JPS63206333A - 単板熱線反射ガラス - Google Patents
単板熱線反射ガラスInfo
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- JPS63206333A JPS63206333A JP3905687A JP3905687A JPS63206333A JP S63206333 A JPS63206333 A JP S63206333A JP 3905687 A JP3905687 A JP 3905687A JP 3905687 A JP3905687 A JP 3905687A JP S63206333 A JPS63206333 A JP S63206333A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/3411—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials
- C03C17/3429—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials at least one of the coatings being a non-oxide coating
- C03C17/3435—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials at least one of the coatings being a non-oxide coating comprising a nitride, oxynitride, boronitride or carbonitride
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。
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］
本発明は自動車用として適する熱線反射ガラス、特に側
面ガラス、リヤガラスとしても使用可能な単板熱線反射
ガラスに関するものである。
面ガラス、リヤガラスとしても使用可能な単板熱線反射
ガラスに関するものである。
［従来の技術］
従来から、窓ガラスを通して自動車内に流入する太陽光
を一部カットし、自動車内部の温度上昇を低減し、冷房
負荷を軽減する、あるいは直射光を減らすことによって
感覚的に暑さを低減して快適性を向上させるなどの目的
で、熱線反射ガラス（ソーラーコアトロールガラス）あ
るいは熱線吸収ガラスの採用が検討され続けてきた。し
かしながら、安全性の面から視認性を確保するために、
可視光透過率７０％以上という規格が日本及び米国にあ
り、又ヨーロッパでは７５％以上という規格がある。こ
れらの規格に適合し、要求される特性を満足する熱線反
射ガラスに被着される膜としては、透明酸化物膜／Ａｇ
膜（膜厚：１００Ａ〜２００人）／透明酸化物膜の構成
に限られていた（特公昭４７−６３１５号）。
を一部カットし、自動車内部の温度上昇を低減し、冷房
負荷を軽減する、あるいは直射光を減らすことによって
感覚的に暑さを低減して快適性を向上させるなどの目的
で、熱線反射ガラス（ソーラーコアトロールガラス）あ
るいは熱線吸収ガラスの採用が検討され続けてきた。し
かしながら、安全性の面から視認性を確保するために、
可視光透過率７０％以上という規格が日本及び米国にあ
り、又ヨーロッパでは７５％以上という規格がある。こ
れらの規格に適合し、要求される特性を満足する熱線反
射ガラスに被着される膜としては、透明酸化物膜／Ａｇ
膜（膜厚：１００Ａ〜２００人）／透明酸化物膜の構成
に限られていた（特公昭４７−６３１５号）。
この構成に用いられる透明酸化物としては、ＴｉＯ２，
ＺｒＯ２，ＨｆＯ２，５ｎ０２．ＺｎＯ，Ｉｎ２Ｏ３あ
るいはそれらの混合物などが知られていた。この構成を
使用した場合には、可視光線透過率が８０２を超える熱
線反射ガラスも容易に得られる。
ＺｒＯ２，ＨｆＯ２，５ｎ０２．ＺｎＯ，Ｉｎ２Ｏ３あ
るいはそれらの混合物などが知られていた。この構成を
使用した場合には、可視光線透過率が８０２を超える熱
線反射ガラスも容易に得られる。
しかしながら、このＡｇ膜を用いた系熱線反射ガラスの
最大の欠点は耐擦傷強度や化学的耐久性が極端に劣るこ
とである。大気中で数日間放置するだけで、劣化が始ま
る。ウェザ−メーター試験や天然暴露試験、恒温恒湿試
験などでも、１日〜２日で著しい変質を生ずる。したが
って、Ａｇｌ！を用いた熱線反射ガラスは合せガラス又
は複層ガラスとしてしか用いることができず、自動車用
の場合は通常合せガラスとして用いられる。しかしなが
ら、合せガラスとして用いられるのは、現在自動車の場
合、コスト面、合せガラス端面の耐久性などの点からフ
ロントガラスに限られているのが実状である。かかる点
から、側面ガラス、リアガラス用の熱線反射ガラスとし
ては、コスト面から単板タイプのものが要求されている
。
最大の欠点は耐擦傷強度や化学的耐久性が極端に劣るこ
とである。大気中で数日間放置するだけで、劣化が始ま
る。ウェザ−メーター試験や天然暴露試験、恒温恒湿試
験などでも、１日〜２日で著しい変質を生ずる。したが
って、Ａｇｌ！を用いた熱線反射ガラスは合せガラス又
は複層ガラスとしてしか用いることができず、自動車用
の場合は通常合せガラスとして用いられる。しかしなが
