JPS6231804A

JPS6231804A - 多層装飾被膜

Info

Publication number: JPS6231804A
Application number: JP61173515A
Authority: JP
Inventors: デイヴイツド・オールレツド; アラン・カーデイン; パーナチヤンドラ・ペイ
Original assignee: Energy Conversion Devices Inc
Current assignee: Energy Conversion Devices Inc
Priority date: 1985-07-24
Filing date: 1986-07-23
Publication date: 1987-02-10
Also published as: KR870001125A

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】１更匹反皿±１ここに開示する発明は、光学的干渉現象を利用して色彩
効果および装飾効果を与える装飾被膜に係り、より詳し
くは多層装飾被膜に係る。

１１夏五旦車輌および建築物の窓には平坦ガラスが使用されている
。このような用途に利用されるガラスは電磁スペクトル
の近赤外線部分、可視部分及び紫外線部分の透過曲線が
比較的平坦である。多くの用途では、スペクトルのある
部分を反射し、その他の部分を減衰の有無に関わりなく
透過するのが望ましい。この目的で各種の顔料、染料、
反射防止被膜が使用されている。例えば、屈折率の高い
被膜と低い被膜を反射防止被膜として、すなわち透過を
増大させるために使用する。一方、着色するためには多
層被膜、染料、基材となるガラスの化学的に変性などが
用いられている。

屈折率の高い材料および低い材料は、これまで透明基板
の無彩色反射防止被膜として用いられて来た。例えば多
層反射防止被膜についでエドワーズの米国特許第３．４
１０．６２５号、クリコツタの米国特許第３，７８１，
０８９号、カツベの米国特許第３、９５８．０４２号、
ソーシャの米国特許第３，１７６．５７５号に記載され
ている。

グロスの米国特許第４．１８８．４５２号とイングルハ
ートの米国特許第３，４１１，９３４号では多重酸化被
膜を用イテ構造的効果（ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ　
ｅｆｆｅｃｔ）を出している。

ドンレーの米国特許第４，１７０，４６０号には、化学
的に調質したガラス基板の中に光学的活性金属のイオン
をマイグレーションすることによって該ガラスの中に屈
折率の高い着色領域を形成して着色ガラス物品を製造す
る方法が記載されている。

屈折率の高い酸化物の反射性被膜を使用する技術につい
ては、Ｊ、Ｐ、コード他の公開された英国特許出願第２
．０６３．９２０号に開示されている。コード他の反射
表面製造方法は、列挙の遷移金属を基板上にイオンビー
ムスパッタリングした後、スパッタした金属を陽極酸化
して、干渉の可能な高屈折率酸化薄膜を形成するもので
あるが、部分的に透明な被膜については開示していない
。コード他の被膜は不透明である。コード特許はまた、
ス　　　ｉバッタした金属膜の熱酸化やプラズマ酸化に
ついても開示していない。

■」Ｊと１ｎ本発明は半透明または不透明のＮ膜から成る、光沢のあ
る飽和色の誘電被膜を提供する、半透明の誘Ｔｉ１ｌ！
の上部界面と底部界面からの反射を平衡させることによ
って、このような被膜を提供することができる。すなわ
ち、（１）誘電体と空気の界面における反射率γ１と（
２）誘電体と下に来る材料との界面における反射率γ２
を平衡させることによってこのような被膜が提供される
のである。

この部分の反射率の平衡が乱れると、色彩の光沢が無く
なり色がさめてしまう。これら２つの反射率を実質的に
等しくかつ大きくすると反射される色彩に光沢が生まれ
フィネスの高い飽和色となる。

反射率γ１と７２が実質的に等しい時、波長の関数とし
ての反射能は、次式によって与えられる：（１）Ｒ■ａ
Ｘ　　（波長）＝［（γ１＋γ２）／（１＋γ１γ２）】２（２）　Ｒ
ａ１ｎ　（波長） −［（γ１−γ２）／（１−γ１γ２）】２色彩純度は
次式によって与えられる：（３）　　（Ｒｇｇａｘ　　−Ｒａｉｎ　　）／Ｒ５１
ｎこの時Ｒａ＋ａｘは式（１）によって与えられたもの
であり、Ｒｗｉｎは式（２）によって与えられたちの゛
である。

γ２とγ１が等しくない時、結果的に得られる色彩反射
率は不均衡になり、色があせる。本発明によると、比較
的平衡した反射率を有する半透明被膜が提供される。

本発明によると、半透明または不透明の反射物品が提供
される。建築用透明物、ガラス基板の車輌用窓、ポリマ
ー基板の車輌用窓、給排水取付器具、自動車装備品等の
反射物品は実質的に透明または実質的に不透明の基板の
上に、部分的に反射性で部分的に光透過性の薄膜を堆積
したものである。この部分的に反射性で部分的に光透過
性の薄膜は遷移金属の透明酸化物を有しており、この酸
化物は薄膜の自由表面から、所望の光波長帯を弱め合う
干渉を実質的に与えられるだけの深さまで内向きに延び
ている。この酸化物の厚さは一般に約４２０オングスト
ロームから約２２００オングストロームまでであるが、
波長の１０倍程度まで厚くすることもできる。

