JPH07118037A - ソーラーコントロールガラス - Google Patents
ソーラーコントロールガラスInfo
- Publication number
- JPH07118037A JPH07118037A JP26237193A JP26237193A JPH07118037A JP H07118037 A JPH07118037 A JP H07118037A JP 26237193 A JP26237193 A JP 26237193A JP 26237193 A JP26237193 A JP 26237193A JP H07118037 A JPH07118037 A JP H07118037A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- glass
- solar control
- blue
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【構成】ブルー色熱線吸収ガラス基板１にジルコニウム
（Ｚｒ）を主成分とする金属の窒化物薄膜２を少なくと
も１層形成したことを特徴とするソーラーコントロール
ガラス。 【効果】本発明のソーラーコントロールガラスは低透過
率で質のよいブルー色を実現することができる。
（Ｚｒ）を主成分とする金属の窒化物薄膜２を少なくと
も１層形成したことを特徴とするソーラーコントロール
ガラス。 【効果】本発明のソーラーコントロールガラスは低透過
率で質のよいブルー色を実現することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はソーラーコントロールガ
ラスに関するものであり、特に可視光透過率が低く、透
過色、反射色がブルー色のソーラーコントロールガラス
に関するものである。
ラスに関するものであり、特に可視光透過率が低く、透
過色、反射色がブルー色のソーラーコントロールガラス
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から建築物、自動車の窓に熱線吸収
ガラス、熱線反射ガラスが用いられている。これらのガ
ラスは省エネルギー効果、意匠性に優れているため、近
年その普及が著しい。
ガラス、熱線反射ガラスが用いられている。これらのガ
ラスは省エネルギー効果、意匠性に優れているため、近
年その普及が著しい。
【０００３】熱線吸収ガラスはガラスを溶融、成形する
際に原料に金属を不純物として添加することにより製造
されている。不純物は求める熱線吸収ガラスの色調によ
り選択される。熱線反射ガラスはガラス表面に金属、金
属酸化物、あるいは金属窒化物の薄膜を形成することに
より製造されている。
際に原料に金属を不純物として添加することにより製造
されている。不純物は求める熱線吸収ガラスの色調によ
り選択される。熱線反射ガラスはガラス表面に金属、金
属酸化物、あるいは金属窒化物の薄膜を形成することに
より製造されている。
【０００４】膜形成の方法は、フロートバスから出た直
後のまだ熱いガラスに有機金属化合物溶液を吹き付け、
金属酸化物を形成する方法と、適当な大きさに切断した
ガラスに真空中でスパッタリング法により形成する方法
がある。後者の方法は大面積に均一で正確な膜厚制御が
可能であり、様々な材料を適当な膜厚で多層に積むこと
により、光学干渉を利用して、様々な反射、透過色調を
もつ熱線反射ガラスを製造することができる。
後のまだ熱いガラスに有機金属化合物溶液を吹き付け、
金属酸化物を形成する方法と、適当な大きさに切断した
ガラスに真空中でスパッタリング法により形成する方法
がある。後者の方法は大面積に均一で正確な膜厚制御が
可能であり、様々な材料を適当な膜厚で多層に積むこと
により、光学干渉を利用して、様々な反射、透過色調を
もつ熱線反射ガラスを製造することができる。
【０００５】自動車用のこれらのガラスは、高い耐久性
（耐薬品性、耐擦傷性）が要求されるという点、取付部
位によりさらに様々な条件が課せられるという点で建築
用とは異なっている。
（耐薬品性、耐擦傷性）が要求されるという点、取付部
位によりさらに様々な条件が課せられるという点で建築
用とは異なっている。
【０００６】フロントウィンドウや前部サイドガラスに
使われるガラスは可視光透過率が７０％以上であること
が法令によりさだめられている。反射および透過色調は
