JPH08231248A - グレード・ベース層を有する多層非反射性コーティング - Google Patents
グレード・ベース層を有する多層非反射性コーティングInfo
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- JPH08231248A JPH08231248A JP7327518A JP32751895A JPH08231248A JP H08231248 A JPH08231248 A JP H08231248A JP 7327518 A JP7327518 A JP 7327518A JP 32751895 A JP32751895 A JP 32751895A JP H08231248 A JPH08231248 A JP H08231248A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガラス上での多層非反射性コーティング。
【解決手段】 ガラス−コーティング界面からの距離が
増加するにしたがって化学組成が連続的に変化し且つそ
れに対応して屈折率が連続的に変化する第一の層と、非
反射性を付与する目的で選択された屈折率と厚みとを有
する比較的均質な第二の層とを有する多層の非反射性コ
ーティングで基体をコーティングする方法。
増加するにしたがって化学組成が連続的に変化し且つそ
れに対応して屈折率が連続的に変化する第一の層と、非
反射性を付与する目的で選択された屈折率と厚みとを有
する比較的均質な第二の層とを有する多層の非反射性コ
ーティングで基体をコーティングする方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には非反射
性コーティングの技術に関し、更に詳細にはガラス上で
の多層非反射性コーティングの技術に関する。
性コーティングの技術に関し、更に詳細にはガラス上で
の多層非反射性コーティングの技術に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】金属酸
化物とガラス基体との間の屈折率の差を減少させる方法
は、ザロム（Zaromb）への米国特許第３，３７８，３９
６号明細書に開示されており、この方法では、ガラス基
体を、空気などの酸化性雰囲気中で一定温度で加熱した
ガラス基体に塩化スズ溶液および塩化ケイ素溶液の別々
のスプレーを同時に注ぐことによってコーティングを行
っている。ガラス基体の熱により、金属塩化物がその金
属酸化物に熱的に変換される。スプレーの互いの比率を
徐々に変化させて、コーティングにおける金属酸化物の
重量％の比率を変化させる。生成するコーティングはそ
の厚みに沿って組成が連続的に変化し、例えばガラス−
コーティング界面付近では、コーティングは酸化ケイ素
が支配的であり、ガラス−コーティング界面から最も離
れたコーティングの表面は酸化スズが支配的であり、こ
れらの表面の間では、コーティングは様々な重量％の量
の酸化ケイ素と酸化スズとから成っている。
化物とガラス基体との間の屈折率の差を減少させる方法
は、ザロム（Zaromb）への米国特許第３，３７８，３９
６号明細書に開示されており、この方法では、ガラス基
体を、空気などの酸化性雰囲気中で一定温度で加熱した
ガラス基体に塩化スズ溶液および塩化ケイ素溶液の別々
のスプレーを同時に注ぐことによってコーティングを行
っている。ガラス基体の熱により、金属塩化物がその金
属酸化物に熱的に変換される。スプレーの互いの比率を
徐々に変化させて、コーティングにおける金属酸化物の
重量％の比率を変化させる。生成するコーティングはそ
の厚みに沿って組成が連続的に変化し、例えばガラス−
コーティング界面付近では、コーティングは酸化ケイ素
が支配的であり、ガラス−コーティング界面から最も離
れたコーティングの表面は酸化スズが支配的であり、こ
れらの表面の間では、コーティングは様々な重量％の量
の酸化ケイ素と酸化スズとから成っている。
【０００３】米国特許第４，２０６，２５２号及び第
４，４４０，８８２号明細書では、前記のようなグラデ
ィエントコーティング（gradient coating）でフッ素を
ドーピングした酸化スズから成る第二のコーティングの
蒸着が教示されている。
４，４４０，８８２号明細書では、前記のようなグラデ
ィエントコーティング（gradient coating）でフッ素を
ドーピングした酸化スズから成る第二のコーティングの
蒸着が教示されている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガラス−コー
ティング界面からの距離が増加するにしたがって化学組
成が連続的に変化し且つそれに対応して屈折率が連続的
に変化する第一の層と、非反射性を付与する目的で選択
された屈折率と厚みとを有する比較的均質な第二の層と
を有する多層の非反射性コーティングで基体をコーティ
ングする方法に関する。第一の層は、本明細書ではグレ
ード層（graded layer）と表すが、屈折率が基体表面に
おける基体の屈折率とほぼ同等のものからコーティング
と基体との界面から離れたグレード層の表面での高い値
まで徐々に変化する。グレード層の上部に配置されてい
る第二の層は、本明細書では非反射性層と表わす。グレ
ード層の高値での近似的な屈折率を選択して、近似的に
