JP2003211956A - ウインドシールド用合わせガラス - Google Patents

ウインドシールド用合わせガラス

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁波遮蔽能を有する透明導電膜を用いなが
らも、ＥＴＣ，ＶＩＣＳなどのＩＴＳ通信を可能にする
ウインドシールド用合わせガラスを提供する。 【解決手段】 少なくとも２枚のガラス板が熱可塑性樹
脂膜を介して接着されており、前記ガラス板の一方の主
表面に透明導電膜と該導電膜に給電するための給電用バ
スバーが形成されたウインドシールド用合わせにおい
て、前記バスバーは前記ガラス板の上辺および下辺に沿
ってそれぞれ設けられており、前記導電膜は、前記ウイ
ンドシールド用合わせガラスの視界に関わる領域の実質
的全面に形成されており、前記上辺バスバーの中央部分
は下向き凸形状を有しており、該凸形状部分と前記合わ
せガラスの外縁に囲まれる部分には、前記導電膜が形成
されていないことを特徴とするウインドシールド用合わ
せガラスである。

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
した電気加熱可能で、しかも熱線遮断機能を有するウイ
ンドシールド用合わせガラスに関し、特にＥＴＣ，ＶＩ
ＣＳなどのＩＴＳ通信を可能にするウインドシールド用
合わせガラスに関する。
【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
ガラスの透視領域に発生する霜や曇りを、除去するため
に設けられている。
【０００３】このような透明導電膜において、銀などの
金属膜を含む導電膜を用いた場合は、導電性のみならず
熱線遮断機能も有することになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の特開
平７−３０９２１０号に示された加熱装置は、運転者の
視界を確保する観点から、主としてウインドシールドガ
ラスの視界に関わる領域に設けられている。
【０００５】このような透明導電膜において、銀などの
金属膜を含む導電膜を用いた場合は、熱線遮断機能とと
もに、さらに電磁波遮蔽能を有している。このため、Ｅ
ＴＣ(Electronic Toll Collections)，ＶＩＣＳ(Vehicl
e Infomation and Communication System)などの通信が
困難であった。
【０００６】なお特開平８−２１００４２号には、「電
磁放射線透過性の窓ガラス」として、電磁線の透過のた
めの特定の領域を除き、電磁線の反射能力及び／又は吸
収能力を有する窓ガラスが開示されている。
【０００７】さらに特開平８−２５０９１５号では、
「導電層を有する自動車用ガラス」として、マイクロ波
放射線波長の関数で表される長さを有するスリット状の
空隙を備える透明導電層で被覆された自動車用ガラスが
開示されている。
【０００８】しかし、上述した特開平８−２１００４２
号や特開平８−２５０９１５号では、視界に関わる領域
において、電磁線の透過のための領域を設けている。こ
のため、熱線遮断機能や加熱機能が不十分になる嫌いが
あった。
【０００９】そこで本発明は、電磁波遮蔽能を有する透
明導電膜を用いながらも、ＥＴＣ，ＶＩＣＳなどのＩＴ
Ｓ通信を可能にするウインドシールド用合わせガラスの
提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題を
解決すべくなされたものであって、すなわち本発明は、
請求項１に記載の発明として、少なくとも２枚のガラス
板が熱可塑性樹脂膜を介して接着されており、前記ガラ
ス板の一方の主表面に透明導電膜と該導電膜に給電する
ための給電用バスバーが形成されたウインドシールド用
合わせにおいて、前記バスバーは前記ガラス板の上辺お
よび下辺に沿ってそれぞれ設けられており、前記導電膜
は、前記ウインドシールド用合わせガラスの視界に関わ
る領域の実質的全面に形成されており、前記上辺バスバ
ーの中央部分は下向き凸形状を有しており、該凸形状部
分と前記合わせガラスの外縁に囲まれる部分には、前記
導電膜が形成されていないことを特徴とするウインドシ
ールド用合わせガラスである。
【００１１】請求項２に記載の発明として、請求項１に
記載のウインドシールド用合わせガラスにおいて、前記
下向き凸形状は逆等脚台形であるウインドシールド用合
わせガラスである。
【００１２】請求項３に記載の発明として、請求項１ま
たは２に記載のウインドシールド用合わせガラスにおい
て、請求項１に記載のウインドシールド用合わせガラス
において、前記合わせガラスの周辺部には、セラミック