ＩＩＩ！のうち酸化されない残りの部分、すなわち金属
部分の厚さは、銹電部分または酸化部分と協働して所望
の透過率を提供するように選択する。

被膜の全厚さは、透過される波長、反射される波長、膜
の酸化物部分と金ｍ部分の各屈折率の周期関数である。

本発明の別の実施例によると、高反射能金属、すなわち
銅、銀、金等の周期表ＩＢ族の貨幣用金属、望ましくは
銀の薄膜を酸化遷移金属または部分的に酸化した遷移金
属の１膜と幕板の間に介在させる。こうして第１界面ま
たは表面が酸化物の自由表面、すなわち酸化物のＩＢ族
金属から遠い方の表面に設けられ、酸化遷移金属の薄膜
と（ｉ）非酸化遷移金属および（１１）反射率の高いＩ
Ｂ族金属の薄膜の組合せとの間に第２反射界面が設けら
れる。堆積遷移金属膜の非酸化部分と酸化部分の厚さ、
およびＩ　、Ｂ族の金属の厚さを適当に制御することに
よって、広範囲の透過率についてフィネスの非常に高い
色彩を獲得することが可能である。

これまでは高い透過率と組合せて高いフィネスを得るこ
とは困難であった。しかしＩＢ族金属の薄膜を用いるこ
とで広範囲の透過率について高いフィネスを獲得するこ
とが可能になる。

フィネスとは反射光の色彩純度の測定単位、すなわち波
長を関数とする最大反射能と最小反射能である。高フィ
ネスは波長を関数とする反射能と反射能の差が大きい時
に関連し、低フィネスは波長を関数とする反射能間の差
が小さい時に関連する。フィネスは境界および界面にお
ける反射等の光学的相互作用の関数である。干渉を与え
る１つまたはそれ以上の層の境界が高振幅の比較的等し
い反射能を有する場合は、フィネスが比較的高くなる。

本発明のさらに別の実施例によると、乳児多層被膜を有
する反射物品が提供される。この多層被膜は複数の積層
対から成り、各積層対が比較的屈折率の高い材料の層と
比較的屈折率が低くおよび／または比較内反！［が高く
および／または比較的透過率の高い材料の層を含む。こ
のような層を複数堆積することによって乳児材料、すな
わち見掛深さ効果を有する材料の被膜が形成される。−
例でｔよ、反射能の高い層を１層屈折率の高い１対の層
の間に設ける。

この高反射能層は陽極酸化または化学酸化を遮断する働
きもすることもでき、上述のように銅、銀、金等の貨幣
用金属、望ましくは銀で形成する。

本発明によると、スパッタリング、化学蒸着、グロー放
電を含む溶射熱分解プラズマ促進式化学蒸着、およびマ
イクロ波励起によるプラズマ促進式化学蒸着を含む化学
蒸着によって薄膜層を堆積することができる。

貨幣用金属膜の堆積には、例えば蒸発法、スパッタリン
グ、溶射その他の周知の方法を用いることができる。

酸化は薄膜を直接酸化物として、例えば適当な酸化ガス
を用いて化学蒸着、反応スパッタリング、グロー旗電等
の方法で堆積して行なうこともできる。酸化物の厚さを
均等にするためには、例えばある色彩、ある透過係数、
あるいはある電圧に制御するなど、陽極酸化を制御して
酸化物を形成す二るのが望ましい。

あるいはまた、堆積したままの非酸化膜を空気その他適
当な酸化剤と接触させて熱酸化することにより酸化を行
なうこともできる。酸化膜の呈する色彩は、該膜を酸化
する時の温度と酸化の持続時間との両方によって決まる
。これらの変数を適宜調整することによって、被膜の中
に所望の色相の均等な色彩が得ることができる。

あるいはまた、堆積したままの非酸化膜をプラズマ酸化
することによって酸化を行なうこともできる。プラズマ
酸化は例えば実質的に純粋な０２、Ｈｅ／ＮＯ２，５０
％までの０２を含む＠ｅ、５０％までの０２を含むＡｒ
等の雰囲気の中で行なうことができる。

