JPH06219784A - 入射角度によって光透過特性が変化する窓ガラス - Google Patents
入射角度によって光透過特性が変化する窓ガラスInfo
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- JPH06219784A JPH06219784A JP5287988A JP28798893A JPH06219784A JP H06219784 A JPH06219784 A JP H06219784A JP 5287988 A JP5287988 A JP 5287988A JP 28798893 A JP28798893 A JP 28798893A JP H06219784 A JPH06219784 A JP H06219784A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光の入射角度によって光透過率とエネルギー
透過率が変化し、全体で性能が一定で、品質が高く、工
業的な製造が容易な窓ガラスを提供する。 【構成】 被膜の柱構造の成長を狭い二面間角内に含ま
れる直線に平行にして、透明な基材の上に金属ベースの
異方性の被膜を形成させて窓ガラスを製造する。好まし
くは、二面間角の拡がり角度は１５°未満とし、二面間
角の二等分面と基材面との角度は４０°未満とする。ス
パッタリングカソードは、好ましくは平面構造とする。
スパッタリングのターゲットはニッケルクロム合金、タ
ンタル、又はクロムとする。雰囲気はアルゴンとする
か、場合により被膜の耐薬品性の向上のためにアルゴン
に酸素を加えてスパッタリングを完了する。窓ガラスが
曲面であってもそのまま移動させることで製造可能であ
る。
透過率が変化し、全体で性能が一定で、品質が高く、工
業的な製造が容易な窓ガラスを提供する。 【構成】 被膜の柱構造の成長を狭い二面間角内に含ま
れる直線に平行にして、透明な基材の上に金属ベースの
異方性の被膜を形成させて窓ガラスを製造する。好まし
くは、二面間角の拡がり角度は１５°未満とし、二面間
角の二等分面と基材面との角度は４０°未満とする。ス
パッタリングカソードは、好ましくは平面構造とする。
スパッタリングのターゲットはニッケルクロム合金、タ
ンタル、又はクロムとする。雰囲気はアルゴンとする
か、場合により被膜の耐薬品性の向上のためにアルゴン
に酸素を加えてスパッタリングを完了する。窓ガラスが
曲面であってもそのまま移動させることで製造可能であ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は窓ガラスに関係し、より
詳しくは、真空技術例えば陰極スパッタリングで形成さ
れた薄い被膜で被覆され、光学特性が光の入射角度の関
数として変化する窓ガラスに関係する。
詳しくは、真空技術例えば陰極スパッタリングで形成さ
れた薄い被膜で被覆され、光学特性が光の入射角度の関
数として変化する窓ガラスに関係する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】照光又
は観測の方向によって光特性又はエネルギー特性が変化
する窓ガラスが有ることが望まれる場合が多い。通常、
このような効果はシャッターやベネチャンブライントで
達成されるが、これらの設備には美的又は実際的な制約
がある。特に、これらは自動車には全く適さない。
は観測の方向によって光特性又はエネルギー特性が変化
する窓ガラスが有ることが望まれる場合が多い。通常、
このような効果はシャッターやベネチャンブライントで
達成されるが、これらの設備には美的又は実際的な制約
がある。特に、これらは自動車には全く適さない。
【０００３】しかしながら、特に最近の自動車では、こ
のような設備への要求が増してきているように思われ
る。ガラス部品は面積がより大きく、より勾配が増して
きており、このため特に太陽が高い夏には日光が入るた
めの非常に大きな面積を提供し、搭乗者のいる空間の過
熱につながることになる。窓ガラスの反射率や吸光度を
増すことによって透過率を減少させる一般的な方法は、
どのような方法であっても自動車の窓ガラスには光透過
率の最小値の規制があるため、不都合にも極めて早く限
界に達する。このため、自動車の運転に必要な光透過率
を保証しながら、別な方向の透過率、特にはエネルギー
透過率は下げることができる窓ガラスで提供できれば極
めて有益であると思われる。
のような設備への要求が増してきているように思われ
る。ガラス部品は面積がより大きく、より勾配が増して
きており、このため特に太陽が高い夏には日光が入るた
めの非常に大きな面積を提供し、搭乗者のいる空間の過
熱につながることになる。窓ガラスの反射率や吸光度を
増すことによって透過率を減少させる一般的な方法は、
どのような方法であっても自動車の窓ガラスには光透過
率の最小値の規制があるため、不都合にも極めて早く限
界に達する。このため、自動車の運転に必要な光透過率
を保証しながら、別な方向の透過率、特にはエネルギー
透過率は下げることができる窓ガラスで提供できれば極
めて有益であると思われる。
【０００４】ここで、種々の透過性の窓ガラスへの要求
は自動車のみに限られずビルディング等の建築物にもあ
り、適用分野は広い。居住用ビルディングやオフィスで
は、直射日光は遮り、屋外との接触は最大限に保つこと
が望まれる。同様に、自然照明に適し、特に業務用やビ
ジネス用の建築物において、中でも奥行きの深いオフィ
ス集団であるランドスケープタイプのオフィスに適する
機能性窓ガラスへのニーズが存在する。ここでは部屋の
後ろでは照明が増し、窓の近くでは適当なレベルに保た
れることが望まれる。このためガラス壁からの距離とと
もに現象する照明を課題にすることになる。過去にこの
機能を満足させるため、プリズム構造の特殊ガラスが開
発されたが、外の透明な視界を妨げたことに加え、表面
に汚れを捕獲しやすいため汚れる問題があった。また、
正確な光学効果を得ることが望まれる場合、製造するロ
ーリング技術が困難である。
は自動車のみに限られずビルディング等の建築物にもあ
り、適用分野は広い。居住用ビルディングやオフィスで
は、直射日光は遮り、屋外との接触は最大限に保つこと
が望まれる。同様に、自然照明に適し、特に業務用やビ
ジネス用の建築物において、中でも奥行きの深いオフィ
ス集団であるランドスケープタイプのオフィスに適する
機能性窓ガラスへのニーズが存在する。ここでは部屋の
後ろでは照明が増し、窓の近くでは適当なレベルに保た
れることが望まれる。このためガラス壁からの距離とと
もに現象する照明を課題にすることになる。過去にこの
