JP2014532118A - 大気圧化学蒸着法によるケイ素酸化物の蒸着 - Google Patents

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Abstract

本発明は、基材を加熱し、２個を超える炭素原子を有するアルキル基を有するモノアルキルシランを含む少なくとも１種の前駆体を蒸発させて、蒸発させた前駆体のストリームを形成させ、そしてその加熱された基材の表面を、ほぼ大気圧で、蒸発させた前駆体のストリームと接触させて、その基材の表面の上にケイ素酸化物を含む１層又は複数の層を蒸着させることによる、基材例えばガラスの上にケイ素酸化物含有層を形成させるための方法を提供する。本発明は、オンラインのフロートガラスプロセスにおいて、ガラスに虹色抑制コーティングを適用するのに特に有用である。

Description

本発明は、基材の上にケイ素酸化物膜を蒸着させるための化学蒸着プロセスに関する。
化学蒸着法（ＣＶＤ）は、高純度で高性能な固体材料を製造するために使用される化学的なプロセスであって、半導体産業において、薄膜を製造するために使用されることが多い。典型的なＣＶＤプロセスにおいては、基材を、１種又は複数の揮発性の前駆体に曝露させ、その基材表面上でそれらを反応させるか及び／又は分解させて、所望の蒸着物又は膜を製造する。前駆体を反応及び／又は分解させた後には、その蒸着物又は膜には、金属、金属酸化物、金属窒化物などの形態であり得る、１種又は複数のタイプの金属原子が含まれていてよい。
例えば、ＣＶＤプロセスは、透明な基材、例えばソーダ石灰ガラスの上に、長波長の赤外線を反射させる目的で、各種のコーティング又は膜を適用するために使用することができる。その基材と、機能性コーティングの屈折率に依存して、各種の反射された虹色の（可視部の）色が観察される可能性がある。この虹色効果（ｉｒｉｄｅｓｃｅｎｔ ｅｆｆｅｃｔ）は、例えば低放射率を有する窓や食品又は飲料のためのボトルのような用途におけるガラスの外観には好ましいものではないと考えられている。したがって、可視部の色が観察されることを抑制する目的で、透明な基材の上に虹色抑制（ａｎｔｉ−ｉｒｉｄｅｓｃｅｎｔ）コーティングを適用してもよい。
好適な虹色抑制コーティングとしては、例えば、ケイ素酸化物が挙げられる。大気圧化学蒸着法（ＡＰＣＶＤ）によってケイ素酸化物コーティングを適用するために商業的に使用されている、一般的な前駆体は、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）である。しかしながら、適切な蒸着速度を達成するためには、ＴＥＯＳでは、例えば亜リン酸塩のような促進剤（ｐｒｏｍｏｔｅｒ）又は加速剤（ａｃｃｅｌｅｒａｎｔ）の使用が必要となることが多い。さらに、多くの場合、蒸着効率が極めて低く、そのために、コーティング装置でファウリングが起きる可能性があり、それによって、蒸着された膜が不均質になったり、さらにはその装置を頻繁にクリーニングする必要が生じたりする。別な方法として、ＴＥＯＳに代えてシラン（ＳｉＨ4）を使用してもよいが、シランは、発火性であって、空気及び湿分への曝露を制限する特殊な取扱い方法が必要となり、そのために、低圧の用途で使用するのがより一般的となっている。
したがって、大気条件で、ＴＥＯＳよりも顕著に早く、より効率的な膜の蒸着速度を与えるが、シランのような取扱い上の問題がない、ケイ素酸化物のための前駆体が必要とされている。
本発明の態様には、例えばガラスのような基材の上に、より早い蒸着速度とより高い蒸着効率でケイ素酸化物含有層を形成させるための方法、及びそれから得ることが可能な製品が含まれる。
本発明の実施態様においては、基材の上に少なくとも１層のケイ素酸化物含有層を形成させる方法には、以下の工程が含まれる：基材を準備し、及び／又は加熱する工程、少なくとも１種の、２個を超える炭素原子を有するアルキル基を有するモノアルキルシランを含む前駆体を蒸発させて、蒸発させた前駆体のストリームを形成させる工程、ならびに、加熱した基材の表面を、ほぼ大気圧で、蒸発させた前駆体のストリームと接触させて、その基材の表面上に少なくとも１層のケイ素酸化物を含む層を蒸着させる工程。
本発明のまた別な実施態様においては、大気圧での化学蒸着プロセスによって、ケイ素酸化物含有薄膜が得られる。基材を加熱してから、その加熱した基材の表面を、ほぼ大気圧で、蒸発させた２個を超える炭素原子を有するアルキル基を有するモノアルキルシランを含む前駆体ガスと接触させて、ケイ素酸化物含有膜を形成させる。
本発明のまた別な実施態様においては、ガラス基材の上に少なくとも１種の虹色抑制ケイ素酸化物コーティングを形成させる方法には、ガラス基材を加熱する工程、及び少なくとも１種の、２個を超える炭素原子を有するアルキル基を有するモノアルキルシランを含む前駆体を蒸発させて、蒸発させた前駆体のストリームを形成させる工程が含まれる。次いで、その加熱したガラス基材の表面を、ほぼ大気圧で、その蒸発させた前駆体のストリーム及びオキシダントと接触させて、そのガラス基材の表面上に、約１．４〜約２．０の範囲の屈折率を有する、少なくとも１層のケイ素酸化物を含む層を蒸着させる。
本発明の態様には、基材の上に少なくとも１層のケイ素酸化物層を形成させる方法、及びそれから得られる製品が含まれる。特に、本発明の実施形態は、例えば、オンラインのフロートガラスプロセスにおけるガラスの製造の過程で、ガラス基材の上にケイ素酸化物膜を蒸着させるためのプロセスを提供する。
本発明の一つの態様においては、その方法には、基材の上に少なくとも１層のケイ素酸化物含有層（例えば、薄膜、スキン、被覆、又はコーティングの用語が相互に言い換え可能に使用されていてもよく、これらは、当業者には周知の用語である）を形成させることが含まれる。本明細書で使用するとき、「ケイ素酸化物（ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｘｉｄｅ）」という用語は、例えば二酸化ケイ素（最も一般的）及び一酸化ケイ素のような、原子比が異なるすべてのケイ素酸化物が含まれていることを意味している。二酸化ケイ素又はシリカは、化学式ＳｉＯ2を有するケイ素の酸化物である。それらの層又は膜の厚みには特に制限はなく、当業者にとって有用な各種適切な厚みとすればよい。例えば、それらの膜は、約１ｎｍ〜１５００μｍの厚み、例えば約２０〜５００ｎｍの厚み、より詳しくは約２０〜１００ｎｍの厚みの範囲を有していてよい。
