JPH0780691B2 - 耐久性の優れた増反射膜付ガラス - Google Patents

耐久性の優れた増反射膜付ガラス

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JPH0780691B2
JPH0780691B2 JP2312869A JP31286990A JPH0780691B2 JP H0780691 B2 JPH0780691 B2 JP H0780691B2 JP 2312869 A JP2312869 A JP 2312869A JP 31286990 A JP31286990 A JP 31286990A JP H0780691 B2 JPH0780691 B2 JP H0780691B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は耐久性の優れた増反射膜付ガラス、特に実用に
供する高耐久のヘッドアップディスプレイ用コンバイナ
ーに関するものである。
[従来の技術] 従来、ガラス基板上に金属酸化物増反射膜を設け、これ
をHUDコンバイナーとして用いることが知られており、
一部商品化も行なわれている。増反射膜を得る方法とし
ては、工業的にはディップコート法、スプレー法、転写
印刷法、スクリーン印刷法などのゾルゲル法がコスト的
に安く、特にスクリーン印刷法は量産技術としては最も
有望と言える。ただし、スクリーン印刷法は、印刷材料
中に有機成分を多量に含むため、膜質的には真空法や他
のゾルゲル法と比較しておりポーラスになりやすく、耐
薬品性等、化学的耐久性が劣化する恐れがあった。
[発明の解決しようとする課題] 従来、スクリーン印刷で得られるTi酸化物あるいはTi-S
i複合酸化物からなる膜は、長期の耐薬品性試験で、膜
の変質、溶解等が進行してしまうため露出した状態で用
いるには適さない課題を有していた。
[課題を解決するための手段] 本発明は前述の課題を解決すべくなされたものであり、
増反射膜がTi,TaおよびSiの複合酸化物からなる耐久性
の優れた増反射膜を実現するものである。即ち、本発明
は、増反射膜を表面に有するガラスであって、該増反射
膜がTi,TaおよびSiの複合酸化物を主成分とし、かつ、
屈折率が1.8以上の膜であることを特徴とする耐久性の
優れた増反射膜付ガラスを提供するものである。
本発明において増反射膜は、Ti,TaおよびSiの複合酸化
物を主成分とする膜である。第1図に、Ti,Ta,Siの組成
に対する膜の性質を示す。図において、比率は、膜中の
Ti酸化物(TiO2換算)、Ta酸化物(Ta2O5換算)、Si酸
化物(SiO2換算)それぞれの酸化物成分全体に対する重
量比で示した。(以下、酸化物成分全体に対するSi酸化
物含有量(SiO2換算)、Ti酸化物含有量(TiO2換算)、
Ta酸化物含有量(Ta2O5換算)をそれぞれa,b,c(wt%)
で示す)。0<a<40(wt%)で、かつ、b:c=100:0〜
90:10である領域(第1図中Bで示した部分)は、耐薬
品性、特に耐酸性に劣る。又、0<a<10(wt%)で、
かつ、b:c=90:10〜0:100である領域(第1図中Cで示
した部分)は、油脂等の汚れに対する耐久性、即ち耐汚
れ性に劣る。
本発明における増反射膜は、増反射膜としての機能を発
揮するためには、ガラスよりも屈折率が高いこと、すな
わち、屈折率が1.8以上であることが必要である。例え
ばヘッドアップディスプレイ用のコンバイナーとして
は、屈折率が1.8未満であると、膜厚を厚くしても好ま
しい反射率が得られにくいからである、。本発明の増反
射膜の構成要素の屈折率は、TiO2が約2.2〜2.3、Ta2O5
が約2.1〜2.0、SiO2が約1.5であるため、Si酸化物及びT
a酸化物の含有量が多いと、比較的低屈折率の膜になる
傾向がある。即ち、a>50(wt%)の領域、および、10
<a<50(wt%)で、かつ、b:c=50:50〜0:100の領域
(第1図中Dで示した部分)は、屈折率が低く、増反射
膜としては好ましくない。
以上より本発明の増反射膜は、第1図中領域Aで示した