機能を満足させるため、プリズム構造の特殊ガラスが開
発されたが、外の透明な視界を妨げたことに加え、表面
に汚れを捕獲しやすいため汚れる問題があった。また、
正確な光学効果を得ることが望まれる場合、製造するロ
ーリング技術が困難である。
【０００５】したがって、本発明の目的は入射光の関数
として光透過率とエネルギー透過率が変化し、自動車又
はビィルディングの用途に適した大きさの窓ガラスで、
特に全体で性能が一定な高いな品質を備え、工業的に製
造することができる窓ガラスを提供することである。ド
ライバーのために必要な光透過率は有するが、入射角度
が異なると太陽光に対して大きな反射率を示す自動車窓
ガラスを製造するためにホログラフィー技術が提案され
ている。特にドイツ特許出願DE3136946 とDE3822814 は
自動車窓ガラスに適当とされるホログラフィー被膜の製
造方法を提案している。これらの方法は理論面と満足す
べき原型の製造が可能であるため注目されているが、広
く使用されることが可能な経済的な製品になるまでには
未だ充分に開発されていない。
として光透過率とエネルギー透過率が変化し、自動車又
はビィルディングの用途に適した大きさの窓ガラスで、
特に全体で性能が一定な高いな品質を備え、工業的に製
造することができる窓ガラスを提供することである。ド
ライバーのために必要な光透過率は有するが、入射角度
が異なると太陽光に対して大きな反射率を示す自動車窓
ガラスを製造するためにホログラフィー技術が提案され
ている。特にドイツ特許出願DE3136946 とDE3822814 は
自動車窓ガラスに適当とされるホログラフィー被膜の製
造方法を提案している。これらの方法は理論面と満足す
べき原型の製造が可能であるため注目されているが、広
く使用されることが可能な経済的な製品になるまでには
未だ充分に開発されていない。
【０００６】また、実験的には、通常ガラスである透明
な基材の上に、柱(column)の軸が表面の垂線と異なる方
向を有する柱構造を有する薄い被膜を形成する方法が知
られている。これらの構造は真空技術が使用され、殆ど
の場合、１ｃｍ2 の程度の小さな面積で得られる。論文
「"Angular selective window coatings: theory and e
xperiment"、著者MBISE, SMITH, NIKLASSON, GRANQVIS
T, SPIE vol.1149 Optical materials technology for
energy efficiency and solar energy conversion VIII
(1989) pp.179-199 」において、銀とクロムの熱蒸発方
法が提案されており、蒸発源（坩堝の中に入れられた金
属）は点としてあり、蒸発源から３０ｃｍの位置にある
１つの基材に異なる入射角度を与える。得られる試料
は、所与の堆積傾斜角度（例、８０°）において、入射
光の方向によって変化する光透過率を有した。１以上の
点源を有するこのような熱蒸発技術は、柱構造被膜の工
業的製造には使用することができず、理由は試料の各点
には異なる堆積方向が対応し、このため各点で垂直光透
過率が異なるだけでなく、入射角との関係も相違するた
めである。
な基材の上に、柱(column)の軸が表面の垂線と異なる方
向を有する柱構造を有する薄い被膜を形成する方法が知
られている。これらの構造は真空技術が使用され、殆ど
の場合、１ｃｍ2 の程度の小さな面積で得られる。論文
「"Angular selective window coatings: theory and e
xperiment"、著者MBISE, SMITH, NIKLASSON, GRANQVIS
T, SPIE vol.1149 Optical materials technology for
energy efficiency and solar energy conversion VIII
(1989) pp.179-199 」において、銀とクロムの熱蒸発方
法が提案されており、蒸発源（坩堝の中に入れられた金
属）は点としてあり、蒸発源から３０ｃｍの位置にある
１つの基材に異なる入射角度を与える。得られる試料
は、所与の堆積傾斜角度（例、８０°）において、入射
光の方向によって変化する光透過率を有した。１以上の
点源を有するこのような熱蒸発技術は、柱構造被膜の工
業的製造には使用することができず、理由は試料の各点
には異なる堆積方向が対応し、このため各点で垂直光透
過率が異なるだけでなく、入射角との関係も相違するた
めである。
【０００７】J.W. PATTEN は「"The influence of surf
ace topography and angle of adatom incidence on gr
owth structure in sputtered chromium", Thin Solid
Films, 63(1979) pp. 121-129 」の中で陰極スパッタリ
ング法を記載しており、ダイヤフラム（直径２．５ｃ
ｍ）をターゲットの前に配置している。基材は０°から
９０°までの６つの異なる角度に向いて小面を刻まれ、
得られる被膜の試料は高々１ｃｍ2 の面積を有すること
を可能にする。柱構造被膜について行った測定は光特性
ではない。
ace topography and angle of adatom incidence on gr
owth structure in sputtered chromium", Thin Solid
Films, 63(1979) pp. 121-129 」の中で陰極スパッタリ
ング法を記載しており、ダイヤフラム（直径２．５ｃ
ｍ）をターゲットの前に配置している。基材は０°から
９０°までの６つの異なる角度に向いて小面を刻まれ、
得られる被膜の試料は高々１ｃｍ2 の面積を有すること
を可能にする。柱構造被膜について行った測定は光特性
ではない。
【０００８】このように、従来技術においては、基本的
現象を研究することを可能にしたとしても、柱構造被膜
の工業的製造の問題の解決は全く提供していない。ま
た、エキスパンデッドメタル製又は金属クロス製の孔開
き板をターゲットの前に配置することにより陰極スパッ
タリングのカソードを絞る方法が知られているが、この
目的は厚さの異なる被膜を得ることであり、スクリーン
の孔の部分とむくの部分の比の違いが限定条件で得られ
る被膜の厚さを変化させることを可能にする。
現象を研究することを可能にしたとしても、柱構造被膜
の工業的製造の問題の解決は全く提供していない。ま
