JP2518116B2 - Method for manufacturing an optical body with excellent durability - Google Patents

Method for manufacturing an optical body with excellent durability

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JP2518116B2
JP2518116B2 JP3149550A JP14955091A JP2518116B2 JP 2518116 B2 JP2518116 B2 JP 2518116B2 JP 3149550 A JP3149550 A JP 3149550A JP 14955091 A JP14955091 A JP 14955091A JP 2518116 B2 JP2518116 B2 JP 2518116B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は各種光学的機能を有する
耐久性の優れた光学体の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing an optical body having various optical functions and having excellent durability.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来からガラス、プラスチックなどの透
明基板に薄膜を形成して光学的機能を付加したものとし
て、ミラー、熱線反射ガラス、低放射ガラス、干渉フィ
ルター、カメラレンズやメガネレンズの反射防止コート
などがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a thin film is formed on a transparent substrate such as glass or plastic to which an optical function is added to prevent reflection of a mirror, a heat ray reflecting glass, a low radiation glass, an interference filter, a camera lens or a spectacle lens. There is a coat.

【0003】通常のミラーでは、無電解メッキ法でAg
が、又は真空蒸着法、スパッタリング法などでAlやC
rなどが形成される。これらの中でCr膜は比較的丈夫
なのでコート面が露出した表面鏡としても一部用いられ
ている。
In a normal mirror, Ag is formed by electroless plating.
Or Al or C by vacuum deposition method, sputtering method, etc.
r, etc. are formed. Among these, the Cr film is relatively strong and is therefore used as a part of a surface mirror having an exposed coated surface.

【0004】熱線反射ガラスは、酸化チタンや酸化錫な
どがスプレー法、CVD法あるいは浸漬法などで形成さ
れてきた。最近では、金属膜、窒化膜、錫をドープした
酸化インジウム(ITO)などがスパッタリング法でガ
ラス板面に形成されたものが熱線反射ガラスとして使わ
れるようになってきた。スパッタリング法は膜厚コント
ロールが容易でかつ複数の膜を連続して形成でき、透明
酸化膜と組み合せて、透過率、反射率、色調などを設計
することが可能である。このため意匠性を重視する建築
用などに需要が伸びている。
Titanium oxide, tin oxide and the like have been formed in the heat ray reflective glass by a spray method, a CVD method or a dipping method. Recently, a metal film, a nitride film, tin-doped indium oxide (ITO) or the like formed on a glass plate surface by a sputtering method has been used as a heat ray reflective glass. In the sputtering method, the film thickness can be easily controlled, and a plurality of films can be continuously formed. By combining with a transparent oxide film, it is possible to design the transmittance, reflectance, color tone and the like. For this reason, demand is increasing for construction, etc., where design is important.

【0005】室内の暖房機や壁からの輻射熱を室内側に
反射する低放射ガラス(低放射率ガラス)は、銀を酸化
亜鉛で挟んだZnO/Ag/ZnOの3層系またはZn
O/Ag/ZnO/Ag/ZnOの5層系(特願昭61
−280644号参照)などの構成を持ち、複層ガラス
か合わせガラスの形で使われる。近年ヨーロッパの寒冷
地での普及が目ざましい。
Low-emissivity glass (low-emissivity glass) that reflects radiant heat from an indoor heater or wall to the inside of the room is a ZnO / Ag / ZnO three-layer system in which silver is sandwiched by zinc oxide or Zn.
5-layer system of O / Ag / ZnO / Ag / ZnO (Japanese Patent Application No. 61
280644), and is used in the form of double glazing or laminated glass. In recent years, it has been remarkably popular in cold regions of Europe.

