TWI618807B - 具有部分吸收層之雙子層式層系統以及用於製造此種層之方法及濺射靶 - Google Patents
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Abstract
已知的雙子層的層系統包括一背向觀察者的光學吸收性的金屬層和一面向觀察者的覆蓋層。作為吸收劑層使用的覆蓋層係相對較厚的並且示出了盡可能高的吸收係數。為了盡可能簡單地設計該層系統的製造過程，並且給出一能夠在向濺射氣氛中並未添加或很少添加反應氣體的情況下進行的濺射沈積方法，本發明提出，該覆蓋層形成為光學上的部分吸收層，該層在550nm的波長下具有小於0.7的吸收係數κ和在30至55nm範圍內的厚度。
Description
本發明涉及雙子層之層系統，該層系統由一背向觀察者的光學吸收性金屬層和一面向觀察者之覆蓋層組成。
另外，本發明涉及一用於製造該層系統的吸收光的覆蓋層之方法，其中藉由DC或MF濺射在一濺射氣氛內沈積一濺射靶，該濺射氣氛包含一稀有氣體和一處於氧氣和/或氮氣形式的反應氣體，其中使用一濺射靶，該濺射靶由一具有第一貧氧度(Grad an Sauerstoffmangel)的、低於化學計量比的氧化物或低於化學計量比的氮氧化物之靶材料組成，並且該覆蓋層由一具有第二貧氧度的、低於化學計量比的氧化物或低於化學計量比的氮氧化物之層材料組成，該第二貧氧度與該第一貧氧度相差最大+/-25%。
此外，本發明涉及在此方法中應用的濺射靶。
吸收光的層系統被用於不同應用，例如像用於太陽熱
應用之太陽能吸收層或者與液晶顯示器相關的所謂“黑矩陣”層。
吸收光的層系統例如借助於陰極霧化(濺射)藉由沈積彼此相繼的層來生產。其中來自固體(濺射靶)的原子或化合物藉由用高能離子(通常為稀有氣體離子)射擊而溶出並轉移到氣相中。處於氣相中的原子或分子最後藉由冷凝而沈積在該濺射靶附近的基底上並在那裡形成層。在“直流濺射”或“DC濺射”(direct current sputtering)中，在作為陰極接通的靶與陽極(通常為設備外殼)之間施加一直流電壓。藉由惰性氣體原子的碰撞電離在抽真空的氣體室內構成了低壓電漿，其帶正電的組成部分藉由所施加的直流電壓作為持續的微粒流在朝向該靶的方向上加速並且在撞擊時微粒從該靶被打出，該等微粒進而在朝向該基底方向上運動並且在那裡作為層沈積。
DC濺射要求導電的靶材料，因為否則該靶可能會由於持續電流而負載荷電的微粒並因此平衡該直流電壓場。另一方面，這種濺射方法直接適合於以經濟方式提供特別高品質之層，使得可以預期其用途。對於技術上使用的MF濺射也是如此，其中兩個濺射靶以kHz節奏交替地作為陰極和陽極接通。
由DE 10 2012 112 742 A1描述了一屬類的高吸收性層系統，以及用於其製造之方法。該層系統由至少兩個層組成，其中一個係由一介電材料組成的、面向觀察者的抗反射層，還有至少一個另外的背向觀察者之吸收劑層。對
於該吸收劑層，在理論上建議盡可能高的吸收率，其特徵在於至少0.7(在550nm的波長處)的吸收係數κ(kappa)。
沒有提及對於κ所限定之上限，僅僅提及在2.5以上的非常高的κ值下，該吸收劑層的有效的抗鏡面反射作用逐漸變得困難。該吸收劑層的厚度典型地處於140至250nm的範圍內。
為了製造該層系統，使用一濺射靶，該濺射靶由一具有貧氧性之氧化物型材料組成，該材料單獨地藉由基於Nb2O5-x、TiO2-x、MoO3-x、WO3-x、V2O5-x(x>0)或其化合物的低於化學計量比的氧化物或氮氧化物的還原的氧化物相，或者藉由還原的氧化物相與金屬摻混物一起來設定。
該吸收劑層由一具有低於化學計量比的含氧量之氧化物或氮氧化物組成並且在使用這種濺射靶的情況下藉由DC或MF濺射在一濺射氣氛中生產，該濺射氣氛包含一種稀有氣體和含量最大為10體積%的一處於氧氣和/或氮氣形式之反應氣體。在此，在濺射靶的材料中氧和氮的含量與在該吸收劑層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%。
從EP 2 336 811 A1已知一層序列，該層序列由一鋁基底、一Al2O3中間層和一吸收光的層系統製成。該層系統由一下部層和一上部層組成，該下部層由一具有通式TiAlqOxNy)之Ti-Al混合氧化物或氮化物或氮氧化物(可以包含低於化學計量比的氧和氮含量)製成並且該上部層構成實際的吸收劑層，該上部層由化學計量比的或低於化
學計量比的SiO2製成。
在太陽能吸收層中，該層構造典型地包括一膠結層和一位於其下的金屬的終結層(Abschlussschicht)，該終結層用作選擇性反射物。在該膠結層中，在一陶瓷基質中插入了金屬的或其他的導電顆粒，該等顆粒典型地具有在5至30nm範圍內之直徑。這種層堆疊具有在太陽光譜範圍內(約350至1500nm)較高的吸收度，而其在紅外光譜範圍內的吸收度係很小的。為了這種層系統的工業化之製造，通常使用電鍍塗層過程和PVD方法。例如對於此類的層堆疊為Ni/NiO+Al和TiNx/TiO2+Cu。“Kennedy,C.E.：-中溫至高溫太陽能選擇性吸收劑材料綜述(Review of Mid- to High-Temperature Solar Selective Absorber Materials)；NREL技術報導(NREL Technical Report)(2002年7月)”給出了最新的綜述。
從EP 2 116 631 A1已知用於製造ZnO：Me2層或TiO：Me2層之濺射靶。為了使該濺射過程加速並穩定化，使用了一濺射靶，該濺射靶包括一低於化學計量比的鋅氧化物或鈦氧化物之基質，其中插入了額外的第二金屬Me2，其中Me2代表Al或鈮。
US 2007/0071985 A1描述了多種材料組合物，尤其用於濺射靶。該等組合物除其他之外包含基於ZnO(還帶有氧化銦、氧化錫、氧化鋁和氧化鎵)和鉬(IV)氧化物(MoO2)的混合氧化物。給出MoO2的含量在0.1與60莫耳%之間。靶材料的密度在理論密度的約77%與95%之間浮
動。呈MoO2形式的氧化鉬係鉬的一化學計量比氧化物，即便不是具有最高可能的氧含量之氧化物MoO3。為了改進導電性對該基礎氧化物進行摻混，然而該導電性事實上(如在ZnO：MoO2混合氧化物系統中)僅對於約5-10莫耳%MoO2的較小比例實現了良好的數值。
該靶的製造藉由在真空下在石墨模具中熱壓或藉由在空氣中燒結來進行。