た、エキスパンデッドメタル製又は金属クロス製の孔開
き板をターゲットの前に配置することにより陰極スパッ
タリングのカソードを絞る方法が知られているが、この
目的は厚さの異なる被膜を得ることであり、スクリーン
の孔の部分とむくの部分の比の違いが限定条件で得られ
る被膜の厚さを変化させることを可能にする。
【０００９】別な方法として、スパッタリング装置と共
に装備されたターゲットより放射された粒子の中から、
ターゲットの表面にほぼ垂直に放射され粒子を選択する
方法が提案されている。例えば、特許DD285897は、ター
ゲットの前にターゲット表面（及びカソードの軸）に垂
直で相互に平行な一連のブレードを配置することを提案
している。この目的は丸い形状の物体への堆積厚さを明
確に制御することである。
に装備されたターゲットより放射された粒子の中から、
ターゲットの表面にほぼ垂直に放射され粒子を選択する
方法が提案されている。例えば、特許DD285897は、ター
ゲットの前にターゲット表面（及びカソードの軸）に垂
直で相互に平行な一連のブレードを配置することを提案
している。この目的は丸い形状の物体への堆積厚さを明
確に制御することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び作用効果】本発明は透
明な基材より形成された窓ガラスに関係し、狭い二面間
角の拡がり(dihedron of narrow opening)の中にある直
線に平行な被膜の成長軸を有する金属ベースの被膜を含
んでなる。好ましくは、狭い二面間角の拡がり角度２Δ
αは１５°未満である。また、好ましくは、二面間角の
二等分面(bisector plane)が基材となす角度は４０°未
満の鋭角αである。
明な基材より形成された窓ガラスに関係し、狭い二面間
角の拡がり(dihedron of narrow opening)の中にある直
線に平行な被膜の成長軸を有する金属ベースの被膜を含
んでなる。好ましくは、狭い二面間角の拡がり角度２Δ
αは１５°未満である。また、好ましくは、二面間角の
二等分面(bisector plane)が基材となす角度は４０°未
満の鋭角αである。
【００１１】本発明の１つの態様おいて、被膜は吸光物
質(absorbent material)で形成し、光透過率は入射方向
の関数として変化する。また、本発明によると、基材へ
のターゲットの陰極スパッタリングによる異方性の薄い
被膜を堆積させるプロセスにおいて、ターゲットより発
した粒子はガイドによって流れを制御され(channel) 、
基材の面に対して傾いた方向に導かれる。基材上への粒
子の衝突方向は狭い拡がりの二面間角内に含まれる直線
に平行であり、二面間角の拡がり２Δαは１５°未満で
あり、二面間角の二等分面と基材面とは４０°未満の角
度αを形成する。
質(absorbent material)で形成し、光透過率は入射方向
の関数として変化する。また、本発明によると、基材へ
のターゲットの陰極スパッタリングによる異方性の薄い
被膜を堆積させるプロセスにおいて、ターゲットより発
した粒子はガイドによって流れを制御され(channel) 、
基材の面に対して傾いた方向に導かれる。基材上への粒
子の衝突方向は狭い拡がりの二面間角内に含まれる直線
に平行であり、二面間角の拡がり２Δαは１５°未満で
あり、二面間角の二等分面と基材面とは４０°未満の角
度αを形成する。
【００１２】好ましくは、スパッタリングカソードは平
面状のマグネトロンであり、その軸は基材面とほぼ平行
であり、基材はそのものがそれ自身の面内を動く。基材
が曲面の場合、基材面と称する面に対して一定を保つ。
使用するターゲットは好ましくはニッケルクロム合金、
クロム、タンタルのいずれかであり、スパッタリングは
アルゴン雰囲気中で行う。
面状のマグネトロンであり、その軸は基材面とほぼ平行
であり、基材はそのものがそれ自身の面内を動く。基材
が曲面の場合、基材面と称する面に対して一定を保つ。
使用するターゲットは好ましくはニッケルクロム合金、
クロム、タンタルのいずれかであり、スパッタリングは
アルゴン雰囲気中で行う。
【００１３】１つの態様において、クロム又はタンタル
の堆積の後にアルゴンに酸素を加えてスパッタリングを
完了する。また、本発明は長い形状の陰極スパッタリン
グカソードのターゲットから発して基材に粒子を移動さ
せる装置に関係し、カソードと連携して相互に平行な複
数の板のデフレクターを使用し、デフレクターは一体で
ガイドを形成し、カソードの軸に平行である。
の堆積の後にアルゴンに酸素を加えてスパッタリングを
完了する。また、本発明は長い形状の陰極スパッタリン
グカソードのターゲットから発して基材に粒子を移動さ
せる装置に関係し、カソードと連携して相互に平行な複
数の板のデフレクターを使用し、デフレクターは一体で
ガイドを形成し、カソードの軸に平行である。
【００１４】好ましくは、デフレクターは基材面と４０
°未満の角度を形成し、カソードの寸法形状、特に平面
状マグネトロンの磁石の配置の場合、デフレクター及び
基材の形状寸法と位置は、粒子の衝突方向が１５°未満
の二面間角の拡がりの中にある直線に平行を保たれるよ
うにする。本発明の技術は、高い角度選択性を有する被
膜を工業的に製造することを可能にする。製造方法は一
般的であり、容易に行うことができる。得られる製品の
品質は業界、特に自動車業界で充分に確かめられた製品
品質と同等であり、光学的選択性の特性の利点を単に附
加するものである。
°未満の角度を形成し、カソードの寸法形状、特に平面
状マグネトロンの磁石の配置の場合、デフレクター及び
基材の形状寸法と位置は、粒子の衝突方向が１５°未満
の二面間角の拡がりの中にある直線に平行を保たれるよ
うにする。本発明の技術は、高い角度選択性を有する被
膜を工業的に製造することを可能にする。製造方法は一
般的であり、容易に行うことができる。得られる製品の
品質は業界、特に自動車業界で充分に確かめられた製品
品質と同等であり、光学的選択性の特性の利点を単に附
加するものである。
【００１５】使用する技術は非反応性又は反応性陰極ス
パッタリングである。好ましくは、スパッタリング速度
を増加することができるマグネトロンのカソードを使用
する。角度選択性を有する被膜を形成するために使用す
ることができる材料は、一般的に言って全ての吸光物
質、特に金属である。図１はテスト装置の横断面を示
す。これはマグネトロンを用いた通常の陰極スパッタリ
ング装置であり、米国特許第4166018 号に記載のタイプ
である。このマグネトロン1 は真空容器（図示せず）の
中に直立して据え付けられ、言い換えれば軌道飛跡(rac