は入射媒質の屈折率に高値のグレード層の屈折率を掛け
たものの平方根である屈折率を有する非反射性層となる
ように組成が選択されるようにする。非反射性層を、設
計波長、すなわち最適非反射性を得る目的で選択した波
長、の１／４の光学厚みに適用する。したがって、例え
ば、通常の入社では、高値のグレード層の屈折率が２．
１であり且つ入射媒質が空気であって屈折率が１．０で
あれば、非反射性層の屈折率は約１．４５となり、設計
波長５０００Åに対しては物理的厚みは約９００Åとな
る。本発明の非反射性コーティングの性能は、グレード
層と非反射性層との間に屈折率が比較的大きく且つ光学
厚みが設計波長の約１／２である中間層を配置すること
によって、反射波長の広汎な範囲にまで拡大することが
できる。
ティング界面からの距離が増加するにしたがって化学組
成が連続的に変化し且つそれに対応して屈折率が連続的
に変化する第一の層と、非反射性を付与する目的で選択
された屈折率と厚みとを有する比較的均質な第二の層と
を有する多層の非反射性コーティングで基体をコーティ
ングする方法に関する。第一の層は、本明細書ではグレ
ード層（graded layer）と表すが、屈折率が基体表面に
おける基体の屈折率とほぼ同等のものからコーティング
と基体との界面から離れたグレード層の表面での高い値
まで徐々に変化する。グレード層の上部に配置されてい
る第二の層は、本明細書では非反射性層と表わす。グレ
ード層の高値での近似的な屈折率を選択して、近似的に
は入射媒質の屈折率に高値のグレード層の屈折率を掛け
たものの平方根である屈折率を有する非反射性層となる
ように組成が選択されるようにする。非反射性層を、設
計波長、すなわち最適非反射性を得る目的で選択した波
長、の１／４の光学厚みに適用する。したがって、例え
ば、通常の入社では、高値のグレード層の屈折率が２．
１であり且つ入射媒質が空気であって屈折率が１．０で
あれば、非反射性層の屈折率は約１．４５となり、設計
波長５０００Åに対しては物理的厚みは約９００Åとな
る。本発明の非反射性コーティングの性能は、グレード
層と非反射性層との間に屈折率が比較的大きく且つ光学
厚みが設計波長の約１／２である中間層を配置すること
によって、反射波長の広汎な範囲にまで拡大することが
できる。
【０００５】
【発明の実施の形態】好ましい態様の説明 本発明のグレード層を蒸着する方法は、好ましくは金属
含有前駆体、例えばケイ素含有前駆体及びスズ含有前駆
体の蒸気コーティング組成物をガラスリボンの表面に注
ぎ、蒸気の第一の部分を第一の方向でリボン表面の第一
の領域に沿って移動させ且つ蒸気の第二の部分を第二の
反対方向で第二の領域に沿って移動させ、コーティング
組成物の第二の部分を第二の領域に保持するより長時間
コーティング組成物の第一の部分を第一の領域に保持し
て、ガラスリボン上にコーティングを提供してコーティ
ング−ガラス界面からの距離にしたがって金属酸化物の
組成が変化するようにする段階を含む。
含有前駆体、例えばケイ素含有前駆体及びスズ含有前駆
体の蒸気コーティング組成物をガラスリボンの表面に注
ぎ、蒸気の第一の部分を第一の方向でリボン表面の第一
の領域に沿って移動させ且つ蒸気の第二の部分を第二の
反対方向で第二の領域に沿って移動させ、コーティング
組成物の第二の部分を第二の領域に保持するより長時間
コーティング組成物の第一の部分を第一の領域に保持し
て、ガラスリボン上にコーティングを提供してコーティ
ング−ガラス界面からの距離にしたがって金属酸化物の
組成が変化するようにする段階を含む。
【０００６】本発明は、好ましくは混合金属酸化物、例
えば酸化ケイ素および酸化スズから成るコーティングを
その上に有する透明な基体、例えばガラス基体を含んで
いる。コーティング組成物では、ガラス−コーティング
界面からの距離が増加するにつれて酸化ケイ素対酸化ス
ズの比率が連続的に変化し、例えばガラス−コーティン
グ界面では実質的に総てが酸化ケイ素であり、グレード
層の反対側の表面では実質的に総てが酸化スズである。
ガラス−コーティング界面と、反対側のコーティング表
面との間には、酸化ケイ素対金属酸化物の一定の比率の
層があったとしてもごく僅かであり、リン、ホウ素およ
び／またはアルミニウムを含む化合物を促進剤として用
いてコーティング付着速度を増加させ且つコーティング
の形態を制御するときには、コーティングにこれらの元
素が分散されることがある。
えば酸化ケイ素および酸化スズから成るコーティングを
その上に有する透明な基体、例えばガラス基体を含んで
いる。コーティング組成物では、ガラス−コーティング
界面からの距離が増加するにつれて酸化ケイ素対酸化ス
ズの比率が連続的に変化し、例えばガラス−コーティン
グ界面では実質的に総てが酸化ケイ素であり、グレード
層の反対側の表面では実質的に総てが酸化スズである。
ガラス−コーティング界面と、反対側のコーティング表
面との間には、酸化ケイ素対金属酸化物の一定の比率の
層があったとしてもごく僅かであり、リン、ホウ素およ
び／またはアルミニウムを含む化合物を促進剤として用
いてコーティング付着速度を増加させ且つコーティング
の形態を制御するときには、コーティングにこれらの元
素が分散されることがある。
【０００７】本発明による製品は、屈折率が連続的に変
化する第一の層と、具体的に選択された屈折率および厚
