JPH03126642A - 機能薄膜付ガラスの製造方法 - Google Patents

機能薄膜付ガラスの製造方法

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JPH03126642A JP1262086A JP26208689A JPH03126642A JP H03126642 A JPH03126642 A JP H03126642A JP 1262086 A JP1262086 A JP 1262086A JP 26208689 A JP26208689 A JP 26208689A JP H03126642 A JPH03126642 A JP H03126642A
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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］ 本発明は機能薄膜付ガラスの製造方法、及びこれを用い
たヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤｌ用コンバイナー
〇製造方法に関するものである。
［従来の技術］ 従来、ガラス等の基板上に金属酸化物薄膜を設ける方法
としては、真空蒸着法、スパッタリング法などの物理的
手法や浸漬法、ロールコート法、メニスカスコート法な
どで、金属酸化物となり得る原料を含有する液体を塗布
する湿式法等が知られている。湿式法は物理的手法に比
べて生産コストを低くできるメリットを有するものの、
どちらも、大面積基板の一部分のみに外観良く成膜した
い場合には、成膜時にマスキングしたり、成膜後にエツ
チングする必要があり、結局製造プロセスが複雑化して
、生産コストも高くなるという欠点があった。
［発明の解決しようとする課題］ 本発明の目的は、従来技術が有していた前述の欠点を解
消しようとするものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明は前述の問題点を解決すべくなされたものであり
、 （ａ）、ガラス板を切断する工程、 （ｂ）、　　（ａ）のガラス板の所定部分に、金属酸化
物原料を含む機能薄膜形成用液体をスクリーン印刷して
印刷膜を形成する工程、 （ｃ）、（ｂ）のガラス板を加熱して曲げ加工、又は／
かつ、強化加工を施すと同時に、上記印刷膜を焼成して
金属酸化物を主成分とする機能薄膜を形成する工程、 を含むことを特徴とする機能薄膜付ガラスの製造方法。
第１図は本発明の機能薄膜付ガラスの製造方法の工程図
を示す説明図である。
本発明においては、まず、（ａ）に示したように、ガラ
ス板を所望の形状に切断する。次いで、切断面エツジを
面取り加工し、洗浄するのが好ましい。
次に、第１図（ｂ）に示したようにかかるガラス板１の
所定部分に、焼成により金属酸化物となり得る原料を含
む機能薄膜形成用液体をスクリーン印刷して印刷膜２を
形成する。かかる機能薄膜形成用液体は、増粘剤、例え
ばエチルセルロース、ニトロセルロース等のセルロース
系増粘剤等を添加することにより、１００（１〜２００
００　ｃＰ　（センチポアズ）（２５℃）、特に２００
０〜６０００　ｃＰ　（２５℃）の粘度範囲に調整され
ていることが好ましい。１０００　ｃＰより小さいと液
体の流動性がありすぎて、スクリーン印刷安定性が不十
分となったり、所定の印刷後膜厚が得られなくなったり
する欠点があり、又、２００００　ｃＰより粘度が大き
いと、焼成後の印刷膜の膜質がポーラス（ぼそぼそ）に
なりやすく、化学的・機械的耐久性が悪くなり、好まし
くないからである。機能薄膜形成用液体は、金属酸化物
原料を含んだものであるが、かかる原料としては、金属
アルコキシドが好ましい。例えば、Ｔｉ、Ｔａ、Ｚｒ、
Ｉｎ、Ｓｎ、ＳＬ等のアルコキシド、又はこれらのうち
１種以上の混合アルコキシドを用いることができる。具
体的な材料は、目的とする機能薄膜に必要な光学特性等
を考慮して選択すればよい。例えば、機能薄膜として、
ＨＩＤ用コンバイナー等の増反射膜を得たい場合は、増
反射膜の屈折率ｎが１．５以上、特に１．８〜２．３程
度になるように、金属アルコキシドを選択すればよい。
例えばＴｉｌ□（ｎ＝約２．２〜２．３）、ＺｒＯ□（
ｎ＝約２．０〜２．１）、Ｔａ２０３（ｎ：約２．１）
、ＳｎＯ，（ｎ＝約１．９〜２．０）等の単体の酸化物
膜を得るように、それぞれの金属のアルコキシドを用い
てもよいし、これらの複合酸化物、例えばＴｉ０２−５
ｆＯ２，ＺｒＯ□−５ｉＯｉ、　Ｔｉ０２−ＺｒＯｉ、
Ｉｎ＊Ｏａ−ＳｎＯ□等の複合酸化物膜を得るように、
適宜の金属アルコキシドを混合して調整してもよい。Ｓ
Ｌのアルコキシドを混合すると基板ガラス板ｌとの密着
性が向上する点で好ましい。又、機能薄膜として、低反
射膜、あるいは、ノングレア膜を形成したい場合は、低
