JP2518116B2 - 耐久性の優れた光学体の製造方法 - Google Patents
耐久性の優れた光学体の製造方法Info
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- JP2518116B2 JP2518116B2 JP3149550A JP14955091A JP2518116B2 JP 2518116 B2 JP2518116 B2 JP 2518116B2 JP 3149550 A JP3149550 A JP 3149550A JP 14955091 A JP14955091 A JP 14955091A JP 2518116 B2 JP2518116 B2 JP 2518116B2
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- Surface Treatment Of Glass (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は各種光学的機能を有する
耐久性の優れた光学体の製造方法に関する。
耐久性の優れた光学体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来からガラス、プラスチックなどの透
明基板に薄膜を形成して光学的機能を付加したものとし
て、ミラー、熱線反射ガラス、低放射ガラス、干渉フィ
ルター、カメラレンズやメガネレンズの反射防止コート
などがある。
明基板に薄膜を形成して光学的機能を付加したものとし
て、ミラー、熱線反射ガラス、低放射ガラス、干渉フィ
ルター、カメラレンズやメガネレンズの反射防止コート
などがある。
【０００３】通常のミラーでは、無電解メッキ法でＡｇ
が、又は真空蒸着法、スパッタリング法などでＡｌやＣ
ｒなどが形成される。これらの中でＣｒ膜は比較的丈夫
なのでコート面が露出した表面鏡としても一部用いられ
ている。
が、又は真空蒸着法、スパッタリング法などでＡｌやＣ
ｒなどが形成される。これらの中でＣｒ膜は比較的丈夫
なのでコート面が露出した表面鏡としても一部用いられ
ている。
【０００４】熱線反射ガラスは、酸化チタンや酸化錫な
どがスプレー法、ＣＶＤ法あるいは浸漬法などで形成さ
れてきた。最近では、金属膜、窒化膜、錫をドープした
酸化インジウム（ＩＴＯ）などがスパッタリング法でガ
ラス板面に形成されたものが熱線反射ガラスとして使わ
れるようになってきた。スパッタリング法は膜厚コント
ロールが容易でかつ複数の膜を連続して形成でき、透明
酸化膜と組み合せて、透過率、反射率、色調などを設計
することが可能である。このため意匠性を重視する建築
用などに需要が伸びている。
どがスプレー法、ＣＶＤ法あるいは浸漬法などで形成さ
れてきた。最近では、金属膜、窒化膜、錫をドープした
酸化インジウム（ＩＴＯ）などがスパッタリング法でガ
ラス板面に形成されたものが熱線反射ガラスとして使わ
れるようになってきた。スパッタリング法は膜厚コント
ロールが容易でかつ複数の膜を連続して形成でき、透明
酸化膜と組み合せて、透過率、反射率、色調などを設計
することが可能である。このため意匠性を重視する建築
用などに需要が伸びている。
【０００５】室内の暖房機や壁からの輻射熱を室内側に
反射する低放射ガラス（低放射率ガラス）は、銀を酸化
亜鉛で挟んだＺｎＯ／Ａｇ／ＺｎＯの３層系またはＺｎ
Ｏ／Ａｇ／ＺｎＯ／Ａｇ／ＺｎＯの５層系（特願昭６１
−２８０６４４号参照）などの構成を持ち、複層ガラス
か合わせガラスの形で使われる。近年ヨーロッパの寒冷
地での普及が目ざましい。
反射する低放射ガラス（低放射率ガラス）は、銀を酸化
亜鉛で挟んだＺｎＯ／Ａｇ／ＺｎＯの３層系またはＺｎ
Ｏ／Ａｇ／ＺｎＯ／Ａｇ／ＺｎＯの５層系（特願昭６１
−２８０６４４号参照）などの構成を持ち、複層ガラス
か合わせガラスの形で使われる。近年ヨーロッパの寒冷
地での普及が目ざましい。
【０００６】レンズなどの反射防止コートは、酸化チタ
ン、酸化ジルコニウムなどの高屈折率膜と酸化シリコ
ン、フッ化マグネシウムなどの低屈折率膜を交互に積層
している。通常は真空蒸着法が用いられ、成膜時は基板
加熱をして耐擦傷性の向上を図っている。
ン、酸化ジルコニウムなどの高屈折率膜と酸化シリコ
ン、フッ化マグネシウムなどの低屈折率膜を交互に積層
している。通常は真空蒸着法が用いられ、成膜時は基板
加熱をして耐擦傷性の向上を図っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】表面鏡や、単板の熱線