【0006】レンズなどの反射防止コートは、酸化チタ
ン、酸化ジルコニウムなどの高屈折率膜と酸化シリコ
ン、フッ化マグネシウムなどの低屈折率膜を交互に積層
している。通常は真空蒸着法が用いられ、成膜時は基板
加熱をして耐擦傷性の向上を図っている。
The antireflection coating of a lens or the like is formed by alternately laminating a high refractive index film such as titanium oxide or zirconium oxide and a low refractive index film such as silicon oxide or magnesium fluoride. Usually, a vacuum vapor deposition method is used, and the substrate is heated during film formation to improve scratch resistance.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】表面鏡や、単板の熱線
反射ガラス及びレンズなどの反射防止コートなどは、コ
ートされた膜が空気中に露出した状態で使用される。こ
のため、化学的な安定性や耐摩耗性に優れていなければ
ならない。一方、低放射ガラスでも複層ガラスまたは合
わせガラスになる前の運搬や取り扱い時の傷などにより
不良品が発生する。このため安定で耐摩耗性に優れた保
護膜も兼ねた光学薄膜が望まれている。
Surface mirrors, antireflection coatings such as single-plate heat ray-reflecting glass and lenses are used with the coated film exposed to the air. Therefore, it must have excellent chemical stability and wear resistance. On the other hand, even low-emission glass may be defective due to scratches during transportation or handling before it becomes double glazing or laminated glass. Therefore, there is a demand for an optical thin film which is stable and has excellent wear resistance and which also serves as a protective film.

【0008】耐久性向上のためには通常化学的に安定で
透明な酸化膜が空気側に設けられる。これらの酸化膜と
しては酸化チタン、酸化錫、酸化タンタル、酸化ジルコ
ニウム、酸化珪素などがあり、必要な性能に応じて選択
され、使用されてきた。
To improve durability, a chemically stable and transparent oxide film is usually provided on the air side. As these oxide films, there are titanium oxide, tin oxide, tantalum oxide, zirconium oxide, silicon oxide, etc., which have been selected and used according to the required performance.

【0009】しかし、酸化チタン、酸化ジルコニウムは
化学的安定性に優れているが、結晶質の膜になりやすく
表面の凹凸が大きくなる傾向があり、このため擦ったと
きの摩擦が大きくなり耐摩耗性に劣る。
However, although titanium oxide and zirconium oxide are excellent in chemical stability, they tend to form a crystalline film and tend to have large irregularities on the surface. Therefore, when they are rubbed, friction increases and abrasion resistance increases. Inferior in sex.

【0010】一方、酸化錫、酸化珪素はそれぞれ酸、ア
ルカリに弱く長期間の浸漬には耐えない。酸化タンタル
は、これら中では耐摩耗性と化学的安定性の両方を兼ね
備えているが、まだ耐摩耗性に関して充分とは言えな
い。
On the other hand, tin oxide and silicon oxide are weak in acid and alkali, respectively, and cannot withstand long-term immersion. Among them, tantalum oxide has both abrasion resistance and chemical stability, but it is not yet sufficient in terms of abrasion resistance.

【0011】また、ジルコニウム等と珪素とを含む酸化
物を、プラスチック等のやわらかく傷つきやすい基体に
形成した膜上に設けようとする考えはあったが、耐摩耗
性、化学的安定性がプラスチックに比べはるかに高いガ
ラス基板が使用される用途、例えば自動車用、建築用等
の用途において、通常のガラス板とほぼ同様な使い方が
できるような耐摩耗性及び耐久性の優れた被膜付ガラス
基板を提供できる製造方法は知られていなかった。
Further, there has been an idea to provide an oxide containing zirconium or the like and silicon on a film formed on a soft and easily scratched substrate such as a plastic, but the plastic has good wear resistance and chemical stability. A glass substrate with a coated film that has excellent wear resistance and durability that can be used in almost the same way as a normal glass plate in applications where a glass substrate that is much higher than the glass substrate is used, such as automobiles and construction. The manufacturing method which can be provided was not known.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決すべくなされたものであり、ガラス基板上に、該ガラ
ス基板側から順に透明誘電体膜、窒化物膜、非晶質酸化
膜の少なくとも3層が形成された光学体の製造方法にお
いて、空気側の最外層である非晶質酸化膜は、チタン、
ジルコニウム、ハフニウム、錫、タンタル、及びインジ
ウムの群から選ばれる少なくとも1種と、珪素とを含む
酸化物を主成分とする非晶質酸化膜からなり、前記3層
をスパッタリング法により順次形成することを特徴とす
る耐久性の優れた光学体の製造方法を提供する。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and a transparent dielectric film, a nitride film, and an amorphous oxide film are formed on a glass substrate in this order from the glass substrate side. In the method for manufacturing an optical body in which at least three layers are formed, the outermost amorphous oxide film on the air side is titanium,
An amorphous oxide film containing at least one selected from the group of zirconium, hafnium, tin, tantalum, and indium, and an oxide containing silicon as a main component, and the three layers are sequentially formed by a sputtering method. The present invention provides a method for producing an optical body having excellent durability.

