JPH0684256B2 - 単板熱線反射ガラス - Google Patents
単板熱線反射ガラスInfo
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- JPH0684256B2 JPH0684256B2 JP62039056A JP3905687A JPH0684256B2 JP H0684256 B2 JPH0684256 B2 JP H0684256B2 JP 62039056 A JP62039056 A JP 62039056A JP 3905687 A JP3905687 A JP 3905687A JP H0684256 B2 JPH0684256 B2 JP H0684256B2
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- layer
- glass
- heat ray
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/3411—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials
- C03C17/3429—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials at least one of the coatings being a non-oxide coating
- C03C17/3435—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials at least one of the coatings being a non-oxide coating comprising a nitride, oxynitride, boronitride or carbonitride
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- Organic Chemistry (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は自動車用として適する熱線反射ガラス、特に側
面ガラス、リヤガラスとしても使用可能な単板熱線反射
ガラスに関するものである。
面ガラス、リヤガラスとしても使用可能な単板熱線反射
ガラスに関するものである。
[従来の技術] 従来から、窓ガラスを通して自動車内に流入する太陽光
を一部カットし、自動車内部の温度上昇を低減し、冷房
負荷を軽減する、あるいは直射光を減らすことによって
感覚的に暑さを低減して快適性を向上させるなどの目的
で、熱線反射ガラス(ソーラーコントロールガラス)あ
るいは熱線吸収ガラスの採用が検討され続けてきた。し
かしながら、安全性の面から視認性を確保するために、
可視光透過率70%以上という規格が日本及び米国にあ
り、又ヨーロッパでは75%以上という規格がある。これ
らの規格に適合し、要求される特性を満足する熱線反射
ガラスに被着される膜としては、透明酸化物膜/Ag膜
(膜厚:100Å〜200Å)/透明酸化物膜の構成に限られ
ていた(特公昭47−6315号)。この構成に用いられる透
明酸化物としては、TiO2,ZrO2,HfO2,SnO2,ZnO,In2O3あ
るいはそれらの混合物などが知られていた。この構成を
使用した場合には、可視光線透過率が80%を超える熱線
反射ガラスも容易に得られる。
を一部カットし、自動車内部の温度上昇を低減し、冷房
負荷を軽減する、あるいは直射光を減らすことによって
感覚的に暑さを低減して快適性を向上させるなどの目的
で、熱線反射ガラス(ソーラーコントロールガラス)あ
るいは熱線吸収ガラスの採用が検討され続けてきた。し
かしながら、安全性の面から視認性を確保するために、
可視光透過率70%以上という規格が日本及び米国にあ
り、又ヨーロッパでは75%以上という規格がある。これ
らの規格に適合し、要求される特性を満足する熱線反射
ガラスに被着される膜としては、透明酸化物膜/Ag膜
(膜厚:100Å〜200Å)/透明酸化物膜の構成に限られ
ていた(特公昭47−6315号)。この構成に用いられる透
明酸化物としては、TiO2,ZrO2,HfO2,SnO2,ZnO,In2O3あ
るいはそれらの混合物などが知られていた。この構成を
使用した場合には、可視光線透過率が80%を超える熱線
反射ガラスも容易に得られる。
しかしながら、このAg膜を用いた熱線反射ガラスの最大
の欠点は耐擦傷強度や化学的耐久性が極端に劣ることで
ある。大気中で数日間放置するだけで、劣化が始まる。
ウェザーメーター試験や天然暴露試験、恒温恒湿試験な
どでも、1日〜2日で著しい変質を生ずる。したがっ
て、Ag膜を用いた熱線反射ガラスは合せガラス又は複層
ガラスとしてしか用いることができず、自動車用の場合
は通常合せガラスとして用いられる。しかしながら、合
せガラスとして用いられるのは、現在自動車の場合、コ
スト面、合せガラス端面の耐久性などの点からフロント
ガラスに限られているのが実状である。かかる点から、
側面ガラス、リアガラス用の熱線反射ガラスとしては、
コスト面から単板タイプのものが要求されている。
の欠点は耐擦傷強度や化学的耐久性が極端に劣ることで
ある。大気中で数日間放置するだけで、劣化が始まる。
ウェザーメーター試験や天然暴露試験、恒温恒湿試験な
どでも、1日〜2日で著しい変質を生ずる。したがっ
て、Ag膜を用いた熱線反射ガラスは合せガラス又は複層
ガラスとしてしか用いることができず、自動車用の場合
は通常合せガラスとして用いられる。しかしながら、合
せガラスとして用いられるのは、現在自動車の場合、コ
スト面、合せガラス端面の耐久性などの点からフロント
ガラスに限られているのが実状である。かかる点から、
側面ガラス、リアガラス用の熱線反射ガラスとしては、
コスト面から単板タイプのものが要求されている。
一方、半導体材料であるTiN,ZrN,HfNなどの窒化物は高
い硬度を有し、光沢のある黄金色を呈するという特徴が
ある。そしてこの特性を利用して鋼等の金属表面に被覆
することで、超硬材料、装飾物等に用いられている。し
かもその電気抵抗が比較的低いため熱線反射膜の材料と
しても有望である。スウェーデンの研究グループの発表
した論文(B.Karlsson.C.G.Ribbing:SPIE Vol.324“Opt
