JPH05247242A - ポリカーボネート基質用多層被覆 - Google Patents
ポリカーボネート基質用多層被覆Info
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- JPH05247242A JPH05247242A JP4999192A JP4999192A JPH05247242A JP H05247242 A JPH05247242 A JP H05247242A JP 4999192 A JP4999192 A JP 4999192A JP 4999192 A JP4999192 A JP 4999192A JP H05247242 A JPH05247242 A JP H05247242A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 透過係数の急変する被覆の達成とくに自動車
前照灯への応用 【構成】 本質的には式 ＳｉＯ2 ：Ｈ ＳｉＮy ：Ｈ に従って珪素、酸素又は窒素、及び水素を包含する、ガ
ラス代用品として用いられるポリカーボネート基質用多
層被覆であって、一方の可視域の下部境界から紫外部の
より短かい波長への僅かな波長範囲にわたって広がって
いる反射窓干渉システムと吸収域から透明域への遷移波
長範囲が干渉システムの反射窓内に位置している吸収シ
ステムとを組合せた被覆の複合構造を特徴とする多層被
覆。
前照灯への応用 【構成】 本質的には式 ＳｉＯ2 ：Ｈ ＳｉＮy ：Ｈ に従って珪素、酸素又は窒素、及び水素を包含する、ガ
ラス代用品として用いられるポリカーボネート基質用多
層被覆であって、一方の可視域の下部境界から紫外部の
より短かい波長への僅かな波長範囲にわたって広がって
いる反射窓干渉システムと吸収域から透明域への遷移波
長範囲が干渉システムの反射窓内に位置している吸収シ
ステムとを組合せた被覆の複合構造を特徴とする多層被
覆。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガラス代用品として用い
られるポリカーボネート基質又は他の透明なポリマー材
料であって現実に自動車前照灯ガラス、眼鏡レンズなど
さまざまな用途のガラスの代替品となる傾向のある材料
用の多層被覆に関する。
られるポリカーボネート基質又は他の透明なポリマー材
料であって現実に自動車前照灯ガラス、眼鏡レンズなど
さまざまな用途のガラスの代替品となる傾向のある材料
用の多層被覆に関する。
【０００２】
【従来の技術】それらの材料のうちポリカーボネートは
とくにそのすぐれた耐衝撃性のためとりわけ高く評価さ
れる。しかしこの材料の使用はそのすり・かき傷及び天
然の紫外線の影響下で促進される老化に対する耐性が低
いため限定される。従って、少なくともこれら二つの劣
化因子に対してポリカーボネートを保護する必要があり
もちろん個々の用途に応じてその他の機能上の要求が増
大する。
とくにそのすぐれた耐衝撃性のためとりわけ高く評価さ
れる。しかしこの材料の使用はそのすり・かき傷及び天
然の紫外線の影響下で促進される老化に対する耐性が低
いため限定される。従って、少なくともこれら二つの劣
化因子に対してポリカーボネートを保護する必要があり
もちろん個々の用途に応じてその他の機能上の要求が増
大する。
【０００３】現実に、市場で入手できるポリカーボネー
ト用保護被覆はアクリル系ワニス、有機シリコーン又は
ポリシロキサンであって吹きつけ又は浸漬により適用
し、場合によっては紫外線により乾燥させる。これらの
被覆を常温においてＰＥＣＶＤ（プラズマ強化化学的蒸
着）によってシランから沈着させる無定形珪素アロイに
より代替することが考えられている。この種の方法はた
とえば仏国特許第２６１４３１７号及び第２６３１３４
６号に記載してある。解決すべき大きな問題の一つはこ
れらの製品に熱サイクル及び熱ショックについてきびし
い仕様が課せられるとき被覆層と基質との膨脹係数の不
均衡を考慮して大きな温度変化に対する被覆の良好な耐
性を確保することである。
ト用保護被覆はアクリル系ワニス、有機シリコーン又は
ポリシロキサンであって吹きつけ又は浸漬により適用
し、場合によっては紫外線により乾燥させる。これらの
被覆を常温においてＰＥＣＶＤ（プラズマ強化化学的蒸
着）によってシランから沈着させる無定形珪素アロイに
より代替することが考えられている。この種の方法はた
とえば仏国特許第２６１４３１７号及び第２６３１３４
６号に記載してある。解決すべき大きな問題の一つはこ
れらの製品に熱サイクル及び熱ショックについてきびし
い仕様が課せられるとき被覆層と基質との膨脹係数の不
均衡を考慮して大きな温度変化に対する被覆の良好な耐
性を確保することである。
【０００４】本出願人の出願に係る１９９０年５月２日
の仏国特許出願第９０，０５５２９号には吸収型耐紫外
線被覆であってシランからＰＥＣＶＤによって沈着させ
た無定形珪素アロイを用い、その切断閾（seuil de cou
pure）がさまざまなガス流量の適切な数値を選んで組成
を経て調節される被覆が提案してある。紫外線（ＵＶ）
耐性の改良が中等度の密度の光線（実験室用ＵＶ灯）に
ついて有効に認められても、作られた被覆は一般に、規
格化機関により推奨される極めて強い強度の下で加速さ
れた試験に合格しない。
の仏国特許出願第９０，０５５２９号には吸収型耐紫外
線被覆であってシランからＰＥＣＶＤによって沈着させ
た無定形珪素アロイを用い、その切断閾（seuil de cou
pure）がさまざまなガス流量の適切な数値を選んで組成
を経て調節される被覆が提案してある。紫外線（ＵＶ）
耐性の改良が中等度の密度の光線（実験室用ＵＶ灯）に
ついて有効に認められても、作られた被覆は一般に、規