屈折率膜が得られるようにＳＬのアルコキシド等を用い
ればよい。又、機能薄膜として、アンテナや湿度センサ
ー、結露センサー等に用いる導電膜を得たい場合は、Ｉ
ｎｚＯｓ−３ｎ０２．ＳｎＣ＋ａ：Ｆ、ＳｎＯ２：Ｓｂ
等の導電膜が得られるように、適宜の金属アルコキシド
を用い、ドープ剤を添加して機能薄膜形成用液体を調整
すればよい。又、機能薄膜として装飾用、デイスプレィ
用等に用いる着色膜を得たい場合は、かかる目的に応じ
て、適宜の金属アルコキシドを用い、着色剤、顔料等を
添加して機能薄膜形成用液体を調整すればよい。
かかる金属アルコキシドは、機能薄膜形成用液体中に金
属酸化物換算で、０．５〜６．０ｗｔ％（重量％）特に
１．０〜３．０ｗｔ％含まれていることが好ましい。機
能薄膜形成用液体は、スクリーン印刷された後、焼成さ
れた際、そのほとんどが気体となってなくなってしまい
、金属酸化物を主成分とする機能薄膜が残るわけである
が、上記液体中に金属アルコキシドが金属酸化物換算で
０、５ｗｔ％未滴しか含まれていない場合には、焼成後
の機能薄膜の膜厚が薄くなりすぎて化学的、機械的安定
性が劣化したり、均一性、外観等の点で好ましくなく、
一方、６．０ｗｔ％以上含まれていると焼成後の膜厚が
厚くなりすぎて、膜にクラックが生じてしまうため、好
ましくない。機能薄膜形成用液体は、２００メツシュ以
上、好ましくは３００メツシュ以上（ここで言うメツシ
ュとは、１１ｎｃｈ２あたりの開孔数）のスクリーンを
用いてスクリーン印刷することが、均一で外観の優れた
膜を形成できるので好ましい。
次に、第１図（ｃ）に示したように、印刷膜を有する上
記ガラス板を加熱し、曲げ加工又は／かつ強化加工（曲
げ加工、又は、強化加工、又は、曲げ及び強化加工）を
施すと同時に、上記印刷膜２を焼成して機能薄膜を形成
する。加熱温度は、曲げ加工や強化加工に必要な温度で
よく、５５０〜６５０℃程度が適当である。曲げ又は／
かつ強化加工を施す前に、予め５００〜６００℃程度で
印刷膜を焼成しておくことも可能であるが、上述のよう
に、曲げ又は／かつ強化と同時に焼成を行うと、製造プ
ロセスも簡単になり生産性が向上し、製造コストが低減
されるという利点がある。
曲げ加・工を行なう際、第１図に示したように、印刷膜
が形成されている面が凹となるように曲げ加工するのが
好ましい。これは、印刷膜が形成されている面を凸とな
るように曲げ加工すると、印刷膜にクラックが入ってし
まい、外観の優れた機能薄膜が得られにくくなるからで
ある。
又、第１図（ｂ）゛に示したように、加熱して曲げ加工
又は／かつ強化加工を施す前に、印刷膜を乾燥しておく
こともできる。こうしておくことによって、（ｃ）の曲
げ又は／かつ強化のための加熱時にごみやほこり等が付
着しにくくなるので好ましい。乾燥温度は５０〜２００
℃程度が適当である。
以上、本発明の機能薄膜イ１ガラスの製造方法について
説明したが、以下、かかる製法を用いたヘッドアップデ
ィスプレイ（ＨＩＤ）用コンバイナーの製法について説
明する。
Ｈ１ｌＤ用コンバイナーは車両等輸送機の風防ガラスに
用いられることが多く、従ってこのような用途において
は安全性の点から合せガラスが使用される場合がほとん
どなので、合せガラスの表面に機能薄膜が形成されたＨ
ＩＤ用コンバイナーの製造を例にとって説明する。
第１図の（ｃ）までは上述の通りである。第１図（ｃ）
には、印刷膜２を有するガラス板１を、合せガラス化す
る他方のガラス板３と重ねて曲げ加工を行う場合の例を
示した。
次いで、（ｄ）に示したように、曲げ又は／かつ強化加
工が施されたガラス板１を、他方のガラス板３とともに
、機能薄膜が露出するように配置して、プラスチック中
間膜４を介して接合し、合せガラス化して、ＨＩＤ用コ
ンバイナーが製造される。
ＨＩＤ用コンバイナーとして使用される機能薄膜は、安
全ガラスとして必要な可視光線透過率（ＴＶ）７０％以
上を維持しつつ、投影像を鮮明に反射できるようにする
ために、機能薄膜が光学膜厚（膜の屈折率ｎと実際の膜
厚ｄの積）４００〜２３００人で形成されることが好ま
しい。かかる光学膜厚となるように、（ｂ）において、
焼成による膜厚減少を計算に入れて、スクリーン印刷膜
の膜厚を調整しておくのが好ましい。
［実施例１］ 切断、面取加工した２ｍｍ厚の通常のフロートガラス板
１の表面を酸化セリウムで研摩後、純水で充分にすすぎ
、窒素ガスを吹きつけて乾燥させた。このガラス表面に
、ＴｉおよびＳｉのアルコキシドを酸化物換算で１．２
ｗｔ％含み、４０００　ｃＰ（２５℃）の粘度を有する
機能薄膜形成用液体を３８０メツシユのナイロン製スク
リーン版を用いてスクリーン印刷し、３〜４分間静置さ
せて、充分レベリングした後、１２０〜１３０℃のクリ
ーンオーブン内で１０〜１５分間乾燥した。この時の印
刷膜の膜厚は、約１．５μｍで、表面は、完全に乾燥し
、ゴミやホコリが付着しても膜へのダメージは全く心配