プリントが施されているウインドシールド用合わせガラ
スである。
【００１３】請求項４に記載の発明として、請求項３に
記載のウインドシールド用合わせガラスにおいて、前記
セラミックプリントは、前記凸形状領域を覆うように設
けられているウインドシールド用合わせガラスである。
【００１４】請求項５に記載された発明として、請求項
４に記載のウインドシールド用合わせガラスにおいて、
前記セラミックプリントの前記凸形状領域の中央部分に
は、窓開口が設けられているウインドシールド用合わせ
ガラスである。
【００１５】本発明によるウインドシールド用合わせガ
ラスの特徴である上辺バスバーは、その中央部分を下向
きの凸形状とし、該凸形状と前記合わせガラスの外縁に
囲まれる部分には、前記導電膜を設けないようにしたこ
とを特徴としている。
【００１６】このような上辺バスバーは、所定のパター
ンを用いてプリント印刷し、形成すればよい。
【００１７】またこのような透明導電膜の未形成部分
は、透明導電膜の形成時にマスキング法などにより選択
的に形成しないようにしてもよいし、一旦形成した透明
導電膜を部分的にエッチング法等で除去してもよい。
【００１８】
【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、本発明によるウインドシ
ールド用合わせガラスの基本的構成を説明する図であ
る。図１は、ウインドシールド用合わせガラス１を車外
側から平面視した図である。また説明のために、ウイン
ドシールド用合わせガラス１を構成する車外側の単一ガ
ラス板２１を省略して表している。
【００１９】まず、ウインドシールド用合わせガラス１
において、車内側の単一ガラス板２２には、上辺と下辺
バスバー４１，４２が設けられている。その上辺と下辺
バスバー４１，４２に囲まれた領域に透明導電膜３が形
成されている。また、前記凸形状部分４１ｂと前記ガラ
ス板２２の外縁に囲まれる部分には、前記導電膜が形成
されておらず、電磁波の窓開口５として機能する。また
この図１の例では、前記バスバー４１，４２の給電点４
１ａ，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。
【００２０】本発明によるウインドシールド用合わせガ
ラスにおいて、その中央部分の縦断面構造を、図２に模
式的に示した。図２（ａ）は、前記凸形状部分４１ｂと
前記ガラス板２２の外縁に囲まれる領域５にも、セラミ
ックプリント６を施した例であり、図２（ｂ）は、前記
領域５にセラミックプリントの未形成領域を設け、窓開
口６１とした例である。
【００２１】さて、本発明によるウインドシールド用合
わせガラスは、基本的に以下のような工程を経て製造さ
れるとよい。
【００２２】（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）前記ガラス板のうち車内側に配置される１枚に、
バスバーをプリント印刷する。 （４）前記ガラス板の２枚の周辺部に、セラミックプリ
ントを印刷する。 （５）前記ガラス板を２枚重ねて、自重曲げ加工する。 （６）前記ガラス板のうち車内側に配置される１枚に、
部分的にマスキングを施して、スパッタリング法により
透明導電膜を形成する。 （７）前記２枚のガラス板を、熱可塑性樹脂膜であるＰ
ＶＢ膜を介して接着し、合わせガラスとする。
【００２３】（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３としては、周知のもの
を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（図３参照）。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。
【００２４】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。
【００２５】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。
【００２６】
【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 設計膜厚(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 設計膜厚(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 設計膜厚(ｎｍ) ３６ ８ ９０ １０ ３６ ────────────────────────────────────
【００２７】これら基本膜構成の透明導電膜が成膜され
