JP2002020142A - 車両用窓ガラスおよびその製造方法 - Google Patents

車両用窓ガラスおよびその製造方法

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window glass
film
transparent conductive
glass
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Shinji Kawamoto
眞司 河本
Tatsuya Noguchi
達也 野口
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 通電加熱可能な車両用窓ガラスにおいて、極
端に大きな発熱箇所をなくし、さらには発熱量にむらが
少ない電気加熱可能な車両用窓ガラスの提供を目的とす
る。 【解決手段】 ガラス板に、透明導電膜と、対をなす給
電用バスバーが形成された車両用窓ガラスにおいて、前
記導電膜は、前記バスバーのうち、長さの長い方のバス
バー側から短い方のバスバー側に向かって、表面抵抗が
小さくなるように形成されていることを特徴とする車両
用窓ガラスである。また前記導電膜は、前記バスバーの
間隔が狭くなっている部分の表面抵抗が大きくなるよう
に形成されていることを特徴とする車両用窓ガラスであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、透明導電膜を利用
した電気加熱可能な車両用窓ガラス、およびその製造方
法に関する。特に、発熱むらの少ない電気加熱可能な車
両用窓ガラス、およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、特開平７−３０９２１０号に
は、電気自動車のウインドシールドガラスにおいて、透
明導電膜を設け、さらに前記ガラスの上辺および下辺に
バスバーを設けて、前記ガラスを通電加熱する加熱装置
が開示されている。この加熱装置は、ウインドシールド
ガラスの曇り除去のために設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述したウインドシー
ルドガラスを適用した際に、以下のような不具合が発生
することが、本発明者によって明らかとなった。例えば
図１に示したように、ウインドシールドガラスに透明導
電膜を形成し、対をなす給電用バスバーを上下の辺にそ
れぞれ設けた場合を考える。
【０００４】まず第１の不具合点として、ウインドシー
ルドガラスの上部と下部において、その発熱量が異なる
ことである。図３４は、ウインドシールドガラスにおけ
る等発熱線を表している。一般に、ウインドシールドガ
ラスの上辺と下辺では、デザイン上の要請から、上辺の
方が短い場合が多いため、前記ガラス上部において電流
が集中しやすくなる。このため、前記ガラス上部の発熱
量が、下部に比べて大きくなってしまう。
【０００５】第２の不具合点として、特にウインドシー
ルドガラスのコーナー部分において、その発熱量が大き
くなることである（図３４参照）。一般に、ウインドシ
ールドガラスでは、中央部分よりも両サイド部の方が、
上下のバスバーの間隔が短いため、両サイド部において
電流が集中しやすくなる。特に下辺側バスバーの両端部
において、この傾向は顕著である。このため、この部分
の発熱量が、ほかの部分に比べて大きくなってしまう。
なお上述の間隔が短くなる理由は、ウインドシールドガ
ラスの形状による。
【０００６】さらに、ウインドシールドガラスの上辺側
では、両コーナー部の角度は直角より大きい。一般に、
電流はバスバーに対して直角に流れようとするが、前記
コーナー部は直角より大きいので、広い範囲からの電流
が集中することになる。このためにも、この部分の発熱
量が、ほかの部分に比べて大きくなってしまう。
【０００７】第３の不具合点は、透明導電膜付きウイン
ドシールドガラスを、ＶＩＣＳ(Vehicle Infomation an
d Communication System)やＥＴＣ(Electronic Toll Co
llections)に対応させた場合に発生する。すなわち、ウ
インドシールドガラスを通電加熱する際に用いられる透
明導電膜は、ＩＴＯ膜あるいはＺｎＯ膜と、Ａｇ薄膜を
交互に積層したものが多く用いられる。この場合、金属
膜であるＡｇ薄膜を用いているので、そのシールド効果
により電波を透過しないことになる。
【０００８】そこで、ＶＩＣＳやＥＴＣに対応するため
には、電波を透過させる必要があるので、部分的に透明
導電膜を切り欠く必要がある。なお透明導電膜を切り欠
く部分は、運転者の視界確保のためにウインドシールド
ガラスの中央部を避け、周辺部となり、バスバーに接し
て設けられることが多い。
【０００９】透明導電膜を切り欠いた場合、やはり切り
欠き部分（特にコーナー）で電流の集中が起こり、この
部分の発熱量が、ほかの部分に比べて極端に大きくなっ
てしまう（図３５参照）。
【００１０】さらに第４の不具合点は、上述の透明導電
膜を切り欠いた場合、その切り欠き部位が上辺または下
辺のコーナー部であるときに発生する。すなわち、その
切り欠き部分にはバスバーを形成することができないの
で、そのバスバー部分が対応していた透明導電膜には、
電流が供給されにくくなる。このため、この部分の発熱
量が、ほかの部分に比べて極端に小さくなってしまう
（図３５参照）。
【００１１】以上挙げたように、透明導電膜を用いた電
熱ガラスにおいて、極端に発熱量が大きいと、電熱ガラ
スが高温になり過ぎたり、合わせガラスの場合、樹脂膜
である中間膜の劣化を招く畏れがある。
