，以及具有以下意义上的均匀的还原度：五个各1g的样品的还原度具有在还原度上的小于5％的标准偏差。