JPH04122203A - シリコン装飾品 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、結晶シリコンで作られた装飾品に関するもの
で、特に球状または曲面を有し、表面を酸化処理するこ
とによって得られるものに関する。

［従来技術］ 従来から、真珠や貴金属類、宝石の代用品として、たと
えば、卑金属類の表面に着色したり、メツキ層を設けた
り、あるいは、合成樹脂に着色したりしたものがある。

また、最近では特に、先端技術分野で製造される材料、
たとえば鏡面シリコン板を装飾用として、ネクタイビン
の装飾部分にに使ったりしたものがある。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、金属やシリコンの場合は、材料の生地そのもの
を利用するときは問題はないが１着色したものであると
、着色剤が剥離しやすく、耐久性に問題があった。さら
に、いわゆるイミテーションの場合、本物と同程度に装
飾性に優れるものを得ることは、難しかった。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記のような問題点を解決すべく、着色剤を
用いずに、シリコン表面を発色させ、装飾性に優れる素
材を提供するもので、曲面をもつシリコンの表面に酸化
膜を形成させたことを特徴とする特に鏡面研磨したシリ
コンを用いると、黒真珠のイミテーションとして効果の
高いものである。

また、酸化膜を部分的にエツチングすると、新たな趣向
をもった装飾品を得ることができる。

Ｅ作用コ 従来より、シリコン表面に酸化膜が存在することによっ
て、その呈する色が、膜厚で変ることは、知られている
（「シリコン集積素子技術の基礎ＪＲ。

に、バーガー、　Ｒ，Ｐ、トノファン、　Ｐ、６７表２
・８）。

これには、平面の場合における色の呈し方について記載
されている。

いま、この酸化膜厚を部分的に変化させることができれ
ば、自然光の下では、干渉縞が生じて美しい外観を呈す
ると予測されるが、製造工程が複雑になり、実用的では
ない。

本発明の装飾品は、酸化膜厚に意図的に差を設けている
わけではないが、外形が曲面であるため、均一な膜厚て
あっても、見る方向に対しての実効膜厚が異なり、光の
干渉か起工つたり、背景の反射により、装飾性の高い美
麗な色合いを呈するようになるものと思われる。この様
子を、第１図に示す。

第１図は、酸化膜付した球状シリコン５である。

第１図（ａ）において、符号１は、酸化膜である。垂直
入射光２は、そのまま全反射するか、それ以外の入射光
は、スネル（Ｓｎｅｌｌ）の法則により屈折する。

第１図（ｂ）に示したように、直径１０ｍｍの球形のと
き、背景（下地３）の水平方向７０ｍｍまでが、球面周
縁部に反射し、第１図（ｃ）のように中央部の輝き４及
び、リング状光沢６を呈する。リング状光沢６は、球面
の周縁部に約１．５＋ｎｍＯ幅で発生する。

第２図は、本発明のシリコン装飾品の一加工例を示した
ものである。第２図（ａ）は、球状のものである。第２
図（ｂ）は、球状の一面をカットしたもので、カット面
に接着剤等により、他の装飾物を取付けることができる
。第２図（ｃ）は、第２図（ｂ）のカット面に適当な深
さの六を設けたもので、台座などにビス止めが可能とな
る。第２図（ｄ）乃至第２図（ｇ）に示したものは、通
し六を有しており、たとえば、多数個を連ねることによ
り、ネックレスや、また、ブローチ等にも応用できる。

［実施例１］ 半導体製造に用いられたシリコン単結晶インゴットから
の残材部分から、まず、さいころ状素材６０ケを切り出
し、これを直径１０ｍｍの球に加工した。

次に、これらのシリコン球を、石英ボートに乗せ、石英
チューブ内に入れ、表面に、以下の条件で酸化膜付けを
行ない、下記の定めた時間ごとに１０ケずつを抜取りな
がら、サンプルを作った。

酸化温度・１０８５’Ｃ 酸素流量：　５０ｃｃノ分（ｗｅｔ） 置換用ガス・Ｎ、　　２（Ｅｌ／ｌ 酸分時間　Ｎｏ、１・・・８分３０秒 Ｎ０９２・・・９分 Ｎｏ、３・・・９分３０秒 Ｎｏ、４−・−１６分１５秒 Ｎ０９５・・・２４分 Ｎｏ、６・・・３５分 膜厚は、最低のもので０．２μ（Ｎｏ、１）、最高のも
ので０．４７　μ（Ｎｏ、６）である。