ら、合せガラスとして用いられるのは、現在自動車の場
合、コスト面、合せガラス端面の耐久性などの点からフ
ロントガラスに限られているのが実状である。かかる点
から、側面ガラス、リアガラス用の熱線反射ガラスとし
ては、コスト面から単板タイプのものが要求されている
。
一方、半導体材料であるＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮなどの
窒化物は高い硬度を有し、光沢のある黄金色を呈すると
いう特徴がある。そしてこの特性を利用して鋼等の金属
表面に被覆することで、超硬材料、装飾物等に用いられ
ている。しかもその電気抵抗が比較的低いため熱線反射
膜の材料と −しても有望である。スウェーデンの研
究グループの発表した論文（Ｂ、Ｋａｒｌｓｓｏｎ、Ｃ
，Ｇ、Ｒｉｂｂｉｎｇ：５ＰＩＥ Ｖｏｌ、３２４ ”
０ｐｔｉｃａｌ Ｃｏａｔｉｎｇｓ ｆｏｒ Ｅｎｅ
ｒｇｙＥｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ５ｏｌａｒ Ａ
ｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ” （１９８２）９５２〜５
７）によれば、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮの導膜を高屈折
率透明誘電体でサンドウィッチすることにより、Ａｇ膜
などの貴金属薄膜を用いた３層熱線反射膜に代り得る熱
線反射膜が得られる可能性があることが示唆されていた
。
窒化物は高い硬度を有し、光沢のある黄金色を呈すると
いう特徴がある。そしてこの特性を利用して鋼等の金属
表面に被覆することで、超硬材料、装飾物等に用いられ
ている。しかもその電気抵抗が比較的低いため熱線反射
膜の材料と −しても有望である。スウェーデンの研
究グループの発表した論文（Ｂ、Ｋａｒｌｓｓｏｎ、Ｃ
，Ｇ、Ｒｉｂｂｉｎｇ：５ＰＩＥ Ｖｏｌ、３２４ ”
０ｐｔｉｃａｌ Ｃｏａｔｉｎｇｓ ｆｏｒ Ｅｎｅ
ｒｇｙＥｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ５ｏｌａｒ Ａ
ｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ” （１９８２）９５２〜５
７）によれば、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮの導膜を高屈折
率透明誘電体でサンドウィッチすることにより、Ａｇ膜
などの貴金属薄膜を用いた３層熱線反射膜に代り得る熱
線反射膜が得られる可能性があることが示唆されていた
。
しかしながら、このような高硬度・低抵抗の窒化物膜を
得るためには、製膜の際の基板温度をかなりの高温（４
００〜５００℃）まで上げる必要があり、ハード面で不
利である。そしてこのことが、窒化物が有用な材料であ
りながら、自動車用ガラスに適用されにくい１つの原因
となっている。
得るためには、製膜の際の基板温度をかなりの高温（４
００〜５００℃）まで上げる必要があり、ハード面で不
利である。そしてこのことが、窒化物が有用な材料であ
りながら、自動車用ガラスに適用されにくい１つの原因
となっている。
［発明の解決しようとする問題点］
本発明の目的は、従来技術である透明酸化物膜／ＡｇＡ
ｇ膜明酸化物膜の系の熱線反射膜が有していた耐久性に
劣るという欠点を解消しようとするものであり、特に耐
摩耗性の改善に目的の主眼が置かれている。しかも、こ
のような膜を製膜の際の基板加熱などの特別な手段を講
ぜずに得ようというものである。
ｇ膜明酸化物膜の系の熱線反射膜が有していた耐久性に
劣るという欠点を解消しようとするものであり、特に耐
摩耗性の改善に目的の主眼が置かれている。しかも、こ
のような膜を製膜の際の基板加熱などの特別な手段を講
ぜずに得ようというものである。
［問題点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、その第１の発明は、ガラス板面に熱線反射１漠が形
成された自動車用として適する単板タイプの熱線反射ガ
ラスにおいて、その熱線反射膜はガラス板側から数えて
順に第１層として透明誘電体膜又は透明電導性酸化物膜
、第２層として窒化物膜、第３層として透明誘電体膜又
は透明電導性酸化物膜、第３層上の最上層として酸化物
の厚膜とが積層され、最上層が露出面となっていること
を特徴とする単板熱線反射ガラスを提供するものであり
、又、その第２の発明は、ガラス板面に熱線反射膜が形
成された自動車用として適する単板タイプの熱線反射ガ
ラスにおいて、その熱線反射膜はガラス板側から数えて
順に第１層として透明誘電体膜又は透明電導性酸化物膜
、第２層として窒化物膜、第３層として透明誘電体膜又
は透明電導性酸化物膜、第４層として再び窒化物膜、第
５層として再び透明誘電体膜又は透明電導性酸化物膜、
第５層上の最上層として酸化物の厚膜とが積層され最上
層が露出面となっていることを特徴とする単板熱線反射
ガラスを提供するものである。
り、その第１の発明は、ガラス板面に熱線反射１漠が形
成された自動車用として適する単板タイプの熱線反射ガ
ラスにおいて、その熱線反射膜はガラス板側から数えて
順に第１層として透明誘電体膜又は透明電導性酸化物膜
、第２層として窒化物膜、第３層として透明誘電体膜又
