JPS63315541A

JPS63315541A - ハ−フミラ−熱線反射ガラス

Info

Publication number: JPS63315541A
Application number: JP15014787A
Authority: JP
Inventors: Shinji Okabe; 岡部　伸治; Hidekazu Ando; 英一安藤; Koichi Suzuki; 巧一鈴木
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1987-06-18
Filing date: 1987-06-18
Publication date: 1988-12-23

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は熱線反射ガラス、特に高い８線反射性能と高い
可視光反射率を有するハーフミラ−熱線反射ガラスに関
するものである。

［従来の技術］従来、Ｃｒ、　Ｔｉ、　Ａｇ、　Ｓｎ、　Ｃｕ、　Ａ１
．　Ｉｎ、　ＳＵＳ、Ｚｎからなる金属、又はそれら金
属の酸化物、金属窒化物、あるいは金属炭化物等からな
る金属化合物の薄膜をガラス基板丘に単層もしくは多層
に積層した熱線反射ガラスは既に数多く提供されている
。この原理はガラス基板とｆＷＷ２との屈折率および吸
収係数の差と膜厚との関係から光学的に反射特性を得る
もので、その種類は多種多様である。なかでも、金属も
しくはそれに近い特性を有する金属化合物を薄膜材料と
して使用した場合はより高い熱線反射性能を得られる事
は広く知られている。そして、その薄膜を厚くすること
により可視光反射率が高くなり、ハーフミラ−効果が得
られることも知られている。

ｒ発明の解決しようとする問題点１従来の高い熱線反射性能を有し、かつハーフミラ−効果
を有する熱線反射ガラスは、ＦＭ膜材料としてＣｒ、Ｔ
ｉ、　ＡＩ、ＳＵＳなどの金属、もしくはそれに近い特
性を有する金属化合物を用いるので、耐薬品性、耐擦傷
性に劣り、コート面を露出して使用する場合、非常に用
途が限定され、一般には膜が露出しない様に合せガラス
又は複層ガラスとして使わざるを得ないという問題を有
していた。特に、自動車用サンルーフなどにハーフミラ
−熱線反射ガラスを単板で用いる場合実用強度を十分満
足できるものはなかった。

一方、金属の窒化物、炭化物は一般に耐擦傷性には優れ
るが、熱線反射性源や色調の点で問題があった。

１問題点を解決するための手段１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
、透明ガラス基板面上に太陽光線に対して高い熱線反射
性能を有する熱線反射薄膜を被覆してなるハーフミラ−
熱線反射ガラスにおいて、前記熱線反射薄膜は金属クロ
ム、又は窒化度の低いクロム窒化物からなる第１層と、
この上層に窒化度の高いクロム窒化物からなるクロム窒
化物からなる第２層とが積層されていることを特徴とす
るハーフミラ−熱線反射ガラスを提供するものである。

第１．２図は、本発明に係るハーフミラ−熱線反射ガラ
スの一部断面図を示し、１、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８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透明ガラス基
板、２は、ハーフミラ−効果を有する熱線反射薄膜を示
す。

本発明における熱線反射薄膜２は高い熱線反射性能を有
する第１層２ａ、と高い機械的強度特性を有する第２層
２ｂの少なくとも２層以上の機能分離した層によって構
成されている。

即ち、本発明においては、高い熱線反射性能が得られる
様に、透明ガラス基板側の第１層２ａは金属クロム、又
は窒化度の低いクロム窒化物よりなっており、又第１層
２ａの上層の第２層２ｂは高い機械的強度特性が得られ
る様に窒化度の高いクロム窒化物よりなっている。第１
層２ａにおける窒化度の低いクロム窒化物としては、そ
の窒化度が原子比（ａｔｏｍｉ＋４）で表わして３５％
以下が好ましい。又、第２層２ｂにおける窒化度の高い
クロム窒化物としては、その窒化度が原子比で表わして
３５％〜６５％程度のものが好ましい。

