JPH0336901B2 - - Google Patents

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JPH0336901B2
JPH0336901B2 JP63071705A JP7170588A JPH0336901B2 JP H0336901 B2 JPH0336901 B2 JP H0336901B2 JP 63071705 A JP63071705 A JP 63071705A JP 7170588 A JP7170588 A JP 7170588A JP H0336901 B2 JPH0336901 B2 JP H0336901B2
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film
titanium oxynitride
titanium
metal
sputtering
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Hawaado Girerii Furanku
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PPG Industries Inc
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Publication of JPH0336901B2 publication Critical patent/JPH0336901B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/22Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/006Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterized by the colour of the layer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/0015Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterized by the colour of the layer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は一般的には非金属基材上に金属含有膜
をスパツタする技術に関し、さらに詳細には、ガ
ラスに多層金属誘電透明膜をスパツタする技術に
関する。 Gelberの米国特許第3990784号には、透明基材
と、第1及び第2金属層の間に誘電層を有する多
層皮膜とを含む建築用被覆ガラスシステムが開示
され、第1及び第2金属層の厚さの比率は、この
比率を一定に維持しながら各金属層の厚さを変え
ることによつて被膜の透明率をその反射特性とは
無関係に変化させ得るようにしている。誘電層の
厚さは被膜からの反射が濃く着色しないようなも
のとしている。 Grubbらの米国特許第4022947号には、大部分
の入射太陽光を反射する一方で、所望割合の可視
光を透過させ得る透明パネル及びそれを製造する
ために鉄、ニツケル又はクロム合金をスパツタし
て透明金属膜を得、同じもの又は同様の合金を酸
素の存在下で反応的にスパツタして酸化膜を得る
方法が開示されている。一好適態様では、金属膜
は基材と金属酸化物膜の間に存在する。別の好適
態様では、金属酸化物膜は基材と金属膜の間に存
在する。 Hartigらの米国特許第4534841号には、陰極蒸
発法によつて透明基材に光学的厚さ20〜280m-9
の酸化物層をまず被覆し、次いで幾何学的厚さ10
〜40m-9の窒化クロム層を被覆することにより製
造される太陽調節板ガラスが開示されている。光
学的な第3誘電体層を第2層に被覆してもよい。
