JPH05100113A

JPH05100113A - 選択光透過積層体

Info

Publication number: JPH05100113A
Application number: JP25930291A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kushi; 憲治串; Chiho Tokuhara; 千穂徳原
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1991-10-07
Filing date: 1991-10-07
Publication date: 1993-04-23

Abstract

(57)【要約】【目的】可視光に対して高い透過率を示し、近赤外な
いし赤外光に対して高い反射率を示し、かつ低価格に、
容易に製造できる選択光透過積層体を提供する。【構成】光透過性基材の少なくとも片面に、プラズマ
重合膜層、銀を５０重量％以上含有する金属薄膜層およ
びプラズマ重合膜層が、この順序で積層されてなる選択
光透過性積層体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、可視光に対して高い透
過率を示し、近赤外ないし赤外光に対して高い反射率を
示す選択光透過積層体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、選択光透過積層体としては、
（１）銀、銅、金等の金属薄膜、（２）ＳｎＯ₂ 、ＩＴ
Ｏ等の金属酸化物薄膜、あるいは（３）高屈折率誘導体
／Ａｇ／高屈折率誘導体の薄膜三層積層体、を基板上に
形成したものが知られている。

【０００３】しかし、（１）の金属薄膜の場合、可視光
に対する反射率が高く、十分な可視光透過性が得られて
いない。（２）の金属酸化物薄膜は、反射率の立ち上が
りの波長が１μｍ以上で、かつ可視光に対して完全に透
明であることから、非常に高い可視光透過率が得られ、
また赤外光に対する反射率も高い。しかし、ＳｎＯ₂、
ＩＴＯ等の膜を低温で効率よく成膜することは非常に難
しく、コストが高いために選択光透過積層体としての用
途には、殆ど用いられていないのが現状である。（３）
の三層積層体は、１９７４年にＪ．Ｃ．Ｃ．Ｆａｎらに
よりＴｉＯ₂ ／Ａｇ／ＴｉＯ₂ の積層構造が発表され、
選択光透過積層体として既に実用化されており、（１）
に比べて可視光透過率が高く、（２）に比べると製造コ
ストが低い。

【０００４】この三層積層体に用いる高屈折率誘電体と
しては、ＺｎＳ，ＴｉＯ₂ ，Ｂｉ₂Ｏ₃ などが知られて
いる。これらの薄膜の形成には、ＲＦスパッタリング
法、反応性ＤＣスパッタリング法、反応性蒸着法などが
用いられるが、これらの成膜法は、装置の初期投資や、
ランニングコストが高い欠点がある。

【０００５】そこで、ＴｉＯ₂ などの薄膜を形成する方
法として、金属アルコキシドから化学的に形成する方法
も提案されているが、この方法を用いて積層体を形成す
るためには、金属アルコキシドの湿式塗布→乾燥→加熱
による金属酸化物の形成→真空系での金属薄膜の形成→
金属アルコキシドの湿式塗布→乾燥→加熱による金属酸
化物の形成からなるプロセスとなるため、プロセスが複
雑で長く、高い生産性を求めるのは難しい。

【０００６】このため、選択光透過積層体の利用範囲を
さらに拡げるためには、より高い可視光透過率と赤外反
射率を示し、低価格の選択光透過性積層体の開発が望ま
れている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、可視
光に対して高い透過率を示し、近赤外ないし赤外光に対
して高い反射率を示し、かつ低価格に、容易に製造でき
る新規な選択光透過積層体を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、光
透過性基材（Ａ）の少なくとも片面に、プラズマ重合膜
層（Ｂ１）、銀を５０重量％以上含有する金属薄膜層
（Ｃ）およびプラズマ重合膜層（Ｂ２）が、（Ａ）／
（Ｂ１）／（Ｃ）／（Ｂ２）の順に積層されてなる選択
光透過性積層体である。

【０００９】

【作用】本発明に用いる光透過性基材は、特に限定され
るものではないが、選択光透過積層体の基材として用い
ることから、可視光の透過率が５０％以上であることが
好ましく、７０％以上であることがより好ましい。

【００１０】該光透過性基材は、無機物、有機物の何れ
でもよい。無機物の基材としては、例えば一般的な石英
ガラスなどがあげられる。有機物の基材としては、例え
ばポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポ
リプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレ
ン、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエ
チレンナフタレート、ナイロン等を主成分とするフィル
ムまたはシートがあげられる。本発明においては、プラ
ズマ重合膜との接着性の観点から、有機基材を用いるの
が好ましい。