使用該靶的層沈積，在該沈積氣體中添加少量氧氣的情況下進行。氧氣壓力不依賴於靶材料的MoO2含量設定在10mTorr(約1.7Pa)並且足以平衡在層沈積時通常觀察到的氧氣損失。
由該靶產生的層係導電的並且顯示出至少80%的透射率。這個層形成了對其他常見的透明且導電的層(例如ITO層)之替代方案。
在CN 101158028 A中描述了一用於製造層之濺射方法，該層被稱為“ZMO透明導電薄膜”。靶材料由鋅組成，其中插入了Mo金屬塊(鋅-鉬金屬鑲嵌靶)。給出的鉬含量為相對於鋅質量0.5%至12.5%。
這種靶也用於製造透明且導電的膜。該膜藉由反應性DC磁控管濺射在一包含氬氣和氧氣的濺射氣氛中生產。氧氣含量在4%至10%的範圍內。
在製造該層系統時以及在其以複雜的層構造實現時要求乾蝕刻過程或濕蝕刻過程。在塗層工業中可得的蝕刻溶劑，基於HCl、HNO3、H3PO4、H2SO4、CH3COOH、
H2O2、K2SO3、K2SO4、K2S2O5、K2HSO5、KHSO4和在適當時還有含氯或含氟的鹽或化合物(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。
然而膠結劑-層系統一般難以蝕刻，因為金屬相的區域需要與氧化物型基質不同的蝕刻劑。電漿蝕刻也被證明是困難的。於是，例如在氧化物和貴金屬的組合中，主要蝕刻的是氧化物，使得金屬顆粒殘留下來並且可能污染濺射設備和後續的基底。
為了濕化學蝕刻氧化物型之組成部分，通常需要氫氟酸，氫氟酸係對健康有害的並且需要較高耗費才能處理。首先一直用到第5代基底(Substratgeneration 5)的基於Cr的“黑矩陣層”還具有如下缺點：在濕化學蝕刻時可能出現有毒的Cr-VI化合物。
出於上面所討論原因，所希望的是如下層結構：該層結構在可見光譜範圍內展現出高吸收和很小的反射，並且在不產生有毒物質且沒有顆粒殘餘物的情況下能夠使用簡單稀酸來蝕刻。金屬的層或子層滿足出於上述原因的這個前提條件。
另一方面，該等層出於品質考慮和經濟原因較佳的是藉由DC或MF濺射可製造的，這要求一導電的靶材料。
因此，本發明的一目的係，開發一種層系統，該層系統允許一金屬層(例如導軌、電極和類似物)，例如可以由Al、Ag、Cu、Mo、W、Ni、Ti及其合金組成，借助於唯一的薄層而黑化，使得不再出現干擾性的金屬反射。
另一個目的係，開發一濺射靶以及一用於在金屬層上沈積此類黑色表層(Überzüge)之沈積方法。該濺射靶應當在此較佳的是可應用於一DC濺射過程中，明確的導電性係對此有幫助的。
該層的沈積應當盡可能簡單地實現，使得給出一濺射-沈積方法，該方法於在該濺射氣氛中沒有添加或添加僅很少的反應氣體的情況下完成。
下文將借助於專利附圖和實施例詳細解釋本發明。在各圖中示出：圖1以橫截面示出與介電固體的基底接觸的實施例中的本發明層系統之示意圖示，圖2根據本發明一部分吸收層之電子顯微鏡照片，圖3玻璃/S1(42.5nm)/Mo(40nm)層系統的反射率之譜圖曲線，圖4玻璃/S2(45nm)/Mo(40nm)層系統的反射率之譜圖曲線，圖5玻璃/S1(40nm)/Cu(100nm)層系統的反射率之譜
圖曲線，圖6玻璃/S2(35nm)/Cu(100nm)層系統的反射率之譜圖曲線，圖7空氣/S3(33nm)/Mo(30nm)層系統的反射率之譜圖曲線，圖8空氣/S3(40nm)/Al(130nm)層系統的反射率之譜圖曲線，圖9空氣/S3(40nm)/Cu(250nm)層系統的反射率之譜圖曲線，以及圖10空氣/S3(50nm)/Mo(30nm)層系統的反射率之譜圖曲線。
在該層系統方面，這個目的從一開篇所述之類型出發，根據本發明以如下方式實現：該覆蓋層形成為光學吸收性層，該覆蓋層在550nm的波長下具有小於0.7的吸收係數κ和在30至55nm範圍內的厚度。
本發明的目標係，用僅一個唯一的覆蓋層將對於觀察者而言位於其後的金屬層黑化。然而已經顯示出，從覆蓋層具有非常高的吸收度的層系統(例如像(在550nm的波長下)具有至少0.70的吸收係數κ(kappa)的吸收層)出發是不利的，如在屬類的先前技術中建議的。取而代之，出人
意料地發現，只有當該覆蓋層僅是部分吸收性的並且該吸收係數κ(kappa)低於0.7並較佳的是處在0.4至0.69的範圍內時，該覆蓋層才顯示出特別良好的黑化特性。
該覆蓋層的厚度小則有助於部分吸收作用。該層厚度典型地處於30至55nm範圍內。由此產生了在可見波長範圍中對光的消解性干涉，該光在通向該金屬層之介面處再度反射回到觀察者。在該覆蓋層的正面的更小的反射和藉由與在通向金屬表面的介面處反向散射光的部分干涉導致的部分消解之組合效果，造成了對於觀察者的可見波長範圍，出人意料的更低的、有效的視覺反射率RV,eff。
因而，對覆蓋的效率的一度量係總體上較低的視覺反射率RV。
在此，作為視覺反射率RV應理解為從該層系統的總反射率計算的對眼睛靈敏度標準化的反射率。只要在此反射率測量藉由透明的介質(例如像玻璃基底或空氣)來進行，則為了測定該雙層系統之有效反射率RV,eff，將在這種透明介質的表面處的反射從該總反射率減去(在玻璃的情況下這典型地為4%)。
因而，視覺反射率依賴於該透明介質的折射率，該透明介質與該部分吸收層相接觸並且觀察者穿過該透明介質來觀察該部分吸收層。該透明接觸介質可以為一介電固體，如用作該部分吸收層的下層/基底的玻璃或透明陶瓷。但是該透明介質也可以是與該部分吸收層相接觸的一玻璃或液體。
在處於介電固體形式的接觸介質的情況下，該折射率典型地在1.4到2.0的範圍內，使得視覺反射率在此情況下較佳的是小於5%並且特別佳的是小於2%。
在液態的接觸介質的情況下，該折射率典型地在0.7到1.4的範圍內，使得視覺反射率在此情況下較佳的是小於7%並且特別佳的是小於4%。
為了計算視覺反射率RV，將一譜儀的測量值用眼睛靈敏度的標準化的因數乘倍(gefaltet)並且積分到一起或加和。眼睛靈敏度的該等因數在DIN EN 410中確定。
為了計算有效視覺反射率RV,eff，也就是說，沒有實際存在的透明介質的正面影響之視覺反射率，將在這種介質的正面處的實際反射率從總反射率中減去。在玻璃基底的情況下即為4%。
對於吸收指數kappa(κ)有：n* kappa=k，其中k=消光係數，該消光係數進而細化為複數折射率
N=n+i* k
並且借助於該複數折射率來考慮由該層的折射率中的虛部導致的衰減貢獻。
該覆蓋層此外還佳的是具有一在2.6至2.95範圍內的相對更低的折射率(在550nm下測量)。由此使得在該部分吸收層與一在觀察者與該部分吸收層之間實際放置的透明介質(典型地折射率為1.0至2.0，如上已經解釋的)之間
