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    • 专利摘要:

    公开号:WO1992004840A1
    申请号:PCT/JP1991/001206
    申请日:1991-09-11
    公开日:1992-04-02
    发明作者:Hideo Kumagai；Kenzo Fujinuki；Itaru Imai
    申请人:Komatsu Electronic Metals Co., Ltd.；
    IPC主号:A44C17-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] シ リ コ ン装飾品
    [0003] 技術分野
    [0004] 本発明は、 結晶 シ リ コ ンで作 られた装飾品に関する も ので、 特に球状ま たは曲面を有 し、 表面を酸化処理する こ と に よ っ て得 られる も の に関する。
    [0005] 背景技術
    [0006] 従来か ら、 真珠や貴金属類、 宝石の代用品 と して、 た とえば、 卑金属類の表面に着色 した り 、 メ ツ キ層を設け た り 、 あ る いは、 合成樹脂に着色 した り した も のがあ る。 ま た、 最近では特に、 先端技術分野で製造さ れる材料、 た とえば鏡面シ リ コ ン板を装飾用 と して、 ネ ク タ イ ピ ン の装飾部分に使っ た り した も のがあ る。
    [0007] しか し、 金属や シ リ コ ンの場合は、 材料の生地その も のを利用す る と き は問題はないが、 着色 した も のであ る と、 着色剤が剝離 しやす く 、 耐久性に問題があ っ た。 さ ら に、 新 しい貴石 と して色彩、 色の深み、 耐久性、 輝き 等の装飾性に優れる も のを得る こ と は、 難 しか っ た。
    [0008] 発明の開示
    [0009] 本発明は、 上記の よ う な問題点を解決すべ く 、 着色剤 を用 いずに、 シ リ コ ン表面を発色さ せ、 装飾性に優れる 素材を提供す る も ので、 曲面を もつ シ リ コ ン の表面に酸 化膜 も し く は窒化膜を形成さ せた こ と を特徴 と し、 特に 鏡面研磨 した シ リ コ ンを用 い る と、 黒真珠の輝き、 色彩 等を しの ぐ も の と して効果の高い も のであ る。 ま た、 酸化膜 も し く は窒化膜を部分的にエ ッ チ ン グす る と、 新たな趣向を も っ た装飾品を得る こ とができ る。
    [0010] 図面の簡単な説明
    [0011] 第 1 図は、 本発明に よ る シ リ コ ン装飾品の一実施例の 発色原理を示す図。
    [0012] 第 2 図は、 本発明に よ る シ リ コ ン装飾品の加工例を示 す図。 .
    [0013] 発明を実施する ための最良の形態
    [0014] 従来よ り 、 シ リ コ ン表面に酸化膜が存在する こ と に よ つ て、 その呈する 色が、 膜厚で変る こ と は、 知 られてい る （ 「 シ リ コ ン集積素子技術の基礎」 R . M . バー ガー R . P . ド ノ フ ァ ン ， P . 67 表 2 · 8 ) 。
    [0015] こ れには、 平面の場合にお ける色の呈 し方について記 載さ れてい る。
    [0016] いま、 こ の酸化膜厚を部分的に変化させる こ とができ れば、 自然光の下では、 干渉縞が生 じて美 しい外観を呈 する と予測さ れ るが、 製造工程が複雑にな り 、 実用的で はない。
    [0017] 本発明の装飾品は、 酸化膜厚に意図的に差を設けてい るわけではないが、 外形が曲面であ る ため、 均一な膜厚 であ っ て も、 見る方向に対 しての実効膜厚が異な り 、 光 の干渉が起こ っ た り 、 背景の反射に よ り 、 装飾性の高い 美麗な色合いを呈する よ う にな る も の と思われる。 こ の 様子を、 第 1 図に示す。
    [0018] 第 1 図は、 酸化膜付 した球状シ リ コ ン 5 であ る。 第 1 図（a)において、 符号 1 は、 酸化膜であ る。 垂直入 射光 2 は、 その ま ま 全反射する が、 それ以外の入射光は、 ス ネ ル （S n e l Πの法則に よ り 屈折する。
    [0019] 第 1 図（b)に示 した よ う に、 直径 1 0 mmの球形の と き、 背 部 （下地 3 ) の水平方向 70 mraま でが、 球面周縁部に反射 し、 第 1 図（c)の よ う に中央部の輝き 4 及び、 リ ン グ状光 沢 6 を呈す る 。 リ ン グ状光沢 6 は、 球面の 周縁部 に約 1 · 5 mmの幅で発生する。