は透明電導性酸化物膜、第３層上の最上層として酸化物
の厚膜とが積層され、最上層が露出面となっていること
を特徴とする単板熱線反射ガラスを提供するものであり
、又、その第２の発明は、ガラス板面に熱線反射膜が形
成された自動車用として適する単板タイプの熱線反射ガ
ラスにおいて、その熱線反射膜はガラス板側から数えて
順に第１層として透明誘電体膜又は透明電導性酸化物膜
、第２層として窒化物膜、第３層として透明誘電体膜又
は透明電導性酸化物膜、第４層として再び窒化物膜、第
５層として再び透明誘電体膜又は透明電導性酸化物膜、
第５層上の最上層として酸化物の厚膜とが積層され最上
層が露出面となっていることを特徴とする単板熱線反射
ガラスを提供するものである。
第１．２図は、本発明に係る熱線反射ガラスの一部断面
図を示し、１．１１は無色透明又は着色透明性のソーダ
ライムシリケートガラスからなる普通板ガラス、フロー
トガラス、ブルー色、ブロンズ色、グリーン色、その他
各種色調の熱線吸収ガラス、アルミノシリケートガラス
、リジウムアルミノシリケートガラス、硼珪酸塩ガラス
、その他各種ガラスから選ばれるガラス板、２，１２は
第１層としての透明誘電体膜又は透明電導性酸化物膜、
３，１３は第２層としての窒化物膜、４，１４は第３層
としての透明誘電体膜又は透明電導性酸化物膜、１５は
第４層としての窒化物膜、１６は第５層としての透明誘
電体膜又は透明電導性酸化物膜、５゜１７又は最上層と
しての透明性酸化物の厚膜を示す。
図を示し、１．１１は無色透明又は着色透明性のソーダ
ライムシリケートガラスからなる普通板ガラス、フロー
トガラス、ブルー色、ブロンズ色、グリーン色、その他
各種色調の熱線吸収ガラス、アルミノシリケートガラス
、リジウムアルミノシリケートガラス、硼珪酸塩ガラス
、その他各種ガラスから選ばれるガラス板、２，１２は
第１層としての透明誘電体膜又は透明電導性酸化物膜、
３，１３は第２層としての窒化物膜、４，１４は第３層
としての透明誘電体膜又は透明電導性酸化物膜、１５は
第４層としての窒化物膜、１６は第５層としての透明誘
電体膜又は透明電導性酸化物膜、５゜１７又は最上層と
しての透明性酸化物の厚膜を示す。
本発明は、従来技術である透明酸化物膜／Ａｇ膜／透明
酸化物膜系の熱線反射膜においてＡｇ膜のかわりに窒化
物膜を用いた構成を基本としている。使用される窒化物
膜としては、’ｒｉｂ、ＺｒＮ。
酸化物膜系の熱線反射膜においてＡｇ膜のかわりに窒化
物膜を用いた構成を基本としている。使用される窒化物
膜としては、’ｒｉｂ、ＺｒＮ。
ＨｆＮ又はそれらの複合窒化物などが使用され、光学的
性能面では、ＺｒＮやＨｆＮが好ましく、コスト的に有
利という点ではＴｉＮが優れている。
性能面では、ＺｒＮやＨｆＮが好ましく、コスト的に有
利という点ではＴｉＮが優れている。
これらの窒化物膜は、その反射特性がＡｇ、Ａｕなどの
貴金属類の膜に似ているが、その光学定数である屈折率
ｎが貴金属類に比べて大きいため、膜厚を極−に上げる
ことはできない、さらに日本には、自動車用ガラスの可
視光透過率は７０％以上という規格があるので、必然的
に最大膜厚が限定される。一方、膜厚が薄過ぎると熱線
反射性能が低下する０以上の理由から、窒化物の膜厚と
しては、２０〜２５０人、好ましくは４０〜２２０人、
特に５０〜２００人にすることが望ましい、一方、使用
される透明誘電体膜としてはＴｉＯ２、ＺｒＯ２，Ｈｆ
Ｏ２，Ｔａ２０５などが、透明電導性酸化物膜としては
５ｎ０２ 、 Ｉｎ２Ｏ３，ＺｎＯなどが具体的に考え
られる。必要な特性を得るための膜厚は、どの材料を選
択するかによって異なるが、窒化物膜の場合と同様に可
視光透過率が７０％以上という制約から５０〜１０００
人、好ましくは１００〜８００人、特に２００〜８００
人にすることが望ましい。
貴金属類の膜に似ているが、その光学定数である屈折率
ｎが貴金属類に比べて大きいため、膜厚を極−に上げる
ことはできない、さらに日本には、自動車用ガラスの可
視光透過率は７０％以上という規格があるので、必然的
に最大膜厚が限定される。一方、膜厚が薄過ぎると熱線
反射性能が低下する０以上の理由から、窒化物の膜厚と
しては、２０〜２５０人、好ましくは４０〜２２０人、
特に５０〜２００人にすることが望ましい、一方、使用
される透明誘電体膜としてはＴｉＯ２、ＺｒＯ２，Ｈｆ
Ｏ２，Ｔａ２０５などが、透明電導性酸化物膜としては
５ｎ０２ 、 Ｉｎ２Ｏ３，ＺｎＯなどが具体的に考え
られる。必要な特性を得るための膜厚は、どの材料を選
択するかによって異なるが、窒化物膜の場合と同様に可
視光透過率が７０％以上という制約から５０〜１０００
人、好ましくは１００〜８００人、特に２００〜８００
人にすることが望ましい。
又、このような高透過率のものを得るためには、少なく
とも屈折率が１．８以上必要である。
とも屈折率が１．８以上必要である。
これらの膜の作製法は規定するものではないが、生産性
を重視する場合には、スパッタ法が有利であり、膜の質
を重視する場合には、「ｆ−バイアス法、イオンブレー
ティング法、アーク蒸着法などが優れている。
を重視する場合には、スパッタ法が有利であり、膜の質
を重視する場合には、「ｆ−バイアス法、イオンブレー
ティング法、アーク蒸着法などが優れている。
最上層の酸化物の厚膜としては、ガラス板。
例えば前述したガラス板においては、屈折率が１．４〜