酸化物層は錫、チタン及びアルミニウムの各酸化
物から選択される。 Gordonの米国特許第4535000号には、250〜230
℃でハロゲン化金属をアンモニアのような還元性
ガスと混合し、このガスを400〜700℃に加熱され
たガラス表面で反応させてガラス上に膜を形成す
ることによりガラス基材に金属窒化物、例えば、
窒化チタンの薄膜を設けることが開示されてい
る。 Ambergerからの米国特許第4546050号には、
銅、ステンレス鋼、二酸化チタン;銅、チタン、
二酸化チタン;及び銅、チタン、窒化チタンから
成る群から選択される多層被膜を有する板ガラス
が開示されている。 金属及び/又は金属酸化物の膜を有する建築用
ガラス製品は、暖房及び冷房に要するエネルギー
が益々高価になるに従つて重要性を増している。
建築用被覆ガラス製品は一般に2つに分類され
る。即ち、太陽熱制御用及び高透過/低放射用被
覆製品である。 太陽熱制御用製品は一般に、淡彩のガラス基材
に低可視光通過着色膜が被覆されていて、この膜
は窓から建物内部への太陽熱の透過を低下させ
て、空調コストを低減させている。この製品は温
暖な地帯では極めて有効であり、商業的構造体と
して最も多く見られるものである。暖房コストが
大きな問題となる地域では、特に住居用建造物で
は、内部への可視光の透過率を高め、一方では赤
外線を反射させて熱を建物の内部に保持するため
に、高透過/低放射被膜が望まれている。高透
過/低放射被膜は典型的には多層膜であり、銀、
金及び銅といつた赤外線反射金属が、ビスマス、
インジウム及び/又は錫の酸化物といつた反射防
止金属酸化物層の間に挟まれている。他方、太陽
熱制御膜は典型的にはコバルト、鉄、クロム、ニ
ツケル、銅などの金属又は金属酸化物の1種又は
2種以上からなる単層膜である。 太陽熱制御用金属膜を製造するための湿式法は
米国特許第3846152号、第4091172号、第3723158
号及び第3457138号から公知である。太陽熱制御
用の金属酸化物膜を製造するための熱分解法は米
国特許第3660061号、第3658568号、第3978272号
及び第4100330号から公知である。 高透過/低放射多層被膜を製造するためのスパ
ツタ技術は米国特許第4462884号と第4508789号に
開示されている。太陽熱制御膜を製造するための
スパツタ技術では米国特許第4512863号と第
4594137号に開示されている。 発明の要約 本発明はガラス上の多種類の多層建築用被膜に
用いる新規ですぐれた誘電膜を提供するものであ
る。本発明はオキシ窒化チタン『TixNyOz:x、
y、zは相対的割合であるが、一定しない』を含
む被膜を付着させるために酸素と窒素とを含む雰
囲気内でチタンを陰極としてをスパツタすること
に係る。本発明のオキシ窒化チタン膜は銀といつ
た赤外線反射膜と組合わせて付着させて多層低放
射膜を形成することができる。本発明のオキシ窒
化チタン膜はまた、ステンレス鋼又はインコネル
合金といつた合金膜と組合わせて付着させて、比
較的鮮やかな色をした着色多層被膜を形成するこ
とができる。本発明のオキシ窒化チタン膜はま
た、銀といつた赤外線反射膜及び光反射率を低下
させる金属膜、特にインコネル合金といつた合金
膜と組合わせて付着させて、比較的鮮やかな色
の、低放射率の多層被膜を形成することができ
る。 好適態様の詳細な説明 透明な非金属基材、好ましくはガラスが陰極ス
パツタ、好ましくはマグネトロンスパツタにより
被覆されて、所望の耐久性と審美的特性を有す
る、オキシ窒化チタンを含む製品を与える。 慣用のマグネトロンスパツタ法において、基材
はスパツタされるべき材料のターゲツト面と向い
合つて被覆用室内に置かれる。本発明による好適
な基材としてガラス、セラミツクス及び被覆工程
の操作条件により悪影響を受けないプラスチツク
が挙げられる。 陰極は慣用の設計、好ましくは長方形の設計で
あつてよく、電源に接続され、好ましくは磁場と
