JPH1045435A

JPH1045435A - 低反射ガラス

Info

Publication number: JPH1045435A
Application number: JP8201995A
Authority: JP
Inventors: Akira Sakata; 昭坂田; Atsushi Takamatsu; 敦高松; Takeshi Kondo; 剛近藤
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 1996-07-31
Filing date: 1996-07-31
Publication date: 1998-02-17

Abstract

(57)【要約】【課題】優れた表面低反射機能とセルフクリ−ニング
機能を併せ持ち、該両機能を長く持続し、指紋や汗等の
汚れを常に目立たなくして低反射を保持することができ
る低反射ガラスを得る。【解決手段】透明ガラス基板の少なくとも片側表面
に、ガラス面側から第１層目として屈折率n₁が1.78〜2.
30であってかつ膜厚d₁が20〜120nm の薄膜層を形成し、
次いで該第１層目の薄膜層上に、第２層目として屈折率
n₂が1.46〜1.90であってかつ膜厚d₂が40〜120nm であり
かつ光活性作用を有するTiO₂微粒子を分散させた薄膜層
を被覆積層して成り、しかも前記屈折率がn₁＞n₂である
低反射ガラス。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表面反射低減機能
とセルフクリ−ニング機能とを併せ持ち、例えば表面に
付着する指紋、油脂などの汚染物、汗その他の汚れ等を
紫外線存在下でセルフクリ−ニングすることで排除し、
表面反射低減機能を長く持続できて、優れた視認性を保
持して誤認をなくすることができ、セキュリティ上や安
全上の向上に寄与する低反射ガラスに関する。

【０００２】本発明の低反射ガラスは、建築用、車両
用、船舶あるいは航空機等の窓ガラス、CD機など各種電
子電気機器用のタッチパネル、さらには調理用品のガラ
ス、展示用の各種ショウケ−スやカバ−ガラス、各種表
示用スクリ−ン等、広い分野で採用できる有用なもので
ある。

【０００３】

【従来の技術】従来から、低反射ガラスならびに該範疇
に属するガラスが各種提案がなされ種々の分野で採用さ
れてきているが、その一方で例えば干渉タイプの低反射
ガラス等において、該ガラスの膜表面に指紋、汗、手垢
あるいは油脂などの汚染物等の汚れによって光学設計が
狂い、低反射特性が機能し難くなるばかりか、逆に反射
率が増大するようになって低反射ガラスとしての所期の
目的が達成できなくなるため、これを防止しようとする
提案が特にタッチパネル等において種々なされてきてい
る。

【０００４】例えば、特開昭60-49079号公報には指紋付
着防止剤が記載されており、炭素数４〜21個のポリフル
オロアルキル基又はポリフルオロエ─テル基を含有する
化合物を含むものが記載されている。

【０００５】また例えば、実願昭59-143325 号のマイク
ロフイルム（実開昭61-57423号）にはタッチパネルの構
造が記載されており、タッチパネル本体の表面に、微細
な凹凸を設けることが記載されている。

【０００６】また例えば、実願昭60-152692 号のマイク
ロフイルム（実開昭62-59922号）には透明タッチパネル
が記載されており、表面に電極を形成した基板を対向配
置してなるメンプレン方式の透明タッチパネルのタッチ
面となる透明基板の外面に透明な耐擦傷性のある弗素系
樹脂を塗布したことが記載されている。

【０００７】また例えば、実願平2-5072号のマイクロフ
イルム（実開平3-96639 号）には投射型表示装置用スク
リ−ン及びそれを用いた投射型表示装置が記載されてお
り、液晶素子の少なくとも観察者側に低反射層を設けた
ことが記載されている。

【０００８】また例えば、特開平4-171521号公報にはタ
ッチパネルが記載されており、透明基板上の透明導電膜
が無機質膜上に有機質膜を重ねた複合透明保護膜で被覆
され、有機質膜が最表層であることが記載され、有機質
膜がフッ素樹脂膜あるいは有機物超微粒子膜あるいは有
機系ハ−ドコ−ト膜であることが記載されている。

【０００９】また例えば、特開平6-110049号公報には撥
油性皮膜を有する液晶表示装置が記載されており、基板
表面にシロキサン結合を介して化学結合させた保護膜を
備えていることが記載されている。

【００１０】また例えば、特開平7-116623号公報には反
射防止層の油脂膜除去方法が記載されており、反射防止
層の表面に指紋等として付着した油脂膜に粘着層を圧着
し、ついでその粘着層を油脂膜の移着下に剥離すること
が記載されている。