格化機関により推奨される極めて強い強度の下で加速さ
れた試験に合格しない。
【０００５】被覆の挙動は半導体及び無定形絶絶材にお
ける吸収係数の変化を考慮すると説明できる。低エネル
ギーでは、妨げられた帯（バンド）の局部的状態間の遷
移（transition）から吸収が生じる。吸収は極めて弱く
対応のスペクトル範囲は透明と見なされる。中等度のエ
ネルギーでは、材料の部分的無秩序の構造から生じる原
子価と伝導との帯の縁の局部的状態と対向の帯の広がっ
た状態との間の遷移から吸収が生じる。“ウルバッハの
列”と呼ばれるこの域内の吸収係数の実験的な形は α＝α0 ｅｘｐ（（ｈν−Ｅ1 ）／Ｅ0 ） （式中α0 及びＥ1 は無秩序と無関係である）の型式の
法則によってよく記述されると思われる。Ｅ0 はウルバ
ッハの列の“外延”であり、構造の無秩序の間接的尺度
である。
ける吸収係数の変化を考慮すると説明できる。低エネル
ギーでは、妨げられた帯（バンド）の局部的状態間の遷
移（transition）から吸収が生じる。吸収は極めて弱く
対応のスペクトル範囲は透明と見なされる。中等度のエ
ネルギーでは、材料の部分的無秩序の構造から生じる原
子価と伝導との帯の縁の局部的状態と対向の帯の広がっ
た状態との間の遷移から吸収が生じる。“ウルバッハの
列”と呼ばれるこの域内の吸収係数の実験的な形は α＝α0 ｅｘｐ（（ｈν−Ｅ1 ）／Ｅ0 ） （式中α0 及びＥ1 は無秩序と無関係である）の型式の
法則によってよく記述されると思われる。Ｅ0 はウルバ
ッハの列の“外延”であり、構造の無秩序の間接的尺度
である。
【０００６】最後に高エネルギーでは、帯から帯への広
がった状態間の電子遷移から吸収が生じる。これは通常
トークの法則によって記述される： （αｈν）1/2 ＝Ｂ（Ｈ−ＥG ) パラメータＢは高エネルギーにおけるαの“変動速度”
を表わし、一方ＥG は光子エネルギー閾を規定し、これ
から先では材料は全く不透明と見なすことができる。結
晶質固体の類推からＥG は妨げられた光学的帯の幅（光
学的ギャップ）と呼ばれる。
がった状態間の電子遷移から吸収が生じる。これは通常
トークの法則によって記述される： （αｈν）1/2 ＝Ｂ（Ｈ−ＥG ) パラメータＢは高エネルギーにおけるαの“変動速度”
を表わし、一方ＥG は光子エネルギー閾を規定し、これ
から先では材料は全く不透明と見なすことができる。結
晶質固体の類推からＥG は妨げられた光学的帯の幅（光
学的ギャップ）と呼ばれる。
【０００７】紫外線吸収フィルターを作るため、光学的
ギャップが可視部と紫外部との境界に近い無定形珪素ア
ロイを沈着させる。理想的なフィルターは可視部では完
全に透明でありながら紫外線全体を止めるような経過の
型の輪郭を示すべきである。実地ではそうなることから
遠い。
ギャップが可視部と紫外部との境界に近い無定形珪素ア
ロイを沈着させる。理想的なフィルターは可視部では完
全に透明でありながら紫外線全体を止めるような経過の
型の輪郭を示すべきである。実地ではそうなることから
遠い。
【０００８】波長に応じて厚さ約１μｍの、ギャップが
３５０μｍに近いａ−ＳｉＮy ：Ｈアロイ層の実験的透
過（transmission）係数を考慮すると前述のさまざまな
吸収挙動を特徴とする三つの帯域：ほぼ透明、ウルバッ
ハの列、強い“放物線状”吸収が見出だされる。ほぼ透
明とほぼ透過性との間の遷移には到底無視できない波長
範囲がある。この範囲が紫外部／可視部境界（約３５０
ｎｍ）に集中していると若干の可視部波長（紫・青）が
著しく弱まり、紫外部スペクトルの一部とくにポリカー
ボネートにとって極めて有害な波長である、３６５ｎｍ
内外が透過されるとき試料の黄色がかった着色が生じ
る。全紫外域においてほぼ透過性とするようにギャップ
がより小さい材料を用いると、フィルムは濃い黄褐色
に、次に褐色がかって見える（無定形珪素に特徴的な
色）。この特性が許容される用途はほとんど知られてい
ない。他方、強い吸収と弱い吸収との間の遷移幅を小さ
くするすなわちトークの法則の予備因子Ｂを大きくし、
パラメータＥ0 を小さくするため材料の光学特性に影響
を及ぼすことは期待できない。実際に、Ｂ及びＥ0 はま
ず第１に単に光学的ギャップの数値の選択により課せら
れる・珪素に対する酸素・窒素・水素の相対混合量の関
数であるように思われる。
３５０μｍに近いａ−ＳｉＮy ：Ｈアロイ層の実験的透
過（transmission）係数を考慮すると前述のさまざまな
吸収挙動を特徴とする三つの帯域：ほぼ透明、ウルバッ
ハの列、強い“放物線状”吸収が見出だされる。ほぼ透
明とほぼ透過性との間の遷移には到底無視できない波長
範囲がある。この範囲が紫外部／可視部境界（約３５０
ｎｍ）に集中していると若干の可視部波長（紫・青）が
著しく弱まり、紫外部スペクトルの一部とくにポリカー
ボネートにとって極めて有害な波長である、３６５ｎｍ
内外が透過されるとき試料の黄色がかった着色が生じ
る。全紫外域においてほぼ透過性とするようにギャップ
がより小さい材料を用いると、フィルムは濃い黄褐色
に、次に褐色がかって見える（無定形珪素に特徴的な
色）。この特性が許容される用途はほとんど知られてい
ない。他方、強い吸収と弱い吸収との間の遷移幅を小さ
くするすなわちトークの法則の予備因子Ｂを大きくし、
パラメータＥ0 を小さくするため材料の光学特性に影響
を及ぼすことは期待できない。実際に、Ｂ及びＥ0 はま
ず第１に単に光学的ギャップの数値の選択により課せら
れる・珪素に対する酸素・窒素・水素の相対混合量の関
数であるように思われる。
【０００９】別の理論的解決は沈着させる吸収材料の厚
さを変更させて透過は強吸収域において α（ｎ．ｋ）ｅ−αd （式中αは有理関数である）のとおり変動して切断勾配