    [0020] 第 2 図は、 本発明の シ リ コ ン装飾品の一加工例を示 し た も のであ る。 第 2 図（a)は、 球状の も のであ る。 第 2 図 (b)は、 球状の一面をカ ツ 卜 した も ので、 カ ツ ト面に接着 剤等に よ り 、 他の装飾物を取付ける こ とができ る。 第 2 図（c)は、 第 2 図（b)のカ ツ ト面に適当な深 さ の穴を設けた も ので、 台座な どに ビ ス止めが可能 と な る。 第 2 図（d)乃 至第 2 図（ に示 した ものは、 通 し穴を有してお り、 た と えば、 多数個を連ね る こ と に よ り 、 ネ ッ ク レ スや、 ま た、' ブロ ー チ等に も応用でき る。
    [0021] [実施例 1 ]
    [0022] 半導体製造に用 い られた シ リ コ ン単結晶イ ン ゴ ッ ト カ、 ら の残材部分か ら、 ま ず、 さ い こ ろ状素材 60ケ を切 り 出 し、 こ れを直径 1 0 mmの球に加工 した。
    [0023] 次に、 こ れ らの シ リ コ ン球を、 石英ボー ト に乗せ、 石 英チ ュ ー ブ内に入れ、 表面に、 以下の条件で酸化膜付け を行ない、 下記の定めた時間 ご と に 1 0ケ ずつ抜取 り なが ら、 サ ン プルを作 っ た。 酸化温度 ： 1085°C
    [0024] 酸奉流景 · 50 cc/分 (wet )
    [0025] 置換用 ガス - N 2 20 ji Ζ分
    [0026] 酸化時間 ： Να 1 ··■ 8 分 30秒
    [0027] Να 2 9 分
    [0028] Να 3 9 分 30秒
    [0029] Να 4 ·· 16分 15秒
    [0030] Να 5 - 24分
    [0031] Να 6 '· 35分
    [0032] 膜厚は、 最低の も ので 0.2// ( Να 1 ) 、 最高の も ので .47 ( Να 6 ) であ る。
    [0033] 各サ ン プルの色合いは、 第 1 の表の よ う であ る。
    [0034] 第 1 表
    [0035]
    [0036] [実施例 2 ]
    [0037] 次に、 本発明の異な る実施例につき説明する。
    [0038] 本実施例において、 前記本発明の実施例 1 と主に異な る点は、 酸化膜付を行な う 前の シ リ コ ン球の表面を鏡面 仕上げ している こ とであ る。 他は、 前記実施例 1 と同一 の条件で、 サ ン プル Na 7 〜 12を作製 した。
    [0039] 各サ ン プルの色合いは、 第 2 表の よ う であ る
    [0040] 第 2 表
    [0041]
    [0042] [実施例 3 ]
    [0043] 本発明の、 さ ら に異な る実施例を説明する。
    [0044] 本実施例において、 前記本発明の実施例 1 , 2 と主に 異な る 点は、 素材 とな る シ リ コ ン に、 多結晶を用 いてい る こ とであ る。 他は、 全て実施例 1 と同一条件で、 サ ン プル Να 13〜 Να 18を作製 した。
    [0045] 各サ ン プルの色合いは、 第 3 表の よ う であ る。
    [0046] 第 3 表
    [0047] サ ン プル Να 色 外 観
    [0048] Να 13 金
    [0049] Να 14 金 黒 真 珠 状
    [0050] Not 15 赤金 つ や 消 し
    [0051] Να 16 青金 モザィ ク 模様
    [0052] Να 17 黄綠
    [0053] Να 18 青紫 [実施例 4 ]
    [0054] 本発明の、 さ ら に異な る実施例を説明する。
    [0055] 本実施例において、 前記本発明の実施例 1 , 2 と主に 異な る 点は、 素材 と な る シ リ コ ン に、 多結晶を用 いてい る こ とであ る。 他は、 全て実施例 2 と 同一条件で、 サ ン プル No. 1 9 Not 24を作製 した。
    [0056] 各サ ンプルの色合いは、 第 4 表の よ う であ る。
    [0057] 第 4 表
    [0058]
    [0059] 前記各実施例に よ る シ リ コ ン球は、 酸化膜厚は、 均一 であ るが、 球面であ る ため見かけの膜厚に差が生 じ、 光 の干渉や、 背後反射に よ り 、 美 しい色合いを呈する こ と にな る。 こ のほ力、に、 た とえば、 シ リ コ ン球を部分的に エ ッ チ ン グ した り 、 操作は、 複雑にな るが、 レ ジス ト塗 布を して、 酸化膜を部分的に H F で処理すれば、 膜厚自 身が変化す る ので、 なおい っ そ う の新たな趣向を も っ た 装飾品を得る こ とができ る。
