(57)【要約】【課題】マグネトロンを使用した真空蒸着により形成された薄い層の組合せ体をガラス板上に含む低放射率板ガラスを提供する。【解決手段】組合せ体は赤外線を反射する少なくとも一つの金属層を含み、この金属層が、一方ではこの金属層とガラス板の間にかつ他方ではこの金属層上に設けられた一つ以上の誘電体層間に配置されており、この金属層が導電性酸化チタン陰極を用いて減圧下の弱酸化雰囲気で付着された酸化チタンまたは亜酸化チタンの層からなる保護バリヤー被覆を備えている。【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネトロンを使用した真空蒸着により形成された薄い層の組合せ体をガラス板上に含む低放射率板ガラスであって、前記組合せ体が、赤外線を反射する少なくとも一つの金属層を含み、この金属層が、一方ではこの金属層とガラス板の間に、かつ他方ではこの金属層上に、設けられた一つ以上の誘電体層間に配置されており、この金属層が、導電性酸化チタン陰極を用いて減圧下の弱酸化雰囲気で付着された酸化チタンまたは亜酸化チタンの層により形成された保護バリヤー層で覆われていることを特徴とする板ガラス。
【請求項２】
導電性酸化チタン陰極が、１．５＜ｘ＜１．９５、好ましくは１．７＜ｘ＜１．９を有するＴｉＯｘ酸化物から形成されていることを特徴とする請求項１に記載の板ガラス。
【請求項３】
バリヤー層自体の光吸収率が１％未満、好ましくは０．５％未満であることを特徴とする請求項１または２に記載の板ガラス。
【請求項４】
弱酸化雰囲気が不活性ガスと酸化ガスの混合物により形成されていることを特徴とする請求項１から３の一つに記載の板ガラス。
【請求項５】
バリヤー層が不活性ガスと二酸化炭素の混合物から構成された雰囲気で付着されていることを特徴とする請求項４に記載の板ガラス。
【請求項６】
雰囲気中の二酸化炭素の含有量が最大２５％であることを特徴とする請求項５に記載の板ガラス。
【請求項７】
バリヤー層が少なくとも１ｎｍの厚さを持つことを特徴とする請求項１から６の一つに記載の板ガラス。
【請求項８】
バリヤー層が６ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ以下の厚さを持つことを特徴とする請求項１から７の一つに記載の板ガラス。
【請求項９】
金属層が、８０〜１５ｍｇ／ｍ２の割合で均一に付与された銀層であることを特徴とする請求項１から８の一つに記載の板ガラス。
【請求項１０】
バリヤー層が、１００〜１４０ｍｇ／ｍ２の割合で均一に付与された金属銀層上に付着されていることを特徴とする請求項９に記載の板ガラス。
【請求項１１】
金属層が、３〜１０ｎｍの範囲の厚さを持つ酸化亜鉛または亜酸化亜鉛の層上に付着されていることを特徴とする請求項１から１０の一つに記載の板ガラス。
【請求項１２】
放射率が最大０．０４であり、好ましくは最大０．０３８であることを特徴とする請求項１から１１の一つに記載の板ガラス。
【請求項１３】
金属層が最大１３５ｍｇ／ｍ２の銀層であり、さらにこの値とオーム平方で表された抵抗の値との積が最大４２０であり、好ましくは最大４１０であることを特徴とする請求項１から１２の一つに記載の板ガラス。
【請求項１４】
９０％に等しい実用透過率を有する４ｍｍ厚さの透明「フロート」ガラス板の場合において、これらの層により覆われたガラス板の透過率が、少なくとも８３％に等しい、好ましくは８４％より高い光透過率を持つことを特徴とする請求項１から１３の一つに記載の板ガラス。
【請求項１５】
誘電体層の特性及び厚さが、銀の下に設けられた層の組合せ体の光路が５０〜９０ｎｍであるように、かつ銀の上に設けられた層の光路が７０〜１１０ｎｍであるように選ばれることを特徴とする請求項９から１４の一つに記載の板ガラス。