【００１１】一方例えば特開昭64-70701号公報には導電
性反射防止膜を有する透明板が記載されており、導電性
付与の金属膜上に、屈折率が1.90〜2.50でかつ膜厚が20
0 Å〜400 Åの高屈折率誘電体膜と、該表面上に屈折率
が1.35〜1.50でかつ膜厚が700 Å〜1200Åの低屈折率誘
電体膜とからなるものが開示されている。

【００１２】さらにまた他方で、紫外線が照射されるこ
とで有機化合物の汚れを分解（酸化）促進する機能を発
揮する物質としてTiO₂、V₂O₅、ZnO 、WO₃、Fe₂O₃等が
知られ、ことにアナタ−ゼ型の結晶型のTiO₂微粒子は光
触媒としての効果が優れていることが知られている。最
近例えば特開平7-232080号公報には光触媒機能を有する
多機能材及びその製造方法が記載されている等が知られ
ている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】前述した例えば、特開
昭60-49079号公報に記載の指紋付着防止剤、実願昭60-1
52692 号のマイクロフイルム（実開昭62-59922号）に記
載の透明タッチパネル、実願平2-5072号のマイクロフイ
ルム（実開平3-96639 号）に記載の投射型表示装置用ス
クリ−ン及びそれを用いた投射型表示装置、特開平4-17
1521号公報に記載のタッチパネルならびに特開平6-1100
49号公報に記載の撥油性皮膜を有する液晶表示装置等で
は、フッ素樹脂膜やシロキサン結合を介して化学結合さ
せた保護膜や低反射層あるいはシリコ−ン系膜層等の各
種汚れを付着し難くする防汚性膜を施すものである。

【００１４】また実願昭59-143325 号のマイクロフイル
ム（実開昭61-57423号）に記載のタッチパネルの構造で
は微細な凹凸表面とすることで同様に各種汚れを付着し
難くするものであり、特開平7-116623号公報に記載の反
射防止層の油脂膜除去方法では反射防止層の表面に指紋
等の付着油脂膜に対し、強制的に粘着層を圧着し、該粘
着層に前記付着油脂膜を移着させ、強制的に剥離しよう
とするものである。

【００１５】また一方で例えば、特開昭64-70701号公報
に記載の導電性反射防止膜では、干渉タイプの反射防止
膜のため、膜面に汗や汚れなどの被膜ができると光学設
計が狂い反射防止特性がなくなるばかりか逆に反射率が
増して高反射膜化したり、また反射色調が膜面にできた
汗や汚れなどの被膜部だけその色調が変わり目立つよう
になり、そのために、洗浄などのクリ−ニングを頻繁に
する必要があるものとなる。また、これらの汚れを防止
するためには、これら各種汚れを付着し難くする防汚性
膜を施す程度のみでは不充分であり、反射低減をなしつ
つ汚れが常に目立たないようセルフクリ−ニング機能を
併せもつようにしなければならないものであった。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、従来のかかる
欠点に鑑みてなしたものであって、透明ガラス基板の少
なくとも片側表面、好ましくは表裏両面に形成した２層
系の反射防止薄膜において、該積層薄膜の最外層薄膜に
光活性作用を持つTiO₂微粒子を分散させた薄膜を用い、
セルフクリ−ニング機能を付与し、また各層の膜厚およ
び屈折率を適宜組み合わせて調整して特定し、適宜適切
な反射率に低減するようにすることで、優れた反射低減
をなして高い視認性や居住性や安全性等を得ることがで
きることに加え、紫外線存在下で汚れが常に目立たない
ようにするセルフクリ−ニング機能を併せもつようにし
た有用な低反射ガラスを提供するものである。

【００１７】すなわち、本発明は、透明ガラス基板の少
なくとも片側表面に、ガラス面側から第１層目として屈
折率n₁が1.78〜2.30であってかつ膜厚d₁が20〜120nm の
薄膜層を形成し、次いで該第１層目の薄膜層上に、第２
層目として屈折率n₂が1.46〜1.90であってかつ膜厚d₂が
40〜120nm でありかつ光活性作用を有するTiO₂微粒子を
分散させた薄膜層を被覆積層して成り、しかも前記屈折
率がn₁＞n₂であることを特徴とする低反射ガラス。

【００１８】ならびに、前記第１層目の薄膜が、SiO₂、
TiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、SnO₂、B₂O₃およびこれらから２種
以上選択し組み合わせた複合膜であることを特徴とする
上述した低反射ガラス。

【００１９】また、前記第２層目の光活性作用を有する
TiO₂微粒子を分散させた薄膜が、SiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、
SnO₂およびこれらを組み合わせた複合膜であることを特
徴とする上述した低反射ガラス。

