用于光學涂層的具有增強的抗腐蝕性和抗劃傷性的防護層的制作方法

專利名稱：：用于光學涂層的具有增強的抗腐蝕性和抗劃傷性的防護層的制作方法
技術領域：
：本發明一般地說涉及施加至在各種基底上的光學涂層上面的外防護層，更具體地說涉及用于光學涂層的防護層，其為下面的層提供增強的腐蝕防護和劃傷防護。特別地，本發明涉及可氧化的硅化物和金屬間化合物例如鋁化物作為光學涂層的外層的用途。
背景技術：
：可以在透明基底上沉積低發射率的光學涂層或包含反射紅外線的金屬的光學涂層以降低入射到基底上的一些或者所有紅外輻射的透射。已經發現抗反射的薄銀涂層反射高比例的紅外輻射但允許可見光通過。這些理想的性質已經使得抗反射的銀涂布的基底用于各種應用，例如窗戶玻璃，其中涂層改善了窗戶的熱絕緣。美國專利第4,749,397號和4,995,895號描述了低發射率的銀涂層。目前在門窗設計市場中銷售真空沉積的包含銀的低發射率涂層。美國專利第4，995，895號教導了使用可氧化的金屬作為用于防護可回火的低-e涂層的霧度降低的外涂層。該專利旨在降低由暴露于600°C以上的溫度下而導致的霧度的方法。金屬、金屬合金和金屬氧化物涂層已經應用于低發射率的銀涂層以改善涂布的物體的性質。美國專利第4,995,895號描述了作為施加到玻璃基底上的所有層的最外層而沉積的金屬或金屬合金層。該金屬或金屬合金層被氧化并且用作抗反射涂層。美國專利第4,749,397號描述了作為抗反射層沉積金屬氧化物層的方法。在抗反射層之間夾入銀層最優化了光透射。不利地是，在裝運和處理期間，劃傷、暴露于腐蝕環境下和在熱處理或彎曲期間的熱損傷經常會損傷光學涂層。基于銀的低發射率涂層特別容易受到腐蝕問題的影響。現在使用的大多數低發射率的疊層在低發射率的薄膜疊層中或之上使用阻擋層來減少這些問題。薄膜阻擋層用來從水蒸汽、氧氣或其它流體中降低銀層的腐蝕。如果它們形成外層，由于其硬度或通過降低摩擦，它們會降低來自低發射率疊層物理劃傷的損傷。目前使用純金屬作為可氧化的抗腐蝕和抗劃傷層。已知金屬層由于其能夠在物理上和化學上抑制擴散而成為有效的阻擋層。如果該層是無孔的，則物理上的擴散被阻塞。如果由于層中存在缺陷而有流體通過時，金屬化合物層還可以通過與氧氣或水反應而化學地阻塞擴散，從而阻止所有化學結合的流體分子的運動。該反應過程不僅阻止了流體的運動，而且當時附著在針孔壁上的流體分子可能會物理地阻塞隨后分子的運動。反應性更高的金屬化合物對于化學阻塞是特別有效的。通常，金屬不如金屬化合物或者金屬與金屬化合物的混合物的硬度大并且在劃傷防護方面也不起作用。通常通過使用沉積到光學疊層空氣側上的碳或金屬氧化物層來實現劃傷防護。已經使用li射的碳防護層來提供劃傷防護，但是僅提供了非常少的腐蝕防護。另外，碳只能在40(TC以上的溫度下氧化。已經使用可氧化的化學計量的金屬氮化物作為防腐蝕和抗劃傷層。與碳相似，化學計量的金屬氮化物只在高溫下氧化并且提供了良好的劃傷防護但是很少的腐蝕防護。回火可以減少與基于銀的低發射率涂層有關的腐蝕問題。回火可以導致原子級的重構至更低能量狀態并且可以使銀更不易腐蝕。回火還可以提高光學涂層的硬度和抗劃傷性。但是，在回火這些光學涂層以前，這些涂層特別容易受到劃傷和腐蝕的損傷。在可能引起劃傷生長和擴大的對涂層加熱以及回火以前，光學涂層中的劃傷經常是不可見的。因此，本領域需要具有足夠硬度和耐用性的防護層以降低腐蝕和劃傷同時允許可見光透射。本發明的不同實施方式的目的是實現上述本領域中的需要，和/或一旦給出下面的公開內容對于本領域技術人員將變得明顯的其它需要。