を強化することであろう。シミュレーションは必要な厚
さは数μｍであることを示し、このことは技術的にも経
済的にも全く非現実的である。実際に熱力学的仕様は層
厚が厚くなればなるほど確保し難くなる。他方では吸収
層はあまり硬くない亜化学当量の材料で形成してあり同
じく数μｍの別の硬質構造層と組合せなくてはならな
い。材料の累積の厚さ従ってまたフィルム製作の時間は
過大となる。
さを変更させて透過は強吸収域において α（ｎ．ｋ）ｅ−αd （式中αは有理関数である）のとおり変動して切断勾配
を強化することであろう。シミュレーションは必要な厚
さは数μｍであることを示し、このことは技術的にも経
済的にも全く非現実的である。実際に熱力学的仕様は層
厚が厚くなればなるほど確保し難くなる。他方では吸収
層はあまり硬くない亜化学当量の材料で形成してあり同
じく数μｍの別の硬質構造層と組合せなくてはならな
い。材料の累積の厚さ従ってまたフィルム製作の時間は
過大となる。
【００１０】従来ポリカーボネート上の紫外線耐性機能
はもっぱら湿式で施こされる被覆として設けられた。適
切な吸収性分子が適用すべき製品に組みこまれる。場合
によっては下塗付着層（厚さ約１μｍ）のみ又は被覆集
合体（厚さ約５μｍ）が問題となることがある。後者の
みが試験に合格すると考えられる。
はもっぱら湿式で施こされる被覆として設けられた。適
切な吸収性分子が適用すべき製品に組みこまれる。場合
によっては下塗付着層（厚さ約１μｍ）のみ又は被覆集
合体（厚さ約５μｍ）が問題となることがある。後者の
みが試験に合格すると考えられる。
【００１１】ＰＥＣＶＤにより沈着させる被覆は一般
に、同じく紫外線防止機能を確保する湿式下塗付着層で
あって下記の規制を伴なうものを必要とする。ＰＥＣＶ
Ｄではワニスの場合に用いられる紫外線吸収分子に類似
の分子は知られていない。湿式で施こされる層を何れに
せよＰＥＣＶＤ法に接合する必要性が経済上後者を用い
られなくする。
に、同じく紫外線防止機能を確保する湿式下塗付着層で
あって下記の規制を伴なうものを必要とする。ＰＥＣＶ
Ｄではワニスの場合に用いられる紫外線吸収分子に類似
の分子は知られていない。湿式で施こされる層を何れに
せよＰＥＣＶＤ法に接合する必要性が経済上後者を用い
られなくする。
【００１２】考慮すべき別の極めて重要な因子は抗紫外
線フィルター自体の熱力学的耐性の因子である。１９９
０年５月２日付出願の仏国特許出願第９０，０５５２９
号には僅かに炭素化した水素化の酸化−、酸窒化−及び
窒化−珪素などの材料からの紫外線吸収フィルターの製
作が記載してある。若干の用途については極めてきびし
い加速試験を２０００時間のキセノン電孤灯への曝露
（＝０．１Ｗ／ｃｍ2 ）として課する。ところでこの試
験中光学的ギャップの開口及び選択的吸収特性の喪失を
伴なう酸化物及び酸窒化物の材料の極めて迅速な劣化が
明らかにされた。いわゆる“窒化物”の材料すなわちシ
ラン及び窒素のみから沈着させたものだけは加速試験に
よって劣化しなかった。
線フィルター自体の熱力学的耐性の因子である。１９９
０年５月２日付出願の仏国特許出願第９０，０５５２９
号には僅かに炭素化した水素化の酸化−、酸窒化−及び
窒化−珪素などの材料からの紫外線吸収フィルターの製
作が記載してある。若干の用途については極めてきびし
い加速試験を２０００時間のキセノン電孤灯への曝露
（＝０．１Ｗ／ｃｍ2 ）として課する。ところでこの試
験中光学的ギャップの開口及び選択的吸収特性の喪失を
伴なう酸化物及び酸窒化物の材料の極めて迅速な劣化が
明らかにされた。いわゆる“窒化物”の材料すなわちシ
ラン及び窒素のみから沈着させたものだけは加速試験に
よって劣化しなかった。
【００１３】しかしこの材料はそのほか極めて重大な不
都合すなわちその平凡な熱力学的耐性がある。仏国特許
第２６３１３４６号記載の方法に従って下記の構造すな
わち活性化されたポリカーボネート、Ｓｉ：Ｈ付着層、
ＳｉＮy ：Ｈ紫外線耐性層、ＳｉＯ2 ：Ｈ硬質層を作る
と、得られた試料は在来の熱サイクル試験に耐えない。
都合すなわちその平凡な熱力学的耐性がある。仏国特許
第２６３１３４６号記載の方法に従って下記の構造すな
わち活性化されたポリカーボネート、Ｓｉ：Ｈ付着層、
ＳｉＮy ：Ｈ紫外線耐性層、ＳｉＯ2 ：Ｈ硬質層を作る
と、得られた試料は在来の熱サイクル試験に耐えない。
【００１４】シリカ層は熱力学的耐性がよいので付着層
と紫外線耐性ＳｉＮy ：Ｈ層との間にＳｉＯ2 ：Ｈ層を
挿入した試料を作った。実験は禁止的な厚さのシリカ中
間層でのみ熱力学的特性の有意の改良は得られないこと
を示す。そのほか実績は若干の需要者の仕様書に対して
もまた不満足である。
と紫外線耐性ＳｉＮy ：Ｈ層との間にＳｉＯ2 ：Ｈ層を
挿入した試料を作った。実験は禁止的な厚さのシリカ中
間層でのみ熱力学的特性の有意の改良は得られないこと
を示す。そのほか実績は若干の需要者の仕様書に対して
もまた不満足である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明はポリカーボネ
ート型基質用被覆であって同時に紫外部／可視部境界の
急な透過閾（seuil de transmission ）を設けかつこう
して紫外線耐性フィルター及び硬質構造層で被覆された
ポリカーボネート試験片が熱サイクル及び熱ショックに
耐えるようにする被覆を目的とする。
ート型基質用被覆であって同時に紫外部／可視部境界の
急な透過閾（seuil de transmission ）を設けかつこう
して紫外線耐性フィルター及び硬質構造層で被覆された
ポリカーボネート試験片が熱サイクル及び熱ショックに
