高耐久性低放射積層体
【課題】高湿度環境下での耐久性に優れ、なおかつ可視光透過率を損なわない低放射積層体を得ることを目的とした。
【解決手段】基材上に、ＡｌおよびＳｉからなる群から選ばれる少なくとも１種を主成分とする窒化物層と、該窒化物層上にＡｇおよびＡｌからなる群から選ばれる少なくとも１種を主成分とする金属層とを有し、該窒化物層と該金属層とがｎ回（ｎは１以上の整数）積層された積層膜を有する低放射積層体であって、該積層膜の上に、Ｎ、Ｏ、及びＣからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含むＳｉを主成分とするオーバーコート層を有することを特徴とする低放射積層体である。また本発明の低放射積層体は、前記オーバーコート層が、ＳｉＯＮＣ膜またはＳｉＮＯ膜であることを特徴とする。
【解決手段】基材上に、ＡｌおよびＳｉからなる群から選ばれる少なくとも１種を主成分とする窒化物層と、該窒化物層上にＡｇおよびＡｌからなる群から選ばれる少なくとも１種を主成分とする金属層とを有し、該窒化物層と該金属層とがｎ回（ｎは１以上の整数）積層された積層膜を有する低放射積層体であって、該積層膜の上に、Ｎ、Ｏ、及びＣからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含むＳｉを主成分とするオーバーコート層を有することを特徴とする低放射積層体である。また本発明の低放射積層体は、前記オーバーコート層が、ＳｉＯＮＣ膜またはＳｉＮＯ膜であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築用、車輌用、船舶用、航空機用等の窓ガラスとして有用な低放射積層体に関するものであり、特に、高耐久性を有する低放射積層体に関する。
【背景技術】
【０００２】
日射遮蔽性、高断熱性の機能を有する低放射積層体は、可視光線を透過し、なおかつ赤外線を反射する機能を有する積層膜を有するものであり、近年、建築用窓ガラスや、車輌用、船舶用、航空機用等の窓ガラスに用いられている。上記低放射積層体を用いた窓ガラスは、窓ガラスを通じて車内や室内に照射される太陽光の特定の波長部分を遮蔽し、車内や室内の温度上昇を抑制して、冷房機器の負荷を低減させる効果があるものであり、より優れた断熱性と高い可視光透過率を示すことが求められている。
【０００３】
一般的に、低放射積層体は電気伝導性が高いほど赤外線反射率が高くなり、優れた遮熱性が発現される。ＡｇやＡｌは優れた電気伝導性を有していることから広く用いられているが、一方で、特にＡｇは熱、光、湿度等の環境に起因する凝集が生じやすいため、欠陥の発生や膜の剥離等が生じやすいとされている。そのため、可視光透過率の向上と上記のＡｇに生じる欠陥を抑制する目的で、透明基材上に、誘電体層／Ａｇ層／誘電体層、といった積層膜が様々考案されている。
【０００４】
低放射積層体を形成する方法として、生産性の観点からスパッタリング法等の蒸着法を用いて基材上に薄膜を形成する方法が広く採用されている。
【０００５】
例えば、特許文献１ではガラス基材上に約４５０〜６００Åの厚さを有するＳｉ３Ｎ４、約７Å未満の厚さを有するニッケル又はクロム層、約１１５〜１９０Åの厚さを有する銀層、約７Å未満の厚さを有するニッケル又はクロム層、約５８０〜８００Åの厚さを有するＳｉ３Ｎ４からなる多層膜を形成した断熱ガラス・ユニットが開示されている。
【０００６】
また特許文献２では、赤外領域における特性を有する金属層と、この層の下に誘電材料の第１のコーティング及びこの金属層の上に誘電材料の第２のコーティングと金属層の直ぐ上にあってこれと接触する保護金属層からなるもの、具体的にはガラス／ＡｌＮ／ＺｎＯ／Ａｇ／Ｎｂ／Ｓｉ３Ｎ４などが開示されている。
【０００７】
また、本出願人が既に出願した特許文献３には、第１薄膜層をＩＴＯ薄膜またはＡｌＮ薄膜、第２薄膜層として厚さ４０〜２００Åの銀または銅の薄膜、第３薄膜層として厚さ３０〜１５０Åの金属亜鉛薄膜、第４薄膜層をＩＴＯ薄膜またはＡｌＮ薄膜と少なくとも順次交互に積層し、常にＩＴＯ薄膜またはＡｌＮ薄膜層を最外側薄膜層とするものを開示している。
【０００８】
さらに、本出願人が既に出願した特許文献４には、透明ガラス基板表面に、アルミニウムを主成分とする金属の窒化物よりなる下部誘電体層、Ｎｉを主成分とする金属層あるいは窒化物層、銀を主成分とする金属層あるいは窒化物層、アルミニウムを主成分とする金属の窒化物よりなる上部誘電体層が順次積層された熱線反射層が形成されてなることを特徴とする高耐久性熱線反射ガラスが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平８−２６８７３３号公報
【特許文献２】特開平８−２３８７１０号公報
【特許文献３】特公平７−９１０８９号公報
【特許文献４】特開２００１−３２８８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ＡｌやＳｉを主成分とする窒化物層は、高い可視光透過率を示し、また上記の低放射積層体の金属層としてＡｇを用いる場合、該Ａｇ層上の誘電体層として用いると、成膜時に酸素を用いないことからＡｇの酸化による劣化を抑制することが可能であり、さらにシミュレーションによって正確な光学特性を求めることが可能であることから、上記の低放射積層体の窒化物層として非常に有用であるが、該窒化物層は環境中の水分等により欠陥が生じるという問題があり、低放射積層体として用いるのは難しかった。
【００１１】
例えば、特許文献３に記載されているようなＡｌＮを誘電体層に用いた場合、高湿度環境下に放置したときＡｌＮ膜の酸化に起因して発生する直径０．１ｍｍ未満の扇状欠陥を抑制することが困難となることがあった。
【００１２】
また、先行文献４に記載されている熱線反射層は、ＡｌＮ膜とＡｇ膜との間にＮｉを主成分とする金属膜を形成することで、Ａｇ膜及びＡｌＮ膜に由来する欠陥の発生を抑制せしめたものであるが、ＡｌＮ膜とＡｇ膜との間にＮｉを主成分とする金属膜を用いることで、該金属膜により可視光透過率が減少する問題が生じることがあった。
【００１３】
そこで本発明は、高湿度環境下での耐久性に優れ、なおかつ可視光透過率を損なわない低放射積層体を得ることを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
すなわち本発明は、基材上に、ＡｌおよびＳｉからなる群から選ばれる少なくとも１種を主成分とする窒化物層と、該窒化物層上にＡｇおよびＡｌからなる群から選ばれる少なくとも１種を主成分とする金属層とを有し、該窒化物層と該金属層とがｎ回（ｎは１以上の整数）積層された積層膜を有する低放射積層体であって、該積層膜の上に、Ｎ、Ｏ、及びＣからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含むＳｉを主成分とするオーバーコート層を有することを特徴とする低放射積層体である。