【００２０】さらに、前記光活性作用を有するTiO₂微粒
子が、アナタ−ゼ型であって、平均粒径が３nm以上50nm
以下であることを特徴とする上述した低反射ガラスを提
供するものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】ここで、ガラス面側から第１層目
として屈折率n₁が1.78〜2.30であってかつ膜厚d₁が20〜
120nm の薄膜層を形成し、次いで該第１層目の薄膜層上
に、第２層目として屈折率n₂が1.46〜1.90であってかつ
膜厚d₂が40〜120nm でありかつ光活性作用を有するTiO₂
微粒子を分散させた薄膜層を被覆積層して成り、しかも
前記屈折率がn₁＞n₂であることで成ることとしたのは、
例えば屈折率が2.3 を超える高屈折率薄膜等を用い、前
記薄膜層を２層を超えて多層薄膜層にするにしたがっ
て、多重干渉によって反射が強くなってきて、可視光透
過率が70％以上あるいは反射低減が所期の値となり難い
ものとなるからであり、第１ならびに第２層薄膜の前記
屈折率ならびに前記膜厚の値内でなければ、例えば可視
光反射率が３％以上となる等、到底反射低減せしめたガ
ラスとは言えないものとなるからである。

【００２２】また、前記第１層目の屈折率n₁を1.78〜2.
30としたのは、ゾルケル法では2.30を超える酸化物薄膜
ができ難いし、1.78未満では可視光線反射率が３％以上
となり低反射とは言えなくなるためである。

【００２３】また、前記第２層目の屈折率n₂を1.46〜1.
90としたのは、1.90を超えると可視光線反射率が３％以
上となり低反射とは言えなくなり、光活性TiO₂微粒子の
含有率が高いほど膜強度が低下することとなり、1.46未
満では光活性TiO₂微粒子をほとんど分散させることがで
きないため、セルフクリ−ニング機能が発揮できないか
らである。

【００２４】また、前記屈折率がn₁＞n₂であることとし
たのは、n₁＜n₂では低反射とはならないからである。さ
らにまた、例えば、第１層目の屈折率n₁が1.78〜2.30
で、第２層目の屈折率n₂が1.46〜1.90である場合、第１
層目薄膜層としては、モル比でTiO₂：SiO₂＝40：60〜10
0 ：０である薄膜と、第２層目薄膜層としては、モル比
で光活性TiO₂微粒子：SiO₂＝１：99〜50：50である薄膜
とを組み合わせることが好ましい。さらにより好ましく
は、第１層目の屈折率n₁が1.90〜2.10で、第２層目の屈
折率n₂が1.54〜1.70である場合、第１層目薄膜層として
は、モル比でTiO₂：SiO₂＝50：50〜85：15である薄膜
と、第２層目薄膜層としては、モル比で光活性TiO₂微粒
子：SiO₂＝10：90〜30：70である薄膜とを組み合わせる
ことであり、良好な低反射性能でかつ良好なセルフクリ
−ニング機能を示すものとなる。

【００２５】さらに、前記第１層目薄膜層の薄膜が、Si
O₂、TiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、SnO₂、B₂O₃およびこれらから
２種以上選択し組み合わせた複合膜から成ることが好ま
しく、これら単独の成分はもちろん、屈折率が比較的高
いTiO₂（2.25程度）、ZrO₂（1.95程度）、SnO₂（1.9 程
度）と屈折率が比較的低いSiO₂（1.45程度）、Al₂O
₃（1.65程度）、あるいはB₂O₃（1.60程度）とを種々組
み合わせて混合することで、自由にコントロールして屈
折率n₁が1.78〜2.30になるような複合膜を得易く、かつ
耐久性に優れるものとなるからである。

【００２６】さらに、前記第２層目薄膜層の薄膜が、Si
O₂（1.45程度）、Al₂O₃（1.65程度）の単独の成分はも
ちろん、これらSiO₂、Al₂O₃を組み合わせた複合膜、あ
るいはZrO₂やSnO₂の単独、もしくはSiO₂やAl₂O₃にZrO₂
やSnO₂を例えばモル比で10％以下程度組み合わせた複合
膜等が挙げられる。なお、該モル比で10％以下程度とし
たのは、この程度で耐久性が向上するが、逆に10％を超
えると屈折率が上がり低反射性能が悪くなり、光活性Ti
O₂微粒子を入れる量を減少させることとなってセルフク
リ−ニング機能が低下することとなり、またその割りに
耐久性の向上が見られ難いからである。

【００２７】また、前記光活性作用を有するTiO₂微粒子
としては、結晶構造がアナタ−ゼ型であり、その平均粒
径が３nm以上50nm以下であることが好ましく、より好ま
しくは４nm以上30nm以下のものである。粒径が50nmを超
えると、例えば塗布溶液中での分散性が悪くなり、均質
膜が得られ難くなるとともに、膜のヘイズ値が高くなり
視認性が悪化するようになる。