添付図面を参照すると本発明をより良く理解できる。

第１図に示した本発明の一実施態様によると、実質的に
透明の基板１１の上に例えば遷移金属等の部分的または
仝体向に酸化した′Ｒｍ２１を堆積して成る半透明反射
物品が提供される。この遷移金属薄膜２１は、所望の光
波長帯を実質的に弱め合う干渉が提供されるだけの深さ
まで酸化される。酸化部分４１とあれば非酸化部分３１
とを含む薄膜２１の全厚さは、約７００７１ングストロ
ームから約２６００オングストロームまでである。

一般に遷移金ｌｉｉ！薄膜２１の酸化部分４１の厚さは
約４２０オングストロームから約２２００オングストロ
ームである。下限は第１干渉縞に対応する。上限は美観
上好ましい色彩が失われることで示される。

第２干渉縞およびそれより高次の干渉縞に対しては厚さ
がこれ以上になる。　　　　　　　　　　　　　）部分
的に透明な被膜の場合、干渉縞は所要の光学的機能を劣
化させるほど膜が厚くなるものでなければどの様な調波
としても良い。一般に縞の次数は１０以下である。所要
のピッチ、色相、飽和度により、調波の次数が１か２か
３になるのが最も普通である。例えば紫の第１干渉縞が
青味がかった紫を与えるのに対し、紫の第２干渉縞は濃
い藤色を与える。緑については、第１縞が黄緑を与える
のに対し第２縞は明るいライムグリーンを与える。

遷移金属２１の非酸化部分３１の厚さは電磁スペクトル
の可視部分の所要部分全体の加重積分から、光透過係数
が少なくとも約０．００１になるだけの厚さとする。こ
うすることである程度の光透過性が与えられる。膜の非
酸化部分３１の厚さは約１００オングストロームから約
５００オングストロームである。厚さを５００オングス
トロ一ム以上にすると、光が実質的に遮断される。

第２図と第３図に示した本発明の別の実施態様によると
、被膜を施した基板１１から成る被覆物品１が提供され
る。被膜は主にＩＢ族の金１７１５１を含むｉｌ膜と酸
化遷移金属または部分的に酸化した遷移金１ｉｆｆ１２
１の薄膜とを含んでいる。酸化または部分的に酸化した
薄ＷＡ遷移金属は、ＩＢ族金属の薄膜によって基板から
分離されている。この結果、酸化物４１とＩＢ族金属の
薄９１５１のようなその下に来る金属６１または遷移金
属薄膜３１とＩＢ族金属薄膜５１を組合せたものとの間
に第２界面が形成される。

第２図において、遷移金属薄膜２１は実質的に完全に酸
化されており、酸化遷移金属部分４１シがない。第２図
の実施態様では完全酸化した薄膜４１とＩ［３族金属の
ｉｌｌ／Ｊ５１との間に界面がある。

第３図の実施態様においては、堆積した遷移金ｍ瀞１８
１２１が酸化層４１と金属層３１を有し、部分的に酸化
されている。ここで高反射能を与える層は層６１であり
、非酸化遷移金属の層３１とＩＢ族金属の薄ＷＡ５１と
を含んで成る。

自由表面は遷移金属堆積膜２１の酸化部分４１の反対側
表面である。（１）膜４１の自由表面と（２）　ＩＩ！
化部弁部分４１１、すなわち（ａｌＩＢ族金属層５１と
（ｂ）非酸化堆積遷移金属薄ｌｌ３１とを組合せたもの
６１との界面の各反射率は、どちらの反射率も大きく数
値的に接近しておりそれによって高フィネスの被膜が得
られるようにする。

フィネスとは、反射光の色彩の純度の測定単位、すなわ
ち波長を関数とする最大反射率と最小反射率である。フ
ィネスが高いと最小反射率に対する最大反射率の比率が
高く、フィネスが低いと最小反射率に対する最大反射率
の比率が低い。フィネスは境界および／または界面にお
ける相互作用の関数である。酸化膜４１すなわち自由表
面の境界と金属部分６１、すなわち非酸化部分３１とＩ
Ｂ族金属５１との組合せとの界面の両方で同じ高反射率
を有している時、フィネスが比較的高くなる。フィネス
の高くなる被膜を示したのが第２図と第３図である。

第２図に示した実施態様において、酸化ｌｌ１４１とＩ
Ｂ族金属膜５１との間の界面の反射率は高く、第１図に
示したような１１１１２１の遷移金属部分３１と薄膜２
１の酸化物部分４１との界面の反射率より高くなってお
り、その結果フィネスがより高い被膜を得ている。同様
に第３図でも、酸化部分４１と、（ｉ）遷移金属薄膜２
１の金属部分３１と（ｉｉ）Ｉ　Ｂ族金属薄膜５１との
組合せとの間の界面は反射率の高い界面であり、被覆に
対して高いフィネスを与えている。