また別な実施態様においては、そのケイ素酸化物含有層には、ケイ素酸化物（例えば、二酸化ケイ素）が、例えば、実質的に純粋な形態にあるか、又は混合酸化物として含まれている。本明細書で使用するとき、「実質的に純粋な（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｐｕｒｅ）」という用語では、実質的にケイ素酸化物からなる層、例えば、９０％より高い、９５％より高い、又は９９％以上の純度を有する（例えば、例えば残留炭素などのようないくつかの一般的な不純物を共に含む、ケイ素酸化物の層）、又はケイ素酸化物のみからなる、ケイ素酸化物層を含むことが意図されている。「混合酸化物（ｍｉｘｅｄ ｏｘｉｄｅ）」という用語には、少なくとも１種のさらなる金属、遷移金属、又はそれらの酸化物を共に含む、ケイ素酸化物が含まれていてよい。例示的な実施態様においては、その混合酸化物には、ケイ素酸化物と、少なくとも１種の金属又は遷移金属の酸化物、例えばスズ酸化物、チタン酸化物、アルミニウム酸化物、亜鉛酸化物、インジウム酸化物などとが含まれていてよい。その混合酸化物が、複合酸化物、均一酸化物、不均一酸化物などであってもよい。さらに、それらの酸化物は、ドープト金属酸化物であっても、あるいはアンドープト金属酸化物であってもよい。
その屈折率が比較的低いことによって、ケイ素酸化物は、独立した層として、あるいはより高い屈折率を有する材料との混合物の構成成分としてのいずれであっても、虹色抑制コーティングの好適な成分である。先にも説明したように、ある種の透明な基材、例えばフロートガラス（屈折率：約１．５２）にコーティングを適用すると、各種の反射された虹色の（可視部の）色が観察されるようになる。この虹色効果は、用途によってはそのガラスの外観に好ましくないものとなり得る。したがって、ケイ素酸化物を含む虹色抑制コーティング（すなわち、コーティングスタック）をガラスに適用して、可視部の色の見え方を抑制することが可能である。実質的に純粋なケイ素酸化物を含むコーティングは、約１．４６の屈折率を有することができる。ケイ素酸化物と、より高い屈折率の材料例えばスズ酸化物（屈折率：約１．９〜２．０）との混合酸化物を含むコーティングを使用してもよい。その混合酸化物の比率は、その層が約１．４〜約２．０の範囲の屈折率を有するように選択すればよい。さらに、用途によっては、実質的に透明か、又は完全に透明である単一又は複数のコーティングを提供することも望ましい。「実質的に透明な（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ）」という用語は、そのコーティングが、その基材の可視光域透過度（ｖｉｓｉｂｌｅ ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ）に実質的に悪影響を与えないということを意味している。例えば、コーティングされた基材の可視光域透過度が、コーティングされていない基材の可視光域透過度の５０％、８０％、９０％、又は９５％に少なくとも等しい。
本明細書及び特許請求項で使用するとき、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」及び「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」という用語は、包括的（ｉｎｃｌｕｓｉｖｅ）又は開放的（ｏｐｅｎ−ｅｎｄｅｄ）であって、引用されていない追加の要素、組成成分、又は方法工程を排除するものではない。したがって、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」及び「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」という用語には、より限定的な用語の「ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ」及び「ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ」も包含される。特に断らない限り、本明細書において提示されるすべての数値は、その数値までが含まれ、与えられた終点も含まれる。
本発明の一つの実施態様においては、基材の上に少なくとも１層のケイ素酸化物含有層を形成させる方法には、以下の工程が含まれる：
（ａ）基材を準備する工程（好ましくは基材を加熱する工程）；
（ｂ）少なくとも１種の、２個を超える炭素原子を有するアルキル基を有するモノアルキルシランを含む前駆体を蒸発させて、蒸発させた前駆体のストリームを形成させる工程；及び
（ｃ）その加熱された基材の表面を、ほぼ大気圧で、蒸発させた前駆体のストリームと接触させて、その基材の表面上に、少なくとも１層のケイ素酸化物を含む層を蒸着させる工程。
その方法には、基材の上にケイ素酸化物含有層を形成させることが含まれる。本発明において使用するのに好適な基材としては、例えば化学蒸着プロセスにおいて、その上に蒸着された層を有することが可能な各種の基材が挙げられる。ガラス基材（１種又は複数のコーティングを用いてすでにコーティングされている基材も含む）が、特に好適である。用途によっては、ポリマー基材もまた好適となりうる。一つの実施態様においては、その基材が透明である（例えば、８０％を超える透過率、９０％を超える透過率など）。特に、その基材が、所望の波長領域で光を透過する各種適切な透明な材料で形成されているのがよい。
適切なガラス基材物質を説明する例としては、以下のものが挙げられるが、これらに限定される訳ではない：ソーダ石灰シリカガラス（ソーダ石灰フロートガラス及び低鉄分ソーダ石灰ガラスを含む）；シリカガラス（ボロシリケートガラス、アルミノシリケートガラス、ホスホシリケートガラス、及び溶融シリカガラス）；鉛ガラス；フラットパネルガラスなど。
適切なポリマー基材物質を説明する例としては、例えば以下のものが挙げられるが、これらに限定される訳ではない：フルオロポリマー樹脂、ポリアクリレート（例えば、ポリメチルメタクリレート）、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート）、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネートなどのポリマー性基材。例えば、ポリマー基材は、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、及びそれらの組合せからなる群より選択してもよい。