組合わせて用いられてスパツタ処理を高める。少
なくとも1個の陰極ターゲツト面は、反応性雰囲
気内でスパツタされてオキシ窒化膜を形成するチ
タンを含む。陽極はGilleryらの米国特許第
4478702号に開示されているような対称に設計さ
れ、位置付けられた組立体が好ましい。 本発明のオキシ窒化チタン膜は、酸素と窒素と
を含む雰囲気内でチタンを陰極としてスパツタす
ることにより付着される。この雰囲気の組成は好
ましくは酸素10〜50%の範囲及び窒素90〜50%の
範囲である。酸素10〜25%と残部が窒素である雰
囲気が特に好ましい。 図面はガス組成が変化するとオキシ窒化チタン
の性質が徐々にかつ連続的に変化することを示し
ている。これと対照的に、酸素/アルゴン雰囲気
内でスパツタされたチタンは酸化物から金属へ急
激に変化する。図面はさらに、所望の透過と吸収
の特性を有するオキシ窒化チタン膜を所望の速度
でスパツタし得るように付着条件を選択できるこ
とを示している。 ある所望の被膜色は無色の誘電材料と内側及び
外側の着色金属層とを組合わせることにより、又
は、着色金属酸化物と反射金属とを組合わせるこ
とにより建築用として製造することができる。本
発明に従つて、オキシ窒化チタンと銀などの高赤
外線反射金属とを組合わせて極めて鮮やかな、低
放射性の濃色を得ることにより所望の被膜色が得
られる。このような被膜の光反射率が所望以上に
高い場合、色の純度又は放射率を犠牲にしない
で、ニツケル及び鉄の各合金、特にインコネル合
金及びステンレス鋼といつた中性金属を必要に応
じて用いることにより光反射率を低下させること
ができる。 本発明は、最小限の層数と材料とを用いて一連
の着色被膜の製造を可能とするものである。本発
明の被膜系は比較的低反射、色の高い彩度及び一
体的耐久性を有する。 一連の色は透明誘電材料の層の上下に第1及び
第2金属層を設けることにより作り得ることは知
られている。その色は誘電体層の厚さを変化させ
ると変る。しかし、従来用いられた誘電体は迅速
スパツタ、高屈折率及び良好な耐久性といつた必
要特性をもつていなかつた。本発明のオキシ窒化
チタンはこれらの特性を有し、適当な金属膜と組
合わせることにより濃色の建築用被膜を得ること
ができる。例えば、オキシ窒化チタンとニツケル
合金との組合わせは耐久性のすぐれた魅力的な色
を出すのに用いることができる。 反射円形図とコンピユータ計算とを用いて、金
属と誘電体との二層組合わせは、最小反射率と最
高の色彩度との組合わせを与える、各層の最適厚
さを有するように決定される。誘電体の屈折率が
高い程、最適厚さの被膜の透過率は低く、色の彩
度は高くなる。低いn及び高いk(ここで、nと
kは複素屈折率の実部と虚部であり、媒体内での
電磁線の伝播を規定する)を有する金属は最低の
透過率と最高の彩度を与える傾向がある。 透過率を低下させる目的で金属の厚さを増す
と、反射率が増大し、薄い色となる。誘電層の付
着前に極薄金属層を付着させると、反射率を低下
させて、より鮮明な色を得ることができる。主金
属層の厚さを増し、極薄金属層を組合わせると、
低透過、低反射、高着色の被膜を得ることができ
る。2つの主金属層を用いる場合、低屈折率誘電
体を低n、高kの金属と組合わせると最も魅力的
な外観を与える。計算によれば、透過率20%の場
合、金属を屈折率2.3の誘電体と組合わせて用い
ると、適当な彩度を得ることができる。これより
低い透過率の場合は、金属−誘電体−金属の系が
好ましい。 本発明のオキシ窒化チタンの場合、多くの金属
又は合金の膜を用いて良好な性質を有する多層被
膜を得ることができる。好適な膜としてチタンと
いつた金属、ニツケル合金及び鉄合金といつた合
金が挙げられる。耐薬品性が高く、色に対し中性
であり、付着が容易である理由から、ニツケル合
金が好ましい。 清浄なガラス基材を、好ましくは10-4トル未
満、より好ましくは2×10-5トル未満に排気され