的介面處的反射率小於具有大κ的層。上面的折射率數值係相對於550nm的測量波長。
另外，試圖獲得盡可能中性的覆蓋層顏色。該顏色能夠藉由作為“CIE L*a*b”已知的顏色系統來描述。其中光色借助於座標a*、b*來描述。對於反射的光部分的座標a*、b*較佳的是有：-2<a*<6；-9<b*<5。
相對于具有高吸收係數的覆蓋層，具有小於0.7的κ值的覆蓋層僅為光學上部分吸收的。這種部分的吸收較佳的是藉由相對較低的金屬含量和具有不同氧親和性的金屬的組合來實現。
在此已經證實為有利的是，該部分吸收層由一具有低於化學計量比的氧含量的氧化物型或氮氧化物型的層材料以及可隨意的金屬部分組成，該金屬部分含有一第一金屬Me1和一第二金屬Me2，其中該第一金屬Me1具有比該第二金屬Me2更高的氧親和性，其中該層材料包含作為低於化學計量比的氧化物和/或低於化學計量比的氮氧化物的在金屬相中的第二金屬Me2，並且該第二金屬Me2選自由Mo、W和該等物質的混合物及合金組成的組2。
對於該第二、氧親和性更低的金屬Me2，除了純金屬W和Mo以及該等金屬的混合物/合金之外，除其他之外還可以使用基於Mo和/或W的合金，該等合金包含呈CAS的IVb、Vb和VIb(Ti、V、Cr、Zr、Nb、Hf、Ta)族元素形式的加入物。該等合金展示出與純金屬W和Mo或該等純金屬的混合物相同的光學特性。
該層材料包含在氧化物型或氮氧化物型相中的該第一金屬Me1，其中作為Me1較佳的是考慮Zn、Sn、In、Al、Nb、Hf、Ta、Ti、V、Y、Zr和混合物或合金。較佳的是該第一金屬Me1選自由鋅、錫、銦和該等物質的混合物組成的組1。在此特別佳的是鋅。
該氧親和性更強的第一金屬Me1因此主要作為氧化物或氮氧化物以結合的形式存在(在下面也稱為“基礎成分K1”)，而該第二金屬Me2作為低於化學計量比的氧化物(具有氧空位)或者低於化學計量比的氮氧化物(具有氧空位或氮空位)或者呈金屬形式存在。由此存在具有自由價的電子構型，該電子構型引起所希望的光吸收率並因此對該覆蓋層的部分吸收特性做出貢獻。這種成分在下面還稱為成分K2或稱為“黑化成分”。當成分K2在一藉由化學計量確定的氧化狀態中存在時，例如像MoO2或WO2，不存在具有自由價的電子構型，即便在此並不是其相應的最高可能的氧化度。作為化學總式，可以如下地描述還原度：K2-O2-w其中：0<w<2)。
因而，總體上不存在完全氧化物型的層材料，而是一具有低於化學計量比的氧含量的氧化物型或氮氧化物型的層材料。低於化學計量比的氧含量在計算上對應於例如該第二金屬Me2(在其他情況下為完全氧化物型的基質)之金屬含量。在此背景下有利的是，當低於化學計量比存在的氧總體上在計算上計入完全氧化物型的相時，對於在金屬相中的該第二金屬Me2產生了在該層材料中10至20體
積%範圍之比例。
也就是純粹從計算上來看，實際存在的低於化學計量比的氧化物分佈在該完全化學計量比的氧化物加上金屬的最穩定形式中。該部分吸收層因而包含一低於化學計量比的氧化物或一具有未佔有的O-或N-價的低於化學計量比的氮氧化物。在低於化學計量比的氮氧化物型的黑化成分的情況下，該氧位點的一小部分(較佳的是最大15%)被氮替代。
由成分K2和基礎成分K1組成的層材料在下面也總體上被稱為“基礎材料”。黑化成分K2的量比例(例如鉬比例)從低於化學計量比的氧化物/氮氧化物或者金屬Me2在該基質內的體積比例得出。
基礎材料的蝕刻速度依賴於組成。成分K2的低於化學計量比的或金屬的相並不傾向於構成難以蝕刻之結構。因此該蝕刻速率主要藉由該基礎成分K1的比例來確定。然而氧化鋅、氧化錫和氧化銦係用相對較高的特定蝕刻速率較容易蝕刻的氧化物。
在良好的可蝕刻性方面，難以蝕刻的氧化物的含量設定為更低。在氧親和性金屬的組之內，首先是選自下組的氧化物：氧化鋁、氧化鈮、氧化鉿、氧化鉭、氧化鈦、氧化釩、氧化釔和氧化鋯。一般而言，良好可蝕刻性之實際界限依賴於蝕刻介質在約50體積%。
此外，該部分吸收性的層較佳的是展示出X光圖中的非晶態、均勻的結構。這意味著，它不包含借助於X光衍
射儀測量可測定的晶態結構。由此產生了一均勻的蝕刻行為，使得在蝕刻時不產生顆粒，例如像在用H2O2、酸和氟離子蝕刻時。如此表徵的層還在透射電子顯微鏡觀察時直至2nm的分辨極限下不展示出任何結構。然而在熱力學上，該非晶態的結構係不穩定的，使得藉由退火或加熱能夠構成奈米或微晶沈澱。
基礎材料的蝕刻速度可以藉由部分地藉由氮替代氧來減小，但其中這種效應係很小的並且至多適合於微調。實質上，基礎材料的蝕刻速度可以僅在由該組合物與尤其由成分K1的比例所劃定的界限內變化。基礎材料的蝕刻速度尤其可以幾乎不被減慢到由成分K1與K2的組合所預先給出的特定蝕刻速率以下。因此可能有利的是，在必須小於成分K1的特定蝕刻速率的一額定蝕刻速度下，將該基礎材料的蝕刻行為改變。
為此該覆蓋層較佳的是包含一第三金屬Me3，選自由鈮、鉿、鈦、鉭、釩、釔、鋯、鋁和該等物質的混合物組成之組3，該第三金屬作為氧化物、低於化學計量比的氧化物或者低於化學計量比的氮氧化物存在。在此方面特別佳的是鈮和鈦。
組3的金屬同樣具有比基礎成分K1的金屬Me1更高的氧親和性。在該部分吸收層之內的其氧化物型或氮氧化物型化合物在下文中也稱為“額外成分K3”。因而該覆蓋層之內該基礎成分K1藉由額外成分K3替代。額外成分K3，如基礎成分K1一樣，作為完全氧化的金屬(=完全
氧化物)或者作為低於化學計量比的氧化物(具有貧氧性)或者作為低於化學計量比的氮氧化物(具有貧氧性)，也就是較佳的是作為氧化鈮、氧化鉿、氧化鈦、氧化鉭、氧化釩、氧化釔、氧化鋯和/或氧化鋁。關於額外成分K3的類型、組成和量比例，該層材料的蝕刻行為可以被設定在比沒有額外成分K3時明顯更寬的界限內。藉由添加，可以在寬界限內減慢該層材料的蝕刻速度並且在較佳的範圍(例如0.2-10nm/s)進行微調。氧化物型額外成分K3比氧化物型基礎成分K1更差地、即更慢地蝕刻。額外成分K3，如Nb2O5，替代基礎成分的一部分(如ZnO)。基礎成分K1和額外成分K3一起組成了該層材料的80與90體積%之間。該層材料的基本上氧化物型的基質在此情況下由基礎成分K1和額外成分K3組成；黑化成分K2分佈在其中。關於額外成分K3，該部分吸收層的蝕刻行為匹配于待黑化的金屬層的蝕刻速率，以便例如避免層的蝕刻不足(Unterätzen)。適合的蝕刻劑例如是H2O=785ml+H2O2=215ml+30g K2S2O5+15g H5F2N的一水溶液。此類蝕刻劑在下文稱為“蝕刻劑1”。