【００１５】
また本発明の低放射積層体は、前記積層膜において、ｎ回目に積層された金属膜上に、ＡｌおよびＳｉからなる群から選ばれる少なくとも１種を主成分とする窒化物層と、該窒化物層上に前記オーバーコート層とを有することを特徴とする。
【００１６】
また本発明の低放射積層体は、前記オーバーコート層が、ＳｉＮＯＣ膜またはＳｉＮＯ膜であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の低放射積層体は高い可視光透過率を有し、高湿度環境下に長期間放置したとき、該積層体表面に扇状欠陥が発生するのを抑制するものである。また、本発明の好適な実施形態のひとつは、成膜時における金属層の酸化を抑制することが可能であるため、従来使用している金属層を保護する層をあえて使用しなくとも良好な低放射積層体を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】スパッタリング装置の概略図。
【図２】本発明の低放射積層体の第１の実施形態を示す断面図。
【図３】本発明の低放射積層体の第２の実施形態を示す断面図。
【図４】実施例１で得られた低放射積層体の耐湿性試験後の光学顕微鏡写真。
【図５】比較例１で得られた低放射積層体の耐湿性試験後の光学顕微鏡写真。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の第１の実施形態の断面図を図２に示す。当該実施形態は、図２に示すように、基材３上に、窒化物層１３と金属層１４とを積層した積層膜１７と、該積層膜１６上に形成された窒化物層１６と、該窒化物層１６上に形成されたオーバーコート層１５とを有する。
【００２０】
前記積層膜１７の窒化物層１３は透明で、なおかつ可視光の反射を抑える効果を有するものであり、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４が好適に使用される。該窒化物層１３の膜厚としては、２０〜６０ｎｍ程度とするのが好ましい。
【００２１】
前記金属層１４は、基材３上に該窒化物層１３を形成した際、成膜装置に導入したガスの入れ替えやセパレーション、およびターゲット表面のリフレッシュをする必要がないことから、Ａｇを主成分とすることが好ましい。また、該金属層１４の膜厚は７〜２０ｎｍ程度が好ましく、７ｎｍ未満、もしくは２０ｎｍを超えると、低放射積層体が良好な放射性もしくは良好な可視光透過率を達成できない可能性がある。
【００２２】
前記オーバーコート層１５は、大気中の酸素や水分の浸透を抑制し、可視光透過性を大きく損なうことなく該オーバーコート層１５より下層に形成された前記窒化物層１３、１６や前記金属層１４の酸化を抑制する。該オーバーコート層１５は、可視光透過性や耐湿性等を損なわない程度であれば、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒから選ばれる少なくとも１種の金属元素を含んでいてもよい。また、該オーバーコート層１５は５ｎｍ程度の膜厚で十分な効果が得られ、膜厚をさらに厚くしても充分な効果が得られるが膜厚の増加とともに可視光透過率が低下することから、膜厚は５〜５０ｎｍ程度が好ましく、より好ましくは５〜２０ｎｍとしてもよい。
【００２３】
本発明の第１の実施形態において、前記金属層１４上に形成される窒化物層１６としては、例えばＳｉ、Ａｌ、Ｂ等が挙げられ、特にＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４が好適に用いられる。該窒化物層１６を該金属層上１４に形成することで、可視域の反射を抑える効果を有するとともに、該金属層１４の酸化を保護することが可能となる。該窒化物層１６の膜厚としては、２０〜６０ｎｍ程度であることが好ましい。
【００２４】
また、本発明の第２の実施形態の断面図を図３に示す。当該実施形態は、基材３上に、窒化物層１３、金属層１４、窒化物層１３、金属層１４、窒化物層１６、オーバーコート層１５、をこの順に形成したものであり、前記第１の実施形態が前記積層膜１７の積層回数を１回としたものであるのに対し、当該実施形態は該積層膜１７の積層回数を２回としたものであることが異なっている。当該実施形態において、第１の積層膜１７と第２の積層膜１７同士は接して形成されており、該第１の積層膜１７の金属層１４と、該第２の金属層１４との間に形成される、該第２の窒化物層１３の膜厚は、６０〜１２０ｎｍ程度であることが好ましい。
【００２５】
当該実施形態は、可視光透過性が第１の実施形態と同程度でありながら、第１の実施形態よりも低い放射性を達成したものである。
【００２６】
本発明の低放射積層体において、基材３には、可視光に光透過性を有する透明基材が用いられる。該透明基材は、ガラス基材が好適に使用される。
【００２７】
ガラス基材の例としては、建築用や車両用をはじめとする窓や鏡、ディスプレイ用に使用されているソーダ石灰ケイ酸塩ガラスからなるフロ−ト板ガラス、又はロ−ルアウト法で製造されたソーダ石灰ケイ酸塩ガラス、無アルカリガラス等無機質の透明性がある板ガラスが挙げられる。
【００２８】
当該板ガラスには、無色のもの、着色のもの共に使用可能で、基材の形状は、平板、曲げ板を問わず、さらには、風冷強化ガラス、化学強化ガラス等の各種強化ガラスの他に網入りガラスも使用できる。さらには、ホウケイ酸塩ガラス、低膨張ガラス、ゼロ膨張ガラス、低膨張結晶化ガラス、ゼロ膨張結晶化ガラス、ＴＦＴ用ガラス、ＰＤＰ用ガラス、光学フィルタ用基材ガラス等の各種ガラス基材を用いることができる。
【００２９】
また、ガラス基材以外の例としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニール樹脂、ポリエチレン樹脂等の樹脂基材が挙げられる。
【００３０】
本発明の低放射積層体において、該積層膜１７の該窒化物層１３と該金属層１４との間、該積層膜１７と該オーバーコート層１５との間に、可視光透過性や耐湿性等の性質を損なわなければ、１層以上が介在してもよい。上記の介在させる層は、例えば、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ等の窒化物や窒酸化物、該金属層の酸化を防ぐ保護層として、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ａｌ、ＮｉＣｒ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｚｎ合金、及びＴｉ合金等を主成分とする層等が挙げられる。なお、「基材上」とは、形成する膜が基材に接するものでも、基材と該膜との間に他の膜が介在するものでも良い。