發明內容本發明的主要目的是通過給防護層提供足夠的硬度和耐用性以降低來自腐蝕和劃傷的損傷同時允許可見光透射來克服上述現有技術的缺陷。本發明的另一個目的是制備防護層，其在對光學涂層的性能或外觀最小改變的情況下基本上降低腐蝕和劃傷。防護層還必須在最小的破裂下應用于光學涂層工藝。本發明通過使用可氧化的金屬化合物或者金屬與金屬化合物的共沉積混合物作為光學涂層的外層中的一層來提供抗腐蝕和抗劃傷阻擋層而實現了上述目的。該層初始地以主要是未氧化或未氮化的狀態沉積。在這種化學狀態下，該層對下面的層提供了腐蝕防護。該層還具有大于大多數金屬的硬度性質，因此提供顯著的劃傷防護。下面將參照附圖詳細地說明本發明的其它特征和優點，以及本發明優選實施方式的結構和組成。參照下面的附圖將詳細地說明本發明的優選實施方式。這些附圖旨在解釋本發明的各種實施方式并且不打算以任何方式限制本發明。圖1顯示了ZrSi2抗腐蝕和劃傷層的數據。ZrSi2在氬氣氛下以14.875X4.75英寸的矩形ZrSb化合物靶濺射。圖2顯示了Ti3Al抗腐蝕和劃傷表面涂層的數據。圖3是具有抗腐蝕和劃傷表面涂層的可回火的低-e疊層的圖。圖4是具有抗腐蝕和劃傷表面涂層的雙銀層可回火的低-e疊層的圖。圖5-7是具有抗腐蝕和劃傷表面涂層的低-e疊層的圖。圖8顯示由ScotchBritetest200次筆劃后，玻璃上沒有抗腐蝕和劃傷表面涂層的單銀層可回火的低-e涂層的照片。圖9表示由ScotchBritetest200次筆劃后，玻璃上具有ZrSi共濺射的抗腐蝕和劃傷表面涂層的單銀層可回火的低-e涂層的照片。具體實施例方式本發明提供了抗腐蝕和劃傷的防護涂層，其作為沉積在含銀薄膜光學涂層的空氣接觸面上的光學涂層上的外層以抑制光學涂層上劃傷的形成及其腐蝕。透明基底是優選的，并且可以是任何阻熱的透明材料。優選地，透明基底是可以通過加熱和淬火來回火的玻璃。防護涂層涉及使用金屬化合物，例如硅化物或金屬間化合物、金屬和硅化物的混合物或者金屬和金屬間化合物的混合物，其能夠化學反應成非吸收性氧化物。劃傷和腐蝕防護層可以介于3-10納米(nm)厚并且優選介于3-6nm厚之間。通常，當以金屬化合物存在時比其轉化成氧化物后，對腐蝕的防護更好。在任一狀態下抗劃傷性可能是高的。防護涂層可能在熱處理后導致更高的霧度。金屬化合物層任選地是光學吸收的并且適合用于需要更低透射的低-e疊層或者用于將防護層熱氧化成透明氧化物的熱處理涂層。如果將金屬暴露到例如熱的能量源或者比空氣化學反應性更強的環境下，發生氧化過程。因此，如果在氧化性氣氛中加熱薄膜疊層(例如可熱處理的或者可彎曲的低發射率涂層)，可以使用更厚的金屬化合物層。厚度可以從3-10nm。厚度越大產生更好的腐蝕和劃傷防護。沉積厚度大于3nm的金屬化合物層，以使在熱處理之前該層提供有效的腐蝕阻擋。為了在熱處理之前提供有效的劃傷防護，優選沉積厚度為4nm或以上的金屬化合物。為了保證在熱處理過程期間將金屬化合物層完全氧化，優選將該層沉積成厚度為8nm或以下，更優選6nm或以下。當金屬化合物層被完全氧化時，它對吸收具有很小的影響，但是可能具有小的光學干涉效應。合適的可氧化的金屬化合物和金屬間化合物包括硅化物和鋁化物。這些金屬間化合物的金屬部分可以是鉻、鐵、鈦、鋯、鉿、鈮、鉭、鉬、鎢、鐵、鎳、和/或鋁。金屬化合物的非金屬部分可以是硅。在優選的實施方式中，化合物的金屬部分是鋯。可以略微摻雜氮(0-30原子％)或氧(0-30原子％)的金屬化合物。金屬化合物以未氧化的或者部分氧化的或氮化的狀態沉積在光學涂層上。