专利名称：光学涂层及其方法
技术领域：
本发明涉及一用于一基板的光学涂层包括一非晶形材料。
背景技术：
一个光学涂层通常包含一层或多层物质，且常被用在基板上以调整基板的特性。这些特性，例如美学以及基板的外观或是加热、冷却以及基板的内部日光平衡都可以用光学涂层方法，藉由在基板表面涂覆薄膜来调整这些特性。例如，可以利用光学涂层来减缓可见光的传输(日光控制涂层)、降低能量吸收(低发射率涂层)、或是降低反射(抗反射涂层)。此外，一个具有光学涂层的基板可能需要再被调整，例如要形成一个平的基板，以增加商业价值。光学涂层可以在调整之前或是调整之后涂覆于基板上。如果光学涂层在调整之前涂覆于基板上，则该涂层就必须禁得起随后的调整步骤。
许多基板调整需要将基板高温处理，其中一种就是将基板弯曲。例如，玻璃可以在加热到高温的时候将其塑型，并且弯曲。塑型后的玻璃产品在诸如汽车挡风板、侧面窗及背后窗、车头灯、以及建筑玻璃等应用上，占有非常重要的地位。在最重要的建筑以及汽车玻璃方面，玻璃通常必须被加热至超过其弯曲温度，大约650度C，才能将其弯曲。在其它调正，基板可能被加热至更高的温度，例如热强化、回火、或熔融基板。例如，玻璃的热强化温度约为600度C，以及在弯曲之后，藉由在玻璃上吹风，回火温度约为730度C。热强化以及回火可以帮助基板抵抗因吸收热量所引起的热张力。回火制造一个张力域，使得玻璃被击破时，会粉碎成非常小的碎片，因此人不会被刀锋般的碎片所伤。另一个热处理的例子是基板的熔融密封，例如阴极射线管，必须将其加热至大约400度C。
目前，光学涂层通常是在热处理完基板之后进行，因为光学涂层会在热处理基板时分解。在热处理之后涂层会有些缺点，例如在涂覆弯曲的玻璃时，涂覆不同尺寸或形状的玻璃需要调整处理参数，而且涂覆时需要新的工具或是承载器以支撑弯曲的玻璃。这些调整增加流程时间，所以也就减少产能和增加成本。这些调整对涂层的单一性也有不良的影响。
为了避免在热处理之后进行涂层所造成的缺点，因此有必要在热处理基板之前先进行涂层。先涂层再热处理有很多优点，例如，改善涂层的单一性并且改善规模经济的成本效益。例如，当玻璃先涂层再热处理，更大片的平板玻璃可以被涂覆，根据规模经济，涂覆更大片的玻璃可以降低生产成本，并且增加玻璃产量。另一个优点是，藉由切割已涂覆的平板玻璃成想要的尺寸，顾客可以定做最后的产品，然后再热处理已涂覆的平板玻璃。另一个优点是，可以用同一种程序涂覆多个基板，并且可以最佳化这个程序以提供单一涂层。弯曲的基板通常不能用同一种程序涂覆，所以有必要调整来适应各种形状或是弧度的变化。
尽管先涂层后热处理有其优点，这种制程在工业界却不是标准程序，有些人提出先涂层后热处理所引起的问题。Szczyrbowski等人在太阳能期刋19(SolarEnergy)1989年43-53页上的发表“Bendable Silver-Based Low Emissivity Coatingon Glass”中提到，已存在于透明基板上的多层膜涂层，禁不起在该透明基板上的热处理。根据作者，玻璃上的多层膜涂层在温度大于350度C时就会被摧毁，因为涂层中的银层品质在250度C时就会恶化，银层会结块并且渗入涂层中的氧化层。Szczyrbowski等人藉由使用安定层以保护该银层。
另一个层叠涂层无法通过热处理的理由是，任何一层，例如最上层的介电层，在达到热处理基板的温度前就已经结晶化。例如，最上层是非晶形氧化钛(a-TiOx)的多层涂层无法通过温度达650度C的热处理，因为最上层会在300度C左右结晶化。结晶化不仅形成结晶边界，会加强扩散，还会造成薄膜改变尺寸以及部分分层。