ical Coatings for Energy Efficiency and Solar Appl
ications"(1982)p52〜57)によれば、TiN,ZrN,HfNの
薄膜を高屈折率透明誘電体でサンドウィッチすることに
より、Ag膜などの貴金属薄膜を用いた3層熱線反射膜に
代り得る熱線反射膜が得られる可能性があることが示唆
されていた。
い硬度を有し、光沢のある黄金色を呈するという特徴が
ある。そしてこの特性を利用して鋼等の金属表面に被覆
することで、超硬材料、装飾物等に用いられている。し
かもその電気抵抗が比較的低いため熱線反射膜の材料と
しても有望である。スウェーデンの研究グループの発表
した論文(B.Karlsson.C.G.Ribbing:SPIE Vol.324“Opt
ical Coatings for Energy Efficiency and Solar Appl
ications"(1982)p52〜57)によれば、TiN,ZrN,HfNの
薄膜を高屈折率透明誘電体でサンドウィッチすることに
より、Ag膜などの貴金属薄膜を用いた3層熱線反射膜に
代り得る熱線反射膜が得られる可能性があることが示唆
されていた。
しかしながら、このような高硬度・低抵抗の窒化物膜を
得るためには、製膜の際の基板温度をかなりの高温(40
0〜500℃)まで上げる必要があり、ハード面で不利であ
る。そしてこのことが、窒化物が有用な材料でありなが
ら、自動車用ガラスに適用されにくい1つの原因となっ
ている。
得るためには、製膜の際の基板温度をかなりの高温(40
0〜500℃)まで上げる必要があり、ハード面で不利であ
る。そしてこのことが、窒化物が有用な材料でありなが
ら、自動車用ガラスに適用されにくい1つの原因となっ
ている。
[発明の解決しようとする問題点] 本発明の目的は、従来技術である透明酸化物膜/Ag膜/
透明酸化物膜の系の熱線反射膜が有していた耐久性に劣
るという欠点を解消しようとするものであり、特に耐摩
耗性の改善に目的の主眼が置かれている。しかも、この
ような膜を製膜の際の基板加熱などの特別な手段を講ぜ
ずに得ようというものである。
透明酸化物膜の系の熱線反射膜が有していた耐久性に劣
るという欠点を解消しようとするものであり、特に耐摩
耗性の改善に目的の主眼が置かれている。しかも、この
ような膜を製膜の際の基板加熱などの特別な手段を講ぜ
ずに得ようというものである。
[問題点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、その第1の発明は、ガラス板面に熱線反射膜が形成
された自動車用として適する単板タイプの熱線反射ガラ
スにおいて、その熱線反射膜はガラス板側から数えて順
に第1層として50〜1000Åの透明誘電体膜又は透明電導
性酸化物膜、第2層として20〜250Åの窒化物膜、第3
層として50〜1000Åの透明誘電体膜又は透明電導性酸化
物膜、第3層上の最上層として酸化物の厚膜とが積層さ
れ、最上層が露出面となっている単板熱線反射ガラスで
あって、最上層の酸化物の厚膜として、SiO2又はSiO2を
主成分とする透明酸化物で、しかもその屈折率が1.4か
ら1.6であり、かつ、その膜厚が少なくとも1μm以上
であることを特徴とする単板熱線反射ガラスを提供する
ものであり、又、その第2の発明は、ガラス板面に熱線
反射膜が形成された自動車用として適する単板タイプの
熱線反射ガラスにおいて、その熱線反射膜はガラス板側
から数えて順に第1層として50〜1000Åの透明誘電体膜
又は透明電導性酸化物膜、第2層として20〜250Åの窒
化物膜、第3層として50〜1000Åの透明誘電体膜又は透
明電導性酸化物膜、第4層として再び20〜250Åの窒化
物膜、第5層として再び50〜1000Åの透明誘電体膜又は
透明電導性酸化物膜、第5層上の最上層として酸化物の
厚膜とが積層され最上層が露出面となっている単板熱線
反射ガラスであって、最上層の酸化物の厚膜として、Si
O2又はSiO2を主成分とする透明酸化物で、しかもその屈
折率が1.4から1.6であり、かつ、その膜厚が少なくとも
1μm以上であることを特徴とする単板熱線反射ガラス
を提供するものである。
り、その第1の発明は、ガラス板面に熱線反射膜が形成
された自動車用として適する単板タイプの熱線反射ガラ
スにおいて、その熱線反射膜はガラス板側から数えて順
に第1層として50〜1000Åの透明誘電体膜又は透明電導
性酸化物膜、第2層として20〜250Åの窒化物膜、第3
層として50〜1000Åの透明誘電体膜又は透明電導性酸化
物膜、第3層上の最上層として酸化物の厚膜とが積層さ
れ、最上層が露出面となっている単板熱線反射ガラスで
あって、最上層の酸化物の厚膜として、SiO2又はSiO2を
主成分とする透明酸化物で、しかもその屈折率が1.4か
ら1.6であり、かつ、その膜厚が少なくとも1μm以上
であることを特徴とする単板熱線反射ガラスを提供する
ものであり、又、その第2の発明は、ガラス板面に熱線
反射膜が形成された自動車用として適する単板タイプの
熱線反射ガラスにおいて、その熱線反射膜はガラス板側
から数えて順に第1層として50〜1000Åの透明誘電体膜
又は透明電導性酸化物膜、第2層として20〜250Åの窒
化物膜、第3層として50〜1000Åの透明誘電体膜又は透
明電導性酸化物膜、第4層として再び20〜250Åの窒化
物膜、第5層として再び50〜1000Åの透明誘電体膜又は
透明電導性酸化物膜、第5層上の最上層として酸化物の
厚膜とが積層され最上層が露出面となっている単板熱線
反射ガラスであって、最上層の酸化物の厚膜として、Si
O2又はSiO2を主成分とする透明酸化物で、しかもその屈
折率が1.4から1.6であり、かつ、その膜厚が少なくとも
1μm以上であることを特徴とする単板熱線反射ガラス
を提供するものである。
第1,2図は、本発明に係る熱線反射ガラスの一部断面図
を示し、1,11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
調の熱線吸収ガラス、アルミノシリケートガラス、リシ
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ガラス板、2,12は第1層とし
ての透明誘電体膜又は透明電導性酸化物膜、3,13は第2
層としての窒化物膜、4,14は第3層としての透明誘電体
膜又は透明電導性酸化物膜、15は第4層としての窒化物
膜、16は第5層としての透明誘電体膜又は透明電導性酸