用氧或氮摻雜改善了由該層提供的抗劃傷性，但是摻雜大約20原子％以上可能降低抗腐蝕性。可以使用任何合適的方法或方法的組合來在光學疊層中沉積劃傷和腐蝕防護層。這些方法包括但不局限于蒸發(熱或電子束)、液相熱解、化學氣相沉積、真空沉積和濺射(例如磁控濺射)以及共濺射。使用不同的技術可以沉積不同的層。可以通過加熱至在400-700'C范圍內的溫度，接著淬火至室溫來熱處理低-e結構或含銀的薄膜疊層。可以通過加熱至低于銀熔點960°C的溫度，接著淬火至室溫來熱處理包括銀層的光學涂層。舉例來說，可以通過加熱至大約73(TC的溫度幾分鐘，接著淬火來熱處理包括銀層的低發射率光學涂層。優選地，在至少55(TC的溫度下熱處理玻璃和光學涂層。根據本發明的金屬化合物防護層可以在未氧化或部分氧化或氮化的狀態下沉積到任何合適的光學疊層上以提高抗腐蝕和劃傷性。圖3-7提供了合適的光學疊層的實例。如美國專利第4,995,895和4,749,397所示，光學疊層中各種層的組合在本領域是公知的。光學疊層優選包括至少一層銀層、至少一層在濺射過程期間保護銀層的阻擋層、以及任選地至少一層在熱處理期間防止銀層氧化的阻滯(blocker)、阻擋或犧牲層(sacrificiallayer)。在本發明優選的實施方式中，光學疊層包括Ti02、NiCrOx、Ti02、Ag、NiCr、Ag、NiCrOx和SiAlNx層(Szczyrbowski,J.,等，7fempera6/eZ<ow^&m'^/v/(yCo加'wg^waiow7i^/"M"g"e的wiS^w論redr/(9島A^，SocietyofVacuumCoaters,第141-146頁，1999年)，防護層由例如硅化鋯的金屬化合物組成。本領域技術人員理解為了提高或改變疊層的性質，可以排列并改變疊層中的各層。光學疊層中的上述各層組成了可以提供在玻璃基底上的日照控制涂層(solarcontrolcoating)(例如低-E或低發射率型涂層)。可以在基底上重復疊層一次或多次。還可以在上述層的上面或下面提供其它的層。因此，當層系統或涂層位于基底上面或者由基底支撐(直接或間接)時，可以在其間提供其它的層。另外，在不背離本發明的總體精神下，在某些實施方式中可以去除涂層的某些層，而在本發明的其它實施方式中可以添加其它層。本說明書中使用的語言"沉積到……上面"或者"在……上面沉積"意指直接或間接地在參考層上施加物質。在基底和參考層之間可以施加其它層。根據本發明不同實施方式的涂布的物品可以用于建筑窗戶(例如IG單元)、汽車窗戶、或者任何其它合適的應用范圍中。在本發明的不同實施方式中可以熱處理或不熱處理在此的涂布的物品。某些術語在玻璃涂層領域，特別是當定義涂布的玻璃的性質和日照操作特性時普遍使用。本文根據它們熟知的意義使用這些術語。舉例來說，本文使用反射的可見光波長的光的強度，即"反射比"由其百分數定義并且以RXY或Rx記錄(即RY值指適光反射比(phot叩icreflectance)或者在TY的情形中為適光透射比)，其中"X"對于玻璃側是"G"，或者對于薄膜側是"F"。"玻璃側"(即"G")意指從與有涂層的玻璃基底相對側觀察，而"薄膜側"(即"F")意指從有涂層的玻璃基底側觀察。本文使用CIELAB1976a*，M坐標和標度(即CIE19763、*圖，III.CIE-C2度觀察者)測量并報道彩色特性，其中L承是(CIE1976)亮度單位a承是(CIE1976)紅綠單位b承是(CIE1976)黃藍單位。