JPH06247746A - 車両用ガラス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱線遮蔽膜を備え、ＦＭ波以上の高周波数の
電波を送受信することができる車両用ガラスを得る。 【構成】 ガラス基板１の表面に太陽光の熱線遮蔽膜４
が形成された、車両に装着されるガラス５であって、該
ガラスに車内側アンテナ２と車外側アンテナ３が互いに
向かい合って形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱線遮蔽膜を有し、ア
ンテナ線を有する車両用ガラスに関する。

【０００２】

【従来の技術】車両、例えば自動車にＡＭやＦＭ波等の
ラジオ電波、自動車用電話、携帯電話、衛星からの位置
制御のための信号波等を受信するためにガラス上に利得
の優れたアンテナが設けられている。かかるアンテナと
しては、自動車の窓ガラスの上に銀ペーストをプリント
して焼成することによりアンテナパターンを形成したガ
ラスアンテナや金属薄膜を窓ガラス面にアンテナ素子と
して設けたガラスアンテナ等が知られている。

【０００３】自動車の車室内の快適性やエアコンの負荷
低減のため太陽光線中の赤外線すなわち熱線を遮蔽する
必要がある。地表に到達する太陽光のうち波長８００ｎ
ｍから２５００ｎｍまでは近赤外線である。近赤外線が
車室内に到達すると特に夏場などでは車室内の温度上昇
が著しくなり、例えば駐車している車へ乗り込む時や運
転中などでは乗員は不快感を覚える。また、室内を冷却
するため使用しているエアコンの冷却能力を高める必要
が生じてくるが、冷却能力強化は結果として燃費悪化を
伴うために問題となる。この様な背景から、赤外線を遮
蔽する必要がある。

【０００４】従来の赤外線遮蔽ガラスとしては、ガラス
上に導電性膜を形成する方法がある。これは導電性膜に
より太陽光線中の赤外線を反射することにより熱線を遮
蔽しようとするものである。導電性膜としては、金属
膜、透明導電膜、窒化物膜等が用いられる。特公昭４７
−６３１５号公報には膜厚１０〜２０ｎｍの銀薄膜を透
明酸化物膜で挟んだ熱線反射ガラスが開示されている。
この組成に用いられる透明酸化物膜としては、二酸化チ
タン（ＴｉＯ₂ ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）、酸
化錫（ＳｎＯ₂ ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、あるいはその
混合物がある。

【０００５】また、窒化チタン（ＴｉＮ）、窒化ジルコ
ニウム（ＺｒＮ）、窒化ハフニウム（ＨｆＮ）等の窒化
物膜は低い電気抵抗を示し、熱線反射性を有している。
Optical Coatings for Energy Efficency and Solar Ap
plications, B. Karlsson, C.G. Ribbing, SPIE, 1982,
p52〜 57 によれば、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮの薄膜を
高屈折率透明誘電体膜で挟むことにより高い熱線反射性
を示すことが開示されている。

【０００６】また、特開昭６２−４９７０２号公報には
熱線反射性透明導電膜を面状ガラスアンテナとして用い
ることが開示されている。さらに、特開平３−１２２０
３２号公報には、銀を含むエナメルの焼成により得られ
たアンテナ素子の上に、アルミニウム、チタン、ジルコ
ニウム、バナジウム、クロム、モリブデン、およびタン
グステンのホウ化物、炭化物、窒化物、酸化物から選ば
れた層を形成して熱線を反射することが開示されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら特公昭４
７−６３１５号公報やOptical Coatings for Energy Ef
ficency and Solar Applications, B. Karlsson, C.G.
Ribbing, SPIE, 1982, p52〜 57 に記載されているよう
に導電性を示す層により熱線を反射する方法は、ガラス
を透過してくる電波も反射してしまい、車室内に電波が
透過しなくなり、また車内から携帯電話の電波が送受信
出来ないという問題点を有している。また、特開昭６２
−４９７０２号公報に記載されている様に熱線反射性透
明導電膜を面状アンテナとして用いるとラジオのＡＭ波
は受信できるが、ＦＭ波、自動車電話、携帯電話、衛星
からの位置制御のための信号波のように周波数が１ＭＨ
ｚ以上の電波を送受信することができない。さらに、特
開平３−１２２０３２号公報に記載されているように、
アンテナ線上に導電性膜を直接形成するとアンテナ線間
に電流が流れ、アンテナのチューニングが不可能とな
り、必要とする電波信号が受信できなくなってしまうと
いう問題点があった。

【０００８】従って本発明の目的はかかる問題点を解決
することにある。すなわち、本発明の目的は、車両に装
着する熱線遮蔽膜を設けた車両用ガラスにおいて、ＦＭ
波以上の高周波数の電波を送受信することのできる車両
用ガラス、特に窓ガラスを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のかかる目的は、
透明ガラス基板の表面に、太陽光の熱線を遮蔽する熱線
遮蔽膜が形成された、車両に装着されるガラスにおい
て、該ガラスに車内側アンテナと車外側アンテナが形成
されていることを特徴とする車両用ガラスによって達成
された。

