JPH01257150A - 可視スペクトル領域内で高い透過特性を有しまた太陽エネルギー透過率の低い無機ガラスからなる板ガラスの製法及びこの方法により製造された板ガラス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は特許請求の範囲第１項の前段部に記載した可視
スペクトル領域内で高い透過特性を有しまた太陽エネル
ギー透過率の低い板ガラスを￥Ａ遺する方法及び特許請
求の範囲第５項の前段部に記載した形式の仮ガラスに閏
する。

従来の技術 この種の板ガラスは可視光線をできるだけ多く透過しま
た太陽枚射線をできるだけ多く阻止すべきである。この
処置は夏季に、日光の望ましくない熱放射が室内に入り
込むのを阻止する、特に自動１ｆの場合この作用は、フ
１７ン１〜及びリア板ガラスが傾斜しており、従って極
めて大きいことから好ましくない。

西ドイツ用特許出願公闇第３３０７６６１号明細書及び
欧州特許出願公１Ｍ第１０４８７０号明細書によって、
１退１ｒ４及び銀にＩＩ′を接ｈｈされた極めて薄い金
属層を２つの酸化物層間に封入し、この薄い金属層によ
り銀層を最上部の酸化物層の製造時における化学的−熱
的攻撃から保護することは公知である。しがしこの種の
層系を　１５０’Ｃ以」二の温度に曝Ｌ７た場合、銀が
隣接する酸化物−及び／又は金属層内に拡散し、表面抵
抗の著しい上昇及び層系の透過率の相応する減少が観察
される。すなわち層系の本質的なす、ν性の２つが劣化
する。

従って他の方法（西ドイツ田特許出願公園第３５４３１
７８号明細書）では、無機ガラスからなる基板に真空被
覆法で多層系を施し、これによりガラスに可視光線に対
する高い透過特性と同時に熱放射に対する高い反射特性
を付与することが推薦されている。この場合施された層
系は、当初平坦な被覆板ガラスを曲げ工程で処理するこ
とを可能にする。すなわちこの処理に際して約６５０℃
のガラス軟化温度に達するが、これにより被覆された板
ガラスの特性が好ましくない変化を生じることはない。

こうして処理した板ガラスはその被覆により低い電気抵
抗を有し、（足って電圧をかけることにより板ガラスを
加熱することができる。

この種の板ガラスをもう１つの別の被覆されていない板
ガラスとサンドイッチ構造の合わせ板ガラスに加工した
場合、この合わせ板ガラスは特に強烈な日射に対して付
加的な保護機能を有する加熱可能のフロント又はリア板
ガラスとして自動車に使用するのに適している。この種
の合わせ板ガラス（ＶＳＧ−仮ガラス）の場合−空気封
入なしに一無機ガラスからなる２枚の薄い板ガラス間に
プラスチック（例えばポリビニルブチレート）からなる
粘−弾性の中間層が存在する。こうして被覆された板ガ
ラスでは被覆された面はプラスチックに直接接している
。

しかしこの種の合わせ板ガラスを自動車に使用するには
、板ガラスが可視光線の透過率に関して一定の最小値を
有している必要があり、その際可視光線に対する一定の
反射率を上回ってはならないことが要求される。光の状
態が悪い場合にも板ガラスを通して十分な視界が保証さ
れ、板ガラスでの鏡面反射がドライバーの視野を遮らず
また対向車を幻惑しないことは確保されなければならな
い。光透過率及び光反射率に対する許容臨界値としては
一般に光透過率８０％±５％が要求される。

先頭である西ドイツ国特許出願公開第３５４３１７８号
明細書に記載された方法により、被覆板ガラスを合わせ
板ガラスに加工した場合、−最に欧州規格で要求される
光透過率及び光反射率に対する値は達成することができ
る。特に通常光透過率約７７％及び光反射率１３〜１４
％が達成される。この場合得られた透過率は、少なくと
も約±１％の生成誤差をプラスして算出されていること
から、生成物に対してもなお十分なものであり、これは
常に要求限界値内にある。また反射率も要求される限度
内にあるが、被覆されていない板ガラス又は耐熱ガラス
（これは適度に着色されたガラスで実現される）におけ
るよりも明らかに高い。この種の板ガラスでは光反射率
は約８％である。すなわち被覆された板ガラスの場合に
おけるよりも明らかに低い。この結果自動市内の鈍い黒
色に着色されていない装備品又は付着品が板ガラスに可
視的な妨害反射を生じる可能性がある。

