JP2000211948A - 反射防止コ―ティングを備える透明基板 - Google Patents
反射防止コ―ティングを備える透明基板Info
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Abstract
を提供し、特にこのようなコーティングを備えるガラス
を自動車フロントガラスとして利用できるようにする。 【解決手段】 本発明はその面の少なくとも1つに反射
防止コーティングAを備える特にガラスからなる透明基
板に関する。本発明によると、反射防止コーティングは
屈折率の異なる少なくとも2種の材料から構成され且つ
その厚みeにおいて連続的に変化する組成をもつ単一薄
層から構成される。
Description
も1つに反射防止コーティングを備え、板ガラスに組み
込むように構成した特にガラスからなる透明基板に関す
る。
高い誘電材料をベースとする層と屈折率の低い誘電材料
をベースとする層を交互に配置した干渉薄層のスタック
から一般に構成される。このようなコーティングは透明
基板に堆積すると、その光反射率を低下させ、従って、
光透過率を増加する機能をもつ。従って、こうしてコー
ティングした基板はその透過光/反射光比が増加するの
で、その奥に置いた物体がよく見えるようになる。従っ
て、最大反射防止効果を達成しようとする場合には、こ
の種のコーティングを基板の両面に備えることが好まし
い。
の用途では、反射防止効果をもつガラスを例えば商店の
ショーウインドーとして使用すると、屋内照明が屋外照
明より弱い構造でもショーウインドーの奥にあるものが
よく見えるようになる。カウンターのガラスとしても使
用できる。
じて別の用途も考えられている。それはフロントガラス
に反射防止効果を与え、一般に75%を上回る高レベル
の光透過率と非常に低い(透過光の1%未満)残留曇り
率を必要とする現行基準を満たすことである。必要な反
射防止効果は、例えば光透過率TLを増加し、ドライバ
ーと同乗者の視野を改善することができる。また、ドラ
イバーを煩わせる寄生反射、特に自動車の車内機器の反
射を弱める効果もある。
することが困難であるため、今日までこの用途はあまり
進展していない。
1即ち車内から外部を向いたフロントガラスの面に反射
防止コーティングが配置されている。
えば、走行状態のワイパーの往復は相当の摩耗を生じ、
埃や小砂利がぶつかってコーティングのあちこちを機械
的及び化学的(腐食)に傷付ける。
して使用できるように十分な機械的及び化学的耐久性を
もつ反射防止コーティングを備えるガラスを開発するた
めに、本願出願人はWO97/43224により、屈折
率の高い材料と低い材料の層を交互に堆積した反射防止
スタックを構成する層の少なくとも一部を熱分解層にす
ることを既に提案している。
えない。実際に、多数の界面が残るので、スタックの脆
性の危険は避けられない。
は機械的性能を改善した反射防止コーティングを提供
し、特にこのようなコーティングを備えるガラスを自動
車フロントガラスとして利用できるようにすることであ
る。
の面の少なくとも1つに反射防止コーティングAを備え
る特にガラスからなる透明基板に関し、前記コーティン
グが屈折率の異なる少なくとも2種の材料から構成され
且つその厚みにおいて連続的に変化する組成をもつ単一
薄層から構成されることを特徴とする。薄層は100〜
400nmの幾何学的厚みをもつことが好ましい。
る少なくとも1個の第1のゾーン(基板に最も近接する
ゾーン)と、屈折率が減少する少なくとも1個の第2の
ゾーン(特に、大気に最も近接するゾーン)をもつと有
利である。更にこれらの2つのゾーンの間に屈折率が比
較的一定した中間ゾーンを設けてもよい。例えば、屈折
率が約1.45〜1.65のI(0)値から少なくとも
2、特に2.1〜2.4のI(1)値まで変化する第1
のゾーンと、第1のゾーンよりも極めて薄い任意ゾーン
として、屈折率がほぼI(2)値に維持される第2のゾ