耐えるようにする被覆を目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明のこれらの目的は
可視域の下限から一方の紫外部のより短かい波長までの
小さな波長範囲にわたって広がっている反射窓の干渉系
と吸収域から透明域までの遷移波長範囲が干渉系の反射
窓内に位置している吸収系とを組合せる複合被覆構造に
よって達成される。
可視域の下限から一方の紫外部のより短かい波長までの
小さな波長範囲にわたって広がっている反射窓の干渉系
と吸収域から透明域までの遷移波長範囲が干渉系の反射
窓内に位置している吸収系とを組合せる複合被覆構造に
よって達成される。
【００１７】従って吸収の概念のみの使用では十分に急
な切断が得られないことが明らかとなったので、一般に
はこの型の用途について考えられていない干渉系に頼
る。ＰＥＣＶＤ法においては、プラスチック製品の全表
面にわたって層の厚さ及び指数を狭い範囲（数％）内で
制御することが、とりわけゆがんだ形状の場合、困難だ
からである。しかし、現実には、この困難が透過閾の位
置が材料の組成に極めて敏感である吸収フィルターにつ
いても同様に現われる。
な切断が得られないことが明らかとなったので、一般に
はこの型の用途について考えられていない干渉系に頼
る。ＰＥＣＶＤ法においては、プラスチック製品の全表
面にわたって層の厚さ及び指数を狭い範囲（数％）内で
制御することが、とりわけゆがんだ形状の場合、困難だ
からである。しかし、現実には、この困難が透過閾の位
置が材料の組成に極めて敏感である吸収フィルターにつ
いても同様に現われる。
【００１８】干渉フィルターを作るには一方は高指数ｎ
H のまた他方は低指数ｎB の２層の材料の層を交番に重
ね、層の厚さｄH 及びｄB は ｎH ｄH ＝（２Ｋ＋１）・λ0 ／４ ｎB ｄB ＝（２Ｋ′＋１）・λ0 ／４ （式中Ｋ及びＫ′は整数である）となるように選ぶ。フ
ィルターはλ0 付近で反射のピークを示すことになる。
H のまた他方は低指数ｎB の２層の材料の層を交番に重
ね、層の厚さｄH 及びｄB は ｎH ｄH ＝（２Ｋ＋１）・λ0 ／４ ｎB ｄB ＝（２Ｋ′＋１）・λ0 ／４ （式中Ｋ及びＫ′は整数である）となるように選ぶ。フ
ィルターはλ0 付近で反射のピークを示すことになる。
【００１９】しかし反射帯を幅広くするには反射（reje
ction ）のピークが隣接しているフィルター複数を積重
ねるのが好都合である。
ction ）のピークが隣接しているフィルター複数を積重
ねるのが好都合である。
【００２０】しかしＫ＝Ｋ′＝０の最も有利な場合でさ
え、これらピークは幅狭くまたフィルターの個数を任意
に増すことはできない。材料の累積厚さは熱力学的諸特
性、製作時間に対して、天然光線コヒーレンスの長さに
対しても禁止的になる可能性があり、本発明によって提
案された解決法は下記のように吸収及び干渉の概念を組
合せる： （イ）特定数の干渉フィルターを積重ねて、可視域の境
界（３８０ｎｍ内外）から紫外部へ広がる反射窓が得ら
れるようにする。現実にはフィルターの個数に限界があ
ることが判明しているので、紫外線に透明な材料を用い
ると、構造の透過はほぼ２５０乃至３００ｎｍの波長ユ
ニットほど戻りポリカーボネートにとって有害な複数の
光線がある域に入る。
え、これらピークは幅狭くまたフィルターの個数を任意
に増すことはできない。材料の累積厚さは熱力学的諸特
性、製作時間に対して、天然光線コヒーレンスの長さに
対しても禁止的になる可能性があり、本発明によって提
案された解決法は下記のように吸収及び干渉の概念を組
合せる： （イ）特定数の干渉フィルターを積重ねて、可視域の境
界（３８０ｎｍ内外）から紫外部へ広がる反射窓が得ら
れるようにする。現実にはフィルターの個数に限界があ
ることが判明しているので、紫外線に透明な材料を用い
ると、構造の透過はほぼ２５０乃至３００ｎｍの波長ユ
ニットほど戻りポリカーボネートにとって有害な複数の
光線がある域に入る。
【００２１】（ロ）この望ましくない透過再上昇は当該
のスペクトル域では吸収性の装置ただし可視部では透明
な装置によって排除される。より正確には、吸収材料は
その透明域境界が可視部境界の干渉装置の切断（すなわ
ち反射窓）と正しく一致するように、換言すれば干渉系
反射窓波長範囲が実質上吸収系遷移波長範囲をカバーす
るように選ばれる。
のスペクトル域では吸収性の装置ただし可視部では透明
な装置によって排除される。より正確には、吸収材料は
その透明域境界が可視部境界の干渉装置の切断（すなわ
ち反射窓）と正しく一致するように、換言すれば干渉系
反射窓波長範囲が実質上吸収系遷移波長範囲をカバーす
るように選ばれる。
【００２２】（ハ）二つの機能は有利に同じ層集合体に
よって確保できる。この目的で低指数の材料としてほぼ
化学当量の水素化シリカａ−ＳｉＯ2 ：Ｈをまた高指数
の材料として紫外線吸収性の亜化学当量の水素化窒化物
ａ−ＳｉＮy ：Ｈ（式中ｙはほぼ１．２乃至１．５であ
る）を用いる。
よって確保できる。この目的で低指数の材料としてほぼ
化学当量の水素化シリカａ−ＳｉＯ2 ：Ｈをまた高指数
の材料として紫外線吸収性の亜化学当量の水素化窒化物
ａ−ＳｉＮy ：Ｈ（式中ｙはほぼ１．２乃至１．５であ
る）を用いる。
【００２３】このことから光学的観点において有利な二
つの補足的効果が生じる： ａ）材料ａ−ＳｉＮy ：Ｈはほぼ化学当量の窒化物ａ−
Ｓｉ3 Ｎy ：Ｈより屈折率が高く、このことが干渉フィ
ルターの効率を高め層数が低減できる。
つの補足的効果が生じる： ａ）材料ａ−ＳｉＮy ：Ｈはほぼ化学当量の窒化物ａ−
Ｓｉ3 Ｎy ：Ｈより屈折率が高く、このことが干渉フィ
ルターの効率を高め層数が低減できる。
【００２４】ｂ）吸収による光線の減衰は交番多重層内