【００１２】さらに、ウインドシールドガラスの各部分
において発熱量に差があると、当然のことながら、曇や
霜を除去する効果にむらができることになる。
【００１３】また上述した電気自動車のみならず、内燃
機関を用いた車両においても、バッテリの電圧を通常の
１２Ｖや２４Ｖから、例えば４２Ｖに高めた車両が開発
されている。このような高電圧の電源を有する車両にお
いても、ウインドシールドの曇や霜を除去するために、
透明導電膜を利用する試みがなされている。これは、電
源電圧が高い方が、発熱効率の点で有利になるからであ
る。
【００１４】そこで本発明は、通電加熱可能な車両用窓
ガラスにおいて、極端に発熱の大きな箇所をなくし、さ
らには発熱量にむらが少ない電気加熱可能な車両用窓ガ
ラスの提供を目的とする。
【００１５】また、通電加熱可能な車両用窓ガラスにお
いて、透明導電膜を切り欠いた場合でも、発熱量の極端
に大きな箇所をなくし、さらにはその発熱にむらの少な
い電気加熱可能な車両用窓ガラスの提供を目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明では、透明導電膜の発熱量に応じて、透
明導電膜の表面抵抗に分布をつけることにより、発熱量
の均一化を図ったものである。
【００１７】透明導電膜における発熱量Ｗは、（数１）
で与えられる。
【数１】Ｗ＝Ｊ2／σ[Ｗ／ｍ2] Ｊ：膜厚を考慮した電流密度（電流密度×膜厚）[Ａ／
ｍ] σ：膜厚を考慮した比電気伝導度（膜の導電率×膜厚）
[Ｓ／ｍ]
【００１８】例えば上述したように、図３４では、ガラ
ス上部での電流密度が高くなる。そこで、透明導電膜の
上方部分の膜厚を考慮した比電気伝導度σを下方部分に
比べて、相対的に大きくすればよい。すなわち、膜厚を
考慮した比電気伝導度の定義（膜の導電率×膜厚）よ
り、導電率を一定とすると、膜厚を厚くすればよいこと
が分かる。
【００１９】この場合は、発熱量の大きな部分の膜厚を
厚くすることによって、発熱量を低下させている。これ
は、透明導電膜の上下方向に、抵抗値の異なる複数の抵
抗が直列に接続させた場合に例えられる。つまりこの場
合、各抵抗に流れる電流は一定なので、各抵抗における
発熱量は、この場合表面抵抗に比例する。したがって、
発熱量を低下させたい部分の導電膜の膜厚を厚くするこ
とによって表面抵抗を下げ、発熱量を低下させているの
である。
【００２０】一方、バスバーの間隔が狭くなっている場
合に発生する、発熱量の大きな領域を平均化するには、
当該領域の膜厚を考慮した比電気伝導度σを、相対的に
小さくするとよい。すなわち、膜厚を考慮した比電気伝
導度の定義（膜の導電率×膜厚）より、導電率を一定と
すると、膜厚を薄くすればよいことが分かる。
【００２１】この場合は、発熱量の大きな部分の膜厚を
薄くすることによって、発熱量を低下させている。これ
は上述した場合と逆である。この場合は、透明導電膜の
横方向に、抵抗値の異なる複数の抵抗が並列に接続され
た場合に例えられる。つまりこの場合、各抵抗にかかる
電圧は一定なので、各抵抗における発熱量は、電流に比
例する。したがって、発熱量を低下させるたい部分の電
流を流れにくくする、つまり表面抵抗を上げるとよい。
表面抵抗を上げるためには、導電膜の膜厚を薄くすると
よい。
【００２２】上述の議論のように、膜厚を考慮した比電
気伝導度は、透明導電膜の表面抵抗に置き換えることが
できる。この表面抵抗は膜厚を変化させることによっ
て、制御可能である。なお表面抵抗は、[Ω／□]を単位
としている。
【００２３】すなわち本発明は、請求項１の発明とし
て、ガラス板に、透明導電膜と、対をなす給電用バスバ
ーが形成された車両用窓ガラスにおいて、前記導電膜の
表面抵抗が、前記バスバーのうち長さの長い方のバスバ
ー側から短い方のバスバー側に向かって、小さくなるよ
うに形成されていることを特徴とする車両用窓ガラスで
ある。
【００２４】請求項２の発明として、ガラス板に、透明
導電膜と、対をなす給電用バスバーが形成された車両用
窓ガラスにおいて、前記導電膜の表面抵抗が、前記バス
バーの間隔が狭くなっている部分で、大きくなるように
形成されていることを特徴とする車両用窓ガラスであ
る。
【００２５】請求項３の発明として、ガラス板に、透明
導電膜と、対をなす給電用バスバーが形成された車両用
窓ガラスにおいて、前記導電膜には前記バスバーに沿っ
て切り欠き部が設けられており、前記導電膜の表面抵抗
が、少なくとも前記切り欠き部から前記バスバーの長さ
方向に沿って、小さくなるように形成されていることを
特徴とする車両用窓ガラスである。
【００２６】請求項４の発明として、請求項１から３の
いずれかに記載の車両用窓ガラスにおいて、前記表面抵
抗の変化は、前記導電膜の膜厚の変化によって形成され
ている車両用窓ガラスである。
【００２７】請求項５の発明として、請求項４に記載の
車両用窓ガラスにおいて、前記膜厚の変化は、連続的に
形成されている車両用窓ガラスである。
【００２８】請求項６の発明として、ガラス板に、透明
導電膜と、対をなす給電用バスバーが形成された車両用
窓ガラスにおいて、前記導電膜のコーナー部に切り欠き
部が設けられており、前記バスバーの一方バスバーが、
前記切り欠き部を取り囲みながら、前記導電膜の隣接す
る辺に延長されており、前記切り欠き部と前記他方のバ
スバーの間で、前記導電膜の他の領域に比べて、表面抵
抗の大きな領域が設けられていることを特徴とする車両
用窓ガラスである。
【００２９】請求項７の発明として、前記表面抵抗の大
きな領域は、前記導電膜の他の領域に比べて、膜厚を薄
くすることによって形成されている請求項６に記載の車
両用窓ガラスである。
