JPH04263080A - 紫外線カットフィルターの製造方法 - Google Patents
紫外線カットフィルターの製造方法Info
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- JPH04263080A JPH04263080A JP4410191A JP4410191A JPH04263080A JP H04263080 A JPH04263080 A JP H04263080A JP 4410191 A JP4410191 A JP 4410191A JP 4410191 A JP4410191 A JP 4410191A JP H04263080 A JPH04263080 A JP H04263080A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、紫外線カットフィルタ
ー、特に、ガラスなどの透明基板上に形成された紫外線
カットフィルターの製造方法に関する。
ー、特に、ガラスなどの透明基板上に形成された紫外線
カットフィルターの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の紫外線カットフィルターの製造方
法としては、ガラスなどの透明基板上に屈折率の異なる
物質を交互に多層積層する方法、金属,金属酸化物の蒸
着等による薄膜形成による方法、紫外線吸収剤をなんら
かのバインダーに溶解または分散してこれを塗布する方
法などが知られている。
法としては、ガラスなどの透明基板上に屈折率の異なる
物質を交互に多層積層する方法、金属,金属酸化物の蒸
着等による薄膜形成による方法、紫外線吸収剤をなんら
かのバインダーに溶解または分散してこれを塗布する方
法などが知られている。
【0003】また特開昭63−103083 号公報に
はチタンアルコキシドとセリウム化合物の混合液に酸を
加えてpHを 3.5〜5とし、全溶液中の含有水分を
8%以下に調製し、この混合液を基体表面に付着させた
後、200 ℃以上に加熱してセリウム含有チタン酸化
物の皮膜を形成させる方法が開示されている。
はチタンアルコキシドとセリウム化合物の混合液に酸を
加えてpHを 3.5〜5とし、全溶液中の含有水分を
8%以下に調製し、この混合液を基体表面に付着させた
後、200 ℃以上に加熱してセリウム含有チタン酸化
物の皮膜を形成させる方法が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の方法にあっては、たとえば蒸着法によるもの
ではスループットが小さくまた反応チャンバーが小さい
ので、小さな面積のフィルターしかできず、コストが高
くなるという問題点があった。また、紫外線吸収剤をな
んらかのバインダーに溶解または分散してこれを塗布す
る方法では、バインダーや紫外線吸収剤の種類により好
ましい波長での吸収が得られない、などの問題点があっ
た。
うな従来の方法にあっては、たとえば蒸着法によるもの
ではスループットが小さくまた反応チャンバーが小さい
ので、小さな面積のフィルターしかできず、コストが高
くなるという問題点があった。また、紫外線吸収剤をな
んらかのバインダーに溶解または分散してこれを塗布す
る方法では、バインダーや紫外線吸収剤の種類により好
ましい波長での吸収が得られない、などの問題点があっ
た。
【0005】さらに、特開昭63−103083 号公
報に開示された方法では、400nm 以上の可視光域
にも吸収をもち、可視域の一部もカットしてしまい、紫
外線のみをカットできない、という問題点がある。さら
に、pHの制御や含有水分の制御が困難である、混合液
のポットライフが短い、皮膜が失透し透明膜ができない
、という問題点がある。
報に開示された方法では、400nm 以上の可視光域
にも吸収をもち、可視域の一部もカットしてしまい、紫
外線のみをカットできない、という問題点がある。さら
に、pHの制御や含有水分の制御が困難である、混合液
のポットライフが短い、皮膜が失透し透明膜ができない
、という問題点がある。
【0006】本発明の目的は、300 〜400nm
の紫外線のみを選択的に効率よくカットするフィルター
の製造方法を提供することにある。
の紫外線のみを選択的に効率よくカットするフィルター
の製造方法を提供することにある。
【0007】さらに本発明の他の目的は製造が容易でp
Hや含有水分の制御が不要である安価で大面積の透明な
紫外線カットフィルターの製造方法を提供することにあ
る。
Hや含有水分の制御が不要である安価で大面積の透明な
紫外線カットフィルターの製造方法を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の本発明の目的は、
チタンの有機金属化合物とセリウム化合物および水酸基
を少なくとも1つ含みかつケトン基を少なくとも1つ含
む有機化合物を含有する混合溶液に水を添加してゾル化