た単一ガラス板２２は、熱可塑性樹脂膜であるＰＶＢ中
間膜２３（厚さ：０．７６ｍｍ）を介して、別の車外側
の単一ガラス板２１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（２ｍ
ｍ）を用いた。
【００２８】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。
【００２９】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。
【００３０】
【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 ７６．５ ４０．０ −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 ───────────────────────────────────
【００３１】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ガラスの規格である７０％以
上の可視光透過率を有しながら、日射透過率が４０％以
下という優れた日射遮蔽性を有していた。またその色調
は、ニュートラルであった。
【００３２】（ＩＴＳ通信用の開口部）例えばＶＩＣＳ
や、ＥＴＣなどＩＴＳ通信用の受発信器の開口は、以下
のようにして形成するとよい。
【００３３】（上辺バスバーの形成）上述した合わせガ
ラスの基本的工程のうち、（３）工程において、例えば
図１に示したような形状の上辺バスバーをプリント印刷
するとよい。下向き凸形状とする部分は、ちょうど運転
者側から見てルームミラーの後方とすれば、視界を妨げ
ることが少ないので、好都合である。
【００３４】具体的な下向き凸形状としては、図１に示
したように、等脚台形の上下を逆にした形状とするのが
好ましい。これは、下向き凸形状部分において、そのコ
ーナー部に電流が集中する傾向が見られるので、それを
緩和するためである。さらに図４に示したように、コー
ナー部を曲線で構成することが、より好ましい。
【００３５】（透明導電膜の形成方法）本発明におい
て、上辺バスバーを下向きの凸形状部分とした部分と合
わせガラスの外縁に囲まれる領域は、透明導電膜を形成
しないようにしている。その方法を以下に例示する。
【００３６】・マスキング法 透明導電膜の成膜時に、導電膜を形成したくない部分に
マスキングを施してから、スパッタリング法により、上
述のように金属酸化物膜とＡｇ膜を交互に形成し積層す
ればよい。
【００３７】・エッチング法 まずガラスの全面に透明導電膜を形成する。その後透明
導電膜を除去したい部分を、例えばリン酸などのエッチ
ング液で選択的に除去してもよい。
【００３８】この透明導電膜が形成されなかった部分
を、ＥＴＣ，ＶＩＣＳなどのＩＴＳ通信における電磁波
の開口部としている。この開口部の面積は、少なくとも
９ｃｍ 2とするとよく、この開口部の車内側に受発信器
を設置して、上述した通信を行えばよい。この面積より
も小さくなると、受発信のための領域が導電膜の電磁波
遮蔽性の影響を受け、通信に支障をきたす畏れがある。
【００３９】（セラミックプリント）ウインドシールド
用合わせガラスの外観特性を高めるために、ガラスの周
辺部分にセラミックプリントを形成しておくことが好ま
しい。このとき、セラミックプリントは、通常のバスバ
ー部分のみならず、前記凸形状とした領域も覆われるよ
うに形成することが好ましい。このようにすると、当該
部分が視認されにくくなるので、好ましい。図５はこの
場合の例を示したものであり、上述の図２（ａ）の場合
に対応する。
【００４０】さらに金属成分を含まないセラミックプリ
ントであれば、前記通信用の開口部における電磁波の減
衰がないので、好ましい。
【００４１】もし、セラミックプリントに金属成分を含
むのであれば、前記凸形状領域の中央部分に、セラミッ
クプリントを形成しない窓開口を設けるとよい。この場
合には外観上、窓開口に受発信器を密着して設置すると
よい。図６はこの場合の例を示したものであり、上述の
図２（ｂ）の場合に対応する。
【００４２】また、通信機器として可視光線や赤外線を
利用する、例えば、レインセンサーやＣＣＤカメラ等を
設置する場合もセラミックプリントを形成しない窓開口
を設けるとよい。
【００４３】以下に具体例を示す。この具体例における
透明導電膜には基本膜構成１を適応した。
【００４４】まず、車両用窓ガラスの視界に関わる領域
の全面に透明導電膜を設けた。また図６に示したよう
に、電磁波通信用の開口部５の領域における、セラミッ
クプリントの窓開口６１の大きさは、一辺３０ｍｍの正
方形とした。
【００４５】また、得られた車両用窓ガラスのバスバー