可以等價地使用其它相似的坐標，例如通過下標"h"表示傳統地利用Hunter方法(或單位)III.C,10°觀察者，或者CIELUVu承坐標。本文中根據下列文獻定義這些標度ASTME-308-95增補的ASTMD-2244-93"StandardTestMethodforCalculationofColorDifferencesFromInstrumentallyMeasuredColorCoordinates"，1993年9月15日；AnnualBookofASTMStandards,第06.01巻，"StandardMethodforComputingtheColorsofObjectsby10UsingtheCIESystem""和/或如同在正SLIGHTINGHANDBOOK1981ReferenceVolume中報道。術語"發射率"(或發射度)和"透射比"在本領域中很好理解，并且本文根據其熟知的意義使用。因此，舉例來說，術語"透射比"意指太陽能透射比，由可見光透射比(TY或Tvis)、紅外能量透射比(TnO和紫外光透射比(Tuv)組成。總的太陽能透射比(TS或Ts。^)可以作為這些其它值的加權平均來表征。至于這些透射比，可見光透射比對于建筑用途由theStandardIlluminantC,2degreetechnique來表征，而可見光透射比對于汽車用途由theStandardIII.A2degreetechnique來表征(對于這些技術，例如參見ASTME-308-95，引入本文作參考)。對于發射率，使用特定的紅外范歐即2，500-40,000nm)。在本文要求優先權的上述臨時申請中可以找到計算/測量任何和域所有上述參數的各種標準。—術語Rs。,ar指太陽能反射比(本文中指玻璃側)，并且是IR反射比、可見光反射比和UV反射比的加權平均。對于汽車應用，可以根據公知的DIN410和ISO13837(1998年12月)第22頁表1計算，并且對于建筑應用根據己知的ASHRAE142標準計算，兩個標準均引入本文作參考。"霧度"定義如下。在許多方向散射的光引起對比度損失。本文根據ASTMD1003定義術語"霧度"，其定義霧度為在穿透中平均偏離入射光束大于2.5度的光的百分數。本文中可以通過BykGardner霧度計測量"霧度"(本文中的所有霧度值通過這種霧度計測量并且以散射光的百分數給出)。"發射率"(或發射度)(E)是在給定波長下對光的吸收和反射的測量或特性。它通常由公式E-l-反射比薄膜來表示。對于建筑應用，發射率值在紅外光譜所謂的"中紅外范圍"，有時也稱作"遠紅外范圍"，即2,500-40,000nm內變得十分重要，如下面引用的LawrenceBerkeleyLaboratories的WINDOW4.1程序，LBL-35298(1994)所指定。因此本文使用的術語"發射率"用來指在如標題為"StandardTestMethodforMeasuringandCalculatingEmittanceofArchitecturalFlatGlassProductsUsingRadiometricMeasurements"的ASTM標準E1585-93所指定的該紅外范圍中測量的發射率值。該標準及其條款引入本文作參考。在該標準中，發射率以半球發射率(Eh)和標準發射率(En)記錄。用于測量所述發射率值測定的實際數據的累加是常規的并且舉例來說可以使用配備了"VW"附件的Beckman4260型分光光度計(BeckmanScientificInst.Corp.)來進行。