e track)のターゲットの対称縦軸9 は紙面に垂直(verti
cal)である。アルゴンガス又は反応性ガスを導入するこ
とができる。マグネトロンカソード1 はターゲット2 を
備え、好ましくは金属ターゲットとする。図において、
ターゲット2 の最大浸蝕ゾーンは3 に見ることができ、
ここで基本的にスパッタリングが行われ、これらのゾー
ンの間に軸9 がある。装置は試料サポート（図示せず）
を備え、垂直な試料4 の矢5 の方向の面内の水平移動を
可能にする。
パッタリングである。好ましくは、スパッタリング速度
を増加することができるマグネトロンのカソードを使用
する。角度選択性を有する被膜を形成するために使用す
ることができる材料は、一般的に言って全ての吸光物
質、特に金属である。図１はテスト装置の横断面を示
す。これはマグネトロンを用いた通常の陰極スパッタリ
ング装置であり、米国特許第4166018 号に記載のタイプ
である。このマグネトロン1 は真空容器（図示せず）の
中に直立して据え付けられ、言い換えれば軌道飛跡(rac
e track)のターゲットの対称縦軸9 は紙面に垂直(verti
cal)である。アルゴンガス又は反応性ガスを導入するこ
とができる。マグネトロンカソード1 はターゲット2 を
備え、好ましくは金属ターゲットとする。図において、
ターゲット2 の最大浸蝕ゾーンは3 に見ることができ、
ここで基本的にスパッタリングが行われ、これらのゾー
ンの間に軸9 がある。装置は試料サポート（図示せず）
を備え、垂直な試料4 の矢5 の方向の面内の水平移動を
可能にする。
【００１６】試料4 とカソード1 の間で試料4 と平行
に、ガイド6 を配置している。このガイドは相互に平行
な垂直面の板7 のアセンブリーで形成され、これらの板
7 はハウジング又はフレーム8 で一緒に結合される。板
7 は１０ｍｍの間隔がある。ガイド6 の材料は好ましく
はステンレスである。アセンブリーはカソード1 に対し
て固定し、約１０ｍｍ下にある平面状試料4 とほぼ平行
である。
に、ガイド6 を配置している。このガイドは相互に平行
な垂直面の板7 のアセンブリーで形成され、これらの板
7 はハウジング又はフレーム8 で一緒に結合される。板
7 は１０ｍｍの間隔がある。ガイド6 の材料は好ましく
はステンレスである。アセンブリーはカソード1 に対し
て固定し、約１０ｍｍ下にある平面状試料4 とほぼ平行
である。
【００１７】実験装置はターゲットから発した粒子が、
試料表面と５〜２０°の角度αをなす軌道で試料に衝突
することを可能にした。また、図２（ａ）は粒子がすれ
すれの入射角で点Ｍに到達する様子を示し、入射面と試
料面との角度αは５°＜α＜２０°であり、図２（ｂ）
は同じ点Ｍで垂線ＭＮに対して＋βと−β傾いた入射に
おける透過率を比較することによる被膜の評価の様子を
示す。
試料表面と５〜２０°の角度αをなす軌道で試料に衝突
することを可能にした。また、図２（ａ）は粒子がすれ
すれの入射角で点Ｍに到達する様子を示し、入射面と試
料面との角度αは５°＜α＜２０°であり、図２（ｂ）
は同じ点Ｍで垂線ＭＮに対して＋βと−β傾いた入射に
おける透過率を比較することによる被膜の評価の様子を
示す。
【００１８】光透過率の測定は波長ごとに行い、次いで
積分して光透過率ＴL （光源Ｃ）、及び場合により太陽
光エネルギー透過率ＴE を求めた。
積分して光透過率ＴL （光源Ｃ）、及び場合により太陽
光エネルギー透過率ＴE を求めた。
【００１９】
【実施例】例１ マグネトロンのターゲットはニッケルクロム合金(47-5
3) 製であり、寸法は２００×１００ｍｍ2 であった。
容器の圧力は０．３Ｐａで、ガスはアルゴンと酸素の混
合ガスであり、それぞれの流量は１００ｃｍ3 ／分と２
ｃｍ3 ／分であった（標準の温度圧力条件、ＮＴＰ）。
カソードと容器の間に印加した電圧は４５０ボルトで、
電流は１アンペアであった。ガイド8 の下の厚さ４ｍｍ
の透明フロートガラスの試料4 をあちこちに数回通過さ
せ、合計で１，１００秒間のスパッタリングを行った。
3) 製であり、寸法は２００×１００ｍｍ2 であった。
容器の圧力は０．３Ｐａで、ガスはアルゴンと酸素の混
合ガスであり、それぞれの流量は１００ｃｍ3 ／分と２
ｃｍ3 ／分であった（標準の温度圧力条件、ＮＴＰ）。
カソードと容器の間に印加した電圧は４５０ボルトで、
電流は１アンペアであった。ガイド8 の下の厚さ４ｍｍ
の透明フロートガラスの試料4 をあちこちに数回通過さ
せ、合計で１，１００秒間のスパッタリングを行った。
【００２０】外観が灰色の被膜を＋６０°と−６０°の
入射βで光特性を測定し、次のＴL値を得た。 ＴL ＝１９．１％、及びＴL ＝２１．３％ 相対差は１０％以上であった。
入射βで光特性を測定し、次のＴL値を得た。 ＴL ＝１９．１％、及びＴL ＝２１．３％ 相対差は１０％以上であった。
【００２１】例２ この例はターゲットを例１と同じとしたが、ガスは純粋
アルゴン（流量１００ｃｍ3 ／分）とし、容器の圧力は
０．５Ｐａに上げた。印加電圧は５００ボルトで、電流
は０．５Ａとした。１，０１０秒後に前の例の被膜より
黒ずんだ被膜が得られ、±６０°での特性は次の通りで
あった。
アルゴン（流量１００ｃｍ3 ／分）とし、容器の圧力は
０．５Ｐａに上げた。印加電圧は５００ボルトで、電流
は０．５Ａとした。１，０１０秒後に前の例の被膜より
黒ずんだ被膜が得られ、±６０°での特性は次の通りで
あった。
【００２２】ＴL ＝１６．３％、及びＴL ＝１８．４％ 相対差は１１％であった。
【００２３】例３ 同じＮｉＣｒターゲットを用い、厚さ４ｍｍの同じ透明
ガラスを用いて次の堆積を行った。条件は次の通りであ
った。 ・ガス：Ａｒ（９７％）＋Ｏ2 （３％） ・圧力：２Ｐａ ・電圧：５５６Ｖ ・電流：１Ａ ・スパッタリング時間：４，８００秒 被膜の自動車用途への適合性を調べるため、得られた試
料を厚さ０．７６ｍｍのポリビニルブチラールの中間フ
ィルムを用いて厚さ３ｍｍのガラスと貼り合わせた。こ
の例では０°と±５０°の角度で光学的評価を行った。
結果を次に示す。
ガラスを用いて次の堆積を行った。条件は次の通りであ
った。 ・ガス：Ａｒ（９７％）＋Ｏ2 （３％） ・圧力：２Ｐａ ・電圧：５５６Ｖ ・電流：１Ａ ・スパッタリング時間：４，８００秒 被膜の自動車用途への適合性を調べるため、得られた試
料を厚さ０．７６ｍｍのポリビニルブチラールの中間フ
ィルムを用いて厚さ３ｍｍのガラスと貼り合わせた。こ
の例では０°と±５０°の角度で光学的評価を行った。
結果を次に示す。