【００３０】請求項８の発明として、ガラス板に、透明
導電膜と、対をなす給電用バスバーが形成された車両用
窓ガラスにおいて、前記導電膜には、くし歯状の切り欠
き部が設けられていることを特徴とする車両用窓ガラス
である。
【００３１】請求項９の発明として、前記窓ガラスは、
単一ガラス板の一主面に前記導電膜が形成され、前記単
一ガラス板は熱可塑性樹脂膜を介して他の単一ガラス板
を接着された、少なくとも２枚のガラス板からなる請求
項１〜８のいずれかに記載の車両用窓ガラスである。
【００３２】請求項１０の発明として、前記導電膜は、
第１金属酸化物膜／第１Ａｇ膜／第２金属酸化物膜／第
２Ａｇ膜／第３金属酸化物膜が順次積層されてなる請求
項１〜８のいずれかに記載の車両用窓ガラスである。
【００３３】請求項１１の発明として、前記ガラス板の
前記バスバーに対応する部分に、セラミックプリントが
設けられている請求項１〜８のいずれかに記載の車両用
窓ガラスである。
【００３４】請求項１２の発明として、ガラス板に、透
明導電膜と、対をなす給電用バスバーを形成した車両用
窓ガラスの製造方法において、前記導電膜の成膜方法は
スパッタリング法であり、前記ガラス板とターゲットの
間の所定の部分に、遮蔽板を設けて前記導電膜を成膜し
たことを特徴とする車両用窓ガラスの製造方法である。
【００３５】請求項１３の発明として、前記遮蔽板は、
開口率が連続的または階段状に変化している開口パター
ンを有している車両用窓ガラスの製造方法である。
【００３６】請求項１４の発明として、ガラス板に、透
明導電膜と、対をなす給電用バスバーを形成した車両用
窓ガラスの製造方法において、前記導電膜の成膜方法は
スパッタリング法であり、前記ガラス板とターゲットの
間隔を変化させて、前記導電膜を成膜したことを特徴と
する車両用窓ガラスの製造方法である。
【００３７】
【発明の実施の形態】以下に本発明を図面を参照しなが
ら、詳細に説明する。図１は、本発明による車両用窓ガ
ラスの基本的構成を説明する図である。まず、車両用窓
ガラス１には、透明導電膜３と、ガラス板２の上辺と下
辺にそれぞれ給電用バスバー４１，４２が設けられてい
る。この例では、前記バスバー４１，４２の給電点４１
ａ，４２ａが、一箇所にまとめられているので、給電線
の配線作業が容易である。
【００３８】本発明による車両用窓ガラスは、基本的に
以下のような工程を経て製造されるとよい。 （１）素板から所定形状のガラス板を２枚切り出す。 （２）前記ガラス板の端面を研磨する。 （３）前記ガラス板の１枚にバスバーをプリント印刷す
る。 （４）前記ガラス板を２枚重ねて、自重曲げ加工する。 （５）前記ガラス板の１枚に、スパッタリング法により
透明導電膜を形成する。 （６）前記２枚のガラス板をＰＶＢ膜を介して接着し、
合わせガラスとする。
【００３９】また、前記バスバーに対応する部分に、セ
ラミックプリントが設けられていると、外観特性上好ま
しい（図１参照）。セラミックプリントのパターンは特
に限定はないが、ドットパターンが好ましく用いられ
る。
【００４０】（透明導電膜の製造方法）まず、本発明に
用いることができる透明導電膜としては、周知のものが
採用することができるが、具体的には以下の例を挙げる
ことができる。すなわち、ガラス板上に順に、第１金属
酸化物膜、第１Ａｇ膜、第２金属酸化物膜、第２Ａｇ
膜、第３金属酸化物膜をスパッタリング法により順次に
積層し、成膜してなる透明導電膜である。
【００４１】例えば、前記導電膜の基本的な膜厚の一例
として、それぞれ、 第１金属酸化物膜：２０〜４０ｎｍ、 第１Ａｇ膜：７〜１１ｎｍ、 第２金属酸化物膜：６０〜１００ｎｍ、 第２Ａｇ膜：７〜１１ｎｍ、 第３金属酸化物膜：２０〜４０ｎｍ、 を挙げることができる。
【００４２】フロート法によるガラス板に、インライン
式の直流スパッタリング装置を用いることによって、順
次透明導電膜の各五つの膜を成膜することができる。三
つの基本的な膜構成例について、ＡｒやＯ2の流量、放
電電流、形成すべき設計膜厚を表１に示した。
【００４３】
【表１】 透明導電膜の基本膜構成の成膜条件を示した表 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− サンプル 成膜条件 ＩＴＯ1 Ａｇ1 ＩＴＯ2 Ａｇ2 ＩＴＯ3 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 基本膜 Ａｒ流量(SCCM) ９８ ９８ ９８ ９８ ９８ 構成１ Ｏ2流量 (SCCM) １０ ０ １０ ０ １０ 放電電流（Ａ） ６ 0.９ ６ 0.９ ６ 基本膜厚(ｎｍ) ２８ ８ ７０ １０ ２８ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 基本膜 Ａｒ流量(SCCM) １００ １００ １００ １００ １００ 構成２ Ｏ2流量 (SCCM) ３０ ０ ３０ ０ ３０ 放電電流（Ａ） ３０ １５ ３０ １５ ３０ 基本膜厚(ｎｍ) ４０ ７ １００ ９ ４０ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 基本膜 Ａｒ流量(SCCM) １００ １００ １００ １００ １００ 構成３ Ｏ2流量 (SCCM) ３０ ０ ３０ ０ ３０ 放電電流（Ａ） ３０ １５ ３０ １５ ３０ 基本膜厚(ｎｍ) ３６ ８ ９０ １０ ３６ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【００４４】これら基本膜構成で成膜されたガラス板２
１は、熱可塑性樹脂膜であるＰＶＢ中間膜２３（厚さ：