【００３１】
また、前記金属層１４上に形成される層は誘電体とすることがよく、成膜装置内に導入したガスの入れ替えやセパレーション、およびターゲット表面をリフレッシュする必要がないことから、窒化物層が形成されるのが好ましい。
【００３２】
本発明の低放射積層体は、スパッタリングなどの蒸着プロセスを用いて形成されることが好ましい。蒸着プロセスには、スパッタリング以外にも電子ビーム蒸着、イオンビームデポジション、イオンプレーティングなどを用いても良い。生産性を考慮すると、図１に示されるようなスパッタ成膜機にて成膜を行うことが好ましい。
【００３３】
図１において、基材３を基材ホルダー２に保持させた後、真空チャンバー８内を真空ポンプ５によって排気し、成膜中、真空ポンプ５は連続して稼働させ、真空チャンバー内の雰囲気ガスは、ガス導入管７より導入し、ガスの流量をマスフローコントローラー（図示せず）により制御して調整する。成膜中の真空チャンバ−内の圧力は、真空チャンバーと真空ポンプの間に設置されたバルブ６の開度を制御することで調節する。裏側にマグネット４が配置されたターゲット１を用い、ターゲットへ電源コード９を通じで電源１０より投入する。基材ホルダー２は搬送ロール１２上を搬送され、ターゲット１の前を通過し、このとき基材３上に薄膜が形成される。
【００３４】
前記積層膜１７を形成する際、使用するターゲットには所望の薄膜に応じた金属ターゲットを用いればよく、主成分となる金属以外の異種金属が添加された合金ターゲットを用いてもよい。また、使用するガスは適宜選択されればよく、例えばＡｒ、Ｘｅ、Ｎｅ、Ｋｒ、Ｎ２等の不活性ガスや、上記ガスを２種類以上混合した混合ガス、上記ガス及び混合ガスに任意の第３成分を含む混合ガス等が挙げられる。
【００３５】
また、前記オーバーコート層１５を形成する際、ターゲットとしてＳｉ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ等のＳｉ系ターゲットが好適に使用される。Ｓｉターゲットを用いる場合、スパッタガスにＡｒ、反応性ガスにＮ２とＣＯ２との混合ガスを用いること、Ｓｉ３Ｎ４ターゲットを用いる場合、スパッタガスにＡｒ、反応性ガスにＯ２やＣＯ２ガスを用いること、ＳｉＣターゲットを用いる場合、スパッタガスにＡｒ、反応性ガスにＯ２やＮ２の混合ガスを用いることが好ましい。また、該スパッタガスにはＡｒ以外にＸｅ、Ｎｅ、Ｋｒなどのガスを用いてもよい。また上記Ｓｉ系ターゲットは、導電性を付与するために、数ａｔ％のＢやＰなどが添加されていても良い。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。但し、本発明は係る実施例に限定されるものではない。また、実施例および比較例における各層の膜厚は基材側から見た反射光の色調が、入射角を変えてもニュートラル（入射角０°〜６０°の範囲にてＪＩＳ Ｚ８７２９で規定するＬ＊ａ＊ｂ＊色度座標図において、−１０≦ａ＊≦０、−１５≦ｂ＊≦０であること）となるよう構成されている。なお、得られた低放射積層体について、下記の測定法により評価した。
【００３７】
（１）光学特性
低放射積層体を自記分光光度計（日立製作所製Ｕ−４０００）を用いて測定し、ＪＩＳ Ｒ ３１０６に準拠して可視光透過率（波長範囲３８０〜７８０ｎｍ）、日射透過率（波長範囲３００〜２１００ｎｍ）を求めた。また、このとき光源はＤ６５光源を用いた。さらに、赤外分光光度計（日立製作所製２７０‐３０）を用いて測定し（波数２０００〜４００ｃｍ−１）、ＪＩＳ Ｒ ３１０６に準拠して垂直放射率を求めた。
【００３８】
（２）耐湿性
低放射積層体を、３０℃、９０％ＲＨ環境下に２週間保持した後、中心から大きさ２００ｍｍ×２００ｍｍの領域を目視で判定し、判定結果を表１に記載した。また、欠陥の形状および大きさはマイクロスコープ（キーエンス製ＶＨＸ−５００）を用いて観察した。なお、２週間経過時、直径０．１ｍｍ未満、もしくは直径０．１ｍｍ以上の大きさの欠陥数が３個以内のものを合格とし、○印とした。また、欠陥の数が３〜１０個のものを△印、１０個以上のものを×印とした。
【００３９】
【表１】
【００４０】
実施例１
大きさ３００ｍｍ×３００ｍｍ×３ｍｍのフロート法で得られたソーダ石灰ケイ酸塩ガラス（以下ＦＬ３と表記することもある）をアルカリ、純水で超音波洗浄し、乾燥した。
【００４１】
ＤＣマグネトロンスパッタリング装置の真空槽内に予めＡｌ、Ａｇ、Ｓｉの各ターゲットを取り付け、前記ガラス基材をターゲットに対向して往復できるようにセットした。次に成膜前の圧力が２×１０―４Ｐａとなるまで真空槽内の排気を十分に行った後、該真空槽内に流量４５ｓｃｃｍのＡｒガスと１２ｓｃｃｍのＮ２ガスを導入して圧力を０．３Ｐａに保持し、前記Ａｌターゲットに約１ｋＷの電力を印加し、ガラスを搬送させ第１層として約１８ｎｍ厚さのＡｌＮ膜を成膜した。
【００４２】
次いで同じガス組成で約０．３Ｐａに保持したまま、前記Ａｇターゲットに０．１２ｋＷの電力を印加し、第２層として約１２ｎｍの厚さのＡｇ膜を成膜した。次いで同じガス組成で約０．３Ｐａに保持したまま、前記Ａｌターゲットに１ｋＷの電力を印加し、第３層として約４６ｎｍ厚さのＡｌＮ膜を成膜した。次いで真空槽内を再び２×１０−４Ｐａまで排気した後、真空槽内に流量１７ｓｃｃｍのＡｒガスと３４ｓｃｃｍのＮ２ガスと６ｓｃｃｍのＣＯ２ガスを導入して圧力０．３Ｐａに保持し、前記Ｓｉターゲットに約２ｋＷの電力を印加し、ガラスを搬送させ第４層として１１ｎｍのＳｉＮＯＣ膜を成膜した。成膜が完了した後、ガラスを成膜室から取り出した。
【００４３】
上記で得られた低放射積層体の性能を評価した結果、表１に示すように可視光透過率が約７７％と高く、日射透過率は５６％と低いため、遮熱性に優れたものであることが示された。さらに、図４に示すように高湿度環境下に放置した場合を想定した加速試験（耐湿性試験）においても、２週間にわたってほとんど欠陥は認められなかったことから、高湿度環境下に長期間耐え得る高耐久性低放射積層体であることがわかった。
【００４４】
実施例２
第１層を膜厚２０ｎｍのＳｉ３Ｎ４とした以外は実施例１と同様の手順で低放射積層体を得た。
得られた低放射積層体は、可視光の透過率が約７７％と高く、さらに日射透過率は約５６％と優れており、さらに耐湿性においても優れた性能を示しており、高耐久性低放射積層体として望ましいものであった。
【００４５】
実施例３