化物膜、5,17又は最上層としての透明性酸化物の厚膜を
示す。
を示し、1,11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
調の熱線吸収ガラス、アルミノシリケートガラス、リシ
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ガラス板、2,12は第1層とし
ての透明誘電体膜又は透明電導性酸化物膜、3,13は第2
層としての窒化物膜、4,14は第3層としての透明誘電体
膜又は透明電導性酸化物膜、15は第4層としての窒化物
膜、16は第5層としての透明誘電体膜又は透明電導性酸
化物膜、5,17又は最上層としての透明性酸化物の厚膜を
示す。
本発明は、従来技術である透明酸化物膜/Ag膜/透明酸
化物膜系の熱線反射膜においてAg膜のかわりに窒化物膜
を用いた構成を基本としている。使用される窒化物膜と
しては、TiN,ZrN,HfN又はそれらの複合窒化物などが使
用され、光学的性能面では、ZrNやHfNが好ましく、コス
ト的に有利という点ではTiNが優れている。これらの窒
化物膜は、その反射特性がAg,Auなどの貴金属類の膜に
似ているが、その光学定数である屈折率nが貴金属類に
比べて大きいため、膜厚を極端に上げることはできな
い。さらに日本には、自動車用ガラスの可視光透過率は
70%以上という規格があるので、必然的に最大膜厚が限
定される。一方、膜厚が薄過ぎると熱線反射性能が低下
する。以上の理由から、窒化物の膜厚としては、20〜25
0Å、好ましくは40〜220Å、特に50〜200Åにすること
が望ましい。一方、使用される透明誘電体膜としてはTi
O2,ZrO2,HfO2,Ta2O5などが、透明電導性酸化物膜として
はSnO2,In2O3,ZnOなどが具体的に考えられる。必要な特
性を得るための膜厚は、どの材料を選択するかによって
異なるが、窒化物膜の場合と同様に可視光透過率が70%
以上という制約から50〜1000Å、好ましくは100〜800
Å、特に200〜600Åにすることが望ましい。又、このよ
うな高透過率のものを得るためには、少なくとも屈折率
が1.8以上必要である。これらの膜の作製法は規定する
ものではないが、生産性を重視する場合には、スパッタ
法が有利であり、膜の質を重視する場合には、rf−バイ
アス法、イオンプレーティング法、アーク蒸着法などが
優れている。
化物膜系の熱線反射膜においてAg膜のかわりに窒化物膜
を用いた構成を基本としている。使用される窒化物膜と
しては、TiN,ZrN,HfN又はそれらの複合窒化物などが使
用され、光学的性能面では、ZrNやHfNが好ましく、コス
ト的に有利という点ではTiNが優れている。これらの窒
化物膜は、その反射特性がAg,Auなどの貴金属類の膜に
似ているが、その光学定数である屈折率nが貴金属類に
比べて大きいため、膜厚を極端に上げることはできな
い。さらに日本には、自動車用ガラスの可視光透過率は
70%以上という規格があるので、必然的に最大膜厚が限
定される。一方、膜厚が薄過ぎると熱線反射性能が低下
する。以上の理由から、窒化物の膜厚としては、20〜25
0Å、好ましくは40〜220Å、特に50〜200Åにすること
が望ましい。一方、使用される透明誘電体膜としてはTi
O2,ZrO2,HfO2,Ta2O5などが、透明電導性酸化物膜として
はSnO2,In2O3,ZnOなどが具体的に考えられる。必要な特
性を得るための膜厚は、どの材料を選択するかによって
異なるが、窒化物膜の場合と同様に可視光透過率が70%
以上という制約から50〜1000Å、好ましくは100〜800
Å、特に200〜600Åにすることが望ましい。又、このよ
うな高透過率のものを得るためには、少なくとも屈折率
が1.8以上必要である。これらの膜の作製法は規定する
ものではないが、生産性を重視する場合には、スパッタ
法が有利であり、膜の質を重視する場合には、rf−バイ
アス法、イオンプレーティング法、アーク蒸着法などが
優れている。
最上層の酸化物の厚膜としては、ガラス板、例えば前述
したガラス板においては、屈折率が1.4〜1.6であるの
で、この屈折率とほぼ同等のものからなるのが好まし
く、特にSiO2又はSiO2を主成分とする透明酸化物が望ま
しく、しかもその屈折率が1.4から1.6であることが必要
である。その膜厚は本発明の効果を十分に出させるため
には少なくとも1μm以上にすることが望ましい。特に
好ましくは1μm〜10μmである。なお、1μmより薄
いと耐摩耗性向上、耐擦傷性向上に効果がなく、又10μ
mより厚くなると膜が剥離しやすくなるので好ましくな
い。この層の製法としては、他の層と同様に通常の蒸着
法やスパッタリング法が考えられるが、膜厚が厚いため
にディッピング法なども有効な手段である。又、この酸
化物を製膜する際、基板バイアスを印加することによっ
て、膜質が向上し、より好ましい状態になることも充分
に考えられる。上記したSiO2又はSiO2を主成分とする酸
化物の厚膜は、透明性であり、物理的、化学的、耐久性
も十分であり、しかも、屈折率がガラス板とほぼ同等で
あるので、基板のガラス板と同等な光学的な特性が得ら
れる。特に、この最上層の酸化物の厚膜は例えば1μm
〜10μmであり、その膜厚が可視光波長域よりもかなり
長いため、この厚膜が摩耗したり、汚れが付着しても分
光特性にはほとんど影響を与えず実用上、機械的な強度
に優れた熱線反射膜を与えることができる。
したガラス板においては、屈折率が1.4〜1.6であるの
で、この屈折率とほぼ同等のものからなるのが好まし
く、特にSiO2又はSiO2を主成分とする透明酸化物が望ま
しく、しかもその屈折率が1.4から1.6であることが必要
である。その膜厚は本発明の効果を十分に出させるため
には少なくとも1μm以上にすることが望ましい。特に
好ましくは1μm〜10μmである。なお、1μmより薄
いと耐摩耗性向上、耐擦傷性向上に効果がなく、又10μ
mより厚くなると膜が剥離しやすくなるので好ましくな
い。この層の製法としては、他の層と同様に通常の蒸着
法やスパッタリング法が考えられるが、膜厚が厚いため
にディッピング法なども有効な手段である。又、この酸
化物を製膜する際、基板バイアスを印加することによっ
て、膜質が向上し、より好ましい状態になることも充分
に考えられる。上記したSiO2又はSiO2を主成分とする酸
化物の厚膜は、透明性であり、物理的、化学的、耐久性
も十分であり、しかも、屈折率がガラス板とほぼ同等で