一つの実施態様においては、その基材が、ガラス、フルオロポリマー樹脂、ポリアクリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、又はポリカーボネートから選択される。他の実施態様においてはその基材がガラスである。さらに別な実施態様においては、その基材が、実質的又は完全に透明である。
ガラス又はポリマー基材と共に、その他の成分をコンパウンディングしてもよい。例えば、充填剤、安定剤、光拡散剤、着色剤などを、望まれる性質に基づいて、添加して基材に組み入れるか、又は基材の表面に適用してもよい。
基材は、各種適切な形態であってよい。例えば、その基材が、シート、膜、複合材料などであってもよい。その基材はさらに、目的とする用途に基づいた各種適切な厚みであってもよい。例えば、その厚みが、約０．５５ｍｍ〜１９ｍｍの範囲であってもよい。
本発明の一つの実施態様においては、基材の上に少なくとも１層のケイ素酸化物含有層を形成させる方法には、基材を加熱する工程が含まれる。その基材は、そのプロセスの間に各種適切な点にまで加熱すればよい。例えば、基材が、蒸発させた前駆体のストリームと接触するより前又は後に、それを加熱してもよい。一つの実施態様においては、最初にその基材を加熱する。それに加えて、その基材をそのプロセスの途中で加熱してもよいし、あるいは、生成させる際に、基材がすでにある温度になっているようにしてもよい。
例えば、フロートガラスプロセス（例えば、Ｐｉｌｋｉｎｇｔｏｎプロセス）においては、ガラスのシートは、溶融させた金属、例えばスズのベッド（例えば、スズ浴）の上に溶融させたガラスを浮かせることによって製造される。ガラスがスズの表面の上を流れて、フローティングリボンを形成する。温度が下がるにつれて、そのリボンを、浴から取り出して、ガラスシートを形成させることが可能である。当業者には周知のように、フロートガラスプロセスにおいてその他のプロセス工程を使用することもまた可能である。したがって、このフロートガラスプロセスの各種適切な工程の間に基材をあらかじめ加熱しておくことも（あるいは、形成の過程でより高い温度からは冷却するが、それでもなお、本発明の目的のために加熱しておくことも）可能であるし、また本発明における蒸着プロセスにおいて同時に使用することも可能である。一つの実施態様においては、その基材を、フロートガラス作業の際において典型的に遭遇する温度、又はその作業に適合した温度に加熱する。例えば、その基材を、約３００℃〜約８００℃、約４００℃〜約８００℃、約５００℃〜約７００℃、又は約６００℃〜約６５０℃の範囲の温度に加熱すればよい。
本発明の一つの実施態様においては、基材の上に少なくとも１層のケイ素酸化物含有層を形成させる方法には、２個を超える炭素原子を有するアルキル基を有するモノアルキルシランを含む少なくとも１種の前駆体を蒸発させて、蒸発させた前駆体のストリームを形成させる工程が含まれる。
いくつかの実施態様においては、その２個を超える炭素原子を有するアルキル基を有するモノアルキルシランが、式ＲＳｉＨ3で表されるが、ここでＲは、式ＣnＨ2n+1（ここでｎは、２より大）を有するアルキル基である。モノアルキルシランは、好ましくは長鎖の（例えば、そのアルキル基が２個を超える炭素原子、特に４個以上の炭素原子を有する）モノアルキルシランであって、短鎖のモノアルキルシラン（例えば、１個又は２個の炭素原子の、それぞれモノメチルシラン及びモノエチルシラン）ではない。当業者が予想するであろうこととは逆に、モノメチルシラン及びモノエチルシランは、それらが速やかに分解して容易にケイ素酸化物を形成することが可能であるにも関わらず、本発明には適していない。本発明の例示的な用途においては、その前駆体を、フロートガラスプロセス（例えば、連続的に移動しているウェブ）の間にガラスの上に蒸着させるが、このプロセスは大気条件下である。短鎖のモノアルキルシランは発火性であり、そのために、空気又は水とは容易に反応する。したがって、開放空気中及び／又は大気環境中への短鎖のモノアルキルシランの漏出についての、安全上の問題点と関心事が存在する。それとは対照的に、真空又は低圧ＣＶＤプロセスでは、短鎖のモノアルキルシランについての同様の関心事は存在しないが、その理由は、この低圧バッチ加工の際には、反応を制御することが可能であるからである。
したがって、適切な前駆体としては、モノアルキルシランのＲＳｉＨ3（アルキル基Ｒは、２個を超える炭素原子又は３個を超える炭素原子を含む）が挙げられる。アルキル基Ｒは、直鎖状、分岐状、又は環状であってよく、そして飽和でも不飽和でもよい。一つの実施態様においては、そのモノアルキルシランが、室温及び大気圧で液体であり、空気に対して安定である。そのモノアルキルシランが容易に蒸発可能である（例えば、適度に高い蒸気圧を有している）のが好ましいであろう。例えば、そのアルキル基Ｒには、３〜２０個の炭素原子、より好ましくは４〜１２個の炭素原子、さらにより好ましくは４〜８個の炭素原子が含まれていてよい。そのモノアルキルシランにはさらに、その各種の異性体及び立体異性体のすべてが含まれていてよく、それには、単一の立体配置異性体（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎａｌ ｉｓｏｍｅｒ）、単一の立体異性体（ｓｔｅｒｅｏｉｓｏｍｅｒ）、及び各種の比率でのそれらの各種組合せがすべて含まれる。一つの例示的実施態様においては、そのモノアルキルシランが、ｎ−ブチルシラン、ｎ−ヘキシルシラン、ｎ−オクチルシラン、又はそれらの混合物から選択される。また別な実施態様においては、そのモノアルキルシランが化学式Ｈ3Ｃ（ＣＨ2）nＳｉＨ3を有するが、ここでｎは３〜７である。
先に示したように、そのモノアルキルシランは、Ｓｉ原子に結合したその他の官能基（例えば、さらなるアルキル基、オキシ基、ハロゲンなど）を一切含まない。すなわち、そのモノアルキルシランの中のＳｉ原子は、３個の水素原子と１個のアルキル基で置換されている。Ｓｉ原子に直結するさらなる官能基が存在すると、基材への蒸着が貧弱になったり、蒸着しなかったりする可能性があることが発見された。したがって、そのモノアルキルシランは、ジアルキルシランでも、アルコキシシランでも、ハロゲン化アルキルシラン（例えば、フッ素化、塩素化など）でもない。