    [0060] なお、 酸化膜付けは、 8 00 1 3 0 0での温度範囲が実用 的であ る。 本発明の シ リ コ ン装飾品は、 そ の表面の薄い酸化膜の ため、 極めて美麗な外観を呈 し、 特に、 表面が鏡面処理 さ れた球状 も の は、 南洋にわずかに天然に採れ る 、 黒真 珠の色彩、 色の深み、 耐久性、 輝き と 同一の外観を も つ 力、 ら、 イ ミ テー シ ョ ン と しての価値のみな らず、 以上の も の と してそれ 自身が装飾品 と しての価値を発揮す る貴 石であ る。
    [0061] 従来、 欲 し く と も、 高価すぎて入手でき なか っ た黒真 珠 と 同様 も し く はそれ以上の も のが、 安価で提供さ れれ ば、 世の女性の美への願望 も、 ま た叶え られ る こ と にな な
    [0062] 酸化膜厚は、 そ の酸化条件を適宜選べばき 由 に制御で き る ため、 所望の輝き を もつ シ リ コ ン装飾品を再現性よ く 製造で き る。 た と え ば球状の も のを作る場合、 加工精 度は、 天然に産す る も の よ り は る かに、 真球に近い も の を実現で き る ほ どであ る 力、 ら、 得 られ る も の は装飾品 と して充分価値あ る も の と な る。 さ ら に、 シ リ コ ンの酸化 膜は、 いわゆ る石英 と 同一の も のであ る か ら、 硬度が高 く 、 耐薬品性、 耐熱性等 も優れてお り 、 天然の真珠や、 その他 どの よ う な イ ミ テー シ ョ ン よ り 耐久性があ る。 長 期間に及ぶ使用では、 真珠は汗を吸 っ て変質劣化する 力 、 本発明に よ る シ リ コ ン装飾品は安定であ る。 ま た、 比重 をみ る と、 真珠の場合、 約 2. 9、 シ リ コ ン は約 2. 3であ る 力、 ら、 身に着けて も重 く 感 じ る こ と はな い。
    [0063] さ ら に、 シ リ コ ン表面は、 常態で も 薄い不活性の酸化 膜に覆われてい る ため、 最近頓に問題にな っ て きている 金属ア レ ルギーの よ う な、 人体への悪影響も全 く ない。
    [0064] ま た、 本発明は シ リ コ ン の酸化膜に よ る光の干渉作用 を利用 してい る も のであ るが、 窒化膜に よ っ て も 同等の 作用効果を期待でき る。 窒化膜は酸化膜よ り さ ら に硬度 が高 く 安定であ る ので、 特に保護膜をかねての利用が可 能であ る。
    [0065] 産業上の利用可能性
    [0066] 結晶 シ リ コ ン製装飾品の表面を酸化又は窒化処理する こ と に よ っ て新 しい貴石 と して色彩、 色の深み、 耐久性 輝き等の優れた装飾品を提供する も のであ る。
    权利要求:
    Claims

    請 求 の 範 囲
    . 球状ま たは曲面を有す る シ リ コ ン の表面に酸化膜 も し く は窒化膜を形成さ せて成る シ リ コ ン装飾品。
    . 球状 ま たは曲面を有す る シ リ コ ンの表面が鏡面であ る こ と を特徴 とする請求項 1 の シ リ コ ン装飾品。
    . 酸化膜 も し く は窒化膜を部分的にエ ッ チ ン グ し た こ と を特徴 とする請求項 1 ま たは 2 記載の シ リ コ ン装飾 cm
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JPH04122203A|1992-04-22|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
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    法律状态:
    1992-04-02| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): CA KR US |
    1992-04-02| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): BE CH DE FR GB IT LU NL |
    1994-05-13| NENP| Non-entry into the national phase in:|Ref country code: CA |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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