１．８であるので、この屈折率とほぼ同等のものからな
るのが好ましく、特にＳ ｉ０２又はＳｉＯ２を主成分
とする透明酸化物が望ましく、しかもその屈折率が１．
４から１．θであることが必要である。その膜厚は本発
明の効果を十分に出させるためには少なくとも１μｍ以
上にすることが望ましい、特に好ましくは１μｍ〜１０
μ層である。なお、１μｍより薄いと耐摩耗性向上、耐
擦傷性向上に効果がなく、又１０μｍより厚くなると膜
が剥離しやすくなるので好ましくない、この層の製法と
しては、他の層と同様に通常の蒸着法やスパッタリング
法が考えられるが、膜厚が、厚いためにディッピング法
なども有効な手段である。又、この酸化物を製膜する際
、基板バイアスを印加することによって、膜質が向上し
、より好ましい状態になることも充分に考えられる。上
記したＳｉＯ２又はＳｉＯ２を主成分とする酸化物の厚
膜は、透明性であり、物理的、化学的、耐久性も十分で
あり、しかも、屈折率がガラス板とほぼ同等であるので
、基板のガラス板と同等な光学的な特性が得られる。特
に、この最上層の酸化物の厚膜は例えば１μ１１〜２０
μｍであり、その膜厚が可視光波長域よりもかなり長い
ため、この厚膜が摩耗したり、汚れが付着しても分光特
性にはほとんど影響を与えず実用上、機械的な強度に優
れた熱線反射膜を与えることができる。
１．８であるので、この屈折率とほぼ同等のものからな
るのが好ましく、特にＳ ｉ０２又はＳｉＯ２を主成分
とする透明酸化物が望ましく、しかもその屈折率が１．
４から１．θであることが必要である。その膜厚は本発
明の効果を十分に出させるためには少なくとも１μｍ以
上にすることが望ましい、特に好ましくは１μｍ〜１０
μ層である。なお、１μｍより薄いと耐摩耗性向上、耐
擦傷性向上に効果がなく、又１０μｍより厚くなると膜
が剥離しやすくなるので好ましくない、この層の製法と
しては、他の層と同様に通常の蒸着法やスパッタリング
法が考えられるが、膜厚が、厚いためにディッピング法
なども有効な手段である。又、この酸化物を製膜する際
、基板バイアスを印加することによって、膜質が向上し
、より好ましい状態になることも充分に考えられる。上
記したＳｉＯ２又はＳｉＯ２を主成分とする酸化物の厚
膜は、透明性であり、物理的、化学的、耐久性も十分で
あり、しかも、屈折率がガラス板とほぼ同等であるので
、基板のガラス板と同等な光学的な特性が得られる。特
に、この最上層の酸化物の厚膜は例えば１μ１１〜２０
μｍであり、その膜厚が可視光波長域よりもかなり長い
ため、この厚膜が摩耗したり、汚れが付着しても分光特
性にはほとんど影響を与えず実用上、機械的な強度に優
れた熱線反射膜を与えることができる。
本発明における熱線反射膜は、窒化物膜層と透明誘電体
膜又は透明電導性酸化物膜の干渉を利用している。その
ため膜厚構成を選択することにより可視光透過率７０％
以上、太陽エネルギー透過率６０％以下、可視光反射率
１０％以下という特性が得られる。この分光特性を与え
る熱線反射膜構成の一例としては、以下のような構成が
挙げられる・ 膜構成： ５ｉＯｚ膜／Ｔｉ０２１！／ＺｒＮ膜バｉ０
２膜／ガラス板 膜 厚：２．０μｍ１５０人 １１００人／２５０人／
３層層この４層構成の熱線反射膜の形成された熱線反射
ガラスの分光特性を計算した結果を第３図に示す、第３
図においては透過率曲線、Ｂは反射率曲線を示す。
膜又は透明電導性酸化物膜の干渉を利用している。その
ため膜厚構成を選択することにより可視光透過率７０％
以上、太陽エネルギー透過率６０％以下、可視光反射率
１０％以下という特性が得られる。この分光特性を与え
る熱線反射膜構成の一例としては、以下のような構成が
挙げられる・ 膜構成： ５ｉＯｚ膜／Ｔｉ０２１！／ＺｒＮ膜バｉ０
２膜／ガラス板 膜 厚：２．０μｍ１５０人 １１００人／２５０人／
３層層この４層構成の熱線反射膜の形成された熱線反射
ガラスの分光特性を計算した結果を第３図に示す、第３
図においては透過率曲線、Ｂは反射率曲線を示す。
又、６層系の熱線反射膜構成としては、以下のような構
成が挙げられる。
成が挙げられる。
ＳｉＯ２膜／ＴｉＯ２膜／ＺｒＮ膜／ＴｉＯ２膜／Ｚｒ
Ｎ膜／Ｔ ｉ０２膜／ガラス板 ２．０μｍ ／３００人／１５０人 ／６００人／１５
０人／３００人／３ｍｍ ［作用］ 本発明において、示される分光特性は窒化物膜と透明誘
電体膜又は透明電導性酸化物膜の干渉効果によって与え
られるものである。そのため、膜厚変動の影響を受は易
く、又傷や汚れなどが目立ち易い、そこで本発明では、
最上層の酸化物厚膜層によって、この影響が緩和するよ
うにしている０例えばガラス板の上に第１層としてＴ
ｉ０２膜を ２５０人、第２層としてＺｒＮ膜を１００
人、第３層として再びＴ ｉ０２膜を２５０人のそれぞ
れの膜厚で積層し、その上に何もオーバーコートしなか
った場合を考えてみると、その可視光透過率は８７．５
％、ガラス面側の可視光反射率は１２．４％、膜面側の
可視光反射率は１４．４％である。この膜が、外部の機
械的影響を受けて。
Ｎ膜／Ｔ ｉ０２膜／ガラス板 ２．０μｍ ／３００人／１５０人 ／６００人／１５
０人／３００人／３ｍｍ ［作用］ 本発明において、示される分光特性は窒化物膜と透明誘
電体膜又は透明電導性酸化物膜の干渉効果によって与え
られるものである。そのため、膜厚変動の影響を受は易
く、又傷や汚れなどが目立ち易い、そこで本発明では、