反射ガラス及びレンズなどの反射防止コートなどは、コ
ートされた膜が空気中に露出した状態で使用される。こ
のため、化学的な安定性や耐摩耗性に優れていなければ
ならない。一方、低放射ガラスでも複層ガラスまたは合
わせガラスになる前の運搬や取り扱い時の傷などにより
不良品が発生する。このため安定で耐摩耗性に優れた保
護膜も兼ねた光学薄膜が望まれている。
反射ガラス及びレンズなどの反射防止コートなどは、コ
ートされた膜が空気中に露出した状態で使用される。こ
のため、化学的な安定性や耐摩耗性に優れていなければ
ならない。一方、低放射ガラスでも複層ガラスまたは合
わせガラスになる前の運搬や取り扱い時の傷などにより
不良品が発生する。このため安定で耐摩耗性に優れた保
護膜も兼ねた光学薄膜が望まれている。
【０００８】耐久性向上のためには通常化学的に安定で
透明な酸化膜が空気側に設けられる。これらの酸化膜と
しては酸化チタン、酸化錫、酸化タンタル、酸化ジルコ
ニウム、酸化珪素などがあり、必要な性能に応じて選択
され、使用されてきた。
透明な酸化膜が空気側に設けられる。これらの酸化膜と
しては酸化チタン、酸化錫、酸化タンタル、酸化ジルコ
ニウム、酸化珪素などがあり、必要な性能に応じて選択
され、使用されてきた。
【０００９】しかし、酸化チタン、酸化ジルコニウムは
化学的安定性に優れているが、結晶質の膜になりやすく
表面の凹凸が大きくなる傾向があり、このため擦ったと
きの摩擦が大きくなり耐摩耗性に劣る。
化学的安定性に優れているが、結晶質の膜になりやすく
表面の凹凸が大きくなる傾向があり、このため擦ったと
きの摩擦が大きくなり耐摩耗性に劣る。
【００１０】一方、酸化錫、酸化珪素はそれぞれ酸、ア
ルカリに弱く長期間の浸漬には耐えない。酸化タンタル
は、これら中では耐摩耗性と化学的安定性の両方を兼ね
備えているが、まだ耐摩耗性に関して充分とは言えな
い。
ルカリに弱く長期間の浸漬には耐えない。酸化タンタル
は、これら中では耐摩耗性と化学的安定性の両方を兼ね
備えているが、まだ耐摩耗性に関して充分とは言えな
い。
【００１１】また、ジルコニウム等と珪素とを含む酸化
物を、プラスチック等のやわらかく傷つきやすい基体に
形成した膜上に設けようとする考えはあったが、耐摩耗
性、化学的安定性がプラスチックに比べはるかに高いガ
ラス基板が使用される用途、例えば自動車用、建築用等
の用途において、通常のガラス板とほぼ同様な使い方が
できるような耐摩耗性及び耐久性の優れた被膜付ガラス
基板を提供できる製造方法は知られていなかった。
物を、プラスチック等のやわらかく傷つきやすい基体に
形成した膜上に設けようとする考えはあったが、耐摩耗
性、化学的安定性がプラスチックに比べはるかに高いガ
ラス基板が使用される用途、例えば自動車用、建築用等
の用途において、通常のガラス板とほぼ同様な使い方が
できるような耐摩耗性及び耐久性の優れた被膜付ガラス
基板を提供できる製造方法は知られていなかった。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決すべくなされたものであり、ガラス基板上に、該ガラ
ス基板側から順に透明誘電体膜、窒化物膜、非晶質酸化
膜の少なくとも３層が形成された光学体の製造方法にお
いて、空気側の最外層である非晶質酸化膜は、チタン、
ジルコニウム、ハフニウム、錫、タンタル、及びインジ
ウムの群から選ばれる少なくとも１種と、珪素とを含む
酸化物を主成分とする非晶質酸化膜からなり、前記３層
をスパッタリング法により順次形成することを特徴とす
る耐久性の優れた光学体の製造方法を提供する。
決すべくなされたものであり、ガラス基板上に、該ガラ
ス基板側から順に透明誘電体膜、窒化物膜、非晶質酸化
膜の少なくとも３層が形成された光学体の製造方法にお
いて、空気側の最外層である非晶質酸化膜は、チタン、
ジルコニウム、ハフニウム、錫、タンタル、及びインジ
ウムの群から選ばれる少なくとも１種と、珪素とを含む
酸化物を主成分とする非晶質酸化膜からなり、前記３層
をスパッタリング法により順次形成することを特徴とす
る耐久性の優れた光学体の製造方法を提供する。
【００１３】図１は、本発明により得られる光学体の一
例の断面図を示したものであり、１０は透明あるいは着
色したガラスからなる基板、１１は透明誘電体膜からな
る第１層、１２は窒化物膜からなる第２層、１３は空気
側の最外層となる非晶質酸化膜、特に、少なくともジル
コニウムと珪素とを含んだ酸化物からなる第３層を示
す。