実施例１と同様に、ＤＣマグネトロンスパッタリング装置の真空槽内に予めＡｌ、Ａｇ、Ｓｉの各ターゲットを取り付け、前記ガラス基材をターゲットに対向して往復できるようにセットした。つぎに成膜前の圧力が２×１０―４Ｐａとなるまで真空槽内の排気を十分に行った後、該真空槽内に流量４５ｓｃｃｍのＡｒガスと１２ｓｃｃｍのＮ２ガスを導入して圧力を０．３Ｐａに保持し、前記Ａｌターゲットに約１ｋＷの電力を印加し、ガラスを搬送させ第１層として約２８ｎｍ厚さのＡｌＮ膜を成膜した。次いで同じガス組成で約０．３Ｐａに保持したまま、前記Ａｇターゲットに０．１２ｋＷの電力を印加し、第２層として約１３ｎｍ厚さのＡｇ膜を成膜した。次いで同じガス組成で約０．３Ｐａに保持したまま、前記Ａｌターゲットに１ｋＷの電力を印加し、第３層として約８８ｎｍ厚さのＡｌＮ膜を成膜した。次いで同じガス組成で約０．３Ｐａに保持したまま、前記Ａｇターゲットに０．１２ｋＷの電力を印加し、第４層として１４ｎｍ厚さのＡｇ膜を成膜した。次いで同じガス組成で約０．３Ｐａに保持したまま、前記Ａｌターゲットに１ｋＷの電力を印加し、第５層として約３０ｎｍ厚さのＡｌＮ膜を成膜した。次いで真空槽内を再び２×１０−４Ｐａまで排気した後、該真空槽内に流量１７ｓｃｃｍのＡｒガスと３４ｓｃｃｍのＮ２ガスと６ｓｃｃｍのＣＯ２ガスを導入して圧力０．３Ｐａに保持し、前記Ｓｉターゲットに約２ｋＷの電力を印加し、ガラスを搬送させ第６層として１０ｎｍのＳｉＮＯＣ膜を成膜した。成膜が完了した後、ガラスを成膜室から取り出した。
【００４６】
得られた低放射積層体は、可視光の透過率が約７７％と高く、さらに日射透過率は約４０％と非常に優れたものであった。さらに、耐湿性においても優れた性能を示しており、高耐久性低放射積層体として望ましいものであった。
【００４７】
比較例１
ＤＣマグネトロンスパッタリング装置の真空槽内に予めＡｌ、Ａｇの各ターゲットを取り付け、前記ガラス基材をターゲットに対向して往復できるようにセットした。つぎに成膜前の圧力が２×１０―４Ｐａとなるまで真空槽内の排気を十分に行った後、該真空槽内に流量４５ｓｃｃｍのＡｒガスと１２ｓｃｃｍのＮ２ガスを導入して圧力を０．３Ｐａに保持し、前記Ａｌターゲットに約１ｋＷの電力を印加し、ガラスを搬送させ第１層として約１５ｎｍ厚さのＡｌＮ膜を成膜した。次いで同じガス組成で約０．３Ｐａに保持したまま、前記Ａｇターゲットに０．１２ｋＷの電力を印加し、第２層として約１２ｎｍの厚さのＡｇ膜を成膜した。次いで同じガス組成で約０．３Ｐａに保持したまま、前記Ａｌターゲットに１ｋＷの電力を印加し、第３層として約５０ｎｍ厚さのＡｌＮ膜を成膜した。成膜が完了した後、ガラスを成膜室から取り出した。
【００４８】
得られた低放射積層体は、可視光の透過率が７８％と高いものの、３０℃、９０％ＲＨ環境下に２週間放置すると、図５に示すように目視で確認できる０．１ｍｍ未満の扇状欠陥が５０個以上全面に発生し、高湿度環境下に長期放置できるものではなく、所望する高耐久性低放射積層体ではなかった。
【００４９】
比較例２
ＤＣマグネトロンスパッタリング装置の真空槽内に予めＡｌ、Ａｇ、ＮｉＣｒの各ターゲットを取り付け、前記ガラス基材をターゲットに対向して往復できるようにセットした。つぎに成膜前の圧力が２×１０―４Ｐａとなるまで真空槽内の排気を十分に行った後、該真空槽内に流量４５ｓｃｃｍのＡｒガスと１２ｓｃｃｍのＮ２ガスを導入して圧力を０．３Ｐａに保持し、前記Ａｌターゲットに約１ｋＷの電力を印加し、ガラスを搬送させ第１層として約４１ｎｍ厚さのＡｌＮ膜を成膜した。
【００５０】
次いで前記真空槽内を再び２×１０−４Ｐａまで排気した後、真空槽内に流量４５ｓｃｃｍのＡｒガスを導入して圧力を０．３Ｐａに保持し、前記ＮｉＣｒターゲット約０．１ｋＷの電力を印加し、ＡｌＮ膜上に第２層として約０．５ｎｍ厚さのＮｉＣｒ膜を成膜した。
【００５１】
次いで同じガス組成で約０．３Ｐａに保持したまま、前記Ａｇターゲットに約０．１２ｋＷの電力を印加し、前記ＮｉＣｒ膜上に第３層として約１３ｎｍ厚さのＡｇ膜を成膜した。
【００５２】
次いで前記真空槽内を再び２×１０−４Ｐａまで排気した後、該真空槽内に流量４５ｓｃｃｍのＡｒガスと１２ｓｃｃｍのＮ２ガスを導入して圧力を約０．３Ｐａに保持し、前記Ａｌターゲットに約１ｋＷの電力を印加し、前記Ａｇ膜上に第４層として約８８ｎｍ厚さのＡｌＮ膜を成膜した。
【００５３】
次いで前記真空槽内を再び２×１０−４Ｐａまで排気した後、真空槽内に流量４５ｓｃｃｍのＡｒガスを導入して圧力を０．３Ｐａに保持し、前記ＮｉＣｒターゲット約０．１ｋＷの電力を印加し、ＡｌＮ膜上に第５層として約０．５ｎｍ厚さのＮｉＣｒ膜を成膜した。次いで同じガス組成で約０．３Ｐａに保持したまま、前記Ａｇターゲットに約０．１２ｋＷの電力を印加し、前記ＮｉＣｒ膜上に第６層として約１４ｎｍ厚さのＡｇ膜を成膜した。
【００５４】
次いで前記真空槽内を再び２×１０−４Ｐａまで排気した後、該真空槽内に流量４５ｓｃｃｍのＡｒガスと１２ｓｃｃｍのＮ２ガスを導入して圧力を約０．３Ｐａに保持し、前記Ａｌターゲットに約１ｋＷの電力を印加し、前記Ａｇ膜上に第７層として３５ｎｍ厚さのＡｌＮ膜を成膜した。成膜が完了した後、ガラスを成膜室から取り出した。
【００５５】
得られた低放射積層体は、耐湿性に優れるものの、可視光の透過率は実施例３に比べて約７％低く、所望する高耐久性低放射積層体ではなかった。
【符号の説明】
【００５６】
１ ターゲット
２ 基材ホルダー
３ 基材
４ マグネット
５ 真空ポンプ
６ 開閉バルブ
７ ガス導入管
８ 真空チャンバー
９ 電源コード
１０ 電源
１１ バッキングプレート
１２ 搬送ロール
１３ 窒化物層
１４ 金属層
１５ オーバーコート層
１６ 窒化物層
１７ 積層膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築用、車輌用、船舶用、航空機用等の窓ガラスとして有用な低放射積層体に関するものであり、特に、高耐久性を有する低放射積層体に関する。
【背景技術】
【０００２】
日射遮蔽性、高断熱性の機能を有する低放射積層体は、可視光線を透過し、なおかつ赤外線を反射する機能を有する積層膜を有するものであり、近年、建築用窓ガラスや、車輌用、船舶用、航空機用等の窓ガラスに用いられている。上記低放射積層体を用いた窓ガラスは、窓ガラスを通じて車内や室内に照射される太陽光の特定の波長部分を遮蔽し、車内や室内の温度上昇を抑制して、冷房機器の負荷を低減させる効果があるものであり、より優れた断熱性と高い可視光透過率を示すことが求められている。
【０００３】