その前駆体には、１種又は複数のタイプの前駆体が含まれていてもよい。その前駆体に、１種又は複数のモノアルキルシランと、場合によっては、１種又は複数の、当業者には公知の各種好適な前駆体を含めたさらなる前駆体とが含まれていてもよい。そのケイ素酸化物前駆体が、屈折率がより高い酸化物の前駆体例えばスズ酸化物、さらには空気及び／又は水と気相混合するのに適しているということが望ましい。さらに、２種以上の金属を蒸着させる共蒸着プロセスにおいて使用するための前駆体は、他の前駆体の存在下で使用する場合に、複数の層の凝集性蒸着（ｃｏｈｅｒｅｎｔ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）への好ましくない影響が、最小限であるか又は全く無いのが好ましい。
一つの実施態様においては、そのさらなる前駆体が、容易にそれらそれぞれの酸化物を形成することが可能な金属又は遷移金属化合物を含んでいる。例えば、適切な前駆体は、（例えば、１．５を超える屈折率を有する）高屈折率の酸化物、例えばスズ酸化物、チタン酸化物、アルミニウム酸化物、亜鉛酸化物、ジルコニウム酸化物、インジウム酸化物、又はそれらの混合物を形成するように選択すればよい。一つの例示的な実施態様においては、そのモノアルキルシラン前駆体を、スズ酸化物の前駆体例えば、モノブチルスズトリクロリドと混合して、ケイ素とスズの混合酸化物の膜を形成させる。その他の適切なスズの前駆体としては、例えば四塩化スズ及びジメチルスズジクロリドが挙げられる。
前駆体を蒸発させて、蒸発させた前駆体のストリームを形成させ、気相（すなわち、上記の形態）の中に導入するのがよい。一つの例示的な実施態様においては、例えば液体の形態で得られたその前駆体を、最初に適切な装置と技術を使用して蒸発させ、基材と接触させる。例えば噴霧熱分解法（ｓｐｒａｙ ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ）のような技術を用いて前駆体を液体として適用することも可能であることは、当業者ならばよく理解するであろう。この実施態様においては、その液体が加熱された基材のごく近傍にある場合には、それをスプレーし、その場で蒸発させる。液体を適用することは、得られるケイ素酸化物組成物への悪影響（例えば、導入される不純物が増える）の原因となり得るし、また、特にフロートガラスプロセスの場合においては、その蒸着作業が制限される（例えば、厚みの制限、蒸着速度／効率、及び膜の均質性）こともあり得る。
１種又は複数のさらなる成分を、蒸発させた前駆体のストリームの中に導入したり、あるいは前駆体の蒸気を基材と接触させるときに、その基材と接触させることもできる。それらのさらなる成分を、事前に前駆体と混合しておいてもよいし、あるいは、同時に前駆体の蒸気及び基材に接触させてもよい。例えば、そのような混合は、前駆体の蒸気を基材と接触させるのと同時に起きるようにしてもよい（例えば、第一の前駆体の蒸気を含む第一のストリーム及び第二の前駆体の蒸気を含む第二のストリームを基材に対して向かわせるようにしてもよい）、あるいは、前駆体の蒸気を基材と接触させるよりも前に起こさせてもよい（例えば、第一の前駆体の蒸気を含む第一のストリーム、及び第二の前駆体の蒸気を含む第二のストリームを混合して、複数の前駆体の蒸気からなる、蒸発させた前駆体のストリームを形成させ、次いでそれを、基材に対して向かわせる）。
そのようなさらなる成分又は前駆体としては、例えば、酸素含有化合物、特に金属を含まない化合物、例えばエステル、ケトン、アルコール、過酸化水素、酸素（Ｏ2）、空気、又は水（水蒸気も含む）などが挙げられるが、それらは、オキシダントとして機能することが可能である。前駆体の蒸気を、不活性なキャリアガス、例えば窒素、ヘリウム、アルゴンなどと混合してもよい。一つの例示的な実施態様においては、その蒸発させた前駆体のストリームにはさらに、乾燥空気、酸素、窒素、若しくは水蒸気又はそれらの混合物の内の少なくとも一つを含む。
一つの例示的な実施態様においては、ａ）蒸発させたモノアルキルシラン前駆体を含むキャリアガスと、ｂ）乾燥空気、酸素、窒素、水蒸気の１種又は複数、及び蒸発させた高屈折率の酸化物の前駆体の１種又は複数（例えば、スズ酸化物、チタン酸化物、アルミニウム酸化物、亜鉛酸化物など）を含む１種又は複数のガス状ストリームとを含むストリームを組み合わせて、単一の前駆体ストリームを形成させ、それを加熱された基材に適用してもよい。それらの金属酸化物を形成させるために好適な前駆体の例は、例えば米国特許第４，３７７，６１３号明細書、米国特許第４，１８７，３３６号明細書、及び米国特許第５，４０１，３０５号明細書に開示されている（それらの特許の開示をそれぞれ、参照することにより本明細書にそのすべてを取り入れたものとする）。
完全な理解のために付け加えると、ケイ素酸化物コーティングを形成させるために、オキシダントをモノアルキルシラン前駆体と共存させる。一つの実施態様においては、開放空気環境中、又はオキシダントとして作用するであろう酸素が容易に存在している環境中で、モノアルキルシラン前駆体を適用する。また別な実施態様においては、さらに乾燥空気を、追加のオキシダントとして、蒸発させた前駆体のストリームに導入する。さらにまた別な実施態様においては、乾燥空気及び／又は水蒸気を導入して、酸化させ、反応を促進させてもよい。
一つの例示的な実施態様においては、蒸発させた前駆体のストリーム、又は基材と接触させる各種その他のストリームには、促進剤又は加速剤（例えば、化学的促進剤、錯化合物、塩など）を含まない。テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）に比較すると、本発明におけるモノアルキルシランは、適切な蒸着速度を達成するためにＴＥＯＳと共に使用される、例えば亜リン酸塩（例えば、トリエチル亜リン酸塩）のような加速剤を必要としないということが発見された。さらに、たとえ加速剤を使用しなくても、本発明におけるモノアルキルシランを使用することによって蒸着効率が改良され、それによって、コーティング装置のファウリングの速度が最小化され、そしてファウリングに伴う問題が減少する（例えば、蒸着された膜における不均質性が最小化され、装置のクリーニング量が減少する）。さらには、良好な蒸着速度及び効率を達成するための、例えばオゾンのような促進剤も必要としない（例えば、蒸発させたストリームにオゾンを増強しなくてもよい）。