た被覆用室内に置く。反応性ガス、好ましくは窒
素と酸素との選択された雰囲気を約5×10-4トル
と10-2トルの間の圧力で室内につくる。チタンの
ターゲツト面を有する陰極を、被覆されるべき基
材の全面に対して操作する。ターゲツト金属をス
パツタし、室内の雰囲気と反応させてガラス面上
にオキシ窒化チタン被膜層を付着させる。 オキシ窒化チタンの最初の層を付着させた後、
被覆用室を排気し、純アルゴンといつた不活性雰
囲気を約5×10-4トルと10-2トルの間の圧力でつ
くる。金属又は合金のターゲツト面を有する陰極
をオキシ窒化チタン被覆面全体に対して操作す
る。ターゲツトをスパツタしてオキシ窒化チタン
被覆ガラス面に金属層をスパツタする。好適な金
属はチタンである。好適な合金としてインコネル
合金、ニツケル合金、ステンレス鋼及び鉄合金が
挙げられ、純アルゴン中で4〜6ミリトルの圧力
でスパツタするのが好ましい。 本発明の好適態様において、金属膜はオキシ窒
化チタン膜の上並びに下に付着させる。二層膜の
場合のように、未被覆面から反射する色の主波長
はほとんどすべてオキシ窒化チタン層の厚さに依
存する。表面金属層の厚さは透過率がほぼ所望値
になるまで変えられ、次いで下層金属層の厚さは
物品の未被覆側からの所望の反射率が達成される
まで変えられる。表面金属膜の厚さの最終調整が
最適最終透過率を得るのに必要なことがあり得
る。関係する厚さ範囲内において、表面金属膜の
厚さを増すと透過率は低下し、被覆物品の未被覆
面からの反射率は増大する。最下層の金属膜の厚
さを増すと透過率は増大し、未被覆面からの反射
率は低下する。 本発明の好適態様において、多層膜は陰極スパ
ツタにより付着されて高透過率、低放射率の被膜
を形成する。チタンターゲツトに加えて、少なく
とも1個の他の陰極ターゲツト面は赤外線反射金
属層を形成するスパツタ用金属を含む。赤外線反
射金属層を反射防止オキシ窒化チタン層と組合わ
せて有する多層被膜は次の通りに製造される。 清浄なガラス基材を、好ましくは10-4トル未
満、より好ましくは2×10-5トル未満に排気され
た被覆用室内に置く。反応性ガス、好ましくは窒
素と酸素との選択された雰囲気を約5×10-4トル
と10-2トルの間の圧力で室内につくる。チタンの
ターゲツト面を有する陰極を、被覆されるべき基
材の全面に対して好ましくは5〜10キロワツトの
電力レベルで操作する。ターゲツト金属をスパツ
タし、室内の雰囲気と反応させてガラス面上にオ
キシ窒化チタン被膜層を付着させる。 オキシ窒化チタンの最初の層を付着させた後、
被覆用室を排気し、純アルゴンといつた不活性雰
囲気を約5×10-4トルと10-2トルの間の圧力でつ
くる。銀のターゲツト面を有する陰極をオキシ窒
化チタン被覆面全体に対して操作する。ターゲツ
ト金属をスパツタし、オキシ窒化チタン被覆ガラ
ス面に均一で赤外線反射率の高い導電性金属層を
付着させる。オキシ窒化チタンの第2層は第1オ
キシ窒化チタン層の付着に用いたのと本質的に同
じ条件で銀層に付着させる。 本発明は以下の具体例の説明によりさらに理解
されるであろう。 実施例 1 大きさ5×17インチ(約12.7×43.2cm)のチタ
ン陰極ターゲツトに、圧力4ミリトルで酸素23%
と窒素77%との雰囲気を有する減圧室内で10キロ
ワツトの電力を供給した。陰極は固定し、ガラス
基材はスパツタターゲツト面の下方を120インチ
(約3m)/分の速度で通過する。4回の通過で
ガラス表面にオキシ窒化チタンを含む膜が付着
し、透過率75.7となつた。 実施例 2 ガラス基材に実施例1の場合と同様にしてオキ
シ窒化チタンを含む第1層を被覆した。次いで、
オキシ窒化チタン被覆面に、圧力4ミリトルのア
ルゴン雰囲気中で0.27キロワツトに付勢された銀
陰極ターゲツトのスパツタにより均一な銀層を被
覆し、最終的に透過率を68%とした。銀を酸化か
ら保護するために、4ミリトルのアルゴン中で