ＩＢ族金属薄膜５１を用いることによって、透明度が高
くフィネスの高い被膜を得ることが可能になっている。

金属領域６１の中に遷移金属３１と共にＩＢ族金属の薄
膜５１が存在することによって高いフィネスを維持しな
がら透過率を制御することが可能になっている。

遷移台ｍｙａｒｔａの上表面は環境と接する自由表面と
しても良いし、あるいはその上にさらに保ＩＮを設（プ
でも良い。

ここで用いるＩＢ族金属の１１１５１および酸化または
部分的に酸化した遷移金属１１２１は、フィネスの高い
着色被覆とすることができる。基板１を実質的に透明に
することによって、実質的に透明の物品を提供すること
ができる。また、基板を不透明にしても良い。

ＩＢ族金属の膜５１は、厚さ約３０〜２００オングスト
ロームの実質的に透明の膜とすることができる。

このＩＢ族金属は銅、銀、金から成る群から選択する。

ＩＢ族金属はその光吸収端が電磁スペクトルの可視部分
を超える金属、すなわち銀が望ましい。ＩＢ族金属は遷
移金属膜の陽極酸化、熱酸化、あるいはプラズマ酸化の
停止点または終点とじても作用できる。

「熱酸化」という用語は、物品を適当な酸化剤と高温で
接触さヒることを一息味している。この時の酸化剤は例
えば空気、酸素、過酸化水素、過マンガン酸塩、重クロ
ム酸塩、オゾン、酸、過塩素１１塩等、何れか適当な酸
化剤とする。

「プラズマ酸化」という用語は、標準的に実質的に純粋
な０２　、）−１ｅ／ＮＯ２，５０％までの０２を含む
１−１ｅ、５０％までの０２を含むＡｒなど適当なガス
のエネルギが付与されたイオンと物品とを接触させるこ
とを意味する。この時ガスは１ｍ１程度の非常に低い圧
力とし、マイクロ波エネルギーなど周知の手段によって
プラズマ化することができる。

遷移金属薄膜の酸化部分４１の厚さは約４２０〜２２０
０オングストロームである。遷移金属ａ膜２１の全厚さ
は、所望の波長帯において強め合う干渉を提供できるよ
うなものとする。

第４図に示１本発明のさらに別の実施例によると、基板
１１の上に多層ｙｓ膜被ｉｌｌ　１１１を堆積して成る
反射物品が提供される。多層薄膜被膜１１１は複数の胴
対１２１を有しており、各胴対が遷移金属よ、たはＩＢ
族金属等の実質的に光透過性薄＄４１３１と、遷移金属
の酸化物等から成る実質的に屈折率の高い薄膜１１１４
１とを有している。高屈折率層１４１の厚さは、所望の
光波長帯の波長を強め合う干渉を与えるものとする。こ
の層の全厚さは、多層被膜の中ですぐ下に来る胴対に光
透過性を与える程麿にする。一般に、薄い金属膜１２１
の高屈折率部分１４１の厚さを屈折を与えるように選択
すると共に、これＪ、り透過率が高く屈折率の小さい部
分１３１は位相境界を構成できるだけの厚さとする。こ
れは陽極酸化または熱酸化あるいはプラズマ酸化した部
分では約４２０〜２２００オングストロームに当たり、
非陽極酸化部分または酸化部分については約１５０〜５
００′；Ａングスｉ・ロームに当たる。

第４図に示した実施態様は、遷移金属堆積物２１の酸化
部分４１と金属部分３１にＩｌｌ連させているが、この
他の材料を用いることもできる。所要の結果を得るため
には胴対の各部材の屈折率を異なるものとし、層１３１
が高屈折率材料の層４１の闇で反射境界等の境界として
作用することが必斂で（ＳＦ１６゜１ｎｆｉｉｌＪＪｉ
率月ｔｉＬ、ｔＮ　ｂ２０５　、　Ｓ　ｉ　０２．５ｉ
３Ｎａ等の誘電体でも良い。

本発明のさらに別の実施例によると、２つの酸化遷移金
１１を股２４１．２４１’　を有する基板１１から成る
反射性物品が提供される。この場合、膜２４１′　が基
板−１１に堆積されて、遷移金属の第１膜２４１′　と
す第２膜２４１の間にＩＢ族金属の薄膜２５１が堆積され
でいる。これによって高いフィネスと透明度が提供され
る。

この時の遷移金属は、チタン、ジルコニウム、ハフニウ
ム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデ
ン、タングステン等、適当な電解媒質の中で陽極にする
と容易に酸化物を形成する遷移金属とすると良い。この
ような金属が「バルブ］金属および「膜形成金属」とげ
ばれるものである。中でもその光沢のある色と酸化制御
のし易さから望ましいのがニオブである。この他好適な
金属はタンタルとモリブデンである。