對於具有低額外成分K3含量的系統，用另一種常規蝕刻劑的蝕刻也是可行的，例如像對於Al和Mo層所使用的。示例性地，在此提及CH3COOH 10%+H3PO4 71%+HNO3 1.8%+DI H2O”。此類蝕刻劑在下文稱為“蝕刻劑2”。
較佳的是該組3的金屬Me3之氧化物、低於化學計
量比的氧化物或氮氧化物的含量在0至50體積%的範圍內，較佳的是在2至45體積%的範圍內並且特別佳的是在5至40體積%的範圍內。這個比例相應地計為化學計量比的氧化物。對於“蝕刻劑1”，該等氧化物的含量處於0至50體積%的範圍內、較佳的是10至45體積%的範圍內、並且特別佳的是在25至40體積%的範圍內。為了在鋁或鉬基的金屬層的情況下用“蝕刻劑2”實現對這種層材料可比較的蝕刻速度，組Me3的該等氧化物的含量處於0至50體積%的範圍內、較佳的是在2至30體積%的範圍內、並且特別佳的是在3至20體積%的範圍內。
該金屬層較佳的是基於選擇下組之金屬：Al、Ag、Cu、Mo、Ni、Ti或其合金。所述的金屬之一因而組成該金屬層的50重量%，或者包含該等金屬之一的合金作為主要組成部分(以體積單位計)組成該金屬層的至少50重量%。
在濺射靶方面(尤其用於製造本發明的層系統的部分吸收層)上述目的根據本發明如下地實現，即該層由一靶材料組成，該靶材料包含一第一金屬Me1和一第二金屬Me2，其中該第一金屬Me1選自由錫、鋅、銦或該等物質的混合物組成之組1並且處於氧化物、氮氧化物、低於化學計量比的氧化物或低於化學計量比的氮氧化物的形式存在，並且該第二金屬Me2選自由Mo、W或該等物質的合
金組成之組2，該等合金包含至少50重量%的該等金屬。
本發明的濺射靶由氧化物或氮氧化物以及至少一種金屬或低於化學計量比的氧化物組成。因此相對於化學計量比的、完全氧化物型的材料，本發明之濺射靶具有貧氧性，該貧氧性由金屬含量或低於化學計量比的氧化物的含量造成。對應於該層組成，該濺射靶還包含上述成分K1、K2和可隨意的K3的金屬或氧化物，其中較佳的是該成分K2以金屬形式存在。
在本發明的濺射靶中，本發明的部分吸收層的貧氧性基本上已經以如下方式施加：該濺射靶的貧氧性大致對應於或者至多略微超過待濺射的層的貧氧性。層化學計量比的微調可以藉由以在濺射氣氛中以不多於5體積%很少地添加反應氣體(尤其氧氣)來實現，使得所提及的在高反應性氣氛中濺射掉金屬靶時的過程速度得以避免。除了氧氣以外，還適合添加其他的反應性氣體，如氮氣。
本發明之濺射靶的貧氧性藉由金屬和實際上低於化學計量比的氧化物之含量而產生。這種金屬含量根據本發明處於10至20體積%，其中該等數值以純計算的量為基礎，實際上存在的低於化學計量比的氧化物之氧含量分佈在最穩定的氧化物上直到完全化學計量比，使得具有上述比例的金屬相保留為純計算地。
因此，在濺射此類靶時，在所沈積的層中設定一預先給定的氧不足量。在該靶材料中的黑化成分K2的比例被設置為，使其組成這個不足量的50%或更多。
在待生產的部分吸收層的蝕刻行為的匹配方面，該材料包含一種或多種額外成分，選自由以下各項組成之組3：鈮、鉿、鈦、鉭、釩、釔、鋯、鋁的氧化物，低於化學計量比的氧化物或氮氧化物及其混合物。
組2之金屬在此較佳的是以在10與20體積%之間的比例被包含。
組3之氧化物、低於化學計量比的氧化物或氮氧化物的含量較佳的是處於0至50體積%的範圍內、較佳的是處於2至45體積%的範圍內、並且特別佳的是處於5至40體積%的範圍內(分別作為氧化物計算)。對於“蝕刻劑1”，氧化物之含量處於0至50體積%的範圍內、較佳的是在10至45體積%的範圍內並且特別佳的是在25至40體積%的範圍內。對於“蝕刻劑2”，氧化物的含量處於0至50體積%的範圍內、較佳的是在2至30體積%的範圍內並且特別佳的是在3至20體積%的範圍內。
靶材料較佳的是具有如下的還原度：當該低於化學計量比存在的氧總體計入完全氧化物型相時，該還原度在氧化物型靶材料中作為在金屬相中的第二金屬Me2的比例計算結果為在10至20體積%的範圍內。
還原度在最簡單的情況下確定，其方式為，從不同的靶範圍取得具有1g的重量的至少五個樣品，並且在該等樣品處測定重量增加，當該靶材料在惰性氣體下粉碎(粒徑<10μm)並且該粉末持續1小時在純氧氣下在1000℃下煆燒時產生該重量增加。然後由重量增加如下地確定還原
度R[%]：R[%]=100 x重量增加/煆燒的樣品的氧總重量。
替代於此，還原度還可以如下地驗證，其方式為，從不同的靶厚度範圍取得具有1g的重量的至少五個樣品，並且在該等樣品處藉由借助於熱載氣提取用LECO公司的測量裝置轉化為CO2來確定氧含量。在瞭解所獲得的金屬原子的量的情況下(藉由ICP光譜可確定的)，能夠針對一由該等熱力學穩定的氧化物組成之樣品計算還原度。熱氣體提取的結果必須大致對應於在1100℃下的氧氣煆燒的結果。
然而，當在加熱該樣品時構成高蒸氣壓力時，這種熱載氣提取作為替代性測量方法係不適合的。對於這種情況，使用另一種用於驗證還原度之方法，其中該1g樣品的氧含量在兩階段方法中確定。首先將準確稱重的樣品量借助于適合的酸轉移到水溶液中。在提取溶液中的金屬濃度然後借助於ICP-OES確定。然後從如此測定的金屬含量可以實現完全氧化物型樣品的理論重量，其中為此將該相應的穩定的氧化物(例如像ZnO、Nb2O5、TiO2、MoO3、W2O3、Al2O3、Ta2O5等)的化學計量比的氧的對應的量(MO(氧)化學計量比)加到相應的金屬重量上。
與實際的樣品重量的差(ΔM)於是形成該樣品的貧氧性，該貧氧性可以類似于上文再次換算成還原度R：R[%]=100 x ΔM/MO(氧)化學計量比
已經證實有利的是，不僅組成還有還原度藉由該濺射
靶的面積和厚度盡可能保持不變。因此，本發明之濺射靶較佳的是具有一靶材料，該靶材料具有構成該靶材料的物質的在以下意義上的均勻組成，五個各1g的樣品的組成具有小於5%(相對於該物質的最大含量)的標準差，以及在以下意義上的均勻的還原度，即五個各1g的樣品的還原度具有小於5%的在還原度上的標準差。
在均勻濺射掉濺射靶方面，該靶材料較佳的是具有大於理論密度的95%的密度和小於500重量ppm之雜質含量。雜質在此包括不被看做摻雜劑或添加劑而加入到該靶材料中的所有元素。
另外，本發明之濺射靶擁有<10μΩ*cm之電阻率，較佳的是<1μΩ*cm。
