JPH04219348A - 機能薄膜付ガラスの製造方法 - Google Patents

機能薄膜付ガラスの製造方法

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JPH04219348A
JPH04219348A JP6880291A JP6880291A JPH04219348A JP H04219348 A JPH04219348 A JP H04219348A JP 6880291 A JP6880291 A JP 6880291A JP 6880291 A JP6880291 A JP 6880291A JP H04219348 A JPH04219348 A JP H04219348A
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JP
Japan
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thin film
functional thin
glass
film
glass plate
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Pending
Application number
JP6880291A
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English (en)
Inventor
Shinya Oomura
心也 大村
Hisakazu Tsuchitani
槌谷 久和
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AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は機能薄膜付ガラスの製造
方法、及びこれを用いたヘッドアップディスプレイ(H
UD)用コンバイナーの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ガラス等の基板上に金属酸化物薄
膜を設ける方法としては、真空蒸着法、スパッタリング
法などの物理的手法が知られている。浸漬法、ロールコ
ート法、メニスカスコート法、スクリーン印刷法などで
、金属酸化物となり得る原料を含有する液体を塗布する
湿式法等も知られており、湿式法は物理的手法に比べて
生産コストを低くできるメリットを有する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、物理的手法も
湿式法も、大面積基板の一部分のみに外観良く成膜した
い場合には、成膜時にマスキングしたり、成膜後にエッ
チングする必要があったり、外観の優れた膜が形成しに
くく、結局製造プロセスが複雑化して、生産コストも高
くなるという欠点があった。また、湿式法の塗布液の粘
度が高くレベリング性(表面がむらなく均一になりやす
さ)が良くなかった。本発明の目的は、従来技術が有し
ていた前述の欠点を解消しようとするものである。
【0004】
【課題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、 (a) ガラス板の所定部分に、金属酸化物原料を含む
機能薄膜形成用液体をフレキソ印刷して印刷膜を形成す
る工程、 (b)  (a)のガラス板を曲げ加工、かつ/又は、
強化加工のために加熱すると同時に、上記印刷膜を焼成
して金属酸化物を主成分とする機能薄膜を形成する工程
、を含むことを特徴とする機能薄膜付ガラスの製造方法
を提供するものである。
【0005】図1に本発明の機能薄膜付ガラスの製造方
法の生産工程を示す。本発明においては、まず、図1(
a) に示したように、ガラス板1を所望の形状に切断
する。次いで、切断面エッジを面取り加工し、洗浄する
のが好ましい。
【0006】次に、図1(b) に示したように、ガラ
ス板1の所定部分に、焼成により金属酸化物となり得る
原料を含む機能薄膜形成用液体をフレキソ印刷して印刷
膜2を形成する。
【0007】本発明においてフレキソ印刷とは、弾性物
質(ゴム、プラスチック等)の版材(フレキソ版)を用
いた凸版輪転印刷のことをいう。図4は本発明において
用いる平台フレキソ印刷機の一例の断面図である。フレ
キソ印刷においては、ドクターロール(ゴムロール)1
1とアニロックスロール(セラミックスロール)12が
回転することにより、機能薄膜形成用液体13が、版胴