ーンと、屈折率がI(1)に近似するか又はそれよりも
僅かに小さいI(3)値に向かって減少する最終ゾーン
を配置することができる。この層の特徴は、単層と全く
同様に屈折率が徐々に変化する点にある。屈折率をもっ
と複雑に変化させることも可能である(屈折率の増加す
るゾーンと屈折率の減少するゾーンを交互に3個以上配
置する)。
ィングは自動車フロントガラスとしての利用にガラスを
完全に適合できる。
り、何の問題もなしに型押し工程が可能である。
に400〜500ナノメートルの波長範囲で非常に有効
な紫外線濾過効果がある。この効果は合わせガラスの中
間層として使用するPVB等の熱可塑性材料の効果と相
俟って有利に作用する。
や塗料の劣化の危険が有効に避けられる。
成すると有利である。
y(式中、xとyはその厚みにおいて夫々0〜2及び0
〜1.33で連続的に変化する)をベースとすることが
好ましい。
体との界面に近接して配置された層のゾーンにおいてx
が厳密に0〜2で増加方向に変化し、yが厳密に1.3
3〜0で減少方向に変化することが好ましい。
Ti1−zO2(式中、zはその厚みにおいて厳密に0
〜1で連続的に変化する)をベースとする。
のゾーンにおいてzは厳密に0〜1で減少方向に変化す
ることが好ましい。
適にするためには、空気等の周囲媒体との界面から0〜
10ナノメートルの距離に配置されたゾーンにおいて薄
層の屈折率を好ましくは1.35〜1.75、有利には
1.38〜1.70とする。
ラスはフロントガラスに利用するのに必要な要件即ち直
角入射で7%未満、更には6%未満、60°の入射角で
10%未満のRL値と直角入射で少なくとも75%のT
L値を完全に満足することができる。
もつように傾斜「単層」の構造に含まれる材料の1種を
選択することもできる。
い面に例えば銀型の少なくとも1個の金属機能層を含む
薄層のスタックを備えると有利である。
体又は誘電体/銀/誘電体/銀/誘電体の配置をもつス
タックが考えられる。
ては、ヨーロッパ特許出願EP−A−0678484、
EP−A−0645352及びEP−A−063552
8を参照されたい。
27及びEP−A−0650938に記載されているよ
うに窒化物(例えば窒化チタン)層等の反射及び/又は
濾過層を含むスタックを使用することもできる。
うに20〜25ナノメートルとすることができる。
3N4/ZnO/Ag/Ti/ZnO/Si3N4/Z
nO/Ag/Ti/ZnO/Si3N4である。
ート(PET)等の軟質透明基板にこの種のスタックを
直接堆積することができる。このような材料としては、
SOUTHWALL社から市販されている製品XiR
70(登録商標)が挙げられる。
186に記載されているように、本発明の層をもたない
ガラスの面にTiO2をベースとする光触媒汚れ防止層
を堆積することもできる。
を含む合わせガラスにも関する。
リビニルブチラール(PVB)シートを含む熱可塑性中
間層を介して結合された特にガラスからなる2枚の透明
基板を含んでもよく、反射防止コーティングAをもたな
い透明基板も好ましくはマグネトロンスパッタリング技
術により堆積された反射防止コーティングA’を同様に
その面の少なくとも1つに含む。
/SiO2:Al/Nb2O5/SiO2:Alの配置
をもつことが好ましい。
で、誘電層Nb2O5の一部又は全体を同様の光学的性
質をもつ材料(例えばTiO2)で置換すると有利であ
る。
反射防止コーティングA’を面4に配置すると有利であ
る。
ガラスとして利用するのに完全に適している。写真や絵
画の保護用ガラスとして利用するのにも適している。
少なくとも1枚のガラス基板と、少なくとも1枚のエネ
ルギー吸収性ポリマー(例えばポリウレタン)シートを
含む所謂非対称合わせガラスにも利用することができ
る。
の選択も重要であると思われ、全体として所望性能をも
つガラスが得られるように、ガラス基板に固有の光学的
及び/又は熱的性質を反射防止コーティングの光学的性