【００２４】 入射角 ＴL （％） ＴE （％） ０° ３５．４ ３５．０ ＋５０° ２８．０ ２９．０ −５０° ３８．０ ３６．０ 窓ガラスが自動車の後窓に装着された場合、窓が水平線
に対して４０°の傾斜であれば、水平線より高い太陽に
対して２９％のみのエネルギー透過率を許容するが、ド
ライバーは３８％に上がった光透過率の後窓を見るであ
ろう（３５％の通常透過率に比較した値）。
に対して４０°の傾斜であれば、水平線より高い太陽に
対して２９％のみのエネルギー透過率を許容するが、ド
ライバーは３８％に上がった光透過率の後窓を見るであ
ろう（３５％の通常透過率に比較した値）。
【００２５】この例ではＴL の相対差が非常に大きく、
２６％に達する。
２６％に達する。
【００２６】例４ この例ではターゲットを純粋クロム製とした。４ｍｍの
透明ガラスサンプルの上に２つの異なるタイプのコーテ
ィングを形成するために用いた。最初のタイプはクロム
の単一コーティングで、２番目のタイプは同じコーティ
ングの上に酸化クロムのコーティングを堆積させた組み
合わせのタイプとした。
透明ガラスサンプルの上に２つの異なるタイプのコーテ
ィングを形成するために用いた。最初のタイプはクロム
の単一コーティングで、２番目のタイプは同じコーティ
ングの上に酸化クロムのコーティングを堆積させた組み
合わせのタイプとした。
【００２７】金属コーティングについては純粋アルゴン
のみの雰囲気とし、酸化物のコーティングについてはア
ルゴンと２３％酸素の混合ガス雰囲気とした。また、こ
の酸化物コーティングのスパッタリングの際は、ターゲ
ットと基材の途中で粒子の流れを形成するデフレクター
は使用しなかった。堆積させた両タイプの光学特性は実
際には同じであった。
のみの雰囲気とし、酸化物のコーティングについてはア
ルゴンと２３％酸素の混合ガス雰囲気とした。また、こ
の酸化物コーティングのスパッタリングの際は、ターゲ
ットと基材の途中で粒子の流れを形成するデフレクター
は使用しなかった。堆積させた両タイプの光学特性は実
際には同じであった。
【００２８】 この例ではＴL の相対差は２４％であった。
【００２９】両タイプの堆積物について磨耗性と耐薬品
性の比較試験を行った。磨耗試験はエラストマーに保持
した研磨材粒子製の砥石で行った。試験機は米国のTabe
r Instrument社の製作である。174 型標準磨耗試験機
で、砥石は 500グラム充填CS10F である。試験より、サ
ンプルの所与の透過率増加に至るには、酸化物保護コー
ティングの場合は単一金属層に比較して２倍長く研磨す
る必要があることが示された。
性の比較試験を行った。磨耗試験はエラストマーに保持
した研磨材粒子製の砥石で行った。試験機は米国のTabe
r Instrument社の製作である。174 型標準磨耗試験機
で、砥石は 500グラム充填CS10F である。試験より、サ
ンプルの所与の透過率増加に至るには、酸化物保護コー
ティングの場合は単一金属層に比較して２倍長く研磨す
る必要があることが示された。
【００３０】耐薬品性について、保護酸化物コーティン
グの効果は良好であった。この試験において、サンプル
を９６℃の０．１ＭのＨＣｌの浴に沈めた。８時間後、
純粋クロムコーティングのみが崩壊を示し、サンプルの
表面全体に均等に分布した数ｍｍ2 の大きさの多数の斑
点が見られた。各々の斑点はコーティングの離層であっ
た。他方で、酸化物保護コーティングの場合、サンプル
表面の観察できる全体で崩壊は生じてしなかった。
グの効果は良好であった。この試験において、サンプル
を９６℃の０．１ＭのＨＣｌの浴に沈めた。８時間後、
純粋クロムコーティングのみが崩壊を示し、サンプルの
表面全体に均等に分布した数ｍｍ2 の大きさの多数の斑
点が見られた。各々の斑点はコーティングの離層であっ
た。他方で、酸化物保護コーティングの場合、サンプル
表面の観察できる全体で崩壊は生じてしなかった。
【００３１】この例は金属の選択性被膜の欠点を酸化物
コーティングで改良できることを示す。
コーティングで改良できることを示す。
【００３２】例５ この例では、欧州特許出願EP0438357 に記載の被膜技術
の適用を試みた。これは強化一体式窓ガラス上に堆積の
保護をすることなく単独で使用できる極めて硬い吸光被
膜を含む。ターゲットはタンタルとした。実験条件は次
の通りであった。
の適用を試みた。これは強化一体式窓ガラス上に堆積の
保護をすることなく単独で使用できる極めて硬い吸光被
膜を含む。ターゲットはタンタルとした。実験条件は次
の通りであった。
【００３３】・ガス：１００％Ａｒ（１００％） ・圧力：２．５×１０-5 hＰａ ・電圧：４４５Ｖ ・電流：１Ａ ・スパッタリング時間：４，８００秒 このスパッタリング時間は、図１の装置でガイド8 の下
の試料4 を２０回パスさせることを要した。
の試料4 を２０回パスさせることを要した。
【００３４】金属被膜の堆積操作を完了した後、ガスの
性状のみが異なる条件で２回のパスを行った。即ち、ア
ルゴンに２３％の割合で酸素を加えた。予備試験ではこ
の酸化被膜の補助堆積は結果として被膜の光学特性を改
良せず、耐磨耗性が実質的に向上することが分かってい
た。この試料の光透過率を入射角が±６０°で測定し
た。ＴL ＝３０．９％とＴL＝４２．０％の値が得ら
れ、相対差は２６％であった。
性状のみが異なる条件で２回のパスを行った。即ち、ア
ルゴンに２３％の割合で酸素を加えた。予備試験ではこ
の酸化被膜の補助堆積は結果として被膜の光学特性を改
良せず、耐磨耗性が実質的に向上することが分かってい
た。この試料の光透過率を入射角が±６０°で測定し
た。ＴL ＝３０．９％とＴL＝４２．０％の値が得ら
れ、相対差は２６％であった。
【００３５】このように、この例は本発明の技術によっ
て観察方向の関数としての良好な光選択性を有する吸光
被膜が得られることを示す。
て観察方向の関数としての良好な光選択性を有する吸光
被膜が得られることを示す。
【００３６】従来技術では、粒子が小面積の源より小面
積の試料に放射され、したがって衝突方向が細い円錐で
限定される。実験結果を含む従来技術との比較より、本
発明の技術は、前記の例で行ったように、このような円
錐は必要なく、衝突の方向が狭い二面間角の中にあるこ
とで満足され、この二面間角の中に全ての生じ得る向き
が存在する。このような場合に選択性が維持されること
は驚異的である。
積の試料に放射され、したがって衝突方向が細い円錐で
限定される。実験結果を含む従来技術との比較より、本
発明の技術は、前記の例で行ったように、このような円
錐は必要なく、衝突の方向が狭い二面間角の中にあるこ