【００２８】さらに、光活性作用を有するTiO₂微粒子分
散溶液としては、例えば、タイノックM-6 〔多木化学
（株）製、平均粒径が５nm、TiO₂濃度が６％水溶液〕、
タイノックA-6 〔多木化学（株）製、平均粒径が10nm、
TiO₂濃度が６％水溶液〕、ST-Kシリ−ズ〔石原産業
（株）製、平均粒径が20nm、SiO₂バインダ−に分散させ
たもの〕等が挙げられ、特にタイノックM-6 程度が好ま
しいものである。

【００２９】さらに、希釈溶媒としては、特に限定され
ないが、エタノ−ル、メタノ−ル、イソプロパノ−ル、
アセトン、あるいはこれらの混合溶媒が好ましい。さら
にまた、前記２層薄膜の成膜方法としては、特に限定さ
れないが、ディッピング法、スピンコ−ト法、フレキソ
印刷法、ロ−ルコ−ト法、フロ−コ−ト法、スプレイ
法、印刷法、あるいは本出願人が既に出願提案した塗膜
方法等、既存の各種塗膜方法ならびにこれらの組み合わ
せた成膜法などが挙げられる。

【００３０】さらにまた、ガラス基板としては、透明ガ
ラスであれば無色あるいは有色のどちらでもよい、すな
わち例えば、クリア、ブルー、ブロンズ、グレーあるい
はグリーンガラス等でもよく、特に自動車用窓材ではブ
ルー色系あるいはゴールド色系、グリーン色系、なかで
もグリーン色系色調で熱線・紫外線吸収性能を得やすい
ものであればより好ましいものである。また単板で使用
できることはもとより、また複層あるいは合せガラスあ
るいは強化ガラスまたは強度アップガラス、曲げガラス
等としても使用できることは言うまでもない。さらに、
ガラス基板が無機質でも有機質でもよいことは言うに及
ばない。

【００３１】さらにまた、前記光活性チタニア微粒子が
光活性効果を示すのは紫外線に起因するものであり、紫
外線を多く含む太陽光が直接ふりそそぐ場所のみなら
ず、太陽光がガラス越しに当たる場所や太陽光が散乱な
どにより間接的に当たる場所、さらには太陽光が直接的
および間接的に当たらないところでも微量の紫外線を発
生する蛍光灯下にさらされた場所（屋内）など、広範囲
な場所や状況下で効果を示すものである。

【００３２】前述したとおり、本発明の低反射ガラス
は、中屈折率n₁の薄膜と光活性作用を有するTiO₂微粒子
を分散させた低屈折率n₂の薄膜とを、特定範囲の屈折率
ならびに所定の膜厚d_1,d₂と特定範囲の膜厚で適宜屈折
率がn₁＞n₂であるように組み合わせ、シンプルな２層の
薄膜被覆積層にしたことにより、優れた表面反射低減機
能とセルフクリ−ニング機能とを併せ持ち、例えば表面
に付着する指紋、油脂などの汚染物、汗その他の汚れ等
を紫外線存在下でセルフクリ−ニングすることで排除し
つつ常に目立たないようにでき、ギラツキ感を抑えるこ
とができて優れた視認性を保持し誤認や違和感をなくす
ることができ、さらに高耐久性であって人や環境に優し
く、表面反射低減機能とセルフクリ−ニング機能を長く
持続できて、セキュリティ上や安全上の向上に寄与する
有用な低反射ガラスであり、建築用、車両用、船舶ある
いは航空機等の窓ガラス、CD機など各種電子電気機器用
のタッチパネル、さらには調理用品のガラス、展示用の
各種ショウケ−スやカバ−ガラス、各種表示用スクリ−
ン等、広い分野で採用できる。

【００３３】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。ただし本発明は係る実施例に限定されるものではな
い。

【００３４】実施例１加水分解させたテトラエトキシシラン〔Si(OC₂H₅)₄〕と
同じく加水分解させたイソプロピルチタナ−ト〔Ti(OC₃
H₇)₄〕をモル比で48：52となるように混合し、これにエ
タノ−ルを加え溶質濃度が約 0.42mol／l となるよう希
釈し第１層薄膜用アルコキシド溶液を調製した。この調
製溶液に、大きさ約100mm ×100mm で板厚約３mmのソ−
ダライムガラス（フロ−トガラス）板を浸漬し、約４mm
／秒の速度で引き上げてガラス表裏両面に被膜後、約30
0 ℃で約30分間加熱し、SiO₂・TiO₂薄膜からなる第１層
薄膜を得た。なお該調製溶液の粘度を測定したところ約
2.0mPa・s(2.0cP)であった。