みを有する第二の層とを有することによって、可視光線
の反射ができるだけ少なくなるコーティングを有する透
明または着色ガラスなどの基体を有している。半波光学
厚みの任意の層をグレード層と非反射性層との間に付着
させて、一層広汎な波長スペクトルに亙って非反射性能
が改良されるようにすることができる。この中間層の屈
折率は比較的大きく、好ましくは１．７〜３．０の範囲
であり、更に好ましくは１．８〜２．８の範囲である。
この中間層の好ましい組成は、二酸化チタン、ＴｉＯ2
である。下記の例では、基体はガラス基体である。コー
ティングの第一の層は、好ましくは酸化ケイ素と、酸化
スズのような金属酸化物との混合物から成っている。コ
ーティングは、ガラス−コーティング界面からの距離が
増加するにしたがって、組成が連続的に変化する。一般
的には、ガラス−コーティング界面付近では、コーティ
ングは酸化ケイ素が支配的であり、コーティングの反対
側の表面、すなわちガラス−コーティング界面から最も
遠いコーティング表面では、コーティングの組成は酸化
スズが支配的である。コーティングを酸化スズと酸化ケ
イ素との第一の層を用いて説明するが、本発明はこれに
限定されるものではなく、以下の説明から理解されるよ
うに、任意の２種類以上の化合物を本発明の実施に用い
てグレード層の屈折率を変化させることができる。
化する第一の層と、具体的に選択された屈折率および厚
みを有する第二の層とを有することによって、可視光線
の反射ができるだけ少なくなるコーティングを有する透
明または着色ガラスなどの基体を有している。半波光学
厚みの任意の層をグレード層と非反射性層との間に付着
させて、一層広汎な波長スペクトルに亙って非反射性能
が改良されるようにすることができる。この中間層の屈
折率は比較的大きく、好ましくは１．７〜３．０の範囲
であり、更に好ましくは１．８〜２．８の範囲である。
この中間層の好ましい組成は、二酸化チタン、ＴｉＯ2
である。下記の例では、基体はガラス基体である。コー
ティングの第一の層は、好ましくは酸化ケイ素と、酸化
スズのような金属酸化物との混合物から成っている。コ
ーティングは、ガラス−コーティング界面からの距離が
増加するにしたがって、組成が連続的に変化する。一般
的には、ガラス−コーティング界面付近では、コーティ
ングは酸化ケイ素が支配的であり、コーティングの反対
側の表面、すなわちガラス−コーティング界面から最も
遠いコーティング表面では、コーティングの組成は酸化
スズが支配的である。コーティングを酸化スズと酸化ケ
イ素との第一の層を用いて説明するが、本発明はこれに
限定されるものではなく、以下の説明から理解されるよ
うに、任意の２種類以上の化合物を本発明の実施に用い
てグレード層の屈折率を変化させることができる。
【０００８】アゼイ（Athey ）らによって１９９３年２
月１６日に出願された米国特許出願連続番号０８／０１
７，９３０号明細書に詳細に記載されているコーティン
グ法、装置および反応体は、ケイ素および金属含有前駆
体の混合物からのコーティングの化学蒸着（ＣＶＤ）を
行い、本発明によるグレード層を形成するのに特に有効
である。
月１６日に出願された米国特許出願連続番号０８／０１
７，９３０号明細書に詳細に記載されているコーティン
グ法、装置および反応体は、ケイ素および金属含有前駆
体の混合物からのコーティングの化学蒸着（ＣＶＤ）を
行い、本発明によるグレード層を形成するのに特に有効
である。
【０００９】本発明の非反射性コーティングの第一のグ
レード層は、好ましくは約４００℃〜約８１５℃（約７
５０°Ｆ〜約１５００°Ｆ）の温度で酸素の存在下にて
気化して対応する酸化物に転換することができるスズ含
有前駆体およびケイ素含有前駆体の混合物から作られて
いる。本発明はこれらに限定されず、他の金属含有前駆
体をコーティング装置を用いて前記のコーティング法で
用いることができることが理解されるであろう。
レード層は、好ましくは約４００℃〜約８１５℃（約７
５０°Ｆ〜約１５００°Ｆ）の温度で酸素の存在下にて
気化して対応する酸化物に転換することができるスズ含
有前駆体およびケイ素含有前駆体の混合物から作られて
いる。本発明はこれらに限定されず、他の金属含有前駆
体をコーティング装置を用いて前記のコーティング法で
用いることができることが理解されるであろう。
【００１０】本発明により、ガラス基体のような基体
に、混合酸化物、例えば酸化ケイ素および酸化スズの混
合物を化学蒸着させて、その上にグレード層を得るとき
には、グレード層は、ガラス−コーティング界面からの
距離が増加するに従い、組成が連続的に変化し、コーテ
ィング生成物の反射率が実質的に減少するようにするこ
とを特徴としている。実質的に酸化ケイ素と酸化スズと
から成るコーティングを仮定すると、ガラス−コーティ
ング界面に隣接するコーティングの部分は主として酸化
ケイ素から成り、ガラス−コーティング界面からの距離
が増加するに従い、連続的に変化する組成のそれぞれの
連続する領域は、ガラス−コーティング界面からの距離
が増加するに従って変化する酸化ケイ素対酸化スズの比
率を含んでいる。更に詳細には、酸化ケイ素の割合は酸
化スズの割合が増加すると減少し、グレード層の反対側
の表面に到達すると、その領域は酸化スズから成るのが
支配的となる。