最上層の酸化物厚膜層によって、この影響が緩和するよ
うにしている０例えばガラス板の上に第１層としてＴ
ｉ０２膜を ２５０人、第２層としてＺｒＮ膜を１００
人、第３層として再びＴ ｉ０２膜を２５０人のそれぞ
れの膜厚で積層し、その上に何もオーバーコートしなか
った場合を考えてみると、その可視光透過率は８７．５
％、ガラス面側の可視光反射率は１２．４％、膜面側の
可視光反射率は１４．４％である。この膜が、外部の機
械的影響を受けて。
一番外側のＴ ｉ０２膜が２０％摩耗したとすると、そ
の可視光透過率は６７．０％、ガラス面反射率は１１．
３％、膜面反射率は１４．８％になる。これらの値自体
をみるとそれ程変化していないと考えられるが、膜の色
特に外観上一番問題となるガラス面側の反射色の変化を
みてみると、色差の値で４．３２になる。一方、同様の
膜構成で最上層としてＳｉＯ２１１を２．０μ層の厚さ
でオーバーコートしたとするとその可視光透過率は７２
．２％、ガラス面反射率は８．７％、膜面反射率は８．
８％である。この膜も、比較例と同様に最上層の５ｉｉ
０２膜が２０％摩耗したとすると、その透過率は７２．
２％、ガラス面側の反射率は８．７％、膜面側の反射率
は８．９％になる。つまり、値としては全く変化しない
、さらに、ガラス面側の反射色の変化も色差の値にして
０．６５と比較例の約１５％である。この事実は、Ｓｉ
Ｏ２の厚膜をオーバーコートすることによって、摩耗に
よる反射色の変化を緩和させる働きがあることを示して
いる。
の可視光透過率は６７．０％、ガラス面反射率は１１．
３％、膜面反射率は１４．８％になる。これらの値自体
をみるとそれ程変化していないと考えられるが、膜の色
特に外観上一番問題となるガラス面側の反射色の変化を
みてみると、色差の値で４．３２になる。一方、同様の
膜構成で最上層としてＳｉＯ２１１を２．０μ層の厚さ
でオーバーコートしたとするとその可視光透過率は７２
．２％、ガラス面反射率は８．７％、膜面反射率は８．
８％である。この膜も、比較例と同様に最上層の５ｉｉ
０２膜が２０％摩耗したとすると、その透過率は７２．
２％、ガラス面側の反射率は８．７％、膜面側の反射率
は８．９％になる。つまり、値としては全く変化しない
、さらに、ガラス面側の反射色の変化も色差の値にして
０．６５と比較例の約１５％である。この事実は、Ｓｉ
Ｏ２の厚膜をオーバーコートすることによって、摩耗に
よる反射色の変化を緩和させる働きがあることを示して
いる。
又、干渉によって特性を出す場合、膜厚変動の影響を受
は易いとすると、膜が摩耗するのと反対に、何か付着物
が存在しても、色調が変化するはずである。そしてこの
場合もこの酸化物の厚膜のオーバーコートは、変化を緩
和する働きがあると容易に予想ができる。
は易いとすると、膜が摩耗するのと反対に、何か付着物
が存在しても、色調が変化するはずである。そしてこの
場合もこの酸化物の厚膜のオーバーコートは、変化を緩
和する働きがあると容易に予想ができる。
本発明においては、窒化物膜や透明誘電体膜又は透明電
導性酸化物膜が、直接外面に露出していないため、これ
らの層に対してバルク並びの硬度は要求する必要はない
、つまり、通常の工具などにコーティングする際のよう
に、基板温度を４００〜５００℃まで上げなくてもよい
というわけである。この事実は、比較的大きな面積を均
一な温度に加熱することの手間を考慮すると、ハード面
でもコスト面でも非常に有利である。又、前述した例の
ようにＳｉＯ２の膜が２０％も摩耗してもその色変化が
色差にしてわずか０．８５という事実から、かなりの摩
耗による膜厚変化が許容されるはずである。しかもその
ＳｉＯ２の膜厚が例えば２μｍということからそのオー
ダー数は数千入になると考えられる。このことは、最上
層の酸化物厚膜層に対しても、その他の層と同じくバル
ク並の硬度を要求する必要はなく、比較的容易に作製可
能であることを示している。
導性酸化物膜が、直接外面に露出していないため、これ
らの層に対してバルク並びの硬度は要求する必要はない
、つまり、通常の工具などにコーティングする際のよう
に、基板温度を４００〜５００℃まで上げなくてもよい
というわけである。この事実は、比較的大きな面積を均
一な温度に加熱することの手間を考慮すると、ハード面
でもコスト面でも非常に有利である。又、前述した例の
ようにＳｉＯ２の膜が２０％も摩耗してもその色変化が
色差にしてわずか０．８５という事実から、かなりの摩
耗による膜厚変化が許容されるはずである。しかもその
ＳｉＯ２の膜厚が例えば２μｍということからそのオー
ダー数は数千入になると考えられる。このことは、最上
層の酸化物厚膜層に対しても、その他の層と同じくバル
ク並の硬度を要求する必要はなく、比較的容易に作製可
能であることを示している。
［実施例］
実施例１
高周波マグネトロンスパッタ装置内にターゲットとして
金属チタンとＳ ｉ０２をセットした。研摩などの方法
で表面を清浄したソーダーライムガラス板（板厚： ３
ｍｍ）を真空槽内に入れ、油拡散ポンプで１．ＯＸ １
ｏ−５Ｔｏｒｒ以下まで排気した。
金属チタンとＳ ｉ０２をセットした。研摩などの方法
で表面を清浄したソーダーライムガラス板（板厚： ３
ｍｍ）を真空槽内に入れ、油拡散ポンプで１．ＯＸ １
ｏ−５Ｔｏｒｒ以下まで排気した。
最初にＡｒ：０２＝４：Ｇの混合ガスを真空槽内に導入
［して、その圧力が３．ＯＸ １Ｇ”Ｔｏｒｒになる
