JP2002254550A - 複合材料 - Google Patents
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- G02B5/085—Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers at least one of the reflecting layers comprising metal
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- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 さまざまな波長領域で吸収率と反射率を
的確に選択的に調整可能であるような、発明の属する技
術分野で述べたタイプの改善された複合材料を提供する
こと。 【解決手段】 アルミニウムからなる支持体１とその一
方の側Ａで支持体１の上にある中間層２とこれに設けら
れた光学機能多層構造体３とを備え、この光学機能多層
構造体３の最も上側の層４が誘電体層であり、中央の層
５はＣｒＯxの化学組成式で表される酸化クロム層であ
り、光学機能多層構造体３の最も下側の層６は金、銀、
銅、クロム、アルミニウム、モリブデンのうちから選択
されたものある。
的確に選択的に調整可能であるような、発明の属する技
術分野で述べたタイプの改善された複合材料を提供する
こと。 【解決手段】 アルミニウムからなる支持体１とその一
方の側Ａで支持体１の上にある中間層２とこれに設けら
れた光学機能多層構造体３とを備え、この光学機能多層
構造体３の最も上側の層４が誘電体層であり、中央の層
５はＣｒＯxの化学組成式で表される酸化クロム層であ
り、光学機能多層構造体３の最も下側の層６は金、銀、
銅、クロム、アルミニウム、モリブデンのうちから選択
されたものある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウムから
なる支持体とこの支持体の一方の側で支持体の上にある
中間層とこの中間層に設けられた光学機能多層構造体と
を備え、この光学機能多層構造体は３つの層からなり、
その上側の２つの層は誘電体層または酸化物層あるいは
その両方であるとともに最も下側の層は中間層に設けら
れた金属層である複合材料に関する。
なる支持体とこの支持体の一方の側で支持体の上にある
中間層とこの中間層に設けられた光学機能多層構造体と
を備え、この光学機能多層構造体は３つの層からなり、
その上側の２つの層は誘電体層または酸化物層あるいは
その両方であるとともに最も下側の層は中間層に設けら
れた金属層である複合材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】このような種類の複合材料は表面加工ア
ルミニウムテープとして、照明工学、自然光システム、
装飾用の用途などにＭＩＲＯ（登録商標）の名称で広く
普及している。この場合の表面処理は、敏感なアルミニ
ウム表面をより良く保護し、光反射率を高める役目をし
ている。加工工程は２つの異なるプロセスからなってお
り、両者を連続的に進めることが可能である。すなわち
加工工程は、ひとまとめにして陽極処理と呼ばれる、電
解研磨と陽極酸化とを含んでいる湿式化学プロセスでの
中間層の形成と、光学機能多層構造体の真空中での形成
とで構成されている。その際両方の上側の層は一般に誘
電体層であり、たとえば酸化アルミニウムや酸化チタン
などの酸化物層を上側の層として使用して二酸化珪素を
中央の層として使用するのは、一つの好適な特殊例であ
る。公知のＭＩＲＯ（登録商標）方式の詳細について
は、たとえば”ｅｌｅｋｔｒｏｗａｅｒｍｅ ｉｎｔｅ
ｒｎａｔｉｏｎａｌ”５３（１９９５）Ｂ４−１１月、
Ｓ．Ｂ２１５−Ｂ２２３を参照されたい。
ルミニウムテープとして、照明工学、自然光システム、
装飾用の用途などにＭＩＲＯ（登録商標）の名称で広く
普及している。この場合の表面処理は、敏感なアルミニ
ウム表面をより良く保護し、光反射率を高める役目をし
ている。加工工程は２つの異なるプロセスからなってお
り、両者を連続的に進めることが可能である。すなわち
加工工程は、ひとまとめにして陽極処理と呼ばれる、電
解研磨と陽極酸化とを含んでいる湿式化学プロセスでの
中間層の形成と、光学機能多層構造体の真空中での形成
とで構成されている。その際両方の上側の層は一般に誘
電体層であり、たとえば酸化アルミニウムや酸化チタン
などの酸化物層を上側の層として使用して二酸化珪素を
中央の層として使用するのは、一つの好適な特殊例であ
る。公知のＭＩＲＯ（登録商標）方式の詳細について
は、たとえば”ｅｌｅｋｔｒｏｗａｅｒｍｅ ｉｎｔｅ
ｒｎａｔｉｏｎａｌ”５３（１９９５）Ｂ４−１１月、
Ｓ．Ｂ２１５−Ｂ２２３を参照されたい。
【０００３】一般に、放射ビームが当たった物体では、