【請求項１６】
銀の下に設けられた層の組合せ体の光路が５５〜８０ｎｍであり、かつ銀の上に設けられた層の光路が７５〜１００ｎｍであることを特徴とする請求項１５に記載の板ガラス。
【請求項１７】
誘電体層の特性及び厚さが、ＣＩＥＬａｂ座標で表された反射での色が−４＜ａ＊≦３及び−１７＜ｂ＊≦−５であるように選ばれることを特徴とする請求項１６に記載の板ガラス。
【請求項１８】
誘電体層の特性及び厚さが、反射での色が−３＜ａ＊≦２及び−１３＜ｂ＊≦−８であるように選ばれることを特徴とする請求項１７に記載の板ガラス。
【請求項１９】
二枚のガラス板を含む板ガラスにおいて、ガラス板の一枚が請求項１から１８の一つにより形成され、さらに二枚のガラス板間に配置された空間が、少なくとも８５％のアルゴンから形成された雰囲気を封入していることを特徴とする板ガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低放射率板ガラスユニット、すなわち例えば住宅の内部により放射された赤外線を反射する能力を持ち、従って熱損失を制限する板ガラスユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる板ガラスユニットに対する要求は、できるだけ高い光透過率を持つ必要性と組合されることが多い。低い放射率と高い透過率の二つの要求は通常、構造に関する解決策に対立することをもたらす。達成するのが困難な妥協をすることが必要である。
【０００３】
これらの要求に追加されるのは、特に反射においてできるだけ無彩色である板ガラスユニットを持ちたいという要求である。最後に、製造はできるだけ経済的なものにならなければならない。
【０００４】
これらの結果を得るために、最も通常の手段は、赤外線を反射することができる一つまたは幾つかの層を持つ薄い層のシステムを利用可能にすることである。このタイプのシステムは一般的に、一つ以上の金属層、特に数ナノメートル厚さの銀層を含む。この層は、可視光透過率をあまり著しく低下させないように十分薄くなければならない。その厚さはまた、赤外線の透過を妨げるのに十分でなければならず、そこではその厚さが効果的に反射される赤外線の割合を直接決定する。
【０００５】
板ガラスユニットに適用されるシステムは同時に他の条件に合致しなければならない。第一に、そのシステムはそれらが露出されるいずれの化学的または機械的攻撃にも耐えることを確実にすることが必要である。金属層は通常、一般的に「マグネトロンスパッタリング」として知られている磁界を使用したスパッタリングタイプの真空蒸着を用いてガラス基板上に付着される。これらの技術により得られた層は、組成、厚さ及び表面状態の高い均一性の利点を持つ。しかし、それらは非常にもろく、追加の層により保護されなければならない。必要な抵抗性を与える金属酸化物及び／または窒化物及び／またはオキシ窒化物またはそれらの混合物の透明な誘電体層が最も一般的に使用される。
【０００６】
同時に、金属層はまた、反射金属層の性質を不利に変性する基板からの何らかの可能な拡散から保護されなければならない。基板と金属層の間に設けられた誘電体層の性質は、この同じ金属層の上に設けられた層のそれと同じであることが多い。これらの層は金属酸化物及び／または窒化物及び／またはオキシ窒化物に関係する。
【０００７】
一般的に、層の連続は次のように形成される：
ガラス／誘電体Ｉ／金属／誘電体ＩＩ
ここで、誘電体ＩとＩＩのそれぞれは最も多くは異なる性質の幾つかの層を含む。
【０００８】
最も多く使用される誘電体は、特にＺｎＯ，ＴｉＯ２，ＳｎＯ２，Ｓｉ３Ｎ４‐‐‐及びそれらの合金である。これらの誘電体層は、種々の光学的性質を提供し、またそれらの工業的製造の条件により区別される。
【０００９】