本発明の物品を形成する方法として特に好適な実施例に
Ｊ：ると、銀のつ−スの中で蒸発法やスパッタリングを
実施したり遷移金属のケースの中でスパッタリング、反
応スパッタリング、無線周波岐プラズマ促進式化学蒸着
を含むプラズマ促進式化学堆積へ実施するなどの真空技
術を用いて薄膜をｊｆｔ梢する。

特に好適な実施例ににると、ＩＢ族金属の゛薄膜が存在
する場合はこの１１１０をスパッタリングによって堆積
し、遷移金属をスパッタリングで堆積した後電気化学的
に酸化する。Ｔ３気化学酸化法は、例えばアルカリ性ま
たは酸性の！Ｉｌ＋！質を用いて、特に薄膜を陽極にす
る場合は酸性媒質を用いて行ない、酸化層を形成する。

酸化を行なうことにＪ：って所望の厚さの膜を形成する
。酸化の制御は一定の電流で電圧を制ＷＩ１１るか、電
圧を一定にして電流を制御Ｊるが、光透過率を制御する
か、あるいは屈折率または反射色を制御゛りることによ
って行なうことができる。

別の特に好適な実施例によると、遷移金属をスパッタリ
ングによって堆積した後に空気中で熱酸化する。酸化の
制御は酸化を行なう温度を制御するか、酸化継続ｎ・１
間を制ｉ　するが、あるいはその両方を制御して行なう
ことができる。これらのパラメータを適正に制御りる結
果、所望の色相で色彩の均等な被膜が得ることができる
。

別の特に好適な実施例によると、遷移金属をスパッタリ
ングによって堆積した後に実質的に純粋な０２　、Ｈｅ
／ＮＯ２，５０％までの０２を含むＡｒ、５０％までの
０２を含むＨｅ等の中でプラズマ酸化する。酸化の制御
は基板温度を１．ＩＦ御するか、あるいはガスの混合を
調整することによって行ない、所望の色彩を獲得するこ
とができる。

次に挙げる例は本発明の詳細な説明するものである。

λ−ユ反射率、透過率の高い物品を調製するべく一連の試験を
実施した。ガラス基板の上にニオブをスパッタリングし
た後、この堆積物を陽極酸化することにより、これらの
物質を調製した。

各試料について、ニオブをターゲットとしてアルゴン４
〜１０ミクロンの圧力でスパッタリングを行なった。基
板にス・１してｉ！ｊ流バイアスをかけてスパッタリン
グを生じさけた。スパッタリングは堆積物の厚さが８０
０〜２０００オングストロームになるまで行なった。こ
の結果前た堆積物は実質的に反射性がなく、また実質的
に透過性もなかった。

アンモニウム・ペンタボレートとエチレングリコールの
水性溶液中で陽極酸化を行った。この溶液は、１５６９
のアンモニウム・ペンタボレートを１１２０ミリリツト
ルのエチレングリコールと　１６０ミリリツトルの蒸留
水に添加して調製した。各試料を銅板から０．５ミル（
１２ｍ）の距離をあけて溶液中に挿入し、陽極とした。

ヒユーレット・パラカード製６２１８△電源とヒユーレ
ット・パラカード製６１７７ＣＤ　Ｃ電源を使用し、電
力を１　ｃｉあたり１ミリアンペアに制御した。

陽極酸化終了時の　　陽極酸化終了時の１　　−ｍ−１
１−−−　　−色Ｊ− Ｉ　　　　　５　　　　　灰褐色ＩＦ　１５茶ＩＩ　　　　　　　２０　　　　　　　　　青紫ＴＶ　
２５青Ｖ　４０青Ｖｌ　　　　　　　４５　　　　　　　　　黄緑Ｖｌ　
５５黄 ■　　　　　６０　　　　　ブロンズ色ＩＸ　　　　　
６５　　　　　　ピンクＸ　７０紫ＸＩ　８０青ＸＩＩ　　　　　　８５　　　　　　　　　青緑Ｘ］Ｉ
［９０緑ＸＩＶ　　　　　１０５　　　　　　　　　黄緑ＸＶ　
１１５黄例Ｘ■の被覆ガラスは厚ざ１１００：４ングストローム
のニオブ膜として堆積した。１　ｃｉあたり１ミリアン
ペアの定常電流で電圧が９０ボルトになるまで陽極酸化
を行なった。５分５０秒でこの電圧に遺した。結果的に
得た膜はスペクトルの緑色部分でフィネスが高く厚さ２
５３０オングストローム、透過率６〜１０％であり、ピ
ンクから紫色の光を透過した。

例Ｘの被覆ガラスは厚さ１０００オングストロームのニ
オブ膜として堆積した。１．−１／あたり１ミリアンペ
アの定常電流で電圧が７０ボルトになるまで陽極酸化を
行なった。４分４５秒でこの電圧に達した。