【００３５】次に、チタニア(TiO₂)微粒子分散水溶液
〔タイノックM-6 、多木化学（株）製、平均粒子径５n
m、TiO₂濃度６％〕を約６倍のエタノ−ルで希釈し、約
１時間室温で攪拌した。次いでこの溶液に加水分解させ
たテトラエトキシシラン〔Si(OC₂H₅)₄〕をシリカとチタ
ニアのモル比が88：12になるように加え、エタノ−ルで
溶質濃度が約 0.25mol／l となるよう希釈し、約10分間
室温でホモジナイザ−を用い攪拌し第２層薄膜用アルコ
キシド溶液を調製した。なお該調製溶液の粘度を測定し
たところ約2.3mPa・s(2.3cP)であった。

【００３６】続いて、上記第１層薄膜付きガラス板を、
この調製溶液に浸漬し、約４mm／秒の速度で引き上げた
後、約300 ℃で約30分間加熱し、前記TiO₂微粒子を分散
したSiO₂薄膜からなる第２層薄膜を得た。

【００３７】これを約650 ℃で約10分間焼成することで
低反射ガラスを得た。該得られた低反射ガラスにおける
第１層薄膜と第２層薄膜の屈折率および膜厚をエリプソ
メ−タ−〔溝尻光学（株）製〕で測定したところ、第１
層薄膜の屈折率n₁が1.95、膜厚d₁が約77nm、第２層薄膜
の屈折率n₂が1.58、膜厚d₂が約80nmであった。また該低
反射ガラスの可視光透過率は約97％であって、波長550n
m での反射率は0.11％であった。

【００３８】さらに、該低反射ガラスの第２層薄膜面
に、ステアリン酸をスピンコ−タ−で塗布し、ブラック
ライトを用い、３mW／cm²の紫外線を照射したところ、
初期に約10.2％であったヘイズ値が４時間後には4.2 ％
まで減少し、７時間後には約0.2 ％程度まで減少した。

【００３９】該低反射ガラスは、セルフクリ−ニング機
能と低反射機能を充分発揮するものであり、めざす所期
の低反射ガラスであった。実施例２実施例１と同様に、〔Si(OC₂H₅)₄〕と〔Ti(OC₃H₇)₄〕を
モル比で22：78となるように混合し、これを溶質濃度が
約 0.40mol／l となるようエタノ−ルで希釈し第１層薄
膜用アルコキシド溶液を調製した。この調製溶液に、実
施例１と同様のソ−ダライムガラス（フロ−トガラス）
板を浸漬し、約4.2mm ／秒の速度で引き上げてガラス表
裏両面に被膜後、約250 ℃で約30分間加熱し、SiO₂・Ti
O₂薄膜からなる第１層薄膜を得た。なお該調製溶液の粘
度を測定したところ約1.9mPa・s(1.9cP)であった。

【００４０】次に、実施例１と同様にし、シリカとチタ
ニアのモル比を82：18にし、エタノ−ルで溶質濃度が約
0.20mol／l となるよう希釈し、約10分間室温でホモジ
ナイザ−を用い攪拌し、第２層薄膜用アルコキシド溶液
を調製した。なお該調製溶液の粘度を測定したところ約
2.0mPa・s(2.0cP)であった。

【００４１】続いて、上記第１層薄膜付きガラス板を、
この調製溶液に浸漬し、約4.5 mm／秒の速度で引き上げ
た後、約300 ℃で約30分間加熱し、前記TiO₂微粒子を分
散したSiO₂薄膜からなる第２層薄膜を得た。

【００４２】これを約650 ℃で約10分間焼成することで
低反射ガラスを得た。該得られた低反射ガラスにおける
第１層薄膜と第２層薄膜の屈折率および膜厚をエリプソ
メ−タ−〔溝尻光学（株）製〕で測定したところ、第１
層薄膜の屈折率n₁が2.02、膜厚d₁が約80nm、第２層薄膜
の屈折率n₂が1.64、膜厚d₂が約77nmであった。また該低
反射ガラスの可視光透過率は約95.9％であって、波長55
0nm での反射率は0.06％であった。

【００４３】さらに、該低反射ガラスの第２層薄膜面
に、ステアリン酸をスピンコ−タ−で塗布し、ブラック
ライトを用い、３mW／cm²の紫外線を照射したところ、
初期に約10.5％であったヘイズ値が４時間後には4.0 ％
まで減少し、７時間後には約0.2 ％程度まで減少した。