最も通例の構造は、追加的に、金属と外部誘電体との間に特別な層を合体し、前記層は、特にこの誘電体の層の付着時に金属を保護する機能を持つ。
【００１０】
事実、この誘導体の形成は最も多くはいわゆる「反応」態様で実施される。この製造方式では、誘電体（酸化物または窒化物）は、非常に低い圧力の雰囲気での金属陰極の衝撃により放射された金属蒸気による付着と同時に形成され、この付着は、酸化物の場合、酸素雰囲気または酸素を含むガス混合物雰囲気で起こる。これらの条件では、付着された金属層は、この雰囲気と接触状態にあり、特にプラズマの高い反応性のために劣化しうる。
【００１１】
この劣化に対して保護するために、赤外反射金属層上にいわゆる「バリヤー」または「犠牲」層を配置することが通例である。これは非常に薄い厚さの層に関し、その機能は特に上部層が付着されるときの赤外反射金属層のいずれかの可能な劣化を防ぐことである。
【００１２】
バリヤー層はその特性及びその厚さの両者に対して注意深く選択される。それが光透過率を実質的に低下するのを防ぐために、バリヤー層ができるだけ薄いこと、一方、多層積層の製造工程の終りに透明性が非常に高いことを確実にすることが重要である。
【００１３】
従って、一般的なシステムは次の層の連続を持つ：
ガラス／誘電体Ｉ／金属／バリヤー層／誘電体ＩＩ
【００１４】
上述のように、金属層は、赤外線を選択的に反射し、従って組合せ体の放射率を決定する層である。専門文献中に種々の金属が示されているけれども、実際に全ての存在する製品は、反射金属として銀に基づく層を使用し、銀は「ドーピング」元素を含むことができる。事実、それは、赤外反射及び可視波長の放射線に対する透明度及び透過と反射における無彩色に関して最良の妥協を与える。問題を簡略化するために、金属層は以下、銀層として系統的に表されるであろう。
【００１５】
これらの銀層が最良の性能度を達成することを確実にするために種々の手段が提案された。本出願人に属するＵＳ特許公報５１１０６６２の説明は特に注目されることができ、そこでは銀層のすぐ下に配置されかつ良く規定された厚さを持つＺｎＯｙ層の重大な影響が示されている。この技術思想の変形例がＷＯ９９／００５２８のような幾つかの連続する特許または特許出願中で使用されていることが強調されなければならない。
【００１６】
このＺｎＯｙ層がある条件下で放射率及び導電性を改善させる機構を説明するために種々の仮説が提案された。これらの仮説の幾つかは、例えば、誘電体層上の銀「フッキング」に関し、一方、他はＺｎＯｙの存在が数少ない粒界等をもたらすシステム内の銀の結晶化のためになるということを考慮する。
【００１７】
工業的条件で付着された銀層の導電性及び放射率は、金属銀の理想値に達することなく経時的にかなり改善された。選択は、当然に、最良の導電性、従って最良の可能な放射率を持つ層を使用することである。利用できる完全な銀層を持たない場合、放射率の追加の改善は銀層の厚さを増大することによってのみ得られることができることは明らかであろう。
【００１８】
銀の厚さが増大するとき放射率が減少することは周知である。それにもかかわらず、銀の厚さのこの増加の結果は好ましいとは限らない。銀層の厚さの変動の通常の限界内で、光透過率は比較的影響を受けることは少ないが、主な困難性は特に反射において得られる色の著しい劣化にある。問題の板ガラスは、それらの無彩色性を失う傾向がある。
【００１９】
特にこの理由のため、本発明者らは、光透過率及び容認できる色をできるだけ保持しながら放射率も低下される板ガラスを得るために層システムをさらに改善するように努力した。
【００２０】
本発明者らは、この改善がバリヤー層の性質の選択及びその製造方式から来ることを示した。
【発明の概要】
【００２１】