【0013】図1は、本発明により得られる光学体の一
例の断面図を示したものであり、10は透明あるいは着
色したガラスからなる基板、11は透明誘電体膜からな
る第1層、12は窒化物膜からなる第2層、13は空気
側の最外層となる非晶質酸化膜、特に、少なくともジル
コニウムと珪素とを含んだ酸化物からなる第3層を示
す。
FIG. 1 shows a sectional view of an example of an optical body obtained by the present invention. 10 is a substrate made of transparent or colored glass, 11 is a first layer made of a transparent dielectric film, and 12 is a substrate. Indicates a second layer formed of a nitride film, and 13 indicates an amorphous oxide film forming an outermost layer on the air side, particularly a third layer formed of an oxide containing at least zirconium and silicon.

【0014】本発明は上記したように少なくとも3層構
成よりなるが、場合によっては図1の基板10と第1層
11、第1層11と第2層12、又は第2層12と第3
層13との間に1層、又は複数の層を形成して付着力向
上や光学特性の調整の機能、又はその他各種機能を持た
してもよい。本発明においては、ガラス基板上に形成さ
れる膜の空気側の最外層に非晶質酸化膜を形成し、高耐
久性が要求される用途に使用可能な、耐摩耗性と化学的
安定性に優れたガラスを実現するものである。
The present invention has at least a three-layer structure as described above, but in some cases, the substrate 10 and the first layer 11, the first layer 11 and the second layer 12, or the second layer 12 and the third layer shown in FIG.
One layer or a plurality of layers may be formed between the layer 13 and the layer 13 to have a function of improving the adhesive force, adjusting optical characteristics, or various other functions. In the present invention, an amorphous oxide film is formed on the outermost layer on the air side of the film formed on the glass substrate, and it can be used in applications requiring high durability, abrasion resistance and chemical stability. It realizes excellent glass.

【0015】図1の第3層13の非晶質酸化膜としては
X線的にみて非晶質なものであり、具体的には、チタ
ン、ジルコニウム、ハフニウム、錫、タンタル及びイン
ジウムの群から選ばれる少なくとも1種と、珪素とを含
む複合酸化膜である。これらの中でも、特にジルコニウ
ムと珪素とを含んだ複合酸化膜が耐擦傷性に優れている
と同時に、充分な化学的安定性を有しているので好まし
い。非晶質酸化膜は、チタン、ジルコニウム、ハフニウ
ム、錫、タンタル、及びインジウムの群から選ばれる少
なくとも1種と、珪素、酸素以外に、硼素等のその他の
成分を含んでいてもよい。
The amorphous oxide film of the third layer 13 shown in FIG. 1 is amorphous when viewed from the X-ray, and specifically, from the group of titanium, zirconium, hafnium, tin, tantalum and indium. It is a composite oxide film containing at least one selected and silicon. Among these, a composite oxide film containing zirconium and silicon is particularly preferable because it has excellent scratch resistance and at the same time has sufficient chemical stability. The amorphous oxide film may contain at least one selected from the group consisting of titanium, zirconium, hafnium, tin, tantalum, and indium, and other components such as boron in addition to silicon and oxygen.

【0016】一例として、第3層13にジルコニウムと
珪素とを含んだ酸化物を用いる場合を示す。この場合、
珪素の含有割合は特に限定されるものではない。珪素の
含有割合が増加するにつれ、この膜の屈折率は2.1か
ら1.8以下まで減少するが、耐摩耗性と化学的安定性
はいずれも良好である。従って光学的に必要な屈折率を
基にして珪素含有量を選択すればよい。一般的にはジル
コニウム100部に対して原子比で1部以上、好ましく
は3部以上、特に5部以上の珪素が望ましい。これより
珪素が少ないと充分な非晶質化が得られないため耐摩耗
性能が低下し、通常の珪素を含まない酸化ジルコニウム
に対しての優位性が認められなくなる。
As an example, the case where an oxide containing zirconium and silicon is used for the third layer 13 is shown. in this case,
The content ratio of silicon is not particularly limited. The refractive index of this film decreases from 2.1 to 1.8 or less as the content ratio of silicon increases, but both the abrasion resistance and the chemical stability are good. Therefore, the silicon content may be selected based on the refractive index that is optically required. Generally, 1 part or more, preferably 3 parts or more, and particularly 5 parts or more of silicon is desirable in atomic ratio with respect to 100 parts of zirconium. If the amount of silicon is less than this, sufficient amorphization cannot be obtained, so that the wear resistance performance deteriorates, and the superiority over ordinary zirconium oxide containing no silicon cannot be recognized.