【００１０】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて用いられる透明ガラス基板としては、ソーダライ
ムガラス、無アルカリガラスなどから任意に選択され
る。本発明の車両用ガラスに用いられるガラスアンテナ
としては、車内側および車外側に互いに向かい合うよう
にして形成されている。アンテナとしては、車両の窓ガ
ラスの上に銀ペーストをプリントして焼成することによ
りアンテナパターンを形成したガラスアンテナや金属薄
膜を窓ガラス面にアンテナ素子として設けたガラスアン
テナ等を用いることができる。本発明において用いられ
るアンテナは、面状でも線状でもよい。ＦＭ波を受信し
やすいようにパターンを形成していることが好ましい。
アンテナパターンは車内側、車外側共に同一パターンで
あってもよく、また異なったパターンであってもよい。
アンテナの耐摩耗性や耐久性向上のためアンテナには保
護層を設けることができる。また、２つのアンテナを導
線で結合してもよい。

【００１１】熱線遮蔽膜は、金属膜、透明導電膜、窒化
物膜を、スパッタリング法、イオンプレーティング法、
化学気相蒸着（ＣＶＤ）法、蒸着法等の真空成膜法やゾ
ルゲル法等の湿式成膜法により形成して得ることができ
る。スパッタリング法は、プラズマ中で活性化されたス
パッタリングガスをターゲット表面へ衝突させ、衝突に
よりターゲット材料を放出させて基板上へこのターゲッ
ト材料を堆積させる薄膜作製方法である。用いる装置は
通常使用されるいずれのものでもよく、例えば交流型、
直流型、交流あるいは直流マグネトロン型、ＥＣＲ型な
どが使用可能である。装置内圧力は１０^-4〜１０^-1Ｔｏ
ｒｒの範囲が好ましいが、３×１０^-3Ｔｏｒｒ程度が特
に好ましい。また、交流型の場合、電源周波数としては
オーディオ波からマイクロ波領域まで幅広く使用するこ
とができる。スパッタガスとしてはアルゴン（Ａｒ）、
窒素（Ｎ₂ ）、亜酸化窒素（Ｎ₂ Ｏ）、ヘリウム（Ｈ
ｅ）およびアンモニア（ＮＨ₃ ）などが好適に用いられ
るが、酸化物膜の酸素濃度が化学適量論比からずれた場
合などには酸素（Ｏ₂ ）ガスなどを添加してもさしつか
えない。ＣＶＤ法は材料を分子状に蒸発させ熱またはプ
ラズマにより基板上に成膜する方法である。用いる装置
は通常使用されるいずれのものでもよく、例えば交流
型、直流型等が使用可能である。装置内圧力は１０^-4〜
１０^-1Ｔｏｒｒの範囲が好ましい。また、交流型の場
合、電源周波数としてはオーディオ波からマイクロ波領
域まで幅広く使用することができる。ＣＶＤ法において
は材料と反応させるためまた材料を希釈するため、種々
のガスを用いることができる。ガスは任意のものが用い
られるが、Ａｒ、Ｎ₂ 、Ｎ₂ Ｏ、Ｈｅ、ＮＨ₃ 、Ｏ₂ な
どが好適に用いられる。蒸着法は真空中で材料を加熱し
て蒸発させ基板上に成膜する方法である。装置内圧力は
１０^-4〜１０^-1Ｔｏｒｒの範囲が好ましい。材料を加熱
する方法は抵抗加熱法、電子ビーム加熱法、レーザー法
等が好適に用いられる。このような真空成膜法は２００
℃以下の低温で成膜が可能であり、熱強化されたガラス
に成膜しても、その強化度を弱めることなくガラス上に
成膜が可能である。また、熱強化前に成膜することも可
能である。

【００１２】ゾルゲル法は有機金属化合物を含有する溶
液を塗布するかまたは有機金属化合物を加水分解してゾ
ル化した溶液を塗布し、その後焼成する方法による薄膜
形成である。ゾルゲル法による薄膜の形成方法は、たと
えば「ゾル・ゲル法によるガラス・セラミックスの製造
技術とその応用」（山根正之 監著 応用技術出版１９
８９年）１０８〜１４０ページ、「ゾルゲル法の技術的
課題とその対策」（山根正之編・著 アイピーシー １
９９０年）１８９〜２４５ページに記載されている。有
機金属化合物は好ましくは金属アルコキシド、β−ジケ
トンやその誘導体が配位した金属錯体、カルボン酸イオ
ンやその誘導体が配位した金属錯体、メタロキサン化合
物である。本発明においては有機金属化合物の安定性を
増加したり、加水分解速度を制御するため任意の配位子
を加えることができる。塗布は任意の方法で行なうこと
ができる。好ましくはディップ法、フローコート法、ス
ピンナー法、スプレー法が用いられる。焼成は有機化合
物が除去される温度であるべきであり、好ましくは１０
０℃以上がよい。ゾルゲル法による成膜法を用いる場合
には熱線反射膜は熱強化前またはガラスの熱強化と同時
にゾルゲル膜の焼成を行っても良い。