本発明によれば、使用されるバリヤー層は、導電性（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ）酸化チタン陰極を使用して付着された酸化チタンまたは亜酸化チタンの層から形成される。
【００２２】
酸化チタンのバリヤー層の使用は一般的である。この酸化物は、高い安定性の利点を持ち、その高い屈折率のため、それはこのバリヤー層の存在からもたらされる光透過率の損失を最小にする。それは一般的に、金属ターゲットを使用してかつ最も多くは周囲空気の除去後の残留痕跡を除き実際に酸素の減損した雰囲気中で付着される。
【００２３】
できるだけ透明な層の形成は、実際に化学量論的な酸化物を必要とする。金属ターゲットから加工すると、付着の時点またはその後のいずれかで金属を酸化することが必要である。続く上部誘電体層の付着時に閉鎖容器内を支配する酸化雰囲気との反応によって最初に付着された金属の反応からもたらされる酸化は、バリヤー層の厚さが非常にわずかであっても一般的に十分ではない。一般的に１〜２％のオーダーであることができる光透過率の弱化及び放射率の劣化をもたらす。
【００２４】
さらに、導電性酸化チタンターゲットの使用は、層積層体中に「反射抑制（ｄｅ−ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ）」光学特性を持つ誘電体層を製造するために従来提案されている。この用途は、本質的に「反応」状態での付着を含む技術に対する代替であることを目的とする。事実、最も通常の付着は、酸化雰囲気中で金属チタンターゲットを用いて得られる。この一般的な技術の持つ困難性は、非常に遅い付着速度をもたらすターゲット上の絶縁酸化物の形成から生ずる。
【００２５】
いわゆる「セラミック」酸化物ターゲットの使用は、特定の手段を与えてもなお、この限界を部分的にしか克服しない。特に、適度に導電性の酸化物を使用することが必要である。化学量論的酸化物は実際に非導電性であり、これに関する先の提案の主目的は導電性陰極を得ることであった。これは特に公開特許ＥＰ０８５２２６６にあてはまり、それは特にＴｉＯｘタイプの化学量論以下の酸化物を使用することを提案する。粉末形態の酸化物が、圧縮され、それに必要な導電性を与えるために還元される。この公開特許は高屈折率の光学特性を持つ層を形成するためにこれらのターゲットの使用をもくろむ。
【００２６】
一般的に、金属ターゲットを使用して付着の速度が実質的に加速されうるパルス化システムのような手段の比較的最近の開発は、セラミックターゲットの使用を比較的穏やかにした。
【００２７】
経験から、本発明者らは、バリヤー層の製造のためのセラミックターゲットの使用が銀層の品質に有利である条件を与えることができることを示した。酸化チタンを使用するスパッタリングは、酸化がより良く制御された層をもたらす。得られたバリヤー層は、銀層を変性する必要なしに化学量論にかなり接近させることができる。この方法では、このバリヤー層からもたらされる光透過率の損失を減らすこと、及び付着された銀の同じ量を持つ銀層の低放射率を改善することの両者が可能である。逆に、赤外フィルターと同じ効力を持つなら、この結果は、付着した銀の量を減少可能にし、従って光透過率をさらに改善可能にし、特に、得られた板ガラスユニットの反射の色のより良好な制御を可能にする。
【００２８】
本発明によるバリヤー層は、下にある銀層を容易に保護しながら光吸収を制限するためにできるだけ小さい厚さを持つことが好ましい。実際には、この層は１ｎｍ以上である。
【００２９】
厚さを６ｎｍ未満、より好ましくは５ｎｍ未満に維持することが好ましい。
【００３０】