【００１１】プラズマ重合膜の製造に用いるモノマーと
しては、ガス状になる殆ど全ての化合物がプラズマ重合
可能であり、使用することができるが、室温で気体状ま
たは液状の物質が取り扱いが容易であり、好ましい。ま
た、重合速度が早く、成膜速度が大きいことから、アセ
チレン、エチレン、プロピレン、ベンゼン、スチレン、
ナフタレンなどの不飽和炭化水素やチオフェン、ピリジ
ン、ピペリジンなどの複素環化合物が好ましい。

【００１２】プラズマ重合膜の膜厚の最適値は、プラズ
マ重合膜、金属膜および基材の各光学定数によって変化
するが、通常１００オングストロームから１０００オン
グストロームの間に設定する。

【００１３】プラズマ重合の方法としては、プラズマの
安定性の観点から高周波電圧の印加による方法が好まし
く、周波数は数ＫＨｚからＭＨｚ、特に好ましくは１
３．５６ＭＨｚが用いられる。電極の方式、ベルジャー
またはチャンバーの形状などは特に限定されるものでは
なく、基材の形状、モノマーの重合特性などにより、適
宣選択する。

【００１４】プラズマ重合膜（Ｂ１）とプラズマ重合膜
（Ｂ２）とは同じものでも異なるものでもよく、膜厚が
異なっていてもよい。

【００１５】本発明において形成される金属薄膜層
（Ｃ）の材料は、銀を５０重量％以上含むものである。
銀と併用してもよい他の金属としては、例えばアルミニ
ウム、チタン、クロム、珪素等が挙げられる。しかし、
これらの併用金属の含有量が多くなると、可視光の吸収
が大きくなり、可視光の透過率が減少したり、近赤外な
いし赤外光に対する反射率が低下するため、銀を５０重
量％以上含むものである必要がある。

【００１６】金属薄膜層（Ｃ）の膜厚は、連続的な薄膜
が形成されれば特に限定されないが、高い可視光透過率
の積層体を得るためには、３００オングストローム以下
が好ましい。

【００１７】金属薄膜の形成方法としては、特に限定さ
れるものではなく、真空蒸着法、スパッタリング法、イ
オンプレーティング法等の公知の方法が用いられる。

【００１８】本発明の選択光透過性積層体の各層の積層
順序は、二つのプラズマ重合膜層（Ｂ１およびＢ２）が
金属薄膜層（Ｃ）を挾むよう積層される必要がある。こ
の順序で積層されることにより始めて干渉の効果による
反射防止効果が発揮され、可視光に対して高い透過率を
示す積層体を得ることが可能となる。また、近赤外ない
し赤外光に対して高い反射率を示すためには、金属薄膜
層（Ｃ）が必須である。すなわち、積層順序が（Ａ）／
（Ｂ１）／（Ｃ）／（Ｂ２）以外の構造では、高い可視
光透過率と近赤外ないし赤外光に対しての高い反射率の
両方の性能を同時に満たす選択光透過性積層体は得られ
ない。

【００１９】本発明の選択光透過性積層体は、プラズマ
重合膜（Ｂ２）の上に、この積層体を保護する目的で、
透明な保護層を形成することができる。このような保護
層は、公知の透明性樹脂、例えばアクリル系樹脂、ポリ
エステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂などを塗工する
か、あるいは、ポリエチレンやポリプロピレン、ポリエ
ステル等のフィルムをラミネートする方法などにより形
成することができる。

【００２０】このような本発明の選択光透過性積層体
は、可視光積分透過率が６５％以上であり、かつ赤外光
反射率が７０％以上であることが好ましい。なお、ここ
でいう可視光積分透過率とは、４００ｎｍ〜７００ｎｍ
の透過率の値を積分して得た値をいい、赤外光反射率と
は２０００ｎｍにおける測定値をいう。

【００２１】

【実施例】以下、実施例により本発明をより具体的に説
明する。これらの実施例は、図１に示す薄膜形成装置を
用いて実施した。

【００２２】図において、１はベルジャー内に配設され
たコイル状電極であり、リード線を介して高周波電源２
に連結されている。モノマーガスは、パイプ３を通じて
導入され、流量はマスフロメーター４により調節され
る。排気は、パイプ５を通じて真空ポンプにより成され
る。成膜に供する基板は、ベルジャー上部のホルダー６
に取り付けられる。７は抵抗蒸着ボード、８は抵抗蒸着
用電源、９はＥＢガン及びその蒸着源、１０はＥＢガン
用電源である。