一般的に、低放射積層体は電気伝導性が高いほど赤外線反射率が高くなり、優れた遮熱性が発現される。ＡｇやＡｌは優れた電気伝導性を有していることから広く用いられているが、一方で、特にＡｇは熱、光、湿度等の環境に起因する凝集が生じやすいため、欠陥の発生や膜の剥離等が生じやすいとされている。そのため、可視光透過率の向上と上記のＡｇに生じる欠陥を抑制する目的で、透明基材上に、誘電体層／Ａｇ層／誘電体層、といった積層膜が様々考案されている。
【０００４】
低放射積層体を形成する方法として、生産性の観点からスパッタリング法等の蒸着法を用いて基材上に薄膜を形成する方法が広く採用されている。
【０００５】
例えば、特許文献１ではガラス基材上に約４５０〜６００Åの厚さを有するＳｉ３Ｎ４、約７Å未満の厚さを有するニッケル又はクロム層、約１１５〜１９０Åの厚さを有する銀層、約７Å未満の厚さを有するニッケル又はクロム層、約５８０〜８００Åの厚さを有するＳｉ３Ｎ４からなる多層膜を形成した断熱ガラス・ユニットが開示されている。
【０００６】
また特許文献２では、赤外領域における特性を有する金属層と、この層の下に誘電材料の第１のコーティング及びこの金属層の上に誘電材料の第２のコーティングと金属層の直ぐ上にあってこれと接触する保護金属層からなるもの、具体的にはガラス／ＡｌＮ／ＺｎＯ／Ａｇ／Ｎｂ／Ｓｉ３Ｎ４などが開示されている。
【０００７】
また、本出願人が既に出願した特許文献３には、第１薄膜層をＩＴＯ薄膜またはＡｌＮ薄膜、第２薄膜層として厚さ４０〜２００Åの銀または銅の薄膜、第３薄膜層として厚さ３０〜１５０Åの金属亜鉛薄膜、第４薄膜層をＩＴＯ薄膜またはＡｌＮ薄膜と少なくとも順次交互に積層し、常にＩＴＯ薄膜またはＡｌＮ薄膜層を最外側薄膜層とするものを開示している。
【０００８】
さらに、本出願人が既に出願した特許文献４には、透明ガラス基板表面に、アルミニウムを主成分とする金属の窒化物よりなる下部誘電体層、Ｎｉを主成分とする金属層あるいは窒化物層、銀を主成分とする金属層あるいは窒化物層、アルミニウムを主成分とする金属の窒化物よりなる上部誘電体層が順次積層された熱線反射層が形成されてなることを特徴とする高耐久性熱線反射ガラスが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平８−２６８７３３号公報
【特許文献２】特開平８−２３８７１０号公報
【特許文献３】特公平７−９１０８９号公報
【特許文献４】特開２００１−３２８８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ＡｌやＳｉを主成分とする窒化物層は、高い可視光透過率を示し、また上記の低放射積層体の金属層としてＡｇを用いる場合、該Ａｇ層上の誘電体層として用いると、成膜時に酸素を用いないことからＡｇの酸化による劣化を抑制することが可能であり、さらにシミュレーションによって正確な光学特性を求めることが可能であることから、上記の低放射積層体の窒化物層として非常に有用であるが、該窒化物層は環境中の水分等により欠陥が生じるという問題があり、低放射積層体として用いるのは難しかった。
【００１１】
例えば、特許文献３に記載されているようなＡｌＮを誘電体層に用いた場合、高湿度環境下に放置したときＡｌＮ膜の酸化に起因して発生する直径０．１ｍｍ未満の扇状欠陥を抑制することが困難となることがあった。
【００１２】
また、先行文献４に記載されている熱線反射層は、ＡｌＮ膜とＡｇ膜との間にＮｉを主成分とする金属膜を形成することで、Ａｇ膜及びＡｌＮ膜に由来する欠陥の発生を抑制せしめたものであるが、ＡｌＮ膜とＡｇ膜との間にＮｉを主成分とする金属膜を用いることで、該金属膜により可視光透過率が減少する問題が生じることがあった。
【００１３】
そこで本発明は、高湿度環境下での耐久性に優れ、なおかつ可視光透過率を損なわない低放射積層体を得ることを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
すなわち本発明は、基材上に、ＡｌおよびＳｉからなる群から選ばれる少なくとも１種を主成分とする窒化物層と、該窒化物層上にＡｇおよびＡｌからなる群から選ばれる少なくとも１種を主成分とする金属層とを有し、該窒化物層と該金属層とがｎ回（ｎは１以上の整数）積層された積層膜を有する低放射積層体であって、該積層膜の上に、Ｎ、Ｏ、及びＣからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含むＳｉを主成分とするオーバーコート層を有することを特徴とする低放射積層体である。
【００１５】
また本発明の低放射積層体は、前記積層膜において、ｎ回目に積層された金属膜上に、ＡｌおよびＳｉからなる群から選ばれる少なくとも１種を主成分とする窒化物層と、該窒化物層上に前記オーバーコート層とを有することを特徴とする。
【００１６】
また本発明の低放射積層体は、前記オーバーコート層が、ＳｉＮＯＣ膜またはＳｉＮＯ膜であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の低放射積層体は高い可視光透過率を有し、高湿度環境下に長期間放置したとき、該積層体表面に扇状欠陥が発生するのを抑制するものである。また、本発明の好適な実施形態のひとつは、成膜時における金属層の酸化を抑制することが可能であるため、従来使用している金属層を保護する層をあえて使用しなくとも良好な低放射積層体を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】スパッタリング装置の概略図。
【図２】本発明の低放射積層体の第１の実施形態を示す断面図。
【図３】本発明の低放射積層体の第２の実施形態を示す断面図。
【図４】実施例１で得られた低放射積層体の耐湿性試験後の光学顕微鏡写真。
【図５】比較例１で得られた低放射積層体の耐湿性試験後の光学顕微鏡写真。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の第１の実施形態の断面図を図２に示す。当該実施形態は、図２に示すように、基材３上に、窒化物層１３と金属層１４とを積層した積層膜１７と、該積層膜１６上に形成された窒化物層１６と、該窒化物層１６上に形成されたオーバーコート層１５とを有する。
【００２０】
前記積層膜１７の窒化物層１３は透明で、なおかつ可視光の反射を抑える効果を有するものであり、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４が好適に使用される。該窒化物層１３の膜厚としては、２０〜６０ｎｍ程度とするのが好ましい。
【００２１】