質と組み合わせることができる。
ASS社から商品名“Planilux”として市販さ
れているもののような透明ガラスの基板を選択すること
ができる。こうして反射防止コーティングによる光透過
性を更に増すことができるので、非常に透明なガラスが
得られる。
ネルギー透過性の低いガラス、特に内部着色ガラスの基
板を選択してもよい。光透過性は多少低いが、有利な日
射保護ガラスが得られ、反射防止コーティングにより得
られる光透過性の増加効果により、この低い透明レベル
を是正できるという利点がある。特にフロントガラスに
適した内部着色ガラスは例えばSEKURIT SAI
NT−GOBAIN社から商品名“Sekuriso
l”又は“Thermocontrol”として市販さ
れている。本発明の範囲ではエネルギー透過率の低い他
の種のガラスも有利である。
101705号に記載されているようなブロンズ色ガラ
スや、自動車ガラス用に組成を調整したガラスを利用す
ることができる。例えば、比TL/TEにより定義され
る選択性が少なくとも1.30又は1.40〜1.50
となり、緑色がかった色調をもつように、Fe2O3、
FeO及びCoO型の着色酸化物の割合を調整したTS
A+又はTSA++と呼ばれるガラスが挙げられる。更
に詳細についてはヨーロッパ特許出願EP−A−061
6883を参照すると有利である。この特許の教示によ
るガラス組成に記載された着色酸化物の割合(重量百分
率)を以下に要約する。
り、特にFe2+/Fe比は約0.19〜0.25であ
る。
り、特にFe2+/Fe比は約0.20である。
0644164、WO95/00828又はWO96/
00394に記載されているもののような緑青に着色し
たガラスでもよい。
は、ガラスのエネルギー透過率値が30〜70%、特に
35〜60%となり、光透過率値が50〜85%となる
ように選択すると有利である。
2種の前駆物質から高周波又はマイクロ波プラズマCV
D技術により堆積される厚みeの少なくとも1個の薄層
を含む反射防止コーティングAをその面の少なくとも1
つに備える特にガラスからなる透明基板の製造方法に関
する。本発明によると、時間tの間に少なくとも1個の
堆積パラメーターを連続的に変化させる。
ではプラズマCVD技術により使用される堆積圧、照射
電力、前駆物質流速、基板温度、基板にかかる電圧等の
条件の1つを意味する。
変化させる堆積パラメーターは2種の前駆物質の少なく
とも一方の流速である。
で本発明の反射防止コーティングAを堆積することもで
きる。特に磁場を利用するカソードスパッタリングが好
ましい。酸化物と同様に、堆積雰囲気で酸化剤と共に反
応性のスパッタリングを選択することができる。例えば
1995年7月12日付け仏国特許FR95/0842
1に記載されているように、プラズマを用いないCVD
によりコーティングを堆積することもできる。
を詳細に説明することにより、他の詳細及び有利な特徴
を説明する。
的に変化する)をベースとする厚み約250nmの層1
0をその面の1つに備える“Planilux”型ガラ
ス基板を示す。このxとyの変化は図2の破線の曲線に
より示すプロフィルを与える。
3.56MHzの高周波プラズマCVD技術を使用し
た。
Paに維持しながらアルゴンを導入した。照射電力は1
00ワットである。
管に連結した4個のオリフィスを含む。これらの導管の
各々によりプラズマ生成ガス又は有機ケイ素ガスを導入
することができる。
に記載するようなプラズマ生成ガスの成分の流速を連続
的に経時変化させた。
m3/分、一酸化二窒素N2O流速100cm3/分及
びアルゴン流速50cm3/分で導入した。
時間の間に、シランとアルゴンの流速は初期流速から変
えずに、一酸化二窒素N2O流速を100cm3/分か
ら0cm3/分、アンモニアNH3流速を0cm3/分
から90cm3/分に連続的に変化させた。
時間の間に、シランとアルゴンの流速は変えずに、逆に