在第5514485号专利中，描述了一多层膜堆栈包含一具有抗磨擦和化学稳定的非晶形层，该多晶层主要包含至少含有Zr，Ti，Sn，Ta，In，B或Si的氧化物，这层有良好的机械和化学抗性，但是在高温时并不稳定，例如超过300度C。
在第EP 0897957A1号专利中，描述了一具有良好物理、化学以及机械物性的多功能涂层媒介，其有上述的氧化钛层的缺点。
发明内容
本案是简单且广泛地关于一基板的光学涂层，以及制造一涂覆基板的方法。该光学涂层包含一非晶形材料，该非晶形材料包含氧化钛以及一个或多个附加物。氧化钛和该附加物在氧化的状态下不会形成固态溶液。既然在该非晶形层中的该化合物不会形成固态溶液，该非晶形层并不会有巨大的改变，而且在热处理基板的高温时仍然维持大部分非晶形状态。该非晶形薄膜具有高折射率以及高结晶温度。可以选择薄膜中附加物的种类、薄膜的折射率、以及非晶形薄膜的结晶温度，以满足光学涂层的特殊应用。本案中的该非晶形薄膜在高温时尺寸不会有巨大的改变，所以可以用来帮助减低或防止下层的氧化，或是阻止污染物的迁移。因为该非晶形薄膜在高温时仍然保持大部分非晶形状态，热处理之后堆栈的光学特性并不会有巨大的改变，而且该光学涂层在热处理该基板的高温下也不会分解。
藉由以下本案图标的详细描述，可以更了解关于本案的上述的或是其它特征。
图1a，1b 1c，1d是多层膜堆栈的横截面图，包含一非晶形薄膜以及一底部基板。
图2a，2b是利用溅镀法在基板上沉积该非晶形薄膜的示意图。
图3代表非晶形薄膜沉积速率和基板温度的关系图。
图4a代表该非晶形薄膜在波长550奈米时折射率和结晶温度的关系图。
图4b代表该非晶形薄膜的附加物的原子百分比和结晶温度的关系图。
在图中，相似的标号用来指示相示的部分。
具体实施例方式
根据本发明，一个具有高折射率的非晶形薄膜用来做为可热处理的氧化涂层。该非晶形薄膜包含一介电质，例如氧化钛，以及至少一附加物，该附加物可以提高该介电质的结晶温度。该介电质最佳为氧化钛，因为在可见光范围氧化钛的折射率很高，例如在550奈米时，折射率为2.45。选择该附加物，使得该介电质以及该附加物在反应时不会互溶，因此不会形成固态溶液。既然在非晶形薄膜中的化合物不会形成固态溶液，该固态薄膜在热处理基板的高温时，不会有巨大的改变，并且能维持大部分非晶形状态。该附加物，以X表示之，是一个或多个元素包含硅、铝、铋、钆、钽、锌、以及任何其它当该附加物与介电层反应时不会溶于介电质中的附加物。
该非晶形薄膜在多层耐热处理涂层中的任何一层都是有利的。该非晶形薄膜在高温时尺寸和光学特性不会产生巨大改变，例如折射率。某一层尺寸的改变会造成与应力相关的缺陷，例如分层，然而某一层光学特性的改变会影响预先涂层的设计。当该非晶形薄膜在金属层或非氧化层之上，该非晶形薄膜可以减轻或防止下层的氧化。当该非晶形层直接沉积在基板上，该非晶形层可以减低或防止当减低基板中污染物往上面各层的迁移速率时所造成的模糊化，该污染物可以是钠。既然该非晶形薄膜具有稀少的结晶边界，因此它具有低的扩散系数，所以污染物扩散穿过薄膜的速率就非常低。该非晶形薄膜也可减轻或防止环绕在其周围两层间的交互扩散。