反射される部分と、吸収される部分と、透過される部分
とにビームが分かれ、これらはその物体の反射率（反射
能）、吸収率（吸収能）、透過率（透過能）として規定
される。反射能、吸収能、透過能は光学的な特性であ
り、入射ビームの波長（たとえば紫外線領域、可視光の
領域、赤外線領域、熱放射の領域）に応じて、同一の材
料でも異なる値をとることがある。その際吸収能に関し
てはキルヒホッフの法則が知られており、それによれば
特定の温度と波長のとき、吸収率は放射度と一定の比率
になる。したがって吸収能についてはウィーンの変位則
ないしプランクの法則、ならびにステファン・ボルツマ
ン法則も重要となり、これらの法則によって、いわゆる
「黒体」のビーム強度、スペクトル分散密度、波長、温
度の間の所定の関係により説明される。その際計算にあ
たって注意すべき点は、「黒体」はそれ自体としては存
在しておらず、現実の物質はそれぞれ特徴的な仕方で理
想分布とは異なっているという点である。
反射される部分と、吸収される部分と、透過される部分
とにビームが分かれ、これらはその物体の反射率（反射
能）、吸収率（吸収能）、透過率（透過能）として規定
される。反射能、吸収能、透過能は光学的な特性であ
り、入射ビームの波長（たとえば紫外線領域、可視光の
領域、赤外線領域、熱放射の領域）に応じて、同一の材
料でも異なる値をとることがある。その際吸収能に関し
てはキルヒホッフの法則が知られており、それによれば
特定の温度と波長のとき、吸収率は放射度と一定の比率
になる。したがって吸収能についてはウィーンの変位則
ないしプランクの法則、ならびにステファン・ボルツマ
ン法則も重要となり、これらの法則によって、いわゆる
「黒体」のビーム強度、スペクトル分散密度、波長、温
度の間の所定の関係により説明される。その際計算にあ
たって注意すべき点は、「黒体」はそれ自体としては存
在しておらず、現実の物質はそれぞれ特徴的な仕方で理
想分布とは異なっているという点である。
【０００４】公知の複合材料では、特に、可視光の領域
における高い反射能が重要な役割を演じており、このよ
うな反射能は、たとえばＤＩＮ５０３６のパート３に規
定されている光全反射率では、最大９５パーセントのピ
ーク値として表現されている。さらに、好ましくは半製
品として納品される公知の材料では、その優れた加工
性、特に変形性が強調される。
における高い反射能が重要な役割を演じており、このよ
うな反射能は、たとえばＤＩＮ５０３６のパート３に規
定されている光全反射率では、最大９５パーセントのピ
ーク値として表現されている。さらに、好ましくは半製
品として納品される公知の材料では、その優れた加工
性、特に変形性が強調される。
【０００５】特定の応用例では、入射するビームの波長
領域ではできるだけ高い反射率が求められ、それ以外の
領域ではできるだけ低い反射率と、その代わりにいっそ
う高い吸収率とが求められるという事態が生じる可能性
がある。このことは、たとえばソーラーコレクタの分野
に当てはまり、この場合、太陽光の波長領域（約３００
から約２５００ｎｍ）では最大の吸収率が求められ、熱
放射の領域（約２５００ｎｍ以上）では最大の反射率が
求められる。これらの要求を満たす複合材料が用いられ
た平型コレクタのための吸収体が、たとえばＴｉｎｏｘ
の名称で公知である。この材料は、銅テープからなる支
持体と、その上に形成された窒化酸化チタンの層と、二
酸化珪素の被覆層とでできている。
領域ではできるだけ高い反射率が求められ、それ以外の
領域ではできるだけ低い反射率と、その代わりにいっそ
う高い吸収率とが求められるという事態が生じる可能性
がある。このことは、たとえばソーラーコレクタの分野
に当てはまり、この場合、太陽光の波長領域（約３００
から約２５００ｎｍ）では最大の吸収率が求められ、熱
放射の領域（約２５００ｎｍ以上）では最大の反射率が
求められる。これらの要求を満たす複合材料が用いられ
た平型コレクタのための吸収体が、たとえばＴｉｎｏｘ
の名称で公知である。この材料は、銅テープからなる支
持体と、その上に形成された窒化酸化チタンの層と、二
酸化珪素の被覆層とでできている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記実状に鑑み、本発
明の課題は、さまざまな波長領域で吸収率と反射率を的
確に選択的に調整可能であるような、発明の属する技術
分野で述べたタイプの改善された複合材料を提供するこ
とである。さらにこの複合材料は、優れた加工性、特に
変形性と、高い熱伝導性、ならびに高い熱的、化学的な
長期間耐久性を備えることを特徴とするのが望ましい。
明の課題は、さまざまな波長領域で吸収率と反射率を的
確に選択的に調整可能であるような、発明の属する技術
分野で述べたタイプの改善された複合材料を提供するこ
とである。さらにこの複合材料は、優れた加工性、特に
変形性と、高い熱伝導性、ならびに高い熱的、化学的な
