JPS6036355A - 可視スペクトル帯域で５〜４０％の透過率および熱線に対する反射能を有する板の製法 - Google Patents

可視スペクトル帯域で５〜４０％の透過率および熱線に対する反射能を有する板の製法

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JPS6036355A
JPS6036355A JP59061315A JP6131584A JPS6036355A JP S6036355 A JPS6036355 A JP S6036355A JP 59061315 A JP59061315 A JP 59061315A JP 6131584 A JP6131584 A JP 6131584A JP S6036355 A JPS6036355 A JP S6036355A
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は透明基材を陰極スパッタリングによつて被覆す
る、可視スペクトル帯域で５〜４０係とくに８〜６０％
の透過率および熱線に対する反射能を有する板の製法に
関する。
このような板は中性色であり、可視スペクトル帯域で低
い透過率を有し、とくに大陸的気候すなわち極端に暑い
ヴおよび寒い冬の地域に使用される。英語でソーラコン
トロールパネルとも称されるいわゆる太陽光線保護板で
ある。
固有の有効層として金、銀および銅の群の金属を使用す
ることは公知である。この層は付着層と保護層の間ζこ
配置され、付着層は同様光学的性質を有し、たとえばク
ロムのような金属または誘電体からなる。保繰層として
は一般に誘電材料が使用される（西独特許公報第２０２
９１８１号および第２３３４１５２号参照）。このよう
な層は有効層として使用する金属に応じて利用する空間
内で阻止または変化することがきわめて困・碓な強い色
刺戟を多少によらず有する欠点がある。認めつる色相の
変化により反射および透過挙動が著しく変化する。とい
うのはこれらの光学的性質は板の色相と密接に関係して
いるからである。
さらに純金属層を使用しないで、光（家の高い赤外分を
反射する中性色層を製造することが公知である。これは
インジウム−スズ酸化物からなる第１層によって達成さ
れ、このｊ−はスズ、ビスマス、チタン、タンタルの酸
化物の少なくとも１つからなる第２層によって強化され
る。
しかし透過率は７０％より高く、さらに色印象を所望に
応じて変化することができない（西独公開特許公報第３
２０１７８６号参照）。
それゆえ本発明の目的は選択的に色相もしくは可視帯域
の透過率または熱線帯域の赤外反射能を、それぞれ他の
特性を変化することなく独立に変化しつる特許請求の範
囲第１項の上位概念記載の、すなわち非常に低い透過率
を有する板の製法を得ることである。
この目的は第１層として酸素含有雰囲気中で２０〜２８
０　ｎｍの光学的厚さを有する酸化物層を基材へ直接ス
パッタリングし、第２層として布ガスおよびチッ素から
なる雰囲気中で１０〜４　Ｑ　ｎｍの幾何学的厚さを有
するチツ化クロム層をスパッタリングすることによって
解決される。
常用の方法パラメータを有する陰極スノク゛ンタリング
の方法によって製造しうる本発明による層系によってた
とえば中性透過色で外観における板の反射色を酸化物層
の光学的厚さの遺沢によって調節することが達成され、
光学的層厚さを２［］ｎｍから２２−８０ｎへ次第に上
昇させると、色相は銀色から青銅色および青色を介して
緑色まで変化する。この場合可視帯域の透過率および熱
緋帯域の反射能はチツ化クロム層製造の際チツ化クロム
層の幾何学的厚さおよびスパッタリングガスの組成を変