可选择合适的添加物于该非晶形膜。可使用不同的方法选择合适的添加物。在一方法中，该添加物的选择可藉由决定何种元素于氧化态时，在一温度范围中不溶解于氧化钛中。在此决定中系使用一相图。相图的水平轴为包含氧化钛与氧化态的该添加物的化合物中，氧化态的原子量0至100％，而垂直轴为温度。该相图为共熔献的测试，其说明溶液的熔点。若该共熔线与代表低温的底部水平线之间没有线，则表示在该底部水平线的相关温度与该共熔线的相关温度之间，该氧化钛与该氧化的添加物并不形成固体溶液。所以，在该底部水平线的相关温度与该共熔线的相关温度之间，氧化钛与该氧化的添加物的非晶形膜组成并无显著改变。若仅有一垂直线，则在该底部水平线的相关温度与该共熔线的相关温度之间，该氧化钛与被氧化的该添加物仅形成一组成的固体溶液。该非晶形膜的组成在一温度范围中变为该固体溶液，且变为氧化钛相或是一氧化的添加物相，取决于该添加物的存在。然而，若是除了一垂直线之外的任何其它线存在，则在该底部水平线的相关温度与该共熔线的相关温度之间，在不同的温度存在一固体溶液的范围。所以，当该非晶形膜的温度增加时，在不同的温度该非晶形膜具有不同的组成。
已知二氧化硅、氧化铝、氧化铋、氧化钆(gadolinium oxide)、氧化钽与氧化锌在氧化态时不溶于氧化钛中，且适合用于本发明中。亦可以上述的方法，选择其它的添加物。
该非晶行膜具有高的结晶温度(亦即大于300℃)且具有高折射系数(亦即大于2.1)。可藉由改变该膜中该添加物的形式与该添加物掺杂的程度，以选择该结晶温度与该折射系数。选择较高的结晶温度，造成较低的折射系数。相反地，选择较高的折射系数，造成较低的结晶温度。
该非晶形膜的结晶温度的选择，高于热处理温度，一基质的热处理中所使用的温度，例如弯曲玻璃的温度约为650℃、热强化温度约为600℃、回火温度约为730℃以及熔块温度约为400℃。所以，该非晶形膜在一基质的热处理温度，实质上仍保持非晶形。
可选择该掺杂的介电质层的折射系数。例如，氧化铝的折射系数约为1.7，氧化锌与氧化钽的折射系数约为2.0，以及氧化铋的折射系数约为1.9，而二氧化系的折射系数约为1.5。有些应用需要高于含硅的该非晶形膜的折射系数作为添加物。所以，对于需要较高折射系数的非晶形膜，可使用铝、锌、钽或铋取代硅作为添加物，以提升该非晶形膜的折射系数。
特别是该非晶形膜具有低发射率的涂覆与抗反射的涂覆。在低发射率的涂覆中，该涂覆在一光谱范围中，例如在可见光区域中的低吸收与在红外线区域中的高反射性，以低吸收与高反射传送可见光。一金属层，例如银，在红外线区域中的反射光更为有效，但是可能会造成可见光反射的增加例如超过百分之十。可藉由沈积具有高折射系数的材质层，例如折射系数高于2.1于该金属层周围，以增加可见光的传送。相较于折射系数小于2.1的低折射系数的材质，较高的折射系数材质，例如折射系数高于2.1，对于银所造成的可见光反射，具有较佳的去反射。所以，当使用较高折射系数的材质时，在低发射率涂覆中可使用更多的银。其它材质例如无添加物的材质，在温度升高保持非晶形，并不具有高的折射系数。例如，氮化硅在1000℃可保持非晶形超过15分钟，但是所具有的折射系数仅为2.0。由于具有较低的折射系数，氮化硅较不适合用于低发射率涂覆。