【００１３】熱線遮蔽膜（すなわち熱線反射膜）は金属
膜、透明導電性膜、窒化物膜の中から任意に選択でき
る。それらは単一膜として用いてもよくまた多層積層し
てもよい。素材は単一物として用いることもできるし混
合物として用いることもできる。金属膜としては、銀、
金、白金等の貴金属膜、透明導電膜としては、ＩＴＯ
（酸化インジウムと酸化アンチモンの混合膜）、酸化ス
ズ、ＡｌをドープしたＺｎＯ膜等、窒化物膜としては、
ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ等が好適に用いられる。

【００１４】熱線遮蔽膜の上層および／または下層に保
護層および／または光干渉層として誘電体膜を形成して
もよい。誘電体膜は任意のものが選択できるが、好まし
くはＳｉＯ₂ 、ＺｒＯ₂ 、Ｔａ₂ Ｏ₅ 、ＣｅＯ₂ 、Ｚｎ
Ｏ等から選択される。それらは単一物として用いること
もできるし、混合物として用いることもできる。誘電体
膜はスパッタリング法、イオンプレーティング法、ＣＶ
Ｄ法等の真空成膜法やゾルゲル法等の湿式成膜法により
形成して得ることができる。これらの誘電体膜には他の
任意の金属をドープしてもよい。好ましくは元素の周期
律表の IIIａ、IVａ、Ｖａ、VIａ、 VIIａおよび VIII
族から選択される。ドーピング方法はそれぞれの成膜方
法において一般的に用いられている方法で行われる。た
とえば、スパッタリング法では、ドーピングする金属元
素をチップ状としてターゲット表面に置いて誘電体膜を
形成するか、あるいはドーピングをしたい金属元素を混
ぜ込んだターゲットを使用して誘電体膜を形成すること
により達成可能である。いずれの方法でも好ましい。ゾ
ルゲル法では、誘電体を構成する金属化合物を含む液に
ドーピングする金属化合物を添加すれば良い。

【００１５】車両用に搭載されるガラスは合わせガラス
および単板ガラスを用いる。単板ガラスは乗員の安全を
確保するため強化ガラスが必要であり、車両の形状によ
ってはウィンドウは湾曲した形状が必要である。そのた
めにはガラス板は少なくとも５００℃以上で加熱され湾
曲されるとか、加熱後急冷することにより強化される。
この工程はガラス上にアンテナ、熱線反射膜、誘電体膜
を形成した後実施してもよいし、またこれらの膜を形成
する前に実施してもよく、さらにいずれかの膜を形成し
た後実施してもよい。加熱時間は１〜６０分でよい。

【００１６】

【作用】以上詳述したように本発明によれば、車両に、
特に窓ガラスとして、装着される熱線遮蔽膜を設けたガ
ラスにおいて、該ガラスに車内側アンテナと車外側アン
テナが互いに向かい合って形成されていることによりＦ
Ｍ波以上の高周波数の電波を送受信することができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を実施例および比較例によりさ
らに説明するが、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。 比較例 リヤガラスの一部にアンテナ線を、銀ペーストをアンテ
ナパターン状に塗布しその後焼成することにより作製し
た。アンテナパターン上にマスキングフィルムを張り付
けた。次いでそのガラス上に熱線反射膜を以下の手順で
作製した。アンテナ線が形成されたガラス板を、Ｔｉお
よびＡｇターゲットを装着したスパッタリング装置にセ
ットし、真空に排気し、真空度が１０^-6Ｔｏｒｒ台に入
るまで排気を続けた。Ａｒ＋Ｏ₂ （Ａｒ：Ｏ₂ ＝２０：
８０）ガスを導入し真空度を８×１０^-3Ｔｏｒｒとした
後、２００Ｗ電力を投入しプラズマを発生させ、Ｔｉの
シャッターを開け、３０分成膜した。０．５μｍ厚のＴ
ｉＯ₂ 膜が得られた。ついで導入ガスをＡｒのみに切り
替え真空度を８×１０^-3Ｔｏｒｒとした後、２００Ｗ電
力を投入しプラズマを発生させ、Ａｇのシャッターを開
け、５分間成膜した。０．１μｍ厚のＡｇ膜が得られ
た。さらに上と同様にしてＴｉＯ₂ 膜を０．５μｍ成膜
した。マスキングフィルムを取り除いた。リヤガラス上
にはアンテナパターンおよび熱線反射膜が形成された。
アンテナパターンと熱線反射膜はお互いに重なりあって
いない。ついでサイドおよびフロントウィンドウにも同
様の熱線反射膜を作製した。このガラスを自動車に装着
した。この自動車内にはＦＭ、ＡＭ電波は透過しなかっ
た。また、携帯電話を受信、送信することはできなかっ
た。