結果的に得た膜はスペクトルの紫色の部分でフィネスが
高く、厚さ２２２０オングストローム、透過率８〜１１
％であり、緑色の光を透過した。

λ−ユやはり熱酸化技術を用いて試料をｖＡ製した。ガラス基
板の上にニオブまたはアルミニウムをスパツタリングし
た後、結果的に得た堆積物を熱酸化して試料を調製した
。スパッタリングは例１で記載した方法で実施した。

圧力１００ミリトル、温度３５０℃のｌ−１ｅ５０％と
Ａｒ５０％から成る雰囲気中で熱酸化を行なった。

２０分間酸化させた試料は紫色を呈した。３０分ｍ１１
１化させると、金色の試料が獲得された。

以上、特定の好適な実施例と実施態様に関して本発明の
説明を行なって来たが、それによって本発明を限定する
ことを意図したものではなく、本発明は特許請求の範囲
によってのみ限定されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は過器な基板の上に酸化遷移金ｍ瀞膜を堆積した
一実施態様を示す。第２図は本発明の選択内実ＩＩＡ！ｌ！様を示しており
、遷移金属と基板の間にＩＢ族金属を介在させている。遷移金属は実質的に完全に陽極酸化または酸化されてい
る。第３図は遷移金属と基板の間にＩＢ族金属を介在させた
本発明のさらに別の逆捩的実施態様を示しており、遷移
金属は部分的にしか酸化されていない、すなわち部分的
にしか陽極酸化、熱酸化またはプラズマ酸化されていな
い。第４図は高い屈折率と低い屈折率を有する複数の層対を
有する多層物品のさらに別の実施例を示す。第５図は屈折率の高い材料から成る膜を１つと、低屈折
率および／または高反射率材料から成る中間膜と、さら
に別の高屈折率材料の膜とを有する多層物品を示す。１１・・・・・・基板、２１・・・・・・遷移金属薄膜
、　　　　　　　１３１・・・・・・遷移金属薄膜の非
酸化部分、４１・・・・・・遷移金属薄膜の酸化部分、
５１・・・・・・ＩＢ族金ｊ！薄膜、１１１−・・・・
・多層ｉ１膜被膜、１２１・・・・・・層対、１３１・
・・・・・光透過層、１４１・・・・・・高屈折率層、
２４１．２４１’・・・・・・遷移金１１１１゜２５１
・・・・・・ＩＢ族金属膜。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）その上に被膜を有する基板を含んで成る反射物品
であって、該被膜が、基板上に堆積されている部分的に
酸化した遷移金属の薄膜を含んで成り、該部分的に酸化
した遷移金属薄膜は所望の光波長帯を実質的に強め合う
ように干渉させる厚さに酸化されており、該薄膜の全厚
さがある積分光透過係数を与える厚さであることを特徴
とする、反射物品。
（２）該遷移金属薄膜の酸化部分の厚さが約４２０オン
グストロームから約２２００オングストロームである、
特許請求の範囲第１項に記載の反射物品。
（３）該部分的に酸化した遷移金属薄膜の金属部分の厚
さが電磁スペクトルの可視部分全体について積分した光
透過を少なくとも約０．００１にするだけの厚さである
、特許請求の範囲第１項に記載の反射物品。
（４）該部分的に酸化した遷移金属薄膜の金属部分の厚
さを約５００オングストローム以下とすることによって
、電磁スペクトル可視部分全体について積分した光透過
を少なくとも約０．００１にする、特許請求の範囲第３
項に記載の反射物品。
（５）該部分的に酸化した遷移金属薄膜の金属部分の厚
さを約５００オングストローム以下とすることによつて
、電磁スペクトル可視部分全体について積分した光透過
を少なくとも約０．００１にする特許請求の範囲１項に
記載の反射物品。
（６）該遷移金属薄膜の酸化部分の深さが約４２０オン
グストロームから約２２００オングストロームであり、
該部分的に酸化した遷移金属薄膜の非陽極酸化部分の厚
さを約５００オングストローム以下にすることによって
、電磁スペクトル可視部分全体について積分した光透過
を少なくとも約０．００１にする、特許請求の範囲第１
項に記載の反射物品。
（７）該基板が実質的に透明の基板である、特許請求の
範囲第１項に記載の反射物品。
（８）該反射物品が半透明の反射物品である、特許請求
の範囲第７項に記載の反射物品。
（９）該基板が有機ポリマー材料である、特許請求の範
囲第１項に記載の反射物品。
（１０）該基板がセラミック基板である、特許請求の範
囲第１項に記載の反射物品。
（１１）該基板が実質的に透明のガラスである、特許請
求の範囲第１０項に記載の反射物品。