图1说明以非晶形膜多层堆栈的实施例。在此实施例中，一基质11，为玻璃，其是以多层光学涂层20包覆。本发明包含的涂层可用于任何基质11，例如透明基质，如CRT或是玻璃。该涂层特别系可用于进行热处理的基质，虽然其通常适用于涂覆任何基质。介电质13，例如氧化钛、氧化锡、氧化锌或氮化硅，之第一抗反射层，被沉积于该基质11之上。结合后续层的该第一抗反射层13，是减少可见光的折射。在一实施例中，该第一抗反射层13包含该非晶行膜。第一金属层17，例如银，被沉积于该第一抗反射层13之上。该第一金属层17反射红外线且降低发射率。介电质21，例如氧化钛、氧化锡、氧化锌或氮化硅，之第二抗反射层系被沉积于该第一金属层上。该第二抗反射层21藉由减少可见光的反射，而将该金属层去反射。在一实施例中，该第二反射层21可包含该非晶形膜。该第一反射层13与该第二反射层21至少其一，包含该非晶形膜。该介电质层例如该第二反射层21在该多层涂层中，可用一或多添加物掺杂，而其它介电质层可为未掺杂。可以理解的是其它层可沉积于上述该层的顶部、底部或其间。
图1b说明本发明的其它实施例。一多层光学涂层22包含第一抗反射层12，第一金属层17，以及第二抗反射层21。一或多光学障蔽层15与19可分别存在该第一金属层17的顶部或其下。该第一障蔽层15，例如钛、镍铬、铝或锌，可被沉积于该第一金属层17的顶部以及该第二抗反射层21的下方。该第二障蔽层19可为保护该第一金属层17免于氧化的任何材质，且不为合金或降低该第一金属层17的性质。该障蔽层15，19可促进附着。
图1c是说明本发明的另一实施例。一多层光学涂层26包含多层光学涂层22。该多层光学涂层26具有第二金属层35，例如银，于该第二抗反射层21之上，且具有例如氧化钛、氧化锡、氧化锌或氮化硅的介电质39的第三抗反射层，于该第二金属层35之上。介电质39的该第三抗反射层可包含该非晶形膜。该多层光学涂层可具有第三障蔽层33，例如钛、镍铬、铝或锌，在该第二抗反射层21与该第二金属层35之间，以及具有第四障蔽层37，钛、镍铬、铝或锌，于该第二金属层35与介电质39的该第三抗反射层之间。该第一抗反射层13、该第二抗反射层21与该第三抗反射层39至少其一，包含该非晶形膜。
图1d是说明具非晶形膜的多层堆栈的另一实施例。图1d是说明一已知的抗反射涂层。在此范例中，一基质11为玻璃，且是以一多层光学涂层24所涂覆。本发明包含的涂层可用于任何基质11，例如透明基质，如CRT或是玻璃。虽然该涂层特别系可用于进行热处理的基质，但是其通常适用于涂覆任何基质。第一高折射系数层12所具有的折射系数大于2.1，且被沉积于该基质11之上。该第一高折射系数层12可包含该非晶形膜。本发明的该非晶形膜可藉由自该基质11减慢例如钠的污染移动至更上层，而减少或防止模糊。由于非晶薄膜不具晶粒边界，因而其具有低的扩散系数。具有折射率小于约2.1的第一低折射率层14，举例来说，如二氧化硅或是金属层(像是银)，其被沉积在该第一高折射率层12上。而具有折射率大于约2.1的第二高折射率层16被沉积在该第一低折射率层14上，第二高折射率层16可包含该非晶薄膜。具有折射率小于约2.1的第二低折射率层18，举例来说如二氧化硅，其被沉积在该第二高折射率层16上。而第一高折射率层12与第二高折射率层16的至少一个包含该非晶薄膜。本案的非晶薄膜可降低或是防止任何的层(像是下面的层)在基板的加热处理温度上的氧化，例如在大约300℃以上。因为在高温时，非晶薄膜实质上仍然是非晶形的，堆栈的光学特性在热处理后并不会有显著的改变，因而可了解的是，其它的层也可被沉积在以上所提到的层上或是沉积在其底部或是沉积在其间。