とで満足され、この二面間角の中に全ての生じ得る向き
が存在する。このような場合に選択性が維持されること
は驚異的である。
【００３７】本発明においては、柱構造被膜の柱は従来
のように１軸を有していないが、無数の成長軸が狭い二
面間角の拡がりの中に含まれるといった点において驚く
べきである。この現象は、陰極スパッタリング（工業性
が実証された技術）を高効率と高速度の堆積で用いるこ
とを可能にする。このような空間の全方向から或る方向
を選択することは、従来は必要であっても不可能であっ
た。本発明の方法は簡単であり、工業的な実施が容易で
あり、堆積する吸光被膜の既知の条件より出発する。追
加の資本経費は高くない。被膜について、同じタイプの
等方性被膜よりも機械的性能におとるとしても、保護被
膜の堆積によって容易に改良できる。堆積技術は実施す
る板の寸法にかかわらず確かであり、したがって大寸法
の平面窓ガラス（ビルディング）と自動車の曲面窓ガラ
スの両方に適する。後者の場合において、曲面窓ガラス
が図１のガイド8 の前を移動する場合、粒子の面の入射
角は同じ方向に保たれ、衝突位置の窓ガラスの接線面の
実際の向きには無関係である（粒子は全て同じ平面内に
はなく、二面間角の拡がり２Δαの中に位置するため、
実際はα−Δαとα＋Δαの間である。二面間角が５°
〜２０°の例では、αは１２．５°でΔαは７．５°で
ある）。実際は、粒子の入射面と基材面と称する面が角
α（図２）を形成する。（基材面は次のように現実的に
定義される：スパッタリングターゲットの軸と試料の移
動軸をを含み、これらに平行な面）したがって、曲面上
に光学効果の定義された方向を見ることができる。ここ
で、望ましくは、所望の光学効果は車両について装着し
た窓ガラスの優先的な方向で見るべきである（曲がりの
少ない平面状窓ガラスで堆積を行う場合は特に各々の位
置で窓ガラスの接線面について見るべきでない）。
のように１軸を有していないが、無数の成長軸が狭い二
面間角の拡がりの中に含まれるといった点において驚く
べきである。この現象は、陰極スパッタリング（工業性
が実証された技術）を高効率と高速度の堆積で用いるこ
とを可能にする。このような空間の全方向から或る方向
を選択することは、従来は必要であっても不可能であっ
た。本発明の方法は簡単であり、工業的な実施が容易で
あり、堆積する吸光被膜の既知の条件より出発する。追
加の資本経費は高くない。被膜について、同じタイプの
等方性被膜よりも機械的性能におとるとしても、保護被
膜の堆積によって容易に改良できる。堆積技術は実施す
る板の寸法にかかわらず確かであり、したがって大寸法
の平面窓ガラス（ビルディング）と自動車の曲面窓ガラ
スの両方に適する。後者の場合において、曲面窓ガラス
が図１のガイド8 の前を移動する場合、粒子の面の入射
角は同じ方向に保たれ、衝突位置の窓ガラスの接線面の
実際の向きには無関係である（粒子は全て同じ平面内に
はなく、二面間角の拡がり２Δαの中に位置するため、
実際はα−Δαとα＋Δαの間である。二面間角が５°
〜２０°の例では、αは１２．５°でΔαは７．５°で
ある）。実際は、粒子の入射面と基材面と称する面が角
α（図２）を形成する。（基材面は次のように現実的に
定義される：スパッタリングターゲットの軸と試料の移
動軸をを含み、これらに平行な面）したがって、曲面上
に光学効果の定義された方向を見ることができる。ここ
で、望ましくは、所望の光学効果は車両について装着し
た窓ガラスの優先的な方向で見るべきである（曲がりの
少ない平面状窓ガラスで堆積を行う場合は特に各々の位
置で窓ガラスの接線面について見るべきでない）。
【００３８】結論として、本発明の方法は曲面窓ガラス
であっても限定された選択性が達成されることを可能に
する（例えば、最大透過率が車両の軸と平行な方向）。
競合する技術として例えばホログラフィーの場合、各々
の窓ガラスのホログラムを曲面窓ガラスそのものに独立
して作成しなければこのような性能の達成は不可能であ
り、このことは極めて高い製造コストを必要とするであ
ろう。これに対し、自動車の曲面窓ガラスへの陰極スパ
ッタリングによる薄い被膜の堆積は既に充分確立され、
工業的に充分に実績のある技術である。
であっても限定された選択性が達成されることを可能に
する（例えば、最大透過率が車両の軸と平行な方向）。
競合する技術として例えばホログラフィーの場合、各々
の窓ガラスのホログラムを曲面窓ガラスそのものに独立
して作成しなければこのような性能の達成は不可能であ
り、このことは極めて高い製造コストを必要とするであ
ろう。これに対し、自動車の曲面窓ガラスへの陰極スパ
ッタリングによる薄い被膜の堆積は既に充分確立され、
工業的に充分に実績のある技術である。
【図１】堆積装置の略図を示す。
【図２】図２（ａ）は粒子の入射を示し、図２（ｂ）は
試料の被膜を評価するための光線の入射を示す。
試料の被膜を評価するための光線の入射を示す。
１…カソード ４…試料 ６…ガイド
Claims (16)
- 【請求項１】 被膜の成長軸が狭い拡がりの二面間角内
に含まれる直線に平行な、金属ベースの被膜を含む透明
な基材で形成された窓ガラス。 - 【請求項２】 二面間角の拡がり角度２Δαが１５°未
満である請求項１に記載の窓ガラス。 - 【請求項３】 二面間角の二等分面と基材面との角度α
が４０°未満の鋭角である請求項１又は２に記載の窓ガ
ラス。 - 【請求項４】 被膜が吸光物質で形成され、光透過率が
入射方向の関数として変化する請求項１〜３のいずれか
１項に記載の窓ガラス。 - 【請求項５】 ターゲットの基材への陰極スパッタリン
グによって異方性の薄い被膜を堆積させる方法であっ
て、ターゲットから放射された粒子をガイド(6) によっ
て制御し、傾いた方向で基材面に導く被膜の堆積方法。 - 【請求項６】 基材への粒子の衝突方向が、狭い拡がり
の二面間角内に含まれる直線に平行である請求項５に記
載の方法。 - 【請求項７】 二面間角の拡がり角度２Δαが１５°未
満である請求項６に記載の方法。 - 【請求項８】 二面間角の二等分面と基材面との角度α
が４０°未満である請求項６又は７に記載の方法。 - 【請求項９】 スパッタリングカソード(1) は平面構造
のマグネトロンであり、該カソードの軸は基材(4) 面に
実質的に平行であり、該基材はそのものの面内を移動す
る請求項５〜８のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項１０】 該基材は、該基材の面と称する面につ
いて固定されたままの曲面である請求項９に記載の方