加熱された基材の表面を、ほぼ大気圧で、蒸発させた前駆体のストリームと接触させて、その基材の表面の上にケイ素酸化物を含む層を蒸着させる（例えば、大気圧化学蒸着法（ＡＰＣＶＤ））。基材を、ほぼ大気圧か、又は標準大気（例えば、約１０１．３２５ｋＰａすなわち約７６０ｍｍＨｇ（ｔｏｒｒ））で、蒸発させた前駆体と接触させる。
低圧又は真空のＣＶＤプロセスは、典型的には望ましくなく、ケイ素酸化物の蒸着プロセスにマイナスの影響を与える可能性がある。特に、低圧環境では、蒸着された膜の中に高い残留炭素が生じることが起こりえて、そうなると、その炭素を除去するための手段が必要となるか、又はその炭素を層の中に（例えば、炭化ケイ素を生成させて）組み入れることになるであろう。それとは対照的に、本発明における大気圧環境では、残留炭素を、最小限か、又は無視可能なレベルにすることができる。
本発明におけるＣＶＤプロセスはさらに、プラズマアシステッド化学蒸着プロセス（ＰＡＣＶＤ）でもない。ＰＡＣＶＤにおいては、放電が必要であり、電界を通過させて前駆体の蒸着速度を向上させる。ＰＡＣＶＤプロセスでは、制御されていない蒸着となってしまうが、本発明において選択された前駆体は、その反応を活性化させるのに放電を必要としない。それに比較して、本発明のＡＰＣＶＤプロセス及びモノアルキルシランは、制御された様式で（例えば、オンラインのフロートガラスプロセスにおいて使用するのに適した速度で）早い蒸着速度が可能となる。
加熱された基材を、蒸発させた前駆体のストリームと接触させて、その基材の表面の上に、ケイ素酸化物を含む層を蒸着させる。前駆体が活性化され、分解するので、それらがその基材の上に蒸着されて、膜又は層を形成する。蒸発させた前駆体は、当業者に公知の各種適切な装置及び技術を使用して、導入することができる。例えば、蒸発させた前駆体のストリームは、加熱された基材の表面に隣接したコーティングノズルを通して導入してもよい。そのコーティングノズルには、例えば、それを通って蒸発させた前駆体が基材の表面上に衝突する、少なくとも一つの入口と、それを通って揮発性の反応副生物がその基材／膜の表面から除去されることが可能な、少なくとも一つの出口とが含まれていてよい。
基材及び蒸気の前駆体は、開放されているか、又は密閉されている反応容器の中に導入することができる。一つの実施態様においては、その蒸発させた前駆体のストリームを、大気環境にある基材に適用する。また別な実施態様においては、その前駆体ストリームを、連続の、オンラインウェブガラスフロートプロセスで形成された後のガラス基材に適用する。その方法が、フロートガラス製造ラインでは特に適切ではあるが、本明細書に記載されたコーティングプロセスは、各種適切なコーティング環境、例えばコンベヤファーネスシステムなどにおいても実施することができる。
本明細書に開示されているプロセスを使用して、基材の上に蒸着された１層又は複数の層又は膜を形成させてもよい。活性化されていない（部分的に分解された状態の）前駆体又はその他の夾雑物の層の中への組み入れが、最小化されるか、まったく無いのが好ましい。そのような夾雑物は、その材料の望ましい屈折率、透明性、又は放射率に悪影響を与える可能性がある。例えば、炭化ケイ素（ＳｉＣ）の蒸着は、回避するか又は最小限とするのが望ましい。炭化ケイ素は、特にガラス用途においては、望ましいものではないが、その理由は、それらが、可視光範囲において顕著な吸収を有することが可能な高屈折率物質であるからである（例えば、炭化ケイ素は、効果的な虹色抑制コーティングとしては機能しないであろう）。例えば、ケイ素酸化物含有薄膜には、１０％未満の残留炭素、５％未満の残留炭素、１％未満の残留炭素、さらには１０００ｐｐｍ未満の残留炭素しか含まれていないのがよい。したがって、そのケイ素酸化物含有膜には、無視することが可能な量の残留炭素しか含まれていないのがよい。
蒸着プロセスを使用して、単一層又は多重層を形成させることができる。それらの層は、同一の層であっても異なった層であってもよく、各種好適な厚みを有していてよい。例えば、その膜が、約２０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲の厚みであってよい。ケイ素酸化物層と基材との間、又はケイ素酸化物層の上に、さらなるコーティング又は層を適用してもよい。適切なコーティング、特に、ガラス用途のための虹色抑制コーティング、反射防止コーティング、又はその他のコーティングスタック、例えば有機発光素子（ＯＬＥＤ）及び光電池（ＰＶ）において使用されるようなものは、当業者には周知である。
本発明の一つの実施態様においては、そのケイ素酸化物含有層には、二酸化ケイ素と、実質的に純粋な形態にある少量のその他のケイ素酸化物とが含まれている。例えば、単一層には、二酸化ケイ素と、他のケイ素酸化物とのみを含んでいてもよいし、あるいは、実質的に二酸化ケイ素からなっていてもよい（例えば、残留炭素などのようないくつかの一般的な不純物を伴うが）。低屈折率の物質である二酸化ケイ素は、約１．４５〜１．５０の範囲の屈折率を有することができる。
別な方法として、単一層には、少なくとも１種のさらなる金属、遷移金属、又はそれらの酸化物と共に、ケイ素酸化物を有する混合酸化物が含まれていてもよい。例えば、その混合酸化物には、ケイ素酸化物と、少なくとも１種の金属又は遷移金属の酸化物、例えばスズ酸化物、チタン酸化物、アルミニウム酸化物、亜鉛酸化物、インジウム酸化物、又はそれらの混合物とが含まれていてよい。それらのさらなる金属又は金属酸化物は、（例えば、１．５よりも高い）高屈折率の物質から選択すればよい。例えば、スズ酸化物は、約１．９〜２．０程度の屈折率を有している可能性がある。したがって、そのケイ素酸化物と、高い屈折率を有するさらなる金属又は金属酸化物とを、所望の屈折率が得られるような適切な比率で互いに混合してもよい。例えば、屈折率は、前駆体（例えば、モノアルキルシラン及びスズ前駆体）の相対的な供給量に依存して変化させることができる。