の多重反射の事実から光波の正味経路増大により強化さ
れる。
の多重反射の事実から光波の正味経路増大により強化さ
れる。
【００２５】他方、この構想は熱力学的観点から極めて
重要な別の利点を派生的にもたらす。実際にａ−ＳｉＮ
y ：Ｈは入手可能の吸収性材料のうち唯一紫外線加速老
化試験に耐えるがその熱力学的特性が並でそれを厚い
（約１μｍの）厚さの層としての使用を考えることを妨
げる。それに反してａ−ＳｉＯ2 ：Ｈは著しい熱力学的
諸特性を示す。従って応力を分散し吸収するようａ−Ｓ
ｉＮy ：Ｈの薄層（複層）とａ−ＳｉＯ2 ：Ｈ層（複
層）とを交番に設けた構造が考えられる。こうして少な
くとも部分的には熱力学的問題が、必要な層厚と光学的
機能によって課せられるものとが両立し得ることを条件
として、解決される。層厚は窒化物については５００乃
至６００Ａとなり、シリカについてはそれより僅か厚く
なる。
重要な別の利点を派生的にもたらす。実際にａ−ＳｉＮ
y ：Ｈは入手可能の吸収性材料のうち唯一紫外線加速老
化試験に耐えるがその熱力学的特性が並でそれを厚い
（約１μｍの）厚さの層としての使用を考えることを妨
げる。それに反してａ−ＳｉＯ2 ：Ｈは著しい熱力学的
諸特性を示す。従って応力を分散し吸収するようａ−Ｓ
ｉＮy ：Ｈの薄層（複層）とａ−ＳｉＯ2 ：Ｈ層（複
層）とを交番に設けた構造が考えられる。こうして少な
くとも部分的には熱力学的問題が、必要な層厚と光学的
機能によって課せられるものとが両立し得ることを条件
として、解決される。層厚は窒化物については５００乃
至６００Ａとなり、シリカについてはそれより僅か厚く
なる。
【００２６】本発明を実施する実施形式の一つを以下そ
れぞれエネルギー（ｅＶ）の関数としての屈折率及び吸
収係数の線図を示す図１及び２を参照しながら記述す
る。紫外線耐性フィルターを完成するには当該スペクト
ル範囲内で透明な基質上に沈着させたこのフィルター、
この場合溶融シリカ薄板からなる系の透過を指針とす
る。これは、ポリカーボネート基質へ進入する電磁エネ
ルギーのスペクトル密度が現実に有意の量であるので、
正確には課せられた問題を表わさない。このエネルギー
密度は透明な石英基質上に沈着させたフィルターからな
る系により透過されるエネルギーとはかなり異なること
がある。そのほか、紫外部におけるポリカーボネートの
ような吸収性媒体中へ有効に進入するエネルギーに達す
るには若干の困難がある。そこでは電磁波の形状が複雑
でありもはや古典的な反射波及び透過波の概念によって
表わされないからである。しかし合理的に、石英上で測
定された透過がフィルターの現実の機能特性の、まず第
１に、良いアプローチであると推定できる。それゆえ決
定的な調整は、そのような場合、複数の類似の構造の紫
外線試験における挙動を比較して実施できることにな
る。
れぞれエネルギー（ｅＶ）の関数としての屈折率及び吸
収係数の線図を示す図１及び２を参照しながら記述す
る。紫外線耐性フィルターを完成するには当該スペクト
ル範囲内で透明な基質上に沈着させたこのフィルター、
この場合溶融シリカ薄板からなる系の透過を指針とす
る。これは、ポリカーボネート基質へ進入する電磁エネ
ルギーのスペクトル密度が現実に有意の量であるので、
正確には課せられた問題を表わさない。このエネルギー
密度は透明な石英基質上に沈着させたフィルターからな
る系により透過されるエネルギーとはかなり異なること
がある。そのほか、紫外部におけるポリカーボネートの
ような吸収性媒体中へ有効に進入するエネルギーに達す
るには若干の困難がある。そこでは電磁波の形状が複雑
でありもはや古典的な反射波及び透過波の概念によって
表わされないからである。しかし合理的に、石英上で測
定された透過がフィルターの現実の機能特性の、まず第
１に、良いアプローチであると推定できる。それゆえ決
定的な調整は、そのような場合、複数の類似の構造の紫
外線試験における挙動を比較して実施できることにな
る。
【００２７】現実の構造について作業しての適切な透過
機能の研究は単純な実験室の沈着設備では過度に時間が
かかり面倒であることが判明する。従って沈着法によっ
て達成可能のさまざまな材料ａ−ＳｉＮy ：Ｈの光学定
数のスペクトルライブラリとこれらの材料からなる何ら
かの多層構造の透過の計算ソフトウェアとからなるシミ
ュレーション工具を準備することが指示される。こうし
て合理的な時間内に多数の形状を試験し、構想のさまざ
まなパラメーターの効果を識別し所与の構造を最適化す
る。
機能の研究は単純な実験室の沈着設備では過度に時間が
かかり面倒であることが判明する。従って沈着法によっ
て達成可能のさまざまな材料ａ−ＳｉＮy ：Ｈの光学定
数のスペクトルライブラリとこれらの材料からなる何ら
かの多層構造の透過の計算ソフトウェアとからなるシミ
ュレーション工具を準備することが指示される。こうし
て合理的な時間内に多数の形状を試験し、構想のさまざ
まなパラメーターの効果を識別し所与の構造を最適化す
る。
【００２８】とくに吸収及び干渉の面は諸材料の屈折率
が吸収域内でかなり変動し得従ってフィルターの構想を
洗練されたものとすることを余儀なくされる程度におい
て、相互独立ではないことを思い出すべきである。
が吸収域内でかなり変動し得従ってフィルターの構想を
洗練されたものとすることを余儀なくされる程度におい
て、相互独立ではないことを思い出すべきである。
【００２９】諸材料の光学定数（ｎ、ｋ）は何らかの適
切な実験手段により、問題の波長範囲にわたって測定さ
れる。本願の用途に全く許容可能の正確な結果をもたら
す偏光解析法が選ばれた。
切な実験手段により、問題の波長範囲にわたって測定さ
れる。本願の用途に全く許容可能の正確な結果をもたら
す偏光解析法が選ばれた。