電極の端子間抵抗は約２Ωであり、バスバー間の印加電
圧は４２Ｖとして、通電を行った。
【００４６】発熱温度は発熱領域において９０℃以下で
あり、ウインドシールドガラスに発生する霜や曇りを効
果的に除去することができた。また、この発熱温度で
は、過熱の心配もないレベルであった。
【００４７】また、通信用の開口部のガラスの内側にＥ
ＴＣ(5.8GHz)用のアンテナをガラスに接近させる形で設
置させ、アンテナ特性を調べた。アンテナ特性は、通常
の合わせガラスと同等であり、通信には何ら支障ないこ
とがわかった。
【００４８】
【発明の効果】以上詳細に説明してきたように、本発明
はウインドシールド用合わせガラスにおいて、バスバー
の形状を工夫し、さらに電磁波遮蔽能を有している透明
導電膜を部分的に形成しないようにしている。そしてこ
の部分を、ＥＴＣ，ＶＩＣＳなどの通信用開口部とし
て、通信を可能にしている。
【００４９】もちろん、本発明のウインドシールド用合
わせガラスでは、透明導電膜を利用した電気加熱可能で
あり、しかも熱線遮断機能も有している。
【００５０】さらに、ウインドシールド用合わせガラス
の周辺部において、前記バスバーをセラミックプリント
でカバーすることによって、外観的にも優れたウインド
シールド用合わせガラスとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるウインドシールド用合わせガラス
の基本構成を説明する図である。
【図２】本発明のウインドシールド用合わせガラスの断
面構造を模式的に説明する図である。
【図３】本発明のウインドシールド用合わせガラスに適
用しうる透明導電膜の断面構造を模式的に説明する図で
ある。
【図４】本発明における上辺バスバーの下向き凸形状を
説明する図である。
【図５】本発明における具体例であり、通信用開口部に
もマスキングプリントを設けた様子を説明する図であ
る。
【図６】本発明における具体例であり、通信用開口部に
マスキングプリントを設けない様子を説明する図であ
る。
【符号の説明】
１：ウインドシールド用合わせガラス ２１，２２：単一ガラス板 ２３：中間膜（ＰＶＢ膜） ３：透明導電膜 ３１：金属酸化物膜、３２：Ａｇ膜 ４１：上辺用バスバー ４１ｂ：上辺用バスバーの下向き凸形状部分 ４２：下辺用バスバー ４１ａ，４２ａ：バスバーの給電点 ５：電磁波の開口部（透明導電膜の未形成部分） ６：セラミックプリント ６１：セラミックプリントの窓開口（未形成領域）

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも２枚のガラス板が熱可塑性樹
    脂膜を介して接着されており、前記ガラス板の一方の主
    表面に透明導電膜と該導電膜に給電するための給電用バ
    スバーが形成されたウインドシールド用合わせにおい
    て、 前記バスバーは前記ガラス板の上辺および下辺に沿って
    それぞれ設けられており、 前記導電膜は、前記ウインドシールド用合わせガラスの
    視界に関わる領域の実質的全面に形成されており、 前記上辺バスバーの中央部分は下向き凸形状を有してお
    り、該凸形状部分と前記合わせガラスの外縁に囲まれる
    部分には、前記導電膜が形成されていないことを特徴と
    するウインドシールド用合わせガラス。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のウインドシールド用合
    わせガラスにおいて、 前記下向き凸形状は逆等脚台形であるウインドシールド
    用合わせガラス。
  3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のウインドシー
    ルド用合わせガラスにおいて、 前記合わせガラスの周辺部には、セラミックプリントが
    施されているウインドシールド用合わせガラス。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載のウインドシールド用合
    わせガラスにおいて、 前記セラミックプリントは、前記凸形状領域を覆うよう
    に設けられているウインドシールド用合わせガラス。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載のウインドシールド用合
    わせガラスにおいて、 前記セラミックプリントの前記凸形状領域の中央部分に
    は、窓開口が設けられているウインドシールド用合わせ
    ガラス。
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