任一个光学涂层20、22、24或是26的沉积可藉由喷溅而发生，图2A为常用的喷溅过程的概要图标，圆柱形旋转溅镀靶23包含一由材料25所组成的外层，其将被沉积在基板31上，由气体所形成的电浆27被引入至一真空系统中。典型的气体包含氧气、氮气、稀有气体、以及已知领域中已知的其它气体。在电浆27中的受激离子29被加速至溅镀靶23上，而离子是提供能量给材料25的原子，以离开溅镀靶23并且被沉积在基板31上。喷溅过程可藉由已用的反应喷溅过程来执行，其中，反应离子是与在溅镀靶、基板或是电浆上的喷溅材料结合。
非晶薄膜的沉积可藉由在氧气环境中使用常用的掺杂溅镀靶或是使用常用的共同喷溅过程来完成。掺杂溅镀靶包含以添加物掺杂的金属材料，而共同喷溅牵涉到两个溅镀靶的使用，如图2B中所示，其中一个是以金属材料35来涂覆，而另一个则是以添加物33来涂覆。
非晶材料的沉积是在下述状况中发生，其中薄膜具有一非晶(玻璃状)结构，称之为a-TiXO。关于添加物，在氧化的状态中，是以XOX表示，其在氧化钛中是非常不可溶解的，因此，氧化的掺杂物无法形成具有氧化钛的固体溶液。非晶材料可被沉积以做为制程上小型应用的涂层，像是喷溅、蒸发、溶胶-凝胶(sol-gel)、喷雾或是任何其它适合的方法，以及可做为高能步骤上大型应用，像是喷溅或是其它适合的方法等。喷溅过程可以是习知领域中任何已知的技术，像是在Lehan et al.的美国第5,814,195号专利以及Wolfe et al.的美国第5,047,131号专利中所描述的使用转动的圆柱形磁控管，于此将其特别并入以做为参考，或是任何其它适合的方法。
在一个实施例中，电介质与添加物系被有力地沉积至一混合均匀的非晶状态中，沉积速率与积板温度(“T”)决定了薄膜是否被沉积在非晶状态中。图3系显示沉积速率对温度的图标，其中纵轴43表示以埃/秒(angstroms/second)的绝对沉积速率，而横轴41则表示以1/℃的1/T。当薄膜被沉积在区域45的条件下时，于是该薄膜将是磊晶，当薄膜被沉积在区域47的条件下时，于是该薄膜将是复晶体，而薄膜被沉积在区域49的条件下时，于是该薄膜将是非晶形。因此，为了完成非晶薄膜，绝对沉积速率必须是高的，及/或积板的温度要非常的低，举例来说，在氧化钛的反应沉积中，沉积速率大于约5埃/秒，而基板温度系在约20至约40℃的范围中而产生非晶形氧化钛薄膜。较高的基板温度会需要较高的沉积速率。由于在基板上的状况可根据装置而变化，并且会影响原子的表面移动性，绝对沉积速率、基板温度与影响绝对沉积速率或是基板温度的因素等系基于机械的型式(像是沉积装置)而变化。例如，在一沉积装置中，沉积速率会被薄膜的材料、电力、气体的混合(例如，氩对氧的比率)以及压力的影响。
一旦光学涂层被沉积在基板上，例如像是玻璃或是CRT的透明基板，被涂覆的基板则被加热至高于基板的热处理温度之温度。例如，涂覆的玻璃被加热至其接近650℃的弯曲温度，或是为了将其弯曲的较高温度，或是一涂覆的CRT系被加热至大约430℃以为了达到熔封之目的。然后玻璃被成形或是被弯曲，用以做为其在风档、汽车的后窗与侧窗、前灯、建筑用玻璃，或是类似者。
本案将届由以下的实施例而得以更清楚的描述，下列的实施例仅是为了进一步阐明与揭露本案而提出，而并非用来限制本案。