本發明之濺射靶在最好情況下能夠藉由對應粉末成分的均勻混合物之熱壓或熱等靜壓(HIP)來製作。為了藉由HIP製造更大的濺射靶，藉由冷等靜壓(CIP)的中間步驟係較佳的，以便以良好的模製品質獲得均勻密度的生坯。還已經顯示出，該粉末的排氣係重要的。排氣應當在200℃至500℃下進行並且密封依據組成在850℃-1150℃下在壓力下進行。在熱壓時有利的壓制壓力處於200至300bar之間並且在熱等靜壓時在1000與2000bar之間。
在用於製造層系統的方法方面，上述目的從開篇所述之類型出發，根據本發明如下地實現：沈積一光學上部分
吸收的層作為覆蓋層，其層厚度在30至55nm的範圍內並且其吸收係數κ在550nm的波長下設定為小於0.7。
在本發明的方法中，產生了一具有很小厚度和相對較小的吸收係數之覆蓋層。這種特性正常情況下能夠導致很小的光學吸收率和因此位於下方的金屬層的高反射率。然而出人意料地並非如此。該層起作用為從可見波長範圍對光部分吸收。因此即使它具有很小的厚度和並不非常高的吸收係數，卻對其進行查看的觀察者產生了位於下方的層的較高遮蓋度。因此適合的是，作為對於觀察者的唯一的覆蓋層，將一位於下方的金屬層黑化，也就是說大幅度降低反射率。這可以歸因於，在30至55nm範圍內的層厚度造成了在可見光譜範圍內對光的消解性干涉，該干涉在待遮蓋的層的介面處再次反射回到觀察者。在該覆蓋層的正面的更小的反射、在本發明之層中的部分吸收和藉由與在通向被遮蓋的層的介面處反向散射光部分的干涉導致的部分消解的組合效果，造成了對於觀察者的可見波長範圍，出人意料的更低的、有效的視覺反射率RV,eff。這係上面對於本發明的層系統已經詳述的。
該部分吸收層以如下方式產生：其中使用一濺射靶，該濺射靶由一具有第一貧氧度的低於化學計量比的氧化物或低於化學計量比的氮氧化物之靶材料組成，並且該部分吸收層由一具有第二貧氧度的低於化學計量比的氧化物或低於化學計量比的氮氧化物之層材料組成，該第二貧氧度與該第一貧氧度相差最大+/-5%。
對於該%數值的參考值係這兩個貧氧度中更高的那個。
在此較佳的是使用本發明的濺射靶，如上文所描述的。該濺射靶在一純DC或MF濺射過程中，例如在氬氣的濺射氣氛中濺射掉。以此方式，在一基底或金屬層上產生一光學上部分吸收的層，該層具有與該濺射靶的貧氧性非常接近的貧氧性。
該方法的突出之處在於一方面一僅較少反應性的濺射氣氛和另一方面一濺射靶的使用的共同作用，該濺射靶包含呈低於化學計量比的氧化物或者呈金屬相形式的第二金屬Me2。所沈積的層在其化學組成上與所使用的靶材料之化學組成並無明顯不同。這允許穩定地引導該濺射過程以及可重現地設定所沈積層的特性。
該濺射氣流的較佳的是小於5體積%的反應性氣體的至多少量添加係有意義的，以便允許微調該等層特性。較佳的是在沒有反應性氣體的情況下進行濺射。
由此該靶材料不改變或能夠以僅很少的氧化轉變為該部分吸收層的低於化學計量比之氧化物。在此要注意，在濺射過程中明確的氧損失可能提供對於設定該部分吸收層的所希望的低於化學計量比的少量貢獻。
在可重現的濺射結果以及較低複雜性的濺射過程方面，已經證實有用的是，使用一濺射靶，該濺射靶由一具有第一貧氧度的低於化學計量比的氧化物或低於化學計量比的氮氧化物之靶材料組成，並且該覆蓋層由一具有第二
貧氧度的低於化學計量比的氧化物或低於化學計量比的氮氧化物之層材料組成，該第二貧氧度與該第一貧氧度相差最大+/-5%。在具有例如15%貧氧性的濺射靶的情況下，由此產生的層材料於是具有在10%至20%範圍內的貧氧性。
該方法的有利的設計由該部分吸收層的特徵獲得，如在對於本發明層系統之申請專利範圍中所述的以及在上文在解釋該層系統時已經解釋的。
圖1示意性示出了根據本發明的由兩個層A、B組成之層系統1。第一層係一濺射到透明的玻璃板3上的部分吸收性的層A，該層與一金屬層B接觸。該部分吸收層由一層材料組成，該層材料由一第一金屬Me1的氧化物製成的基礎成分K1和一第二金屬Me2的金屬相或部分氧化相製成的黑化成分K2製成。可隨意地包含一額外成分K3，該額外成分作為一第三金屬Me3的氧化物存在。該層系統對於視線方向從玻璃板3出發的觀察者而言是幾乎不透明的並且還是接近黑色的。
生成了具有所示構造的更多的此類雙子層之層系統，並對其特性進行測量。相應的組成和特性在表1和表2中提出。
圖2示出了根據下面更詳細描述的實例S2(見表1，第2行)的部分吸收層之電子顯微鏡照片。沒有辨認出金
屬沈積物。這個結果還藉由X光圖像測量來確認。在對應的X光衍射圖中，沒有辨認出特定的衍射線；這個層係X光非晶態的。
層厚度測量借助於光針式輪廓儀(Stylus-type Profilometer)(Ambios Technology XP-200)來進行。為了製備樣品，將該基底的一部分用Kapton膠帶遮蓋。對應地遮蓋的區域沒有被濺射。在去除該遮蓋物之後，在被塗覆與未被塗覆的區域之間所產生的臺階處測定層厚度。
按隨同交付的標準以10μm進行設備校準。在樣品的10個不同位置重複測量並且形成平均值。
吸收係數係對電磁射線在材料中的衰弱之度量，並且借助於譜儀(Perkin Elmer Lambda 900/950)來測定。在此，透射率和反射率測量值在380-780nm的波長範圍中以10nm步長對該等層積分而確定。
所獲得的透射率和反射率測量值讀入到Woollam公司M2000軟體中並且計算折射率和吸收係數。作為參照物，將該測量設備在未塗覆的基底上校準。
反射率RV,eff作為定向的反射率來測量。不考慮漫反射光(也就是沒有積分球)。為了測量使用Perkin Elmer Lambda 35譜儀。校準藉由由製造商標定的反射率已知的Al樣品來進行。
在此，作為視覺反射率RV應理解為從該層系統的總反射率計算的對眼睛靈敏度標準化的反射率。只要在此該反射率測量藉由一透明介質例如像玻璃基底或空氣來進行，為了測定該雙層系統的有效的反射率RV,eff，就將在這種透明介質的表面處的反射率從該總反射率中減去。因此在表中的數值中減去了4%(在玻璃表面的反射率)。
組合物的顏色，例如在將該組合物施加到一層結構中之後，藉由在根據國際標準EN ISO 11664-4的CIE L*a*b*顏色空間中的顏色值來定義。顏色值測量在CIE L*a*b*顏色系統中用柯尼卡美能達譜儀CM-700d(來自柯尼卡美能達傳感歐洲公司(Konica Minolta Sensing Europe B.V.))來執行。在用隨同交付的黑白參照物(“黑洞”和白色的陶瓷板)校準之後，執行測量。在此將該譜儀放置在一經乾燥和燒製的層上。相應地執行5次測量，然後形成算數平均值。
所使用的粉末之粒徑借助于雷射衍射和設備CLIAS