10に巻きつけられたフレキソ版15上に均一に供給さ
れ、この版胴10が回転するとともにテーブル14上の
ガラス板1が移動し、フレキソ版15からガラス板1へ
機能薄膜形成用液体が塗布される。
【0008】フレキソ印刷においては、図4のように、
版胴10にゴム凸版を巻きつけたロールで、常にガラス
板1と線接触の状態で印刷するので、印刷する面積にわ
たり、連続的に均一な印刷が可能となる。
【0009】又、スクリーン印刷等に比べて粘度の低い
機能薄膜形成用液体(20〜120 cP程度、25℃
における値)が好適に使用できるため、レベリング(塗
布された液の表面がむらなく均一になること)に要する
時間が短く、又、機能薄膜形成用液体に分子量の大きな
有機物を混ぜる必要がなく、ほとんどが室温近くで蒸発
してしまう溶剤を用いるだけでよいため、膜焼成による
重量変化が少なく、膜が多孔質になることもない。
【0010】本発明において用いる機能薄膜形成用液体
の溶媒としては、アルコール系、グリコール系、セロソ
ルブ系、カルビトール系等、原料が溶解しうるものであ
れば特に限定されず、適宜選択すればよい。ただし、溶
媒があまり蒸発しやすいと、印刷中に蒸発し、液体中の
固形分濃度が高くなり、膜厚が厚くなって均一な膜が得
られにくい。一方、蒸発しにくい溶媒を用いると、完全
に焼成しにくくなり、焼成後の膜の機械的強度、耐薬品
性が劣ってくる。かかる点を考慮すると、溶媒としては
、ヘキシレングリコールが好ましく使用できる。
【0011】機能薄膜形成用液体は、20〜120 c
P(センチポアズ)(25℃)の粘度範囲に調整されて
いることが好ましい。20cPより小さいと液体の流動
性がありすぎて、フレキソ印刷安定性が不十分となった
り、所定の印刷後膜厚が得られなくなったりする欠点が
あり、又、 120 cP より粘度が大きいと、焼成
後の印刷膜の膜質がポーラス(ぼそぼそ)になりやすく
、化学的・機械的耐久性が悪くなり、好ましくないから
である。
【0012】機能薄膜形成用液体は、金属酸化物原料を
含んだものであるが、かかる原料としては、金属アルコ
キシドが好ましい。例えば、Ti,Ta,Zr,In,
Sn,Si 等のアルコキシド、又はこれらのうち1種
以上の混合アルコキシドを用いることができる。具体的
な材料は、目的とする機能薄膜に必要な光学特性等を考
慮して選択すればよい。
【0013】例えば、機能薄膜として、HUD用コンバ
イナー等の増反射膜を得たい場合には、増反射膜の屈折
率nが1.5 以上、特に1.8 〜2.3 程度にな
るように、金属アルコキシドを選択すればよい。例えば
TiO2(n=約2.2 〜2.3 )、ZrO2(n
=約2.0 〜2.1 )、Ta2O5 (n=約2.
1 )、SnO2(n=約1.9 〜2.0 )等の単
体の酸化物膜を得るように、それぞれの金属のアルコキ
シドを用いてもよいし、これらの複合酸化物、例えばT
iO2− SiO2, ZrO2− SiO2, Ti
O2−ZrO2,In2O3−SnO2等の複合酸化物
膜を得るように、適宜の金属アルコキシドを混合して調
整してもよい。Siのアルコキシドを混合すると、基板
ガラス板1との密着性が向上する点で好ましい。
【0014】又、機能薄膜として、低反射膜を形成した
い場合には、低屈折率膜が得られるようにSiのアルコ
キシド等を用いればよい。又、機能薄膜として、アンテ
ナや湿度センサー、結露センサー等に用いる導電膜を得
たい場合には、In2O3−SnO2, SnO2:F
, SnO2 :Sb等の導電膜が得られるように、適
宜の金属アルコキシドを用い、ドープ剤を添加して機能
薄膜形成用液体を調整すればよい。
【0015】又、機能薄膜として装飾用、ディスプレイ
用等に用いる着色膜を得たい場合には、かかる目的に応
じて、適宜の金属アルコキシドを用い、着色剤、顔料等
を添加して機能薄膜形成用液体を調整すればよい。
【0016】かかる金属アルコキシドは、機能薄膜形成
用液体中に金属酸化物換算で、2.0 〜 8.0重量
%含まれていることが好ましい。機能薄膜形成用液体は
、フレキソ印刷された後、焼成された際、そのほとんど
が気体となってなくなってしまい、金属酸化物を主成分
とする機能薄膜が残るわけであるが、上記液体中に金属
アルコキシドが金属酸化物換算で2.0 重量%未満し
か含まれていない場合には、焼成後の機能薄膜の膜厚が
薄くなりすぎて化学的、機械的安定性が劣化したり、均
一性、外観等の点で好ましくなく、一方、8.0 重量