前記金属層１４は、基材３上に該窒化物層１３を形成した際、成膜装置に導入したガスの入れ替えやセパレーション、およびターゲット表面のリフレッシュをする必要がないことから、Ａｇを主成分とすることが好ましい。また、該金属層１４の膜厚は７〜２０ｎｍ程度が好ましく、７ｎｍ未満、もしくは２０ｎｍを超えると、低放射積層体が良好な放射性もしくは良好な可視光透過率を達成できない可能性がある。
【００２２】
前記オーバーコート層１５は、大気中の酸素や水分の浸透を抑制し、可視光透過性を大きく損なうことなく該オーバーコート層１５より下層に形成された前記窒化物層１３、１６や前記金属層１４の酸化を抑制する。該オーバーコート層１５は、可視光透過性や耐湿性等を損なわない程度であれば、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒから選ばれる少なくとも１種の金属元素を含んでいてもよい。また、該オーバーコート層１５は５ｎｍ程度の膜厚で十分な効果が得られ、膜厚をさらに厚くしても充分な効果が得られるが膜厚の増加とともに可視光透過率が低下することから、膜厚は５〜５０ｎｍ程度が好ましく、より好ましくは５〜２０ｎｍとしてもよい。
【００２３】
本発明の第１の実施形態において、前記金属層１４上に形成される窒化物層１６としては、例えばＳｉ、Ａｌ、Ｂ等が挙げられ、特にＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４が好適に用いられる。該窒化物層１６を該金属層上１４に形成することで、可視域の反射を抑える効果を有するとともに、該金属層１４の酸化を保護することが可能となる。該窒化物層１６の膜厚としては、２０〜６０ｎｍ程度であることが好ましい。
【００２４】
また、本発明の第２の実施形態の断面図を図３に示す。当該実施形態は、基材３上に、窒化物層１３、金属層１４、窒化物層１３、金属層１４、窒化物層１６、オーバーコート層１５、をこの順に形成したものであり、前記第１の実施形態が前記積層膜１７の積層回数を１回としたものであるのに対し、当該実施形態は該積層膜１７の積層回数を２回としたものであることが異なっている。当該実施形態において、第１の積層膜１７と第２の積層膜１７同士は接して形成されており、該第１の積層膜１７の金属層１４と、該第２の金属層１４との間に形成される、該第２の窒化物層１３の膜厚は、６０〜１２０ｎｍ程度であることが好ましい。
【００２５】
当該実施形態は、可視光透過性が第１の実施形態と同程度でありながら、第１の実施形態よりも低い放射性を達成したものである。
【００２６】
本発明の低放射積層体において、基材３には、可視光に光透過性を有する透明基材が用いられる。該透明基材は、ガラス基材が好適に使用される。
【００２７】
ガラス基材の例としては、建築用や車両用をはじめとする窓や鏡、ディスプレイ用に使用されているソーダ石灰ケイ酸塩ガラスからなるフロ−ト板ガラス、又はロ−ルアウト法で製造されたソーダ石灰ケイ酸塩ガラス、無アルカリガラス等無機質の透明性がある板ガラスが挙げられる。
【００２８】
当該板ガラスには、無色のもの、着色のもの共に使用可能で、基材の形状は、平板、曲げ板を問わず、さらには、風冷強化ガラス、化学強化ガラス等の各種強化ガラスの他に網入りガラスも使用できる。さらには、ホウケイ酸塩ガラス、低膨張ガラス、ゼロ膨張ガラス、低膨張結晶化ガラス、ゼロ膨張結晶化ガラス、ＴＦＴ用ガラス、ＰＤＰ用ガラス、光学フィルタ用基材ガラス等の各種ガラス基材を用いることができる。
【００２９】
また、ガラス基材以外の例としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニール樹脂、ポリエチレン樹脂等の樹脂基材が挙げられる。
【００３０】
本発明の低放射積層体において、該積層膜１７の該窒化物層１３と該金属層１４との間、該積層膜１７と該オーバーコート層１５との間に、可視光透過性や耐湿性等の性質を損なわなければ、１層以上が介在してもよい。上記の介在させる層は、例えば、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ等の窒化物や窒酸化物、該金属層の酸化を防ぐ保護層として、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ａｌ、ＮｉＣｒ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｚｎ合金、及びＴｉ合金等を主成分とする層等が挙げられる。なお、「基材上」とは、形成する膜が基材に接するものでも、基材と該膜との間に他の膜が介在するものでも良い。
【００３１】
また、前記金属層１４上に形成される層は誘電体とすることがよく、成膜装置内に導入したガスの入れ替えやセパレーション、およびターゲット表面をリフレッシュする必要がないことから、窒化物層が形成されるのが好ましい。
【００３２】
本発明の低放射積層体は、スパッタリングなどの蒸着プロセスを用いて形成されることが好ましい。蒸着プロセスには、スパッタリング以外にも電子ビーム蒸着、イオンビームデポジション、イオンプレーティングなどを用いても良い。生産性を考慮すると、図１に示されるようなスパッタ成膜機にて成膜を行うことが好ましい。
【００３３】
図１において、基材３を基材ホルダー２に保持させた後、真空チャンバー８内を真空ポンプ５によって排気し、成膜中、真空ポンプ５は連続して稼働させ、真空チャンバー内の雰囲気ガスは、ガス導入管７より導入し、ガスの流量をマスフローコントローラー（図示せず）により制御して調整する。成膜中の真空チャンバ−内の圧力は、真空チャンバーと真空ポンプの間に設置されたバルブ６の開度を制御することで調節する。裏側にマグネット４が配置されたターゲット１を用い、ターゲットへ電源コード９を通じで電源１０より投入する。基材ホルダー２は搬送ロール１２上を搬送され、ターゲット１の前を通過し、このとき基材３上に薄膜が形成される。
【００３４】
前記積層膜１７を形成する際、使用するターゲットには所望の薄膜に応じた金属ターゲットを用いればよく、主成分となる金属以外の異種金属が添加された合金ターゲットを用いてもよい。また、使用するガスは適宜選択されればよく、例えばＡｒ、Ｘｅ、Ｎｅ、Ｋｒ、Ｎ２等の不活性ガスや、上記ガスを２種類以上混合した混合ガス、上記ガス及び混合ガスに任意の第３成分を含む混合ガス等が挙げられる。
【００３５】