あるので、基板のガラス板と同等な光学的な特性が得ら
れる。特に、この最上層の酸化物の厚膜は例えば1μm
〜10μmであり、その膜厚が可視光波長域よりもかなり
長いため、この厚膜が摩耗したり、汚れが付着しても分
光特性にはほとんど影響を与えず実用上、機械的な強度
に優れた熱線反射膜を与えることができる。
本発明における熱線反射膜は、窒化物膜層と透明誘電体
膜又は透明電導性酸化物膜の干渉を利用している。その
ため膜厚構成を選択することにより可視光透過率70%以
上、太陽エネルギー透過率60%以下、可視光反射率10%
以下という特性が得られる。この分光特性を与える熱線
反射膜構成の一例としては、以下のような構成が挙げら
れる。
膜又は透明電導性酸化物膜の干渉を利用している。その
ため膜厚構成を選択することにより可視光透過率70%以
上、太陽エネルギー透過率60%以下、可視光反射率10%
以下という特性が得られる。この分光特性を与える熱線
反射膜構成の一例としては、以下のような構成が挙げら
れる。
膜構成:SiO2膜/TiO2膜/ZrN膜/TiO2膜/ガラス板 膜厚:2.0μm/250Å/100Å/250Å/3mm この4層構成の熱線反射膜の形成された熱線反射ガラス
の分光特性を計算した結果を第3図に示す。第3図にお
いては透過率曲線、Bは反射率曲線を示す。
の分光特性を計算した結果を第3図に示す。第3図にお
いては透過率曲線、Bは反射率曲線を示す。
又、6層系の熱線反射膜構成としては、以下のような構
成が挙げられる。
成が挙げられる。
SiO2膜/TiO2膜/ZrN膜/TiO2膜/ZrN膜/TiO2膜/ガラス板 2.0μm/300Å/150Å/600Å/150Å/300Å/3mm [作用] 本発明において、示される分光特性は窒化物膜と透明誘
電体膜又は透明電導性酸化物膜の干渉効果によって与え
られるものである。そのため、膜厚変動の影響を受け易
く、又傷や汚れなどが目立ち易い。そこで本発明では、
最上層の酸化物厚膜層によって、この影響が緩和するよ
うにしている。例えばガラス板の上に第1層としてTiO2
膜を250Å、第2層としてZrN膜を100Å、第3層として
再びTiO2膜を250Åのそれぞれの膜厚で積層し、その上
に何もオーバーコートしなかった場合を考えてみると、
その可視光透過率は67.5%、ガラス面側の可視光反射率
は12.4%、膜面側の可視光反射率は14.4%である。この
膜が、外部の機械的影響を受けて、一番外側のTiO2膜が
20%摩耗したとすると、その可視光透過率は67.0%、ガ
ラス面反射率は11.3%、膜面反射率は14.9%になる。こ
れらの値自体をみるとそれ程変化していないと考えられ
るが、膜の色特に外観上一番問題となるガラス面側の反
射色の変化をみてみると、色差の値で4.32になる。一
方、同様の膜構成で最上層としてSiO2膜を2.0μmの厚
さでオーバーコートしたとするとその可視光透過率は7
2.2%、ガラス面反射率は8.7%、膜面反射率は8.9%で
ある。この膜も、比較例と同様に最上層のSiO2膜が20%
摩耗したとすると、その透過率は72.2%、ガラス面側の
反射率は8.7%、膜面側の反射率は8.9%になる。つま
り、値としては全く変化しない。さらに、ガラス面側の
反射色の変化も色差の値にして0.65と比較例の約15%で
ある。この事実は、SiO2の厚膜をオーバーコートするこ
とによって、摩耗による反射色の変化を緩和させる働き
があることを示している。
電体膜又は透明電導性酸化物膜の干渉効果によって与え
られるものである。そのため、膜厚変動の影響を受け易
く、又傷や汚れなどが目立ち易い。そこで本発明では、
最上層の酸化物厚膜層によって、この影響が緩和するよ
うにしている。例えばガラス板の上に第1層としてTiO2
膜を250Å、第2層としてZrN膜を100Å、第3層として
再びTiO2膜を250Åのそれぞれの膜厚で積層し、その上
に何もオーバーコートしなかった場合を考えてみると、
その可視光透過率は67.5%、ガラス面側の可視光反射率
は12.4%、膜面側の可視光反射率は14.4%である。この
膜が、外部の機械的影響を受けて、一番外側のTiO2膜が
20%摩耗したとすると、その可視光透過率は67.0%、ガ
ラス面反射率は11.3%、膜面反射率は14.9%になる。こ
れらの値自体をみるとそれ程変化していないと考えられ
るが、膜の色特に外観上一番問題となるガラス面側の反
射色の変化をみてみると、色差の値で4.32になる。一
方、同様の膜構成で最上層としてSiO2膜を2.0μmの厚
さでオーバーコートしたとするとその可視光透過率は7
2.2%、ガラス面反射率は8.7%、膜面反射率は8.9%で
ある。この膜も、比較例と同様に最上層のSiO2膜が20%
摩耗したとすると、その透過率は72.2%、ガラス面側の
反射率は8.7%、膜面側の反射率は8.9%になる。つま
り、値としては全く変化しない。さらに、ガラス面側の
反射色の変化も色差の値にして0.65と比較例の約15%で
ある。この事実は、SiO2の厚膜をオーバーコートするこ
とによって、摩耗による反射色の変化を緩和させる働き
があることを示している。
又、干渉によって特性を出す場合、膜厚変動の影響を受
け易いとすると、膜が摩耗するのと反対に、何か付着物
が存在しても、色調が変化するはずである。そしてこの
場合もこの酸化物の厚膜のオーバーコートは、変化を緩
和する働きがあると容易に予想ができる。
け易いとすると、膜が摩耗するのと反対に、何か付着物
が存在しても、色調が変化するはずである。そしてこの
場合もこの酸化物の厚膜のオーバーコートは、変化を緩
和する働きがあると容易に予想ができる。
本発明においては、窒化物膜や透明誘電体膜又は透明電
導性酸化物膜が、直接外面に露出していないため、これ
らの層に対してバルク並の硬度は要求する必要はない。
つまり、通常の工具などにコーティングする際のよう
に、基板温度を400〜500℃まで上げなくてもよいという
わけである。この事実は、比較的大きな面積を均一な温
度に加熱することの手間を考慮すると、ハード面でもコ
スト面でも非常に有利である。又、前述した例のように
SiO2の膜が20%も摩耗してもその色変化が色差にしてわ
ずか0.65という事実から、かなりの摩耗による膜厚変化
が許容されるはずである。しかもそのSiO2の膜厚が例え
ば2μmということからそのオーダー数は数千Åになる
と考えられる。このことは、最上層の酸化物厚膜層に対
しても、その他の層と同じくバルク並の硬度を要求する