【００４４】該低反射ガラスは、実施例１と同様に、セ
ルフクリ−ニング機能と低反射機能を充分発揮するもの
であり、めざす所期の低反射ガラスであった。実施例３実施例１と同様に、〔Si(OC₂H₅)₄〕と〔Ti(OC₃H₇)₄〕を
モル比で17：83となるように混合し、これを溶質濃度が
約 0.48mol／l となるようエタノ−ルで希釈し第１層薄
膜用アルコキシド溶液を調製した。この調製溶液に、実
施例１と同様のソ−ダライムガラス（フロ−トガラス）
板を浸漬し、約3.0mm ／秒の速度で引き上げてガラス表
裏両面に被膜後、約300 ℃で約30分間加熱し、SiO₂・Ti
O₂薄膜からなる第１層薄膜を得た。なお該調製溶液の粘
度を測定したところ約2.5mPa・s(2.5cP)であった。

【００４５】次に、チタニア(TiO₂)微粒子分散水溶液
〔タイノックM-6 、多木化学（株）製、平均粒子径５n
m、TiO₂濃度６％〕を約６倍のエタノ−ルで希釈し、約
１時間室温で攪拌した。次いでこの溶液に加水分解させ
た〔Si(OC₂H₅)₄〕とエタノ−ルで予め溶解したAl(NO₃)₃
・9H₂Oをシリカとアルミナとチタニアのモル比が51：3
1：18になるように加え、エタノ−ルで溶質濃度が約 0.
24mol／l となるよう希釈し、実施例１と同様にして第
２層薄膜用アルコキシド溶液を調製した。なお該調製溶
液の粘度を測定したところ約2.8mPa・s(2.8cP)であっ
た。

【００４６】続いて、上記第１層薄膜付きガラス板を、
この調製溶液に浸漬し、約3.9 mm／秒の速度で引き上げ
た後、約300 ℃で約20分間加熱し、前記TiO₂微粒子を分
散したAl₂O₃・SiO₂薄膜からなる第２層薄膜を得た。

【００４７】これを約650 ℃で約３分間焼成することで
低反射ガラスを得た。該得られた低反射ガラスにおける
第１層薄膜と第２層薄膜の屈折率および膜厚をエリプソ
メ−タ−〔溝尻光学（株）製〕で測定したところ、第１
層薄膜の屈折率n₁が2.09、膜厚d₁が約75nm、第２層薄膜
の屈折率n₂が1.69、膜厚d₂が約76nmであった。また該低
反射ガラスの可視光透過率は約95.6％であって、波長55
0nm での反射率は0.04％であった。

【００４８】さらに、該低反射ガラスの第２層薄膜面
に、ステアリン酸をスピンコ−タ−で塗布し、ブラック
ライトを用い、３mW／cm²の紫外線を照射したところ、
初期に約10.3％であったヘイズ値が４時間後には3.8 ％
まで減少し、７時間後には約0.2 ％程度まで減少した。

【００４９】該低反射ガラスは、実施例１と同様に、セ
ルフクリ−ニング機能と低反射機能を充分発揮するもの
であり、めざす所期の低反射ガラスであった。比較例１加水分解された〔Si(OC₂H₅)₄〕とTiのアルコキシドをモ
ル比で58：42となるように混合し、これにイソプロピル
アルコ−ルを加えて溶質濃度が約 0.40mol／lとなる第
１層薄膜用アルコキシド溶液を調製した。この調製溶液
に、実施例１と同様のソ−ダライムガラス（フロ−トガ
ラス）板を浸漬し、約4.0mm ／秒の速度で引き上げてガ
ラス表裏両面に被膜後、約300 ℃で約30分間加熱し、Si
O₂・TiO₂薄膜からなる第１層薄膜を得た。なお該調製溶
液の粘度を測定したところ約2.0mPa・s(2.0cP)であっ
た。

【００５０】次に、加水分解させた〔Si(OC₂H₅)₄〕をイ
ソプロピルアルコ−ルで溶質濃度が約 0.35mol／l とな
るよう希釈し第２層薄膜用アルコキシド溶液を調製し
た。なお該調製溶液の粘度を測定したところ約2.3mPa・
s(2.3cP)であった。

【００５１】続いて、上記第１層薄膜付きガラス板を、
この調製溶液に浸漬し、約4.0 mm／秒の速度で引き上げ
た後、約300 ℃で約20分間加熱し、SiO₂薄膜からなる第
２層薄膜を得た。

【００５２】これを約650 ℃で約３分間焼成することで
低反射ガラスを得た。該得られた低反射ガラスにおける
第１層薄膜と第２層薄膜の屈折率および膜厚を実施例１
と同様に測定したところ、第１層薄膜の屈折率n₁が1.7
9、膜厚d₁が約77nm、第２層薄膜の屈折率n₂が1.45、膜
厚d₂が約95nmであった。また該低反射ガラスの可視光透
過率は約98.0％であって、波長550nm での反射率は0.10
％であった。