また、前記オーバーコート層１５を形成する際、ターゲットとしてＳｉ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ等のＳｉ系ターゲットが好適に使用される。Ｓｉターゲットを用いる場合、スパッタガスにＡｒ、反応性ガスにＮ２とＣＯ２との混合ガスを用いること、Ｓｉ３Ｎ４ターゲットを用いる場合、スパッタガスにＡｒ、反応性ガスにＯ２やＣＯ２ガスを用いること、ＳｉＣターゲットを用いる場合、スパッタガスにＡｒ、反応性ガスにＯ２やＮ２の混合ガスを用いることが好ましい。また、該スパッタガスにはＡｒ以外にＸｅ、Ｎｅ、Ｋｒなどのガスを用いてもよい。また上記Ｓｉ系ターゲットは、導電性を付与するために、数ａｔ％のＢやＰなどが添加されていても良い。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。但し、本発明は係る実施例に限定されるものではない。また、実施例および比較例における各層の膜厚は基材側から見た反射光の色調が、入射角を変えてもニュートラル（入射角０°〜６０°の範囲にてＪＩＳ Ｚ８７２９で規定するＬ＊ａ＊ｂ＊色度座標図において、−１０≦ａ＊≦０、−１５≦ｂ＊≦０であること）となるよう構成されている。なお、得られた低放射積層体について、下記の測定法により評価した。
【００３７】
（１）光学特性
低放射積層体を自記分光光度計（日立製作所製Ｕ−４０００）を用いて測定し、ＪＩＳ Ｒ ３１０６に準拠して可視光透過率（波長範囲３８０〜７８０ｎｍ）、日射透過率（波長範囲３００〜２１００ｎｍ）を求めた。また、このとき光源はＤ６５光源を用いた。さらに、赤外分光光度計（日立製作所製２７０‐３０）を用いて測定し（波数２０００〜４００ｃｍ−１）、ＪＩＳ Ｒ ３１０６に準拠して垂直放射率を求めた。
【００３８】
（２）耐湿性
低放射積層体を、３０℃、９０％ＲＨ環境下に２週間保持した後、中心から大きさ２００ｍｍ×２００ｍｍの領域を目視で判定し、判定結果を表１に記載した。また、欠陥の形状および大きさはマイクロスコープ（キーエンス製ＶＨＸ−５００）を用いて観察した。なお、２週間経過時、直径０．１ｍｍ未満、もしくは直径０．１ｍｍ以上の大きさの欠陥数が３個以内のものを合格とし、○印とした。また、欠陥の数が３〜１０個のものを△印、１０個以上のものを×印とした。
【００３９】
【表１】
【００４０】
実施例１
大きさ３００ｍｍ×３００ｍｍ×３ｍｍのフロート法で得られたソーダ石灰ケイ酸塩ガラス（以下ＦＬ３と表記することもある）をアルカリ、純水で超音波洗浄し、乾燥した。
【００４１】
ＤＣマグネトロンスパッタリング装置の真空槽内に予めＡｌ、Ａｇ、Ｓｉの各ターゲットを取り付け、前記ガラス基材をターゲットに対向して往復できるようにセットした。次に成膜前の圧力が２×１０―４Ｐａとなるまで真空槽内の排気を十分に行った後、該真空槽内に流量４５ｓｃｃｍのＡｒガスと１２ｓｃｃｍのＮ２ガスを導入して圧力を０．３Ｐａに保持し、前記Ａｌターゲットに約１ｋＷの電力を印加し、ガラスを搬送させ第１層として約１８ｎｍ厚さのＡｌＮ膜を成膜した。
【００４２】
次いで同じガス組成で約０．３Ｐａに保持したまま、前記Ａｇターゲットに０．１２ｋＷの電力を印加し、第２層として約１２ｎｍの厚さのＡｇ膜を成膜した。次いで同じガス組成で約０．３Ｐａに保持したまま、前記Ａｌターゲットに１ｋＷの電力を印加し、第３層として約４６ｎｍ厚さのＡｌＮ膜を成膜した。次いで真空槽内を再び２×１０−４Ｐａまで排気した後、真空槽内に流量１７ｓｃｃｍのＡｒガスと３４ｓｃｃｍのＮ２ガスと６ｓｃｃｍのＣＯ２ガスを導入して圧力０．３Ｐａに保持し、前記Ｓｉターゲットに約２ｋＷの電力を印加し、ガラスを搬送させ第４層として１１ｎｍのＳｉＮＯＣ膜を成膜した。成膜が完了した後、ガラスを成膜室から取り出した。
【００４３】
上記で得られた低放射積層体の性能を評価した結果、表１に示すように可視光透過率が約７７％と高く、日射透過率は５６％と低いため、遮熱性に優れたものであることが示された。さらに、図４に示すように高湿度環境下に放置した場合を想定した加速試験（耐湿性試験）においても、２週間にわたってほとんど欠陥は認められなかったことから、高湿度環境下に長期間耐え得る高耐久性低放射積層体であることがわかった。
【００４４】
実施例２
第１層を膜厚２０ｎｍのＳｉ３Ｎ４とした以外は実施例１と同様の手順で低放射積層体を得た。
得られた低放射積層体は、可視光の透過率が約７７％と高く、さらに日射透過率は約５６％と優れており、さらに耐湿性においても優れた性能を示しており、高耐久性低放射積層体として望ましいものであった。
【００４５】
実施例３
実施例１と同様に、ＤＣマグネトロンスパッタリング装置の真空槽内に予めＡｌ、Ａｇ、Ｓｉの各ターゲットを取り付け、前記ガラス基材をターゲットに対向して往復できるようにセットした。つぎに成膜前の圧力が２×１０―４Ｐａとなるまで真空槽内の排気を十分に行った後、該真空槽内に流量４５ｓｃｃｍのＡｒガスと１２ｓｃｃｍのＮ２ガスを導入して圧力を０．３Ｐａに保持し、前記Ａｌターゲットに約１ｋＷの電力を印加し、ガラスを搬送させ第１層として約２８ｎｍ厚さのＡｌＮ膜を成膜した。次いで同じガス組成で約０．３Ｐａに保持したまま、前記Ａｇターゲットに０．１２ｋＷの電力を印加し、第２層として約１３ｎｍ厚さのＡｇ膜を成膜した。次いで同じガス組成で約０．３Ｐａに保持したまま、前記Ａｌターゲットに１ｋＷの電力を印加し、第３層として約８８ｎｍ厚さのＡｌＮ膜を成膜した。次いで同じガス組成で約０．３Ｐａに保持したまま、前記Ａｇターゲットに０．１２ｋＷの電力を印加し、第４層として１４ｎｍ厚さのＡｇ膜を成膜した。次いで同じガス組成で約０．３Ｐａに保持したまま、前記Ａｌターゲットに１ｋＷの電力を印加し、第５層として約３０ｎｍ厚さのＡｌＮ膜を成膜した。次いで真空槽内を再び２×１０−４Ｐａまで排気した後、該真空槽内に流量１７ｓｃｃｍのＡｒガスと３４ｓｃｃｍのＮ２ガスと６ｓｃｃｍのＣＯ２ガスを導入して圧力０．３Ｐａに保持し、前記Ｓｉターゲットに約２ｋＷの電力を印加し、ガラスを搬送させ第６層として１０ｎｍのＳｉＮＯＣ膜を成膜した。成膜が完了した後、ガラスを成膜室から取り出した。
【００４６】
得られた低放射積層体は、可視光の透過率が約７７％と高く、さらに日射透過率は約４０％と非常に優れたものであった。さらに、耐湿性においても優れた性能を示しており、高耐久性低放射積層体として望ましいものであった。
【００４７】
比較例１
ＤＣマグネトロンスパッタリング装置の真空槽内に予めＡｌ、Ａｇの各ターゲットを取り付け、前記ガラス基材をターゲットに対向して往復できるようにセットした。つぎに成膜前の圧力が２×１０―４Ｐａとなるまで真空槽内の排気を十分に行った後、該真空槽内に流量４５ｓｃｃｍのＡｒガスと１２ｓｃｃｍのＮ２ガスを導入して圧力を０．３Ｐａに保持し、前記Ａｌターゲットに約１ｋＷの電力を印加し、ガラスを搬送させ第１層として約１５ｎｍ厚さのＡｌＮ膜を成膜した。次いで同じガス組成で約０．３Ｐａに保持したまま、前記Ａｇターゲットに０．１２ｋＷの電力を印加し、第２層として約１２ｎｍの厚さのＡｇ膜を成膜した。次いで同じガス組成で約０．３Ｐａに保持したまま、前記Ａｌターゲットに１ｋＷの電力を印加し、第３層として約５０ｎｍ厚さのＡｌＮ膜を成膜した。成膜が完了した後、ガラスを成膜室から取り出した。