薄膜コーティングをしても基板の色とほとんど変わらな
いこと、つまりコーティング自体はクリアーであること
が好まれる。一方、リアウィンドウや後部サイドガラス
に使われるガラスには可視光透過率についての制限は特
になく、最近ではプライバシーガラスと称される透過率
の低い濃色の熱線反射ガラスが好まれている。
使われるガラスは可視光透過率が７０％以上であること
が法令によりさだめられている。反射および透過色調は
薄膜コーティングをしても基板の色とほとんど変わらな
いこと、つまりコーティング自体はクリアーであること
が好まれる。一方、リアウィンドウや後部サイドガラス
に使われるガラスには可視光透過率についての制限は特
になく、最近ではプライバシーガラスと称される透過率
の低い濃色の熱線反射ガラスが好まれている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】プライバシーガラスに
ついては様々な反射、透過色調に対する市場の要求があ
るが、既存の品種はきわめて限られており、反射、透過
ともにブロンズ色が一般的である。これに対し、ブルー
色は現在、可視光透過率が７０％以上の熱線吸収ガラス
しかなく、可視光透過率３０％程度のブルー色のプライ
バシーガラスが求められていた。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、低透過率で反射、透
過色がブルーであるプライバシーガラスを提供するもの
である。
ついては様々な反射、透過色調に対する市場の要求があ
るが、既存の品種はきわめて限られており、反射、透過
ともにブロンズ色が一般的である。これに対し、ブルー
色は現在、可視光透過率が７０％以上の熱線吸収ガラス
しかなく、可視光透過率３０％程度のブルー色のプライ
バシーガラスが求められていた。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、低透過率で反射、透
過色がブルーであるプライバシーガラスを提供するもの
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、ブルー色熱線
吸収ガラス基板にジルコニウム（Ｚｒ）を主成分とする
金属の窒化物薄膜を少なくとも１層形成したことを特徴
とするソーラーコントロールガラスを提供するものであ
る。すなわち、本発明はブルー色熱線吸収ガラスに、可
視光透過率を低下させるとともに、ブルーの色をよりき
わだたせるために、Ｚｒを主成分とする金属の窒化物膜
を形成することを主眼としている。
吸収ガラス基板にジルコニウム（Ｚｒ）を主成分とする
金属の窒化物薄膜を少なくとも１層形成したことを特徴
とするソーラーコントロールガラスを提供するものであ
る。すなわち、本発明はブルー色熱線吸収ガラスに、可
視光透過率を低下させるとともに、ブルーの色をよりき
わだたせるために、Ｚｒを主成分とする金属の窒化物膜
を形成することを主眼としている。
【０００９】図１、２は本発明のソーラーコントロール
ガラスの例の断面図である。１はブルー色熱線吸収ガラ
ス、２はＺｒを主成分とする金属の窒化物膜、３は反射
率や色調を調整し、さらに耐久性を向上させるための透
明酸化物膜である。
ガラスの例の断面図である。１はブルー色熱線吸収ガラ
ス、２はＺｒを主成分とする金属の窒化物膜、３は反射
率や色調を調整し、さらに耐久性を向上させるための透
明酸化物膜である。
【００１０】窒化物膜２はＺｒを主成分とすればよく、
Ｚｒ以外の金属、例えば，Ｔｉ、Ｈｆ、Ｔａ、Ａｌ、Ｃ
ｒなどを含んでいてもよい。Ｚｒを主成分とする窒化物
膜はＺｒを主成分とする金属を用い、アルゴン（Ａｒ）
と窒素（Ｎ2 ）の混合ガス雰囲気中で反応性スパッタリ
ングにより形成されるが、膜の屈折率、吸収係数はスパ
ッタリング時の成膜条件で著しく変化する。したがっ
て、同じ膜厚をつけても成膜条件により反射率や色調は
大きく変化する。
Ｚｒ以外の金属、例えば，Ｔｉ、Ｈｆ、Ｔａ、Ａｌ、Ｃ
ｒなどを含んでいてもよい。Ｚｒを主成分とする窒化物
膜はＺｒを主成分とする金属を用い、アルゴン（Ａｒ）
と窒素（Ｎ2 ）の混合ガス雰囲気中で反応性スパッタリ
ングにより形成されるが、膜の屈折率、吸収係数はスパ
ッタリング時の成膜条件で著しく変化する。したがっ
て、同じ膜厚をつけても成膜条件により反射率や色調は
大きく変化する。
【００１１】図３に膜厚１００ｎｍのＺｒの窒化物膜の