法。 - 【請求項１１】 使用するターゲット(2) はニッケルク
ロム合金であり、スパッタリングを本質的にアルゴンよ
りなる雰囲気で行う請求項５〜１０のいずれか１項に記
載の方法。 - 【請求項１２】 使用するターゲット(2) はタンタル又
はクロムであり、スパッタリングをアルゴン雰囲気で行
う請求項５〜１０のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項１３】 アルゴンに酸素を添加してスパッタリ
ングを完了する請求項１２に記載の方法。 - 【請求項１４】 カソードに対して傾いた互いに平行な
板を含むディフレクターを使用し、陰極スパッタリング
カソードの長い形状のターゲットから該ターゲットに対
して移動する基材に向けて放射された粒子の流れを制御
するための装置であって、デフレクター(7) は一体でガ
イド(6) を形成し、デフレクターはカソード(1) の軸
(9) に平行である粒子の流れ制御用の装置。 - 【請求項１５】 デフレクターは基材面と４０°未満の
角度を形成する請求項１４に記載の装置。 - 【請求項１６】 特に平面状マグネトロンの場合の磁石
の位置に関わるカソード(1) の寸法形状として、デフレ
クター(7) と基材(4) の寸法形状と位置の関係が、粒子
の衝突方向が１５°未満の拡がり角度２Δαの二面間角
内にある直線に平行である請求項１４又は１５に記載の
装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9213769A FR2698093B1 (fr) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | Vitrage à propriétés de transmission variant avec l'incidence. |
| FR9213769 | 1992-11-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06219784A true JPH06219784A (ja) | 1994-08-09 |
Family
ID=9435583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5287988A Pending JPH06219784A (ja) | 1992-11-17 | 1993-11-17 | 入射角度によって光透過特性が変化する窓ガラス |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5518594A (ja) |
| EP (1) | EP0598660B1 (ja) |
| JP (1) | JPH06219784A (ja) |
| AT (1) | ATE161809T1 (ja) |
| DE (1) | DE69316169T2 (ja) |
| ES (1) | ES2113509T3 (ja) |
| FR (1) | FR2698093B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3802904A1 (de) * | 1987-01-30 | 1988-08-11 | Nissan Motor | Servounterstuetzte lenkanlage |
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| FR2698093B1 (fr) * | 1992-11-17 | 1995-01-27 | Saint Gobain Vitrage Int | Vitrage à propriétés de transmission variant avec l'incidence. |
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| US6265076B1 (en) | 1998-02-06 | 2001-07-24 | Libbey-Owens-Ford Co. | Anti-reflective films |
| ATE335868T1 (de) * | 2002-03-19 | 2006-09-15 | Scheuten Glasgroep Bv | Vorrichtung und verfahren zum gerichteten aufbringen von depositionsmaterial auf ein substrat |
| WO2004026787A1 (de) * | 2002-09-14 | 2004-04-01 | Schott Ag | Verfahren zur herstellung von schichten und schichtsystemen sowie beschichtetes substrat |
| FR2928147B1 (fr) * | 2008-02-29 | 2011-04-01 | Saint Gobain | Substrat texture muni d'un empilement a proprietes thermiques |
| JP4631940B2 (ja) * | 2008-07-10 | 2011-02-16 | セイコーエプソン株式会社 | スパッタリング装置、及び液晶装置の製造装置 |
| US10541662B2 (en) | 2015-10-14 | 2020-01-21 | Qorvo Us, Inc. | Methods for fabricating acoustic structure with inclined c-axis piezoelectric bulk and crystalline seed layers |
| WO2017106489A2 (en) | 2015-12-15 | 2017-06-22 | Qorvo Us, Inc. | Temperature compensation and operational configuration for bulk acoustic wave resonator devices |
| US11824511B2 (en) | 2018-03-21 | 2023-11-21 | Qorvo Us, Inc. | Method for manufacturing piezoelectric bulk layers with tilted c-axis orientation |