部分、即ち、 (i) 10≦a≦40、かつ、b:c=90:10〜50:50の組
成、あるいは (ii) 40≦a≦50、かつ、b:c=100:0〜50:50(ただ
し、b:c=100:0を除く)の組成(第1図の白い部分)を
有することが好ましい。特に、20≦a≦50、かつ、b:c
=90:10〜50:50の組成が最も好ましい。
本発明の増反射膜は、スクリーン印刷等で塗布した後焼
結する際の焼結性向上の為、又、膜の耐摩耗性向上の為
に、P(リン)を含んでいてもよい。
ヘッドアップディスプレイ用コンバイナーに用いる場合
の、かかる増反射膜の膜厚は、表面反射率を高め、か
つ、増反射膜が形成されていない部分と比較して色調差
を目立たないようにするために、光学膜厚(屈折率nと
実際の膜厚dとの積)で400〜2300Å、特に400〜1500
Å、中でも700〜1200Åとすることが好ましい。光学膜
厚がこの範囲内であれば、膜厚のバラつきが目立たない
ため、外観上好ましいし、又、生産性も良い。又、光学
膜厚が400〜1500Åであれば、特にニュートラルな外観
が得られやすいので好ましい。
増反射膜の製法としては特に限定されないが、真空蒸着
法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の真
空成膜法の他、浸漬法やプリント法等のゾルゲル法も使
用可能である。中でも、金属アルコキシドを金属酸化物
原料として含むインクをスクリーン印刷して焼成する方
法が最も生産性が高く、低コストなので好ましい。
このように、スクリーン印刷法を用いる場合は印刷安定
性、経時安定性を確保するために、アルコキシドをオク
タノール、フェニルセロソルブ混合等の高沸点溶媒に溶
解し、エチルセルロース等で増粘したインクを用いるこ
とが望ましい。
本発明の耐久性の優れた増反射膜を風防ガラスのヘッド
アップディスプレイのコンバイナーとして用いる場合、
かかる風防ガラスとしては、通常、安全性の点から、2
枚のガラスをプラスチック中間膜を介して接合した合せ
ガラスが用いられるが、特にこれに限らず、単板のガラ
スから成っていても構わない。
本発明の増反射膜付ガラスはヘッドアップディスプレー
用コンバイナーに限らず、自動車のその他の用途や、建
築用、電子部品等の各種用途に使用できる。
[作用] 本発明の増反射膜において、Ta酸化物は主として酸、ア
ルカリ等の薬品類に対する耐久性を高め、又、Si酸化物
は膜の平滑性を向上させ、その結果、主として有機酸
や、油脂等の汚れに対する耐久性を高める働きをしてい
ると考えられる。
[実施例] 〈サンプル1〉 酸化セリウム研磨、水洗後、十分乾燥させた2mm厚クリ
ヤーのソーダライムガラス基板を準備し、これにTiおよ
びTaのアルコキシドを50対50(酸化物換算重量比)の割
合で含むスクリーン印刷用インクをプリントした。イン
ク中には、金属アルコキシドが金属酸化物換算で2.0wt
%含有され、インクの粘度は3600cpsであった。600℃で
10分間焼成後にガラス表面に膜厚500Å、屈折率1.89
(λ=6328Å)の透明酸化物が形成され、可視光透過率
は83%、可視光反射率は15%であった。
〈サンプル2〉 十分に洗浄乾燥した2mm厚クリヤーのソーダライムガラ
ス基板に、Ti,Ta,Siのアルコキシドを各々49%、21%、
30%(酸化物換算重量比)の割合で含むインクを用いて
スクリーン印刷した。インク中には、金属アルコキシド
が金属酸化物換算で2.0wt%含まれ、粘度は4300cpsであ
った。600℃で10分間焼成後の膜厚は500Å、屈折率1.92
であり、Tv=81%、Rv=17%であった。
〈サンプル3〉 十分に洗浄乾燥した2mm厚クリヤーのソーダライムガラ
ス基板に、Ti,Ta,Siのアルコキシドを各々42%、18%、
40%(酸化物換算重量比)の割合で含むインクを用いて
スクリーン印刷した。インク中の金属アルコキシド含有
量は金属酸化物換算で2.0wt%、インクの粘度は4100cps
であった。600℃で10分間焼成後の膜厚は500Å、屈折率
1.90、Tv=82%、Rv=16%であった。