【0017】一方、珪素含有量の上限は特に限定はない
が、ジルコニウム100部に対して原子比で2000部
以下、好ましくは1000部以下、特に500部以下が
望ましい。これより珪素が多いと屈折率が非常に小さく
なるとともに、化学的安定性が不充分となり、また、耐
摩耗性も低下するので好ましくない。
On the other hand, the upper limit of the silicon content is not particularly limited, but an atomic ratio of 2000 parts or less, preferably 1000 parts or less, and particularly 500 parts or less is desirable with respect to 100 parts of zirconium. If the amount of silicon is larger than this, the refractive index becomes extremely small, the chemical stability becomes insufficient, and the abrasion resistance also decreases, which is not preferable.

【0018】かかるジルコニウムと珪素とを含んだ酸化
膜は、ジルコニウム、珪素、酸素の3成分だけに限定さ
れるものではなく、耐久性向上、光学定数調整、成膜時
の安定性、あるいは成膜速度の向上などのために他の成
分を含んでいても差し支えない。また本発明の非晶質酸
化膜は必ずしも透明である必要はなく、酸素欠損の状態
の吸収性膜や、一部窒素を含有していても同様に有効で
ある。
The oxide film containing zirconium and silicon is not limited to the three components of zirconium, silicon and oxygen, and has improved durability, adjustment of optical constants, stability during film formation, or film formation. Other components may be included to improve speed and the like. Further, the amorphous oxide film of the present invention does not necessarily have to be transparent, and it is similarly effective even if it is an absorptive film in a state of oxygen deficiency or partially contains nitrogen.

【0019】最外層である第3層13の膜厚は特に限定
されるものではない。用途に応じて透過色や反射色を考
慮して決定すればよいが、あまり薄いと充分な耐久性が
得られないため、50Å以上、好ましくは100Å以
上、特に200Å以上であることが望ましい。
The film thickness of the third layer 13, which is the outermost layer, is not particularly limited. It may be determined in consideration of the transmission color and the reflection color depending on the application, but if it is too thin, sufficient durability cannot be obtained, so it is preferably 50 Å or more, preferably 100 Å or more, and particularly 200 Å or more.

【0020】第3層13の膜形成法としてはスパッタリ
ング法を用い、熱線反射ガラスなど、自動車や建築用な
どの大面積コーティングが必要な場合は、均一性に優れ
る反応性スパッタリング法が好ましい。
A sputtering method is used as a method for forming the third layer 13, and when a large area coating such as heat ray reflective glass for automobiles or construction is required, a reactive sputtering method having excellent uniformity is preferable.

【0021】本発明においては、ガラス界面との付着力
を増すために基板と窒化物膜間にもう1層を形成し図1
のような3層構成とすることが重要である。かかる第1
層11としては、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化
ハフニウム、酸化錫、酸化タンタル、酸化インジウムな
どの酸化物や、硫化亜鉛などからなる透明誘電体膜が好
ましい。
In the present invention, another layer is formed between the substrate and the nitride film in order to increase the adhesion with the glass interface.
It is important to have a three-layer structure as described below. Such first
The layer 11 is preferably a transparent dielectric film made of an oxide such as titanium oxide, zirconium oxide, hafnium oxide, tin oxide, tantalum oxide, indium oxide, or zinc sulfide.

【0022】第2層12の窒化物膜との付着力やスパッ
タリングでの生産性を考えると、第2層の窒化物膜と同
様な元素を含む誘電体膜が好ましいが、特にこれだけに
限定されるものではなく、第1層11/第2層12の組
み合わせは酸化タンタル/窒化チタン、酸化ジルコニウ
ム/窒化チタン、あるいは酸化錫/窒化ジルコニウムな
ど種々となりうる。かかる第1層11の透明誘電体膜
は、前述したような非晶質酸化膜と同様なものを用いて
もよい。
Considering the adhesion to the nitride film of the second layer 12 and the productivity by sputtering, a dielectric film containing the same element as the nitride film of the second layer is preferable, but it is not particularly limited thereto. However, the combination of the first layer 11 and the second layer 12 may be various, such as tantalum oxide / titanium nitride, zirconium oxide / titanium nitride, or tin oxide / zirconium nitride. The transparent dielectric film of the first layer 11 may be the same as the above-described amorphous oxide film.