該分光光度計測量與波長相對的反射比，并且從中使用上述ASTM標準1585-93計算發射率。本文使用的另一個術語是"薄層電阻(sheetresistance)"。薄層電阻(Rs)是本領域熟知的術語，并且根據其熟知的意義使用。本文以每平方單位歐姆來記錄。一般而言，該術語指對于穿過層系統的電流，在玻璃基底上任一平方層系統的電阻(單位歐姆)。薄層電阻是層或層系統能如何反射紅外能量的表示，因此通常與發射率一起用作該特性的度量。舉例來說，可以使用4-點探針歐姆計(4-pointprobeohmmeter)，例如由SantaClara,Calif的SignatoneCorp.生產的具有MagnetronInstrumentsCorp.探頭的M-800型分配的4-點電阻率探針常規測定"薄層電阻"。本文使用的"化學耐用性"或"化學耐用的"與本領域術語"化學耐性"或"化學穩定性"同義。由浸漬試驗測定化學耐用性，其中將2"X5"或2"X2"的涂布的玻璃基底浸漬入約36。C的大約500毫升包含4.05%NaCl和1.5%H202的溶液中20分鐘。本文使用的"機械耐用性"由下面的試驗定義。試驗使用Erichsen494型刷涂試驗機(brushtester)和ScotchBrite7448研磨劑(由粘附到矩形墊纖維上的SiC粗砂制成)，其中使用標準重量的刷子或者改進的夾刷器(brushholder)來保持研磨劑相對于樣品。使用刷子或夾刷器進行100-500次干或濕劃。以三種方式測量劃傷引起的損傷發射率的變化、A霧度和薄膜側反射比的AE。該試驗可以與浸漬試驗或者熱處理結合以使劃傷更明顯。在樣品上負載135克下，使用200次干劃產生良好的結果。如果需要，可以降低劃的次數或者可以使用侵蝕性不太大的研磨劑。根據樣品之間所需的區分水平，可以調節負載和/或劃的次數是這個試驗的優點之一。為了更好地劃分等級，可以進行更侵蝕性的試驗。可以在規定的時期內測量相同薄膜的多個樣品來檢查試驗的可重復性。本文使用的術語"熱處理"、"熱處理的"意指將物品加熱至足以使包括玻璃的物品能夠熱回火、彎曲或者熱增強的溫度。舉例來說，該定義包括將涂布的物品加熱到至少大約1100華氏度的溫度(即從大約550攝氏度至700攝氏度的溫度)下足夠長的時間以能夠回火、熱增強或彎曲。術語表除非另有說明，下面所列的術語在本說明書中打算具有下面的意義。Ag銀Ti02二氧化鈦NiCrOx包含氧化鎳和氧化鉻的合金或混合物。氧化態可以從化學計量到低于化學計量變化。NiCr包含鎳和鉻的合金或混合物SiAlNx可以包括硅氧氮化物的反應性濺射的硅鋁氮化物。盡管比例可以改變，濺射靶典型地為10重量。/。Al和平衡的Si。SiA10xNx反應性濺射的硅鋁氧氮化物Zr鋯沉積到直接或間接地施加到前面施加的層的上面，如果間接施用，可以插入一層或多層。光學涂層施加到基底上的一層或多層涂層，其共同影響基底的光學性質。低-e疊層透明基底以及由一層或多層組成的具有低發tf率的光學涂層。阻擋層沉積的以在加工期間保護另一層的層，可以提供上層更好的粘合性，在加工后可以存在或不存在。層具有功能和化學組成的一定厚度的材料，通過與具有不同功能和/或化學組成的一定厚度的另一材料的界面結合到每側上，由于加工期間的反應在加工后沉積的層可以存在或不存在。共濺射從兩種或多種不同材料的兩個或多個單獨的濺射耙同時濺射到基底上。所得沉積的涂層可以由不同材料的反應產物、兩種靶材的未反應的混合物或者以上兩者組成。金屬間化合物由兩種或多種金屬元素的特定化學計量比組成的合金系統中的某種相。金屬元素是電子或空隙結合的，而不是以標準合金典型的固溶體存在。