| US11381212B2 (en) | 2018-03-21 | 2022-07-05 | Qorvo Us, Inc. | Piezoelectric bulk layers with tilted c-axis orientation and methods for making the same |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE265175C (ja) * | ||||
| US4006073A (en) * | 1975-04-03 | 1977-02-01 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Thin film deposition by electric and magnetic crossed-field diode sputtering |
| GB1516032A (en) * | 1976-04-13 | 1978-06-28 | Bfg Glassgroup | Coating of glass |
| US4472259A (en) * | 1981-10-29 | 1984-09-18 | Materials Research Corporation | Focusing magnetron sputtering apparatus |
| DE3316548C2 (de) * | 1983-03-25 | 1985-01-17 | Flachglas AG, 8510 Fürth | Verfahren zur Beschichtung eines transparenten Substrates |
| DE3634710A1 (de) * | 1986-10-11 | 1988-04-21 | Ver Glaswerke Gmbh | Vorrichtung zum vakuumbeschichten einer glasscheibe durch reaktive kathodenzerstaeubung |
| US5242560A (en) * | 1989-03-09 | 1993-09-07 | Guardian Industries Corp. | Heat treatable sputter-coated glass |
| US5114556A (en) * | 1989-12-27 | 1992-05-19 | Machine Technology, Inc. | Deposition apparatus and method for enhancing step coverage and planarization on semiconductor wafers |
| FR2657343B1 (fr) * | 1990-01-19 | 1993-01-29 | Saint Gobain Vitrage Int | Couche mince pour vitrage de protection solaire. |
| DE69129081T2 (de) * | 1990-01-29 | 1998-07-02 | Varian Associates | Gerät und Verfahren zur Niederschlagung durch einen Kollimator |
| JP2902456B2 (ja) * | 1990-08-09 | 1999-06-07 | 株式会社豊田中央研究所 | 無機偏光薄膜 |
| FR2698093B1 (fr) * | 1992-11-17 | 1995-01-27 | Saint Gobain Vitrage Int | Vitrage à propriétés de transmission variant avec l'incidence. |
-
1992
- 1992-11-17 FR FR9213769A patent/FR2698093B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-11-16 ES ES93402782T patent/ES2113509T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1993-11-16 AT AT93402782T patent/ATE161809T1/de not_active IP Right Cessation
- 1993-11-16 DE DE69316169T patent/DE69316169T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-11-16 EP EP93402782A patent/EP0598660B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1993-11-17 US US08/153,909 patent/US5518594A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-11-17 JP JP5287988A patent/JPH06219784A/ja active Pending
-
1995
- 1995-12-01 US US08/566,159 patent/US5705277A/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| DE3802904A1 (de) * | 1987-01-30 | 1988-08-11 | Nissan Motor | Servounterstuetzte lenkanlage |
Also Published As
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|---|---|
| FR2698093B1 (fr) | 1995-01-27 |
| US5518594A (en) | 1996-05-21 |
| DE69316169T2 (de) | 1998-08-06 |
| ES2113509T3 (es) | 1998-05-01 |
| EP0598660B1 (fr) | 1998-01-07 |
| US5705277A (en) | 1998-01-06 |
| EP0598660A1 (fr) | 1994-05-25 |
| DE69316169D1 (de) | 1998-02-12 |
| ATE161809T1 (de) | 1998-01-15 |
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