屈折率（ｎ）と吸収係数（ｋ）の、アルゴン（Ａｒ）と
窒素（Ｎ2 ）に対する流量比依存性を示す。このときの
真空度は２×１０-3Ｔｏｒｒ、Ｚｒターゲットへの印加
電力密度は３．０Ｗ／ｃｍ2である。図のＮ2 のガス組
成の範囲ではＮ2 が増加するにつれて、屈折率ｎは増加
し、吸収係数ｋは減少する。
屈折率（ｎ）と吸収係数（ｋ）の、アルゴン（Ａｒ）と
窒素（Ｎ2 ）に対する流量比依存性を示す。このときの
真空度は２×１０-3Ｔｏｒｒ、Ｚｒターゲットへの印加
電力密度は３．０Ｗ／ｃｍ2である。図のＮ2 のガス組
成の範囲ではＮ2 が増加するにつれて、屈折率ｎは増加
し、吸収係数ｋは減少する。
【００１２】質の高い低透過率ブルー色ソーラーコント
ロールガラスはＺｒの窒化物膜の屈折率１．７〜２．
３、吸収係数１．６〜１．２の範囲の膜をブルー色熱線
吸収ガラスの上に形成することによって得られる。これ
よりも屈折率が高く、吸収係数の小さい膜は、膜自身は
黄色っぽい透明膜であり、これをブルー色熱線吸収ガラ
ス上につけてもガラスは緑がかった透過率の高いものと
なる。またこれよりも屈折率が低く、吸収係数の大きな
膜は、膜自身は金属色の膜で、これをブルー色熱線吸収
ガラス上につけてもガラスは透過率の低いグレーがかっ
た沈んだ色のものとなる。また、膜厚は、１〜１００ｎ
ｍ、好ましくは１５〜３０ｎｍの範囲とすることによ
り、可視光透過率が５０〜１５％の範囲で調整が可能で
ある。
ロールガラスはＺｒの窒化物膜の屈折率１．７〜２．
３、吸収係数１．６〜１．２の範囲の膜をブルー色熱線
吸収ガラスの上に形成することによって得られる。これ
よりも屈折率が高く、吸収係数の小さい膜は、膜自身は
黄色っぽい透明膜であり、これをブルー色熱線吸収ガラ
ス上につけてもガラスは緑がかった透過率の高いものと
なる。またこれよりも屈折率が低く、吸収係数の大きな
膜は、膜自身は金属色の膜で、これをブルー色熱線吸収
ガラス上につけてもガラスは透過率の低いグレーがかっ
た沈んだ色のものとなる。また、膜厚は、１〜１００ｎ
ｍ、好ましくは１５〜３０ｎｍの範囲とすることによ
り、可視光透過率が５０〜１５％の範囲で調整が可能で
ある。
【００１３】保護膜３としては例えば、Ｚｒとシリコン
（Ｓｉ）を原子比１：２で固めたターゲットから反応性
直流スパッタリング法によって得られる金属酸化物膜を
使用することができる。特開平２−２８９３３９号公報
において知られるこの膜（ＺｒＳｉ2 ＯX ）は耐薬品
性、耐擦傷性に優れるので、この膜を保護コートとして
つけることにより、ソーラーコントロールガラスの耐久
性は向上する。また、この膜は屈折率が１．７と低く、
保護コートとしての膜厚を適当に選択することにより、
Ｚｒを主成分とする金属の窒化物膜の膜面反射率を低減
させる低反射コートとしての役割も兼ね備えている。
（Ｓｉ）を原子比１：２で固めたターゲットから反応性
直流スパッタリング法によって得られる金属酸化物膜を
使用することができる。特開平２−２８９３３９号公報
において知られるこの膜（ＺｒＳｉ2 ＯX ）は耐薬品
性、耐擦傷性に優れるので、この膜を保護コートとして
つけることにより、ソーラーコントロールガラスの耐久
性は向上する。また、この膜は屈折率が１．７と低く、
保護コートとしての膜厚を適当に選択することにより、
Ｚｒを主成分とする金属の窒化物膜の膜面反射率を低減
させる低反射コートとしての役割も兼ね備えている。
【００１４】
【作用】本発明においてＺｒを主成分とする金属の窒化
物膜はブルー色熱線吸収ガラスの透過率を低下させ、落
ちついた質の高いブルー色を実現する。これはＺｒを主
成分とする金属の窒化物膜に固有の屈折率、吸収係数が
影響している。本発明者らはＺｒを主成分とする窒化物
の他にも熱線反射ガラスで通常用いられる様々な材料の
膜を試みた。例えば、ステンレス、クロム（Ｃｒ）など
の金属膜の場合には金属膜固有の金属色、高い反射率の
ために透過色はグレーの沈んだ色となり、反射は金属的
になる。
物膜はブルー色熱線吸収ガラスの透過率を低下させ、落
ちついた質の高いブルー色を実現する。これはＺｒを主
成分とする金属の窒化物膜に固有の屈折率、吸収係数が
影響している。本発明者らはＺｒを主成分とする窒化物
の他にも熱線反射ガラスで通常用いられる様々な材料の
膜を試みた。例えば、ステンレス、クロム（Ｃｒ）など
の金属膜の場合には金属膜固有の金属色、高い反射率の