し、この反応液を透明基板上に塗布し、焼結する方法に
より、達成された。
チタンの有機金属化合物とセリウム化合物および水酸基
を少なくとも1つ含みかつケトン基を少なくとも1つ含
む有機化合物を含有する混合溶液に水を添加してゾル化
し、この反応液を透明基板上に塗布し、焼結する方法に
より、達成された。
【0009】以下本発明を詳細に説明する。
【0010】本発明は、チタンの有機金属化合物とセリ
ウム化合物および水酸基を少なくとも1つ含みかつケト
ン基を少なくとも1つ含む有機化合物を含有する混合溶
液に水を添加してゾル化し、この反応液をガラス基板上
に塗布し、焼結することを特徴とするものである。
ウム化合物および水酸基を少なくとも1つ含みかつケト
ン基を少なくとも1つ含む有機化合物を含有する混合溶
液に水を添加してゾル化し、この反応液をガラス基板上
に塗布し、焼結することを特徴とするものである。
【0011】このような混合溶液に水を添加して金属イ
オンをゾル化する方法は、一般にはゾルゲル方法といわ
れているものである。
オンをゾル化する方法は、一般にはゾルゲル方法といわ
れているものである。
【0012】ゾルゲル方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 1989年)108 〜140 ページに記載さ
れている。たとえば、チタンテトラメトキシドをメタノ
ールに溶解しておく。これに、塩酸などの酸、および水
などチタンテトラメトキシドの分解剤を加える。チタン
テトラメトキシドが分解しTi−O−Ti 結合を有す
るゾルが形成される。粘度を適切に選択することにより
、任意の手段で塗布し薄膜を形成する。塗布方法として
は、ディップ法、スピン塗布法、スプレー法などから選
択される。ついで、焼結する。
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 1989年)108 〜140 ページに記載さ
れている。たとえば、チタンテトラメトキシドをメタノ
ールに溶解しておく。これに、塩酸などの酸、および水
などチタンテトラメトキシドの分解剤を加える。チタン
テトラメトキシドが分解しTi−O−Ti 結合を有す
るゾルが形成される。粘度を適切に選択することにより
、任意の手段で塗布し薄膜を形成する。塗布方法として
は、ディップ法、スピン塗布法、スプレー法などから選
択される。ついで、焼結する。
【0013】本発明で用いられるチタンの有機金属化合
物としては、好ましくはチタンアルコキシドである。チ
タンアルコキシドは一般式Ti(OR)n であらわさ
れる。ここでnは整数であり、チタンに対する配位数を
あらわす。Rは任意のアルキル基から選択される。Rと
しては、たとえばメチル基、エチル基、プロピル基、イ
ソプロピル基、ブチル基、などがある。
物としては、好ましくはチタンアルコキシドである。チ
タンアルコキシドは一般式Ti(OR)n であらわさ
れる。ここでnは整数であり、チタンに対する配位数を
あらわす。Rは任意のアルキル基から選択される。Rと
しては、たとえばメチル基、エチル基、プロピル基、イ
ソプロピル基、ブチル基、などがある。
【0014】セリウム化合物としては、セリウムの無機
化合物、たとえば硝酸セリウム、塩化セリウム、硫酸セ
リウムなどが好ましく用いられる。
化合物、たとえば硝酸セリウム、塩化セリウム、硫酸セ
リウムなどが好ましく用いられる。
【0015】水酸基を少なくとも1つ含みかつケトン基
を少なくとも1つ含む有機化合物としては、一般にはヒ
ドロキシケトンといわれているものであり、アセトアル
コール、アセトイン、ジアセトンアルコール、ベンゾイ
ンなどが好ましい。
を少なくとも1つ含む有機化合物としては、一般にはヒ
ドロキシケトンといわれているものであり、アセトアル
コール、アセトイン、ジアセトンアルコール、ベンゾイ
ンなどが好ましい。
【0016】本発明においては、水を添加して金属イオ
ンをゾル化させるのだが、水の量は任意でよい。好まし
くは、金属イオンに対し1〜10倍モル量である。また
、ゾル化するときに、酸を添加してもよい。酸としては
硝酸、塩酸、酢酸、硫酸などが好ましい。反応温度は任
意で良いが、好ましくは、50〜 130℃である。溶
媒は、これらの化合物が溶解するものであれば任意で良
いが、好ましくはエチルアルコール、プロピルアルコー
ル、ブチルアルコールなどのアルコール類、エチルセロ
ソルブ、メチルセロソルブなどグリコールのエーテル類
などが用いられる。チタンの有機金属化合物とセリウム
化合物の混合割合としては、モル比でTi:Ce= 1
:5〜100 :1の範囲であることが好ましい。また
水酸基を少なくとも1つ含みかつケトン基を少なくとも
1つ含む有機化合物は、チタンの有機金属化合物とセリ
ウム化合物のチタンおよびセリウム金属としての合計モ
ル数の1/10〜10倍のモル数の分量を添加するのが
好ましく、上記合計モル数と等モル添加するのが一層好