金屬間化合物通常具有與構成元素明顯不同的性質，特別是增加的硬度或脆性。增加的硬度有助于它們優于大多數標準金屬或金屬合金的抗劃傷性。實施例下面的實施例旨在闡述而不是限制本發明。實施例1在由玻璃/Ti02/NiCrO/Ti02/Ag/NiCr/Ag/NiCrOx/SiAlNx組成的光學疊層上面沉積各種可氧化的阻擋層。可氧化的阻擋層包括Zr金屬、摻雜氮的但是基本上是金屬的Zr、硅化鋯、摻雜氮的硅化鋯和Ti3Al。對于測試的所有可氧化阻擋層，基本上都提高了對含銀疊層的腐蝕防護，但是硅化鋯比鋯金屬提供了更好的腐蝕防護。只要摻雜水平是低的，氮摻雜不改變基礎金屬的腐蝕防護。增加氮的用量最終會降低金屬的腐蝕防護。硅化鋯也提供了比鋯金屬更好的劃傷防護。圖l和圖2顯示了對于ZrSb和Ti3Al的結果。實施例2浸漬試驗程序制備儲備溶液稱量320克NaCl，加入于加熱攪拌臺上的裝滿熱的反滲透過濾水的燒杯中。緩慢加入NaCl，使其在添加更多前完全溶解。一旦NaCl完全溶解，將混合物倒入1加侖的容器中。用RO水沖洗燒杯并且倒入水罐中以從燒杯完全除去NaCl。向1加侖的容器中加入測量的240毫升0.1NKOH。添加足夠的RO水，使最終體積達到3.95L。樣品制備將樣品切成所需尺寸。2"X2"是目前典型的尺寸。如果要在不同的時間段一次一個地除去樣品，5"X2"的尺寸容易處理。必須保持樣品無指紋、切削油或者劃痕。污染或劃痕將使結果產生偏差。制備使用的溶液將250毫升儲備溶液加入1L的燒杯中，然后添加250毫升3.0%的過氧化氫。將儲備溶液與3.0%的過氧化氫1"地混合。最終體積為500毫升。該溶液的pH值為9.0。NaCl的最終濃度為4.05°/。，&02的最終濃度為1.5%。將該溶液在加熱板上加熱至36。C，并且檢驗溶液的pH。進行浸漬試驗將樣品放入架中置于加熱的溶液中。將燒杯放入36t:的恒溫水浴中。水位與燒杯中的浸漬流體一樣高。試驗進行20分鐘。在試驗結束時，從溶液中取出樣品并且放入清潔的RO水中，洗去任何殘留的浸漬流體。從RO水中取出架子并且接至紙巾上以除去水。將樣品膜側朝上放到下面的棉擦上以擦干水。樣品的膜側輕拍干燥但不擦拭。如果膜嚴重受損，擦拭樣品可能除去薄膜。同樣擦干玻璃側。保證不會形成水滴。水滴會影響浸漬損傷的計算。分析樣品可以通過各種方法，包括A霧度檢測、AE檢測和視覺檢查來分析樣品。為了確定A霧度，在浸漬前測量樣品的霧度。為了確定AE，在浸漬前測量樣品的膜側反射。在完成浸漬試驗后重復這些測量。為了計算A霧度，從試驗后的霧度減去試驗前的霧度。為了計算△E，AE=(AL*2+Aa*2+Ab*2)1/2，其中AX是試驗前X減去試驗后X。表l顯示了腐蝕試驗的結果。視覺檢查樣品，并且在l-5個等級上記錄結果。1級表示樣品表面看起來沒有被腐蝕或損傷。2-5級相應于損傷增加大概5%的增量。5級表示大約20%或以上的薄膜表面受到損傷。表1標準濺射的Zr和ZrSi2的腐蝕數據<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>實施例3劃傷試驗程序-使用ScotchBriteTM劃傷試驗確定抗劃傷性(機械耐用性)。試驗使用Erichsen494型刷涂試驗機和ScotchBrite7448研磨劑。按照三種方式測量損傷的量發射率、霧度和膜側反射的變化。將ScotchBriteTM墊(由粘附到纖維上的SiC粗砂制成)從6"X9"切成2"X4"。使用Erichsen刷涂試驗機作為在樣品上方移動研磨劑的機械。