必要はなく、比較的容易に作製可能であることを示して
いる。
導性酸化物膜が、直接外面に露出していないため、これ
らの層に対してバルク並の硬度は要求する必要はない。
つまり、通常の工具などにコーティングする際のよう
に、基板温度を400〜500℃まで上げなくてもよいという
わけである。この事実は、比較的大きな面積を均一な温
度に加熱することの手間を考慮すると、ハード面でもコ
スト面でも非常に有利である。又、前述した例のように
SiO2の膜が20%も摩耗してもその色変化が色差にしてわ
ずか0.65という事実から、かなりの摩耗による膜厚変化
が許容されるはずである。しかもそのSiO2の膜厚が例え
ば2μmということからそのオーダー数は数千Åになる
と考えられる。このことは、最上層の酸化物厚膜層に対
しても、その他の層と同じくバルク並の硬度を要求する
必要はなく、比較的容易に作製可能であることを示して
いる。
[実施例] 実施例1 高周波マグネトロンスパッタ装置内にターゲットとして
金属チタンとSiO2をセットした。研摩などの方法で表面
を清浄したソーダーライムガラス板(板厚:3mm)を真空
槽内に入れ、油拡散ポンプで1.0×10-5Torr以下まで排
気した。最初にAr:O2=4:6の混合ガスを真空槽内に導入
して、その圧力が3.0×10-3Torrになるようにし、Tiタ
ーゲットに5.1Kw/cm2のパワーを印加し、11分20秒間ス
パッタを行ないTiO2膜を500Å成膜した。次に真空内の
雰囲気をAr:N2=82.5:17.5の混合ガスに完全に置換し、
圧力を1.2×10-3Torrに調整して、Tiターゲットに4.6Kw
/cm2のパワーを印加し、15秒間スパッタを行ないTiN膜
を100Å成膜した。次に再び雰囲気をAr:O2=4:6の混合
ガスに戻して、TiO2膜を500Å成膜した。最後に真空槽
内の雰囲気をAr100%にして、スパッタ圧を2.5×10-3To
rrになるように調整して、SiO2膜ターゲットに3.1Kw/cm
2のパワーを印加し、60分間スパッタしてSiO2膜を1.6μ
m成膜した。このようにして得られた4層膜の被覆され
た熱線反射ガラスの分光特性を測定した所、その可視光
透過率は73.0%、太陽光透過率は59.3%であった。この
サンプルに50mm/minの速度で500gの荷重をかけて砂消し
ゴムテストを行なった所8往復でもほとんど傷が目立た
なかった。
金属チタンとSiO2をセットした。研摩などの方法で表面
を清浄したソーダーライムガラス板(板厚:3mm)を真空
槽内に入れ、油拡散ポンプで1.0×10-5Torr以下まで排
気した。最初にAr:O2=4:6の混合ガスを真空槽内に導入
して、その圧力が3.0×10-3Torrになるようにし、Tiタ
ーゲットに5.1Kw/cm2のパワーを印加し、11分20秒間ス
パッタを行ないTiO2膜を500Å成膜した。次に真空内の
雰囲気をAr:N2=82.5:17.5の混合ガスに完全に置換し、
圧力を1.2×10-3Torrに調整して、Tiターゲットに4.6Kw
/cm2のパワーを印加し、15秒間スパッタを行ないTiN膜
を100Å成膜した。次に再び雰囲気をAr:O2=4:6の混合
ガスに戻して、TiO2膜を500Å成膜した。最後に真空槽
内の雰囲気をAr100%にして、スパッタ圧を2.5×10-3To
rrになるように調整して、SiO2膜ターゲットに3.1Kw/cm
2のパワーを印加し、60分間スパッタしてSiO2膜を1.6μ
m成膜した。このようにして得られた4層膜の被覆され
た熱線反射ガラスの分光特性を測定した所、その可視光
透過率は73.0%、太陽光透過率は59.3%であった。この
サンプルに50mm/minの速度で500gの荷重をかけて砂消し
ゴムテストを行なった所8往復でもほとんど傷が目立た
なかった。
実施例2 高周波マグネトロンスパッタ装置内にターゲットとして
金属TiとSiO2をセットし、さらに、金属Zrをアークター
ゲットとしたアーク蒸着装置を備え付けた。研摩などの
方法で表面を清浄したソーダーライムガラス板(板厚3m
m)を真空槽内に入れ、油拡散ポンプで1.0×10-5Torr以
下まで排気した。最初にAr:O2=4:6の混合ガスを真空槽
内に導入して、その圧力が3.0×10-3Torrになるように
し、Tiターゲットに5.1Kw/cm2のパワーを印加し、6分5
0秒間スパッタを行ないTiO2膜を300Å成膜した。次に真
空内の雰囲気を100%のN2に完全に置換し、圧力を5.0×
10-3Torrに調節して、Zrのアークターゲットに60Aのア
ーク電流を流し、ZrN膜を200Å成膜した。次に再び雰囲
気をAr:O2=4:6の混合ガスに戻して、TiO2膜を300Å成
膜した。最後に真空槽内の雰囲気をAr100%にして、ス
パッタ圧を2.5×10-3Torrになるように調節し、SiO2タ
ーゲットに3.1Kw/cm2のパワーを印加し、75分間スパッ
タしてSiO2膜を2.0μm成膜した。このようにして得ら
れた4層膜の被覆された熱線反射ガラスの分光特性を測
定した所、その可視光透過率は70.2%、太陽光透過率は
49.6%であった。このサンプルに50mm/minの速度で500g
の荷重をかけて砂消しゴムテストを行なった所8往復で
もほとんど傷が目立たなかった。
金属TiとSiO2をセットし、さらに、金属Zrをアークター
ゲットとしたアーク蒸着装置を備え付けた。研摩などの
方法で表面を清浄したソーダーライムガラス板(板厚3m
m)を真空槽内に入れ、油拡散ポンプで1.0×10-5Torr以
下まで排気した。最初にAr:O2=4:6の混合ガスを真空槽
内に導入して、その圧力が3.0×10-3Torrになるように
し、Tiターゲットに5.1Kw/cm2のパワーを印加し、6分5
0秒間スパッタを行ないTiO2膜を300Å成膜した。次に真
空内の雰囲気を100%のN2に完全に置換し、圧力を5.0×
10-3Torrに調節して、Zrのアークターゲットに60Aのア
ーク電流を流し、ZrN膜を200Å成膜した。次に再び雰囲
気をAr:O2=4:6の混合ガスに戻して、TiO2膜を300Å成
膜した。最後に真空槽内の雰囲気をAr100%にして、ス
パッタ圧を2.5×10-3Torrになるように調節し、SiO2タ
ーゲットに3.1Kw/cm2のパワーを印加し、75分間スパッ
タしてSiO2膜を2.0μm成膜した。このようにして得ら
れた4層膜の被覆された熱線反射ガラスの分光特性を測
定した所、その可視光透過率は70.2%、太陽光透過率は