に、混合酸化物、例えば酸化ケイ素および酸化スズの混
合物を化学蒸着させて、その上にグレード層を得るとき
には、グレード層は、ガラス−コーティング界面からの
距離が増加するに従い、組成が連続的に変化し、コーテ
ィング生成物の反射率が実質的に減少するようにするこ
とを特徴としている。実質的に酸化ケイ素と酸化スズと
から成るコーティングを仮定すると、ガラス−コーティ
ング界面に隣接するコーティングの部分は主として酸化
ケイ素から成り、ガラス−コーティング界面からの距離
が増加するに従い、連続的に変化する組成のそれぞれの
連続する領域は、ガラス−コーティング界面からの距離
が増加するに従って変化する酸化ケイ素対酸化スズの比
率を含んでいる。更に詳細には、酸化ケイ素の割合は酸
化スズの割合が増加すると減少し、グレード層の反対側
の表面に到達すると、その領域は酸化スズから成るのが
支配的となる。
【００１１】本発明の利点は、グレード層の屈折率を、
基体表面におけるほぼ同等のものから高い値まで弾力的
に変化させることができることである。最も単純な方法
は、基体および高屈折率末端で徐々に移行する線形変化
である。しかし、多くの他の方法も好適である。本発明
のグレード層の主要な要件は、屈折率の漸進的変化が基
体の屈折率と高屈折率値との間にあることである。漸進
的とは、本明細書では、グレードコーティングの一つの
部分と隣接部分との屈折率の変化が約０．１以下となる
ように定義されている。グレード層の屈折率の値は、こ
の変化が漸進的であり且つコーティング中の真の変化が
高値間での増加である限り、コーティングの部分につい
て減少することができる。屈折率の変化は、複数の固定
屈折率層として提供することができる。グレード層の厚
みは少なくとも光学的厚みの約１／４でなければならな
いが、非反射性コーティングの性能はこの層の厚みが増
加するに従って向上する。最大厚みは、主として費用に
よって制限される。非反射性コーティングの厚みおよび
グレード層の組成および厚みの微妙な変化が、所定の用
途に対してコーティング性能を最適にしまたは観察角の
影響を補償するのに必要なことがある。
基体表面におけるほぼ同等のものから高い値まで弾力的
に変化させることができることである。最も単純な方法
は、基体および高屈折率末端で徐々に移行する線形変化
である。しかし、多くの他の方法も好適である。本発明
のグレード層の主要な要件は、屈折率の漸進的変化が基
体の屈折率と高屈折率値との間にあることである。漸進
的とは、本明細書では、グレードコーティングの一つの
部分と隣接部分との屈折率の変化が約０．１以下となる
ように定義されている。グレード層の屈折率の値は、こ
の変化が漸進的であり且つコーティング中の真の変化が
高値間での増加である限り、コーティングの部分につい
て減少することができる。屈折率の変化は、複数の固定
屈折率層として提供することができる。グレード層の厚
みは少なくとも光学的厚みの約１／４でなければならな
いが、非反射性コーティングの性能はこの層の厚みが増
加するに従って向上する。最大厚みは、主として費用に
よって制限される。非反射性コーティングの厚みおよび
グレード層の組成および厚みの微妙な変化が、所定の用
途に対してコーティング性能を最適にしまたは観察角の
影響を補償するのに必要なことがある。
【００１２】非反射性コーティングにグレード層を使用
することのもう一つの利点は、コーティング製品を自動
車の風防ガラスなどのように大きな設置角度で用いよう
とする場合に得られる。設置角がコーティングのブルー
スター角（Brewster angle）（屈折率の逆正接として定
義される）より大きいときには、ｓ（垂直）およびｐ
（平行）分極状態を同時に最小にすることはできない。
グレード層は一層大きな屈折率、したがって一層大きな
ブルースター角を有する新たな表面を提供するので、非
反射性能はより大きな設置角で最適にすることができ
る。例えば、屈折率が１．５２のガラス基体は、ブルー
スター角が５６°である。グレード層のより大きな屈折
率の値が、例えば２．０であれば、ブルースター角は６
３°である。グレードのより大きな屈折率の値が例えば
２．４であれば、ブルースター角は６７°となる。低屈
折率の非反射率層、例えば約１．４５のシリカを蒸着す
るより大きな屈折率表面では、多層コーティングを設計
してｓおよびｐ分極状態を両方とも最小にして、より大
きな設置角での全体的な非反射性能を一層良好にするこ
とができる。このような改良された非反射率は、本発明
により達成され、コーティングを一層薄くし、しかも単
純且つ弾力性のある多層コーティングの形状とすること
もできる。
することのもう一つの利点は、コーティング製品を自動
車の風防ガラスなどのように大きな設置角度で用いよう
とする場合に得られる。設置角がコーティングのブルー
スター角（Brewster angle）（屈折率の逆正接として定
義される）より大きいときには、ｓ（垂直）およびｐ
（平行）分極状態を同時に最小にすることはできない。
グレード層は一層大きな屈折率、したがって一層大きな
ブルースター角を有する新たな表面を提供するので、非
反射性能はより大きな設置角で最適にすることができ
る。例えば、屈折率が１．５２のガラス基体は、ブルー
スター角が５６°である。グレード層のより大きな屈折
率の値が、例えば２．０であれば、ブルースター角は６