【００３０】結果は図１及び２にまとめてある。
【００３１】とくに、屈折率が意外に小さいままである
（図１）ことが確かめられる。そのほか、これらの値の
信頼度は立証されたまた文献の結果と一致してほぼ常温
において沈着させたこれらの材料は窒化物よりむしろジ
イミドであると思われる。
（図１）ことが確かめられる。そのほか、これらの値の
信頼度は立証されたまた文献の結果と一致してほぼ常温
において沈着させたこれらの材料は窒化物よりむしろジ
イミドであると思われる。
【００３２】ｎ及びｋのこれらのスペクトルから先に示
された光学的仕様に対応する構造であって下記組成の連
続作業による構造が考えられた： 上記のＳｉＮy1：Ｈ及びＳｉＮy2：Ｈはそれぞれ４．５
０及び４．３０ｃｍ3 ／分の流量のシランを用いて沈着
させた窒化物材料を表わす。
された光学的仕様に対応する構造であって下記組成の連
続作業による構造が考えられた： 上記のＳｉＮy1：Ｈ及びＳｉＮy2：Ｈはそれぞれ４．５
０及び４．３０ｃｍ3 ／分の流量のシランを用いて沈着
させた窒化物材料を表わす。
【００３３】この構造についてその組成に入る材料の光
学定数から算出した透過率は図３に、同時に石英上に沈
着させた現実の多重層について測定した透過率は図４に
表わしてあり、また約１μｍのａ−ＳｉＮy ：Ｈ単一層
（図５）及び本発明による多重層（図６）の透過係数を
図５及び６に表わしてある。
学定数から算出した透過率は図３に、同時に石英上に沈
着させた現実の多重層について測定した透過率は図４に
表わしてあり、また約１μｍのａ−ＳｉＮy ：Ｈ単一層
（図５）及び本発明による多重層（図６）の透過係数を
図５及び６に表わしてある。
【００３４】下記の改善が認められる： （イ）透明とほぼ透過との間の遷移域の広がりが極めて
強く低減された。
強く低減された。
【００３５】（ロ）ポリカーボネートにとってとくに有
害な波長３６５ｎｍの透過係数は０．１より小さい。
害な波長３６５ｎｍの透過係数は０．１より小さい。
【００３６】（ハ）紫外部における透過係数の再上昇は
純干渉フィルターに比べて極めて強く弱められる。
純干渉フィルターに比べて極めて強く弱められる。
【００３７】実験室用紫外線スペクトル灯による予備試
験は前述の構造で被われたポリカーボネート試験片につ
いて下記の結果を示した： （ａ）３６５ｎｍに４０００時間曝露後に突きとめられ
得る試験片変質の閾（保護してない試験片では硬質Ｓｉ
Ｏx フィルムは２０時間後に剥離）、 （ｂ）２５４ｎ
ｍに５００時間曝露後に可視の黄色化の閾（対照の無被
覆の試験片は明かに黄色である）。
験は前述の構造で被われたポリカーボネート試験片につ
いて下記の結果を示した： （ａ）３６５ｎｍに４０００時間曝露後に突きとめられ
得る試験片変質の閾（保護してない試験片では硬質Ｓｉ
Ｏx フィルムは２０時間後に剥離）、 （ｂ）２５４ｎ
ｍに５００時間曝露後に可視の黄色化の閾（対照の無被
覆の試験片は明かに黄色である）。
【００３８】熱力学的特性の面においてはＳｉＮy ：Ｈ
単一層フィルターに比べて極めて明らかな改善が観察さ
れた。予め活性化したポリカーボネート基質上に、本発
明により付着層、紫外線防止フィルター及び３μｍの硬
質ＳｉＯ2 ：Ｈ層を沈着させて試験片を作った。この試
験片は乾燥雰囲気中において−４０乃至＋８０℃の熱サ
イクル１０回及び飽和湿度雰囲気中において同じ熱サイ
クル１０回に耐える。
単一層フィルターに比べて極めて明らかな改善が観察さ
れた。予め活性化したポリカーボネート基質上に、本発
明により付着層、紫外線防止フィルター及び３μｍの硬
質ＳｉＯ2 ：Ｈ層を沈着させて試験片を作った。この試
験片は乾燥雰囲気中において−４０乃至＋８０℃の熱サ
イクル１０回及び飽和湿度雰囲気中において同じ熱サイ
クル１０回に耐える。
【００３９】本発明の適用先は耐摩耗硬質被覆のほかに
紫外線によって引き起こされる老化から保護されなくて
はならない透明ポリカーボネートとくに、きびしい耐紫
外線加速試験及び同じくきびしい熱力学的諸特性の要求
が課せられるときたとえば自動車前照灯ガラス及び眼鏡
レンズである。
紫外線によって引き起こされる老化から保護されなくて
はならない透明ポリカーボネートとくに、きびしい耐紫
外線加速試験及び同じくきびしい熱力学的諸特性の要求
が課せられるときたとえば自動車前照灯ガラス及び眼鏡
レンズである。
【００４０】本発明の概念は、沈着パラメータの数値を
経由して無定形珪素アロイ層の厚さ及び組成を変更して
紫外部／可視部の域内において幅広く移動させ得る幅広
い帯の又は急切断低域の光学フィルターが必要な場合す
べてに一般化できる。さまざまな無定形珪素アロイ（酸
化物、窒化物、炭化物、…）は必要な機能上の要請に応
じて使用でき、そのほかこれらアロイの組成はシランＰ
ＥＣＶＤ法において広い範囲にわたって容易に制御可能
である。
経由して無定形珪素アロイ層の厚さ及び組成を変更して
紫外部／可視部の域内において幅広く移動させ得る幅広
い帯の又は急切断低域の光学フィルターが必要な場合す
べてに一般化できる。さまざまな無定形珪素アロイ（酸
化物、窒化物、炭化物、…）は必要な機能上の要請に応
じて使用でき、そのほかこれらアロイの組成はシランＰ
ＥＣＶＤ法において広い範囲にわたって容易に制御可能
である。
【図１】エネルギー（ｅＶ）に対する屈折率の変化を示
す線図である。
す線図である。
【図２】エネルギー（ｅＶ）に対する吸収係数の変化を
示す線図である。
示す線図である。
【図３】本発明による被覆構造について算出した透過率
を示す線図である。
を示す線図である。
【図４】石英上に沈着させた現実の多重層について測定
した透過率を示す線図である。
した透過率を示す線図である。
【図５】約１μｍのａ−ＳｉＮy ：Ｈ単一層の透過係数