0.03キロワツトを供給されたチタン陰極に1回通
過させてチタンの極薄保護被膜を付着させ、最終
の透過率を67.5%とした。 実施例 3 ガラス基材に、前記各実施例と同様にしてオキ
シ窒化チタンと銀を被覆した。チタンの薄い保護
層を付着させた後、オキシ窒化チタンの第2層を
付着させて最終の透過率を82.1%とし、高透過
率、低放射率の被覆物品をつくつた。 実施例 4 大きさ5×17インチ(約12.7×43.2cm)のチタ
ン陰極ターゲツトに、圧力4ミリトルで酸素23%
と窒素77%との雰囲気を有する減圧室内で645ボ
ルト、10キロワツトの電力を供給した。ガラス基
材を陰極に108インチ(約2.74m)/分の速度で
1回通過させ、オキシ窒化チタンを被覆した。室
を排気し、純アルゴンの雰囲気を4ミリトルの圧
力で導入した。銀陰極に2.5アンペア、441ボルト
を供給し、オキシ窒化チタン被覆面に120インチ
(約3.05m)/分で1回通過により銀膜をスパツ
タした。銀膜を酸化から保護するために、銀上に
ニツケル合金の極薄層を付着させた。クロム18.6
%、鉄3%、ニオブ4%、モリデブン9%、残部
がニツケルからなるインコネル625のターゲツト
に1アンペア、352ボルトを供給した。ニツケル
合金は4ミリトルの純アルゴン中でスパツタし、
基材は120インチ(約3.05m)/分で1回通過さ
せた。被覆物品は光透過率が21.3%、未被覆側か
らの反射率は54.6%であつた。未被覆側からの色
座標はx=0.3516、y=0.3805であり、観察され
た色は淡黄色であつた。 実施例 5 オキシ窒化チタン膜と銀膜とを組合わせて十分
に反射し、十分に濃い黄色をつくつて、外観を金
膜に似たものとする。640ボルト、10キロワツト
を供給されたチタンを陰極として、4ミリトルの
雰囲気の酸素を少くした以外は実施例4と同様に
してスパツタした。わずかに酸素の不足した雰囲
気で120インチ(約3.05m)/分で1回通過させ、
実施例4のオキシ窒化チタン膜より吸収性がやや
大きいオキシ窒化チタン膜を得た。2.4アンペア、
441ボルトを供給された銀陰極を4ミリトルの純
アルゴン中でスパツタして、120インチ(約3.05
m)/分で1回通過によりオキシ窒化チタン被覆
面に銀膜を付着させた。 銀膜を酸化から保護するために、実施例4の場
合と同様のニツケル合金の極薄膜を、1アンペ
ア、356ボルトを供給されたインコネル625金属の
陰極ターゲツトにより120インチ(3.05m)/分
の1回通過で4ミリトルのアルゴン中でスパツタ
した。被覆物品の光透過率は実施例4の物品とほ
ぼ同じであつたが、未被覆面からの反射率は40.2
%であり、色座標はx=0.3833、y=0.4093であ
つた。観察された色は金色で、実施例4の色より
濃色であつた。この膜は冷熱試験に対して曇りを
生じなかつた。 実施例 6 オキシ窒化チタンとニツケル合金の多層被膜を
次の条件でガラス基材に付着させた。清浄なガラ
ス基材を圧力6ミリトルで酸素15%、窒素85%の
雰囲気の減圧室内に置いた。6.7キロワツトを供
給されたチタン陰極120インチ(約3m)/分の
線速度により、一次青色を有する厚さのオキシ窒
化チタン膜をつくるのに8回の通過が必要であつ
た。次いでオキシ窒化チタン被覆ガラス面を純ア
ルゴン中でニツケル合金ターゲツトの下を通過さ
せた。この実施例におけるニツケル合金はクロム
18.6%、鉄3%、ニオブ4%、モリデブン9%、
残部がニツケルのインコネル625であつた。透過
率を22%まで低下させるに足る厚さにニツケル合
金層を溶射した。この被膜の色度座標は未被覆ガ
ラス面からの反射においてx=0.3198、y=
0.2863であつた。観察された色は紫系ピンク色
で、未被覆ガラス面からの光反射率は5.65であつ
た。 実施例 7 実施例6の場合と同様のオキシ窒化チタン−イ
ンコネル層構成を用いて、光透過率約20%で魅力