長期間耐久性を備えることを特徴とするのが望ましい。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明によ
れば、光学機能多層構造体の最も上側の層が誘電体層で
あり、光学機能多層構造体の中央の層はＣｒＯxの化学
組成式で表される酸化クロム層であり、光学機能多層構
造体の最も下側の層は金、銀、銅、クロム、アルミニウ
ム、モリブデンのうちから選択されたものでできている
ことによって解決される。なお、前記添字ｘは化学量論
的、または非化学量論的な組成比を表している。さらに
好適には、前記誘電体層を、ＭｅＯZの化学組成式で表
される酸化物層、ＭｅＦrの化学組成式で表されるフッ
化物層、ＭｅＮSの化学組成式で表される窒化物層のう
ちから選択されたもので、屈折率がｎ＜１.８であると
することが提案され、特にそれぞれ、金属酸化物層、金
属フッ化物層、金属窒化物層が好ましい。その際、添字
ｚ、ｒ、ｓは酸化物、フッ化物、または窒化物における
化学量論的、または非化学量論的な組成比を表してい
る。
れば、光学機能多層構造体の最も上側の層が誘電体層で
あり、光学機能多層構造体の中央の層はＣｒＯxの化学
組成式で表される酸化クロム層であり、光学機能多層構
造体の最も下側の層は金、銀、銅、クロム、アルミニウ
ム、モリブデンのうちから選択されたものでできている
ことによって解決される。なお、前記添字ｘは化学量論
的、または非化学量論的な組成比を表している。さらに
好適には、前記誘電体層を、ＭｅＯZの化学組成式で表
される酸化物層、ＭｅＦrの化学組成式で表されるフッ
化物層、ＭｅＮSの化学組成式で表される窒化物層のう
ちから選択されたもので、屈折率がｎ＜１.８であると
することが提案され、特にそれぞれ、金属酸化物層、金
属フッ化物層、金属窒化物層が好ましい。その際、添字
ｚ、ｒ、ｓは酸化物、フッ化物、または窒化物における
化学量論的、または非化学量論的な組成比を表してい
る。
【０００８】本発明による光学機能多層構造体は、まず
第一に有利なことに、製造時に、環境に害があり部分的
に有毒な塩溶液を使わずに形成可能である。たとえば光
学機能多層構造体の金属層は、スパッタ層、または蒸着
によって形成された層、特に電子衝撃によって形成され
た層もしくは熱源から形成された層であってよい。光学
機能多層構造体の両方の上側の層は、同じくスパッタ
層、特に反応スパッタリングによって形成された層、Ｃ
ＶＤ層もしくはＰＥＣＶＤ層、または蒸着によって形成
された層、特に電子衝撃によって形成された層もしくは
熱源から形成された層であってよいので、光学機能多層
構造体全体が、真空プロセスで、特に連続的な方法で形
成される層で構成されている。
第一に有利なことに、製造時に、環境に害があり部分的
に有毒な塩溶液を使わずに形成可能である。たとえば光
学機能多層構造体の金属層は、スパッタ層、または蒸着
によって形成された層、特に電子衝撃によって形成され
た層もしくは熱源から形成された層であってよい。光学
機能多層構造体の両方の上側の層は、同じくスパッタ
層、特に反応スパッタリングによって形成された層、Ｃ
ＶＤ層もしくはＰＥＣＶＤ層、または蒸着によって形成
された層、特に電子衝撃によって形成された層もしくは
熱源から形成された層であってよいので、光学機能多層
構造体全体が、真空プロセスで、特に連続的な方法で形
成される層で構成されている。
【０００９】最も上側の層は、好ましくは、ＳｉＯyの
化学組成式で表される酸化珪素層であってよく、その際
添字ｙは同じく酸化物の組成中における化学量論的また
は非化学量論的な組成比を表している。
化学組成式で表される酸化珪素層であってよく、その際
添字ｙは同じく酸化物の組成中における化学量論的また
は非化学量論的な組成比を表している。
【００１０】上述した提案に加え、最も上側の層の化学
組成式ＭｅＯZ、ＭｅＦr、ＭｅＮSと、酸化クロム層の
化学組成式ＣｒＯxとにおいて、添字ｘ、ｙ、ｚ、ｒお
よびｓに関して特定の離散した値に設定するだけでな
く、例えば酸化物質と酸素の間で化学量論的または非化
学量論的な組成比を一定の範囲内で流動的に変えること
も可能にする。それにより、たとえば機械的な耐久性を
表す値（ＤＩＮ５８１９６、パート５）の増加ももたら
す、反射を減衰する最も上側の層の屈折率と、酸化クロ
ム層の吸収率とを的確に設定することができる。なおそ
の際、添字ｘの値が増えるにつれて吸収能は低下する。
組成式ＭｅＯZ、ＭｅＦr、ＭｅＮSと、酸化クロム層の
化学組成式ＣｒＯxとにおいて、添字ｘ、ｙ、ｚ、ｒお
よびｓに関して特定の離散した値に設定するだけでな
く、例えば酸化物質と酸素の間で化学量論的または非化
学量論的な組成比を一定の範囲内で流動的に変えること
も可能にする。それにより、たとえば機械的な耐久性を
表す値（ＤＩＮ５８１９６、パート５）の増加ももたら
す、反射を減衰する最も上側の層の屈折率と、酸化クロ
ム層の吸収率とを的確に設定することができる。なおそ