【0023】かかる誘電体膜11の膜厚は特に限定され
ないが、これらの誘電体は屈折率も大きく、適当な膜厚
を選択すれば、干渉効果も利用して反射率や色調の調節
も可能である。特に、干渉効果を利用して可視域での高
透過、低反射を目的とする熱線反射ガラスに用いる場合
は、第1層11と第3層13の膜厚は光学的膜厚で10
00〜1800Åの範囲で調節されるのが好ましい。第
1層11と第3層13の屈折率は2.0〜2.5の範囲
で選択されるのが望ましいが、この範囲外でも、光学的
膜厚が適正な範囲内であればよい。
Although the film thickness of the dielectric film 11 is not particularly limited, these dielectrics also have a large refractive index, and if an appropriate film thickness is selected, the interference effect can also be used to adjust the reflectance and color tone. Is. In particular, when used in a heat ray reflective glass for the purpose of high transmission and low reflection in the visible region by utilizing the interference effect, the film thickness of the first layer 11 and the third layer 13 is an optical film thickness of 10
It is preferably adjusted in the range of 00 to 1800Å. The refractive indices of the first layer 11 and the third layer 13 are preferably selected in the range of 2.0 to 2.5, but even if the refractive index is out of this range, the optical film thickness may be in a proper range.

【0024】第2層12の窒化物膜の膜厚は、希望する
透過率にもよるが、1000Å以下が好ましく、50〜
500Åの範囲が最適である。1000Åを超えると窒
化物膜の吸収が大きくなり過ぎ、また、内部応力のため
剥離が生じやすくなる。
The film thickness of the nitride film of the second layer 12 is preferably 1000 Å or less, though it depends on the desired transmittance, and is 50 to 50.
The optimum range is 500Å. If it exceeds 1000 Å, absorption of the nitride film becomes too large, and peeling easily occurs due to internal stress.

【0025】第2層3又は第3層13の最外層がジルコ
ニウムと珪素とを含んだ酸化膜である場合、第1層2と
第2層3の間、又は、第2層12と第3層13の層間付
着力を向上させ、かつ第1層2又は第2層12の内部応
力を低減させるために、第1層2又は第2層12として
珪素を含む窒化物、特に珪窒化ジルコニウムを用いるこ
とは有効である。
When the outermost layer of the second layer 3 or the third layer 13 is an oxide film containing zirconium and silicon, it is between the first layer 2 and the second layer 3 or between the second layer 12 and the third layer 13. In order to improve the interlayer adhesion of the layer 13 and to reduce the internal stress of the first layer 2 or the second layer 12, a nitride containing silicon, particularly zirconium siliconitride, is used as the first layer 2 or the second layer 12. It is effective to use.

【0026】本発明においては、図1に示したように基
板の片面だけに光学薄膜を形成してもよいし、基板の両
面に形成してもよい。
In the present invention, the optical thin film may be formed on only one surface of the substrate as shown in FIG. 1, or may be formed on both surfaces of the substrate.

【0027】[0027]

【作用】本発明における光学体の空気側の最外層である
非晶質酸化物膜、即ち、図1第3層13は、ガラス構成
元素である珪素を含むことで非晶質化されており、表面
の平滑さが増すため摩擦抵抗が低減し、これによって高
い耐久性を有しているので、本発明の光学体において、
耐摩耗性や耐薬品性を向上させるための保護層の役割を
持つ。更にその屈折率、膜厚などの調整により、光学的
な機能、即ち、透過率、反射率、色調などの調整機能を
有する。
The amorphous oxide film which is the outermost layer on the air side of the optical body in the present invention, that is, the third layer 13 in FIG. 1, is made amorphous by containing silicon which is a constituent element of the glass. Since the surface smoothness is increased, the frictional resistance is reduced, which has high durability. Therefore, in the optical body of the present invention,
It has a role of a protective layer to improve abrasion resistance and chemical resistance. Further, by adjusting the refractive index and the film thickness, it has an optical function, that is, an adjusting function such as transmittance, reflectance and color tone.