０．７６ｍｍ）を介して別のガラス板２２と貼り合わせ
て、合わせガラスとした。基本膜構成１，２，３がそれ
ぞれ基本例１，２，３に対応する。なお、基本例１，
２，３において、ガラス板は、クリアガラス（２ｍｍ）
とグリーンガラス（２ｍｍ）を用いた。
【００４５】さらに基本膜構成１を用い、クリアガラス
（２ｍｍ）とクリアガラス（２ｍｍ）を用いた例を、基
本例４とした。
【００４６】図２は、本発明による車両用窓ガラスの典
型的な断面構造を、模式的に表した図である。これら、
三つの基本的な膜構成例を用いた合わせガラスについ
て、分光光度計にて光学特性を測定した。
【００４７】これらの基本例における、光学特性（透過
特性と反射特性）の結果を、表２および表３に示した。
なお、ガラス板そのものや透明導電膜を形成しない合わ
せガラスの光学特性も、合わせて示した。
【００４８】表２よりわかるようにいずれの基本例も、
自動車用ウインドシールドの規格である７０％以上の可
視光透過率を有しながら、優れた日射遮蔽性とニュート
ラルな色調を有する透明導電膜付き窓ガラスが得られ
た。
【００４９】さらにこれら基本例の合わせガラスの両方
の面で、それぞれともに１０％以下の可視光反射率が得
られ、反射色調もニュートラルであった。
【００５０】
【表２】 基本膜構成を用いた合わせガラスの透過特性を示した表 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− サンプル 可視光透過率 日射透過率 色 調 （％） （％） ａ ｂ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 基本例１ ７２．１ ３７．０ −６．４ ５．０ 基本例２ ７２．４ ３７．８ −５．１ ３．７ 基本例３ ７１．７ ３４．４ −６．２ ２．１ 基本例４ ７７．１ ４０．９ −４．１ ２．９ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−ク゛リーンカ゛ラス (2mm) ８５．３ −−− −２．９ ０．４クリアカ゛ラス (2mm) ９０．６ −−− −０．６ ０．１ク゛リーン +PVB+クリア ８３．７ ６２．２ −３．９ １．２クリア +PVB+クリア ８８．８ ７６．７ −１．３ ０．３ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【００５１】以上述べた三つの基本的な膜構成例のう
ち、基本膜構成１を以下の実施例における透明導電膜に
適用した。
【００５２】（実施例１）この実施例１は、車両用窓ガ
ラスの上下方向の発熱量を平均化した例である。そこで
まず、上述した平均化を実現するために必要な透明導電
膜の比電気伝導度の分布を、シミュレーション技術にて
求めてみた。以下の実施例においても、同様の手法で比
電気伝導度の分布を求めた。その結果を図３に示す。な
お、比電気伝導度は表面抵抗の逆数に比例する。シミュ
レーションの都合上、以下の説明は、比電気伝導度で行
うことにする。
【００５３】図３は、実施例１における透明導電膜の比
電気伝導度の分布を説明する図である。図における数字
は比電気伝導度を表しており、単位は[Ｓ／ｍ]であり、
以下の実施例においても同様である。
【００５４】図３には、前記導電膜３において、下辺側
バスバー４２から上辺側バスバー４１に向かって、階段
状に比電気伝導度が大きくなっているとよいことが示さ
れている。これを実現するために、具体的には、下辺側
バスバー４２から上辺側バスバー４１に向かって、膜厚
が厚くなるように形成されているとよい。膜厚の変化
は、階段状でも連続的でも、どちらでもよい。
【００５５】この実施例１では、バスバーの長さの差に
よる発熱量の差を緩和したしたものである。具体的に
は、発熱量の多い領域の比電気伝導度を大きく（膜厚を
厚く）したものである。
【００５６】導電膜の比電気伝導度は、主として比電気
伝導度の大きなＡｇ膜の膜厚に比例する。例えば、０．
２５[S／ｍ]の比電気伝導度を得るためには、Ａｇ膜の
膜厚を約１８ｎｍとすればよい。Ａｇ膜を２層に分けて
設ける場合は、合計の膜厚が約１８ｎｍになるようにす
ればよい。
【００５７】階段状の膜厚変化をつけるには、目的の箇
所でガラス板とターゲットの間に、開口率が階段状に変
化した開口パターン付き遮蔽板６（パンチングメタル）
を設けることによって行うことができる。なお図４では
省略しているが、開口パターン６ａ・・・は、この場合
全面に亘って形成されている。
【００５８】図５は、図３に示した比電気伝導度の分布
を持つ車両用窓ガラスにおける、発熱分布を示した図で
ある。ここで、この実施例１において、バスバー間の印
加した電圧は４２Ｖであった。以下の実施例等において
も同様である。
【００５９】図中の線は、発熱量の等しい箇所をつない
だものであり、以下等発熱線と呼ぶことにする。なお単
位は、[Ｗ／ｍ2]であり、以下の実施例等においても同
様である。
【００６０】図より、実施例１における透明導電膜の発
熱分布が、従来の均一な膜厚を持つ透明導電膜のそれ
（図３４）に比べて、大きく改善されていることが分か
る。発熱量が８００〜１０００[Ｗ／ｍ2]であれば、２
ｍｍと２ｍｍの合わせガラスの場合、約５０〜６０℃ま
で加熱することができる（室温２０℃の場合）。
【００６１】なお、透明導電膜の比電気伝導度の分布
は、階段状のみならず、連続的に変化するようになって
いてもよい。具体的には、連続的に膜厚が変化するよう
に形成されているとよい（図６参照）。
【００６２】ガラス板の全面に亘って連続的な膜厚変化
をつけるには、以下のような方法が挙げられる。すなわ