化させなければ、不変化に留まる。このような可能性は
ガラスを張る建物に所定の−ｆｉ過率および反射能のも
とに一定の色相を与えようとする建築家に非常に渇く評
価される。この場合本発明の方法は高度に再現可能に実
施することができる。
この場合実際のまたは幾何学的厚さと使用酸化物の屈折
率ｎの積として定義される光学的厚さが重要である。光
学的厚さを屈折率ｎで除することによって芥易に幾何学
的厚さｄを決定することができ、幾何学的厚さが最終的
に層の特性を決定するスパッタリングパラメータ制御の
基礎となる。チツ化クロム層は誘導体でないので、幾何
学的層厚が指示される。
第１層の酸化物としてはとくに表■に指示される屈折率
または幾何学的および光学的厚さの範囲を有する群から
の酸化物が使用される二表　■ ＳｎＯ２２０＝２８０　２　１０〜１４０ＴｉＯ２２０
−Ｊ２８０　２−３　８〜１２２Ａ１２０３２０−Ｊ２
８０１．７１２〜１６５他面チツ化クロム層の幾何学的
厚さを、酸化物層の一定の厚さおよびチツ化クロム層製
造の際の一定がス組成のもとに適当に変化することによ
り、一定の反射色において透過率を広範囲ζこ変化する
ことができる。たとえばチツ化クロム層の幾何学的層厚
１９　ｎ、ｍは１５チの透過率、１２ｎｍの幾何学的層
厚は６０％の透過率に相当する。
最後に反射色および０］′視帯域の透過率を変化せずに
熱線帯域の赤外反射能を変化することもできる。これは
酸化物層の厚さおよびチツ化クロム層の厚さを一定に維
持したまま子ツ化クロム層スパッタリングの際のがス組
成の変化によって達成される。たとえばＡｒ　：　Ｎ２
　＝　ｑ、２０の比で１０ＳのＩＲ反射が得られ、Ａｒ
　：　Ｎ２　＝０．６０の比で４５％のＩＲ反射を達成
することができる。
簡単に表現して本発明の方法により反射色もしくは色相
、可視帯域の透過率または熱線帯域の赤外反射能のよう
な一定の光学的性質をそれぞれ別個に調節することがで
きる。したがって２種の層材料すなわちスズ、チタンも
しくはアルミニウムまたはその酸化物およびクロムもし
くはチツ化クロムだけで非常に異なる、しかし特定の光
学的性質を有する板を、層厚または被覆時間の選択およ
びスパッタリングガスの組成の選択によって得ることが
できる。
通常酸化物層の製造にはそれぞれの金属からなるターゲ
ットが使用され、酸素含有雰囲気中でスパッタリングさ
れる。同様チツ化クロム層のＨ造にはクロムのターケ９
ットがチツ累含有雰囲気中でスパッタリングされる。
チッ化クロムはすでに研削または引掻応力に対し優れた
機械的安定性を有、する。塩素、イオウ、酸およびアル
カリのような化学的作用に対してもチツ化クロムはきわ
めて安定である。しかし機械的および化学的抵抗力はチ
ツ化クロム層上へさらに誘電体とくに前記酸化物からな
る誘電体を被覆することによってさらに改善することが
できる。この層は反射防止層として形成することもでき
る。
さらに本発明は可視スペクトル帯域で５〜４０係とくに
８〜３０％の透過率および熱線に対する反射能を有する
窓板に関する。このような窓板の特徴は直接ガラス板−
ヒに光学的厚さ２０〜２８０　ｎｍの第１酸化物層およ
び幾何学的厚さ１０〜４０　ｎｍの第２チツ化クロム層
を有することである。
前記赤外反射能の点からこの場合クロムとチッ素の化学
量論比を有するチツ化クロム層である必要はなく、チツ
化クロム層はこの場合チッ素で多少によらず広範囲に飽
和していてよい。
次に本発明の実施例を図面および方法例により説明する
。
第１図には鉱物ガラスからなるガラス板によって形成さ
れる基材Ｓが示される。基材上に直接酸化スズからなる