49.6%であった。このサンプルに50mm/minの速度で500g
の荷重をかけて砂消しゴムテストを行なった所8往復で
もほとんど傷が目立たなかった。
実施例3 高周波マグネトロンスパッタ装置内にターゲットとして
金属TiとSiO2をセットし、さらに、金属Zrをアークター
ゲットとしたアーク蒸着装置を備え付けた。研摩などの
方法で表面を清浄したソーダーライムガラス板(板厚3m
m)を真空槽内に入れ、油拡散ポンプで1.0×10-5Torr以
下まで排気した。最初にAr:O2=4:6の混合ガスを真空槽
内に導入して、その圧力が3.0×10-3Torrになるように
し、Tiターゲットに5.1Kw/cm2のパワーを印加し、6分5
0秒間スパッタを行ないTiO2膜を300Å成膜した。次に真
空内の雰囲気を100%のN2に完全に置換し、圧力を5.0×
10-3Torrに調節して、Zrのアークターゲットに60Aのア
ーク電流を流し、ZrN膜を150Å成膜した。次に再び雰囲
気をAr:O2=4:6の混合ガスに戻して、TiO2膜を600Å成
膜した。次に、又真空内の雰囲気を100%のN2に置換
し、圧力を5.0×10-3Torrに調節して、Zrのアークター
ゲットに60Aのアーク電流を流し、ZrN膜を150Å成膜し
た。次に再び雰囲気をAr:O2=4:6の混合ガスに戻して、
TiO2膜を300Å成膜した。最後に真空槽内の雰囲気をAr1
00%にして、スパッタ圧を2.5×10-3Torrになるように
調節し、SiO2ターゲットに3.1Kw/cm2のパワーを印加
し、80分間スパッタしてSiO2膜を2.2μm成膜した。こ
のようにして得られた4層膜の被覆された熱線反射ガラ
スの分光特性を測定した所、その可視光透過率は70.2
%、太陽光透過率は43.2%であった。このサンプルに50
mm/minの速度で500gの荷重をかけて砂消しゴムテストを
行なった所8往復でもほとんど傷が目立たなかった。
金属TiとSiO2をセットし、さらに、金属Zrをアークター
ゲットとしたアーク蒸着装置を備え付けた。研摩などの
方法で表面を清浄したソーダーライムガラス板(板厚3m
m)を真空槽内に入れ、油拡散ポンプで1.0×10-5Torr以
下まで排気した。最初にAr:O2=4:6の混合ガスを真空槽
内に導入して、その圧力が3.0×10-3Torrになるように
し、Tiターゲットに5.1Kw/cm2のパワーを印加し、6分5
0秒間スパッタを行ないTiO2膜を300Å成膜した。次に真
空内の雰囲気を100%のN2に完全に置換し、圧力を5.0×
10-3Torrに調節して、Zrのアークターゲットに60Aのア
ーク電流を流し、ZrN膜を150Å成膜した。次に再び雰囲
気をAr:O2=4:6の混合ガスに戻して、TiO2膜を600Å成
膜した。次に、又真空内の雰囲気を100%のN2に置換
し、圧力を5.0×10-3Torrに調節して、Zrのアークター
ゲットに60Aのアーク電流を流し、ZrN膜を150Å成膜し
た。次に再び雰囲気をAr:O2=4:6の混合ガスに戻して、
TiO2膜を300Å成膜した。最後に真空槽内の雰囲気をAr1
00%にして、スパッタ圧を2.5×10-3Torrになるように
調節し、SiO2ターゲットに3.1Kw/cm2のパワーを印加
し、80分間スパッタしてSiO2膜を2.2μm成膜した。こ
のようにして得られた4層膜の被覆された熱線反射ガラ
スの分光特性を測定した所、その可視光透過率は70.2
%、太陽光透過率は43.2%であった。このサンプルに50
mm/minの速度で500gの荷重をかけて砂消しゴムテストを
行なった所8往復でもほとんど傷が目立たなかった。
比較例 実施例1と同様の方法で最初にTiO2膜を600Å、次にTiN
膜を200Å、次にTiO2膜を600Åの膜厚で成膜した。そし
て最後のSiO2膜の成膜は行なわなかった。この3層膜の
被覆された熱線反射ガラスの分光特性を測定した所、そ
の可視光透過率は71.8%、太陽光透過率は51.9%と4層
系と同等の特性を示したが、このサンプルに50mm/minの
速度で500gの荷重をかけて砂消しゴムテストを行なった
所2往復で容易に判別できる傷がついた。
膜を200Å、次にTiO2膜を600Åの膜厚で成膜した。そし
て最後のSiO2膜の成膜は行なわなかった。この3層膜の
被覆された熱線反射ガラスの分光特性を測定した所、そ
の可視光透過率は71.8%、太陽光透過率は51.9%と4層
系と同等の特性を示したが、このサンプルに50mm/minの
速度で500gの荷重をかけて砂消しゴムテストを行なった
所2往復で容易に判別できる傷がついた。
[発明の効果] 本発明によれば、透明誘電体膜又は透明電導性酸化物膜
と窒化物膜を積層させて、熱線反射性能を出した膜の最
上層に酸化物の厚膜をオーバーコートすることにより、
膜の摩耗や異物付着による干渉色変化を緩和し、実用上
かなりの耐久性のある熱線反射膜を、基板温度を上げる
など特別の処理を講ずることなしに提供することができ
る。
と窒化物膜を積層させて、熱線反射性能を出した膜の最
上層に酸化物の厚膜をオーバーコートすることにより、
膜の摩耗や異物付着による干渉色変化を緩和し、実用上
かなりの耐久性のある熱線反射膜を、基板温度を上げる
など特別の処理を講ずることなしに提供することができ
る。
第1図及び第2図は、本発明の具体例に係る熱線反射ガ
ラスの一部断面図であり、第3図は本発明の一具体例に
係る熱線反射ガラスの分光特性図を示す。 1,11:ガラス板、 2,12,4,14,16,:透明誘電体膜又は透明電導性酸化物膜、 3,13,15:窒化物膜、 5,17:酸化物の厚膜。
ラスの一部断面図であり、第3図は本発明の一具体例に
係る熱線反射ガラスの分光特性図を示す。 1,11:ガラス板、 2,12,4,14,16,:透明誘電体膜又は透明電導性酸化物膜、 3,13,15:窒化物膜、 5,17:酸化物の厚膜。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−64843(JP,A) 特開 昭60−246508(JP,A) 特開 昭60−187671(JP,A) 実開 昭59−126629(JP,U) Chemical Abstracts Vol.101,63368a Chemical Abstracts Vol.102,81695e SPIE,“Optical Coat ing for Energy Effi ciency and Solar ap plications”B Karlss on,et.al.(1982)P.52−57