第２図に示した例は、第１層２ａ、第２層２ｂ。

第１層２ａ、第２層２ｂを順次積層してなる４層構成の
熱線反射薄膜を形成した例である。更に多層積層させて
も構わない。

本発明における６膜の製法としては、特に限定するもの
ではないが、物理的薄膜形成方法として′；ｒ子ビーム
加熱蒸着法、各種イオンブレーティング法、アーク蒸着
法、スパッタ法などを用いることができる。特に、スパ
ッタ法が現在のところ大面積基板へのＦＭ膜形成方法と
して優れている。また、化学的ｆ！Ｉ膜形成方法として
常圧ＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、プラグ？ＣＶＤ法、光Ｃ
ＶＤ法などを用いることもできる。

例えば、本発明のハーフミラ−熱線反射ガラスのクロム
窒化物の薄膜は金属クロムをカソードとし、ガス雰囲気
を窒素ガスもしくはアルゴンと窒素の混合ガスとして反
応性スパッタリングにより形成することができる。この
際に、ガス雰囲気をアルゴンと窒素の混合ガスとした場
合その混合比を変える事により多種多様な光学的特性を
有するクロム窒化物の薄膜を得る事ができる。

本発明のハーフミラ−熱線反射ガラスの好ましい実施態
様は、透明ガラス基板ｌ上の第１層２ａとして、光学定
数五＝ｎ−ｉｋ（π：光学定数ｎ：屈折率、ｉ：Ｎ−１
、ｋ：消衰係数）において、波長６３２．８ｎｍの光に
対してｎが３．０以上、ｋが３．５以−Ｆの光学的特性
を有する窒化度の低いクロム窒化物もしくは金属クロム
を少なくとも１層以上成膜し、その上に第２層としてｎ
が３．０以下、ｋが２．５以下の光学的特性を有するク
ロム窒化物を少なくとも１層以上成膜したものである。

第１層２ａの膜厚Ｄａ、第２層２ｂの膜）７ｏｂは、高
い熱線反射性能、耐久性などの実用機能上品々Ｏ＜　Ｄ
ａ＜　３００Å、１００　＜Ｄｂ＜１０００人の範囲に
制約される。第１層２ａの膜厚Ｄａを０くＤａ＜　３０
０人の範囲で選択するとガラス基板側の可視光反射率Ｙ
Ｇ（４）を２５％＜ＹＧ＜５５％の範囲で容易に調節で
きる特徴をもつので意匠性に富む、しかし、機械的強度
特性を高めるためには、第１層２ａの膜厚を薄くし、か
つ第２層２ｂの膜厚を厚くする事が望ましく、好ましく
はＯくＤａ＜　１００Å、３００　＜Ｄｂ＜１０００人
の範囲で構成されるのが望ましい、なお、光学的特性変
化に伴い機械的強度特性も変化し、波長６３２．８ｎｍ
の光に対してｎが２．５〜３．０、ｋが２．０〜２．５
の範囲の光学的特性を有する窒化度の高いクロム窒化物
薄膜が機械的強度特性に優れている。

また、ブロンズ色ガラス、ブルー色板ガラスなどの色ガ
ラス基板上に形成しても高い熱線反射性能を有し、従来
品よりも優れた機械的強度特性を有するハーフミラ−熱
線反射ガラスが得られ色調などのバリエーションに富む
ので好ましい。特別な場合で、コート面側に関しても高
い可視光反射率を要求される場合は、第１層２ａ、第２
層２ｂを少なくとも３層以上交互に積層する事により得
る事が可能である。

なお、本発明においては、透明ガラス基板上に上記した
様な構成の熱線反射薄膜が形成されるものであるが、場
合によっては、ガラス板と熱線反射膜との間に一層又は
複数層のガラスからのアルカリ成分溶出防止膜や付着性
向−！ｒ、膜やその他各種機能膜を形成してもよい。更
に、熱線反射薄膜の上層に耐久性向上のための保護膜を
形成したり、あるいはその他各種機詣膜を形成してもよ
い。

［作用］本発明は、ガラス基板側に第１層として金属クロム膜も
しくは窒化度の低いクロム窒化膜を少なくとも１層以上
形成することでガラス基板側からみた高い８線反射性能
を得るとともに、この−１−に第２層として窒化度の高
いクロム窒化膜を少なくとも１層以上積層することで耐
擦傷性向−にを図ったものである。