３°である。グレードのより大きな屈折率の値が例えば
２．４であれば、ブルースター角は６７°となる。低屈
折率の非反射率層、例えば約１．４５のシリカを蒸着す
るより大きな屈折率表面では、多層コーティングを設計
してｓおよびｐ分極状態を両方とも最小にして、より大
きな設置角での全体的な非反射性能を一層良好にするこ
とができる。このような改良された非反射率は、本発明
により達成され、コーティングを一層薄くし、しかも単
純且つ弾力性のある多層コーティングの形状とすること
もできる。
【００１３】本発明は、下記の具体例の説明から更に理
解されるであろう。最初の７つの例では、屈折率が約
１．５の酸化ケイ素と、屈折率が約２．０の亜鉛および
スズの酸化物との様々な混合物から成る第一のグレード
層、および屈折率が約１．５のシリカの第二の均質な層
について、屈折率が約１．５の緑色に着色したガラスの
基体上で、入射媒質が屈折率が１．０の空気でデータを
得る。最後の例は、浮游ガラス浴で化学蒸着によって製
造されるケイ素およびスズの酸化物のグレード層に対し
て様々なシリカ層厚みを有している。データは、通常の
入射および通常の入射から６５°での反射率について得
る。
解されるであろう。最初の７つの例では、屈折率が約
１．５の酸化ケイ素と、屈折率が約２．０の亜鉛および
スズの酸化物との様々な混合物から成る第一のグレード
層、および屈折率が約１．５のシリカの第二の均質な層
について、屈折率が約１．５の緑色に着色したガラスの
基体上で、入射媒質が屈折率が１．０の空気でデータを
得る。最後の例は、浮游ガラス浴で化学蒸着によって製
造されるケイ素およびスズの酸化物のグレード層に対し
て様々なシリカ層厚みを有している。データは、通常の
入射および通常の入射から６５°での反射率について得
る。
【００１４】
【実施例】例Ｉ 厚みが３．９ｍｍの緑色に着色したガラスのリボンを、
ケイ素、亜鉛およびスズの酸化物から成る第一のグレー
ド層でコーティングする。グレード層は、ガラス−コー
ティング界面では主として酸化ケイ素からなり、反対側
のコーティング表面の主として金属酸化物まで組成が変
化する。グレード層の厚みは約１１９０Åである。グレ
ード層上には、シリカの均質な層が蒸着されている。Ｓ
ｉＯ2 層の厚みは、約１１２０Åである。コーティング
した表面の視感反射率Ｙは約５．５％であり、可視スペ
クトルに対してコーティング表面空の平均反射率は約８
％である。屈折率勾配を１ａに示し、通常の入射角から
６５°について最適にした反射率を図１ｂに示す。
ケイ素、亜鉛およびスズの酸化物から成る第一のグレー
ド層でコーティングする。グレード層は、ガラス−コー
ティング界面では主として酸化ケイ素からなり、反対側
のコーティング表面の主として金属酸化物まで組成が変
化する。グレード層の厚みは約１１９０Åである。グレ
ード層上には、シリカの均質な層が蒸着されている。Ｓ
ｉＯ2 層の厚みは、約１１２０Åである。コーティング
した表面の視感反射率Ｙは約５．５％であり、可視スペ
クトルに対してコーティング表面空の平均反射率は約８
％である。屈折率勾配を１ａに示し、通常の入射角から
６５°について最適にした反射率を図１ｂに示す。
【００１５】例II 厚みが３．９ｍｍの緑色に着色したガラスのリボンを、
ケイ素、亜鉛およびスズの酸化物から成り、ガラス−コ
ーティング界面では主として酸化ケイ素からなり、反対
側のコーティング表面では主として金属酸化物からな
り、厚みが約１１９０Åの第一のグレード層でコーティ
ングする。グレード層上に、シリカ厚みが約８８６Åで
あること以外は前例と同様にしてシリカをコーティング
する。コーティング表面からの平均反射率は、約１．３
４％であり、視感反射率Ｙは１％未満である。屈折率勾
配を２ａに示し、通常の（９０°）入射角について最適
にした反射率を図２ｂに示す。
ケイ素、亜鉛およびスズの酸化物から成り、ガラス−コ
ーティング界面では主として酸化ケイ素からなり、反対
側のコーティング表面では主として金属酸化物からな
り、厚みが約１１９０Åの第一のグレード層でコーティ
ングする。グレード層上に、シリカ厚みが約８８６Åで
あること以外は前例と同様にしてシリカをコーティング
する。コーティング表面からの平均反射率は、約１．３
４％であり、視感反射率Ｙは１％未満である。屈折率勾
配を２ａに示し、通常の（９０°）入射角について最適
にした反射率を図２ｂに示す。
【００１６】例III 厚みが３．９ｍｍの緑色に着色したガラスのリボンを、
グレード層の厚みが約１３７３Åであること以外は、前
例と同様にしてグレード層でコーティングする。グレー
ド層上に、シリカ厚みが約９１１Åであること以外は前
例と同様にしてシリカをコーティングする。コーティン
グ表面からの視感反射率Ｙは約０．４４％であり、コー
ティング表面からの平均反射率は、約０．８％である。
屈折率勾配を３ａに示す。このコーティング形状は、図
３ｂに示した平均反射率を最適にし、すなわち最小限に
する。
グレード層の厚みが約１３７３Åであること以外は、前
例と同様にしてグレード層でコーティングする。グレー
ド層上に、シリカ厚みが約９１１Åであること以外は前
例と同様にしてシリカをコーティングする。コーティン
グ表面からの視感反射率Ｙは約０．４４％であり、コー
ティング表面からの平均反射率は、約０．８％である。