Claims (6)
- 【請求項1】ガラス板面に熱線反射膜が形成された自動
車用として適する単板タイプの熱線反射ガラスにおい
て、その熱線反射膜はガラス板側から数えて順に第1層
として50〜1000Åの透明誘電体膜又は透明電導性酸化物
膜、第2層として20〜250Åの窒化物膜、第3層として5
0〜1000Åの透明誘電体膜又は透明電導性酸化物膜、第
3層上の最上層として酸化物の厚膜とが積層され、最上
層が露出面となっている単板熱線反射ガラスであって、
最上層の酸化物の厚膜として、SiO2又はSiO2を主成分と
する透明酸化物で、しかもその屈折率が1.4から1.6であ
り、かつ、その膜厚が少なくとも1μm以上であること
を特徴とする単板熱線反射ガラス。 - 【請求項2】窒化物膜として、TiN,ZrN,HfNのいずれか
1つ又はこれらの複合窒化物を使用することを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の単板熱線反射ガラス。 - 【請求項3】透明誘電体膜又は透明電導性酸化物膜とし
て、少なくともその屈折率が1.8以上のものを使用する
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の単板熱線
反射ガラス。 - 【請求項4】ガラス板面に熱線反射膜が形成された自動
車用として適する単板タイプの熱線反射ガラスにおい
て、その熱線反射膜はガラス板側から数えて順に第1層
として50〜1000Åの透明誘電体膜又は透明電導性酸化物
膜、第2層として20〜250Åの窒化物膜、第3層として5
0〜1000Åの透明誘電体膜又は透明電導性酸化物膜、第
4層として再び20〜250Åの窒化物膜、第5層として再
び50〜1000Åの透明誘電体膜又は透明電導性酸化物膜、
第5層上の最上層として酸化物の厚膜とが積層され最上
層が露出面となっている単板熱線反射ガラスであって、
最上層の酸化物の厚膜として、SiO2又はSiO2を主成分と
する透明酸化物で、しかもその屈折率が1.4から1.6であ
り、かつ、その膜厚が少なくとも1μm以上であること
を特徴とする単板熱線反射ガラス。 - 【請求項5】窒化物膜として、TiN,ZrN,HfNのいずれか
1つ又はこれらの複合窒化物を使用することを特徴とす
る特許請求の範囲第4項記載の単板熱線反射ガラス。 - 【請求項6】透明誘電体膜又は透明電導性酸化物膜とし
て、少なくともその屈折率が1.8以上のものを使用する
ことを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の単板熱線
反射ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62039056A JPH0684256B2 (ja) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | 単板熱線反射ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62039056A JPH0684256B2 (ja) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | 単板熱線反射ガラス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63206333A JPS63206333A (ja) | 1988-08-25 |
| JPH0684256B2 true JPH0684256B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=12542474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62039056A Expired - Lifetime JPH0684256B2 (ja) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | 単板熱線反射ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0684256B2 (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0243487A (ja) * | 1988-04-19 | 1990-02-14 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 高い可視光透過率をもつ熱線遮蔽板 |
| JPH02225346A (ja) * | 1989-02-27 | 1990-09-07 | Central Glass Co Ltd | 熱線反射ガラス |
| JP2528520B2 (ja) * | 1989-07-31 | 1996-08-28 | セントラル硝子株式会社 | 単板断熱ガラス |
| DE4024308C2 (de) * | 1989-07-31 | 1993-12-02 | Central Glass Co Ltd | Wärmeisolierglas mit dielektrischem Vielschichtenüberzug |
| US5091244A (en) * | 1990-08-10 | 1992-02-25 | Viratec Thin Films, Inc. | Electrically-conductive, light-attenuating antireflection coating |
| US5183700A (en) * | 1990-08-10 | 1993-02-02 | Viratec Thin Films, Inc. | Solar control properties in low emissivity coatings |
| US5407733A (en) * | 1990-08-10 | 1995-04-18 | Viratec Thin Films, Inc. | Electrically-conductive, light-attenuating antireflection coating |
| US5527596A (en) * | 1990-09-27 | 1996-06-18 | Diamonex, Incorporated | Abrasion wear resistant coated substrate product |