（１２）該基板が金属製基板である、特許請求の範囲第
１項に記載の反射物品。
（１３）該遷移金属が酸化可能な遷移金属である、特許
請求の範囲第１項に記載の反射物品。
（１４）該遷移金属が電気化学的に酸化可能である、特
許請求の範囲第１３項に記載の反射物品。
（１５）該遷移金属が熱酸化可能である、特許請求の範
囲第１３項に記載の反射物品。
（１６）該遷移金属がプラズマ酸化可能である、特許請
求の範囲１４項に記載の物品。
（１７）該遷移金属が周期表のIVＢ族とＶＢ族とVIＢ族
ら成る群から選択される、特許請求の範囲第１３項に記
載の反射物品。
（１８）該遷移金属がチタン、ジルコニウム、ハフニウ
ム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデ
ン、タングステンおよびそれらの組合せから成る群から
選択される、特許請求の範囲第１７項に記載の反射物品
。
（１９）該遷移金属がニオブである、特許請求の範囲第
１８項に記載の反射物品。
（２０）基板とその上に施した被膜とを有する被覆物品
であって、該被膜が、主として I Ｂ族金属から成る薄
膜と、実質的に酸化した遷移金属の薄膜とから成り、前
記酸化遷移金属薄膜を I Ｂ族金属の薄膜によって基板
と分離することによって、該酸化遷移金属薄膜が、その
外表面に第１界面を形成すると共に該第１界面と反対側
の表面に I Ｂ族金属薄膜と遷移金属のすべての非酸化
部分の結合体との第２界面を形成しており、該第２界面
の反射率が酸化遷移金属薄膜と I Ｂ族金属薄膜との第
２界面の反射率に近似していることを特徴とする被覆物
品。
（２１）該第１界面が実質的に透明な層で形成されてい
る、特許請求の範囲第１８項に記載の被覆物品。
（２２）該第１界面が酸化遷移金属薄膜の自由表面にあ
る、特許請求の範囲第２１項に記載の被覆物品。
（２３）該被膜が実質的に透明である、特許請求の範囲
第２２項に記載の被覆物品。
（２４）該被膜が着色被膜である、特許請求の範囲第２
０項に記載の被覆物品。
（２５）該着色被膜が高いフィネスを有している、特許
請求の範囲第２４項に記載の被覆物品。
（２６）該基板が実質的に透明である、特許請求の範囲
第２０項に記載の被覆物品。
（２７）該物品が実質的に透明である、特許請求の範囲
第２０項に記載の被覆物品。
（２８）該 I Ｂ族金属の薄膜が実質的に透明の膜であ
る、特許請求の範囲第２０項に記載の被覆物品。
（２９）該 I Ｂ族金属の薄膜の厚さが約３０オングス
トロームから約２００オングストロームである、特許請
求の範囲第２８項に記載の被覆物品。
（３０）該 I Ｂ族金属がＣｕとＡｇとＡｕとから成る
群から選択される、特許請求の範囲第２０項に記載の被
覆物品。
（３１）該 I Ｂ族金属がＡｇである、特許請求の範囲
第３０項に記載の被覆物品。
（３２）該 I Ｂ族金属が電磁スペクトルの可視部分を
超える光吸収端を有している、特許請求の範囲第３０項
に記載の被覆物品。
（３３）該 I Ｂ族金属がＡｇである、特許請求の範囲
第３２項に記載の被覆物品。
（３４）該酸化遷移金属薄膜の厚さが約４２０オングス
トロームから約２２００オングストロームである、特許
請求の範囲第２０項に記載の被覆物品。
（３５）該遷移金属が酸化可能な遷移金属である、特許
請求の範囲第２０項に記載の被覆物品。
（３６）該遷移金属が電気化学的に酸化可能である、特
許請求の範囲第３５項に記載の被覆物品。
（３７）該遷移金属が熱酸化可能である、特許請求の範
囲第３５項に記載の被覆物品。
（３８）該遷移金属が反応性スパッタリングによつて堆
積される、特許請求の範囲第２０項に記載の被覆物品。
（３９）該遷移金属がプラズマ酸化可能である、特許請
求の範囲第２０項に記載の被覆物品。
（４０）該遷移金属が、周期表のIVＢ族とＶＢ族とVIＢ
族とから成る群から選択される、特許請求の範囲第３５
項に記載の被覆物品。
（４１）該遷移金属が、チタン、ジルコニウム、ハフニ
ウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブ
デン、タングステン、およびそれらの組合せから成る群
から選択される、特許請求の範囲第４０項に記載の被覆
物品。
（４２）該遷移金属がニオブである、特許請求の範囲第
４１項に記載の被覆物品。
（４３）該酸化遷移金属薄膜が実質的に完全に酸化され
ている、特許請求の範囲第２０項に記載の被覆物品。
（４４）該酸化遷移金属薄膜が部分的に酸化されており