ために透過色はグレーの沈んだ色となり、反射は金属的
になる。
【００１５】また、窒化物膜では窒化チタン（ＴｉＮま
たはＴｉＮX ）や窒化クロム（ＣｒＮまたはＣｒＮX ）
などがあるが、この膜を使用した場合も透過色は同じく
ややグレーがかった沈んだ色となる。酸化物膜は透過率
が高いため、ブルー色熱線吸収ガラスの透過率を下げる
ことができない。本発明者らは、Ｚｒを主成分とする金
属の窒化物膜が、前述のように成膜条件（Ａｒ：Ｎ2 の
流量比）によって膜質を大きく変化させることができ、
最適なブルー色を実現することができることを見いだし
た。また、光学特性以外の性質、例えば、耐薬品性や耐
擦傷性は条件によってあまり変わらず、膜面を露出させ
ても十分な耐久性をもつという知見も得た。
たはＴｉＮX ）や窒化クロム（ＣｒＮまたはＣｒＮX ）
などがあるが、この膜を使用した場合も透過色は同じく
ややグレーがかった沈んだ色となる。酸化物膜は透過率
が高いため、ブルー色熱線吸収ガラスの透過率を下げる
ことができない。本発明者らは、Ｚｒを主成分とする金
属の窒化物膜が、前述のように成膜条件（Ａｒ：Ｎ2 の
流量比）によって膜質を大きく変化させることができ、
最適なブルー色を実現することができることを見いだし
た。また、光学特性以外の性質、例えば、耐薬品性や耐
擦傷性は条件によってあまり変わらず、膜面を露出させ
ても十分な耐久性をもつという知見も得た。
【００１６】
［実施例１］洗浄した厚さ３．５ｍｍのブルー色熱線吸
収ガラスをスパッタリングチャンバー内にセットし、１
０-6Ｔｏｒｒ台まで排気した。次にＡｒとＮ2 ガスを流
量比２：８でチャンバー中に導入し、圧力を２×１０-3
Ｔｏｒｒにした。次に、チャンバー内に設置してあるＺ
ｒターゲットで電力密度３．５Ｗ／ｃｍ2 で直流スパッ
タリングをし、ブルー色熱線吸収ガラス上にＺｒの窒化
物膜を厚さ２３ｎｍで形成した。このようにして作成し
たソーラーコントロールガラスの分光特性（測定装置は
日立製３４０分光計で測定）、耐久性を表１に示す。表
１より、このソーラーコントロールガラスは十分な耐久
性を示すことがわかる。なお、ｘ，ｙはＣＩＥ色度座標
上における色度座標を表す。
収ガラスをスパッタリングチャンバー内にセットし、１
０-6Ｔｏｒｒ台まで排気した。次にＡｒとＮ2 ガスを流
量比２：８でチャンバー中に導入し、圧力を２×１０-3
Ｔｏｒｒにした。次に、チャンバー内に設置してあるＺ
ｒターゲットで電力密度３．５Ｗ／ｃｍ2 で直流スパッ
タリングをし、ブルー色熱線吸収ガラス上にＺｒの窒化
物膜を厚さ２３ｎｍで形成した。このようにして作成し
たソーラーコントロールガラスの分光特性（測定装置は
日立製３４０分光計で測定）、耐久性を表１に示す。表
１より、このソーラーコントロールガラスは十分な耐久
性を示すことがわかる。なお、ｘ，ｙはＣＩＥ色度座標
上における色度座標を表す。
【００１７】［実施例２］実施例１と同様にして、厚さ
３．５ｍｍのブルー色熱線吸収ガラスの上にＺｒの窒化
膜を厚さ２３ｎｍ成膜した。次にチャンバー内のガスを
Ａｒと酸素（Ｏ2）を流量比１：１の混合ガスに変え、
圧力を２×１０-3Ｔｏｒｒにした。そして同じチャンバ
ー内に設置したＺｒとＳｉを原子比１：２で固めたター
ゲットから電力密度４Ｗ／ｃｍ2 で直流反応性スパッタ
リングを行い、Ｚｒの窒化膜の上からＺｒＳｉ2 ＯX 膜
を１０ｎｍ成膜した。このようにして作成したソーラー
コントロールガラスの分光特性（測定装置は実施例１と
同じ）、耐久性を表１に示す。表１より、このソーラー
コントロールガラスは実施例１のソーラーコントロール
ガラスよりもさらに高い耐久性を示すことがわかる。
３．５ｍｍのブルー色熱線吸収ガラスの上にＺｒの窒化
膜を厚さ２３ｎｍ成膜した。次にチャンバー内のガスを
Ａｒと酸素（Ｏ2）を流量比１：１の混合ガスに変え、
圧力を２×１０-3Ｔｏｒｒにした。そして同じチャンバ
ー内に設置したＺｒとＳｉを原子比１：２で固めたター
ゲットから電力密度４Ｗ／ｃｍ2 で直流反応性スパッタ
リングを行い、Ｚｒの窒化膜の上からＺｒＳｉ2 ＯX 膜
を１０ｎｍ成膜した。このようにして作成したソーラー
コントロールガラスの分光特性（測定装置は実施例１と
同じ）、耐久性を表１に示す。表１より、このソーラー
コントロールガラスは実施例１のソーラーコントロール