〈サンプル4〉 十分に洗浄乾燥した2mm厚クリヤーのソーダライムガラ
ス基板に、Ti,Ta,Siのアルコキシドを各々46%、42%、
11%(酸化物換算重量比)の割合で含むインクを用いて
スクリーン印刷した。インク中には、金属アルコキシド
が金属酸化物換算で1.8wt%含まれ、粘度は5200cpsであ
った。600℃で10分間焼成後の膜厚は500Å、屈折率1.89
であり、Tv=83.3%、Rv=14.8%であった。
〈サンプル5〉 十分に洗浄乾燥した2mm厚クリヤーのソーダライムガラ
ス基板に、Ti,Ta,Siのアルコキシドを各々40%、36%、
24%(酸化物換算重量比)の割合で含むインクを用いて
スクリーン印刷した。インク中の、金属アルコキシド含
有量は金属酸化物換算で2.0wt%、インクの粘度は5340c
psであった。600℃で10分間焼成後の膜厚は600Å、屈折
率1.88、Tv=82%、Rv=16%であった。
〈サンプル6〉 十分に洗浄乾燥した2mm厚クリヤーのソーダライムガラ
ス基板に、Ti,Siのアルコキシドを各々90%、10%の割
合で含有するインクを用いてスクリーン印刷した(イン
ク中の金属アルコキシド含有量1wt%、インクの粘度:38
00cps)。600℃で10分間焼成後の膜厚は350Å、屈折率
2.0であり、Tv=81%、Rv=17%であった。
上記4例のサンプルについて、耐酸性テスト(0.1N H2S
O4室温浸漬10日)、耐アルカリ性テスト(0.1N NaOH室
温浸漬10日)および耐脂肪分テスト(有機酸、有機物混
合物浸漬1日)に対する耐久性を各試験前後の可視光線
透過率Tvの変化で評価した。表1に示されているよう
に、Ti酸化物、Ta酸化物およびSi酸化物を所定量含む場
合に、良好な耐久性を有することが確認できた。なお、
サンプル1〜6において、屈折率はλ=6328Åにおける
値であり、エリプソメーターで測定したものである。
又、Tv,RvはJIS R-3106で規定された可視光透過率及び
可視光反射率である。
又、サンプル1〜4についてテーバ試験(CS-10F摩耗
輪、荷重500g,1000回転)を行なったが、どのサンプル
もTv及びヘイズ変化は2%以下でほとんど問題のない範
囲であった。
[発明の効果] 本発明は優れた耐久性をもつ増反射膜が安価に生産性良
く、スクリーン印刷法で実現可能であって、特にTi,Ta
およびSi酸化物を各々所定割合で含有させることで、真
空蒸着膜並みの化学的耐久性をもたせることができると
いう効果が認められる。
本発明は、十分実用に供する高耐久のヘッドアップディ
スプレイ用のコンバイナーを提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、Ti酸化物,Ta酸化物,Si酸化物の含有量に対す
る膜の性質を示す組成図である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】増反射膜を表面に有するガラスであって、
    該増反射膜がTi,TaおよびSiの複合酸化物を主成分と
    し、かつ、屈折率が1.8以上の膜であることを特徴とす
    る耐久性の優れた増反射膜付ガラス。
  2. 【請求項2】上記増反射膜は、膜中の酸化物成分全体に
    対するSi酸化物含有量(SiO2換算)、Ti酸化物含有量
    (TiO2換算)、Ta酸化物含有量(Ta2O5換算)をそれぞ
    れa,b,c(wt%)とすると、 (i) 10≦a≦40、かつ、b:c=90:10〜50:50の組
    成、あるいは (ii) 40≦a≦50、かつ、b:c=100:0〜50:50(ただ
    し、b:c=100:0を除く)の組成 を有することを特徴とする請求項1記載の耐久性の優れ
    た増反射膜付ガラス。
  3. 【請求項3】請求項1または2記載の耐久性の優れた増
    反射膜付ガラスを用いたヘッドアップディスプレー用コ
    ンバイナー。
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