ましい。焼結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200 ℃以上がよい。また基板が
変形または変質しない温度であるべきで、本発明の場合
は700 ℃以下が好ましい。加熱時間は5〜60分で
よい。
ンをゾル化させるのだが、水の量は任意でよい。好まし
くは、金属イオンに対し1〜10倍モル量である。また
、ゾル化するときに、酸を添加してもよい。酸としては
硝酸、塩酸、酢酸、硫酸などが好ましい。反応温度は任
意で良いが、好ましくは、50〜 130℃である。溶
媒は、これらの化合物が溶解するものであれば任意で良
いが、好ましくはエチルアルコール、プロピルアルコー
ル、ブチルアルコールなどのアルコール類、エチルセロ
ソルブ、メチルセロソルブなどグリコールのエーテル類
などが用いられる。チタンの有機金属化合物とセリウム
化合物の混合割合としては、モル比でTi:Ce= 1
:5〜100 :1の範囲であることが好ましい。また
水酸基を少なくとも1つ含みかつケトン基を少なくとも
1つ含む有機化合物は、チタンの有機金属化合物とセリ
ウム化合物のチタンおよびセリウム金属としての合計モ
ル数の1/10〜10倍のモル数の分量を添加するのが
好ましく、上記合計モル数と等モル添加するのが一層好
ましい。焼結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200 ℃以上がよい。また基板が
変形または変質しない温度であるべきで、本発明の場合
は700 ℃以下が好ましい。加熱時間は5〜60分で
よい。
【0017】本発明で用いられる薄膜は少なくとも1層
以上積層されることが必要であり、吸光度を高めるため
2層以上塗布しても良い。積層方法は1層塗布した後続
いて塗布してもよいし、焼結後さらに塗布してもよい。 塗布する基板としては、透明な基板であれば何でも良い
が、好ましくはソーダライムなどのガラス基板、石英基
板、ポリカーボネートなどのプラスチック基板などから
選択される。
以上積層されることが必要であり、吸光度を高めるため
2層以上塗布しても良い。積層方法は1層塗布した後続
いて塗布してもよいし、焼結後さらに塗布してもよい。 塗布する基板としては、透明な基板であれば何でも良い
が、好ましくはソーダライムなどのガラス基板、石英基
板、ポリカーボネートなどのプラスチック基板などから
選択される。
【0018】
【作用】本発明によれば、300 〜400nm の紫
外線のみを選択的に効率よくカットするフィルターが得
られる。さらに、安価で大面積のフィルターが得られ、
製造が容易でpHや含有水分の制御が不要であり、透明
なフィルターが得られる。
外線のみを選択的に効率よくカットするフィルターが得
られる。さらに、安価で大面積のフィルターが得られ、
製造が容易でpHや含有水分の制御が不要であり、透明
なフィルターが得られる。
【0019】
【0020】以下、実施例および比較例により本発明を
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。
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。
【0021】比較例
塩化セリウム1.26g をエタノール30cc中に溶
解した。この溶液に室温でチタンテトライソプロポキシ
ド1ccを添加し、さらに30%酢酸1ccを加えてp
Hを4とした。この溶液をスピンナーによりソーダライ
ムガラス上に塗布した。スピンナー塗布条件は3000
rpm で30秒であった。塗布試料を大気中で乾燥さ
せた後、電気炉中に入れ、500 ℃で10分間焼結し
た。得られた黄色ガラスは失透していた。このガラス試
料の吸光度を、リファレンスをガラスとして図2に任意
スケールで示した。440nm に吸収極大を持ち、可
視域に吸収をもっていた。さらに、この溶液を室温で1
週間放置したところ、白濁し、塗布が不可能であった。
解した。この溶液に室温でチタンテトライソプロポキシ
ド1ccを添加し、さらに30%酢酸1ccを加えてp
Hを4とした。この溶液をスピンナーによりソーダライ
ムガラス上に塗布した。スピンナー塗布条件は3000
rpm で30秒であった。塗布試料を大気中で乾燥さ
せた後、電気炉中に入れ、500 ℃で10分間焼結し
た。得られた黄色ガラスは失透していた。このガラス試
料の吸光度を、リファレンスをガラスとして図2に任意
スケールで示した。440nm に吸収極大を持ち、可
視域に吸収をもっていた。さらに、この溶液を室温で1
週間放置したところ、白濁し、塗布が不可能であった。
【0022】実施例1
塩化セリウム1.26g をエタノール30cc中に加
え溶解した。この溶液にチタニウムテトライソプロポキ
シド1ccを添加し、さらにジアセトアルコール0.8
ml を加え、80℃で1時間撹拌、加熱した。室温ま
で冷却した後、水0.12mlおよび61% 硝酸0.