ち、膜厚を厚くつけたい側のガラス板を、ターゲットに
近づけるようにして配置し、搬送成膜するとよい（図７
参照）。こうすると、スパッタリングされた粒子の付着
効率の差によって、連続的な膜厚変化が形成される。
【００６３】この方法によると、簡単に膜厚変化をつけ
ることができるので、好適である。また、開口率が連続
的に変化した開口パターン付き遮蔽板（パンチングメタ
ル）を用いてもよい。
【００６４】（実施例２）図８は、実施例２における透
明導電膜の比電気伝導度の分布を説明する図である。こ
の実施例２は、上述の実施例１で説明した、車両用窓ガ
ラスの上下方向の発熱量を平均化した例を、部分的に適
用した変形例である。加えて、車両用窓ガラスの上側コ
ーナー部分における、発熱の大きな箇所の平均化も考慮
している。
【００６５】図８において、前記導電膜３は、中央部分
から上辺側バスバー４１に向かって、比電気伝導度が大
きくなるとよいことが示されている。具体的には、中央
部分から上辺側バスバー４１に向かって、膜厚が厚くな
るように形成されているとよい。
【００６６】例えば、部分的に連続的な膜厚変化をつけ
るには、以下のような方法が挙げられる。すなわち、前
記上辺側で、開口率が連続的に変化した開口パターン
（６ａ）付き遮蔽板６１（パンチングメタル）を設ける
ことによって行うことができる（図９参照）。
【００６７】図１０は、図８に示した比電気伝導度の分
布を持つ車両用窓ガラスにおける、発熱分布を示した図
である。図より実施例２において、透明導電膜の上側コ
ーナー部分における発熱分布が、従来の均一な膜厚を持
つ透明導電膜のそれ（図３４）に比べて改善され、発熱
の大きな箇所も減少していることが分かる。
【００６８】また比電気伝導度の分布は、連続的のみな
らず、階段状に変化するようになっていてもよい。具体
的には、階段状に膜厚が変化するように形成されている
とよい。階段状の膜厚変化をつけるには、実施例１で説
明した方法を適用することができる。
【００６９】（実施例３）図１１は、実施例３における
透明導電膜の比電気伝導度の分布を説明する図である。
この実施例３は、車両用窓ガラスの両サイド部におい
て、上下に配設されたバスバーの間隔が短くなったため
に起こる過熱を緩和した例である。
【００７０】一般的なウインドシールドガラスの形状
で、バスバー（４１，４２）を上下に配設した場合、車
両用窓ガラスの両サイド部において、バスバーの間隔が
短くなってしまう。なお、バスバーを上下に配設する
と、バスバーを左右に配設した場合に比べて、バスバー
の間隔の差がにあまりないので、好ましい。
【００７１】この実施例３において、前記導電膜３は、
中央部分から両サイド側に向かって、比電気伝導度が小
さくなるとよいことが示されている。具体的には、中央
部分から両サイド側に向かって、膜厚が薄くなるよう
に、導電膜が形成されているとよい。
【００７２】ガラス板の一部分に、例えば連続的な比電
気伝導度変化、すなわち連続的な膜厚変化をつけるに
は、図１２に示したような遮蔽板（６２ａ，６２ｂ）を
用い、スパッタリング時における斜め入射を利用すると
よい。
【００７３】図１３は、図１１に示した比電気伝導度の
分布を持つ車両用窓ガラスにおける、発熱分布を示した
図である。図より本発明による透明導電膜の発熱分布
が、特に上下コーナー部近傍における発熱分布が、改善
されていることが分かる。
【００７４】（透明導電膜を切り欠いた場合）以下に、
透明導電膜付きウインドシールドガラスを、ＶＩＣＳ(V
ehicle Infomation and Communication System)や、Ｅ
ＴＣ(Electronic Toll Collections)に対応させた場合
について検討する。
【００７５】（実施例４）まず図３５に示したように、
切り欠きを設けた部分の近傍で局所的に、発熱量の大き
い箇所があることがわかる。そこで実施例４は、これら
の発熱量の大きい箇所を緩和した例である。
【００７６】図１４は、この実施例４における透明導電
膜の比電気伝導度の分布を説明する図である。図１４に
おいて、前記導電膜３は、前記切り欠き部（５１，５
２）からそれに接するバスバーの方向に沿って、比電気
伝導度が小さくなるとよいことが示されている。具体的
には、前記切り欠き部からそれに接するバスバーの方向
に沿って、膜厚が厚くなるように形成されているとよ
い。
【００７７】このような膜厚変化をつけるには、所定の
形状を有する遮蔽板を用いて行うことができる。図１４
に示すような比電気伝導度を持つ膜厚分布をつけるに
は、例えば図１５に示したような遮蔽板（６３，６４）
を用いるとよい。この遮蔽板では、折り曲げ線（６ｂ）
で折り曲げられることにより、目的の膜厚分布が得られ
ている。
【００７８】なお、切り欠き部５１は、ＶＩＣＳ用に設
けた切り欠きであり、切り欠き部５２は、ＥＴＣ用に設
けた切り欠きである。
【００７９】図１６は、図１４に示した比電気伝導度の
分布を持つ車両用窓ガラスにおける、発熱量分布を示し
た図である。この結果、発熱量の大きい箇所の面積が、
従来例（図３５）に比べて、減少していることが分かっ
た。特に１５００Ｗ／ｍ2以上の発熱量を示す領域が、
なくなっている。
【００８０】（実施例５）この実施例５は、実施例４の
変形例である。図１７は、この実施例５における透明導
電膜の比電気伝導度の分布を説明する図である。
【００８１】図１７において、前記導電膜３は、前記切
り欠き部（５１，５２）の各辺からほぼ直角方向に、比
電気伝導度が大きくなるとよいことが示されている。具
体的には、前記切り欠き部の各辺からほぼ直角方向に、
膜厚が厚くなるように形成されているとよい。このよう