实施例1TiXO化合物的一个实例为Ti-Si-O。钛与硅在其氧化状态中是不互溶的，并且形成无固体溶液。Ti-Si-O化合物是利用一种共同喷溅制程而被沉积在玻璃上。当其它溅镀靶以硅涂覆时，一个溅镀靶是以钛来涂覆，压力是3.25mtorr，而制程电浆是由40sccm的氧与35sccm的氩组成。一个具有0％二氧化硅原子百分比与100％二氧化钛原子百分比的643埃的薄膜，其针对钛溅镀靶使用5.0kW的功率而被沉积，以及基板以6.2时/分钟的通过速率三次通过喷溅机器。而一个具有13％二氧化硅原子百分比与87％二氧化钛原子百分比的742埃的薄膜，其针对钛溅镀靶使用5.0kW的功率与针对硅溅镀靶使用0.3kW的功率而被沉积，以及基板以6.2时/分钟的速率三次通过喷溅机器。另外，一个具有27％二氧化硅原子百分比与73％二氧化钛原子百分比的906埃的薄膜，其系针对钛溅镀靶使用5.0kW的功率与针对硅溅镀靶使用1.0kW的功率而被沉积，以及基板以6.2时/分钟的速率三次通过喷溅机器。一个具有27％二氧化硅原子百分比与73％二氧化钛原子百分比的250埃的薄膜，其是针对钛溅镀靶使用5.0kW的功率与针对硅溅镀靶使用1.0kW的功率而被沉积，以及基板以7.4时/分钟的速率一次通过。对于具有13％与27％二氧化硅原子百分比的薄膜而言，钛与硅硅在电浆中与氧反应而形成在玻璃上的Ti-Si-O涂层。
非晶薄膜被检查，以决定每一个非晶薄膜的结晶化温度，当一结晶的薄膜进行时，非晶薄膜并不具有晶粒边界。非晶薄膜的结晶化可从x射线衍射(diffraction)、电子衍射、成像或是任何其它适合的工具。在x射线衍射中，非晶薄膜具有在光谱中不明显且非常平的波峰，其与任何晶隔间距相符合。当薄膜成为更晶体化时，会有更多的波峰出现，并且波峰强度会增加。而在电子衍射中，当薄膜成为更晶体化时，环(rings)会变尖，而在成像中，当薄膜成为更晶体化时，晶粒则会增加。此等用以决定基板温度的不同的方法，于已知领域中是大家所非常熟知的。
样品是被放置于具有加热台的穿透式电子显微镜(TEM)。具有0％原子比例的二氧化硅的膜是在约300℃开始晶核作用，持续直到完全结晶化。晶核作用的证据系有非常小的粒子尺寸，其是指该膜的结晶化。至700℃仍无粒子的成长，但具有许多晶核作用的位置。
具有13％原子比例的二氧化硅的膜，在室温下为非晶形。在温度至120℃仍无晶核作用或是隔离至粒子的现象。在200℃，小颗粒开始出现但是成长速度很慢，因此该膜仅有很小的比例系在结晶状态。在550℃，成长速度明显增加，且该膜的主要部分系为结晶状态。
具有27％原子比例的二氧化硅的膜，在室温下为非晶形。具有27％原子比例的二氧化硅的膜的结晶活性，自150℃每间隔50℃即被检视直至800℃。在750℃，以亮视野TEM检视到低密度的晶核作用位置，其是指该膜的结晶作用。仅有在800℃，该膜被充分结晶化，以产生多晶电子散射样式。
具有0％原子比例的二氧化硅的膜，其结晶温度约为350℃，其低于大多数基质的热处理温度。所以，此膜适用于大多数进行热处理的基质。具有13％原子比例的二氧化硅的膜，其结晶温度约为550℃，且具有27％原子比例的二氧化硅的膜，其结晶温度约为700℃至约800℃。具有13％原子比例的二氧化硅的膜可被使用的应用的热处理温度，低于其约550℃的结晶温度，例如熔块的热处理温度约为400℃。具有27％原子比例的二氧化硅的膜可被使用的应用，所具有的热处理温度低于其约700℃至800℃的结晶温度。例如，熔块是在约400℃进行，热强化是在约600℃进行，弯曲是在约650℃进行，以及回火是在约730℃进行。