4 mlを加え、80℃で1時間撹拌、加熱した。この
時のpHは1であった。この溶液を室温まで冷却した後
スピンナーによりソーダライムガラス上に塗布した。ス
ピンナー塗布条件は300rpmで30秒であった。塗
布試料を大気中で乾燥させた後、電気炉中に入れ、50
0 ℃で10分間焼結した。得られたガラス試料は無色
透明であった。このガラス試料の吸光度を図2と同様に
してリファレンスをガラスとして図1に示した。吸収極
大は330nm にあり、300 〜400nm の紫
外線をカットしていることがわかった。
え溶解した。この溶液にチタニウムテトライソプロポキ
シド1ccを添加し、さらにジアセトアルコール0.8
ml を加え、80℃で1時間撹拌、加熱した。室温ま
で冷却した後、水0.12mlおよび61% 硝酸0.
4 mlを加え、80℃で1時間撹拌、加熱した。この
時のpHは1であった。この溶液を室温まで冷却した後
スピンナーによりソーダライムガラス上に塗布した。ス
ピンナー塗布条件は300rpmで30秒であった。塗
布試料を大気中で乾燥させた後、電気炉中に入れ、50
0 ℃で10分間焼結した。得られたガラス試料は無色
透明であった。このガラス試料の吸光度を図2と同様に
してリファレンスをガラスとして図1に示した。吸収極
大は330nm にあり、300 〜400nm の紫
外線をカットしていることがわかった。
【0023】また、この反応液を室温で1週間放置した
。反応液は透明で塗布も可能であった。ガラス塗布試料
は上と同じ吸光度を示した。
。反応液は透明で塗布も可能であった。ガラス塗布試料
は上と同じ吸光度を示した。
【0024】実施例2
実施例1における塩化セリウムに変えて硝酸セリウムを
1.47g 用い、チタニウムテトライソプロポキシド
に変えてチタニウムテトラ−n− ブトキシドを1.1
6g 用い、ジアセトンアルコールに変えてアセトイン
を0.53ml用いた他は、実施例1と同様にしてガラ
ス試料を作製した。得られたガラス試料の吸光度は実施
例1と同様に 300〜400 nmの紫外線をカット
していた。
1.47g 用い、チタニウムテトライソプロポキシド
に変えてチタニウムテトラ−n− ブトキシドを1.1
6g 用い、ジアセトンアルコールに変えてアセトイン
を0.53ml用いた他は、実施例1と同様にしてガラ
ス試料を作製した。得られたガラス試料の吸光度は実施
例1と同様に 300〜400 nmの紫外線をカット
していた。
【0025】実施例3
実施例1における水の量を0.12mlから0.2,
0.5, 0.6mlと変化させた。実施例1と同様に
塗布し、焼結した。実施例1と同様に300〜400n
m の紫外線をカットしていた。また、この反応液を室
温で1週間放置した。溶液は、透明であり、塗布も可能
であった。塗布したガラス試料は上と同様の吸光度を示
した。
0.5, 0.6mlと変化させた。実施例1と同様に
塗布し、焼結した。実施例1と同様に300〜400n
m の紫外線をカットしていた。また、この反応液を室
温で1週間放置した。溶液は、透明であり、塗布も可能
であった。塗布したガラス試料は上と同様の吸光度を示
した。
【0026】実施例4
実施例1における硝酸に変えて、35% 塩酸を用い、
その量を0.1,0.3, 0.6, 0.8, 1.