本発明はさらに、基材例えばガラスの上に各種の層を蒸着させるためのプロセスも提供するが、そこでは、１層又は複数の層の中でモノアルキルシラン前駆体が採用されるであろう。例えば、その基材が、フッ素ドープトスズ酸化物層とガラス基材とに挟み込まれたケイ素酸化物層を含むコーティングスタックを有していてもよい。そのような実施態様においては、そのケイ素酸化物層が、約１０〜約１００ｎｍの範囲の厚みを有していてよく、そしてフッ素ドープトスズ酸化物層が約５０〜約１０００ｎｍの厚みを有していてもよい。そのようなスタックトコーティングは、例えば低放射率の窓、光電池、曇り止めガラス、及び誘導加熱のような用途において有用である。
他の実施態様においては、その基材例えばガラスを、最初にスズ酸化物を含む層で、次いでケイ素酸化物を含む層で、次いでフッ素ドープトスズ酸化物を含む層でコーティングしてもよい。そのような実施態様においては、そのスズ酸化物層が約１０〜約３０ｎｍの範囲の厚みを有していてよく、そのケイ素酸化物層が約１０〜約４０ｎｍの範囲の厚みを有していてよく、そしてそのフッ素ドープトスズ酸化物層が約５０〜約１０００ｎｍの範囲の厚みを有していてよい。そのようなスタックトコーティングは、例えば低放射率窓、光電池、曇り止めガラス、及び誘導加熱のような用途において有用である。
他の実施態様においては、その基材例えばガラスを、最初にスズ酸化物及びケイ素酸化物を含む混合酸化物層を用い、次いで、フッ素ドープトスズ酸化物を含む層によってコーティングしてもよい。そのような実施態様においては、その混合酸化物層中におけるケイ素酸化物とスズ酸化物との比率を調節して、所望の屈折率を得ることができる。例えば、その比率を調節して、約１．５５〜約１．８５の範囲の屈折率を得ることもできる。そのような実施態様においては、その混合酸化物層が、約２０〜約１５０ｎｍの範囲の厚みを有していてよく、そしてフッ素ドープトスズ酸化物層が約５０〜約１０００ｎｍの範囲の厚みを有していてもよい。そのようなスタックトコーティングは、例えば低放射率窓、光電池、曇り止めガラス、及び誘導加熱のような用途において有用である。
本発明のまた別な実施態様においては、ガラス基材の上に虹色抑制ケイ素酸化物コーティングを形成させる方法には、以下の工程が含まれる：
（ａ）ガラス基材を加熱する工程；
（ｂ）少なくとも１種の、２個を超える炭素原子を有するアルキル基を有するモノアルキルシランを含む前駆体を蒸発させて、蒸発させた前駆体のストリームを形成させる工程；及び
（ｃ）その加熱したガラス基材の表面を、ほぼ大気圧で、その蒸発させた前駆体のストリーム及びオキシダントと接触させて、そのガラス基材の表面上に、約１．４〜約２．０の範囲の屈折率を有する、少なくとも１層のケイ素酸化物を含む層を蒸着させる工程。
本明細書において本発明のために記載された条件及び反応剤は、迅速で、調節された蒸着速度と高い蒸着効率とを与える。例えば、そのモノアルキルシラン前駆体を蒸発させ、乾燥空気及び水蒸気と混合し、単一のガスストリームを介して加熱された基材に送って、ＴＥＯＳを使用して達成されるよりは実質的に高い蒸着速度で、ケイ素酸化物の蒸着された膜を形成させることができる。特に、ケイ素酸化物を含む層は、例えば、３ｎｍ／秒よりも高い速度、４ｎｍ／秒よりも高い速度、さらには５ｎｍ／秒よりも高い速度で、基材の表面の上に蒸着させることができる。一つの実施態様においては、ケイ素酸化物を含む層を、約５ｎｍ／秒から約２５ｎｍ／秒又はそれ以上の範囲の速度で、基材の表面の上に蒸着させることができる。さらには、ファウリングを抑制又は最小化させて、膜の中の不純物がより少なくなり、そしてその装置のクリーニング及び保全のための停止時間がより少なくなるような、調節した方法で膜を蒸着させることも可能である。
前述に基づけば、ケイ素酸化物含有薄膜は、以下の工程を含む大気圧化学蒸着プロセスを使用することにより得ることができる：
（ａ）基材を加熱する工程；及び
（ｂ）その加熱された基材の表面を、ほぼ大気圧で、蒸発させた、２個を超える炭素原子を有するアルキル基を有するモノアルキルシランを含む前駆体ガスと接触させて、ケイ素酸化物含有膜を形成させる工程。
本発明の実施態様を使用すれば、虹色抑制で、反射防止で、可視光線に対して透明な（例えば、可視光線透過度が高い）コーティングを得ることが可能である。さらに、その層は、例えば、基材に対する良好な接着性を示す（例えば、そのコーティングが長期間にわたって剥離しないであろう）ことによって、良好な耐久性を示すということも考えられる。
本発明に従って作成されたコーティング又は膜の用途は、反射防止コーティング、虹色抑制コーティング、バリヤコーティングなどが考えられるが、これらに限定される訳ではない。特に、本明細書において記載されたコーティングは、コーティングスタックで可視部の色が観察されることを抑制するための虹色抑制の第一のコーティング（又はコーティングスタック）として、ガラスの上の熱分解（ｐｙｒｏｌｙｔｉｃ）コーティング（例えば低放射率で透明な導電性酸化物（ＴＣＯ）など）に不可欠な成分として使用することができる。
以下の実施例を参照しながら、本発明についてさらに説明する。
実施例１：ＳｉＯ2蒸着（ｎ−オクチルシラン前駆体＋空気から）
ｎ−オクチルシランを、４．５標準リットル／分（ｓｌｍ）の１８０℃に加熱した窒素キャリアガスの中で蒸発させた。次いで、その蒸発させたｎ−オクチルシランストリームを、６．５ｓｌｍの１８０℃に加熱した乾燥空気と合わせて、単一のストリームとして、ソーダ石灰シリカガラス基材の表面に送った。そのソーダ石灰シリカガラス基材は、あらかじめ１７０ｎｍのスズ酸化物でプレコートして、６２５〜６５０℃に加熱しておいたものである。蒸着後の光学的特性解析から、６．５ｎｍ／ｓの蒸着速度で、３９０ｎｍの二酸化ケイ素が生成していることが明らかになった。
注：ＳｉＯ2は、得られた層の光学的特性解析を容易とするために、スズ酸化物（高屈折率）でコーティングされたガラスの上に蒸着した。実務的には、ガラス基材の上にＳｉＯ2を直接蒸着させることも可能である。
比較例２：ＳｉＯ2蒸着（ＴＥＯＳ前駆体から）
比較のために、蒸発させる前駆体として、ｎ−オクチルシランに代えて１：１のモル比のＴＥＯＳ及び亜リン酸トリエチルを使用する以外は、実施例１に記載と同じ実験を繰り返した。蒸着後の光学的特性解析から、２．１ｎｍ／ｓの蒸着速度で、１２５ｎｍの二酸化ケイ素が生成していることが明らかになった。
実施例３：ＳｉＯ2蒸着（ｎ−ヘキシルシラン前駆体＋空気から）