【0028】特に、かかる最外層がジルコニウムと珪素
とを含む酸化物膜である場合における珪素は、酸、アル
カリなどに強い化学的安定性を有する酸化ジルコニウム
に珪素を添加することにより膜が非晶質化し、耐摩耗性
と化学的安定性の両方を満足する大変優れた耐久性を有
する膜の実現に寄与している。
In particular, when the outermost layer is an oxide film containing zirconium and silicon, the film is amorphous by adding silicon to zirconium oxide having a strong chemical stability against acids, alkalis and the like. It contributes to the realization of a film that has improved quality and has extremely excellent durability that satisfies both wear resistance and chemical stability.

【0029】また、珪素は、膜の屈折率調節にも寄与す
る。即ち、珪素の含有割合を増やすことにより屈折率を
下げることができる。本発明において最外層以外の層は
主に光学的な面での作用を有し、透過や反射性能などを
担っている。
Silicon also contributes to the adjustment of the refractive index of the film. That is, the refractive index can be lowered by increasing the content ratio of silicon. In the present invention, the layers other than the outermost layer mainly have an optical function and are responsible for transmission and reflection performance.

【0030】また、熱線反射性能を有する光学体におい
て、窒化物膜は熱線反射機能を受け持つものである。ま
た、干渉効果を利用して可視域での高透過、低反射を目
的とした熱線反射ガラスにおいては、図1の第2層12
は熱線反射機能を受け持ち、第1層11及び第3層13
は、窒化物膜の可視域での反射を防止する機能を有す
る。
Further, in the optical body having a heat ray reflecting property, the nitride film has a heat ray reflecting function. Further, in the heat ray reflective glass aiming at high transmission and low reflection in the visible region by utilizing the interference effect, the second layer 12 of FIG.
Is responsible for the heat ray reflection function, and includes the first layer 11 and the third layer 13
Has a function of preventing reflection of the nitride film in the visible range.

【0031】[0031]

【実施例】[実施例1] ガラス基板をスパッタリング装置の真空槽にセットし、
1×10-6Torrまで排気した。アルゴンと酸素の混
合ガスを導入して圧力を2×10-3Torrとした後、
珪素を含むジルコニウムターゲット(原子比Zr/Si
=33/67)を高周波マグネトロンスパッタリングし
て非晶質酸化膜ZrSixy (第1層)を約600Å
形成した。次に、アルゴンと窒素の混合ガスに切り替え
圧力を2×10-3Torrにしてチタンターゲットを高
周波マグネトロンスパッタリングして窒化チタン(第2
層)を約50Å形成した。その後、再び第1層と同じ条
件でZrSixy 膜(第3層)を約600Å形成し
た。
Example [Example 1] A glass substrate was set in a vacuum chamber of a sputtering apparatus,
It was evacuated to 1 × 10 −6 Torr. After introducing a mixed gas of argon and oxygen to a pressure of 2 × 10 −3 Torr,
Zirconium target containing silicon (atomic ratio Zr / Si
= 33/67) a high-frequency magnetron sputtering to amorphous oxide film ZrSi x O y (first layer) approximately 600Å
Formed. Next, a titanium target was subjected to high-frequency magnetron sputtering by switching to a mixed gas of argon and nitrogen at a pressure of 2 × 10 −3 Torr, and titanium nitride (second
Layer) was formed by about 50Å. After that, a ZrSi x O y film (third layer) was formed again at about 600 Å under the same conditions as the first layer.

【0032】こうして得られた熱線反射ガラスの可視光
透過率TV 、太陽光線透過率TE 、コート面可視光反射
率RVF、ガラス面可視光反射率RVGは、それぞれ約8
0、72、7、10(%)であった。膜の耐久性を調べ
るために1規定の塩酸、水酸化ナトリウム中に6時間、
あるいは沸騰水中に2時間浸漬したが、いずれも透過
率、反射率の変化は1%以内であった。
The visible light transmittance T V , the solar light transmittance T E , the coat surface visible light reflectance R VF , and the glass surface visible light reflectance R VG of the heat ray reflective glass thus obtained were each about 8
It was 0, 72, 7, 10 (%). 6 hours in 1N hydrochloric acid, sodium hydroxide to check the durability of the membrane,
Alternatively, when immersed in boiling water for 2 hours, the change in transmittance and reflectance was within 1% in both cases.