ガラスよりもさらに高い耐久性を示すことがわかる。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【発明の効果】本発明のソーラーコントロールガラスは
低透過率で質のよいブルー色を実現することができる。
また、スパッタリングの成膜条件によって、最適なブル
ー色を実現することができる。
低透過率で質のよいブルー色を実現することができる。
また、スパッタリングの成膜条件によって、最適なブル
ー色を実現することができる。
【図１】本発明のソーラーコントロールガラスの単層構
成の断面図
成の断面図
【図２】本発明の他の例の断面図
【図３】Ｚｒの金属窒化膜の屈折率ｎ、吸収係数ｋのＡ
ｒ、Ｎ2 流量比依存性を示す図
ｒ、Ｎ2 流量比依存性を示す図
１：ブルー色熱線吸収ガラス ２：Ｚｒを主成分とする金属の窒化物膜 ３：反射率や色調を調整し、耐久性をさらに向上させる
ための透明酸化物膜
ための透明酸化物膜
Claims (5)
- 【請求項１】ブルー色熱線吸収ガラス基板にジルコニウ
ム（Ｚｒ）を主成分とする金属の窒化物薄膜を少なくと
も１層形成したことを特徴とするソーラーコントロール
ガラス。 - 【請求項２】ブルー色熱線吸収ガラス基板にＺｒを主成
分とする金属の窒化物薄膜を形成し、さらにその上に透
明酸化物膜を１層形成したことを特徴とするソーラーコ
ントロールガラス。 - 【請求項３】Ｚｒを主成分とする金属の窒化物膜の屈折
率が１．７〜２．３、吸収係数が１．６〜１．２である
ことを特徴とする請求項１または２のソーラーコントロ
ールガラス。 - 【請求項４】Ｚｒを主成分とする金属の窒化物膜の膜厚
の合計が１〜１００ｎｍであることを特徴とする請求項
１〜３いずれか１項のソーラーコントロールガラス。 - 【請求項５】Ｚｒを主成分とする金属の窒化物膜がスパ
ッタリング法により形成されたことを特徴とする請求項
１〜４いずれか１項のソーラーコントロールガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26237193A JPH07118037A (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | ソーラーコントロールガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26237193A JPH07118037A (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | ソーラーコントロールガラス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07118037A true JPH07118037A (ja) | 1995-05-09 |
Family
ID=17374825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26237193A Pending JPH07118037A (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | ソーラーコントロールガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07118037A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7943246B2 (en) | 2003-07-11 | 2011-05-17 | Pilkington Group Limited | Solar control glazing |
-
1993
- 1993-10-20 JP JP26237193A patent/JPH07118037A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7943246B2 (en) | 2003-07-11 | 2011-05-17 | Pilkington Group Limited | Solar control glazing |
| US8632886B2 (en) | 2003-07-11 | 2014-01-21 | Pilkington Plc | Solar control glazing |
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