２層以−Ｌの膜系とし、第１層の膜厚を調節することで
ガラス基板側からみた可視光反射率Ｙｃを金属クロム膜
から窒化度の高いクロム窒化膜まで選択することが可能
である。耐擦傷性を向上するためには、第２層の膜厚は
厚い方が良く少なくとも３００オングストロ一ム以上は
必要である。各層の膜厚は反射率、透過率を考慮して決
定される。

Ｃ実施例１実施例１厚み４■の透明ガラス基板」二に第１層としてアルゴン
と窒素のガス流量比Ａｒ：　Ｎ７＝　９　：　ｌ圧力２
．０〜３．ＯＸ　１０−”Ｔｏｒｒのガス雰囲気中で金
属クロムのターゲットをパワー密度１．９Ｗ／ｃｍ２で
スパッタリングする事によりｎが約３．６　、　　ｋが
約４．３の光学的特性を有する窒化度１５　ａｔｏｍｉ
ｃ＄のクロム窒化物の層を約１００オングストロームの
厚みで形成し、その上に第２層としてアルゴン窒素のガ
ス流量比Ａｒ：　Ｎ２＝　２　：　８圧力２．０〜３、
ＯＸ　１０＝Ｔｏｒｒのガス雰囲気中でスパッタリング
する事により窒化度約５５　ａｔｏ謬ｉｃＸのクロム窒
化物の層を約３６０オングストロームの厚みで形成する
事により、ガラス面側の可視光反射率Ｙｃ＝４８％、可
視光透過率Ｔｖ＝４．０％の光学的特性を有し、機械的
強度特性に優れたハーフミラ−熱線反射ガラスが得られ
た。

実施例２厚み４ＩＩ１１の透明ガラス基板上に第１層としてアル
ゴン１００％、圧力２．０〜３．ＯＸｌ０−３Ｔｏｒｒ
のガス雰囲気中で金属クロムのターゲットをパワー密度
１．９Ｗ／ｃｓ２でスパー７タリングする事により、波
長６３２．８■ｍの光に対しｎが約３．６．ｋが約４．
２の光学的特性を有する金属のＣｒの層を約１００オン
グストロームの厚みで形成し、その上に第２層として実
施例１の第２層目のものと同じものを形成することによ
り、ガラス面側の可視光反射率Ｙｃ＝５２％、可視光反
射率約３．０％の特性を有し、強度的にも実施例１に同
程度のものが得られた。

実施例３実施例１のハーフミラ−熱線反射ガラスに関し、コート
面側の０丁視光反射率を低くするために、反射防止膜と
して第２層の上層に第３層としてｎ　＝　２．０３、ｋ
＝０の光学的特性を有する酸化スズ（Ｓｎ０７　）膜を
約４９０オングストローム最表層として形成することに
より、ガラス面側の可視光反射率ＹＧ＝４５％コート面
側のｔ＝７視光透過率Ｙｃ＝１０．０％、可視光透過率
Ｔυ＝５．０％のハーフミラ−熱線反射ガラスが得られ
た。５ｎ０２の成膜方法としては、ＤＣマグネトロンス
パッタリング装置によりアルゴン酸素ガス流量比Ａｒ：
０７＝２：８．圧力２．０〜３．ＯＸ　１０１Ｔｏｒｒ
のガス雰囲気中でパワー密度５．９／ｅｉ＊２　でスパ
ッタリングすることによって形成した。

Ｉ発明の効果１本発明によれば、高い熱線反射性能を有するハーフミラ
−熱線反射ガラスにおいて従来品と同程度の反射性能を
有しながらも機械的強度特性に優れた性能を有するハー
フミラ−熱線反射ガラスを実現する事ができた。例えば
、可視光モ均反射率３５〜４８％、可視光透過率２．０
〜ｌＯ％の熱線反射ガラスを得ることができた。特に第
１層の膜厚を薄くし、第２層の膜厚を厚くする東により
更に機械的強度特性が高まるという効果が認められる。