各サンプルの色合いは、第１表のようである。

第１表 ［実施例２］ 次に、本発明の異なる実施例につき説明する。

本実施例において、前記本発明の実施例１と主に異なる
点は、酸化膜付を行なう前のシリコン球の表面を鏡面仕
上げしていることである。他は、前記実施例１と同一の
条件で、サンプルＮｏ、７〜Ｎｏ、１２を作製した。

各サンプルの色合いは、第２表のようである。

第２表 ［実施例３］ 本発明の、さらに異なる実施例を説明する。

本実施例において、前記本発明の実施例１，２と主に異
なる点は、素材となるシリコンに、多結晶を用いている
ことである。他は、全て実施例１と同一条件で、サンプ
ルＮｏ、１３〜Ｎｏ、１８を作製した。

各サンプルの色合いは、第３表のようである。

第３表 ［実施例４］ 本発明の、さらに異なる実施例を説明する。

本実施例において、前記本発明の実施例１．　２と主に
異なる点は、素材となるシリコンに、多結晶を用いてい
ることである。他は、全て実施例２と同一条件で、サン
プルＮｏ、１９〜Ｎｏ２４を作製した。

各サンプルの色合いは、第４表のようである。

第４表 前記各実施例によるシリコン球は、酸化膜厚は、均一で
あるが、球面であるため見かけの膜厚に差が生じ、光の
干渉や、背景反射により、美しい色合いを呈することに
なる。このほかに、たとえば、シリコン球を部分的にエ
ツチングしたり、操作は複雑になるが、レジスト塗布を
して、酸化膜を部分的にＨＦで処理すれば、膜厚自身が
変化するので、なおいっそうの新たな趣向をもった装飾
品を得ることができる。

なお、酸化膜付けは、８００℃〜１３００℃の温度範囲
が実用的である。

［発明の効果］ 本発明のシリコン装飾品は、その表面の薄い酸化膜のた
め、極めて美麗な外観を呈し、特に１表面が鏡面処理さ
れた球状ものは、南洋にわずかに天然に採れる、黒真珠
と同一の外観をもつから、イミテーションとしての価値
のみならず、それ自身が装飾品としての価値を発揮する
。

従来、欲しくとも、高価すぎて入手できなかった黒真珠
と同等なものが、安価で提供されれば、世の女性の美へ
の願望も、また叶えられることになる。

酸化膜厚は、その酸化条件を適宜選べば自由に制御でき
るため、所望の輝きをもつシリコン装飾品を再現性よく
製造できる。たとえば球状のものを作る場合、加工精度
は、天然に産するものよりはるかに、真球に近いものを
実現できるほどであるから、得られるものは装飾品とし
て充分価値あるものとなる。さらに、シリコンの酸化膜
は、いわゆる石英と同一のものであるから、硬度が高く
、耐薬品性、耐熱性等も優れており、天然の真珠や、そ
の他どのようなイミテーションより耐久性がある。長期
間に及ぶ使用では、真珠は汗を吸って変質劣化するが、
本発明によるシリコン装飾品は安定である。また、比重
をみると、真珠の場合、約２．９．シリコンは約２．３
であるから、身に着けても重く感じることはない。

さらに、シリコン表面は、常態でも薄い不活性の酸化膜
に覆われているため、最近類に問題になってきている金
属アレルギーのような、人体への悪影響も全くかい６

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるシリコン装飾品の一実施例の発
色原理を示す図。 第２図は、本発明によるシリコン装飾品の加工例を示す
図。 １・・・・酸化膜 ２・・・・垂直入射光 ３・・・・下地 ４・・・・輝き ・球状シリコン リング状光沢

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　球状または曲面を有するシリコンの表面に酸化膜を
   形成させて成るシリコン装飾品。 ２　球状または曲面を有するシリコンの表面が鏡面であ
   ることを特徴とする請求項１のシリコン装飾品。 ３　酸化膜を部分的にエッチングしたことを特徴とする
   請求項１または２記載のシリコン装飾品。