バリヤー機能を満たすために厳密に必要なものより大きい厚さを持つ酸化チタン層を持つことができる。この場合、酸化チタン層は、「反射抑制」として組合せ体の光学特性を助ける誘電体の機能を同時に持つ。この機能では、酸化チタン層はその高い屈折率のために重要性を持つ。高い屈折率は、規定された光路を維持しながら厚さを制限することを可能にする。この概念では、層は、１０ｎｍほどであることができ、または１０ｎｍを越えることさえできる。
【００３１】
導電性陰極が化学量論以下の酸化物から作られるとき、化学量論にできるだけ接近させるために、酸化チタンバリヤー層は、使用される陰極の材料中の特に酸素不足を補償するために軽い酸化雰囲気中で付着される。酸化雰囲気は有利には不活性ガスと酸化ガスの混合物から構成される。
【００３２】
反応を制御するのに種々の因子が関係する：ガス混合物のそれぞれの成分の割合、それらの性質、さらに全圧、ガス状フラックス、関与する電力、設備の構成等である。２〜１０×１０−６Ｔｏｒｒ、好ましくは３〜６×１０−６Ｔｏｒｒのオーダーである、工業設備で通常採用される圧力では、混合物は、通常適用される電力条件で通常、最大２０％、より多くは最大１０％、好ましくは５％未満の酸化性ガスを含む。
【００３３】
酸化剤は酸素から形成されることができる。二酸化炭素は、反応の良好な制御を可能にする酸化剤であることも立証された。必要があれば、一酸化炭素もまた、酸化剤として役立つことができる。酸化窒素類もまた、使用可能な酸化ガスである。
【００３４】
プラズマ付着プラントで最も普通に使用される不活性ガスはアルゴンであるが、他の不活性ガスもまた、単独でまたは混合物でのいずれかで使用されることができる。
【００３５】
酸化ガスの量は陰極の作動方式に依存する。それは、一方では付着速度と、他方では酸化反応の完全制御との間の妥協に至る問題である。酸化剤の非常に低い量では、陰極はいわゆる「金属」方式で作動する。それは酸化チタン陰極に関するけれども、類推すれば、この用語は金属陰極による「反応」方式に対して通常使用されるものである。付着速度は高いが、反応はさほど容易に制御されない。もし酸化剤の含有量がわずかに高ければ、陰極での反応は飽和に至り、それは付着能力を不当に制限する。さらに類推すれば、この方式は「酸化物」と名付けられる。しかし、この方式は銀の品質の維持を保証可能にしない。この理由のため、酸化剤の量は限定されたままでなければならない。
【００３６】
混合物の割合の選択は、十分に広い容積／電力比範囲にわたって安定性と適切な付着速度とを併せ持つ操作を工業設備で容易に制御されるように導入されることを可能にする。
【００３７】
導電性酸化チタン陰極は、例えば引用特許ＥＰ８５２２６６で開示されたような化学量論以下の化合物から形成されることが有利である。これらの酸化物の酸素欠乏は、陰極が十分に導電性でありかつ適切な付着速度を可能にするために必要なものに限定されることが好ましい。亜酸化の程度は、酸化物が式ＴｉＯｘに従い、１．５＜ｘ＜１．９５、好ましくは、１．７＜ｘ＜１．９であるようなものであることが好ましい。
【００３８】
酸化チタン陰極はまた、ドーピング剤、特に導電性のためになるものを含むことができる。ドーピング剤の例はアルミニウムまたはケイ素である。
【００３９】
本発明によるバリヤー層を形成するための条件は、銀層の特性を有利に保持可能にしかつバリヤー層自体と関連した光吸収を最小にすることである。バリヤー層による光吸収は全ての場合において１％未満である。それは通常、０．５％未満のままであり、好ましい条件では０．３％未満である。
【００４０】
酸化チタン層がバリヤー層として及び「光学」層として同時に使用されるとき、従って厚さが５ｎｍより大きいかまたはさらに６ｎｍより大きいとき、この厚さと共に増加する層の光吸収を制限することが特に望ましい。層の一部が銀層と直接接触状態にあるかどうかまたは一部がさらにこの銀層から離れているかどうかに依存して、付着は異なる条件で実施されることができる。この後者の一部は実際に光吸収のないように完全に化学量論的であることが有利である。上に示したように、銀と接触状態の部分はどのような劣化に対しても銀層をまず保護しなければならず、従ってこの部分は完全に化学量論的であることはできない。