【００２３】成膜方法を具体的に述べると、まず、基板
（Ａ）をホルダー６に取り付け、１０^-5Ｔｏｒｒ以下ま
で排気した後、モノマーガス単独またはＨｅ、Ａｒなど
の不活性ガスをキャリヤーガスとして反応器内に導入
し、かつ排気のコンダクタンスを調整して、ベルジャー
内を所定の圧力とした。次に、所定の出力の高周波を印
加し、基板上にプラズマ重合膜（Ｂ１）を形成した。次
いで、プラズマ重合膜層（Ｂ１）の上に、抵抗蒸着また
はＥＢ蒸着のいづれか一方または両方により、金属薄膜
（Ｃ）を形成した。蒸着膜厚は、ベルジャー上部に取り
付けた水晶振動子膜厚計１１によりモニターした。次
に、金属薄膜（Ｃ）層上に、プラズマ重合膜（Ｂ２）を
成膜し、選択光透過性積層体を作成した。

【００２４】各層の膜厚は、ランクテイラーホブソン社
製タリステップにより測定した。可視光透過率及び２０
００ｎｍにおける反射率は、日立分光光度計Ｕ−３４０
０により測定し、可視光透過率については、４００ｎｍ
の値から７００ｎｍの値までを積分して、積分可視光透
過率とした。

【００２５】実施例１〜６、比較例１〜４図１に示す反応器のホルダー６に、表１に示す基材を取
り付け１×１０^-5Ｔｏｒｒまで排気した後、表１に示す
モノマーガスを導入し、１３．５６ＭＨｚの高周波を５
０Ｗ印加し、５分間プラズマ重合を行い、表１に示す膜
厚のプラズマ重合膜（Ｂ１）を得た。次に、１×１０^-5
Ｔｏｒｒまで排気した後、実施例１、２、５、６は抵抗
蒸着により、銀薄膜層（Ｃ）を１２０オングストローム
形成し、実施例３、４および比較例４は、抵抗加熱によ
り銀を、ＥＢ加熱により銅を蒸発させて、表１に示す組
成の金属薄膜層（Ｃ）を１２０オングストローム形成し
た。さらに金属薄膜層（Ｃ）上に、先と同じ条件で、プ
ラズマ重合膜（Ｂ２）を形成し積層体を得た。

【００２６】比較例１〜３では、基材（Ａ）上に表１に
示す組成の金属薄膜層（Ｃ）を１２０オングストローム
形成した。これらの積層体の分光特性を評価した結果を
表１に示した。

【００２７】基材（Ａ）上にプラズマ重合膜（Ｂ１）、
銀を主成分とする金属薄膜層（Ｃ）および薄膜プラズマ
重合膜（Ｂ２）を、（Ａ）／（Ｂ１）／（Ｃ）／（Ｂ
２）の順序で積層することにより、可視光線に対して高
い透過率を示し、近赤外〜赤外の光に対して高い反射率
を示す、選択光透過積層体が得られた。

【００２８】実施例７実施例１と同様の方法で、基材（Ａ）上に、チオフェン
プラズマ重合膜（Ｂ１）、金属薄膜層（Ｃ）を１２０オ
ングストローム形成した後、ベンゼンプラズマ重合膜
（Ｂ２）を形成し、積層体を得た。表２に示す通り、可
視光線に対して高い透過率を示し、近赤外ないし赤外光
に対して高い反射率を示す、選択光透過積層体が得られ
た。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】

【発明の効果】本発明の選択光透過積層体は、実施例で
用いたような簡易な装置を用いて容易に製造することが
できる。また、選択光透過積層体は、この可視光線に対
して高い透過率を示し、一方、近赤外ないし赤外光に対
しては高い反射率を示し、フィルムやシートの形状で、
例えば車や建物の窓等に適用すると熱線遮断材として有
用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の選択光透過積層体の製造に用いた薄
膜形成装置の模式図である。

【符号の説明】

１：コイル状電極２：高周波電源３：モノマーガス導入パイプ４：マスフロメーター５：排気パイプ６：ホルダー７：抵抗抵蒸着ボート８：抵抗抵蒸着用電源９：ＥＢガンおよび蒸着源１０：ＥＢガン用電源１１：水晶振動子膜厚計

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光透過性基材（Ａ）の少なくとも片面
に、プラズマ重合膜層（Ｂ１）、銀を５０重量％以上含
有する金属薄膜層（Ｃ）およびプラズマ重合膜層（Ｂ
２）が、（Ａ）／（Ｂ１）／（Ｃ）／（Ｂ２）の順に積
層されてなる選択光透過性積層体。
【請求項２】可視光積分透過率が６５％以上で、かつ
赤外光反射率が７０％以上である請求項１記載の選択光
透過積層体。