[发明专利]具有通过磁控管溅射的银层的镜子

说明书

本发明涉及镜子的领域，该镜子的银层构成在可见光区中和在红外线区中的反射层。

镜子包含基材和反射层。该基材为镜子提供它的硬度和用作为用于该银层的沉积基材。银层的这种沉积最通常通过使用镀银溶液的湿法进行实施。该银层还可以通过使用银源的银溅射，和尤其通过被称为磁控管阴极溅射的方法获得。根据这种方法，在腔室中在包含稀有气体的沉积气氛下，银靶与要用该靶的材料涂覆的基材相对地放置。该靶用作阴极。几百伏特的电压被施用在靶和装置的机座之间。在电场和磁场存在时实施该沉积。没有人给出这种本领域技术人员熟知的方法的进一步细节。

寻求制备在太阳光谱的波长范围(如在例如ISO 9050标准中定义的波长范围，即295至2500nm)内尽可能最反射的银层，尤其当镜子的作用是收集太阳能时。

US2009/0233037教导了镜子的反射层可以通过磁控管进行制备。

根据本发明，已经发现，如果该包含稀有气体的沉积气氛的压力乘以靶/基材距离的乘积被包括在特定范围内时，该银层对于到达玻璃侧并再次从该玻璃侧离开的光的反射率是较高的。因此，本发明首先涉及制造镜子的方法，该镜子在295-2500nm具有高于70%的根据ISO 9050标准(空气质量1.5)定义的反射率，方法包括通过磁控管阴极溅射使用银靶在基材上沉积银层，其中包含稀有气体的沉积气氛的压力乘以在靶和基材之间的距离的乘积为1.5-7 Pa.cm，优选为2.5-6 Pa.cm。

如此沉积的银层优选在295-2500纳米具有高于80%，甚至高于85%的根据ISO 9050标准(空气质量1.5)定义的反射率。

一般而言，该沉积使用0.2-1.1瓦/cm²基材的面功率密度进行实施。优选，该沉积的开端使用0.2-0.7瓦/cm²基材的面功率密度进行实施。这种较低的功率因此涉及最先几纳米的银层(3至50纳米)。这些第一沉积条件可以后面跟有更快速的沉积条件直至银层的形成结束。因此，该银层的末端可以使用比用于该层的开端的面功率密度更高的面功率密度获得。

该银层通常具有60至200纳米，优选100至200纳米的总厚度。因此，在为了沉积在这种厚度范围中的银厚度所需要的并足够的时间段期间实施该磁控管溅射。

一般而言，该沉积气氛的压力在0.05至3Pa范围中。该沉积气氛包含稀有气体。一般而言，该沉积气氛的气体是氩或者氪。稀有气体的分压占该沉积气氛的总压力的99%以上。一般而言，该沉积气氛基本上是稀有气体，使得该沉积气氛的压力被认为是该稀有气体压力。

一般而言，该沉积电压为100至600伏特。

该基材可以由为镜子赋予足够硬度的任何材料制成。一般而言，该镜子用来反射穿过该基材的光。在这种情况下，该基材是尽可能透明的。该基材可以由无机玻璃(通常包括大于40%重量的二氧化硅)或者有机玻璃(如PMMA或者聚碳酸酯)制成。对于其中该基材是无机玻璃的情况，后者优选地是极明亮的，换句话说，对于3.2mm的玻璃厚度，显示出高于85%，甚至高于89%的能量传输(特别地参看ISO 9050标准(空气质量(masse d'air)1.5)。这不表示该玻璃必然地具有3.2mm的厚度，而表示能量传输使用这种厚度进行测量。由Saint-Gobain Glass France公司销售的“diamant solaire”玻璃是特别适合的。用作基材的无机玻璃通常具有1.5至8mm的厚度。

在沉积该银层之前，优选地在基材上直接沉积薄的粘附层。它可以是包含任选地至少部分被氧化的钛的层或者任选地至少部分被氧化的镍铬合金的层。这些层可以通过磁控管阴极溅射进行沉积。这种粘附层因此可以是钛的磁控管层，钛通常部分地被氧化，表示为TiO_x，x为0至2。这种层因此还可以是通常部分地被氧化的镍-铬合金(表示为NiCrO_x)的磁控管层。作为适合于这种粘附层的其它材料，可以提到锡-锌合金，其任选地至少部分地被氧化，并且任选地例如使用铝进行掺杂。作为适合于这种粘附层的其它材料，可以提到锌，其任选地至少部分地被氧化，任选地例如使用铝进行掺杂。刚提到的材料的至少两种的堆叠体也适合作为粘附层。

这种粘附层的厚度可以例如为0.1nm(即约为单原子层的厚度)至15nm。这种粘附层改善银层的粘合作用并且改善镜子对CASS测试的耐受性。

如果该粘附层通过磁控管阴极溅射进行实施，可以在磁控管沉积室中(其在行进的基材上相继提供所述层)先后连续地形成粘附层和银层。