【００４１】
厚さの関数として適合されている性質を持つ層の使用は、例えばガス状フラックスの循環でかつ一つ以上の設備領域内の酸化チタン陰極（単数または複数）の配置での特別な手段を必要とし、そこでは各領域は、付着の規定された条件、特に雰囲気条件に慣例的に対応する。これらの設備の製造業者に依存して、領域の各々は一つまたは複数の陰極を含む。
【００４２】
実際に、例えば酸化チタン層が唯一のバリヤー機能を持つとき、付着は非常に軽い酸化状態で実施され、設備の同じ領域内で銀陰極と酸化チタン陰極を組合せることができる。層の少なくとも一部にわたって付着条件の酸化特性を強めるために酸化チタンの非常に厚い付着の場合に、付着は異なる条件で、特に雰囲気に関して、操作される複数の連続酸化チタン陰極を使用して実施されることができる。この場合、連続酸化チタン陰極は、銀陰極と同じ領域内に一つの陰極を持ち、他の陰極（単数または複数）を下流の領域内に持ち、またはこれらの酸化チタン陰極の全てを、銀陰極を含む領域の一つまたは複数の下流の領域内に持って、別個の領域内に設けられることができる。
【００４３】
層が単独でバリヤーとして作用するときまたはそれが光学機能を持つとき、単一陰極に基づいて付着を実施することが好ましい。層が比較的厚く（数１０ナノメートルのオーダー）かつこの層が単一陰極を用いて付着されるとき、吸収を制限するためにできるだけ透明である層を形成することができ、従って層を完全に酸化することができることが有利であろう。しかし、これを行なうことは、銀層の劣化を起こす危険を提起するであろう。従って、単一陰極の選択は、完全に化学量論的でない酸化物の付着に導く。しかし、高い屈折率を持つ層の使用及びこの屈折率を発生する厚さの制限は、全体の吸収を非常に低いレベルに維持して余りある。
【００４４】
上に示したように、最も有利には、本発明による低放射率板ガラスは銀層の下にかつそれと直接接触して酸化亜鉛層をさらに含む。従って、この層システムは次の構造を持つ：
ガラス／誘電体Ｉ／ＺｎＯｙ／Ａｇ／ＴｉＯｚ／誘電体ＩＩ
ここでＴｉＯｚはおそらくわずかに化学量論以下のバリヤー層を示す。
【００４５】
酸化亜鉛、ＺｎＯｙはそれ自体、化学量論的またはわずかに化学量論以下である。先に示したように、亜鉛層の機能は銀層の特性を改善することがあるが、亜鉛層は比較的制限された厚さを持つことが有利である。それは好ましくは３〜１０ｎｍ、特に好ましくは４〜８ｎｍである。より大きい厚さは銀層のどのような追加の改善も与えないであろう。大きすぎる厚さは、厚さのこの増加に伴うかもしれない銀層の構造のありうる変化の結果としてこれらの特性を損なうことさえあるかもしれない。事実、ある厚さを越える酸化亜鉛は「柱状」形態で生長する傾向を持ち、それは銀層のためのあまり均一でない支持を明らかに提供することが見出された。
【００４６】
断熱板ガラスに関連する規制は、放射率に関してますます拘束的な性能等級を要求する。一つの指標として、二枚のガラス板と断熱ガスで満たされたこれらの間の空間とから形成された板ガラスの場合において、現在の要求は少なくとも１．１Ｗ／ｍ２．Ｋ．に等しい係数Ｕを得ることである。少なくとも８５％アルゴンを含む断熱ガスに対するこれらの値は０．０３８以下のオーダーの放射率を必要とする。通常の慣例は二枚のガラス板の一つに層組合せ体を設けることであり、そこではこの層組合せ体は好ましくは一つの銀層を含むだけである。
【００４７】
使用者は高い光透過率と反射における無彩色を同時に要求するので、銀層及び誘電体層は極めて正確な限界内に閉じ込められる。
