涂层制造方法技术

本发明专利技术涉及一种制造用于施加至非金属表面的涂层的方法，包括以下步骤：施加(120)半导体材料至基材以形成半导体材料层，并且同时或随后施加(140)金属材料或附加半导体材料，其中，该金属材料或附加半导体材料是为了调整该涂层的光学性能而被有针对性地加入到该半导体材料层中的。体材料层中的。体材料层中的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涂层制造方法


[0001]本专利技术涉及一种用于制造施加到非金属表面的涂层的方法以及一种用于施加到非金属表面的涂层。

技术介绍

[0002]非金属表面如塑料制构件的表面目前通常配设有金属薄膜涂层，以改变其外观和/或获得其它期望膜层性能。
[0003]构件的期望的金属外观例如可以利用所选金属的薄层获得，其厚度不再必须为了消除其外观与全金属构件的差异而大于约10至100纳米。这种金属层尤其可以利用真空涂覆过程如蒸镀法或溅射法来施加。
[0004]但大多数的金属层在电磁频谱的大部分内具有低透光性，这使其不适用于许多应用场合。因此，金属层例如在雷达技术设备应用所需的76
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77GHz频率范围内强烈吸收或反射电磁波，使得金属涂层因为其在该范围内的低透光性而不适用于这种应用。
[0005]前不久知道了这种期望的金属外观也可以利用半导体薄膜获得，在这里，该层膜因其半导体性能而对于电磁波是基本透射的并因此例如也可被用于雷达技术设备、电容式传感器等。在此情况下，这种层膜的金属外观源自在光学区域内的高折射率n，其已经在层膜很薄的情况下导致高反射。此外，半导体材料的使用具有以下优点，即，彩色的外表形象与观察角度具有低相关性，这在使用自然金属层时也是如此。
[0006]在此，通过选择合适的层厚和/或使用“厚”的多层层系而可能能够获得看似金属的非灰色色调的某个区域。
[0007]但不利的是，可通过这种方式获得的看似金属的色调局限于颜色坐标系(例如CIE L*a*b*)的狭窄范围。另外，将由半导体材料构成的薄光学干涉层膜用来产生金属外观具有以下缺点，即，因为在光学区域内的大的折射率和低的吸收性而在反射最小值和最大值之间存在巨大差异。这又造成不希望的“刺眼的”色调感。