のないレベルであった。乾燥後のガラスを印刷膜２が形
成されている面を露出面とし、もう一枚のガラス板（ブ
ロンズ色２ｍｍ厚）と第１図（ｃ）のように重ねて曲げ
加工を行うとともに、印刷膜２を焼成して増反射膜を形
成した。かかる機能薄膜は、光学膜厚７００Å（屈折率
ｎ　＝　２．０　（６３２８人）、実際の膜厚ｄ　＝　
３５０人）であった。これらのガラス板１及び２をＰＶ
Ｂ　　（ポリビニルブチラール）膜を介して第１図（ｄ
）のように合せガラス化し、ＨＩＤ用コンバイナーを形
成した。
かかるコンバイナーの機能薄膜が形成されている側を車
内側として、機能薄膜部分の透過率及び機能薄膜部分に
よる車内側の機能薄膜面反射（入射角０°）の各特性を
第２図に示す。
１ 又、機能薄膜部分における入射角６５°の車内側の機能
薄膜面反射特性を第３図に示す。形成されたＨＩＤ用コ
ンバイナーは、ヘーズ、光学歪のない良好な外観を有し
ていた。
［発明の効果］ 本発明によれば大面積ガラス基板のごく一部に機能薄膜
を有する機能薄膜付ガラスをエツチング等の複雑なプロ
セスを必要とせずに生産することが可能となる。
特に、粘度゛が１０００〜２００００ｃｐであり、金属
アルコキシドを金属酸化物換算で０．５〜６．０ｗｔ％
含む薄膜機能形成用液体をスクリーン印刷して焼成する
ことにより、均一性、外観上好ましく、又、化学的、機
械的耐久性の優れた好適な薄膜機能付ガラスを効率よく
製造できる。
又、焼成による機能薄膜の形成と、曲げ又は／かつ強化
加工とを同時に行うことにより製造工程が簡単となり生
産性も向上し、製造コストも低減されるため、外観の良
好なＨＩＤ用コンバイナーを効率良く生産できる。
　２
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の機能薄膜付ガラスの製造方法の生産
工程を示す説明図であり、第２図は、実施例１における
ＢＵＤ用コシコンバイナー能薄膜部分の分光スペクトル
を示すグラフ、第３図は、実施例１のＨＩＤ用コンバイ
ナーの１機能薄膜部分における６５°入射時の膜面反射
特性を示すグラフである。 １ニガラス板 ２：印刷膜（機能薄膜） ３ニガラス板 ４ニブラスチック中間膜

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）（ａ）、ガラス板を切断する工程、 （ｂ）、（ａ）のガラス板の所定部分に、金属酸化物原
    料を含む機能薄膜形成用液体をスクリーン印刷して印刷
    膜を形成する工程、 （ｃ）、（ｂ）のガラス板を加熱して曲げ加工、又は／
    かつ、強化加工を施すと同時に、上記印刷膜を焼成して
    金属酸化物を主成分とする機能薄膜を形成する工程、 を含むことを特徴とする機能薄膜付ガラスの製造方法。
  2. （２）機能薄膜形成用液体として、金属アルコキシドと
    増粘剤を含み、１０００〜２００００ｃＰの粘度を有す
    る液体を用いることを特徴とする請求項１記載の機能薄
    膜付ガラスの製造方法。
  3. （３）機能薄膜形成用液体として、金属アルコキシドを
    、金属酸化物換算で０．５〜６．０ｗｔ％含む液体を用
    いることを特徴とする請求項１又は２記載の機能薄膜付
    ガラスの製造方法。
  4. （４）ガラス板にスクリーン印刷により印刷膜を形成し
    た後、加熱して曲げ加工又は／かつ強化加工を施す前に
    、５０℃〜２００℃において上記印刷膜を乾燥させるこ
    とを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の機能薄
    膜付ガラスの製造方法。
  5. （５）ガラス板の印刷膜が形成されている面が凹となる
    ように、ガラス板に曲げ加工、又は、曲げ加工及び強化
    加工を施すことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項
    記載の機能薄膜付ガラスの製造方法。
  6. （６）曲げ加工又は／かつ強化加工を施すと同時に印刷
    膜を焼成して機能薄膜を形成した後、かかる機能薄膜を
    有するガラス板と、もう一枚のガラス板とを、該機能薄
    膜が形成された面が露出するように、プラスチック中間
    膜を介して接合し、合せガラス化することを特徴とする
    請求項１〜５いずれか１項記載の機能薄膜付ガラスの製
    造方法。
  7. （７）焼成後の機能薄膜の光学膜厚を４００〜２３００
    Åとすることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項記
    載のヘッドアップディスプレイ用コンバイナーの製造方
    法。
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