的な青色を有する被膜を第表に示す条件でつく
つた。2層被膜の色調節は簡単である。オキシ窒
化チタンの厚さで色相が調節される。緑が強すぎ
る場合は層が厚すぎるのである。赤が強すぎる場
合は層が薄すぎるのである。オキシ窒化チタンの
厚さは透過率(又は反射率)にも影響を与える。
理由は赤系青色被膜は緑系青色被膜より一般に透
過率が高いからである。しかし、一旦色層が決ま
ると、透過率(又は反射率)はインコネル合金層
の厚さを変えて調節することができる。予期され
る通り、その厚さを増すと透過率は低下し、反射
率は増大する。この変化は色相の主要波長にほと
んど影響を与えない。第表に示した各条件で得
られる被膜厚さの%として表わされる層の厚さ変
化が本実施例の5種類の二層被膜の色に及ぼす影
響は第表に示した。
【表】
【表】 実施例 8 前記各実施例と同様にしてガラス基材に光透過
率が60%になるようにインコネル合金625の第1
層をスパツタ被覆した。前記各実施例と同様にし
てニツケル合金上にオキシ窒化チタン膜をスパツ
タした。最終の光透過率が22%になるように第2
ニツケル合金膜をスパツタした。被膜の色度座標
はガラス表からx=0.2644、y=0.2340であつ
た。観察された色は紫色で、未被覆ガラス面から
の光反射率は8.9%であつた。 実施例 9 オキシ窒化チタン層とインコネル層のそれぞれ
の厚さを変えて一連の3層被膜をつくつた。これ
らの試料についての結果は第表に示した。第
表において厚さは第表に記載の条件を用いて得
られた厚さの%として表わした。
【表】
【表】
【表】 実施例 10 オキシ窒化チタン膜を実施例6と同様にしてガ
ラス基材面に付着させた。このオキシ窒化チタン
の全面にステンレス鋼膜を付着させた。この被膜
の色度座標はガラス面からx=0.2466、y=
0.2680であつた。観察された色は緑系青色であ
り、未被覆ガラス面からの光反射率は18.5%であ
つた。 実施例 11 前記各実施例と同様にしてオキシ窒化チタン膜
を8回通過によりガラス面に付着させた。アルゴ
ン中でチタンを陰極としてスパツタしてチタン金
属膜を付着させた。被膜のガラスからの色度座標
はx=0.3317、y=0.3037であつた。観察された
色は紫系ピンク色であり、未被覆ガラス面からの
光反射率は5.17%であつた。 実施例 12 実施例11と同様にしてオキシ窒化チタン膜を9
回通過によりガラス面に付着させた。アルゴン中
でチタンを陰極としてスパツタしてチタン金属膜
を付着させた。被膜のガラス面からの色度座標は
x=0.2402、y=0.2265であつた。観察された色
は紫系青色であり、未被覆ガラス面からの光反射
率は5.32%であつた。 以上の各実施例は本発明の利点を説明するため
に示したものである。第表と第表に示した被
膜は室温の20%塩酸又は室温の30%硝酸により24
時間の期間は侵されなかつた。 5時間の275〓(135℃)加熱試験では、透過率
にわずかな変化と反射の色にわずかな変化があつ
た。これは、定型的とも思われる過程であるイン
コネル上の保護酸化物の成長と一致する。 150〓(約66℃)でのクリーブランド凝縮湿度
試験において、4ケ月間に被膜の変化は認められ
なかつた。被膜は被膜の内部一体的クレージング
を評価するのに用いられる消しゴムによる擦過に
も繰り返し剛毛ブラシ試験にも影響を受けなかつ
た。しかし、湿潤又は乾燥軽石でこすると、被膜
は窒化チタン膜ほど硬くないことがわかつた。 オキシ窒化チタン/合金の組合わせ層により製
造できる魅力的な製品の数は多くない。しかし、
金属/オキシ窒化チタン/金属系ではわずか2種
類の材料を用いてはるかに広範囲の反射色と透過
率を得ることができる。オキシ窒化チタンは透明
で、耐薬品性であり、高い屈折率を有し、性質の
劣る錫や亜鉛の各酸化物と同じ程度迅速に付着す
る。付着速度をその絶対的な最高値まで増大させ
ない限りでは、窒素中の酸素の濃度は本発明の方