【００５３】さらに、該低反射ガラスの第２層薄膜面
に、ステアリン酸をスピンコ−タ−で塗布し、ブラック
ライトを用い、３mW／cm²の紫外線を照射したところ、
初期に約10.2％であったヘイズ値が７時間後でも変化せ
ず、ステアリン酸は分解されなかった。

【００５４】該低反射ガラスは、セルフクリ−ニング機
能がなく、到底めざす所期の低反射ガラスではなかっ
た。比較例２ SiのアルコキシドとTiのアルコキシドをモル比で48：52
となるように混合し、これにエタノ−ルを加え溶質濃度
が約 0.55mol／l となるよう第１層薄膜用アルコキシド
溶液を調製した。この調製溶液に、実施例１と同様のソ
−ダライムガラス（フロ−トガラス）板を浸漬し、約6.
0mm ／秒の速度で引き上げてガラス表裏両面に被膜後、
約300 ℃で約30分間加熱し、SiO₂・TiO₂薄膜からなる第
１層薄膜を得た。なお、該調製溶液の粘度を測定したと
ころ約2.8mPa・s(2.8cP)であった。

【００５５】次に、実施例１と同様にし、シリカとチタ
ニアのモル比を82：18にし、エタノ−ルで溶質濃度が約
0.25mol／l となるよう希釈し、約10分間室温でホモジ
ナイザ−を用い攪拌し第２層薄膜用アルコキシド溶液を
調製した。なお該調製溶液の粘度を測定したところ約2.
3mPa・s(2.3cP)であった。

【００５６】続いて、上記第１層薄膜付きガラス板を、
この調製溶液に浸漬し、約4.0 mm／秒の速度で引き上げ
た後、約300 ℃で約20分間加熱し、前記TiO₂微粒子を分
散したSiO₂薄膜からなる第２層薄膜を得た。

【００５７】これを約650 ℃で約10分間焼成することで
セルフクリ−ニングガラスを得た。該得られたセルフク
リ−ニングガラスにおける第１層薄膜と第２層薄膜の屈
折率および膜厚を実施例１と同様に測定したところ、第
１層薄膜の屈折率n₁が1.95、膜厚d₁が約140nm 、第２層
薄膜の屈折率n₂が1.58、膜厚d₂が約80nmであった。また
該セルフクリ−ニングガラスの可視光反射率は波長550n
m で約８％であり、通常のガラスと同じ程度の反射率で
あり、到底めざす所期の低反射ガラスとは言い難いもの
であった。

【００５８】比較例３比較例２と同様に、SiのアルコキシドとTiのアルコキシ
ドをモル比で48：52となるように混合し、これにエタノ
−ルを加え溶質濃度が約 0.40mol／l となるよう第１層
薄膜用アルコキシド溶液を調製した。この調製溶液に、
実施例１と同様のソ−ダライムガラス（フロ−トガラ
ス）板を浸漬し、約2.8mm ／秒の速度で引き上げてガラ
ス表裏両面に被膜後、約300 ℃で約30分間加熱し、SiO₂
・TiO₂薄膜からなる第１層薄膜を得た。なお該調製溶液
の粘度を測定したところ約2.0mPa・s(2.0cP)であった。

【００５９】次に、実施例１と同様に、シリカとチタニ
アのモル比を82：18とし、エタノ−ルで溶質濃度が約
0.45mol／l となるよう希釈し、約10分間室温でホモジ
ナイザ−を用い攪拌し第２層薄膜用アルコキシド溶液を
調製した。なお該調製溶液の粘度を測定したところ約2.
8mPa・s(2.8cP)であった。

【００６０】続いて、上記第１層薄膜付きガラス板を、
この調製溶液に浸漬し、約6.0 mm／秒の速度で引き上げ
た後、約300 ℃で約20分間加熱し、前記TiO₂微粒子を分
散したSiO₂薄膜からなる第２層薄膜を得た。

【００６１】これを約650 ℃で約10分間焼成することで
セルフクリ−ニングガラスを得た。該得られたセルフク
リ−ニングガラスにおける第１層薄膜と第２層薄膜の屈
折率および膜厚を実施例１と同様に測定したところ、第
１層薄膜の屈折率n₁が1.95、膜厚d₁が約60nm、第２層薄
膜の屈折率n₂が1.56、膜厚d₂が約140nm であった。また
該セルフクリ−ニングガラスの可視光反射率は波長550n
m で約16％であり、めざす所期の低反射ガラスではな
く、高反射ガラスであった。