屈折率勾配を３ａに示す。このコーティング形状は、図
３ｂに示した平均反射率を最適にし、すなわち最小限に
する。
【００１７】例IV 厚みが３．９ｍｍの緑色に着色したガラスのリボンを、
グレード層の厚みが約１３３８Åであること以外は、前
例と同様にしてグレード層でコーティングする。グレー
ド層上に、シリカ厚みが約９３４Åであること以外は前
例と同様にしてシリカをコーティングする。コーティン
グ表面からの平均反射率は約１％であり、視感反射率Ｙ
は約０．３３％である。屈折率勾配を４ａに示す。この
コーティング形状は、図４ｂに示されるように通常の入
射での視感反射率Ｙを最適にし、すなわち最小限にす
る。
グレード層の厚みが約１３３８Åであること以外は、前
例と同様にしてグレード層でコーティングする。グレー
ド層上に、シリカ厚みが約９３４Åであること以外は前
例と同様にしてシリカをコーティングする。コーティン
グ表面からの平均反射率は約１％であり、視感反射率Ｙ
は約０．３３％である。屈折率勾配を４ａに示す。この
コーティング形状は、図４ｂに示されるように通常の入
射での視感反射率Ｙを最適にし、すなわち最小限にす
る。
【００１８】例Ｖ 厚みが３．９ｍｍの緑色に着色したガラスのリボンを、
厚みが約１３３８Åであるグレード層で前例と同様にし
てコーティングする。グレード層上に、シリカ層の厚み
が約１２００Åであること以外は前例と同様にしてシリ
カをコーティングする。屈折率勾配を図５ａに示す。こ
の例のコーティング形状は、図５ｂに示されるように、
設計波長７０００Åでは反射率が本質的にゼロである。
厚みが約１３３８Åであるグレード層で前例と同様にし
てコーティングする。グレード層上に、シリカ層の厚み
が約１２００Åであること以外は前例と同様にしてシリ
カをコーティングする。屈折率勾配を図５ａに示す。こ
の例のコーティング形状は、図５ｂに示されるように、
設計波長７０００Åでは反射率が本質的にゼロである。
【００１９】例VI 厚みが３．９ｍｍの緑色に着色したガラスのリボンを、
厚みが約１３３８Åのグレード層で前例と同様にしてコ
ーティングする。グレード層上に、厚みが約１１１５Å
の二酸化チタンをコーティングする。この酸化チタン層
上に、厚みが９３３Åのシリカ層を蒸着する。屈折率勾
配を６ａに示す。このコーティング表面は、図６ｂに示
されるように、平均反射率が３．２％であり、視感反射
率Ｙは０．２％である。
厚みが約１３３８Åのグレード層で前例と同様にしてコ
ーティングする。グレード層上に、厚みが約１１１５Å
の二酸化チタンをコーティングする。この酸化チタン層
上に、厚みが９３３Åのシリカ層を蒸着する。屈折率勾
配を６ａに示す。このコーティング表面は、図６ｂに示
されるように、平均反射率が３．２％であり、視感反射
率Ｙは０．２％である。
【００２０】例VII 厚みが３．９ｍｍの緑色に着色したガラスのリボンを、
厚みが約９６０Åのグレード層で前例と同様にしてコー
ティングする。グレード層上に、厚みが約１００８Åで
あること以外は、前例と同様にして二酸化チタンをコー
ティングする。シリカの最終的層の厚みは、９０８Åで
ある。屈折率勾配を７ａに示す。このコーティング表面
は、図７ｂに示されるように、可視スペクトルの反射率
が極めて小さく、平均反射率が１．４％であり、視感反
射率Ｙは０．０３％である。
厚みが約９６０Åのグレード層で前例と同様にしてコー
ティングする。グレード層上に、厚みが約１００８Åで
あること以外は、前例と同様にして二酸化チタンをコー
ティングする。シリカの最終的層の厚みは、９０８Åで
ある。屈折率勾配を７ａに示す。このコーティング表面
は、図７ｂに示されるように、可視スペクトルの反射率
が極めて小さく、平均反射率が１．４％であり、視感反
射率Ｙは０．０３％である。
【００２１】例VIII 主としてスズを含んでなる溶融金属浴によって支持され
且つこれに沿って２８０インチ（約７．１ｍ）／分移動
するソーダ石灰−シリカ浮游ガラスリボンを、その最上
面に、様々な濃度のテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）
および三塩化モノブチルスズ（ＭＢＴＣ）の混合蒸気に
約６５０℃（約１２００°Ｆ）の温度でその表面を接触
させることによって、グレード層をコーティングする。
第一の化学蒸着（ＣＶＤ）セルに、９０ ＳＣＦＭキャ
リヤーガス流中のモル％で１４％酸素／窒素、水０．
４、ＭＢＴＣ０．２、ＴＥＯＳ０．２９およびトリエチ
ルホスファイト（ＴＥＰ、促進剤）０．２８の濃度のコ
ーティング混合物を供給した。第一のセルから下流にあ
る第二のセルに、水０．５８、ＭＢＴＣ０．６２、ＴＥ
ＯＳ０．６２及びＴＥＰ０．１の混合物を供給した。生
成するグレード層を浮遊浴（float bath）の外側で、３
段階の厚み、７４９Å、８１５Å、および１１１３Åの
シリカ層でコーティングした。これら３種の形状につい
ての通常の入射で可視スペクトルにおける波長の関数と
しての両表面からの合わせた反射率を、図８ａに示す。
通常の観察、または設置から６５°の角度だけでのコー
ティング表面からの反射率を、図８ｂに示す。
且つこれに沿って２８０インチ（約７．１ｍ）／分移動
するソーダ石灰−シリカ浮游ガラスリボンを、その最上