使用標準重量的刷子或改進的夾刷器來保持研磨劑相對于樣品。對于每個樣品使用新的研磨劑。按照三種方式測量劃傷引起的損傷發射率的變化、A霧度和膜側反射比的AE。作為劃傷前和劃傷薄膜之間的差異測量發射率的變化。然后，將這些測量值用于下面的公式中-力鄉-￡,卩￡贈-￡等式1通過從劃傷前膜的霧度減去劃傷的膜的霧度計算A霧度。對于熱處理的樣品，從劃傷的熱處理膜的霧度減去劃傷前膜的霧度。通過測量未損傷的和劃傷的膜的膜側反射(Rf)來測量AE。對于熱處理的樣品，還測量未劃傷區的Rf。將AL^、a"nbM戈入該公式中，計算由于劃傷引起的AE:AE=(AL*2+Aa*2+Ab*2)1/2等式2按照3種不同的方式評價損傷-劃傷試驗后沒有任何其它的后處理-劃傷試驗后接著進行酸浸漬試驗-劃傷試驗后熱處理。結果浸漬和熱處理試驗顯示了由ScotchBriteTM產生的損傷。因為浸漬試驗是快速的(20分鐘)并且同時可以處理大的或者多塊樣品，所以在劃傷試驗后使用浸漬試驗，因為這樣會使小的劃痕更加明顯。涂層已經被劃傷削弱，并且一旦浸漬或熱處理，表示出更多的損傷。實施例4共濺射工藝裝置在同軸的真空涂布機中進行共濺射，該真空涂布機具有向下濺射的靜態磁控陰極，并且在真空涂布機內包括以每分鐘0-15米的速度移動陰極下方基底以進行涂布的裝置。共濺射陰極由兩個一米長的相距40毫米的濺射陰極組成。濺射裝置由LeyboldCorporation開發并且商標名為"Twin-mag"。兩個磁控陰極由在大約50千赫的頻率下工作的AC雙極電源供電。電源是由Huttinger制造的BIG100型。用于抗腐蝕和劃傷層的濺射靶是含有10重量％鋁的鋯和硅(購自Heraeus的SISPAIO)。兩種材料的沉積比例由濺射耙和基底之間的屏蔽設置來控制。從兩個靶上濺射熔劑同時沉積到基底的相同區域中，產生兩種濺射靶材的混合物的反應產物。可以使用其它的設備來共濺射，例如使用兩個或多個直流陰極。作為控制材料沉積比的可選方法，單獨的電源允許改變相鄰陰極之間的功率。可以使用并排的可旋轉的或者管狀陰極來共濺射抗腐蝕和劃傷層。可以使用硅和金屬靶的其它組合來沉積其它硅化物或者金屬與金屬的組合來產生金屬間化合物層，以沉積抗腐蝕和劃傷層。使用三室裝置，產生三種不同的ZrSi比，以用于共濺射的抗腐蝕和劃傷層。將Zr靶放在陰極的負載端側，并且將SISPA10SiAl耙放在未負載側。沉積期間，基底從負載端向未未負載端移動。沉積層中的原子比和濺射條件如下面的表2所示。原子比由XPS表面分析技術測定。表2沉積參數和原子比三個共濺射屏蔽裝置的ZnSiAL比<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>備注對于21原子％的樣品，Al不包括在XPS測量中。原子n/。僅從Zr:Si來計算。對于具有抗腐蝕和劃傷表面涂層的樣品，發現霧度是更高的，盡管該值在回火后規定的0.6%之內。表3顯示了對于具有抗腐蝕和劃傷表面涂層的低-e疊層的霧度和顏色趨勢。通常，對于有表面涂層的樣品，增加表面涂層厚度并且降低Si含量，霧度更大。表3對于具有和不具有表面涂層的單層銀低-e樣品回火前后的霧度水平<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>本發明不應解釋為局限于上述的特殊實施方式。應當將這些實施方式看作是舉例說明性的并且是非限制性的。本領域技術人員在不背離本發明的范圍下可以做出改變。權利要求1.