例の断面図を示したものであり、１０は透明あるいは着
色したガラスからなる基板、１１は透明誘電体膜からな
る第１層、１２は窒化物膜からなる第２層、１３は空気
側の最外層となる非晶質酸化膜、特に、少なくともジル
コニウムと珪素とを含んだ酸化物からなる第３層を示
す。
【００１４】本発明は上記したように少なくとも３層構
成よりなるが、場合によっては図１の基板１０と第１層
１１、第１層１１と第２層１２、又は第２層１２と第３
層１３との間に１層、又は複数の層を形成して付着力向
上や光学特性の調整の機能、又はその他各種機能を持た
してもよい。本発明においては、ガラス基板上に形成さ
れる膜の空気側の最外層に非晶質酸化膜を形成し、高耐
久性が要求される用途に使用可能な、耐摩耗性と化学的
安定性に優れたガラスを実現するものである。
成よりなるが、場合によっては図１の基板１０と第１層
１１、第１層１１と第２層１２、又は第２層１２と第３
層１３との間に１層、又は複数の層を形成して付着力向
上や光学特性の調整の機能、又はその他各種機能を持た
してもよい。本発明においては、ガラス基板上に形成さ
れる膜の空気側の最外層に非晶質酸化膜を形成し、高耐
久性が要求される用途に使用可能な、耐摩耗性と化学的
安定性に優れたガラスを実現するものである。
【００１５】図１の第３層１３の非晶質酸化膜としては
Ｘ線的にみて非晶質なものであり、具体的には、チタ
ン、ジルコニウム、ハフニウム、錫、タンタル及びイン
ジウムの群から選ばれる少なくとも１種と、珪素とを含
む複合酸化膜である。これらの中でも、特にジルコニウ
ムと珪素とを含んだ複合酸化膜が耐擦傷性に優れている
と同時に、充分な化学的安定性を有しているので好まし
い。非晶質酸化膜は、チタン、ジルコニウム、ハフニウ
ム、錫、タンタル、及びインジウムの群から選ばれる少
なくとも１種と、珪素、酸素以外に、硼素等のその他の
成分を含んでいてもよい。
Ｘ線的にみて非晶質なものであり、具体的には、チタ
ン、ジルコニウム、ハフニウム、錫、タンタル及びイン
ジウムの群から選ばれる少なくとも１種と、珪素とを含
む複合酸化膜である。これらの中でも、特にジルコニウ
ムと珪素とを含んだ複合酸化膜が耐擦傷性に優れている
と同時に、充分な化学的安定性を有しているので好まし
い。非晶質酸化膜は、チタン、ジルコニウム、ハフニウ
ム、錫、タンタル、及びインジウムの群から選ばれる少
なくとも１種と、珪素、酸素以外に、硼素等のその他の
成分を含んでいてもよい。
【００１６】一例として、第３層１３にジルコニウムと
珪素とを含んだ酸化物を用いる場合を示す。この場合、
珪素の含有割合は特に限定されるものではない。珪素の
含有割合が増加するにつれ、この膜の屈折率は２．１か
ら１．８以下まで減少するが、耐摩耗性と化学的安定性
はいずれも良好である。従って光学的に必要な屈折率を
基にして珪素含有量を選択すればよい。一般的にはジル
コニウム１００部に対して原子比で１部以上、好ましく
は３部以上、特に５部以上の珪素が望ましい。これより
珪素が少ないと充分な非晶質化が得られないため耐摩耗
性能が低下し、通常の珪素を含まない酸化ジルコニウム
に対しての優位性が認められなくなる。
珪素とを含んだ酸化物を用いる場合を示す。この場合、
珪素の含有割合は特に限定されるものではない。珪素の
含有割合が増加するにつれ、この膜の屈折率は２．１か
ら１．８以下まで減少するが、耐摩耗性と化学的安定性
はいずれも良好である。従って光学的に必要な屈折率を
基にして珪素含有量を選択すればよい。一般的にはジル
コニウム１００部に対して原子比で１部以上、好ましく
は３部以上、特に５部以上の珪素が望ましい。これより
珪素が少ないと充分な非晶質化が得られないため耐摩耗
性能が低下し、通常の珪素を含まない酸化ジルコニウム
に対しての優位性が認められなくなる。
【００１７】一方、珪素含有量の上限は特に限定はない
が、ジルコニウム１００部に対して原子比で２０００部
以下、好ましくは１０００部以下、特に５００部以下が
望ましい。これより珪素が多いと屈折率が非常に小さく
なるとともに、化学的安定性が不充分となり、また、耐
摩耗性も低下するので好ましくない。
が、ジルコニウム１００部に対して原子比で２０００部
以下、好ましくは１０００部以下、特に５００部以下が
望ましい。これより珪素が多いと屈折率が非常に小さく
なるとともに、化学的安定性が不充分となり、また、耐
摩耗性も低下するので好ましくない。
【００１８】かかるジルコニウムと珪素とを含んだ酸化
膜は、ジルコニウム、珪素、酸素の３成分だけに限定さ