の際、添字ｘの値が増えるにつれて吸収能は低下する。
【００１１】本発明によれば、光学機能多層構造体が設
けられている側における、ＤＩＮ５０３６のパート３に
基づいて規定される光全反射率を、５％よりも低い有利
な値に設定することができ、その際高い耐老化性に加え
て高い熱的な安定性も確保することができるが、光学機
能多層構造体の側では４３０℃／１００時間の温度負荷
をかけたときに、本来の反射率の７％よりも低い変動、
好ましくは４％よりも低い変動しか生じない。しかも、
このような温度負荷をかけたとき有利なことにガスの発
生も起こらない。
けられている側における、ＤＩＮ５０３６のパート３に
基づいて規定される光全反射率を、５％よりも低い有利
な値に設定することができ、その際高い耐老化性に加え
て高い熱的な安定性も確保することができるが、光学機
能多層構造体の側では４３０℃／１００時間の温度負荷
をかけたときに、本来の反射率の７％よりも低い変動、
好ましくは４％よりも低い変動しか生じない。しかも、
このような温度負荷をかけたとき有利なことにガスの発
生も起こらない。
【００１２】本発明による複合材料は、相乗効果で作用
する次のような特性の組み合わせによって、ソーラーコ
レクタの吸収体のために、ならびに、たとえば原動機付
き車両のヘッドライトやその他の照明装置を製作すると
きの光吸収体といった他の用途のために、優れた利用性
を備えている。 ‐１）支持体層はたとえばその優れた変形性によって、
実行されるべき形成プロセスのとき、再加工の負荷に問
題なく耐えるとともに、たとえばその高い熱伝導性や、
太陽光の波長領域で追加的に吸収を促進するような表面
構成ができる能力を備えており、この場合には他の層も
起伏をこのような表面構成に追随させられる。さらにそ
の支持体層は熱放射の領域で光学的な三層構造体の金属
層の作用を増強する反射能を備えている。 ‐２）中間層は、一方では支持体のための機械的な保護
と腐食を防ぐ保護を保証するとともに、他方では、光学
機能多層構造体のための高い付着性を保証する。 ‐３）金属層は、その構成要素が熱放射の領域で高い反
射能とこれに伴う低いエミッションとを有していること
により、ランバート・ブーゲの法則に基づき、照射出力
は侵入深さが増加するにつれて指数特性で吸収されると
ともに、多くの無機物について、非常にわずかな深さ
（約１μｍ以下）ですでに蓄積可能な熱エネルギーとし
て利用できるという事実がある。 ‐４）酸化クロム層は、吸収率の高い選択性（太陽光の
領域では９０％以上のピーク値、＞約２５００ｎｍの波
長領域では１５％以下の最低値）と、前述したような調
節能力（添字ｘに依存する）とを備えている。 ‐５）特に酸化珪素でできている最も上側の層の利点に
ついては、すでに部分的に指摘したとおりであり、反射
防止作用に加えて高い透過能を有しており、それによっ
て太陽光の領域で酸化クロム層で吸収可能なビーム量の
割合を高める。
する次のような特性の組み合わせによって、ソーラーコ
レクタの吸収体のために、ならびに、たとえば原動機付
き車両のヘッドライトやその他の照明装置を製作すると
きの光吸収体といった他の用途のために、優れた利用性
を備えている。 ‐１）支持体層はたとえばその優れた変形性によって、
実行されるべき形成プロセスのとき、再加工の負荷に問
題なく耐えるとともに、たとえばその高い熱伝導性や、
太陽光の波長領域で追加的に吸収を促進するような表面
構成ができる能力を備えており、この場合には他の層も
起伏をこのような表面構成に追随させられる。さらにそ
の支持体層は熱放射の領域で光学的な三層構造体の金属
層の作用を増強する反射能を備えている。 ‐２）中間層は、一方では支持体のための機械的な保護
と腐食を防ぐ保護を保証するとともに、他方では、光学
機能多層構造体のための高い付着性を保証する。 ‐３）金属層は、その構成要素が熱放射の領域で高い反
射能とこれに伴う低いエミッションとを有していること
により、ランバート・ブーゲの法則に基づき、照射出力
は侵入深さが増加するにつれて指数特性で吸収されると
ともに、多くの無機物について、非常にわずかな深さ
（約１μｍ以下）ですでに蓄積可能な熱エネルギーとし
て利用できるという事実がある。 ‐４）酸化クロム層は、吸収率の高い選択性（太陽光の
領域では９０％以上のピーク値、＞約２５００ｎｍの波
長領域では１５％以下の最低値）と、前述したような調
節能力（添字ｘに依存する）とを備えている。 ‐５）特に酸化珪素でできている最も上側の層の利点に
ついては、すでに部分的に指摘したとおりであり、反射
防止作用に加えて高い透過能を有しており、それによっ
て太陽光の領域で酸化クロム層で吸収可能なビーム量の
割合を高める。
【００１３】たとえば本発明による複合材料を利用し
て、動作温度が１００℃以下である低温コレクタばかり
でなく、高温コレクタも製造することができる。その際
２５０℃以上の停止温度が可能であり、この温度は、物