990來確定。將樣品借助於超聲波分散在蒸餾水和0.1質量%焦磷酸鈉中30s，然後測量。為了進行評估，使用了夫朗禾費(Fraunhofer)方法。在此確定了相對於顆粒體積的d50值，該值表徵50%的顆粒小於這個值的粒徑。
從該等靶取得樣品並且將準確稱量的量溶解在適當的酸(如HCl和HF)中。借助於ICP OES研究該等溶液並確定金屬含量。然後從由此測定的金屬含量計算該完全氧化物型樣品的理論重量，其中為此將相應的最穩定氧化物(例如像ZnO、Nb2O5、TiO2、MoO3、W2O3、Al2O3、Ta2O5)的化學計量比氧的對應含量(MO氧化學計量比)加到相應的金屬重量上。與實際的樣品重量的差(ΔM)於是形成該樣品的貧氧性，該貧氧性可以換算成還原度R：R[%]=100 x ΔM/MO(氧)化學計量比
採用了Varian Vista-MPX的發射光譜儀和ICP專家軟體(Varian Inc.公司)。首先在王水基質(濃鹽酸和濃硝酸，比率3：1)中分別製造兩個用於來自標準溶液的金屬的具有已知金屬含量(例如1000mg/l)的校準樣品。ICP設備的參數為：功率：1.25kW
電漿氣體：15.0l/min(氬氣)
輔助氣體：1.50l/min(氬氣)
霧化氣壓：220kPa(氬氣)
重複：20s
穩定化時間：45s
觀察高度：10mm
樣品抽氣：45s
沖刷時間：10s
泵速：20Upm
重複：3
為了測量樣品：將0.10+/-0.02g的樣品置於3ml硝酸和9ml鹽酸(如上給出的)中並且在微波爐中(公司：Anton Paar，設備：Multivave 3000)在800-1200W下分解(aufgeschlossen)60min。經分解的樣品用50體積%鹽酸轉移到100ml的燒瓶中並且用於進行測量。
密度根據所謂的浮力方法(buoyancy method)來確定。為此在空氣和水中稱量了一樣品，並且用測徑器(精確度0.2mm)測量體積。以%計的相對密度係所測量的密度/理論密度x 100。理論密度由標準工作表得出。
借助於Stoe公司的Stadi P雙回路角度測量儀在透射模式下用X射線CuK α 1在2θ為10°-105°之間步長為
0.03°的情況下照射樣品，並且評估衍射圖。晶格平面間距(Netzebenenabstände)缺乏規律性導致X光射線的漫散射和較寬地形成的光暈，沒有辨認出銳利的衍射線或反射。樣品材料係X光非晶態的。
m-質量；V-體積
理論密度=質量/體積
體積%=質量n/密度n/(質量1/密度1+質量n/密度n)
從對應於表1中所列成分(以體積%計)的粉末混合物出發，藉由熱壓製造了具有75mm直徑的平面狀的、圓形的濺射靶。為此，將純度3N5且平均粒徑小於100μm的粉末成分在一移動台車(Rollenbock)上混合。對於金屬成分(黑化成分K2)，還選擇性地使用具有特別小平均粒徑(小於50μm，或小於10μm)的粉末。為了生成基礎成分K1和額外成分K3，使用化學計量比的氧化物。由於成分K2的金屬含量，獲得了具有<1μΩ*cm的比電導率的仍充分導電的靶。替代地，可以(只要可用)替代于完全氧化物型的額外成分K3還以幾個百分比直到20%來使用氧化鈮、氧化鉿、氧化鈦、氧化鉭、氧化釩、氧化釔、氧化鋯和/或氧化鋁還有具有貧氧性的略微低於化學計量比的氧化物。於是，這種貧氧性必須在計算總金屬含量或還原度
時進行考慮。
對所獲得的濺射靶研究其均勻性，其方式為在任意的位置相應地取出各1g的5個樣品並且測量化學組成和還原度。依據混合物不同，成分的組成相對浮動±3%到±5%，並且還原度相對浮動±4%至±5%。
這顯示出，所選擇的顆粒越細，靶表面越光滑，並且越快地設置穩定的濺射速率。在此尤其該等金屬成分的粒徑係重要的。由此，具有<10μm的平均粒徑之細金屬粉末係較佳的。然而，過細的粉末(<0.5μm)於是使得處理過程再次變得耗費較高。
從該等濺射靶藉由在氬氣的濺射氣氛中在玻璃基底(樣品1至9)上或在金屬電極(樣品10至12)上DC濺射來沈積125nm厚的層。
在此濺射參數如下：殘餘氣體壓力：2* 10-6mbar
過程壓力：在200sccm氬氣下3* 10-3mbar
比陰極功率：5W/cm2
如此獲得的層在光學上進行測量(表1)。另外，在該等層處測定蝕刻速率，其方式為確定在視覺上可辨認該層的完全光學透明的蝕刻時長。
i)以相對濺射氣體Ar的2.5%的氧添加量進行層沈積。
ii)因為在此沒有加入蝕刻緩慢的額外成分K3，所以用於所使用的蝕刻劑之蝕刻速度明顯過高。然而，在此可以用更弱的蝕刻劑來工作，當這種更弱的蝕刻劑也足以蝕刻位於下方的金屬層時。例如對於Al金屬層，可以是這
種情況。
iii)由於蝕刻緩慢的額外成分Nb2O5之高比例，產生了緩慢的蝕刻速度。
iv)對比實例：由於黑化成分Mo的高比例，產生了過高的吸收係數。折射率也是不利地高。對應的層特性在表2中詳述。這產生了明顯劣化的視覺反射率。
v)對比實例：由於黑化成分Mo的高比率，產生了過高的吸收係數和不利地高的折射率(並且因此過高的視覺反射率RV)。
該等層的貧氧性(還原度)實際上藉由鉬金屬的含量預先確定。在濺射過程中，還原度僅僅發生非實質性改變。然而，對於樣品4並非如此，其中在沈積該部分吸收層時濺射氣氛被添加少量的氧氣。由此將靶中包含的Mo金屬的一部分或對應的低於化學計量比的氧化物額外地氧化。這相對於純Ar氣氛中的濺射減少了在層中的金屬含量(貧氧性)並且於是減少了吸收κ。
所有層的貧氧性，除了樣品9和12的層為例外，處於化學計量比的氧含量的30%至55%的範圍內。這種貧氧性導致--當低於化學計量比存在的氧總體上在計算上計入完全氧化物型的相時--具有在10至20體積%範圍內比例的金屬相。在樣品9和12的情況下，還原度高於化學計量比的氧含量的55%。
為了蝕刻，使用基於H2O2的商業銅蝕刻劑。但上述各層係在室溫下還是用一由H2O=785ml+H2O2=215ml+30
g K2S2O5+15g H5F2N組成的蝕刻劑可蝕刻的，其中於是可以得到蝕刻速度的略微不一樣的數值。依據蝕刻劑不同而得到的略微不同的蝕刻速度可以容易地藉由改變基礎成分K1(例如ZnO)與額外成分K3(例如Nb2O5或TiO2)的比率來平衡。在已知的環境中，為此還可以改變金屬的黑化成分K2的含量(例如Mo或W)。然而在此要注意的是，這然後還影響到吸收度。
作為另外的用於蝕刻Al之蝕刻劑，使用下面的組成：CH3COOH 10%+H3PO4 71%+HNO3 1.8%+去離子H2O(溫度：41℃)。
依據層成分之比例不同，對於本發明之部分吸收層產生在0.2nm/s至10nm/s的範圍內的蝕刻速度。這在實踐中是良好可用的數值。