な膜厚分布をつけるには、図１８に示したような遮蔽板
（６５ａ，６５ｂ，６６ａ，６６ｂ）を用いるとよい。
このうち遮蔽板（６５ａ，６６ａ）は、ガラス板と間隔
を置いて配置されており、遮蔽板（６５ｂ，６６ｂ）は
ガラス板に密着して配置されている。
【００８２】図１９は、図１７に示した比電気伝導度の
分布を持つ車両用窓ガラスにおける、発熱量分布を示し
た図である。この結果、発熱量の大きい箇所の面積が、
従来例（図３５）に比べて、減少していることが分かっ
た。特に１５００Ｗ／ｍ2以上の発熱量を示す領域が、
なくなっている。
【００８３】（予備検討例１）この予備検討例１では、
別の観点から上記の発熱量の大きい箇所をなくすための
検討してみる。
【００８４】ウインドシールドガラスのコーナー部分に
切り欠き５１のある場合において、バスバー４３を隣接
する辺に延長して、前記隣接する辺の導電膜にも給電さ
れるようにしたものである（図２０参照）。なお、導電
膜の比電気伝導度は均一である。
【００８５】この場合の発熱量分布のチャートを、図２
１に示す。コーナーの切り欠き部分では、発熱量の大き
い領域はなくなったが、図中、コーナーの切り欠き部分
の上方において、発熱量の大きな（１５００Ｗ／ｍ2）
領域が発生してしまった。
【００８６】これは、延長した下辺側バスバーと上辺側
バスバーとの間隔が、切り欠き部分の上方において、極
端に短くなったため、発熱量が大きくなったものと考え
られる。
【００８７】例えば、１５００Ｗ／ｍ2以上と発熱量の
大きい領域が、大きな面積である場合に、長時間通電す
ると、窓ガラスは８０℃以上の高温になる畏れがあり、
好ましくない。
【００８８】（実施例６）上述した予備検討例１の結果
を踏まえて、この実施例６では、まずコーナー部分の切
り欠き部分５１では、一方のバスバー４３を隣接する辺
に延長し、さらにコーナー部分の切り欠き部分の上方の
比電気伝導度を小さくしたものである（図２２参照）。
具体的には、この部分の膜厚を薄くすればよい。なお、
このような膜厚分布をつけるには、図２３に示したよう
な遮蔽板６７を用いるとよい。
【００８９】この場合の発熱量分布のチャートを、図２
４に示す。図より、コーナー部分の切り欠き部分の上方
における、１５００Ｗ／ｍ2以上の大きな発熱量を示す
領域は、なくなっていることがわかる。
【００９０】なお、上辺側バスバーの中央部の切り欠き
部において、その両側に１５００Ｗ／ｍ2以上の発熱量
を示す箇所が見受けられる。しかしその面積が小さく、
非発熱領域である切り欠き部に隣接している。このた
め、非発熱領域から十分に放熱されるので、高温になる
ことはない。
【００９１】（実施例７）この実施例７は、実施例６に
加えて、上辺側バスバーの中央部の切り欠き部と、図中
右辺および下辺に比電気伝導度の分布をつけた例であ
る。図２５は、実施例７における透明導電膜の比電気伝
導度の分布を説明する図である。このような比電気伝導
度の分布、すなわち膜厚分布をつけるには、図２６に示
したような各遮蔽板（６８ａ，６８ｂ，６８ｃ）を用い
るとよい。
【００９２】この場合の発熱量分布のチャートを、図２
７に示す。図より、コーナー部分の切り欠き部分の上方
における、１５００Ｗ／ｍ2以上の発熱量を示す大きな
領域はなくなっている。さらに上辺側バスバーの中央部
の切り欠き部の両側でも、１５００Ｗ／ｍ2以上の発熱
量を示す領域は消失していることがわかる。
【００９３】（実施例８）上述した実施例４〜７では、
電波透過が必要な箇所を全面的に切り欠いた例であっ
た。なお電波を透過させるには、必ずしも全面的に切り
欠く必要はない。
【００９４】また、上述した実施例４〜７では、電波透
過が必要な箇所を全面的に切り欠いているので、その部
分における曇や霜を除去する機能が不足する、という問
題を包含している。
【００９５】そこで、例えば電波透過部分を、くし歯状
の切り欠き部とするとよい。このようにすると、電波透
過機能を有しながら、曇や霜を除去する機能もある程度
保つことができる。具体的なくし歯状の切り欠き部のパ
ターンを図２８に示す。ＶＩＣＳに用いられる電波は、
円偏波ではなく、縦波や横波であるで、くし歯状の切り
欠き部であれば、このような電波を透過させることがで
きる。
【００９６】ここで、くし歯状の切り欠き部の通電時の
最高温度が上がりすぎないようにするためには、ストラ
イプ状通電部の幅は２０ｍｍ以下が好ましい。また防曇
性能等を保つために、非成膜部の幅は５０ｍｍ以下が好
ましい。
【００９７】図２９は、実施例８における透明導電膜の
比電気伝導度の分布を説明する図である。このような比
電気伝導度の分布、すなわち膜厚分布をつけるには、図
３０に示したような各遮蔽板（６９ａ，６９ｂ，６９
ｃ，６９ｄ）を用いるとよい。なお、ガラス板と各遮蔽
板、およびターゲットの位置関係は、図３１に示したよ
うになっているとよい。
【００９８】この透明導電膜の発熱分布を図３２に示し
た。図から明らかなように、くし歯状の切り欠き部の内
部とその周囲には、発熱量が１５００Ｗ／ｍ2以上の箇
所が存在するが、非発熱領域である非成膜部と隣接して
いるので、そこで放熱されるので、温度が上がり過ぎる
ことはない。
【００９９】またこの実施例８では、実施例４で見られ
るような、コーナーの切り欠き部分の上方に、発熱量の
小さな領域は発生していない。これは、切り欠き部にス
トライプ状通電部を設けたためである。このため、下辺
側バスバーを隣接する辺に延長させるような対策を施す
必要はない。
【０１００】図３３は、全面的に透明導電膜を形成した
場合の全面的な発熱の場合（−●−）と、くし歯状の切
り欠き部の発熱の場合（−○−）において、通電時間の