れるものではなく、耐久性向上、光学定数調整、成膜時
の安定性、あるいは成膜速度の向上などのために他の成
分を含んでいても差し支えない。また本発明の非晶質酸
化膜は必ずしも透明である必要はなく、酸素欠損の状態
の吸収性膜や、一部窒素を含有していても同様に有効で
ある。
膜は、ジルコニウム、珪素、酸素の３成分だけに限定さ
れるものではなく、耐久性向上、光学定数調整、成膜時
の安定性、あるいは成膜速度の向上などのために他の成
分を含んでいても差し支えない。また本発明の非晶質酸
化膜は必ずしも透明である必要はなく、酸素欠損の状態
の吸収性膜や、一部窒素を含有していても同様に有効で
ある。
【００１９】最外層である第３層１３の膜厚は特に限定
されるものではない。用途に応じて透過色や反射色を考
慮して決定すればよいが、あまり薄いと充分な耐久性が
得られないため、５０Å以上、好ましくは１００Å以
上、特に２００Å以上であることが望ましい。
されるものではない。用途に応じて透過色や反射色を考
慮して決定すればよいが、あまり薄いと充分な耐久性が
得られないため、５０Å以上、好ましくは１００Å以
上、特に２００Å以上であることが望ましい。
【００２０】第３層１３の膜形成法としてはスパッタリ
ング法を用い、熱線反射ガラスなど、自動車や建築用な
どの大面積コーティングが必要な場合は、均一性に優れ
る反応性スパッタリング法が好ましい。
ング法を用い、熱線反射ガラスなど、自動車や建築用な
どの大面積コーティングが必要な場合は、均一性に優れ
る反応性スパッタリング法が好ましい。
【００２１】本発明においては、ガラス界面との付着力
を増すために基板と窒化物膜間にもう１層を形成し図１
のような３層構成とすることが重要である。かかる第１
層１１としては、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化
ハフニウム、酸化錫、酸化タンタル、酸化インジウムな
どの酸化物や、硫化亜鉛などからなる透明誘電体膜が好
ましい。
を増すために基板と窒化物膜間にもう１層を形成し図１
のような３層構成とすることが重要である。かかる第１
層１１としては、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化
ハフニウム、酸化錫、酸化タンタル、酸化インジウムな
どの酸化物や、硫化亜鉛などからなる透明誘電体膜が好
ましい。
【００２２】第２層１２の窒化物膜との付着力やスパッ
タリングでの生産性を考えると、第２層の窒化物膜と同
様な元素を含む誘電体膜が好ましいが、特にこれだけに
限定されるものではなく、第１層１１／第２層１２の組
み合わせは酸化タンタル／窒化チタン、酸化ジルコニウ
ム／窒化チタン、あるいは酸化錫／窒化ジルコニウムな
ど種々となりうる。かかる第１層１１の透明誘電体膜
は、前述したような非晶質酸化膜と同様なものを用いて
もよい。
タリングでの生産性を考えると、第２層の窒化物膜と同
様な元素を含む誘電体膜が好ましいが、特にこれだけに
限定されるものではなく、第１層１１／第２層１２の組
み合わせは酸化タンタル／窒化チタン、酸化ジルコニウ
ム／窒化チタン、あるいは酸化錫／窒化ジルコニウムな
ど種々となりうる。かかる第１層１１の透明誘電体膜
は、前述したような非晶質酸化膜と同様なものを用いて
もよい。
【００２３】かかる誘電体膜１１の膜厚は特に限定され
ないが、これらの誘電体は屈折率も大きく、適当な膜厚
を選択すれば、干渉効果も利用して反射率や色調の調節
も可能である。特に、干渉効果を利用して可視域での高
透過、低反射を目的とする熱線反射ガラスに用いる場合
は、第１層１１と第３層１３の膜厚は光学的膜厚で１０
００〜１８００Åの範囲で調節されるのが好ましい。第
１層１１と第３層１３の屈折率は２．０〜２．５の範囲
で選択されるのが望ましいが、この範囲外でも、光学的
膜厚が適正な範囲内であればよい。
ないが、これらの誘電体は屈折率も大きく、適当な膜厚
を選択すれば、干渉効果も利用して反射率や色調の調節
も可能である。特に、干渉効果を利用して可視域での高
透過、低反射を目的とする熱線反射ガラスに用いる場合
は、第１層１１と第３層１３の膜厚は光学的膜厚で１０
００〜１８００Åの範囲で調節されるのが好ましい。第
１層１１と第３層１３の屈折率は２．０〜２．５の範囲
で選択されるのが望ましいが、この範囲外でも、光学的
膜厚が適正な範囲内であればよい。
【００２４】第２層１２の窒化物膜の膜厚は、希望する
透過率にもよるが、１０００Å以下が好ましく、５０〜