0 mlと変化させた。この時の溶液のpHは 3.0
から 0.1であった。実施例1と同様にして塗布試料
を作製した。得られた試料の吸光度は実施例1と同様に
300〜400nm の紫外線をカットしていた。
その量を0.1,0.3, 0.6, 0.8, 1.
0 mlと変化させた。この時の溶液のpHは 3.0
から 0.1であった。実施例1と同様にして塗布試料
を作製した。得られた試料の吸光度は実施例1と同様に
300〜400nm の紫外線をカットしていた。
【0027】実施例5
実施例1における塩化セリウムに変えて酢酸セリウム1
.5gを用い、チタニウムテトライソプロポキシドに変
えてチタニウムテトラエトキシド1.6gを用い、ジア
セトンアルコールに変えてベンゾイン1.3 mlを用
い、溶媒をエタノールに変えてn−ブタノール 100
mlに変えた他は実施例1と同様にして塗布した。得ら
れた試料の吸光度は実施例1と同様に 300〜400
nm の紫外線をカットしていた。
.5gを用い、チタニウムテトライソプロポキシドに変
えてチタニウムテトラエトキシド1.6gを用い、ジア
セトンアルコールに変えてベンゾイン1.3 mlを用
い、溶媒をエタノールに変えてn−ブタノール 100
mlに変えた他は実施例1と同様にして塗布した。得ら
れた試料の吸光度は実施例1と同様に 300〜400
nm の紫外線をカットしていた。
【0028】実施例6
実施例1におけるソーダライムガラスに変えて石英ガラ
スを用いた他は実施例1と同様にして塗布試料を作製し
た。得られた試料の吸光度は 300〜400nm の
紫外線をカットしていた。
スを用いた他は実施例1と同様にして塗布試料を作製し
た。得られた試料の吸光度は 300〜400nm の
紫外線をカットしていた。
【0029】実施例7
実施例2におけるスピンナー塗布に変えて、ディップ塗
布法を用い、ガラス基板の大きさを500 mm×50
0 mm×3 mmtとした他は、実施例2と同様にし
てガラス塗布試料を作製した。塗布は均一で、 300
〜400nm の紫外線をカットしていた。
布法を用い、ガラス基板の大きさを500 mm×50
0 mm×3 mmtとした他は、実施例2と同様にし
てガラス塗布試料を作製した。塗布は均一で、 300
〜400nm の紫外線をカットしていた。
【0030】(発明の効果)以上詳述したように、本発
明によれば、 300〜400nm の紫外線のみを選
択的に効率よくカットするフィルターが提供できる。さ
らに製造が容易でpHや含有水分の制御が不要であり、
透明膜を作製する方法が提供できる。
明によれば、 300〜400nm の紫外線のみを選
択的に効率よくカットするフィルターが提供できる。さ
らに製造が容易でpHや含有水分の制御が不要であり、
透明膜を作製する方法が提供できる。
【図1】本発明の実施例1のガラス塗布試料の吸光度曲
線を示す線図である。
線を示す線図である。
【図2】比較例のガラス塗布試料の吸光度曲線を示す線
図である。
図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 チタンの有機金属化合物とセリウム化
合物および水酸基を少なくとも1つ含みかつケトン基を
少なくとも1つ含む有機化合物とを含有する混合溶液に
水を添加してゾル化し、この反応液を透明基板上に塗布
し、焼結することを特徴とする紫外線カットフィルター
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4410191A JPH04263080A (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | 紫外線カットフィルターの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4410191A JPH04263080A (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | 紫外線カットフィルターの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04263080A true JPH04263080A (ja) | 1992-09-18 |
Family
ID=12682229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4410191A Pending JPH04263080A (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | 紫外線カットフィルターの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04263080A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015026693A (ja) * | 2013-07-25 | 2015-02-05 | 株式会社ユーテック | 膜の製造方法及びマルチチャンバー装置 |
-
1991
- 1991-02-18 JP JP4410191A patent/JPH04263080A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015026693A (ja) * | 2013-07-25 | 2015-02-05 | 株式会社ユーテック | 膜の製造方法及びマルチチャンバー装置 |
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