一酸化二窒素N2O流速を0cm3/分から100cm
3/分、アンモニアNH3流速を90cm3/分から0
cm3/分に連続的に変化させた。
る屈折率の変化を示し、変化は入射角0°の最小光反射
により最適化した。
相当し、一点鎖線の曲線は第2の別の混合物から同様に
して得られた層に相当する。この第2の混合物はチタン
の有機金属前駆物質としてのTi(OC3H7)4と酸
素O2とからなる。
ており、脆性の原因である界面がないことを示してい
る。
に、図1のガラス基板に2種の耐摩耗性試験を実施し
た。
り、TABER Instrument Corp.製
機械(モデル174“Standard Abrasi
onTester”)により、研磨粉をエラストマーに
埋封して作製した砥石車を使用して実施した。砥石車は
CS 10F型であり、500gの負荷下に使用し、砥
石車1回転を1サイクルとする。
ことにより実施する。ワイパーブレードが基板に加える
力は約45Nであり、ブレードの速度は111サイクル
/分とし、ブレードの1往復運動を1サイクルとする。
ブレードの硬度は約70ショアAとする。実施例2(比較) 比較例として、本発明のガラス基板により得られる値即
ち特に5%未満の光反射率値RLで得られる値に非常に
近い分光光度値が得られるように層の厚みを調整し、ス
パッタリング堆積技術によりガラス/SiON/Si3
N4/SiO2型スタックを作製した。
試験を実施した。
を実施した基板で所定数のサイクル後に実施した目視の
結果を示す。
製したスタックよりも著しく優れた機械的耐久性を示
す。
Bシート11により結合した夫々厚み2.6mm及び
2.1mmの2枚のPlanilux型透明ガラス基板
1、2を使用する。これらの実施例は特に自動車用フロ
ントガラスの適用を目的とする。この適用では、まず2
枚の基板1、2にスタックを付けた後、図3に示すよう
に基板1の外面1が凸面となり、基板2の外面4が凹面
となるように型押しする。実施例3(本発明) 基板1の外面1を本発明の層10で被覆する。
50の記載によるガラス/Si3N 4/ZnO/Ag/
Ti/ZnO/Si3N4/ZnO/Ag/Ti/Zn
O/Si3N4の配置をもつ日射防止スタックで基板1
の内面2を被覆する。
2に示す。
記載されているようにマグネトロンスパッタリング技術
により堆積したガラス/SnO2/SiO2:Al/N
b2O5/SiO2:Alの配置の反射防止スタックで
基板2の外面4を被覆する。
3に示す。
の日射防止スタックで被覆する。
ロで測定した分光光度値(百分率)をまとめたものであ
り、a*及びb*値は面1の反射率を測定した。
の層により著しく改善される。従って、所与光透過率値
で銀層の厚みを増すことができ、従って、この種の合わ
せガラスの日射防止性能を改善することができる。実施例5(本発明) 基板1及び2はヨーロッパ特許EP−A−064416
4の教示による組成をもち、より詳細には下記酸化物を
下記重量割合で含有する。
一の反射防止スタックで被覆する。実施例6(比較) 本実施例ではコーティングをもたない以外は実施例5で
使用したと同一の基板を使用する。
ロで測定した分光光度値をまとめたものであり、a*及
びb*値は面1の反射率を測定した。
り、光透過率TLの著しい改善が認められる。従って、
この場合も所与TLで2枚の基板の一方を更に着色し、
選択性を改善することが予想できる。
に備えるガラス基板を示す。
示す。
スタックを含む合わせガラスを示す。
Claims (19)
- 【請求項1】 その面の少なくとも1つに反射防止コー
ティングAを備える特にガラスからなる透明基板であっ
て、反射防止コーティングが屈折率の異なる少なくとも
2種の材料から形成されており且つその厚みeにおいて
連続的に変化する組成をもつ単一薄層から構成されるこ
とを特徴とする前記透明基板。 - 【請求項2】 薄層が100〜400nmの厚みをもつ
ことを特徴とする請求項1に記載の基板。 - 【請求項3】 薄層が屈折率の異なる2種の材料のみか