ようにし、Ｔｉターゲットに５．１Ｘｗ／ｃ＋ａ２ の
パワーを印加し、１１分２０秒間スパッタを行ないＴｉ
Ｏ２膜を５００人成膜した。次に真空内の雰囲気をＡｒ
：Ｎ２＝８２．５二１７．５の混合ガスに完全に置換し
、圧力を １．２Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒに調整して、Ｔ
ｉターゲットに４．ＥＩ Ｋｗ／ｃｍ２のパワーを印加
し、１５秒間スパッタを行ないＴｉＮ膜を１００人成膜
した０次に再び雰囲気をＡｒ：０２−４：６（１）混合
ガスニ戻して、Ｔ ｉ０２膜を５００人成膜した。最後
に真空槽内の雰囲気をＡｒ １００２にして、スパッタ
圧を ２．５Ｘ １０１Ｔｏｒｒになるように調整して
、ＳｉＯ２膜ターゲツトに３．１Ｘｗ／ｃｓ２のパワー
を印加し、８０分間スパッタしてＳｉＯ２膜を１．８μ
鳳成膜した。このようにして得られた４層膜の被覆され
た熱線反射ガラスの分光特性を測定した所、その可視光
透過率は７３．０％、太陽光透過率は５８．３％であっ
た。このサンプルに０、！ｌ＋＋＋ｓ／ｓｅｃの速度で
スクラッチテストを行なった所２．０ｇでもほとんど傷
が目立たなかった。
［して、その圧力が３．ＯＸ １Ｇ”Ｔｏｒｒになる
ようにし、Ｔｉターゲットに５．１Ｘｗ／ｃ＋ａ２ の
パワーを印加し、１１分２０秒間スパッタを行ないＴｉ
Ｏ２膜を５００人成膜した。次に真空内の雰囲気をＡｒ
：Ｎ２＝８２．５二１７．５の混合ガスに完全に置換し
、圧力を １．２Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒに調整して、Ｔ
ｉターゲットに４．ＥＩ Ｋｗ／ｃｍ２のパワーを印加
し、１５秒間スパッタを行ないＴｉＮ膜を１００人成膜
した０次に再び雰囲気をＡｒ：０２−４：６（１）混合
ガスニ戻して、Ｔ ｉ０２膜を５００人成膜した。最後
に真空槽内の雰囲気をＡｒ １００２にして、スパッタ
圧を ２．５Ｘ １０１Ｔｏｒｒになるように調整して
、ＳｉＯ２膜ターゲツトに３．１Ｘｗ／ｃｓ２のパワー
を印加し、８０分間スパッタしてＳｉＯ２膜を１．８μ
鳳成膜した。このようにして得られた４層膜の被覆され
た熱線反射ガラスの分光特性を測定した所、その可視光
透過率は７３．０％、太陽光透過率は５８．３％であっ
た。このサンプルに０、！ｌ＋＋＋ｓ／ｓｅｃの速度で
スクラッチテストを行なった所２．０ｇでもほとんど傷
が目立たなかった。
起流例２
高周波マグネトロンスパッタ装置内にターゲットとして
金属ＴｉとＳ ｉ０２をセットし、さらに、金属Ｚｒを
アークターゲットとしたアーク蒸着装置を備え付けた。
金属ＴｉとＳ ｉ０２をセットし、さらに、金属Ｚｒを
アークターゲットとしたアーク蒸着装置を備え付けた。
研摩などの方法で表面を清浄したソーダーライムガラス
板（板厚３ｍｍ）を真空槽内に入れ、油拡散ポンプで１
．ＯＸ １Ｏ−５Ｔｏｒｒ以下まで排気した。最初にＡ
ｒ：０２＝４：８の混合ガスを真空槽内に導入して、そ
の圧力が３．ＯＸ １Ｏ−３Ｔｏｒｒになるようにし、
Ｔｉターゲットに５．１Ｘｗ／ｃｍ２のパワーを印加し
、６分５０秒間スパッタを行ないＴ ｉ０２膜を３００
人成膜した０次に真空内の雰囲気を１０ｏｚのＮ２に完
全に置換し、圧力を５．０×１Ｏ−３Ｔｏｒｒに調節し
て、ＺｒのアークターゲットにＥＩＯＡのアーク電流を
流し、ＺｒＮ膜を２００人成膜した０次に再び雰囲気を
Ａｒ：０２＝ ４：６の混合ガスに戻して、？ ＋０２
膜を３００人成膜した。最後に真空槽内の雰囲気をＡｒ
１００％にして、スパッタ圧を２．５Ｘ １０ｉＴｏ
ｒｒになるように調節し、ＳｉＯ２ターゲツトに３．Ｉ
Ｋｗ／ｃ層２のパワーを印加し、７５分間スパッタし
てＳｉＯ２膜を２．０μ層成膜した。このようにして得
られた４層膜の被覆された熱線反射ガラスの分光特性を
測定した所、その可視光透過率は７０．２％、太陽光透
過率は４８．６％であった。このサンプルに０．５濡層
／ｓｅｃの速度でスクラッチテストを行なった所２．０
ｇでもほとんど傷が目立たなかった。
板（板厚３ｍｍ）を真空槽内に入れ、油拡散ポンプで１
．ＯＸ １Ｏ−５Ｔｏｒｒ以下まで排気した。最初にＡ
ｒ：０２＝４：８の混合ガスを真空槽内に導入して、そ
の圧力が３．ＯＸ １Ｏ−３Ｔｏｒｒになるようにし、
Ｔｉターゲットに５．１Ｘｗ／ｃｍ２のパワーを印加し
、６分５０秒間スパッタを行ないＴ ｉ０２膜を３００
人成膜した０次に真空内の雰囲気を１０ｏｚのＮ２に完
全に置換し、圧力を５．０×１Ｏ−３Ｔｏｒｒに調節し
て、ＺｒのアークターゲットにＥＩＯＡのアーク電流を
流し、ＺｒＮ膜を２００人成膜した０次に再び雰囲気を
Ａｒ：０２＝ ４：６の混合ガスに戻して、？ ＋０２
膜を３００人成膜した。最後に真空槽内の雰囲気をＡｒ
１００％にして、スパッタ圧を２．５Ｘ １０ｉＴｏ
ｒｒになるように調節し、ＳｉＯ２ターゲツトに３．Ｉ
Ｋｗ／ｃ層２のパワーを印加し、７５分間スパッタし
てＳｉＯ２膜を２．０μ層成膜した。このようにして得
られた４層膜の被覆された熱線反射ガラスの分光特性を
測定した所、その可視光透過率は７０．２％、太陽光透
過率は４８．６％であった。このサンプルに０．５濡層
／ｓｅｃの速度でスクラッチテストを行なった所２．０
ｇでもほとんど傷が目立たなかった。
実施例３
高岡波マグネトロンスパッタ装置内にターゲットとして
金属ＴｉとＳｉＯ２をセットし、さらに、金属Ｚｒをア