在下文中詳述本發明的層系統的實例1至4。這種層系統的突出之處在於一部分吸收性層，該層在550nm附近波長下具有<0.7，較佳的是在0.4-0.69的範圍內的吸收係數。此外，該等層具有<5%、較佳的是<2%的有效視覺反射率RV,eff。反射率測量在此穿過玻璃基底(在圖1中的參考數位3)進行。因此，為了測定該雙層系統的有效反射率RV,eff，必須從總反射率中減去在該玻璃表面的4%的反射率。再另外的透明介質，例如像透明薄膜，形成了在該部分吸收層與空氣之間的有利的中間層。這種介質通常具
有1.4至2.0的折射率(在550nm的測量波長下)。
該等層如下地製造：在玻璃基底3上首先借助於純的DC氬氣濺射以及上面給出的參數沈積一部分吸收層A。在此該濺射靶如在表2(樣品A至K)和表3(樣品O)中詳述的進行使用。
隨後並且在不中斷真空的情況下，沈積金屬層B。該部分吸收層A的厚度相應地藉由若干實驗來優化，其目的為獲得盡可能小的有效的反射且同時還獲得中性的顏色。對應的層厚度處於30-55nm的範圍內。這顯示出，如此產生的部分吸收層的突出之處在於中性的顏色。在反射光部分中，對於在CIE L*a*b系統中的座標a*、b*有：-2<a*<6；-9<b*<5。
在下面的實例1至4中將根據表1的部分吸收層S1和S2整合在不同的層系統中，並且測定其反射行為和顏色值(樣品名稱參考表2，在分別標在該等成分之前的數位係以體積%計的濃度值)。
根據圖3至10的用於解釋樣品的圖表分別示出在約380nm至780nm的以[nm]計的波長範圍λ上的視覺反射率R的以[%]計的曲線圖。在曲線5-10中，該等測量相對空氣進行並且因此Rv=Rv,eff。在該等表中，測量在玻璃上的該等層並且所以減去4%(在玻璃表面處的反射率)。
部分吸收層S1：40 Nb2O5，47 ZnO，13 Mo
層系統：玻璃/S1(厚度：42.5nm)/Mo(厚度：40nm)
圖3示出對於這一層系統在約380nm至780nm的以[nm]計之波長範圍λ上的視覺反射率R的以[%]計的曲線圖。該反射率在約550nm的波長下示出最小值，具有約5.2%的反射率值(包括在玻璃基底處的反射率)。因此，在減去在該玻璃基底的表面處的反射率之後，產生了1.2%的有效的視覺反射率RV,eff。對於該顏色值產生了a*=2.5；b*=-3.1。
部分吸收層S2：30 Nb2O5，54 ZnO，16 Mo
層系統：玻璃/S2(45nm)/Mo(40nm)
圖4示出對於這一層系統，在約550nm的波長下示出最小值，具有約6.6%之反射率值(包括在玻璃基底處的反射率)。因此，在減去在該玻璃基底的表面處的反射率之後，產生了2.6%的有效視覺反射率RV,eff。
對於該顏色值產生了a*=3.0；b*=-4.1。
部分吸收層S1：40 Nb2O5，47 ZnO，13 Mo
層系統：玻璃/S1(40nm)/Cu(100nm)
圖5示出對於這一層系統，該反射率在約529nm至600nm波長範圍內具有寬泛最小值，具有約RV=7.7%的
反射率值(包括在玻璃基底處的反射率)。因此，在減去在該玻璃基底的表面處的反射率之後，產生了約3.7%的有效視覺反射率RV,eff。
對於該顏色值產生了a*=0.1；b*=-7.3。
部分吸收層S2：30 Nb2O5，54 ZnO，16 Mo
層系統：玻璃/S2(35nm)/Cu(100nm)
根據圖6的反射率R的曲線圖對於這一層系統，在約590nm的波長下示出最小值，具有約RV=5.2%的反射率值，包括在玻璃基底處的反射率。因此，在減去在該玻璃基底的表面處的反射率之後，產生了約1.2%的有效的視覺反射率RV,eff。
對於該顏色值產生了a*=4.1；b*=-8.1。
上面的實例1至4描述了如下層系統，其中該部分吸收層與一透明的基底相接觸。但在本發明的層系統中，該部分吸收層還可以用一具有n<2的折射率的流體介質相接觸，例如像空氣、氮氣或一液體。然而，依據與該部分吸收層處於直接接觸的介質的折射率的不同，產生了比在相對於玻璃基底進行測量時高出約5%-10%的反射率值。該流體介質的折射率越低，所獲得的反射率越高。在此可能有利的是，在該部分吸收層的朝向觀察者的側面上還沈積一低折射介電層，例如常規的減反射層。然而，如下面的實例5至7所示，在觀察相對於空氣(而不是相對於玻
璃基底)的反射率時，還可以實現金屬層的良好的黑化。
在此，待黑化的金屬層從觀察者看在該部分吸收層之後，使得該反射率測量直接在該部分吸收層處測量。
這種層系統的突出之處在於一部分吸收性的層，該層在550nm附近波長下具有<0.7，較佳的是在0.4-0.69的範圍內的吸收係數κ。此外，該等層具有<7%、較佳的是<3%的有效視覺反射率RV,eff。
實例5至7的該等層如下地製造：借助於常規的濺射過程，首先將一金屬層B沈積到一玻璃基底上。在不中斷真空的情況下借助於純DC氬氣濺射和在表1中給出的參數，在其上沈積一部分吸收層(在下文相應地稱為“S3”)。在此該濺射靶如在表2(樣品L至N)中詳述的進行使用。
部分吸收層S3：34 Nb2O5，53 ZnO，13 Mo
層系統：玻璃/Mo(30nm)/S3(43nm)
圖7示出對於這一層系統具有約1.8%最小值的反射率的曲線圖(包括在該部分吸收層S3的表面處的反射率)。由此產生了1.8%的有效視覺反射率RV,eff。
部分吸收層S3 84 ZnO，16 Mo
層系統：玻璃/Al(130nm)/S3(40nm)
圖8示出對於這一層系統以[%]計的反射率R的曲線圖。該反射率在550nm的波長下示出最小值，具有約R=0.4%的反射率值(包括在部分吸收層S3的表面處的反射率)。由此產生了2.1%的有效視覺反射率RV,eff。
部分吸收層S3 84 ZnO，16 Mo
層系統：玻璃/Cu(250nm)/S3(40nm)
層厚度40nm；RV=3.7%
根據圖9對於這一層系統以[%]計的反射率R的曲線圖示出在550nm的波長下的最小值(包括在該部分吸收層S3的表面處的反射率)，在約R=2%的反射率值下。由此產生了3.7%的有效視覺反射率RV,eff。
部分吸收層S3 40 Nb2O5，35 ZnO，13 Mo
層系統：玻璃/Mo(30nm)/S3(50nm)
Rv=23%
對於這一層系統的反射率(以%計)的曲線圖在圖10中展示。據此，在約630nm波長下該反射率示出最小值，具有約R=22.7%的反射率值。該部分吸收層S3相對於空氣的這種高反射性與其高吸收κ。
