Colored hard coatings with AlN–TiN multilayer structures

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作者
Jong Hong Lu,Bo-Ying Chen
出处
期刊:Journal of vacuum science & technology [American Institute of Physics]
卷期号:32 (2) 被引量:8
标识
DOI:10.1116/1.4838895
摘要

AlN–TiN multilayer structures can be used to extend the color gamut of hard coatings while maintaining good hardness and corrosion resistance. This study used reactive magnetron sputtering on a glass substrate to produce coatings with a microhardness of 19 GPa as well as optical reflectance exceeding 80% and controllable saturation (chroma) for various hues of red, yellow, green, blue, and purple. The authors characterized the complex index of refraction of the TiN films using ellipsometry; the real refractive indices of the AlN films were derived from the reflectance values obtained using photometry. Finally, the colors of the samples were quantified using CIE-1931 chromaticity coordinates in the L*a*b* color space, and the microhardness of the films was measured using a nanoindenter. Simulation results using a multiple-beam-interference recursive method presented good consistency with experimental measurements with regard to the optical reflective spectra of AlN–TiN multilayer thin film samples.
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