この高い光反射率は被覆された板ガラスの特性ではない
。それというのも被覆され、曲げられた個々の板ガラス
は反射率が６〜ｌＯ％にすぎずまた光透過率８３％未満
を存するからである。

これらの′ＤＩ覆された板ガラスを別の被覆されていな
い板ガラスと積層シートで接合することによって初めて
、光透過率の明らがな損失及び反射率１４％への上昇が
得られる。

建築用ガラスの分野で常用の普通の被膜（太陽−制御層
）は、−最に個々の層とじてか又は酸化物層に埋封して
施される薄い金属層からなる。これらの層を熱処理する
と、層は空気中の酸素と反応し、その際透明な酸化物を
形成することから、本来の日除は機能を失う。この種の
熱処理に耐えるｆｌｉ！の層、例えば西ドイツ［１ｔν
許出願公１５１第３５４３１７８号明ｍ害に記載されて
いる層はその機械的及び化学的な感性により複合材とし
て、例えば合わせ安全ガラス又は絶縁ガラスとして使用
し′Ｉｊ）るにすぎず、この場合その被膜それ自体は環
境条件に直接曝されることはない。

発明が解決しようとする課題 本発明は、無機ガラス［特に透明な又は明るく着色され
た（適度に着色された）フロートガラス］からなる板ガ
ラスに、太陽エネルギー透過率が被覆されていないガラ
スに比べて明らかに減少している薄い層を設けることを
根本課題とする。この場合板ガラスは有利には平坦なフ
ロート板ガラスとして、建築用ガラスに対する真空一連
続被覆装置中で高出力−陰極スパッタリングによりン皮
覆可１毫でな（すればならず、その結果この板ガラスは
被覆工程後単一安全板ガラスに再加工することができる
。層の特性は！ｉｉ　−安全板ガラスへの再加工後もほ
とんど変化ずべきではない。最後にこの方法は全体とし
て経済的に実施し得るものでなければならない。

この再加工は、被覆された板ガラスが裁断可能でありま
た６４０℃までの熱処理に曝し得ることを必要とする。

板ガラスはこの熱処理で最終的な形状にされ、適当な冷
却条件で硬化される、この時点で曲げられがっ硬化され
た完成ガラスは標準的な透明又は着色ガラスに比べて減
少した、入射太陽エネルギー透過率を示すべきであるが
、その際光透過率は使用分野に応じて特定の臨界値を下
回ってはならない。すなわち例えばこの臨界値は自動車
の前部における側面板ガラスとして使用する場合は７０
％であるが、リア板ガラス用として相応する外部反射を
使用する場合この光透過率は本質的に更に低下していて
もよい、更に被膜は機械的及び化学的に極めて安定でな
ければならない、それというのも−この被膜は保護され
ておらず、特に自動車の車内においてはその環境条ｆ＋
−に曝され、また相応する洗浄処理にも耐える必要があ
るからである。

課題を解決するための手段 この課題は本発明によれば、板ガラスに披）ツ室内で錫
６５％及びニッケル３５％の合金からなるターゲットを
、酸素成分を存する雰囲気中で陰極スパッタリングによ
りスパッタされた層によって解決されるが、この場合板
ガラス及び層を引続き約６４０℃の温度に加熱し、これ
により安定で電気伝導性の化合物がもたらされる。

有利には被覆室内に装入された酸素の賃は陰極にもたら
される出力の一次閏数である。この場合酸素址は、スパ
ッタされた層の光透過率が層を６４０℃に加熱した後飽
和値を示し、これが５〜２０分の処理時間とは無１財係
であるように正確に調節する。

酸化錫／′酸化ニッケル層に、金属酸化物例えば酸化錫
、酸化インジウム又は酸化アルミニウムからなる保護層
を施すことが有利である。伏れた一実施態様では基板と
酸化錫及び酸化ニッケルから形成された層との間に透明
な金属酸化物層、例えば５ｎ０２．１ｎ２０３　、Ａｌ
２Ｏ，又は５ｉｎ２を施す。

特殊な使用分野特に自動車の場合、太陽エネルギー透過
率の低い無機ガラスがちなり、その基板上に八６５％及
びニッケル３５％の合金からなるターゲラＩ・が酸素成
分を存する雰囲気中でスパッタされた層を存し、これが
スパッタ処理後に約６４０℃の温度に加熱される形式の
板ガラスは、この板ガラスを熱処理後曲げ処理すること
によって製造することができる。