【００１８】実施例１ 比較例のリヤガラスにおいて、アンテナパターンを形成
したガラス面のもう一方のガラス面に、アンテナパター
ンを形成した。このアンテナパターンはすでに形成され
ているアンテナパターンと向かい合って同一のパターン
を形成した。それ以外は比較例と同様にして自動車用窓
ガラスを作製し、自動車に装着した。この自動車内には
ＦＭ、ＡＭ電波は透過した。また、携帯電話を受信、送
信することができた。

【００１９】実施例２ 実施例１において、熱線反射膜を以下の様にして形成し
た他は実施例１と同様にして自動車用窓ガラスを作製し
た。アンテナパターンが形成され、アンテナパターン上
にマスキングフィルムを張り付けたリヤガラスをＺｎＯ
およびＴｉターゲットを装着したスパッタリング装置に
セットし、真空に排気し、真空度が１０^-6Ｔｏｒｒ台に
入るまで排気を続けた。Ａｒガスを導入して真空度が８
×１０^-3Ｔｏｒｒとなるように流量を調節した。２００
Ｗ電力を投入してプラズマを発生させ、ＺｎＯを作製す
るためＺｎＯ側のシャッターを開け、１時間成膜した。
１μｍ厚のＺｎＯ膜が得られた。ＺｎＯ側のシャッター
を閉め、電源を切り、Ａｒガスを止めた。ついでＡｒ＋
Ｎ₂ （Ａｒ：Ｎ₂ ＝２０：８０）ガスを導入し、２００
Ｗ電力を投入しプラズマを発生させ、Ｔｉ側のシャッタ
ーを開け、３０分成膜した。０．２μｍ厚のＴｉＮ膜が
得られた。アンテナパターンとＴｉＮ熱線反射膜は離れ
て形成されている。熱線反射膜は車内側に形成された。
この窓ガラスを自動車に装着した。この自動車内にはＦ
Ｍ、ＡＭ電波は透過した。また、携帯電話を受信、送信
することができた。

【００２０】実施例３ 実施例１においてリヤガラスの両側に作製されたアンテ
ナパターンのパターン形状をそれぞれ異なるようにして
作製した他は、実施例１と同様にして自動車用窓ガラス
を作製し、自動車に装着した。この自動車内にはＦＭ、
ＡＭ電波は透過した。また、携帯電話を受信、送信する
ことができた。

【００２１】実施例４ 実施例１において熱線反射膜を以下の手順で作製した他
は実施例１と同様にして自動車用窓ガラスを作製した。
アンテナパターンが形成され、アンテナパターン上にマ
スキングフィルムを張り付けたリヤガラスをＩＴＯター
ゲットを装着したスパッタリング装置にセットし、真空
に排気し、真空度が１０^-6Ｔｏｒｒ台に入るまで排気を
続けた。Ａｒガスを導入して真空度が５×１０^-3Ｔｏｒ
ｒとなるように流量を調節した。５００Ｗ電力を投入し
てプラズマを発生させ、ＺｎＯを作製するためＩＴＯ側
のシャッターを開け、１．２時間成膜した。１．３μｍ
厚のＩＴＯ膜が得られた。ＩＴＯ側のシャッターを閉
め、電源を切り、Ａｒガスを止めた。ＩＴＯによる熱線
反射膜が得られた。熱線反射は車内側に形成されたこの
自動車内にはＦＭ、ＡＭ電波は透過した。また、携帯電
話を受信、送信することができた。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、車両に装着される熱線
遮蔽膜を設けたガラスにおいて、ＦＭ波以上の高周波数
の電波を送受信することのできる車両用ガラス、特に窓
ガラスを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例窓ガラスの断面図である。

【符号の説明】

１ ガラス基板 ２ 車内側アンテナ ３ 車外側アンテナ ４ 熱線遮蔽膜 ５ 車両用ガラス

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明ガラス基板の表面に、太陽光の熱線
   遮蔽膜が形成された、車両に装着されるガラスにおい
   て、該ガラスに車内側アンテナと車外側アンテナが互い
   に向かい合って形成されていることを特徴とする車両用
   ガラス。
2. 【請求項２】 上記熱線遮蔽膜の上層および／または下
   層に誘電体膜が形成されていることを特徴とする請求項
   １記載の車両用ガラス。