質が周囲との熱平衡の状態にある、理論的に可能なその
都度最高の使用温度である。
て、動作温度が１００℃以下である低温コレクタばかり
でなく、高温コレクタも製造することができる。その際
２５０℃以上の停止温度が可能であり、この温度は、物
質が周囲との熱平衡の状態にある、理論的に可能なその
都度最高の使用温度である。
【００１４】本発明のその他の実施形態は、従属請求項
および以下の詳細な説明に記載されている。
および以下の詳細な説明に記載されている。
【００１５】
【発明の実施の形態】添付の図面に図示されている実施
例を参照しながら、本発明について詳しく説明する。
例を参照しながら、本発明について詳しく説明する。
【００１６】ここで説明する実施例は、太陽光の波長領
域と熱放射の領域で、吸収率と反射率の高い選択性を備
える本発明の複合材料を対象とするものである。
域と熱放射の領域で、吸収率と反射率の高い選択性を備
える本発明の複合材料を対象とするものである。
【００１７】この複合材料は、アルミニウムからなる、
特に変形性のあるテープ状の支持体１と、支持体１の側
Ａに形成された中間層２と、中間層２の上に形成された
光学機能多層構造体とで構成されている。
特に変形性のあるテープ状の支持体１と、支持体１の側
Ａに形成された中間層２と、中間層２の上に形成された
光学機能多層構造体とで構成されている。
【００１８】ＤＩＮ５０３６のパート３に基づいて規定
される光全反射率は、光学機能多層構造体３が設けられ
た側Ａでは５％よりも低い。
される光全反射率は、光学機能多層構造体３が設けられ
た側Ａでは５％よりも低い。
【００１９】この複合材料は、好ましくは、幅が１６０
０ｍｍ以下、好ましくは１２５０ｍｍ以下、厚さＤが約
０.１から１.５ｍｍ、好ましくは約０.２から０.８ｍｍ
のコイルとして構成されている。その際支持体１は、好
ましくは約０.１から０.７ｍｍの厚さＤ1を有していて
よい。
０ｍｍ以下、好ましくは１２５０ｍｍ以下、厚さＤが約
０.１から１.５ｍｍ、好ましくは約０.２から０.８ｍｍ
のコイルとして構成されている。その際支持体１は、好
ましくは約０.１から０.７ｍｍの厚さＤ1を有していて
よい。
【００２０】支持体１のアルミニウムは特に９９.０％
を超える純度を有しており、それによって熱伝導性が促
進される。
を超える純度を有しており、それによって熱伝導性が促
進される。
【００２１】中間層２は、支持体材料から構成された、
陽極酸化されたアルミニウム、または電解研磨されて陽
極酸化されたアルミニウムでできている。
陽極酸化されたアルミニウム、または電解研磨されて陽
極酸化されたアルミニウムでできている。
【００２２】多層構造体３はさらに３つの個別層４、
５、６からなっており、上側の２つの層４、５は酸化物
層であり、最も下側の層６は中間層２の上に設けられた
金属層である。光学機能多層構造体３の最も上側の層４
は、ＳｉＯyの化学組成式で表される酸化珪素層であ
る。中央の層５は、ＣｒＯxの化学組成式で表される酸
化クロム層であり、最も下側の層６は金、銀、銅、クロ
ム、アルミニウム、モリブデンから選択されたものでで
きている。
５、６からなっており、上側の２つの層４、５は酸化物
層であり、最も下側の層６は中間層２の上に設けられた
金属層である。光学機能多層構造体３の最も上側の層４
は、ＳｉＯyの化学組成式で表される酸化珪素層であ
る。中央の層５は、ＣｒＯxの化学組成式で表される酸
化クロム層であり、最も下側の層６は金、銀、銅、クロ
ム、アルミニウム、モリブデンから選択されたものでで
きている。
【００２３】その際添字ｘ、ｙは、酸化物における酸化
された物質と酸素との化学量論的または非化学量論的な
組成比を表している。化学量論的または非化学量論的な
組成比ｘは、好ましくは０＜ｘ＜３の範囲内であってよ
く、それに対して化学量論的または非化学量論的な組成
比ｙは１≦ｙ≦２の範囲内の値をとることができる。
された物質と酸素との化学量論的または非化学量論的な
組成比を表している。化学量論的または非化学量論的な
組成比ｘは、好ましくは０＜ｘ＜３の範囲内であってよ
く、それに対して化学量論的または非化学量論的な組成
比ｙは１≦ｙ≦２の範囲内の値をとることができる。
【００２４】光学機能多層構造体３の両方の上側の層
４、５がスパッタ層であってよく、特に反応スパッタリ
ングで形成された層、ＣＶＤ層もしくはＰＥＣＶＤ層、
または蒸着によって形成された層、特に電子衝撃で形成
された層もしくは熱源から作成された層であってよいこ
とにより、組成比ｘ、ｙを無段階で（つまり添字の非化
学量論的な値に）設定することが可能であり、それによ
ってその都度の層特性を変えることができる。
４、５がスパッタ層であってよく、特に反応スパッタリ
ングで形成された層、ＣＶＤ層もしくはＰＥＣＶＤ層、
または蒸着によって形成された層、特に電子衝撃で形成
された層もしくは熱源から作成された層であってよいこ