【００６２】比較例４ Tiのアルコキシドにエタノ−ルを加え溶質濃度が約 0.3
0mol／l となるよう第１層薄膜用アルコキシド溶液を調
製した。この調製溶液に、実施例１と同様のソ−ダライ
ムガラス（フロ−トガラス）板を浸漬し、約3.5mm ／秒
の速度で引き上げてガラス表裏両面に被膜後、約300 ℃
で約30分間加熱し、TiO₂薄膜からなる第１層薄膜を得
た。なお該調製溶液の粘度を測定したところ約1.8mPa・
s(1.8cP)であった。

【００６３】次に、実施例１と同様に、シリカとチタニ
アのモル比を48：52とし、エタノ−ルで溶質濃度が約
0.30mol／l となるよう希釈し、約10分間室温でホモジ
ナイザ−を用い攪拌し第２層薄膜用アルコキシド溶液を
調製した。なお該調製溶液の粘度を測定したところ約3.
0mPa・s(3.0cP)であった。

【００６４】続いて、上記第１層薄膜付きガラス板を、
この調製溶液に浸漬し、約3.0 mm／秒の速度で引き上げ
た後、約300 ℃で約20分間加熱し、前記TiO₂微粒子を分
散したSiO₂薄膜からなる第２層薄膜を得た。

【００６５】これを約650 ℃で約10分間焼成することで
セルフクリ−ニングガラスを得た。該得られたセルフク
リ−ニングガラスにおける第１層薄膜と第２層薄膜の屈
折率および膜厚を実施例１と同様に測定したところ、第
１層薄膜の屈折率n₁が2.20、膜厚d₁が約63nm、第２層薄
膜の屈折率n₂が1.95、膜厚d₂が約70nmであった。また該
セルフクリ−ニングガラスの可視光反射率は波長550nm
で約4.2 ％であり、到底めざす所期の低反射ガラスとは
言い難いものであった。

【００６６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、透明ガ
ラス基板の少なくとも片側面に、中屈折率薄膜と光活性
TiO₂微粒子含有低屈折率薄膜とを、特定した屈折率なら
びに膜厚で組み合わせ、第２層目の屈折率が第１層目の
屈折率により小さくするようにしたシンプルな２層の薄
膜被覆積層でなる低反射ガラスとしたことにより、簡便
に得ることができて、優れた表面反射低減機能とセルフ
クリ−ニング機能とを併せ持ち、表面に付着する指紋、
油脂、汗などの汚れ等を紫外線存在下でセルフクリ−ニ
ングして常に目立たないように分解し、頻繁なクリ−ニ
ングをする必要もなくなり、優れた視認性を保持し、誤
認や違和感をなくすることができ、高耐久性で人的物的
の両面や環境に対しても優しく、しかも表面反射低減機
能とセルフクリ−ニング機能とを長く持続できて、セキ
ュリティ上や安全上の向上に寄与することができ、建築
用、車両用、船舶用あるいは航空機用等の窓ガラス、CD
機などの各種電子電気機器用のタッチパネル、さらには
調理用品のガラス、展示用の各種ショウケ−スやカバ−
ガラス、各種表示スクリ−ン等、幅広い分野において有
用な低反射ガラスを提供できるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０２Ｂ 1/10 Ｇ０２Ｂ 1/10 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明ガラス基板の少なくとも片側表面
に、ガラス面側から第１層目として屈折率n₁が1.78〜2.
30であってかつ膜厚d₁が20〜120nm の薄膜層を形成し、
次いで該第１層目の薄膜層上に、第２層目として屈折率
n₂が1.46〜1.90であってかつ膜厚d₂が40〜120nm であり
かつ光活性作用を有するTiO₂微粒子を分散させた薄膜層
を被覆積層して成り、しかも前記屈折率がn₁＞n₂である
ことを特徴とする低反射ガラス。
【請求項２】前記第１層目の薄膜が、SiO₂、TiO₂、Al
₂O₃、ZrO₂、SnO₂、B₂O₃およびこれらから２種以上選択
し組み合わせた複合膜であることを特徴とする請求項１
記載の低反射ガラス。
【請求項３】前記第２層目の光活性作用を有するTiO₂
微粒子を分散させた薄膜が、SiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、SnO₂
およびこれらを組み合わせた複合膜であることを特徴と
する請求項１乃至２記載の低反射ガラス。
【請求項４】前記光活性作用を有するTiO₂微粒子が、
アナタ−ゼ型であって、平均粒径が３nm以上50nm以下で
あることを特徴とする請求項１乃至３記載の低反射ガラ
ス。