法にとつて考え得るほど重要ではない。このため
に、膜厚の増加による透過率の低下と吸収の増加
による透過率の低下とを区別できない装置内モニ
ターは透過率モードにおいてのみ信頼できるに過
ぎないという複雑性がなくなる。したがつて、2
層被膜の色制御は困難ではない。3層被膜につい
ては色制御はやや複雑となり、例えば反射率が高
過ぎる場合、表面金属層を薄くするか、又は最下
金属層を厚くすることにより色制御の複雑性は少
なくなる。 前記の各実施例は本発明を説明するために示し
たものである。種々のスパツタ条件を用いること
ができ、酸素と窒素の比率を変えることができ、
本発明のオキシ窒化チタン膜を種々の厚さ及び構
成で他の金属含有膜と一緒に用いて広範囲の反射
色を得ることができる。本発明の範囲は特許請求
の範囲により規定される。
【図面の簡単な説明】
第1図はガラス上のオキシ窒化チタン膜の
550nmにおける透過率を、窒素中の種々の%の
酸素における、陰極通過回数で測定した膜厚の関
数として示す図、第2図は陰極通過1回当りのオ
キシ窒化チタンの付着速度(単位Å)を、被覆用
室の雰囲気内の酸素の%の関数として示す図、第
3図は厚さ約600Åのオキシ窒化チタン膜の吸収
を被覆用室の雰囲気内の酸素の%の関数として示
す図、第4図はインコネル合金膜上のオキシ窒化
チタン膜の550nmにおける透過率を、陰極の
種々の電力レベルにおける膜厚の関数として示す
図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 オキシ窒化チタン被覆物品の製造方法であつ
    て、 a 被覆用室内に基材を置き、 b 前記室を排気し、 c 前記室内に酸素と窒素より成る雰囲気を与
    え、 d 前記基材の表面に面するように前記室内にチ
    タン陰極を置き、 e 前記室内の酸素と窒素より成る前記雰囲気内
    で前記チタン陰極をスパツタさせて前記基材の
    前記表面にオキシ窒化チタン被膜を付着させる 各工程を含む方法。 2 低放射率被覆物品の製造方法であつて、 a 透明基材上にオキシ窒化チタンの第1層を付
    着させ、 b 前記透明基材上に高赤外線反射金属膜の第2
    層を付着させる 各工程を含む方法。 3 オキシ窒化チタンを含む第3層を付着させる
    工程をさらに含む請求項2に記載の方法。 4 着色建築用製品の製造方法であつて、 a 酸素と窒素より成る雰囲気内でチタンをスパ
    ツタさせて基材の表面にオキシ窒化チタン膜を
    付着させ、 b 不活性雰囲気内で金属をスパツタして前記基
    材の表面に金属膜を付着させる 各工程を含む方法。 5 第2金属膜をスパツタすることをさらに含む
    請求項4に記載の方法。 6 a 透明基材、 b オキシ窒化チタン膜及び c 金属膜 を含む製造物品。 7 基材がガラスであり、第2金属膜をさらに含
    み、前記オキシ窒化チタン膜が前記第1及び第2
    金属膜の間に付着されている請求項6に記載の物
    品。 8 a 透明基材、 b オキシ窒化チタンの透明膜及び c 高赤外線反射透明金属膜 を含む製造物品。 9 被覆物品の全光反射率を低下させる第2金属
    膜をさらに含む請求項8に記載の物品。 10 太陽熱反射被覆物品の製造方法であつて、 a 基材の表面にオキシ窒化チタンの透明皮膜を
    スパツタし、 b 前記オキシ窒化チタン膜と結合するように高
    赤外線反射透明金属膜をスパツタする 各工程を含む方法。 11 被覆物品の光反射率を低下させる第2金属
    膜をスパツタすることをさらに含む請求項10に
    記載の方法。
JP63071705A 1987-03-26 1988-03-25 オキシ窒化チタン被覆物品及びその製造方法 Granted JPS63262454A (ja)

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