ークターゲットとしたアーク蒸着装置を備え付けた。研
摩などの方法で表面を清浄したソーダーライムガラス板
（板厚３脂鵬）を真空槽内に入れ、油拡散ポンプで１．
ＯＸ １Ｏ−５Ｔｏｒｒ以下まで排気した。最初にＡｒ
：０２＝４：８の混合ガスを真空槽内に導入して、その
圧力が３．ＯＸ １０−３〒ｏｒｒになるようにし、Ｔ
ｉターゲットに５．ＩＫｗ／ｃｍ２のパワーを印加し、
６分５０秒間スパッタを行ないＴｉＯ２膜を３００人成
膜した６次に真空内の雰囲気を１００％のＮ２に完全に
置換し、圧力を５．０×１０−”Ｔｏｒｒに調節して、
ＺｒのアークターゲットにＢＯＡのアーク電流を流し、
ＺｒＮ膜を１５０人成膜した０次に再び雰囲気をＡｒ：
０２＝ ４：ｅの混合ガスに戻して、Ｔ １０２ＩＩＩ
を６００人成膜した０次に、又真空内の雰囲気を１ｏｏ
ｘのＮ２に置換し、圧力を５、ＯＸ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ
に調節して、ＺｒのアークターゲットにＢＯＡのアーク
電流を流し、ＺｒＮ膜を１５０人成膜した０次に再び雰
囲気をＡｒ：０２−４：８の混合ガスに戻して、Ｔ ＋
０２膜を３００人成膜した。最後に真空槽内の雰囲気を
Ａｒ １００％にして、スパッタ圧を２．５Ｘ １Ｏ−
３Ｔｏｒｒになるように調節し、ＳｉＯ２ターゲツトに
３．１ Ｋｗ／ｃｍ２のパワーを印加し、８０分間スパ
ッタしてＳｉＯ２膜を２．２μ■成膜した。このように
して得られた４層膜の被覆された熱線反射ガラスの分光
特性を測定した所、その可視光透過率は７０．２％、太
陽光透過率は４３．２％であった。このサンプルに０．
５腸層／ｓｅｃの速度でスクラッチテストを行なった所
２．０ｇ−ｒもほとんど傷が目立たなかった。
金属ＴｉとＳｉＯ２をセットし、さらに、金属Ｚｒをア
ークターゲットとしたアーク蒸着装置を備え付けた。研
摩などの方法で表面を清浄したソーダーライムガラス板
（板厚３脂鵬）を真空槽内に入れ、油拡散ポンプで１．
ＯＸ １Ｏ−５Ｔｏｒｒ以下まで排気した。最初にＡｒ
：０２＝４：８の混合ガスを真空槽内に導入して、その
圧力が３．ＯＸ １０−３〒ｏｒｒになるようにし、Ｔ
ｉターゲットに５．ＩＫｗ／ｃｍ２のパワーを印加し、
６分５０秒間スパッタを行ないＴｉＯ２膜を３００人成
膜した６次に真空内の雰囲気を１００％のＮ２に完全に
置換し、圧力を５．０×１０−”Ｔｏｒｒに調節して、
ＺｒのアークターゲットにＢＯＡのアーク電流を流し、
ＺｒＮ膜を１５０人成膜した０次に再び雰囲気をＡｒ：
０２＝ ４：ｅの混合ガスに戻して、Ｔ １０２ＩＩＩ
を６００人成膜した０次に、又真空内の雰囲気を１ｏｏ
ｘのＮ２に置換し、圧力を５、ＯＸ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ
に調節して、ＺｒのアークターゲットにＢＯＡのアーク
電流を流し、ＺｒＮ膜を１５０人成膜した０次に再び雰
囲気をＡｒ：０２−４：８の混合ガスに戻して、Ｔ ＋
０２膜を３００人成膜した。最後に真空槽内の雰囲気を
Ａｒ １００％にして、スパッタ圧を２．５Ｘ １Ｏ−
３Ｔｏｒｒになるように調節し、ＳｉＯ２ターゲツトに
３．１ Ｋｗ／ｃｍ２のパワーを印加し、８０分間スパ
ッタしてＳｉＯ２膜を２．２μ■成膜した。このように
して得られた４層膜の被覆された熱線反射ガラスの分光
特性を測定した所、その可視光透過率は７０．２％、太
陽光透過率は４３．２％であった。このサンプルに０．
５腸層／ｓｅｃの速度でスクラッチテストを行なった所
２．０ｇ−ｒもほとんど傷が目立たなかった。
比較例
実施例１と同様の方法で最初にＴ ＋０２膜を８００人
１次にＴｉＮ膜を２００人、次にＴｉＯ２膜を８００人
の膜厚で成膜した。そして最後のＳｉＯ２膜の成膜は行
なわなかった。この３層膜の被覆された熱線反射ガラス
の分光特性を測定した所、その可視光透過率は７１．８
％、太陽光透過率は５１．９％と４層系と同等の特性を
示したが、このサンプルに０．５ ｓ層／ｓｅａの速度
でスクラッチテストを行なった所１．０ｇで容易に判別
できる傷がついた。
１次にＴｉＮ膜を２００人、次にＴｉＯ２膜を８００人
の膜厚で成膜した。そして最後のＳｉＯ２膜の成膜は行
なわなかった。この３層膜の被覆された熱線反射ガラス
の分光特性を測定した所、その可視光透過率は７１．８
％、太陽光透過率は５１．９％と４層系と同等の特性を
示したが、このサンプルに０．５ ｓ層／ｓｅａの速度
でスクラッチテストを行なった所１．０ｇで容易に判別
できる傷がついた。
［発明の効果］
本発明によれば、透明誘電体膜又は透明電導性酸化物膜
と窒化物膜を積層させて、熱線反射性能を出した膜の最
上層に酸化物の厚膜をオーバーコートすることにより、
膜の摩耗や異物付着による干渉色変化を緩和し、実用上
かなりの耐久性のある熱線反射膜を、基板温度を上げる
など特別の処理を講することなしに提供することができ
る。
と窒化物膜を積層させて、熱線反射性能を出した膜の最
上層に酸化物の厚膜をオーバーコートすることにより、
膜の摩耗や異物付着による干渉色変化を緩和し、実用上
かなりの耐久性のある熱線反射膜を、基板温度を上げる
など特別の処理を講することなしに提供することができ
る。
第１図及び第２図は、本発明の具体例に係る熱線反射ガ
ラスの一部断面図であり、第３図は本発明の一具体例に