、そうすることで酸化部分を I Ｂ族金属の薄膜から離
すと共に金属部分を I Ｂ族金属の薄膜と接触させる、
特許請求の範囲第２０項に記載の被覆物品。
（４５）可視スペクトルのある部分を透過しかつ可視ス
ペクトルのある部分を反射できる窓として使用されるよ
うに構成されており、透明ガラスまたはポリマー基板と
その上に施された被膜とを含んで成る構造的に透明な物
品であって、該被膜が部分的に酸化した遷移金属薄膜を
堆積して成り、該部分的に酸化した遷移金属薄膜は所望
の光波長帯の第１調波を実質的に強め合うように干渉さ
せると共に他の光波長帯を弱め合うように干渉させる深
さまで酸化されており、該薄膜の全厚さがある積分光透
過係数を与えるような厚さである、構造的に透明な物品
。
（４６）該遷移金属薄膜の酸化部分の深さが約４２０オ
ングストロームから約２２００オングストロームである
、特許請求の範囲第４５項に記載の構造的に透明な物品
。
（４７）該部分的に酸化した遷移金属薄膜の金属部分の
厚さが電磁スペクトル可視部分全体について積分した光
透過を少なくとも約０．００１とできるだけの厚さであ
る、特許請求の範囲第４５項に記載の構造的に透明な物
品。
（４８）該遷移金属薄膜の酸化部分の深さが約４２０オ
ングストロームから約２２００オングストロームであり
、該部分的に酸化した遷移金属薄膜の金属部分の厚さを
約５００オングストローム以下にすることによって、電
磁スペクトル可視部分全体について積分した光透過を少
なくとも約０．００１とする、特許請求の範囲第４５項
に記載の構造的に透明な物品。
（４９）該遷移金属が酸化可能な遷移金属である、特許
請求の範囲第４５項に記載の構造的に透明な物品。
（５０）該遷移金属が電気化学的に酸化可能である、特
許請求の範囲第４５項に記載の構造的に透明な物品。
（５１）該遷移金属が化学的に酸化可能である、特許請
求の範囲第４５項に記載の構造的に透明な物品。
（５２）該遷移金属がプラズマ酸化可能である、特許請
求の範囲第４５項に記載の構造的に透明な物品。
（５３）該遷移金属が周期表のIVＢ族とＶＢ族とVIＢ族
とから成る群から選択される、特許請求の範囲第４５項
に記載の構造的に透明な物品。
（５４）該遷移金属がチタン、ジルコニウム、ハフニウ
ム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデ
ン、タングステン、およびそれらの組合せから成る群か
ら選択される、特許請求の範囲第５３項に記載の構造的
に透明な物品。
（５５）該遷移金属がニオブである、特許請求の範囲第
５４項に記載の構造的に透明な物品。
（５６）該部分的に酸化した遷移金属薄膜及び該透明基
板の上に I Ｂ族金属の薄膜をさらに含んで成る、特許
請求の範囲第４５項に記載の構造的に透明な物品。
（５７）該 I Ｂ族金属がＡｇである、特許請求の範囲
第５６項に記載の構造的に透明な物品。
（５８）該 I Ｂ族金属薄膜の厚さが約８０〜２００オ
ングストロームである、特許請求の範囲第５６項に記載
の構造的に透明な物品。
（５９）その上に被膜を有する基板から成る反射物品で
あって、該被膜が前記基板の上に堆積した多層被膜であ
り、該多層被膜が複数の層対を含んで成り、各層対が、
遷移金属と I Ｂ族金属とから成る群から選択した金属
を含んで成る実質的に光透過性の薄膜と、遷移金属の酸
化物を含んで成る実質的に反射性の薄膜層とから成り、
前記酸化物層の厚さが所望の光波長帯の第１調波を強め
合うように干渉させると共に他の波長帯を弱め合うよう
に干渉させる厚さであり、該層対の全厚さが多層被膜の
中のすぐ下に来る層対に光透過性を与えるだけの厚さで
あることを特徴とする反射物品。
（６０）該遷移金属が周期表のIVＢ族とＶＢ族とVIＢ族
とから成る群から選択される、特許請求の範囲第５９項
に記載の反射物品。
（６１）該遷移金属がチタン、ジルコニウム、ハフニウ
ム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデ
ン、タングステン、およびそれらの組合せから成る群か
ら選択される、特許請求の範囲第６０項に記載の反射物
品。
（６２）該遷移金属がニオブである、特許請求の範囲第
６０項に記載の反射物品。
（６３）少なくとも約２つの層対を含んで成る、特許請
求の範囲第５９項に記載の反射物品。
（６４）該 I Ｂ族金属がＡｇである、特許請求の範囲
第５９項に記載の反射物品。