【0033】砂消しゴムによる擦り試験(プラス社字消
しゴムNo.48−100、直径5mmのカミソリ切断
面を向け、荷重500gをかけ、50mm/分で5回往
復)でも、傷は殆どつかず極めてすぐれた耐摩耗性を示
した。
Even in a rubbing test using a sand eraser (plus company eraser No. 48-100, facing a razor cut surface having a diameter of 5 mm, applying a load of 500 g, and reciprocating 5 times at 50 mm / min), scratches are scarcely observed and extremely excellent. It also showed wear resistance.

【0034】また、JIS R3212に規定されてい
る耐摩耗性試験(テーバー試験、摩耗輪CS−10F、
加重500g、1000回転)を実施したところ、試験
前後の可視光線透過率TV の変化ΔTV 、及びヘイズ値
の変化ΔHは、いずれも4%以内であり、優れた耐摩耗
性能を示した。
Further, a wear resistance test (Taber test, wear wheel CS-10F, JIS R3212,
When subjected to a load of 500 g and 1000 rotations), the change ΔT V in visible light transmittance T V before and after the test and the change ΔH in haze value were both within 4%, which showed excellent wear resistance performance.

【0035】[実施例2] ガラス基板をスパッタリング装置の真空槽にセットし、
1×10-6Torrまで排気した。アルゴンと酸素の混
合ガスを導入して圧力を2×10-3Torrとした後、
珪素を含むチタンターゲットを高周波マグネトロンスパ
ッタリングして非晶質酸化膜TiSixy 膜(第1
層)を約600Å形成した。
[Example 2] A glass substrate was set in a vacuum chamber of a sputtering apparatus,
It was evacuated to 1 × 10 −6 Torr. After introducing a mixed gas of argon and oxygen to a pressure of 2 × 10 −3 Torr,
Amorphous oxide film TiSi x O y film (first
Layer) was formed to about 600Å.

【0036】次に、アルゴンと窒素の混合ガスに切り替
え圧力を2×10-3Torrにしてチタンターゲットを
高周波マグネトロンスパッタリングして窒化チタン(第
2層)を約50Å形成した。その後、再び第1層と同じ
条件で非晶質酸化膜TiSixy (第3層)を約60
0Å形成した。こうして得られた試料の可視光透過率、
太陽光透過率は、実施例1とほぼ同様な性能であった。
耐久性も実施例1と同様の結果が得られた。
Next, a titanium target (high frequency magnetron sputtering) was carried out by switching to a mixed gas of argon and nitrogen at a pressure of 2.times.10.sup.- 3 Torr to form titanium nitride (second layer) in an amount of about 50. After that, the amorphous oxide film TiSi x O y (third layer) is again about 60 under the same conditions as the first layer.
0Å formed. Visible light transmittance of the sample thus obtained,
The solar transmittance was almost the same as that of Example 1.
With respect to durability, the same results as in Example 1 were obtained.

【0037】[比較例1] 実施例1の効果を見るために、珪素を含まない酸化ジル
コニウム膜(第1層)をガラス基板面上に約600Å形
成した。次に、アルゴンと窒素の混合ガスに切り替え圧
力を2×10-3Torrにしてチタンターゲットを高周
波マグネトロンスパッタリングして窒化チタン(第2
層)を約50Å形成した。その後、再び第1層と同じ条
件で酸化ジルコニウム膜(第3層)を約600Å形成し
た。こうして得られた試料を砂消しゴム試験にかけたと
ころ、耐摩耗性は劣り多数の傷が生じた。
Comparative Example 1 In order to see the effect of Example 1, a zirconium oxide film (first layer) containing no silicon was formed on the surface of the glass substrate at about 600 liters. Next, a titanium target was subjected to high-frequency magnetron sputtering by switching to a mixed gas of argon and nitrogen at a pressure of 2 × 10 −3 Torr, and titanium nitride (second
Layer) was formed by about 50Å. After that, a zirconium oxide film (third layer) was formed again at about 600Å under the same conditions as the first layer. When the sample thus obtained was subjected to a sand eraser test, it was inferior in abrasion resistance and many scratches were generated.