二氧化硅的原子百分比是与此膜的折射率有关。折射率是以在此领域已为人所熟知的方式来量测。二氧化硅原子比为0％的膜的结晶化温度是被预设为350℃，而测试后发现其折射率为约2.45。具有二氧化硅原子比为13％的膜的结晶化温度是被预设为550℃，而测试后发现其折射率为约2.35。具有二氧化硅原子比为27％的膜的结晶化温度是被预设为700-800℃，而测试后发现其折射率为约2.2。图4A是为Ti-Si-O结晶化温度随着折射率下降而增加的示意图。图4B则是Ti-Si-O结晶化温度随着是含量增加而上生的示意图。
上述实施例中所述及的具有二氧化硅原子比为13％与27％的非晶薄膜是可被应用在光学涂层之中，特别是在可热处理的光学涂层之中。非晶薄膜的添加物及其原子百分比是可依特定应用的折射率与结晶化温度的需求而作调整。举个例子来说，一个利用具有氧化钛与二氧化硅原子比为27％的非晶薄膜所涂覆的基板在经过650℃活是更高温度的热处理后，其上所具有的该非晶薄膜将仍存在。亦即，可依特定应用的需求而选取添加物、结晶化温度或是折射率。
本发明的一个优点乃在于可透过一个具有高折射率的非晶物质而使一基板，例如玻璃，能够承受热处理。因此，一个基板将得以被涂覆可热处理的非晶物质而且后续的热处理并不会对该薄膜造成伤害。另外，该非晶物质亦可降低其所覆盖的各层，例如金属层，在高温时发生氧化的机会；否则在热处理之后，堆栈的光学性质多会发生变化。该非晶物质亦可减少或是避免不同层次所含物发生扩散的机会。因此，以该非晶物质作为光学涂层其实是很有利的，例如作为一个抗反射涂层或是一个低发射率涂层时，其将可禁得起在其自身结晶化温度以下的各种热处理的温度。
应注意到的是虽然本案已透过前述实施例而被详尽说明，但本案并不局限于所述的内容与范例的范围之中。本发明乃包含所有所赴权利要求所涵盖的字面及其合理推论的范围。
权利要求
1.一种用于一基板的光学涂层，其包括一介电质的第一抗反射层；一第一金属层覆盖于该第一抗反射层之上；以及一介电质的第二抗反射层覆盖于该第一金属层之上；其中该第一抗反射层和该第二抗反射层的至少其中之一是包括一非晶形材料(amorphous material)，该非晶形材料包括氧化钛以及一添加物，其中该添加物在一氧化状态下时不与该氧化钛形成一固体溶液。
2.如权利要求1所述的光学涂层，其特征在于，该添加物系选自硅、铝、铋、钆、钽、锌，以及其组合物其中之一。
3.如权利要求1所述的光学涂层，其特征在于，该第一金属层包括银。
4.如权利要求1所述的光学涂层，其更包括一阻障层位于该第一抗反射层以及该第一金属层之间。
5.如权利要求1所述的光学涂层，其更包括一阻障层位于该第一金属层以及该第二抗反射层之间。
6.如权利要求4或5所述的光学涂层，其特征在于，该阻障层包括选自钛、铬镍(nickel-chromium)、铝以及锌其中之一的材料。
7.一种用于一基板的光学涂层，其包括一介电质的第一抗反射层；一第一金属层覆盖于该第一抗反射层之上；一介电质的第二抗反射层覆盖于该第一金属层之上；一第二金属层覆盖于该第二抗反射层之上；以及一介电质的第三抗反射层覆盖于该第二金属层之上；其中该第一抗反射层、该第二抗反射层以及该第三抗反射层至少其中之一包括一非晶形材料(amorphous material)，该非晶形材料包括氧化钛以及一添加物，其中该添加物在一氧化状态下时不与该氧化钛形成一固体溶液。
8.如权利要求7所述的光学涂层，其特征在于，该添加物是选自硅、铝、铋、钆、钽、锌，以及其组合物其中之一。
9.如权利要求7所述的光学涂层，其中该第二金属层包括银。
10.如权利要求7所述的光学涂层，其更包括一阻障层位于该第二抗反射层以及该第二金属层之间。