面に、様々な濃度のテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）
および三塩化モノブチルスズ（ＭＢＴＣ）の混合蒸気に
約６５０℃（約１２００°Ｆ）の温度でその表面を接触
させることによって、グレード層をコーティングする。
第一の化学蒸着（ＣＶＤ）セルに、９０ ＳＣＦＭキャ
リヤーガス流中のモル％で１４％酸素／窒素、水０．
４、ＭＢＴＣ０．２、ＴＥＯＳ０．２９およびトリエチ
ルホスファイト（ＴＥＰ、促進剤）０．２８の濃度のコ
ーティング混合物を供給した。第一のセルから下流にあ
る第二のセルに、水０．５８、ＭＢＴＣ０．６２、ＴＥ
ＯＳ０．６２及びＴＥＰ０．１の混合物を供給した。生
成するグレード層を浮遊浴（float bath）の外側で、３
段階の厚み、７４９Å、８１５Å、および１１１３Åの
シリカ層でコーティングした。これら３種の形状につい
ての通常の入射で可視スペクトルにおける波長の関数と
しての両表面からの合わせた反射率を、図８ａに示す。
通常の観察、または設置から６５°の角度だけでのコー
ティング表面からの反射率を、図８ｂに示す。
【００２２】前記例は、本発明の非反射性コーティング
を示している。様々な組成物を、特に異なる屈折率の物
質または入射媒質を用いるときには、グレード層及び均
質層に用いることができる。コーティングの蒸着には任
意の好都合な方法を用いることができ、特に均質層につ
いては、スパッターリングが好ましいことがある。本発
明の範囲は、特許請求の範囲によって定義される。
を示している。様々な組成物を、特に異なる屈折率の物
質または入射媒質を用いるときには、グレード層及び均
質層に用いることができる。コーティングの蒸着には任
意の好都合な方法を用いることができ、特に均質層につ
いては、スパッターリングが好ましいことがある。本発
明の範囲は、特許請求の範囲によって定義される。
【図１ａ】６５°の観察角での最小視感反射率Ｙを有す
るコーティングについての屈折率曲線であり、基体表
面、グレード層、次いで均質層からの距離の関数として
の屈折率を示し、グレード層の厚みは１１８９Åであ
り、ＳｉＯ2 層は１１２１Åである。
るコーティングについての屈折率曲線であり、基体表
面、グレード層、次いで均質層からの距離の関数として
の屈折率を示し、グレード層の厚みは１１８９Åであ
り、ＳｉＯ2 層は１１２１Åである。
【図１ｂ】通常の観察から６５°での可視スペクトルに
対する波長の関数としての反射率を示し、視感反射率Ｙ
は５．５％であり、平均反射率は８％である。
対する波長の関数としての反射率を示し、視感反射率Ｙ
は５．５％であり、平均反射率は８％である。
【図２ａ】シリカ層の厚みを８８６Åとして、通常の入
射での視感反射率Ｙを最適にしたこと以外は、図１と同
様のグレード層でのコーティングの屈折率。
射での視感反射率Ｙを最適にしたこと以外は、図１と同
様のグレード層でのコーティングの屈折率。
【図２ｂ】平均反射率１．３％、視感反射率Ｙ０．３３
％のコーティングについての対応する反射率曲線。
％のコーティングについての対応する反射率曲線。
【図３ａ】通常の入射での平均反射率を最小にする目的
で最適にしたグレード層でのコーティングについての屈
折率曲線。グレード層の厚みは１３７３Åであり、シリ
カ層厚みは９１１Åである。
で最適にしたグレード層でのコーティングについての屈
折率曲線。グレード層の厚みは１３７３Åであり、シリ
カ層厚みは９１１Åである。
【図３ｂ】コーティングについての波長の関数としての
対応する反射率であり、平均反射率は０．８％であり、
視感反射率Ｙは０．４４％である。
対応する反射率であり、平均反射率は０．８％であり、
視感反射率Ｙは０．４４％である。
【図４ａ】グレード層厚みが１３３８Å、シリカ層厚み
が９３４Åを有する、視感反射率Ｙの最適化についての
様々な勾配。
が９３４Åを有する、視感反射率Ｙの最適化についての
様々な勾配。
【図４ｂ】コーティングについての波長の関数としての
反射率。平均反射率１．０２％、視感反射率Ｙ０．３３
％。
反射率。平均反射率１．０２％、視感反射率Ｙ０．３３
％。
【図５ａ】シリカ層の厚みを選択して、７０００Åの波
長での反射率を最小にしたこと以外は、グレード層の厚
みが１３３８Åである図４と同じグレード層に対する屈
折率曲線。シリカ層厚みは１２００Å。
長での反射率を最小にしたこと以外は、グレード層の厚
みが１３３８Åである図４と同じグレード層に対する屈
折率曲線。シリカ層厚みは１２００Å。
【図５ｂ】７０００Åの設計波長での反射率がゼロであ
る、波長の関数としての反射率。
る、波長の関数としての反射率。
【図６ａ】グレード層とシリカ層との間にＴｉＯ2 の半
波厚み層を有すること以外は、図４および５に示したの
と同じグレード層についての屈折率曲線。結果は、一層
広いバンド反射率が良好であり、図４における例につい
て視感反射率Ｙが低い。
波厚み層を有すること以外は、図４および５に示したの
と同じグレード層についての屈折率曲線。結果は、一層
広いバンド反射率が良好であり、図４における例につい
て視感反射率Ｙが低い。
【図６ｂ】波長の関数としての反射率。
【図７ａ】視感反射率Ｙを最小にするため半波厚みの二
酸化チタン層を用いて最適化したグレード層でのコーテ
ィングの屈折率曲線。グレード層９６０Å、二酸化チタ
ン半波層１００８Å、シリカ層９０８Å。