| GB2252333B (en) * | 1991-01-29 | 1995-07-19 | Spectra Physics Scanning Syst | Improved scanner window |
| JP3139031B2 (ja) * | 1991-02-21 | 2001-02-26 | 日本板硝子株式会社 | 熱線遮蔽ガラス |
| EP0507236A3 (en) * | 1991-04-04 | 1992-10-21 | Asahi Glass Company Ltd. | Non-iridescent transparent product |
| SG45418A1 (en) * | 1991-10-30 | 1998-01-16 | Asahi Glass Co Ltd | Method of making a heat treated coated glass |
| FR2784985B1 (fr) * | 1998-10-22 | 2001-09-21 | Saint Gobain Vitrage | Substrat transparent muni d'un empilement de couches minces |
| US6881487B2 (en) | 2002-11-15 | 2005-04-19 | Guardian Industries Corp. | Heat treatable coated articles with zirconium or zirconium nitride layer and methods of making same |
| US6689475B1 (en) | 2002-11-20 | 2004-02-10 | Guardian Industries Corp. | Heat treatable coated articles with boride layer of titanium and/or zirconium and methods of making same |
| US6994910B2 (en) | 2003-01-09 | 2006-02-07 | Guardian Industries Corp. | Heat treatable coated article with niobium nitride IR reflecting layer |
| CN107614451B (zh) * | 2015-06-11 | 2020-04-14 | Agc株式会社 | 膜层叠体及夹层玻璃 |
| US10294147B2 (en) | 2017-01-05 | 2019-05-21 | Guardian Glass, LLC | Heat treatable coated article having titanium nitride based IR reflecting layer(s) |
| US10214956B2 (en) | 2017-01-05 | 2019-02-26 | Guardian Glass, LLC | Heat treatable coated article having titanium nitride and nickel chrome based IR reflecting layers |
| US10392300B2 (en) | 2017-02-23 | 2019-08-27 | Guardian Glass, LLC | Heat treatable coated article having titanium nitride and ITO based IR reflecting layers |
| US10392689B2 (en) | 2017-02-23 | 2019-08-27 | Guardian Glass, LLC | Heat treatable coated article having zirconium nitride and ITO based IR reflecting layers |
| MY205327A (en) | 2017-09-15 | 2024-10-15 | Saint Gobain | Coated solar control glass articles |
| WO2023051996A1 (de) * | 2021-09-29 | 2023-04-06 | Saint-Gobain Glass France | Fahrzeugscheibe mit einer antireflektierenden beschichtung mit einer titannitrid-schicht |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59126629U (ja) * | 1983-02-15 | 1984-08-25 | トヨタ自動車株式会社 | 高耐摩耗性多層膜 |
| JPS6064843A (ja) * | 1983-09-19 | 1985-04-13 | 株式会社豊田中央研究所 | 熱線遮蔽積層体 |
| JPS60187671A (ja) * | 1984-03-06 | 1985-09-25 | Asahi Glass Co Ltd | 反応スパツタリング法による積層被膜の形成方法 |
| JPS60246508A (ja) * | 1985-04-05 | 1985-12-06 | トヨタ自動車株式会社 | 保護膜付き低反射透明導電性薄膜 |
-
1987
- 1987-02-24 JP JP62039056A patent/JPH0684256B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| ChemicalAbstractsVol.101,63368a |
| ChemicalAbstractsVol.102,81695e |
| SPIE,"OpticalCoatingforEnergyEfficiencyandSolarapplications"BKarlsson,et.al.(1982)P.52−57 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63206333A (ja) | 1988-08-25 |
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