11.如权利要求7所述的光学涂层，其更包括一阻障层位于该第二金属层以及该第三抗反射层之间。
12.如权利要求10或11所述的光学涂层，其特征在于，该阻障层包括选自钛、铬镍(nickel-chromium)、铝以及锌其中之一的材料。
13.一种用于一基板的光学涂层，其包括一第一高折射率层；一第一低折射率层覆盖于该第一高折射率层之上；一第二高折射率层覆盖于该第一低折射率层之上；以及一第二低折射率层覆盖于该第二高折射率层之上；其中该第一高折射率层以及该第二高折射率层至少其中之一包括一非晶形材料(amorphous material)，该非晶形材料包括氧化钛以及一添加物，其中该添加物在一氧化状态下时不与该氧化钛形成一固体溶液。
14.如权利要求13所述的光学涂层，其特征在于，该添加物系选自硅、铝、铋、钆、钽、锌，以及其组合物其中之一。
15.如权利要求14所述的光学涂层，其特征在于，该第一低折射率层以及该第二低折射率层至少其中之一包括选自二氧化硅以及银其中之一的材料。
16.一种涂覆一基板的方法，其包括下列步骤沉积一介电质的第一抗反射层覆盖于该基板之上；沉积一金属层覆盖于该第一抗反射层之上；以及沉积一介电质的第二抗反射层覆盖于该金属层之上；其中该第一抗反射层和该第二抗反射层的至少其中之一包括一非晶形材料(amorphous material)，该非晶形材料系包括氧化钛以及一添加物，其中该添加物在一氧化状态下时不与该氧化钛形成一固体溶液。
17.如权利要求16所述的方法，其更包括在沉积该第一抗反射层、该金属层、以及该第二抗反射层之后，加热该已涂覆的基板至高于该基板之热处理温度的温度。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，该沉积一第一抗反射层、该沉积一金属层、以及该沉积一第二抗反射层至少其中之一包括溅镀。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，该沉积一第一抗反射层以及该沉积一第二抗反射层至少其中之一包括溅镀，其是在有氧环境下进行，溅镀靶包括钛及添加物。
20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，该沉积一第一抗反射层以及该沉积一第二抗反射层至少其中之一包括溅镀，其是在有氧环境下进行，一第一溅镀靶包括钛，以及一第二溅镀靶包括添加物。
21.如权利要求16所述的方法，其该添加物是选自硅、铝、铋、钆、钽、锌，以及其组合物其中之一。
全文摘要
本发明涉及一用于一基板的光学涂层，包括一非晶形材料，该非晶形材料包括氧化钛以及一或多个添加物。该氧化钛以及该添加物在一氧化状态系不形成一固态溶液，该非晶形材料可用于低发射率(low－emissivity)、双低发射率(doublelow－emissivity)、以及抗反射涂层。本发明还提供一种用于涂覆一基板的方法，包括沉积一介电质的第一抗反射层覆盖于该基板之上，沉积一金属层覆盖于该抗反射层之上，以及沉积一介电质的第二抗反射层覆盖于该金属层之上。该第一抗反射层以及该第二抗反射层至少其中之一包括非晶形材料。
文档编号G02B1/10GK1549935SQ02817024
公开日2004年11月24日 申请日期2002年8月30日 优先权日2001年8月30日
发明者兰德·大卫·丹恩贝尔格, 兰德 大卫 丹恩贝尔格 申请人:德商阿尔登设备技术有限公司