%より多く含まれていると、焼成後の膜厚が厚くなりす
ぎて耐擦傷性が悪くなり、更に厚くするとクラックが生
じてしまうため、好ましくない。
【0017】次に、図1(c) に示したように、印刷
膜2を有する上記ガラス板1を、曲げ加工かつ/又は強
化加工(曲げ加工、又は、強化加工、又は、曲げ及び強
化加工)のために加熱すると同時に、上記印刷膜2を焼
成して機能薄膜を形成する。加熱温度は、曲げ加工や強
化加工に必要な温度でよく、550〜650 ℃程度が
適当である。曲げかつ/又は強化加工を施す前に、予め
 500〜600 ℃程度で印刷膜を焼成しておくこと
も可能であるが、上述のように、曲げかつ/又は強化と
同時に焼成を行うと、製造プロセスも簡単になり生産性
が向上し、製造コストが低減されるという利点がある。
【0018】曲げ加工を行なう際、図1に示したように
、印刷膜が形成されている面が凹となるように曲げ加工
するのが好ましい。これは、印刷膜が形成されている面
を凸となるように曲げ加工すると、印刷膜にクラックが
入ってしまい、外観の優れた機能薄膜が得られにくくな
るからである。
【0019】又、図1 (b)´に示したように、加熱
して曲げ加工かつ/又は強化加工を施す前に、印刷膜を
乾燥しておくこともできる。こうしておくことによって
、(c) の曲げかつ/又は強化のための加熱時にごみ
やほこり等が付着しにくくなるので好ましい。乾燥温度
は50〜200 ℃程度が適当である。
【0020】以上、本発明の機能薄膜付ガラスの製造方
法について説明したが、以下、かかる製法を用いたHU
D用コンバイナーの製法について説明する。
【0021】HUD用コンバイナーは車両等輸送機の風
防ガラスに用いられることが多く、従ってこのような用
途においては安全性の点から合せガラスが使用される場
合がほとんどなので、合せガラスの表面に機能薄膜が形
成されたHUD用コンバイナーの製造を例にとって説明
する。
【0022】図1の(c) までは上述の通りである。 図1(c) には、印刷膜2を有するガラス板1を、合
せガラス化する他方のガラス板3と重ねて曲げ加工を行
う場合の例を示した。
【0023】次いで、図1(d) に示したように、曲
げかつ/又は強化加工が施されたガラス板1を、他方の
ガラス板3とともに、機能薄膜が露出するように配置し
て、プラスチック中間膜4を介して接合し、合せガラス
化して、HUD用コンバイナーが製造される。
【0024】HUD用コンバイナーとして使用される機
能薄膜は、安全ガラスとして必要な可視光線透過率(T
V)70%以上を維持しつつ、投影像を鮮明に反射でき
るようにするために、機能薄膜が光学膜厚(膜の屈折率
nと実際の膜厚dの積)400 〜2300Åで形成さ
れることが好ましい。かかる光学膜厚となるように、図
1(b) において、焼成による膜厚減少を計算に入れ
て、フレキソ印刷膜の膜厚を調整しておくのが好ましい
【0025】
【実施例】[実施例1]切断、面取加工した2mm厚の
通常のフロートガラス板1の表面を酸化セリウムで研摩
後、純水で充分にすすぎ、窒素ガスを吹きつけて乾燥さ
せた。このガラス表面に、TiおよびSiのアルコキシ
ドを酸化物換算で5.5 重量%含み、30cP (2
5℃) の粘度を有する機能薄膜形成用液体をフレキソ
印刷し、120 〜130 ℃のクリーンオーブン内で
10〜15分間乾燥した。この時の印刷膜の表面は、完
全に乾燥し、ごみやほこりが付着しても膜へのダメージ
は全く心配のないレベルであった。
【0026】乾燥後のガラスを印刷膜2が形成されてい
る面を露出面とし、もう一枚のガラス板3(ブロンズ色
2mm厚)と図1(c) のように重ねて曲げ加工を行
うとともに、印刷膜2を焼成して増反射膜を形成した。 かかる機能薄膜は、光学膜厚700 Å(屈折率n=2
.0 (6328 Å) 、実際の膜厚d=350 Å
)であった。これらのガラス板1及び3をポリビニルブ
チラール膜を介して図1(d) のように合せガラス化
し、HUD用コンバイナーを形成した。
【0027】かかるコンバイナーの機能薄膜が形成され
ている側を車内側として、機能薄膜部分の透過率及び機
能薄膜部分による車内側の機能薄膜面反射(入射角0°
)の各特性を図2に示す。又、機能薄膜部分における入
射角65°の車内側の機能薄膜面反射特性を図3に示す
。形成されたHUD用コンバイナーは、ヘーズ、光学歪
のない良好な外観を有していた。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、大面積ガラス基板のご