経過と最高温度の関係を比較した図である。なお発熱量
は、３０００Ｗ／ｍ2とした。
【０１０１】図から明らかなように、くし歯状の切り欠
き部の場合では、３０００Ｗ／ｍ2の発熱量でも、最高
温度は約７０℃以下である。図３２に示した透明導電膜
の発熱量は、最高でも２６００Ｗ／ｍ2であるので、７
０℃以上の高温になる畏れはないことがわかる。
【０１０２】またさらに、くし歯状の切り欠き部では、
その部分における曇や霜を除去する機能が不足する問題
もある程度改善されている。
【０１０３】
【発明の効果】以上詳細に説明してきたように、本発明
による通電加熱可能な車両用窓ガラスでは、前記導電膜
は、発熱量に応じて比電気伝導度を変化させ、具体的に
は膜厚を変化させて形成したので、発熱分布が平均化さ
れている。
【０１０４】実施例１で説明したように、バスバーの長
さの差による発熱量のむらは、発熱量の多い領域の比電
気伝導度を大きく（膜厚を厚く）することによって、平
均化することができる。
【０１０５】実施例３で説明したように、バスバーの間
隔が狭くなっている場合に発生する発熱量の大きな領域
は、当該領域の比電気伝導度を小さく、つまり膜厚を薄
くすることによって、悪影響のない程度にまで小さくす
ることができる。
【０１０６】これらの形態を有する通電加熱可能な車両
用窓ガラスでは、曇や霜を除去する効果にむらの少ない
という効果を奏する。
【０１０７】また切り欠き部のある透明導電膜の場合で
は、前記導電膜の比電気伝導度を、少なくとも前記切り
欠き部から前記バスバーの長さ方向に沿って、大きく
（膜厚を厚く）することによって、局所的に発熱量の大
きな部分がなくすか、悪影響のない程度にまで小さくす
ることができる。
【０１０８】さらに、切り欠き部のある透明導電膜の場
合では、前記バスバーの一方バスバーを隣接する辺に延
長し、加えて前記切り欠き部と前記他方のバスバーの間
で、膜厚の薄い領域を設けたので、局所的に発熱量の大
きな部分がなくすか、悪影響のない程度にまで小さくす
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車両用窓ガラスの基本構成を説明
する図である。
【図２】本発明の車両用窓ガラスに適用しうる透明導電
膜の膜構成例を、模式的に説明する断面図である。
【図３】実施例１における、透明導電膜の比電気伝導度
の分布を説明する図である。
【図４】実施例１において、透明導電膜に膜厚分布をつ
ける際に用いられる、開口パターン付き遮蔽板を模式的
に説明する図である。
【図５】実施例１における、透明導電膜の発熱分布のチ
ャートを説明する図である。
【図６】実施例１において、透明導電膜に連続的な膜厚
分布がつけられている様子を模式的に説明する図であ
る。
【図７】スパッタリング法により、透明導電膜に連続的
な膜厚分布をつける様子を模式的に説明する図である。
【図８】実施例２における、透明導電膜の比電気伝導度
の分布を説明する図である。
【図９】実施例２において、透明導電膜の上辺側コーナ
ー部で、連続的に膜厚分布をつける際に用いられる、開
口パターン付き遮蔽板を模式的に説明する図である。
【図１０】実施例２における、透明導電膜の発熱分布の
チャートを説明する図である。
【図１１】実施例３における、透明導電膜の比電気伝導
度の分布を説明する図である。
【図１２】実施例３における、透明導電膜に膜厚分布を
つける際に用いられる遮蔽板の形状と、その配置を説明
する図である。
【図１３】実施例３における、透明導電膜の発熱分布の
チャートを説明する図である。
【図１４】実施例４における、透明導電膜の比電気伝導
度の分布を説明する図である。
【図１５】実施例４において、透明導電膜に膜厚分布を
つける際に用いられる遮蔽板の形状と、その配置を説明
する図である。
【図１６】実施例４における、透明導電膜の発熱分布の
チャートを説明する図である。
【図１７】実施例５における、透明導電膜の比電気伝導
度の分布を説明する図である。
【図１８】実施例５において、透明導電膜に膜厚分布を
つける際に用いられる遮蔽板の形状と、その配置を説明
する図である。
【図１９】実施例５における、透明導電膜の発熱分布の
チャートを説明する図である。
【図２０】予備検討例１における、バスバーのパターン
を説明する図である。
【図２１】予備検討例１における、発熱分布のチャート
を説明する図である。
【図２２】実施例６における、透明導電膜の比電気伝導
度の分布を説明する図である。
【図２３】実施例６において、透明導電膜に膜厚分布を
つける際に用いられる遮蔽板の形状と、その配置を説明
する図である。
【図２４】実施例６における、発熱分布のチャートを説
明する図である。
【図２５】実施例７における、透明導電膜の比電気伝導
度の分布を説明する図である。
【図２６】実施例７において、透明導電膜に膜厚分布を
つける際に用いられる遮蔽板の形状と、その配置を説明
する図である。
【図２７】実施例７における、発熱分布のチャートを説
明する図である。
【図２８】実施例８における、くし歯状の切り欠きパタ
ーンを説明する図である。
【図２９】実施例８における、透明導電膜の比電気伝導
度の分布を説明する図である。
【図３０】実施例８において、透明導電膜に膜厚分布を
つける際に用いられる遮蔽板の形状と、その配置を説明
する図である。
【図３１】実施例８において、ガラス板と遮蔽板、およ
びターゲットの位置関係を、説明する図である。
【図３２】実施例８における、発熱分布のチャートを説
明する図である。
【図３３】くし歯状の切り欠きパターンと全面パターン
において、通電後の最高温度の変化を説明する図であ
る。