第１層１、その上に直接チツ化クロムからなる第２層２
がスパッタリングされる。この層の上にとくζこ同様酸
化スズからなる破線で示す第３層３が存在することがで
きる。すべての層は自体技術水準に属する陰極スパッタ
リング法によって被覆される。
例１〜４： Ａ９００Ｈ形（メーカ：　Ｌｅｙｂｏｌｄ−Ｈｅｒａｅ
ｕｓＧｍｂＨｉｎ　Ｈａｎａｕ　）の陰極スパッタリン
グ装置で第１図の層構造（層３なし）ができるまで順次
純スズおよびクロムのターゲットをスパッタリングした
。基材として４０ｃｍ×４０ｃｒＩＬの寸法のガラス板
を使用し、これをターゲットまたは陰極に対し相対的に
動かした。スズのスパッタリングは酸化スズ層が沈積す
るように酸素含有雰囲気中で実施した。クロムターゲッ
トは０．１２絵の層抵抗が生ずるようにＡｒ　二Ｎ２　
＝　Ｏ−５５の雰囲気中でスパッタリングした。チツ化
クロム層の幾何学的厚さはｉ５ｎｍであったので、可視
帯域の透過率は５５０　ｎｍの測定波長で２０俤であっ
た。酸化スズからなる干渉層の厚さは次表Ｈにより変化
し、その原質および量に応じて表に示す色相（いわゆる
Ｃ１θｌａｂ単位）が得られた。
前記Ｃ１θｌａｂ単位は表面層のメーカで最近常用され
ている測色法により測定した。まったく特定のスペクト
ル特性を有する規格化された光源の測定光線を測定物体
へ当て、測定光線のスペクトルの可視波長帯域の反射分
を評価する測色法である。この場合記号Ａ＊は反射され
た測定光線の赤色分または緑色分、−は黄色分または青
色分を表わす。
測定法の基礎はたとえばＲ，Ｍ、　Ｇｅｒｍａｎ　。
Ｍ、Ｍ、　Ｇｏｚｏｗｓｋｙおよびり、Ｃ，Ｗｒｉｇｈ
ｔ　ｌこよる”　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍｅｔａ１８
″１９８０年６月２０ページ以下および同じ著者による
Ｇｏｌｄ　Ｂｕｌｌθｔｉｎ”１９８０年７月１１６ペ
ージ以下に記載される。
色測定のための量産装置の多数のメーカがＷａｌｔｅｒ
　Ｇ、　ＤｒｉｅｃＯｌおよびＷ、　Ｖａｕｇｈａｎに
よるＨａｎｄｂｏｏｌｃ　ｏｆ　０ｐｔｉｃｓ”Ｍａｃ
Ｇｒａｗ−Ｈｌｌｌ−Ｂｏｏｋｃｏｍｐａｎｙ　１９７
８年発刊第９章に記載される。
とくにＣ１θｌａｂ単位による評価装置は次の各社から
市販される二 Ｍａｃ　Ｂｅｔｈ　（Ｎｅｗｂｕｒｇ、Ｎ、Ｙ、／ＵＳ
Ａ）Ｈｕｎｔｅｒｌａｂ　’（Ｒｅｓｔｏｎ、Ｖｉｒｇ
ｉｎ、ｉａ／１ＪｓＡ）Ｉｎｓｔｒ、Ｃｏ１ｏｕｒ　５
ｙｓｔ、（Ｎｅｗｂｕｒｙ　Ｂｅｒｋｓｈｉｒｅ／ＧＢ
　） Ｄｉａｎｏ　Ｃｏｒｐ、　（ＵＳＡ−Ｔｙｐ　Ｍａｔｃ
ｈ　５ｃａｎ　ＤＴＭ１０４５） 表は１９〜２６％のほぼ一定透過率で銀色から青銅色お
よび青色を介して緑色への色相の変化を明示する。
例５〜８： 例１〜４と同様ζこ、青銅色調すなわち例２による厚さ
４０　ｎｍの酸化スズ層を有する全部で４つの基材を製
造した。この場合チッ化クロム層（吸収層の厚さを次表
■に示すように変化した。この例は透過率２０％におい
て０．１１０　ｋΩの表面抵抗を有する。
表　１ 例５の層系により測定光線波長５５０　ｎｍで可視光線
の１５多しか透過しない非常に暗い板が得られる。例８
の層系は２倍の透過率を有し、したがって板は”明るい
”。
例９〜１６： 例２による層系を例７によるチツ化クロム層の層厚で繰
返した。しかし全部で８つの例（例９〜１６）でスパッ
タリングがスの組成をＡｒ：Ｎａ　Ｏ，２０〜０．９０
の間で変化した。この場合１０〜約４７係の赤外反射能
の変化が生じた。
測定値は第２図にグラフで示され、スパッタリング雰囲
気のチッ素含量の増大とともに赤外反射能が約４７％の
最大値まで顕著に上昇し、次に再び減少することが明ら