５００Åの範囲が最適である。１０００Åを超えると窒
化物膜の吸収が大きくなり過ぎ、また、内部応力のため
剥離が生じやすくなる。
透過率にもよるが、１０００Å以下が好ましく、５０〜
５００Åの範囲が最適である。１０００Åを超えると窒
化物膜の吸収が大きくなり過ぎ、また、内部応力のため
剥離が生じやすくなる。
【００２５】第２層３又は第３層１３の最外層がジルコ
ニウムと珪素とを含んだ酸化膜である場合、第１層２と
第２層３の間、又は、第２層１２と第３層１３の層間付
着力を向上させ、かつ第１層２又は第２層１２の内部応
力を低減させるために、第１層２又は第２層１２として
珪素を含む窒化物、特に珪窒化ジルコニウムを用いるこ
とは有効である。
ニウムと珪素とを含んだ酸化膜である場合、第１層２と
第２層３の間、又は、第２層１２と第３層１３の層間付
着力を向上させ、かつ第１層２又は第２層１２の内部応
力を低減させるために、第１層２又は第２層１２として
珪素を含む窒化物、特に珪窒化ジルコニウムを用いるこ
とは有効である。
【００２６】本発明においては、図１に示したように基
板の片面だけに光学薄膜を形成してもよいし、基板の両
面に形成してもよい。
板の片面だけに光学薄膜を形成してもよいし、基板の両
面に形成してもよい。
【００２７】
【作用】本発明における光学体の空気側の最外層である
非晶質酸化物膜、即ち、図１第３層１３は、ガラス構成
元素である珪素を含むことで非晶質化されており、表面
の平滑さが増すため摩擦抵抗が低減し、これによって高
い耐久性を有しているので、本発明の光学体において、
耐摩耗性や耐薬品性を向上させるための保護層の役割を
持つ。更にその屈折率、膜厚などの調整により、光学的
な機能、即ち、透過率、反射率、色調などの調整機能を
有する。
非晶質酸化物膜、即ち、図１第３層１３は、ガラス構成
元素である珪素を含むことで非晶質化されており、表面
の平滑さが増すため摩擦抵抗が低減し、これによって高
い耐久性を有しているので、本発明の光学体において、
耐摩耗性や耐薬品性を向上させるための保護層の役割を
持つ。更にその屈折率、膜厚などの調整により、光学的
な機能、即ち、透過率、反射率、色調などの調整機能を
有する。
【００２８】特に、かかる最外層がジルコニウムと珪素
とを含む酸化物膜である場合における珪素は、酸、アル
カリなどに強い化学的安定性を有する酸化ジルコニウム
に珪素を添加することにより膜が非晶質化し、耐摩耗性
と化学的安定性の両方を満足する大変優れた耐久性を有
する膜の実現に寄与している。
とを含む酸化物膜である場合における珪素は、酸、アル
カリなどに強い化学的安定性を有する酸化ジルコニウム
に珪素を添加することにより膜が非晶質化し、耐摩耗性
と化学的安定性の両方を満足する大変優れた耐久性を有
する膜の実現に寄与している。
【００２９】また、珪素は、膜の屈折率調節にも寄与す
る。即ち、珪素の含有割合を増やすことにより屈折率を
下げることができる。本発明において最外層以外の層は
主に光学的な面での作用を有し、透過や反射性能などを
担っている。
る。即ち、珪素の含有割合を増やすことにより屈折率を
下げることができる。本発明において最外層以外の層は
主に光学的な面での作用を有し、透過や反射性能などを
担っている。
【００３０】また、熱線反射性能を有する光学体におい
て、窒化物膜は熱線反射機能を受け持つものである。ま
た、干渉効果を利用して可視域での高透過、低反射を目
的とした熱線反射ガラスにおいては、図１の第２層１２
は熱線反射機能を受け持ち、第１層１１及び第３層１３
は、窒化物膜の可視域での反射を防止する機能を有す
る。
て、窒化物膜は熱線反射機能を受け持つものである。ま
た、干渉効果を利用して可視域での高透過、低反射を目
的とした熱線反射ガラスにおいては、図１の第２層１２
は熱線反射機能を受け持ち、第１層１１及び第３層１３
は、窒化物膜の可視域での反射を防止する機能を有す
る。
【００３１】
【実施例】［実施例１］ ガラス基板をスパッタリング装置の真空槽にセットし、
１×１０-6Ｔｏｒｒまで排気した。アルゴンと酸素の混
合ガスを導入して圧力を２×１０-3Ｔｏｒｒとした後、
珪素を含むジルコニウムターゲット（原子比Ｚｒ／Ｓｉ
＝３３／６７）を高周波マグネトロンスパッタリングし
て非晶質酸化膜ＺｒＳｉx Ｏy （第１層）を約６００Å
形成した。次に、アルゴンと窒素の混合ガスに切り替え
圧力を２×１０-3Ｔｏｒｒにしてチタンターゲットを高
周波マグネトロンスパッタリングして窒化チタン（第２
層）を約５０Å形成した。その後、再び第１層と同じ条