酸化チタン層を用いて最適化したグレード層でのコーテ
ィングの屈折率曲線。グレード層９６０Å、二酸化チタ
ン半波層１００８Å、シリカ層９０８Å。
【図７ｂ】スペクトル中の反射率が極めて低いことを示
す。平均反射率１．４％。視感反射率Ｙ０．０３％。
す。平均反射率１．４％。視感反射率Ｙ０．０３％。
【図８ａ】ケイ素およびスズの混合酸化物のグレード層
上の３種類の異なる厚みのシリカについての波長の関数
としての通常の反射率。
上の３種類の異なる厚みのシリカについての波長の関数
としての通常の反射率。
【図８ｂ】通常の入射角から６５°でのケイ素およびス
ズの混合酸化物のグレード層上の同様な３種類のシリカ
層厚みの反射率。
ズの混合酸化物のグレード層上の同様な３種類のシリカ
層厚みの反射率。
Claims (20)
- 【請求項１】 表面からの可視反射率を有する基体と、
前記基体表面の可視反射率を減少させる前記基体表面の
少なくとも一部にコーティングとを有して成る低反射率
コーティング製品において、 ａ． 第一の層と基体表面との界面における層の屈折率
が基体の屈折率付近であり、グレード層の屈折率が組成
と共に変化して、グレード層と基体との界面と反対側の
グレード層の表面の屈折率が高くなるような様々な組成
の第一のグレード層と、 ｂ． 前記の第一のグレード層上に、実質的に均質な組
成の第二の層であって、屈折率が、グレード層の高屈折
率とグレード層に面している表面とは反対側の前記第二
の層の表面と接触している媒質の屈折率との積の平方根
にほぼ等しく、且つ光学厚みが選択された設計波長の約
１／４であるものとを含んでなる、低反射率コーティン
グ製品。 - 【請求項２】 基体がガラスである、請求項１に記載の
低反射率コーティング製品。 - 【請求項３】 第二の層がシリカである、請求項２に記
載の低反射率コーティング製品。 - 【請求項４】 第一のグレード層が酸化物の混合物から
成る、請求項３に記載の低反射率コーティング製品。 - 【請求項５】 グレード層がケイ素とスズとの酸化物か
ら成る、請求項４に記載の低反射率コーティング製品。 - 【請求項６】 グレード層と、屈折率が比較的高く且つ
光学的厚みが設計波長の約１／２である第二の層とを含
んで成る、請求項５に記載の製品。 - 【請求項７】 グレード層の厚みが約５００〜３０００
Åの範囲である、請求項６に記載の製品。 - 【請求項８】 グレード層の厚みが約７００〜１５００
Åの範囲である、請求項７に記載の製品。 - 【請求項９】 シリカ層の厚みが約４００〜２０００Å
の範囲である、請求項８に記載の製品。 - 【請求項１０】 シリカ層の厚みが約７００〜１４００
Åの範囲である、請求項９に記載の製品。 - 【請求項１１】 表面からの可視反射率が４〜４０％で
ある基体と、前記基体表面の可視反射率を減少させるそ
の少なくとも表面部分にコーティングとを有して成る低
反射率コーティング製品において、 ａ． 第一の層と基体表面との界面における層の屈折率
が基体の屈折率付近であり、屈折率が組成と共に変化し
て、グレード層と基体との界面と反対側のグレード層の
表面の屈折率が高くなるような様々な組成の第一のグレ
ード層と、 ｂ． 前記の第一のグレード層上に、実質的に均質な組
成の第二の層であって、屈折率が、グレード層の高屈折
率とグレード層に面している表面とは反対側の前記第二
の層の表面と接触している媒質の屈折率との積の平方根
にほぼ等しく、且つ光学厚みが選択された設計波長の約
１／４であるものとを含んでなる、低反射率コーティン
グ製品。 - 【請求項１２】 基体が、表面からの可視反射率が４〜
１０％の範囲であり且つ屈折率が１．５〜１．７の範囲
のガラスである、請求項１に記載の低反射率コーティン
グ製品。 - 【請求項１３】 第二の層が、屈折率が１．４〜１．５
の範囲のシリカである、請求項１２に記載の低反射率コ
ーティング製品。 - 【請求項１４】 グレード層の屈折率が、グレード層と
基体との界面では１．４〜１．６５の範囲である、請求
項１３に記載の低反射率コーティング製品。 - 【請求項１５】 グレード層の屈折率が、グレード層と
基体との界面と反対側のグレード層の表面では約１．７
〜２．８の範囲である、請求項１４に記載の低反射率コ
ーティング製品。 - 【請求項１６】 グレード層が、ガラス界面では主とし
て酸化ケイ素から、ガラス界面から最も離れたグレード
層の表面近くでは主として酸化スズまでの、様々な組成
のケイ素及びスズの酸化物から成る、請求項１５に記載
の低反射率コーティング製品。 - 【請求項１７】 グレード層と第二の層との間に、屈折
率が比較的大きく且つ光学厚みが設計波長の約１／２で
ある中間層を更に含む、請求項１６に記載の低反射率コ
ーティング製品。 - 【請求項１８】 コーティングした表面からの平均反射
率が０．０１〜１．５％の範囲である、請求項１７に記
載の低反射率コーティング製品。 - 【請求項１９】 視感反射率Ｙが０．０１〜１．５％の
範囲である、請求項１８に記載の低反射率コーティング
製品。 - 【請求項２０】 平均反射率が０．１〜１．５％の範囲
であり、視感反射率Ｙが０．０１〜１．５％の範囲であ
る、請求項１９に記載の低反射率コーティング製品。
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