具有改善的腐蝕防護和劃傷防護的物品的制備方法，其包括在基底上沉積包括一層或多層的光學涂層，在所述光學涂層上沉積包括未氧化的、或部分氧化的、或氮化的金屬化合物或金屬間化合物的層，以提供腐蝕防護和劃傷防護層，其中，所述金屬化合物或金屬間化合物選自金屬硅化物和金屬鋁化物，和氧化或部分氧化所述金屬化合物或金屬間化合物層。2.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括在所述光學涂層上沉積所述金屬化合物或金屬間化合物層后，在含氧的氣氛中加熱所述基底。3.根據權利要求1所述的方法，其中，將所述金屬化合物層沉積至3-10nm的厚度。4.根據權利要求3所述的方法，其中，將所述金屬化合物層沉積至4-6nm的厚度。5.根據權利要求1所述的方法，其中，所述金屬化合物的金屬部分選自鉻、鐵、鈦、鋯、鉿、鈮、鉭、鉬、鎢、鐵、鎳、鋁和硅。6.根據權利要求6所述的方法，其中，所述金屬部分是鋯。7.根據權利要求1所述的方法，其中，所述金屬化合物是硅化鋯。8.根據權利要求1所述的方法，其中，所述基底是透明物品。9.根據權利要求1所述的方法，其中，所述基底是玻璃。10.根據權利要求9所述的方法，其中，所述光學涂層包括Ti02、NiCrOx、Ag、NiCr和SiAlNx中的一層或多層。11.根據權利要求10所述的方法，其中，所述金屬化合物是硅化鋯。12.根據權利要求1所述的方法，其中，所述金屬化合物通過從分別包括金屬和硅的至少兩個靶源共濺射而沉積到所述基底上。13.根據權利要求1所述的方法，其中，所述金屬間化合物通過從分別包括能夠形成金屬間化合物的第一金屬和第二金屬的至少兩個耙源共濺射而沉積。14.根據權利要求13所述的方法，其中，所述金屬間化合物是金屬間化合的化合物。15.具有改善的腐蝕防護和劃傷防護的物品，其包括-基底，在所述基底上的包括一層或多層的光學涂層，和包括防護性金屬化合物或金屬間化合物涂層的最外層，其中所述金屬化合物或金屬間化合物選自金屬硅化物和金屬鋁化物。16.根據權利要求15所述的物品，其中，所述金屬化合物至少被部分氧化。17.根據權利要求11所述的物品，其中，所述金屬化合物層的厚度介于3-10nm之間。18.根據權利要求15所述的物品，其中，所述金屬化合物層的厚度介于3-6nm之間。19.根據權利要求11所述的物品，其中，所述金屬化合物的金屬部分選自鉻、鐵、鈦、鋯、鉿、鈮、鉭、鉬、鎢、鐵、鎳、鋁和硅。20.根據權利要求18所述的物品，其中，所述金屬部分是鋯。21.根據權利要求15所述的物品，其中，所述金屬化合物是硅化鋯。22.根據權利要求15所述的物品，其中，所述基底是透明基底。23.根據權利要求22所述的物品，其中，所述透明基底是其上沉積有光學涂層的玻璃。24.根據權利要求23所述的物品，其中，所述光學涂層包括Ti02、NiCrOx、Ag、NiCr和SiAlK中的一層或多層。25.根據權利要求24所述的物品，其中，所述金屬化合物是硅化鋯。全文摘要將可氧化的金屬硅化物或金屬鋁化物用作光學涂層的外層中的一層以提供抗腐蝕和抗劃傷的阻擋層。所述層初始地以未氧化的或部分氧化的狀態沉積。在該化學狀態下，所述層對下面的層提供了腐蝕防護。所述金屬化合物或金屬間化合物層具有大于大多數金屬的硬度性質，并因此提供顯著的劃傷防護。文檔編號B32B15/00GK101421432SQ200480041862公開日2009年4月29日申請日期2004年12月17日優先權日2003年12月18日發明者彼得·A.·馬施威茨,赫伯特·D.·約翰遜申請人:北美Agc平板玻璃公司