係る熱線反射ガラスの分光特性図を示す。 １．１１ ニガラス板。 ２．１２，４，１４．１Ｂ、 ：透明誘電体膜又は透
明電導性酸化物膜、 ３．１３，１５ ：窒化物膜、 ５．１７：酸化物の厚膜。 第１図 堵 ２ 図 第３図 手続補正書 昭和６３年／月−２９日
ラスの一部断面図であり、第３図は本発明の一具体例に
係る熱線反射ガラスの分光特性図を示す。 １．１１ ニガラス板。 ２．１２，４，１４．１Ｂ、 ：透明誘電体膜又は透
明電導性酸化物膜、 ３．１３，１５ ：窒化物膜、 ５．１７：酸化物の厚膜。 第１図 堵 ２ 図 第３図 手続補正書 昭和６３年／月−２９日
Claims (11)
- （１）ガラス板面に熱線反射膜が形成された自動車用と
して適する単板タイプの熱線反射ガラスにおいて、その
熱線反射膜はガラス板側から数えて順に第１層として透
明誘電体膜又は透明電導性酸化物膜、第２層として窒化
物 膜、第３層として透明誘電体膜又は透明電導性酸化物膜
、第３層上の最上層として酸化物の厚膜とが積層され、
最上層が露出面となっていることを特徴とする単板熱線
反射ガラ ス。 - （２）窒化物膜として、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮのいず
れか１つ又はこれらの複合窒化物を使用することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の単板熱線反射ガラス
。 - （３）第４層としての酸化物の厚膜の屈折率がガラス板
の屈折率とほぼ同等であることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の単板熱線反射ガラス。 - （４）最上層の酸化物の厚膜として、ＳｉＯ＿２又はＳ
ｉＯ＿２を主成分とする透明酸化物で、しかもその屈折
率が１．４から１．６であるものを使用することを特徴
とする特許請求の範囲第１項及び第２項記載の単板熱線
反射ガラス。 - （５）最上層の酸化物の厚膜の厚さが少なくとも１μｍ
以上であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の単板熱線反射ガラス。 - （６）透明誘電体膜又は透明電導性酸化物膜として、少
なくともその屈折率が１．８以上のものを使用すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の単板熱線反射
ガラス。 - （７）ガラス板面に熱線反射膜が形成された自動車用と
して適する単板タイプの熱線反射ガラスにおいて、その
熱線反射膜はガラス板側から数えて順に第１層として透
明誘電体膜又は透明電導性酸化物膜、第２層として窒化
物 膜、第３層として透明誘電体膜又は透明電導性酸化物膜
、第４層として再び窒化物膜、第５層として再び透明誘
電体膜又は透明電導性酸化物膜、第５層上の最上層とし
て酸化物の厚膜とが積層され最上層が露出面となってい
ることを特徴とする単板熱線反射ガラス。 - （８）窒化物膜として、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮのいず
れか１つ又はこれらの複合窒化物を使用することを特徴
とする特許請求の範囲第２項記載の単板熱線反射ガラス
。 - （９）第６層として酸化物の厚膜の屈折率がガラス板の
屈折率とほぼ同等であることを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載の単板熱線反射ガラス。 - （１０）最上層の酸化物の厚膜として、ＳｉＯ＿２又は
ＳｉＯ＿２を主成分とする透明酸化物で、しかもその屈
折率が１．４から１．６であるものを使用することを特
徴とする特許請求の範囲第２項記載の単板熱線反射ガラ
ス。 - （１１）最上層の酸化物の厚膜の厚さが少なくとも１μ
ｍ以上であることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
載の単板熱線反射ガラス。 （１１）透明誘電体膜又は透明電導性酸化物膜として、
少なくともその屈折率が１．８以上のものを使用するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の単板熱線反
射ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62039056A JPH0684256B2 (ja) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | 単板熱線反射ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62039056A JPH0684256B2 (ja) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | 単板熱線反射ガラス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63206333A true JPS63206333A (ja) | 1988-08-25 |
| JPH0684256B2 JPH0684256B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
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