ら形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記
載の基板。 - 【請求項4】 薄層がSiOxNy(式中、xとyはそ
の厚みにおいて夫々0〜2及び0〜1.33で連続的に
変化する)をベースとすることを特徴とする請求項3に
記載の基板。 - 【請求項5】 空気等の周囲媒体との界面に近接して配
置された層のゾーンにおいてxが厳密に0〜2で増加方
向に変化し、yが厳密に1.33〜0で減少方向に変化
することを特徴とする請求項4に記載の基板。 - 【請求項6】 薄層がSizTi1−zO2(式中、z
はその厚みにおいて厳密に0〜1で連続的に変化する)
をベースとすることを特徴とする請求項3に記載の基
板。 - 【請求項7】 空気等の周囲媒体との界面に近接して配
置された層のゾーンにおいてzが厳密に0〜1で減少方
向に変化することを特徴とする請求項6に記載の基板。 - 【請求項8】 空気等の周囲媒体との界面から0〜10
ナノメートルの距離に配置されたゾーンにおいて薄層の
屈折率が1.35〜1.75、有利には1.38〜1.
70であることを特徴とする請求項1から7のいずれか
一項に記載の基板。 - 【請求項9】 反射防止コーティングのない面に銀型の
少なくとも1個の金属機能層を含む薄層のスタックを備
えることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に
記載の基板。 - 【請求項10】 日射防止性を与えるように金属機能層
の厚みが20〜25ナノメートルであることを特徴とす
る請求項9に記載の基板。 - 【請求項11】 薄層のスタックが、ガラス/Si3N
4/ZnO/Ag/Ti/ZnO/Si3N4/ZnO
/Ag/Ti/ZnO/Si3N4の配置をもつことを
特徴とする請求項9又は10に記載の基板。 - 【請求項12】 請求項1から11のいずれか一項に記
載の基板を少なくとも1つ含む合わせガラス。 - 【請求項13】 少なくとも1枚のポリビニルブチラー
ル(PVB)シートを含む熱可塑性中間層を介して結合
された特にガラスからなる2枚の透明基板を含み、反射
防止コーティングAをもたない透明基板が好ましくはマ
グネトロンスパッタリング技術により堆積された反射防
止コーティングA’を同様にその面の少なくとも1つに
含むことを特徴とする請求項12に記載の合わせガラ
ス。 - 【請求項14】 反射防止コーティングA’がガラス/
SnO2/SiO2:Al/Nb2O5又はTiO2/
SiO2:Alの配置をもつことを特徴とする請求項1
3に記載の合わせガラス。 - 【請求項15】 反射防止コーティングAが面1に配置
されており、反射防止コーティングA’が面4に配置さ
れていることを特徴とする請求項13又は14に記載の
合わせガラス。 - 【請求項16】 自動車フロントガラス又は写真もしく
は絵画の保護用ガラスとしての請求項12から15のい
ずれか一項に記載の合わせガラスの使用。 - 【請求項17】 時間tの間に少なくとも2種の前駆物
質から高周波又はマイクロ波プラズマCVD技術により
堆積される厚みeの少なくとも1個の薄層を含む反射防
止コーティングAをその面の少なくとも1つに備える特
にガラスからなる透明基板の製造方法であって、時間t
の間に少なくとも1個の堆積パラメーターを連続的に変
化させることを特徴とする前記方法。 - 【請求項18】 時間tの間に変化させる堆積パラメー
ターが2種の前駆物質の少なくとも一方の流速であるこ
とを特徴とする請求項17に記載の方法。 - 【請求項19】 特に磁場を利用し、好ましくは反応性
のカソードスパッタリング技術により反射防止コーティ
ングAを堆積することを特徴とする請求項1から11の
いずれか一項に記載の基板の製造方法。
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