件でＺｒＳｉx Ｏy 膜（第３層）を約６００Å形成し
た。
１×１０-6Ｔｏｒｒまで排気した。アルゴンと酸素の混
合ガスを導入して圧力を２×１０-3Ｔｏｒｒとした後、
珪素を含むジルコニウムターゲット（原子比Ｚｒ／Ｓｉ
＝３３／６７）を高周波マグネトロンスパッタリングし
て非晶質酸化膜ＺｒＳｉx Ｏy （第１層）を約６００Å
形成した。次に、アルゴンと窒素の混合ガスに切り替え
圧力を２×１０-3Ｔｏｒｒにしてチタンターゲットを高
周波マグネトロンスパッタリングして窒化チタン（第２
層）を約５０Å形成した。その後、再び第１層と同じ条
件でＺｒＳｉx Ｏy 膜（第３層）を約６００Å形成し
た。
【００３２】こうして得られた熱線反射ガラスの可視光
透過率ＴV 、太陽光線透過率ＴE 、コート面可視光反射
率ＲVF、ガラス面可視光反射率ＲVGは、それぞれ約８
０、７２、７、１０（％）であった。膜の耐久性を調べ
るために１規定の塩酸、水酸化ナトリウム中に６時間、
あるいは沸騰水中に２時間浸漬したが、いずれも透過
率、反射率の変化は１％以内であった。
透過率ＴV 、太陽光線透過率ＴE 、コート面可視光反射
率ＲVF、ガラス面可視光反射率ＲVGは、それぞれ約８
０、７２、７、１０（％）であった。膜の耐久性を調べ
るために１規定の塩酸、水酸化ナトリウム中に６時間、
あるいは沸騰水中に２時間浸漬したが、いずれも透過
率、反射率の変化は１％以内であった。
【００３３】砂消しゴムによる擦り試験（プラス社字消
しゴムＮｏ．４８−１００、直径５ｍｍのカミソリ切断
面を向け、荷重５００ｇをかけ、５０ｍｍ／分で５回往
復）でも、傷は殆どつかず極めてすぐれた耐摩耗性を示
した。
しゴムＮｏ．４８−１００、直径５ｍｍのカミソリ切断
面を向け、荷重５００ｇをかけ、５０ｍｍ／分で５回往
復）でも、傷は殆どつかず極めてすぐれた耐摩耗性を示
した。
【００３４】また、ＪＩＳ Ｒ３２１２に規定されてい
る耐摩耗性試験（テーバー試験、摩耗輪ＣＳ−１０Ｆ、
加重５００ｇ、１０００回転）を実施したところ、試験
前後の可視光線透過率ＴV の変化ΔＴV 、及びヘイズ値
の変化ΔＨは、いずれも４％以内であり、優れた耐摩耗
性能を示した。
る耐摩耗性試験（テーバー試験、摩耗輪ＣＳ−１０Ｆ、
加重５００ｇ、１０００回転）を実施したところ、試験
前後の可視光線透過率ＴV の変化ΔＴV 、及びヘイズ値
の変化ΔＨは、いずれも４％以内であり、優れた耐摩耗
性能を示した。
【００３５】［実施例２］ ガラス基板をスパッタリング装置の真空槽にセットし、
１×１０-6Ｔｏｒｒまで排気した。アルゴンと酸素の混
合ガスを導入して圧力を２×１０-3Ｔｏｒｒとした後、
珪素を含むチタンターゲットを高周波マグネトロンスパ
ッタリングして非晶質酸化膜ＴｉＳｉx Ｏy 膜（第１
層）を約６００Å形成した。
１×１０-6Ｔｏｒｒまで排気した。アルゴンと酸素の混
合ガスを導入して圧力を２×１０-3Ｔｏｒｒとした後、
珪素を含むチタンターゲットを高周波マグネトロンスパ
ッタリングして非晶質酸化膜ＴｉＳｉx Ｏy 膜（第１
層）を約６００Å形成した。
【００３６】次に、アルゴンと窒素の混合ガスに切り替
え圧力を２×１０-3Ｔｏｒｒにしてチタンターゲットを
高周波マグネトロンスパッタリングして窒化チタン（第
２層）を約５０Å形成した。その後、再び第１層と同じ
条件で非晶質酸化膜ＴｉＳｉx Ｏy （第３層）を約６０
０Å形成した。こうして得られた試料の可視光透過率、
太陽光透過率は、実施例１とほぼ同様な性能であった。
耐久性も実施例１と同様の結果が得られた。
え圧力を２×１０-3Ｔｏｒｒにしてチタンターゲットを
高周波マグネトロンスパッタリングして窒化チタン（第
２層）を約５０Å形成した。その後、再び第１層と同じ
条件で非晶質酸化膜ＴｉＳｉx Ｏy （第３層）を約６０
０Å形成した。こうして得られた試料の可視光透過率、
太陽光透過率は、実施例１とほぼ同様な性能であった。
耐久性も実施例１と同様の結果が得られた。
【００３７】［比較例１］ 実施例１の効果を見るために、珪素を含まない酸化ジル
コニウム膜（第１層）をガラス基板面上に約６００Å形
成した。次に、アルゴンと窒素の混合ガスに切り替え圧
力を２×１０-3Ｔｏｒｒにしてチタンターゲットを高周
波マグネトロンスパッタリングして窒化チタン（第２
層）を約５０Å形成した。その後、再び第１層と同じ条
件で酸化ジルコニウム膜（第３層）を約６００Å形成し
た。こうして得られた試料を砂消しゴム試験にかけたと
ころ、耐摩耗性は劣り多数の傷が生じた。