【図３４】膜厚分布のない通常の透明導電膜の発熱分布
のチャートを説明する図である。
【図３５】切り欠き部のある透明導電膜の発熱分布のチ
ャートを説明する図である。
【符号の説明】
１：車両用窓ガラス（ウインドシールド） ２，２１，２２：ガラス板 ２３：中間膜（ＰＶＢ） ２４：セラミックプリント形成領域 ３：透明導電膜 ３１：金属酸化物膜、３２：Ａｇ膜 ４１：上辺側給電用バスバー ４２：下辺側給電用バスバー ４１ａ，４２ａ：バスバーの給電点 ５，５１，５２：切り欠き部 ５３：くし歯状切り欠き部 ５３ａ：非成膜部 ５３ｂ：ストライプ状通電部 ６，６１，６２ａ，６２ｂ，・・・，６９：遮蔽板 ６ａ：遮蔽板の開口パターン ６ｂ：遮蔽板の折り曲げ線 ７：ターゲット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０３Ｃ 17/245 Ｃ０３Ｃ 17/245 Ａ Ｆターム(参考） 3D025 AA02 AC11 AD01 AD08 4G059 AA01 AB01 AB05 AB09 AB11 AC11 AC12 DA01 DB02 EA03 EB04 GA02 GA14

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ガラス板に、透明導電膜と、対をなす給
    電用バスバーが形成された車両用窓ガラスにおいて、 前記導電膜の表面抵抗が、前記バスバーのうち長さの長
    い方のバスバー側から短い方のバスバー側に向かって、
    小さくなるように形成されていることを特徴とする車両
    用窓ガラス。
  2. 【請求項２】 ガラス板に、透明導電膜と、対をなす給
    電用バスバーが形成された車両用窓ガラスにおいて、 前記導電膜の表面抵抗が、前記バスバーの間隔が狭くな
    っている部分で、大きくなるように形成されていること
    を特徴とする車両用窓ガラス。
  3. 【請求項３】 ガラス板に、透明導電膜と、対をなす給
    電用バスバーが形成された車両用窓ガラスにおいて、 前記導電膜には前記バスバーに沿って切り欠き部が設け
    られており、 前記導電膜の表面抵抗が、少なくとも前記切り欠き部か
    ら前記バスバーの長さ方向に沿って、小さくなるように
    形成されていることを特徴とする車両用窓ガラス。
  4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載の車両
    用窓ガラスにおいて、前記表面抵抗の変化は、前記導電
    膜の膜厚の変化によって形成されている車両用窓ガラ
    ス。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の車両用窓ガラスにおい
    て、前記膜厚の変化は、連続的に形成されている車両用
    窓ガラス。
  6. 【請求項６】 ガラス板に、透明導電膜と、対をなす給
    電用バスバーが形成された車両用窓ガラスにおいて、 前記導電膜のコーナー部に切り欠き部が設けられてお
    り、 前記バスバーの一方バスバーが、前記切り欠き部を取り
    囲みながら、前記導電膜の隣接する辺に延長されてお
    り、 前記切り欠き部と前記他方のバスバーの間で、前記導電
    膜の他の領域に比べて、表面抵抗の大きな領域が設けら
    れていることを特徴とする車両用窓ガラス。
  7. 【請求項７】 前記表面抵抗の大きな領域は、前記導電
    膜の他の領域に比べて、膜厚を薄くすることによって形
    成されている請求項６に記載の車両用窓ガラス。
  8. 【請求項８】 ガラス板に、透明導電膜と、対をなす給
    電用バスバーが形成された車両用窓ガラスにおいて、 前記導電膜には、くし歯状の切り欠き部が設けられてい
    ることを特徴とする車両用窓ガラス。
  9. 【請求項９】 前記窓ガラスは、単一ガラス板の一主面
    に前記導電膜が形成され、前記単一ガラス板は熱可塑性
    樹脂膜を介して他の単一ガラス板を接着された、少なく
    とも２枚のガラス板からなる請求項１〜８のいずれかに
    記載の車両用窓ガラス。
  10. 【請求項１０】 前記導電膜は、第１金属酸化物膜／第
    １Ａｇ膜／第２金属酸化物膜／第２Ａｇ膜／第３金属酸
    化物膜が順次積層されてなる請求項１〜８のいずれかに
    記載の車両用窓ガラス。
  11. 【請求項１１】 前記ガラス板の前記バスバーに対応す
    る部分に、セラミックプリントが設けられている請求項
    １〜８のいずれかに記載の車両用窓ガラス。
  12. 【請求項１２】 ガラス板に、透明導電膜と、対をなす
    給電用バスバーを形成した車両用窓ガラスの製造方法に
    おいて、 前記導電膜の成膜方法はスパッタリング法であり、 前記ガラス板とターゲットの間の所定の部分に、遮蔽板
    を設けて前記導電膜を成膜したことを特徴とする車両用
    窓ガラスの製造方法。
  13. 【請求項１３】 前記遮蔽板は、開口率が連続的または
    階段状に変化している開口パターンを有している車両用
    窓ガラスの製造方法。
  14. 【請求項１４】 ガラス板に、透明導電膜と、対をなす
    給電用バスバーを形成した車両用窓ガラスの製造方法に
    おいて、 前記導電膜の成膜方法はスパッタリング法であり、 前記ガラス板とターゲットの間隔を変化させて、前記導
    電膜を成膜したことを特徴とする車両用窓ガラスの製造
    方法。
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