く一部に機能薄膜を有する機能薄膜付ガラスを、エッチ
ング等の複雑なプロセスを必要とせずに生産することが
可能となる。
【0029】特に、粘度が20〜120 cPであり、
金属アルコキシドを金属酸化物換算で2.0 〜8.0
 重量%含む薄膜機能形成用液体をフレキソ印刷した薄
膜機能形成用液体のレベリングが数秒と極めて早く、こ
れを焼成することにより、均一性、外観上好ましく、又
、化学的、機械的耐久性の優れた好適な薄膜機能付ガラ
スを効率よく製造できる。
【0030】又、焼成による機能薄膜の形成と、曲げか
つ/又は強化加工とを同時に行うことにより製造工程が
簡単となり生産性も向上し、製造コストも低減されるた
め、外観の良好なHUD用コンバイナーを効率良く生産
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の機能薄膜付ガラスの製造方法の生産工
程を示す説明図。
【図2】実施例1におけるHUD用コンバイナーの機能
薄膜部分の分光スペクトルを示すグラフ。
【図3】実施例1のHUD用コンバイナーの機能薄膜部
分における65°入射時の膜面反射特性を示すグラフ。
【図4】本発明に用いる平台フレキソ印刷機の一例の断
面図。
【符号の説明】
1  ガラス板   2  印刷膜(機能薄膜) 3  ガラス板 4  プラスチック中間膜

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a) ガラス板の所定部分に、金属酸化
    物原料を含む機能薄膜形成用液体をフレキソ印刷して印
    刷膜を形成する工程、 (b)  (a)のガラス板を曲げ加工、かつ/又は、
    強化加工のために加熱すると同時に、上記印刷膜を焼成
    して金属酸化物を主成分とする機能薄膜を形成する工程
    、を含むことを特徴とする機能薄膜付ガラスの製造方法
  2. 【請求項2】機能薄膜形成用液体として、金属アルコキ
    シドを含み、20〜120 cPの粘度を有する液体を
    用いることを特徴とする請求項1記載の機能薄膜付ガラ
    スの製造方法。
  3. 【請求項3】機能薄膜形成用液体として、金属アルコキ
    シドを、金属酸化物換算で 2.0〜8.0 重量%含
    む液体を用いることを特徴とする請求項1又は2記載の
    機能薄膜付ガラスの製造方法。
  4. 【請求項4】ガラス板にフレキソ印刷により印刷膜を形
    成した後、加熱して曲げ加工かつ/又は強化加工を施す
    前に、50〜200 ℃において上記印刷膜を乾燥させ
    ることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の
    機能薄膜付ガラスの製造方法。
  5. 【請求項5】ガラス板の印刷膜が形成されている面が凹
    となるように、ガラス板に曲げ加工、又は、曲げ加工及
    び強化加工を施すことを特徴とする請求項1〜4のいず
    れか1項記載の機能薄膜付ガラスの製造方法。
  6. 【請求項6】曲げ加工かつ/又は強化加工を施すと同時
    に印刷膜を焼成して機能薄膜を形成した後、かかる機能
    薄膜を有するガラス板と、もう一枚のガラス板とを、該
    機能薄膜が形成された面が露出するように、プラスチッ
    ク中間膜を介して接合し、合せガラス化することを特徴
    とする請求項1〜5のいずれか1項記載の機能薄膜付ガ
    ラスの製造方法。
  7. 【請求項7】焼成後の機能薄膜の光学膜厚を400 〜
    2300Åとすることを特徴とする請求項1〜6のいず
    れか1項記載の機能薄膜付ガラスの製造方法を用いたヘ
    ッドアップディスプレイ用コンバイナーの製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012528062A (ja) * 2009-05-27 2012-11-12 サン−ゴバン グラス フランス 二重像化をほとんど有さないグレージング
CN105525487A (zh) * 2014-09-30 2016-04-27 绥中明晖工业技术有限公司 洗衣机操作显示屏玻璃弯曲钢化印刷方法
JP2016199429A (ja) * 2015-04-10 2016-12-01 日本電気硝子株式会社 ガラス板

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