コニウム膜（第１層）をガラス基板面上に約６００Å形
成した。次に、アルゴンと窒素の混合ガスに切り替え圧
力を２×１０-3Ｔｏｒｒにしてチタンターゲットを高周
波マグネトロンスパッタリングして窒化チタン（第２
層）を約５０Å形成した。その後、再び第１層と同じ条
件で酸化ジルコニウム膜（第３層）を約６００Å形成し
た。こうして得られた試料を砂消しゴム試験にかけたと
ころ、耐摩耗性は劣り多数の傷が生じた。
【００３８】［比較例２］ 実施例２の効果を見るために、珪素を含まない酸化チタ
ン膜（第１層）をガラス基板面上に約６００Å形成し
た。次に、アルゴンと窒素の混合ガスに切り替え圧力を
２×１０-3Ｔｏｒｒにしてチタンターゲットを高周波マ
グネトロンスパッタリングして窒化チタン（第２層）を
約５０Å形成した。その後、再び第１層と同じ条件で酸
化チタン膜（第３層）を約６００Å形成した。こうして
得られた試料を砂消しゴム試験にかけたところ、耐摩耗
性は劣り多数の傷が生じた。
ン膜（第１層）をガラス基板面上に約６００Å形成し
た。次に、アルゴンと窒素の混合ガスに切り替え圧力を
２×１０-3Ｔｏｒｒにしてチタンターゲットを高周波マ
グネトロンスパッタリングして窒化チタン（第２層）を
約５０Å形成した。その後、再び第１層と同じ条件で酸
化チタン膜（第３層）を約６００Å形成した。こうして
得られた試料を砂消しゴム試験にかけたところ、耐摩耗
性は劣り多数の傷が生じた。
【００３９】
【発明の効果】本発明は、ガラス基板からみて一番外
側、即ち、空気側の最外層に非晶質酸化膜を用いること
により、実施例１〜２に示すように、被膜付きでないガ
ラス基板とそれほど遜色のない化学的安定性と耐摩耗性
に優れた光学体を得ることを可能にするものである。こ
れにより従来は使用できなかった苛酷な用途にも本発明
の光学体を使用することができる。
側、即ち、空気側の最外層に非晶質酸化膜を用いること
により、実施例１〜２に示すように、被膜付きでないガ
ラス基板とそれほど遜色のない化学的安定性と耐摩耗性
に優れた光学体を得ることを可能にするものである。こ
れにより従来は使用できなかった苛酷な用途にも本発明
の光学体を使用することができる。
【００４０】非晶質酸化膜として珪素を含んだものを用
いる場合は、珪素の含有割合を変えることにより、かか
る酸化膜の屈折率を調節することができ、光学的な膜設
計の自由度が拡大するという効果も奏する。
いる場合は、珪素の含有割合を変えることにより、かか
る酸化膜の屈折率を調節することができ、光学的な膜設
計の自由度が拡大するという効果も奏する。
【図１】本発明により得られる光学体の一例の一部断面
図
図
１０：ガラス基板、１１：透明誘電体膜（第１層）、１
２：窒化膜（第２層）、１３：非晶質酸化膜（第３
層）。
２：窒化膜（第２層）、１３：非晶質酸化膜（第３
層）。
Claims (3)
- 【請求項１】ガラス基板上に、該ガラス基板側から順に
透明誘電体膜、窒化物膜、非晶質酸化膜の少なくとも３
層が形成された光学体の製造方法において、空気側の最
外層である非晶質酸化膜は、チタン、ジルコニウム、ハ
フニウム、錫、タンタル、及びインジウムの群から選ば
れる少なくとも１種と、珪素とを含む酸化物を主成分と
する非晶質酸化膜からなり、前記３層をスパッタリング
法により順次形成することを特徴とする耐久性の優れた
光学体の製造方法。 - 【請求項２】非晶質酸化膜が少なくともジルコニウムと
珪素とを含む酸化膜からなることを特徴とする請求項１
記載の耐久性の優れた光学体の製造方法。 - 【請求項３】窒化物膜が窒化チタン、窒化ジルコニウ
ム、窒化ハフニウム、窒化タンタル及び窒化クロムの群
から選ばれる少なくとも１種からなることを特徴とする
請求項１又は２記載の耐久性の優れた光学体の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3149550A JP2518116B2 (ja) | 1988-03-03 | 1991-05-24 | 耐久性の優れた光学体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63-48765 | 1988-03-03 | ||
| JP4876588 | 1988-03-03 | ||