本発明の対象の他の有利な実施態ａ２並びに処理生成物
は請求項２以下に記載されている。

実施例 次に本発明の１実施例を第１図〜第３図に基づき詳述す
る。

本発明の課題は、反応性の高出力陰極スパッタリングに
より透明又は淡緑色のフロートガラスからなる平坦な基
板」二に、錫６５％及びニッケル３５％の組成を有する
ターゲットがら霧化された層を特定量の酸素を含む雰囲
気中でスパッタすることによって解決することができる
。装入された酸素の量は陰極における出力の一次関数で
あり、予め設定されたスパッタリングのｆＬ様に閃して
はテストにより１度確認しておく必要がある。次いで酸
４１是を、スパッタされた層の光透過率が約６４０℃で
の熱処理で所望の飽和値に達するように正確に調節する
。厚さ約９０ｎｌ＋のスパッタされた層の場合、熱処理
によってその抵抗率は約３６０．４ｚｃｍの値から約１
２０Ｊｌｃｕ＋に低下する。スパッタ後における層の酸
素含有量が高すぎる場合には、これとは逆に層の抵抗率
は急激に上昇しまた熱処理によりスパッタされた層は完
全に酸化される。これは層が透明になることにより認め
られる。この状態は、空気中で熱処理した際の、スパッ
タ又は蒸着金属薄層における特性である。

１１；ｆ記合金は、層を１７−えちれた処ＪＴに応じて
製造しかつ引続き空気中で約〉６４０℃の温度に加熱し
た際、安定で導電性の化合物を生じる。このことは、′
ｆ！Ｉ覆されたガラスを１度空気中で熱処理した場合に
は、以後行われる熱処理が被覆された板ガラスの抵抗率
及び透過率を本質的に変えることはないという事実によ
って証明される、この特性によって、被覆された板ガラ
スの最終状態を熱処理の正確な期間及び経過によっては
ほとんど影響されないようにすることが可能である。す
なわち被覆された板ガラスの透過率及び抵抗率は熱処理
の過程で、層厚及び酸素含有量のような被覆パラメータ
によって決定される飽和値に近づく、これは被覆された
ガラスの再生可能な特性をその製造過程で１）るための
前提である。

製造に際して層の組成を正確に調節した場合にはこの熱
処理によって、抵抗率が低下されるだけでなく、層の透
過率にも所望の特性、すなわち可視スペクトル領域内で
の鯖大透過率及び近赤外領域での減少した透過率が１）
られる（これは相応する透過率曲線から明らかである）
。

熱処理した板ガラスの可視光線透過率は簡単に、スパッ
タされた層の厚さによって調節することができる。可視
スペクトル領域で５０％以上の透過率をに）るには、前
記の層を更にもう１つの透明な酸化物層例えば酸化錫、
酸化インジウム錫、酸化アルミニウム等で被覆すること
が有利である。それというのもこれにより１１Ｍ的及び
化学的抵抗力は更に改良されるからである。透過率５０
％以下の層に対しては５ｎＮｉ−下級酸化物層の厚さだ
けで十分である。

別の製造変法は５ｎ０２、Ｉｎ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ５，５
ｉ０２等からなる２つの透明な酸化物層内に活性の５ｎ
Ｎｉ−下級酸化物層を埋封する方法である。これにより
特定の所望着色効果を得ることができまた干渉効果によ
る可視領域内での被膜の反射を、建築被膜用の他の光学
層でしばしば使用されるような方法で制御することも可
能である。

特殊な１実施態様は適度に着色されたガラス、特に緑色
ガラスの被覆である。それというのもこの被覆によって
ガラスの１ｔＦｉ熱作用は更に一層強化され、相応する
使用分野に最良に適合させることができるからである。

この方法の本質的な利点は、特定の組成の比較的ｉ１１
純な層（！１１−層）を、以後の加工でいずれにせよ必
要な熱処理工程を実施することによってスッパタするこ
とにより所望の特性がマ：）られることである。スパッ
タされた層は、　ＪＲに比較的薄くまた１ヒ学的及び機
械的に極めて不安定である純粋な金属層ではなく、市販
されている材料から製造された比較的硬質の半透明下級
酸化物層であることから、機械的及び化学的安定性に対
する先に記載した要求並びにコスト的に有利に製造する
という目的は達成される。