かである。層抵抗にΩの変化は第３図に示される。
例１７および１８： 例６を繰返したけれど、幾何学的厚さ１１００ｎの酸化
スズ層の代りにそれぞれ幾何学的厚さ８７　ｎｍの２酸
化チタン層および幾何学的厚す１１８　ｎｍの酸化アル
ミニウム層をスパッタリングした点が異なる。光学的厚
さはすべての場合に約２００　ｎｍであり、外観の色相
は宵色であった。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による層系の断面図、＄２図は赤外反射
能とスパッタリングがス組成の変化との関係を示す図、
第６図はスパッタリングガス組成と層抵抗の関係を示す
図である。 １・・・第１層　２・・・第２層　３・・・第３層　Ｓ
・・・基材 １曲のｒ］′−山（：Ｊ′（、に哀史なし）ＩＧ−１ 第１頁の続き ■発明　者　クラウスΦハルテイヒ ＠発　明　者　ミヒヤエル・シエーラ ドイツ連邦共和国ロンネブルク２・ハナウアー・シュト
ラーセ１７ ドイツ連邦共和国ローデンパツハ・リンデンシュトラー
セ手続補正書（方式） ％式％ １・事件の表示　昭和５９年特許願第６１３１５号２、
発明の名称 可視ス被りトル帯域で５〜４０％の透過率およ熱腺に対
する反射能を有する板の製法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ４、代理人 昭和５９年Ｇ月２Ｃ日　（発送日） 別紙の通り

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、　透明基材を陰極スパッタリングによって被覆する
    、可視スペクトル帯域で５〜４０％の透過率および熱線
    に対する反射能を有する板の製法において、第１層とし
    て酸素含有雰囲気中で２０〜２８０　ｎｍの光学的厚さ
    を有する酸化物層を基材へ直接スパッタリングし、第２
    層として希ガスおよびチッ素からなる雰囲気中で１０〜
    ４　Ｑ　ｎｍの幾何学的厚さを有するチツ化クロム層を
    スパッタリングすることを特徴とする可視スペクトル帯
    域で５〜４０％の透過率および熱線に対する反射能を有
    する板の製法。 ２、　チッ化クロム層の上にさらに誘電体からなる第６
    層をスパッタリングする特許請求の範囲第１項記載の製
    法。 ６、第１層および第３層がスズ、チタン、アルミニウム
    の酸化物の群からの１つの酸化物からなる特許請求の範
    囲第２項記載の製法。 ４、外観における板の反射色を酸化物層の光学的厚さに
    よって調節し、その際厚さ２　Ｑ　ｎｍが銀色、８０ｎ
    ｍが青銅色、２００ｎｍが宵色、２４０　ｎｍが緑色に
    相当する特許請求の範囲第１項記載の製法。 ５、透過率をチツ化クロム層の厚さの選択によって調節
    し、その際厚さ１９　ｎｍが１５％の透過率、１２ｎｍ
    が６０係の透過率に相当する特許請求の範囲第１項記載
    の製法。 ６、　板の赤外線反射能をチツ化クロム層スパッタリン
    グの際のガス組成の選択によって調節し、その際１０％
    のＩＲ反射がＡｒ　：　Ｎ２＝０．２０．４５％のＩＲ
    反射がＡｒ　：　Ｎ２　＝　０−６０で達成される特許
    請求の範囲第１項記載の製法。
JP59061315A 1983-03-31 1984-03-30 可視スペクトル帯域で５〜４０％の透過率および熱線に対する反射能を有する板の製法 Granted JPS6036355A (ja)

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