とにより、組成比ｘ、ｙを無段階で（つまり添字の非化
学量論的な値に）設定することが可能であり、それによ
ってその都度の層特性を変えることができる。
【００２５】その際光学機能多層構造体３の最も上側の
層４は、好ましくは３ｎｍを超える厚さＤ4を有してい
る。このような厚さＤ4のとき、この層はすでに十分な
効率を備えているが、時間コスト、材料コスト、および
エネルギーコストはわずかな値しかとらない。層厚Ｄ4
の上側の限界値は、このような観点からして約５００ｎ
ｍである。光学機能多層構造体３の中央の層５について
前述した観点から最適な値は、１０ｎｍを超える最低厚
さＤ5であり、最大で約１μｍである。最も下側の層６
についての値は最低３ｎｍの厚さＤ6であり、最大で約
５００ｎｍである。
層４は、好ましくは３ｎｍを超える厚さＤ4を有してい
る。このような厚さＤ4のとき、この層はすでに十分な
効率を備えているが、時間コスト、材料コスト、および
エネルギーコストはわずかな値しかとらない。層厚Ｄ4
の上側の限界値は、このような観点からして約５００ｎ
ｍである。光学機能多層構造体３の中央の層５について
前述した観点から最適な値は、１０ｎｍを超える最低厚
さＤ5であり、最大で約１μｍである。最も下側の層６
についての値は最低３ｎｍの厚さＤ6であり、最大で約
５００ｎｍである。
【００２６】光学機能多層構造体３の最も下側の層６
は、高い効率という意味合いから、好ましくは９９.５
％を超える純度を有しているのが望ましい。この層は、
すでに述べたようにスパッタ層または蒸着によって形成
された層、特に電子衝撃で形成された層もしくは熱源か
ら形成された層であってよいので、光学機能多層構造体
３の全体が、好ましくは真空プロセスで連続的な方法で
設けられた層４、５、６で構成される。
は、高い効率という意味合いから、好ましくは９９.５
％を超える純度を有しているのが望ましい。この層は、
すでに述べたようにスパッタ層または蒸着によって形成
された層、特に電子衝撃で形成された層もしくは熱源か
ら形成された層であってよいので、光学機能多層構造体
３の全体が、好ましくは真空プロセスで連続的な方法で
設けられた層４、５、６で構成される。
【００２７】テープ状の支持体１の、光学機能多層構造
体３とは反対の側Ｂには、中間層２と同じく陽極酸化さ
れたアルミニウム、または電解研磨されて陽極酸化され
たアルミニウムからなる下層７が設けられている。中間
層２と下層７は、好ましくは湿式化学的な方法で同時に
生成することができ、その際酸化アルミニウム層の小孔
は、湿式化学のプロセス連鎖の最終段階で加熱圧縮によ
ってほぼ閉じることができるので、恒久的に耐久性のあ
る表面が生成される。したがって下層７は、中間層２と
同じく、支持体１に対して機械的な保護と腐食を防ぐ保
護とを提供する。
体３とは反対の側Ｂには、中間層２と同じく陽極酸化さ
れたアルミニウム、または電解研磨されて陽極酸化され
たアルミニウムからなる下層７が設けられている。中間
層２と下層７は、好ましくは湿式化学的な方法で同時に
生成することができ、その際酸化アルミニウム層の小孔
は、湿式化学のプロセス連鎖の最終段階で加熱圧縮によ
ってほぼ閉じることができるので、恒久的に耐久性のあ
る表面が生成される。したがって下層７は、中間層２と
同じく、支持体１に対して機械的な保護と腐食を防ぐ保
護とを提供する。
【００２８】その際光学機能多層構造体３と反対を向い
ている側Ｂでの、ＤＩＮ５０３６のパート３に基づいて
規定される光全反射率は、好ましくは少なくとも８４％
であってよい。
ている側Ｂでの、ＤＩＮ５０３６のパート３に基づいて
規定される光全反射率は、好ましくは少なくとも８４％
であってよい。
【００２９】本発明によれば、特に、光学機能多層構造
体３の側Ａまたは光学機能多層構造体３と反対を向いて
いる側Ｂあるいはその両方の側における、ＤＩＮ５０３
６のパート３に基づいて規定される光全反射率が、４３
０℃／１００時間の温度負荷を受けたときに７％よりも
低い変動、好ましくは４％よりも低い変動しか受けない
ような層構造を得ることが可能である。
体３の側Ａまたは光学機能多層構造体３と反対を向いて
いる側Ｂあるいはその両方の側における、ＤＩＮ５０３
６のパート３に基づいて規定される光全反射率が、４３
０℃／１００時間の温度負荷を受けたときに７％よりも
低い変動、好ましくは４％よりも低い変動しか受けない
ような層構造を得ることが可能である。
【００３０】本発明は図示した実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の意味で同じ作用をもつあらゆる手段
と方策を含んでいる。たとえば、光学機能多層構造体３
の最も下側の層６を、金、銀、銅、クロム、アルミニウ
ム、モリブデンから選択されたものが互いに重なり合っ
て配置された複数の部分層から構成することも可能であ
る。すでに述べたように、最も上側の層は、別案として