技术实现思路

[0008]因此，本专利技术的任务是至少部分消除已知涂层及其制造方法的上述缺点。本专利技术的任务尤其是提供一种涂层，其基本上与观察角度无关地具有吸引人的外表形象并且可多用途地使用、尤其是也用在雷达领域。
[0009]前述的任务通过一种具有独立方法权利要求的特征的方法以及一种根据权利要求13的涂层来完成。本专利技术的其它的特征和细节来自各自从属权利要求、说明书和图。在此，关于本专利技术的方法所描述的特征和细节也与本专利技术的涂层相关地是适用的，反之均亦然，因此关于对各个专利技术方面的公开内容总是相互参照或可相互参照。
[0010]在此情况下，根据本专利技术的方法包括如下步骤：施加半导体材料至基材以形成半导体材料层，并且同时或随后施加金属材料或附加半导体材料，其中，该金属材料或附加半导体材料为了调整该涂层的光学性能被有针对性地加入该半导体材料层中。
[0011]半导体材料最好是指由半导体元素或半导体化合物形成的材料，它所具有的电导率尤其在104S/cm到10
‑8S/cm之间。在此，附加半导体材料优选是指如下的半导体材料，它不同于用于形成半导体材料层的半导体材料，并且优选仅为了掺杂被加入。根据本专利技术，金属优选是指由元素金属构成的材料。在本专利技术范围内，基材尤其是指涂层的基层或基础，例如像显示器、车身等。根据本专利技术，“有针对性地将金属材料加入半导体材料层”尤其可以包括：待施加金属材料量的选择和/或待施加金属材料的施加区域的选择。该光学性能还可以尤其是包含涂层的与光学区域内的波长相关的绝对和/或相对反射性。同样，该光学性能可以涉及在电磁频谱的其它频率范围内、例如像在雷达领域中76
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77GHz时的透明度，或者包含外表形象的观察角度相关性。
[0012]根据本专利技术，为了能完成涂层光学性能的尽量有针对性的调整而可以有利地规定，该半导体材料以高纯物质的形式被添加，其中，该半导体材料优选由硅或锗或硒或砷化镓构成。关于提高与涂层光学性能调整、尤其是涂层的各不同光学性能的调整相关的灵活性还可能有利的是，该半导体材料作为各不同半导体材料的混合物存在，其中，该半导体材料可以优选包含硅和/或锗和/或硒和/或砷化镓。
[0013]同样，可以关于尽量有针对性地调整涂层光学性能而规定，该金属材料以高纯物质的形式被添加，其中，该金属材料优选由铬或钼或铝或锆构成。关于提高与涂层光学性能调整相关的灵活性，同样还可能有利的是该金属材料作为各不同金属构成的混合物形式存在，其中，该金属优选可以包含铬和/或钼和/或铝和/或锆。
[0014]根据本专利技术，关于很有效且有针对性地调整涂层光学性能而还可以规定，待施加金属材料和/或待施加金属材料量和/或待施加金属材料的施加区域至少部分基于在光学区域内的金属材料吸收系数k来选择。在此，在本专利技术范围内已认识到涂层的反射最小值与反射最大值之差尤其造成不希望的“刺眼”外表形象。此外在本专利技术范围内认识到具有大的吸收系数k的金属有效地尽量减小造成不希望的“刺眼”外表形象的涂层反射最小值与反射最大值之差。这因此尤其是可行的，因为在光线在涂层的第一界面射入涂层之后，因增强的涂层吸收(在光学范围内)使得在涂层的第二界面的光线反射明显减弱，这因此减小在涂层的第一和第二界面处反射的光线的相消干涉和相长干涉，进而有效尽量减小涂层反射最小值与反射最大值之差。这尤其导致优选的“更柔和”的(对比度较小)颜色过渡。在此，光学区域在本专利技术范围内尤其是指电磁光谱的在约350
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750nm范围内的光学频率范围。也还可以想到待施加金属材料的选择和/或待施加金属材料量的选择和/或待施加金属材料的施加区域的选择至少部分基于在光学区域内的金属材料导电能力进行，因为它至少部分与吸收系数k相关。此外还有利的是，待施加金属材料的选择和/或待施加金属材料量的选择和/或待施加金属材料的施加区域的选择至少部分关于所用半导体材料、尤其关于所用半导体材料在光学区域内的折射率n相关地进行。
[0015]根据本专利技术，在膜层材料施加时尽量精密掺杂的结构简单可能方式范围内可以有利地规定，半导体材料的施加和/或金属材料的施加通过热处理进行，其中，该热处理优选在高于400℃、尤其高于800℃的温度进行。或者，“掺杂”可以例如已经固着在“靶”上。
[0016]在此尤其可以想到，施加的金属材料量和/或施加的金属材料关于半导体材料与金属材料之和的份额通过处理时间的改变和/或处理温度的改变进行。待施加材料的量或份额的这种调节尤其在真空条件下的涂覆过程中是有利的，因为处理温度和处理时间的改
变可以通过简单方式从外部在涂覆腔室外来控制。
[0017]在结构简单但还是灵活且可精密调节的涂层材料施加的范围内，本专利技术可以尤其有利地规定，“施加半导体材料到基材”至少部分与金属材料部分的施加同时地进行，其中，待施加的半导体材料和待施加的金属优选被预混合和/或在施加期间被相互混合。因此可以在例如在采用溅射法来施加涂层的情况下同时进行半导体材料和金属材料施加的范围内使用用合适的金属合金化的半导体靶例如像用铬合金化的硅靶，或者在共溅射方法范围内由不同靶施加金属材料(例如铬)和半导体材料(例如硅)。同样，可以在使用蒸镀法来施加涂层的情况下在坩埚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制造用于施加至非金属表面的涂层的方法，包括以下步骤：
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施加(120)半导体材料至基材以形成半导体材料层，
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同时或随后施加(140)金属材料或附加半导体材料，其中，该金属材料或该附加半导体材料是为了调整该涂层的光学性能而被有针对性地加入到该半导体材料层中的。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，该半导体材料以高纯物质的形式被添加，其中，该半导体材料优选由硅或锗或硒或砷化镓构成。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是，该金属材料以高纯物质的形式被添加，其中，该金属材料优选由铬或钼或铝或锆构成。4.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征是，所述待施加金属材料和/或所述待施加金属材料的量和/或所述待施加金属材料的施加区域至少部分基于该金属材料在光学范围内的吸收系数k来选择。5.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征是，该半导体材料的施加(120)和/或该金属材料的施加(140)通过热处理进行，其中，该热处理优选在高于400℃、尤其是高于800℃的温度下进行。6.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征是，所施加的金属材料量和/或所施加的金属材料关于半导体材料与金属材料之和所占的份额通过处理时间的变化和/或处理温度的变化来确定。7.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征是，该半导体材料在该基材上的施加(120)至少部分与所述金属材料部分的施加(140)同时地进行，其中，所述待施加的半导体材料和所述待施加的金属优选被预混合和/或在所述施加(120,140)期间相互混合。8.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征是，所述半导体材料和所述金属材料的施加(120,140)通过化学和/或物理涂覆方法、优选是CVD法和/或PVD法、尤其是PA
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CVD和/或HIP IMS和/或阴极电弧沉积法和/或EB
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PVD法进行。9.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征是，在施加(120)该半导体材料时对所述待涂覆基材施加负偏电压，其中，该负偏电压小于200V、优选小于...

【专利技术属性】
技术研发人员：马蒂亚斯，
申请(专利权)人：欧瑞康表面处理解决方案股份公司普费菲孔，
类型：发明
国别省市：