【００４８】
得られた低放射積層体は、可視光の透過率が７８％と高いものの、３０℃、９０％ＲＨ環境下に２週間放置すると、図５に示すように目視で確認できる０．１ｍｍ未満の扇状欠陥が５０個以上全面に発生し、高湿度環境下に長期放置できるものではなく、所望する高耐久性低放射積層体ではなかった。
【００４９】
比較例２
ＤＣマグネトロンスパッタリング装置の真空槽内に予めＡｌ、Ａｇ、ＮｉＣｒの各ターゲットを取り付け、前記ガラス基材をターゲットに対向して往復できるようにセットした。つぎに成膜前の圧力が２×１０―４Ｐａとなるまで真空槽内の排気を十分に行った後、該真空槽内に流量４５ｓｃｃｍのＡｒガスと１２ｓｃｃｍのＮ２ガスを導入して圧力を０．３Ｐａに保持し、前記Ａｌターゲットに約１ｋＷの電力を印加し、ガラスを搬送させ第１層として約４１ｎｍ厚さのＡｌＮ膜を成膜した。
【００５０】
次いで前記真空槽内を再び２×１０−４Ｐａまで排気した後、真空槽内に流量４５ｓｃｃｍのＡｒガスを導入して圧力を０．３Ｐａに保持し、前記ＮｉＣｒターゲット約０．１ｋＷの電力を印加し、ＡｌＮ膜上に第２層として約０．５ｎｍ厚さのＮｉＣｒ膜を成膜した。
【００５１】
次いで同じガス組成で約０．３Ｐａに保持したまま、前記Ａｇターゲットに約０．１２ｋＷの電力を印加し、前記ＮｉＣｒ膜上に第３層として約１３ｎｍ厚さのＡｇ膜を成膜した。
【００５２】
次いで前記真空槽内を再び２×１０−４Ｐａまで排気した後、該真空槽内に流量４５ｓｃｃｍのＡｒガスと１２ｓｃｃｍのＮ２ガスを導入して圧力を約０．３Ｐａに保持し、前記Ａｌターゲットに約１ｋＷの電力を印加し、前記Ａｇ膜上に第４層として約８８ｎｍ厚さのＡｌＮ膜を成膜した。
【００５３】
次いで前記真空槽内を再び２×１０−４Ｐａまで排気した後、真空槽内に流量４５ｓｃｃｍのＡｒガスを導入して圧力を０．３Ｐａに保持し、前記ＮｉＣｒターゲット約０．１ｋＷの電力を印加し、ＡｌＮ膜上に第５層として約０．５ｎｍ厚さのＮｉＣｒ膜を成膜した。次いで同じガス組成で約０．３Ｐａに保持したまま、前記Ａｇターゲットに約０．１２ｋＷの電力を印加し、前記ＮｉＣｒ膜上に第６層として約１４ｎｍ厚さのＡｇ膜を成膜した。
【００５４】
次いで前記真空槽内を再び２×１０−４Ｐａまで排気した後、該真空槽内に流量４５ｓｃｃｍのＡｒガスと１２ｓｃｃｍのＮ２ガスを導入して圧力を約０．３Ｐａに保持し、前記Ａｌターゲットに約１ｋＷの電力を印加し、前記Ａｇ膜上に第７層として３５ｎｍ厚さのＡｌＮ膜を成膜した。成膜が完了した後、ガラスを成膜室から取り出した。
【００５５】
得られた低放射積層体は、耐湿性に優れるものの、可視光の透過率は実施例３に比べて約７％低く、所望する高耐久性低放射積層体ではなかった。
【符号の説明】
【００５６】
１ ターゲット
２ 基材ホルダー
３ 基材
４ マグネット
５ 真空ポンプ
６ 開閉バルブ
７ ガス導入管
８ 真空チャンバー
９ 電源コード
１０ 電源
１１ バッキングプレート
１２ 搬送ロール
１３ 窒化物層
１４ 金属層
１５ オーバーコート層
１６ 窒化物層
１７ 積層膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に、ＡｌおよびＳｉからなる群から選ばれる少なくとも１種を主成分とする窒化物層と、該窒化物層上にＡｇおよびＡｌからなる群から選ばれる少なくとも１種を主成分とする金属層とを有し、該窒化物層と該金属層とがｎ回（ｎは１以上の整数）積層された積層膜を有する低放射積層体であって、該積層膜の上に、Ｎ、Ｏ、及びＣからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含むＳｉを主成分とするオーバーコート層を有することを特徴とする低放射積層体。
【請求項２】
前記積層膜において、ｎ回目に積層された金属膜上に、ＡｌおよびＳｉからなる群から選ばれる少なくとも１種を主成分とする窒化物層と、該窒化物層上に前記オーバーコート層とを有することを特徴とする請求項１に記載の低放射積層体。
【請求項３】
前記オーバーコート層が、ＳｉＮＯＣまたはＳｉＮＯであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の低放射積層体。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載された低放射積層体を含むことを特徴とする低放射ガラス。
【請求項１】
基材上に、ＡｌおよびＳｉからなる群から選ばれる少なくとも１種を主成分とする窒化物層と、該窒化物層上にＡｇおよびＡｌからなる群から選ばれる少なくとも１種を主成分とする金属層とを有し、該窒化物層と該金属層とがｎ回（ｎは１以上の整数）積層された積層膜を有する低放射積層体であって、該積層膜の上に、Ｎ、Ｏ、及びＣからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含むＳｉを主成分とするオーバーコート層を有することを特徴とする低放射積層体。
【請求項２】
前記積層膜において、ｎ回目に積層された金属膜上に、ＡｌおよびＳｉからなる群から選ばれる少なくとも１種を主成分とする窒化物層と、該窒化物層上に前記オーバーコート層とを有することを特徴とする請求項１に記載の低放射積層体。
【請求項３】
前記オーバーコート層が、ＳｉＮＯＣまたはＳｉＮＯであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の低放射積層体。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載された低放射積層体を含むことを特徴とする低放射ガラス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１３１５７４（Ｐ２０１１−１３１５７４Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７４４８９（Ｐ２０１０−１７４４８９）
【出願日】平成２２年８月３日（２０１０．８．３）
【出願人】（０００００２２００）セントラル硝子株式会社 (1,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３日（２０１０．８．３）
【出願人】（０００００２２００）セントラル硝子株式会社 (1,198)
【Ｆターム（参考）】
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