を示す線図である。
を示す線図である。
【図６】本発明による多重層の透過係数を示す線図であ
る。
る。
Claims (4)
- 【請求項１】 本質的には式 ＳｉＯ2 ：Ｈ ＳｉＮy ：Ｈ に従って珪素、酸素又は窒素、及び水素を包含するガラ
ス代用品として用いられるポリカーボネート基質用多層
被覆において、一方の可視域の下部境界から紫外部のよ
り短かい波長への僅かな波長範囲にわたって広がってい
る反射窓干渉系と吸収域から透明域への遷移波長範囲が
干渉系の反射窓内に位置している吸収系とを組合せた被
覆の複合構造を特徴とする多層被覆。 - 【請求項２】 干渉系の反射窓の波長範囲は本質的には
吸収系の遷移波長範囲に少なくとも等しい請求項１のポ
リカーボネート基質用多層被覆。 - 【請求項３】 被覆の干渉系は低指数材料としてほぼ化
学当量の水素化シリカａ−ＳｉＯ2 ：Ｈを、また高指数
材料として亜化学当量の水素化窒化物ａ−ＳｉＮy ：Ｈ
（式中ｙはほぼ１．２乃至１．５である）を用い、後者
は同時に吸収系を形成する請求項１又は２のポリカーボ
ネート基質用多層被覆。 - 【請求項４】 ポリカーボネート基質から始めて の層構造であり、ＳｉＮy1：Ｈ及びＳｉＮy2：Ｈはそれ
ぞれシラン流量４．５０及び４．３０ｃｍ3 ／分で沈着
させた窒化物材料を表わす請求項１のポリカーボネート
基質用多層被覆。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9102662 | 1991-03-06 | ||
| FR9102662A FR2673633B1 (fr) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | Revetement multicouche pour substrat polycarbonate. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05247242A true JPH05247242A (ja) | 1993-09-24 |
Family
ID=9410390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4999192A Pending JPH05247242A (ja) | 1991-03-06 | 1992-03-06 | ポリカーボネート基質用多層被覆 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5242740A (ja) |
| EP (1) | EP0502790B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05247242A (ja) |
| CA (1) | CA2062257A1 (ja) |
| DE (1) | DE69200870D1 (ja) |
| FR (1) | FR2673633B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7880966B2 (en) | 2006-02-01 | 2011-02-01 | Seiko Epson Corporation | Optical article including a layer siox as main component and manufacturing method of the same |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2741328B1 (fr) * | 1995-11-20 | 1997-12-19 | Commissariat Energie Atomique | Boite de stockage d'un objet destine a etre protege d'une contamination physico-chimique |
| US5789040A (en) * | 1997-05-21 | 1998-08-04 | Optical Coating Laboratory, Inc. | Methods and apparatus for simultaneous multi-sided coating of optical thin film designs using dual-frequency plasma-enhanced chemical vapor deposition |
| DE19824364A1 (de) | 1998-05-30 | 1999-12-02 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum Aufbringen eines Verschleißschutz-Schichtsystems mit optischen Eigenschaften auf Oberflächen |
| US6572975B2 (en) * | 2001-08-24 | 2003-06-03 | General Electric Company | Optically coated article and method for its preparation |
| US20050202263A1 (en) * | 2004-03-09 | 2005-09-15 | Jonathan Sargent | Barrier layer to prevent the loss of additives in an underlying layer |