在下面的表2中詳述了本發明的靶組合物和由此產生的部分吸收層之實例。
在下面的表2中詳述了不同組合物的該等部分吸收層“S1”與厚度d的各種金屬層相關的光學特性(有效視覺反射率RV,eff和CIE L*a*b之顏色a*、b*(只要測得))。在最後兩列中提及根據CIE L*a*b系統的座標a*和b*。
k.A.=無數據
在表3中提及多個實施例，該等實施例表明過高的吸收係數對該層系統視覺反射率之負面影響。
樣品O係對於層系統之實施例，如在樣品A至K的情況下，其中確定與玻璃基底相接觸的部分吸收層的反射率。該部分吸收層的組成對應於表1的樣品9號。
樣品P的層系統係對於層系統的實施例，如在樣品L至N的情況下，其中一部分吸收層與空氣相接觸。該部分吸收層之組成對應於表1的樣品12號。
A‧‧‧層
B‧‧‧層
3‧‧‧玻璃板
Claims (23)
- 一種雙子層的層系統，該層系統由一背向觀察者的金屬層和一面向該觀察者的覆蓋層製成，其特徵在於，該覆蓋層形成為光學上的部分吸收層，該覆蓋層具有30至55nm範圍內的厚度以及在550nm的波長下小於0.7的吸收係數κ，其中該部分吸收層具有在2.6至2.95的範圍內的折射率。
- 如申請專利範圍第1項之層系統，其中該吸收係數κ在0.4與0.69之間的範圍內。
- 如申請專利範圍第1項之層系統，其中該部分吸收層與一透明的基底相接觸，該基底的折射率n在1.4至2.0的範圍內，並且對於查看該透明基底的觀察者而言，有效的視覺反射率Rv,eff小於5%。
- 如申請專利範圍第1項之層系統，其中該部分吸收層與一透明的介質相接觸，該介質的折射率n在0.7至1.4的範圍內，並且對於穿過該介質查看該部分吸收層的觀察者而言，有效的視覺反射率Rv,eff小於7%。
- 如申請專利範圍第1項之層系統，其中所反射的光的顏色在CIE L*a*b*顏色空間中根據EN ISO 11664-4測定為在-2<a*<6和-9<b*<5的範圍內。
- 如申請專利範圍第1項之層系統，其中該部分吸收層由一具有低於化學計量比的氧含量的氧化物型或氮氧化物型之層材料。
- 如申請專利範圍第1項之層系統，其中該部分吸收 層由一具有低於化學計量比的氧含量的氧化物型或氮氧化物型之層材料和金屬部分組成，該金屬部分包含一第一金屬Me1和一第二金屬Me2，其中該第一金屬Me1具有比該第二金屬Me2更高的氧親和性。
- 如申請專利範圍第6項之層系統，其中該層材料包含作為低於化學計量比的氧化物和/或作為低於化學計量比的氮氧化物在金屬相中的該第二金屬Me2，並且該第二金屬Me2選自由Mo、W和該等物質的混合物組成之組2。
- 如申請專利範圍第8項之層系統，其中當低於化學計量比存在的氧總體上在計算上計入完全氧化物型的相時，在金屬相中的該第二金屬Me2產生了在該層材料中10至20體積%範圍內之比例。
- 如申請專利範圍第6至9項中任一項之層系統，其中該層材料包含在氧化物型或氮氧化物型的相中的該第一金屬Me1，並且該第一金屬Me1選自由鋅、錫、銦和該等物質的混合物組成之組1。
- 如申請專利範圍第6項之層系統，其中該層材料包含一第三金屬Me3，該第三金屬作為氧化物、低於化學計量比的氧化物或者低於化學計量比之氮氧化物存在，選自由鈮、鉿、鈦、鉭、釩、釔、鋯、鋁的氧化物或氮氧化物和該等物質的混合物組成之組3。
- 如申請專利範圍第11項之層系統，其中該金屬Me3的比例在2至45體積%的範圍內。
- 如申請專利範圍第1至9項中任一項之層系統，其中該金屬層由一選自下組之金屬製成：Al、Ag、Cu、Mo、Ni、Ti或基於該等金屬的合金。
- 如申請專利範圍第1至9項中任一項之層系統，其中該部分吸收層係X射線非晶態的。
- 一種用於製造如申請專利範圍第1項之層系統的部分吸收層之方法，其方式為：在一濺射氣氛中藉由DC或MF濺射一濺射靶，該濺射氣氛包含一稀有氣體和可隨意地一呈氧氣和/或氮氣形式之反應氣體；在使用由一具有第一貧氧度的低於化學計量比的氧化物或低於化學計量比的氮氧化物的靶材料製成的一濺射靶情況下如下地沈積一吸收光的覆蓋層，使得該覆蓋層由一具有第二貧氧度的低於化學計量比的氧化物或低於化學計量比的氮氧化物之層材料獲得，該第二貧氧度與該第一貧氧度相差最大+/-25%(相對於該第一貧氧度)，其特徵在於，沈積一光學上的部分吸收層作為覆蓋層，其層厚度被設定為在30至55nm範圍內的值並且其在550nm波長下的吸收係數κ被設定為小於0.7。
- 如申請專利範圍第15項之方法，其中該吸收係數κ被設定為在0.4至0.69範圍內的值。
- 一種用於製造如申請專利範圍第1項之層系統的部分吸收層之濺射靶，其特徵在於，該濺射靶由一靶材料組成，該靶材料包含一第一金屬Me1和一第二金屬Me2，其中該第一金屬Me1選自由錫、鋅、銦或該等物質 的混合物組成之組1並且呈氧化物、氮氧化物、低於化學計量比的氧化物或低於化學計量比的氮氧化物形式存在，並且該第二金屬Me2選自由Mo、W或該等物質的合金組成之組2，該等合金包含至少50重量%的該等金屬。
- 如申請專利範圍第17項之濺射靶，其中該材料包含一第三金屬Me3，選自由鈮、鉿、鈦、鉭、釩、釔、鋯、鋁和該等物質的混合物組成之組3，該第三金屬作為氧化物、低於化學計量比的氧化物或者低於化學計量比之氮氧化物存在。
- 如申請專利範圍第17項之濺射靶，其中以在10與20體積%之間的比例包含該組2之金屬。
- 如申請專利範圍第18項之濺射靶，其中該組3的氧化物、低於化學計量比的氧化物或氮氧化物之含量在10至45體積%的範圍內。
- 如申請專利範圍第17至20項中任一項之濺射靶，其中該靶材料具有大於理論密度的95%之密度和小於500重量ppm的雜質含量和如下的還原度：當低於化學計量比存在的氧總體上計入完全氧化物型的相中時，該還原度在該氧化物型靶材料中作為在金屬相中的第二金屬Me2的比例之計算結果在10至20體積%的範圍內。
- 如申請專利範圍第17至20項中任一項之濺射靶，其中該濺射靶作為具有小於100μm的d50值的粉末之燒結產物存在，其中該第二金屬Me2作為具有小於50μm的d50值之粉末存在。
- 如申請專利範圍第17至20項中任一項之濺射靶，其中該靶材料具有構成該靶材料之物質的在以下意義上的均勻組成：五個各1g的樣品的組成具有與該等物質中的每一個小於±5%的標準差--相對於該物質的最大含量，以及在以下意義上的均勻的還原度：五個各1g的樣品的還原度具有小於±5%的在還原度上的標準差。
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