アルキルシラン前駆体として、ｎ−オクチルシランに代えてｎ−ヘキシルシランを使用して、実施例１に記載と同じ実験を繰り返した。蒸着後の光学的特性解析から、６ｎｍ／ｓの蒸着速度で、３５０ｎｍの二酸化ケイ素が生成していることが明らかになった。
実施例４：ＳｉＯ2蒸着（ｎ−オクチルシラン前駆体＋空気及び水から）
蒸発させる前駆体としてｎ−オクチルシランを用いて、実施例１に記載と同じ実験を繰り返したが、その前駆体混合物に水をさらに添加した。具体的には、水：ケイ素前駆体を約１：１のモル比で添加して、実施例１の条件を繰り返した。蒸着後の光学的特性解析から、６ｎｍ／ｓの速度で、３７０ｎｍの二酸化ケイ素が蒸着していることが示された。
実施例５：ＳｉＯ2蒸着（ｎ−ヘキシルシラン前駆体＋空気及び水から）
ｎ−オクチルシランに代えてｎ−ヘキシルシランを使用して、実施例４の条件を繰り返した。光学的特性解析から、５．６ｎｍ／ｓの速度で、３３０ｎｍの二酸化ケイ素が蒸着していることが示された。
比較例６：ＳｉＯ2蒸着（ＴＥＯＳ前駆体＋空気及び水から）
ｎ−オクチルシランに代えて、１：１のモル比のＴＥＯＳ及び亜リン酸トリエチルを使用して、実施例４の条件を繰り返した。光学的特性解析から、２．７ｎｍ／ｓの速度で、１６０ｎｍの二酸化ケイ素が蒸着していることが示された。
実施例７：ＳｉＯ2蒸着（モノブチルスズトリクロリド＋空気及び水を用いた、ｎ−オクチルシラン前駆体から）
１８０℃に加熱した５ｓｌｍの窒素の中で、ｎ−オクチルシラン及びモノブチルスズトリクロリド（ＭＢＴＣ）を蒸発させた。次いで、この前駆体ストリームを、８ｓｌｍの１８０℃に加熱した乾燥空気のストリームと合わせ、その中に０．２２ｍｏｌ％の水を蒸発させた。次いで、この単一のストリームを、６２５〜６５０℃に加熱したソーダ石灰シリカガラスの表面に送って、ケイ素とスズの混合酸化物の蒸着物を生成させた。光学的特性解析を実施して、蒸着された膜の屈折率及び厚みを求めた。蒸発器に送るｎ−オクチルシラン及びＭＢＴＣ前駆体の相対量を変化させることによって、膜の厚みが８５〜１２５ｎｍの間で、屈折率が１．６０〜１．８２の範囲となった。蒸着速度は、５．５〜８．５ｎｍ／ｓであった。
比較例８：ＳｉＯ2非蒸着（アセトキシトリメチルシラン前駆体から）
ｎ−オクチルシランに代えてアセトキシトリメチルシランを使用して、実施例１の条件を繰り返した。膜の蒸着は観察されなかった。
ｎ−オクチルシランに代えてアセトキシトリメチルシランを使用して、実施例４の条件も繰り返した。膜の蒸着は観察されなかった。さらに、水対ケイ素前駆体のモル比を、２．４：１及び３．８：１に増大させたが、それぞれの場合で膜の蒸着は観察できなかった。
比較例９：ＳｉＯ2非蒸着（テトラキス（ジメチルシロキシ）シランから）
ｎ−オクチルシランに代えてテトラキス（ジメチルシロキシ）シランを使用して、実施例１の条件を繰り返した。膜の蒸着は観察されなかった。
ｎ−オクチルシランに代えてテトラキス（ジメチルシロキシ）シランを使用して、実施例４の条件を繰り返した。膜の蒸着は観察されなかった。さらに、水対ケイ素前駆体のモル比を、約２．３：１及び３．７：１に増大させたが、それぞれの場合で膜の蒸着は観察できなかった。
比較例１０：ＳｉＯ2非蒸着（トリイソプロピルシランから）
ｎ−オクチルシランに代えてトリイソプロピルシランを使用して、実施例１の条件を繰り返した。膜の蒸着は観察されなかった。
ｎ−オクチルシランに代えてトリイソプロピルシランを使用して、実施例４の条件を繰り返した。膜の蒸着は観察されなかった。さらに、水対ケイ素前駆体のモル比を、約２．３：１及び３．８：１に増大させたが、それぞれの場合で膜の蒸着は観察できなかった。
比較例１１：ＳｉＯ2非蒸着（ｎ−ブチルトリクロロシランから）
ｎ−オクチルシランに代えてｎ−ブチルトリクロロシランを使用して、実施例１の条件を繰り返した。膜の蒸着は観察されなかった。
ｎ−オクチルシランに代えてｎ−ブチルトリクロロシランを使用して、実施例４の条件を繰り返した。膜の蒸着は観察されなかった。さらに、水対ケイ素前駆体のモル比を、約２．３：１及び３．７：１に増大させたが、それぞれの場合で膜の蒸着は観察できなかった。
比較例１２：ＳｉＯ2の無視可能な程度の蒸着（アリルトリメトキシシランから）
ｎ−オクチルシランに代えてアリルトリメトキシシランを使用して、実施例１の条件を繰り返した。膜の蒸着は観察されなかった。
ｎ−オクチルシランに代えてアリルトリメトキシシランを使用して、実施例４の条件を繰り返した。かすかな膜の蒸着が観察された。蒸着後に光学的特性解析をすると、０．２ｎｍ／ｓの蒸着速度で、約１５ｎｍの二酸化ケイ素が生成していることが明らかになった。
比較例１３：ＳｉＯ2の無視可能な程度の蒸着（トリエトキシフルオロシランから）
ｎ−オクチルシランに代えてトリエトキシフルオロシランを使用して、実施例１の条件を繰り返した。膜の蒸着は観察されなかった。
ｎ−オクチルシランに代えてトリエトキシフルオロシランを使用して、実施例４の条件を繰り返した。かすかな膜の蒸着が観察された。蒸着後に光学的特性解析をすると、０．２ｎｍ／ｓの蒸着速度で、約１２ｎｍの二酸化ケイ素が生成していることが明らかになった。
実施例１４：ＳｉＯ2蒸着（ｎ−オクチルシラン＋ＴＥＯＳ＋空気から）
前駆体としてｎ−オクチルシランとＴＥＯＳの５：１容積比ブレンド物を使用して、実施例１の実験を繰り返した。蒸着後の光学的特性解析から、１．０ｎｍ／ｓの蒸着速度で、６０ｎｍの二酸化ケイ素が生成していることが明らかになった。
実施例１５：ＳｉＯ2蒸着（ｎ−オクチルシラン＋ＴＥＯＳ＋空気＋水から）
前記の実験を繰り返したが、ただし、その前駆体混合物に水をさらに添加した。具体的には、その混合物の中での蒸発させた水対ケイ素前駆体のモル比が約１：１となるように、水を添加した。蒸着後の光学的特性解析では、４．４ｎｍ／ｓの蒸着速度で、約２６５ｎｍの二酸化ケイ素が蒸着されていることが示された。
実施例１６：ＳｉＯ2蒸着（ｎ−オクチルシラン＋ＴＥＯＳ＋空気＋水から）
前記の実験を繰り返したが、ただし、ｎ−オクチルシランとＴＥＯＳの５：１容積比ブレンド物に代えて、１：１の容積比ブレンド物を使用した。蒸着後の光学的特性解析では、０．３ｎｍ／ｓの蒸着速度で、約１８ｎｍの二酸化ケイ素が蒸着されていることが示された。
次の表に、上述のケイ素酸化物の蒸着の結果をまとめた。
Figure 2014532118