代表的な１実施例では、２　Ｘ　５０Ｘ　５０１１１１
１の寸法のフロートガラスに陰極スッパタリング装置内
で、アルゴン−酸素雰囲気中でスパッタされたＳｎＮ　
ｉ−層を施した。この場合ターゲット組成は５ｎ６５％
及びＮｉ３５％であった。放電の特性曲線、すなわち質
最流！５制御計を介して挿入される酸素の開数である定
電流でのマグネトロン放電の電圧１、ν性に基づき、意
図した層組成に必要な領域を決定することができる。こ
の領域はグラフで図示した特性曲線中にマークされてい
る（第４図〜第６図）。ｙゾさの異なる数層とスパッタ
した。その各パラメータは下表にまとめられている。

可視領域及び近赤外領域でのこれらの層の透過率は分光
光度計を用いて、被覆後直ちにまた空気中で６４０℃で
５分又は１０分間熱処理した後に測定した。これらの値
は第１−図〜第３図にグラフで図示されている９層の厚
さ及び、４点抵抗測定装置を用いてまたスタイラス法（
ＳＬｙｌｕｓ−Ｍｅｔ、ｈｏｄｅ）により測定した相応
する抵抗率は次の３表にまとめて示す。

更にＪＡを上記の方法でスパッタし、この第１層上に別
の透明な酸化錫層を、第１層の製造後直ちに同じ被覆装
置内で適当な計−酸素雰囲気中でＳｎ−ターゲットを反
応的にスパッタすることによって施した。このセット層
を同様に熱処理した。測定された透過率、抵抗及び厚さ
は同様に次表にまとめて示す。

錫−ニッケル（第１層） ３　ｓｅｃｍ　０２でスパッタ ！Ａ要処 理　　　　　後（６４０℃７５分） 層厚　　　５４　ｎｍ　　　　　５４　ｎｍ抵抗率　　
４８１μΩ／ｃ＋ｓ　　　２１６μΩ／ｃｍ゛透過−−
９％　　　　　３３％

【図面の簡単な説明】

第１図はスパッタされた５ｎＮｉＯ＋ｃ−Ｊ’ＪＩを存
する板ガラスの（断面図を、その透過率曲線図と共に示
した［Ａ、第２図は三層系の板ガラスの断面図を熱処理
前及び後に測定した透過率を示す曲線１”ｌｌと共に示
した図、第３図は他の三層系の板ガラスの断面図を熱処
理前及び後に測定した透過率を示す曲線図と共に示した
図、第４図、第５図及び第６図は種々の層特性における
マークを付けた作又領域を有する５ｎＮｉ−ターゲット
に対する装入された酸素の関数としての種々の陰極電流
の種々前なるスパッタリング特性曲線図である。 ０熱処理せず　　　　　　　十熱処理したＯ熱迅埋せず
　　　　　十熱処理した

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、可視スペクトル領域内で高い透過特性を有しまた太
   陽エネルギー透過率の低い無機ガラスからなる板ガラス
   を製造する方法において、板ガラスに被覆室内において
   錫６５％及びニッケル３５％の合金からなるターゲット
   を酸素成分を有する雰囲気中で陰極スパッタリングする
   ことにより層を施し、引続き板ガラス及び層を約６４０
   ℃の温度に加熱し、これにより安定で電気伝導性の化合
   物を生ぜしめることを特徴とする、可視スペクトル領域
   内で高い透過特性を有しまた太陽エネルギー透過率の低
   い無機ガラスからなる板ガラスの製法。 ２、被覆室内の酸素量を、スパッタされた層の光透過率
   が層を６４０℃に加熱した後、５〜２０分間の熱処理時
   間とは無関係に飽和値を示すように、正確に調節するこ
   とよりなる請求項１記載の方法。 ３、酸化錫／酸化ニッケル層に、金属酸化物からなる保
   護層を施すことよりなる、請求項１又は２記載の方法。 ４、板ガラスと酸化錫及び酸化ニッケルから形成された
   層との間に透明な金属酸化物層を施すことよりなる、請
   求項１から３までのいずれか１項記載の方法。 ５、可視スペクトル領域内で高い透過特性を有しまた太
   陽エネルギー透過率の低い無機ガラスからなり、その基
   板上に錫６５％及びニッケル３５％の合金からなるター
   ゲットを酸素成分を有する雰囲気中でスパッタされた層
   を有し、これをスパッタ処理後約６４０℃の温度に加熱
   することにより製造した板ガラスにおいて、この板ガラ
   スが熱処理後又は熱処理中に曲げられることを特徴とす
   る、可視スペクトル領域内で高い透過特性を有しまた太
   陽エネルギー透過率の低い無機ガラスからなる板ガラス
   。