| JP3149550A JP2518116B2 (ja) | 1988-03-03 | 1991-05-24 | 耐久性の優れた光学体の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63076202A Division JPH0682163B2 (ja) | 1988-03-03 | 1988-03-31 | 耐久性の優れた光学体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04265252A JPH04265252A (ja) | 1992-09-21 |
| JP2518116B2 true JP2518116B2 (ja) | 1996-07-24 |
Family
ID=26389081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3149550A Expired - Lifetime JP2518116B2 (ja) | 1988-03-03 | 1991-05-24 | 耐久性の優れた光学体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2518116B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2601546B2 (ja) * | 1988-10-21 | 1997-04-16 | 旭硝子株式会社 | 耐擦傷性保護膜付ガラス基体の製造方法 |
| CA2120875C (en) * | 1993-04-28 | 1999-07-06 | The Boc Group, Inc. | Durable low-emissivity solar control thin film coating |
| DE102008030825A1 (de) * | 2008-06-30 | 2009-12-31 | Schott Ag | Vorrichtung zur Reflektion von Wärmestrahlung, ein Verfahren zu ihrer Herstellung sowie deren Verwendung |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5614614A (en) * | 1979-07-11 | 1981-02-12 | Akio Chiba | Screw |
| JPS57174240A (en) * | 1981-04-22 | 1982-10-26 | Teijin Ltd | Selective beam transmitting laminate |
| JPS62216943A (ja) * | 1986-03-10 | 1987-09-24 | ロイ ジエラルド ゴ−ドン | ソ−ラ−遮へいフイルム用保護被覆 |
| JPS62216944A (ja) * | 1985-12-06 | 1987-09-24 | ライボルト−ヘレ−ウス・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 可視スペクトル範囲内で高い透過特性及び熱線に対する高い反射特性を有するウインド−ガラスの製法 |
-
1991
- 1991-05-24 JP JP3149550A patent/JP2518116B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5614614A (en) * | 1979-07-11 | 1981-02-12 | Akio Chiba | Screw |
| JPS57174240A (en) * | 1981-04-22 | 1982-10-26 | Teijin Ltd | Selective beam transmitting laminate |
| JPS62216944A (ja) * | 1985-12-06 | 1987-09-24 | ライボルト−ヘレ−ウス・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 可視スペクトル範囲内で高い透過特性及び熱線に対する高い反射特性を有するウインド−ガラスの製法 |
| JPS62216943A (ja) * | 1986-03-10 | 1987-09-24 | ロイ ジエラルド ゴ−ドン | ソ−ラ−遮へいフイルム用保護被覆 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04265252A (ja) | 1992-09-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960319 |