| CA2582286A1 (en) * | 2004-10-29 | 2006-05-11 | Dow Global Technologies Inc. | Abrasion resistant coatings by plasma enhanced chemical vapor deposition |
| JP5430132B2 (ja) * | 2008-12-01 | 2014-02-26 | ホーヤ レンズ マニュファクチャリング フィリピン インク | 眼鏡レンズおよび眼鏡 |
| FR2949775B1 (fr) | 2009-09-10 | 2013-08-09 | Saint Gobain Performance Plast | Substrat de protection pour dispositif collecteur ou emetteur de rayonnement |
| FR2949776B1 (fr) | 2009-09-10 | 2013-05-17 | Saint Gobain Performance Plast | Element en couches pour l'encapsulation d'un element sensible |
| FR2973939A1 (fr) | 2011-04-08 | 2012-10-12 | Saint Gobain | Element en couches pour l’encapsulation d’un element sensible |
| FR3011198A1 (fr) * | 2013-10-02 | 2015-04-03 | St Microelectronics Sa | Procede de formation d'un empilement de materiaux differents et dispositif comprenant l'empilement |
| KR101587643B1 (ko) * | 2014-10-14 | 2016-01-25 | 광운대학교 산학협력단 | 비훈색성 투과형 컬러필터 및 그 제조방법 |
| CN110824599B (zh) | 2018-08-14 | 2021-09-03 | 白金科技股份有限公司 | 一种红外带通滤波器 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4609267A (en) * | 1980-12-22 | 1986-09-02 | Seiko Epson Corporation | Synthetic resin lens and antireflection coating |
| US4737379A (en) * | 1982-09-24 | 1988-04-12 | Energy Conversion Devices, Inc. | Plasma deposited coatings, and low temperature plasma method of making same |
| DE3441948A1 (de) * | 1984-11-16 | 1986-05-28 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Antireflex beschichtete, transparente abdeckung von zeichen, insbesondere fuer anzeigegeraete |
-
1991
- 1991-03-06 FR FR9102662A patent/FR2673633B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-03-04 CA CA002062257A patent/CA2062257A1/fr not_active Abandoned
- 1992-03-06 US US07/847,309 patent/US5242740A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-03-06 EP EP19920400581 patent/EP0502790B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1992-03-06 JP JP4999192A patent/JPH05247242A/ja active Pending
- 1992-03-06 DE DE69200870T patent/DE69200870D1/de not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7880966B2 (en) | 2006-02-01 | 2011-02-01 | Seiko Epson Corporation | Optical article including a layer siox as main component and manufacturing method of the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0502790B1 (fr) | 1994-12-14 |
| FR2673633B1 (fr) | 1993-06-11 |
| DE69200870D1 (de) | 1995-01-26 |
| FR2673633A1 (fr) | 1992-09-11 |
| US5242740A (en) | 1993-09-07 |
| EP0502790A1 (fr) | 1992-09-09 |
| CA2062257A1 (fr) | 1992-09-07 |
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