本発明の好ましい実施態様を示し、本明細書に記載してきたが、そのような実施態様は、単に例示のために提供されたものと理解されたい。当業者には、本発明の精神から外れることなく、数多くの変動、変化及び置き換えが思い当たることであろう。したがって、添付の特許請求項では、そのような変動のすべてを本発明の精神と範囲の内に包含することが意図されている。

Claims (23)

  1. 基材の上に少なくとも１層のケイ素酸化物含有層を形成させる方法であって、
    （ａ）基材を加熱する工程；
    （ｂ）少なくとも１種の、２個を超える炭素原子を有するアルキル基を有するモノアルキルシランを含む前駆体を蒸発させて、蒸発させた前駆体のストリームを形成させる工程；及び
    （ｃ）前記加熱された基材の表面を、ほぼ大気圧で、前記蒸発させた前駆体のストリームと接触させて、前記基材の表面上に、少なくとも１層のケイ素酸化物を含む層を蒸着させる工程、
    を含む方法。
  2. 前記少なくとも１層のケイ素酸化物を含む層が、約１．４〜約２．０の範囲の屈折率を有する、請求項１に記載の、基材の上に少なくとも１層のケイ素酸化物含有層を形成させる方法。
  3. 前記少なくとも１層のケイ素酸化物を含む層が、実質的に透明である、請求項１に記載の、基材の上に少なくとも１層のケイ素酸化物含有層を形成させる方法。
  4. 前記モノアルキルシランが、ｎ−ブチルシラン、ｎ−ヘキシルシラン、ｎ−オクチルシラン、及びそれらの混合物からなる群より選択される、請求項１に記載の、基材の上に少なくとも１層のケイ素酸化物含有層を形成させる方法。
  5. 前記モノアルキルシランのアルキル基が、少なくとも４個の炭素原子を含む、請求項１に記載の、基材の上に少なくとも１層のケイ素酸化物含有層を形成させる方法。
  6. 前記基材が、ガラス、フルオロポリマー樹脂、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリアミド、ポリイミド、及びポリカーボネートからなる群より選択される、請求項１に記載の、基材の上に少なくとも１層のケイ素酸化物含有層を形成させる方法。
  7. 前記基材の表面の上に蒸着された少なくとも一つの層が、実質的に純粋なケイ素酸化物である、請求項１に記載の、基材の上に少なくとも１層のケイ素酸化物含有層を形成させる方法。
  8. 前記基材の表面の上に蒸着された少なくとも一つの層が、ケイ素酸化物を含む混合酸化物である、請求項１に記載の、基材の上に少なくとも１層のケイ素酸化物含有層を形成させる方法。
  9. 前記混合酸化物が、スズ酸化物、チタン酸化物、アルミニウム酸化物、亜鉛酸化物、インジウム酸化物、及びそれらの混合物からなる群より選択される高屈折率の酸化物を含む、請求項８に記載の、基材の上に少なくとも１層のケイ素酸化物含有層を形成させる方法。
  10. 前記蒸発させた前駆体のストリームが、乾燥空気、酸素、窒素、及び水蒸気の内の少なくとも一つをさらに含む、請求項１に記載の、基材の上に少なくとも１層のケイ素酸化物含有層を形成させる方法。
  11. 前記蒸発させた前駆体のストリームが、促進剤を含まない、請求項１に記載の、基材の上に少なくとも１層のケイ素酸化物含有層を形成させる方法。
  12. 前記モノアルキルシランがハロゲン化されていない、請求項１に記載の、基材の上に少なくとも１層のケイ素酸化物含有層を形成させる方法。
  13. 前記基材が、約４００℃〜約８００℃の範囲の温度に加熱されている、請求項１に記載の、基材の上に少なくとも１層のケイ素酸化物含有層を形成させる方法。
  14. 前記少なくとも１層のケイ素酸化物を含む層が、約３ｎｍ／秒よりも高い速度で、前記基材の表面の上に蒸着される、請求項１に記載の、基材の上に少なくとも１層のケイ素酸化物含有層を形成させる方法。
  15. 前記ケイ素酸化物を含む層が、約５ｎｍ／秒よりも高い速度で、前記基材の表面の上に蒸着される、請求項１に記載の、基材の上に少なくとも１層のケイ素酸化物含有層を形成させる方法。
  16. ケイ素酸化物含有薄膜であって、
    （ａ）基材を加熱する工程；及び
    （ｂ）前記加熱された基材の表面を、ほぼ大気圧で、蒸発させた、２個を超える炭素原子を有するアルキル基を有するモノアルキルシランを含む前駆体ガスと接触させて、ケイ素酸化物含有膜を形成させる工程、
    を含む大気圧化学蒸着プロセスを使用して得られる、ケイ素酸化物含有薄膜。
  17. 前記ケイ素酸化物含有膜が、１０重量％未満の残留炭素しか含まない、請求項１６に記載のケイ素酸化物含有薄膜。
  18. 前記ケイ素酸化物含有膜が、１０００ｐｐｍ未満の残留炭素しか含まない、請求項１６に記載のケイ素酸化物含有薄膜。
  19. 前記ケイ素酸化物含有膜が、約２０ｎｍ〜約５００ｎｍの範囲の厚みを有する、請求項１６に記載のケイ素酸化物含有薄膜。
  20. ガラス基材の上に、少なくとも１層の虹色抑制ケイ素酸化物コーティングを形成させる方法であって、
    （ａ）ガラス基材を加熱する工程；
    （ｂ）少なくとも１種の、２個を超える炭素原子を有するアルキル基を有するモノアルキルシランを含む前駆体を蒸発させて、蒸発させた前駆体のストリームを形成させる工程；及び
    （ｃ）前記加熱したガラス基材の表面を、ほぼ大気圧で、前記蒸発させた前駆体のストリーム及びオキシダントと接触させて、前記ガラス基材の表面上に、約１．４〜約２．０の範囲の屈折率を有する、少なくとも１層のケイ素酸化物を含む層を蒸着させる工程、
    を含む方法。
  21. 前記オキシダントが、乾燥空気又は水蒸気の内の少なくとも一つとして導入される、請求項２０に記載の、ガラス基材の上に、少なくとも１層の虹色抑制ケイ素酸化物コーティングを形成させる方法。
  22. 前記ガラス基材の表面の上に蒸着された前記少なくとも一つの層が、実質的に純粋なケイ素酸化物である、請求項２０に記載の、ガラス基材の上に、少なくとも１層の虹色抑制ケイ素酸化物コーティングを形成させる方法。
  23. 前記基材の表面の上に蒸着された前記少なくとも一つの層が、ケイ素酸化物、ならびにスズ酸化物、チタン酸化物、アルミニウム酸化物、亜鉛酸化物、及びそれらの混合物からなる群より選択される酸化物を含む混合酸化物である、請求項２０に記載の、ガラス基材の上に、少なくとも１層の虹色抑制ケイ素酸化物コーティングを形成させる方法。
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