【0038】[比較例2] 実施例2の効果を見るために、珪素を含まない酸化チタ
ン膜(第1層)をガラス基板面上に約600Å形成し
た。次に、アルゴンと窒素の混合ガスに切り替え圧力を
2×10-3Torrにしてチタンターゲットを高周波マ
グネトロンスパッタリングして窒化チタン(第2層)を
約50Å形成した。その後、再び第1層と同じ条件で酸
化チタン膜(第3層)を約600Å形成した。こうして
得られた試料を砂消しゴム試験にかけたところ、耐摩耗
性は劣り多数の傷が生じた。
Comparative Example 2 In order to see the effect of Example 2, a titanium oxide film (first layer) containing no silicon was formed on the surface of the glass substrate to a thickness of about 600 liters. Next, the titanium target (second layer) was formed to a thickness of about 50 Å by high-frequency magnetron sputtering of a titanium target while switching to a mixed gas of argon and nitrogen at a pressure of 2 × 10 -3 Torr. After that, a titanium oxide film (third layer) was formed again to about 600 Å under the same conditions as the first layer. When the sample thus obtained was subjected to a sand eraser test, it was inferior in abrasion resistance and many scratches were generated.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明は、ガラス基板からみて一番外
側、即ち、空気側の最外層に非晶質酸化膜を用いること
により、実施例1〜2に示すように、被膜付きでないガ
ラス基板とそれほど遜色のない化学的安定性と耐摩耗性
に優れた光学体を得ることを可能にするものである。こ
れにより従来は使用できなかった苛酷な用途にも本発明
の光学体を使用することができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention uses an amorphous oxide film as the outermost layer as viewed from the glass substrate, that is, the outermost layer on the air side. It is possible to obtain an optical body excellent in chemical stability and abrasion resistance that is not so different from the above. As a result, the optical body of the present invention can be used for severe applications that could not be used conventionally.

【0040】非晶質酸化膜として珪素を含んだものを用
いる場合は、珪素の含有割合を変えることにより、かか
る酸化膜の屈折率を調節することができ、光学的な膜設
計の自由度が拡大するという効果も奏する。
When an amorphous oxide film containing silicon is used, the refractive index of the oxide film can be adjusted by changing the content ratio of silicon, and the degree of freedom in optical film design is increased. It also has the effect of expanding.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明により得られる光学体の一例の一部断面
FIG. 1 is a partial sectional view of an example of an optical body obtained by the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10:ガラス基板、11:透明誘電体膜(第1層)、1
2:窒化膜(第2層)、13:非晶質酸化膜(第3
層)。
10: glass substrate, 11: transparent dielectric film (first layer), 1
2: nitride film (second layer), 13: amorphous oxide film (third layer)
layer).

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ガラス基板上に、該ガラス基板側から順に
透明誘電体膜、窒化物膜、非晶質酸化膜の少なくとも3
が形成された光学体の製造方法において、空気側の最
外層である非晶質酸化膜は、チタン、ジルコニウム、ハ
フニウム、錫、タンタル、及びインジウムの群から選ば
れる少なくとも1種と、珪素とを含む酸化物を主成分と
する非晶質酸化膜からなり、前記3層をスパッタリング
法により順次形成することを特徴とする耐久性の優れた
光学体の製造方法
1. A glass substrate, in order from the glass substrate side.
At least 3 of transparent dielectric film, nitride film, and amorphous oxide film
In the method for producing a layered optical body , the outermost amorphous oxide film on the air side includes at least one selected from the group consisting of titanium, zirconium, hafnium, tin, tantalum, and indium, and silicon. Ri Do amorphous oxide film composed mainly of an oxide containing, sputtering the three layers
A method for manufacturing an optical body having excellent durability, which is characterized in that the optical body is sequentially formed by a method .
【請求項2】非晶質酸化膜が少なくともジルコニウムと
珪素とを含む酸化膜からなることを特徴とする請求項1
記載の耐久性の優れた光学体の製造方法
2. The amorphous oxide film is an oxide film containing at least zirconium and silicon.
A method for producing an optical body having excellent durability as described above.
【請求項3】窒化物膜が窒化チタン、窒化ジルコニウ
ム、窒化ハフニウム、窒化タンタル及び窒化クロムの群
から選ばれる少なくとも1種からなることを特徴とする
請求項又は記載の耐久性の優れた光学体の製造方
3. A nitride film is a titanium nitride, excellent in the durability of claim 1, wherein in that it consists of at least one selected zirconium nitride, hafnium nitride, from the group of tantalum nitride and chromium nitride How to make optics
Law .
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JPS62216944A (en) * 1985-12-06 1987-09-24 ライボルト−ヘレ−ウス・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング Manufacture of window glass with high permeability characteristics within visible spectrum scope and high reflective characteristics against heat ray

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