フッ化物または窒化物でできていてもよい。
ではなく、本発明の意味で同じ作用をもつあらゆる手段
と方策を含んでいる。たとえば、光学機能多層構造体３
の最も下側の層６を、金、銀、銅、クロム、アルミニウ
ム、モリブデンから選択されたものが互いに重なり合っ
て配置された複数の部分層から構成することも可能であ
る。すでに述べたように、最も上側の層は、別案として
フッ化物または窒化物でできていてもよい。
【００３１】さらに当業者であれば、本発明の範囲を逸
脱することなく、追加の有利な方策を本発明に補足する
ことができる。たとえば、同じく図面に示すように、光
学機能多層構造体３が設けられている方とは反対側Ｂに
は、特に下層７の上に追加的に装飾層８が設けられてい
てもよい。この装飾層８は、たとえば光沢に加えて一定
の色合いが失われることのない金属材料、または窒化チ
タンその他の適当な材料からなる鏡面層であってよい。
脱することなく、追加の有利な方策を本発明に補足する
ことができる。たとえば、同じく図面に示すように、光
学機能多層構造体３が設けられている方とは反対側Ｂに
は、特に下層７の上に追加的に装飾層８が設けられてい
てもよい。この装飾層８は、たとえば光沢に加えて一定
の色合いが失われることのない金属材料、または窒化チ
タンその他の適当な材料からなる鏡面層であってよい。
【００３２】さらに、本発明は請求項１に定義された構
成要件の組合せに限定されるものではなく、全体として
開示されているすべての個別構成要件の特定の構成要件
の、あらゆる任意の異なる組合せによって定義されてい
てもよい。このことは、原則として請求項１の事実上ど
の個別構成要件でも省略することができ、ないしは、本
出願の別の個所に開示されている少なくとも１つの個別
構成要件で置き換えることができることを意味してい
る。その意味でことを特徴とする請求項１は本発明の最
初の文章化の試みにすぎないと解するべきである。
成要件の組合せに限定されるものではなく、全体として
開示されているすべての個別構成要件の特定の構成要件
の、あらゆる任意の異なる組合せによって定義されてい
てもよい。このことは、原則として請求項１の事実上ど
の個別構成要件でも省略することができ、ないしは、本
出願の別の個所に開示されている少なくとも１つの個別
構成要件で置き換えることができることを意味してい
る。その意味でことを特徴とする請求項１は本発明の最
初の文章化の試みにすぎないと解するべきである。
【００３３】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。
【図１】本発明による複合材料を示す原理的な構造を示
す断面図
す断面図
１ 支持体 ２ 中間層 ３ 光学機能多層構造体 ４ 光学機能多層構造体の上側の層 ５ 光学機能多層構造体の中央の層 ６ 光学機能多層構造体の下側の層 ７ 下層 ８ 装飾層 Ａ 光学機能多層構造体が形成されている側の領域 Ｂ 光学機能多層構造体が形成されていない側の領域 Ｄ （全体の）厚さ Ｄ1 １の厚さ Ｄ4 ４の厚さ Ｄ5 ５の厚さ Ｄ6 ６の厚さ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴェルナー・ライヒェルト ドイツ連邦共和国 デー‐42287 ヴッパ タール フッターシュトラーセ 21 (72)発明者 クラウス・ゲンツ ドイツ連邦共和国 デー‐42389 ヴッパ タール ルドルフ‐ホンベルク‐ヴェーク ５ Ｆターム(参考） 2H042 DA01 DA08 DA10 DA21 2K009 BB06 CC03 CC14 CC42 DD04 EE00 EE03 4F100 AA05A AA12A AA17A AA22B AB01C AB10C AB10D AB10E AB17C AB20C AB24C AB25C BA05 BA10A BA10E EH66A EH66B EH66C JG05A JN06 YY00
Claims (21)
- 【請求項１】 アルミニウムからなる支持体（１）とこ
の支持体（１）の一方の側（Ａ）で支持体（１）の上に
ある中間層（２）とこの中間層（２）に設けられた光学
機能多層構造体（３）とを備え、この光学機能多層構造
体（３）は３つの層（４，５，６）からなり、その上側
の２つの層（４，５）は誘電体層または酸化物層あるい
はその両方であるとともに最も下側の層（６）は中間層
（２）に設けられた金属層である複合材料において、 光学機能多層構造体（３）の最も上側の層（４）が誘電
体層であり、光学機能多層構造体（３）の中央の層
（５）はＣｒＯxの化学組成式で表される酸化クロム層
であり、光学機能多層構造体（３）の最も下側の層
（６）は金、銀、銅、クロム、アルミニウム、モリブデ
ンのうちから選択されたものでできており、その際前記
添字ｘは化学量論的、または非化学量論的な組成比を表
していることを特徴とする複合材料。 - 【請求項２】 前記誘電体層（４）が屈折率がｎ＜１.