また第１層と第２層の膜厚が前述の範囲で任意に選択で
きるため反射特性、透過特性を容易に調節する１ｔがで
きる効果も有している。

本発明のハーフミラ−熱線反射ガラスは、自動車用のサ
ンルーフ窓用のガラス板として最適であるが、その他各
種用途にも使用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１．２図は本発明のハーフミラ−熱線反射ガラスの膜
構成を示すための部分断面図である。図において、（１）は透明ガラス基板、（２）は熱線反
射薄膜、２ａはその第１層、２ｂはその第２層、（３）
はガラス基板側可視光反射率ＹＧ、（４）は町視光透可
率ＴＶを示す。１．２　′

Claims

【特許請求の範囲】

（１）透明ガラス基板面上に太陽光線に対して高い熱線
反射性能を有する熱線反射薄膜を被覆してなるハーフミ
ラー熱線反射ガラスにおいて、前記熱線反射薄膜は金属
クロム、又は窒化度の低いクロム窒化物からなる第１層
と、この上層に窒化度の高いクロム窒化物からなる第２
層とが積層されていることを特徴とするハーフミラー熱
線反射ガラス。
（２）熱線反射薄膜の第１層は光学定数■＝ｎ−ｉｋと
表わした時、波長６３２．８ｎｍの光に対してｎが３．
０以上、ｋが３．５以上の光学的特性を有し、第２層は
ｎが３．０以下、ｋが２．５以下の光学的特性を有する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のハーフミ
ラー熱線反射ガラス。
（３）熱線反射薄膜の第２層の窒化度の高いクロム窒化
物層の窒化度が原子比で３５〜６５％であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のハーフミラー熱線反
射ガラス。
（４）熱線反射薄膜の第１層の窒化度の低いクロム窒化
物層の窒化度が原子比で３５％以下であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のハーフミラー熱線反射
ガラス。
（５）熱線反射薄膜の第１層の膜厚をＤａとし、第２層
の膜厚をＤｂとしたとき、それぞれが０＜Ｄａ＜３００
Å、１００＜Ｄｂ＜１０００Åの範囲である事を特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のハーフミラー熱線反射
ガラス。
（６）透明ガラス基板上に多層膜系の熱線反射薄膜を形
成した時に、太陽光線に対し、その可視光透可率をＴ＿
ｖと表すとＴ＿ｖ＞２％となるように各層の膜厚が光学
的に設計されている事を特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のハーフミラー熱線反射ガラス。
（７）透明ガラス基板上に多層膜を形成した時に、太陽
光線に対し、そのガラス基板側の可視光反射率をＹ＿Ｇ
とすると、Ｙ＿Ｇの範囲が２５％＜Ｙ＿Ｇ＜５５％であ
るように、各層の膜厚が光学的に設計されている事を特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のハーフミラー熱線
反射ガラス。
（８）熱線反射薄膜の第１層を波長６３２．８ｎｍの光
に対してｎが３．０以上、ｋが３．５以上の光学的特性
を有するクロム窒化物もしくは金属クロム薄膜とし、第
２層をｎが３．０以下、ｋが２．５以下の光学的特性を
有するクロム窒化物薄膜として、この第１層と第２層が
少なくとも３層以上交互に積層される事により構成され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のハ
ーフミラー熱線反射ガラス。
（９）熱線反射薄膜の第１層の膜厚をＤａとし、第２層
の膜厚をＤｂとしたとき、０＜Ｄａ＜３００Å、１００
＜Ｄｂ＜１０００Åの範囲である事を特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のハーフミラー熱線反射ガラス。
（１０）透明ガラス基板上に多層膜系の熱線反射薄膜を
形成した時に、太陽光線に対し、可視光透可率をＴ＿Ｖ
がＴ＿Ｖ＞２％となるように各層の膜厚が光学的に設計
されている事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
ハーフミラー熱線反射ガラス。
（１１）透明ガラス基板上に多層膜系の熱線反射膜を形
成した時に、太陽光線に対し、そのガラス基板側の可視
光反射率をＹ＿Ｇ、多層膜側の可視光反射率をＹ＿Ｃと
表すと、Ｙ＿Ｇ、Ｙ＿Ｃの範囲が２５％＜Ｙ＿Ｇ＜５５
％、４０％＜Ｙ＿Ｃ＜６５％であるように、各層の膜厚
が光学的に設計されている事を特徴とする特許請求の範
囲第８項記載のハーフミラー熱線反射ガラス。