８であるそれぞれＭｅＯZ、ＭｅＦr、ＭｅＮSの化学組
成式で表される酸化物層、フッ化物層、窒化物層のうち
から選択されたものであり、その際添字ｚ、ｒ、ｓはそ
れぞれ酸化物、フッ化物、窒化物における化学量論的、
または非化学量論的な組成比を表していることを特徴と
する請求項１に記載の複合材料。 - 【請求項３】 光学機能多層構造体（３）の最も上側の
層（４）が、ＳｉＯ yの化学組成式で表される酸化珪素
層であり、その際添字ｙは化学量論的、または非化学量
論的な組成比を表していることを特徴とする請求項２記
載の複合材料。 - 【請求項４】 中間層（２）が陽極酸化されたアルミニ
ウム、または電解研磨されて陽極酸化されたアルミニウ
ムでできていることを特徴とする請求項１〜３のいずれ
かに記載の複合材料。 - 【請求項５】 光学機能多層構造体（３）と反対の側
（Ｂ）で支持体（１）に設けられている下層（７）を備
えており、この下層は陽極酸化されたアルミニウム、ま
たは電解研磨されて陽極酸化されたアルミニウムででき
ていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載
の複合材料。 - 【請求項６】 化学量論的、または非化学量論的な組成
比ｘが０＜ｘ＜３の範囲内にあることを特徴とする請求
項１〜５のいずれかに記載の複合材料。 - 【請求項７】 化学量論的、または非化学量論的な組成
比ｙが１≦ｙ≦２の範囲内にあることを特徴とする請求
項３に記載の複合材料。 - 【請求項８】 光学機能多層構造体（３）の最も下側の
層（６）が、金、銀、銅、クロム、アルミニウム、モリ
ブデンのうちから選択されたものが互いに重なり合って
配置された複数の部分層から構成されていることを特徴
とする請求項１〜７のいずれかに記載の複合材料。 - 【請求項９】 光学機能多層構造体（３）の上側の２つ
の層（４，５）が、スパッタ層、特に反応スパッタリン
グによって形成された層、ＣＶＤ層もしくはＰＥＣＶＤ
層、または蒸着によって形成された層、特に電子衝撃に
よって形成された層もしくは熱源から形成された層であ
ることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の複
合材料。 - 【請求項１０】 光学機能多層構造体（３）の金属層
が、スパッタ層、または蒸着によって形成された層、特
に電子衝撃によって形成された層もしくは熱源から形成
された層であることを特徴とする請求項１〜９のいずれ
かに記載の複合材料。 - 【請求項１１】 光学機能多層構造体（３）が、真空連
続プロセスで形成される層で構成されていることを特徴
とする請求項１〜１０のいずれかに記載の複合材料。 - 【請求項１２】 光学機能多層構造体（３）の最も上側
の層（４）が、３ｎｍを超えていて最大で約５００ｎｍ
の厚さ（Ｄ4）を有していることを特徴とする請求項１
〜１１のいずれかに記載の複合材料。 - 【請求項１３】 光学機能多層構造体（３）の中央の層
（５）が、１０ｎｍを超えていて最大で約１μｍの厚さ
（Ｄ5）を有していることを特徴とする請求項１〜１２
のいずれかに記載の複合材料。 - 【請求項１４】 光学機能多層構造体（３）の最も下側
の層（６）が、少なくとも３ｎｍ、最大で約５００ｎｍ
の厚さ（Ｄ6）を有していることを特徴とする請求項１
〜１３のいずれかに記載の複合材料。 - 【請求項１５】 光学機能多層構造体（３）の側（Ａ）
における、ＤＩＮ５０３６のパート３に基づいて規定さ
れる光全反射率が５％よりも低いことを特徴とする請求
項１〜１４のいずれかに記載の複合材料。 - 【請求項１６】 光学機能多層構造体（３）と反対の側
（Ｂ）における、ＤＩＮ５０３６のパート３に基づいて
規定される光全反射率が少なくとも８４％であることを
特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の複合材
料。 - 【請求項１７】 光学機能多層構造体（３）の側（Ａ）
または光学機能多層構造体（３）と反対の側（Ｂ）ある
いはその両方の側における、ＤＩＮ５０３６のパート３
に基づいて規定される光全反射率が、４３０℃／１００
時間の温度負荷を受けたときに７％よりも低い変動、好
ましくは４％よりも低い変動しか受けないことを特徴と
する請求項１〜１６のいずれかに記載の複合材料。 - 【請求項１８】 支持体（１）のアルミニウムが９９.
０％よりも高い純度を有していることを特徴とする請求
項１〜１７のいずれかに記載の複合材料。 - 【請求項１９】 光学機能多層構造体（３）の最も下側
の層（６）が９９.５％よりも高い純度を有しているこ
とを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の複合材
料。 - 【請求項２０】 その幅が１６００ｍｍ以下、好ましく
は１２５０ｍｍ以下、そのトータル厚さ（Ｄ）が約０.
１から１.５ｍｍ、好ましくは約０.２から０.８ｍｍの
コイルとして構成されていることを特徴とする請求項１
〜１９のいずれかに記載の複合材料。 - 【請求項２１】 光学機能多層構造体（３）と反対の側
（Ｂ）、特に下層（７）に、装飾層（８）、たとえば鏡
面層が設けられていることを特徴とする請求項１〜２０
のいずれかに記載の複合材料。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE20021660.0 | 2000-12-20 | ||
| DE20021660U DE20021660U1 (de) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | Verbundmaterial |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|
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| EP (1) | EP1217394B1 (ja) |
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| CN (1) | CN1238558C (ja) |
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| ES (1) | ES2202251T3 (ja) |
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| PT (1) | PT1217394E (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| CN103879080A (zh) * | 2012-12-21 | 2014-06-25 | 中国南玻集团股份有限公司 | 三银低辐射玻璃及其制备方法 |
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