【００４８】
上に示したように、銀層はまず放射率を決定される。必要値を達成するために、この層は、本発明によるバリヤー層を使用することにより最適化されたときであっても、ある厚さを持たなければならない。板ガラスユニットの用途に依存して、使用される単位面積当りの銀の量は８０〜１５０ｍｇ／ｍ２である。断熱板ガラスの厳密な用途のためには、銀の量は１００〜１４０ｍｇ／ｍ２である。
【００４９】
上に示された銀の量を持つ本発明の条件では、板ガラスユニットは、有利には０．０４を越えない、好ましくは０．０３８を越えない放射率を与える。より良好な配置では、本発明による板ガラスユニットは０．０３５以下の放射率を持つ。
【００５０】
注目すべきことに、上に示された放射率の値は、これらの性能を達成するために必要であると通常考えられる量より少ない銀の量で得られる。この能力を表す一つの方法は、単位面積当りの銀の量とΩ□で表された抵抗の積を測定することである。組合せ体は、この積が低いほど、ますます良好であると考えられる。一つの指標として、本発明によれば、１３５ｍｇ／ｍ２の量に対して、積は最大で４４０であり、さらには最大で４１０であり、３７０ほどの低さでありうる。言い換えれば、本発明の条件で使用される銀層は、特に好都合な導電性、従って放射率を持つ。
【００５１】
上に示された数字では、抵抗を測定するための特定の装置に言及する必要がある。経験は、実質的に使用される装置に依存して値が異なることを示す。使用される装置はＮａｇｙからの「Ｓｔｒａｔｏｍｅｔｅｒ５００」である。
【００５２】
この結果は、所定量の銀に対して性能が改善されることができるか、または必要な性能を達成するために必要な銀の量が最少化されることができるかのいずれかである。
【００５３】
単位面積当りの銀の量は、想定される単一銀層に関連する。この層を、一つ以上の誘電体層により分離された二つの別個の層で置き換えることもできる。実際に、界面を増加することによる銀層の分割は、最良の放射率を得るための最も効率的な解決策ではない。同じ放射率のためには全体の厚さをわずかに増大することが必要であるかもしれない。一つの銀層の代わりに二つの銀層の使用を含むこの解決策は、特に反射における無彩色を改善するための誘電体層を持つ干渉システムの調整に関して異なる可能性を切り開く。無彩色の制御が銀層を分割することなしに達成されることができる場合、この解決策は、それが非常に高い光透過率及びより良好な選択率が保証されることができるので好ましい。
【００５４】
最も満足すべき放射率値は光透過率を損なうことなく到達されることができる。実際の光透過率が９０％である４ｍｍ厚さの透明「フロート」ガラス板の場合、光透過率は、８３％以上、有利には８４％以上である値で確立されることが有利であり、本発明による層システムを用いると８６％に到達することができ、またはそれを越えることができる。
【００５５】
上に与えられた光透過率を示す値は、普通の透明ガラス上に付着されたシステムのものである。付着がいわゆる「超透明」ガラス上に作られるとき、より高い値が可能である。従って、光透過率を１％から２％まで増大することが可能であり、より透明なガラスに対しては２．５％まで増大することが可能である。
【００５６】
これらの光透過率値を達成するために、バリヤー層及び既に特定したＺｎＯｙ層から離れた銀層の上及び下に設けられた「反射抑制」層の適切な選択により可視範囲の反射を制限することが必要である。同時に、これらの層、それらの性質及び厚さの選択は、板ガラスユニットが使用者により要求される無彩色、特に反射における無彩色の条件で維持されることを可能にしなければならない。ＣＩＥＬａｂ表色系座標を用いると、これはゼロに近い値ａ＊とｂ＊に相当する。特にｂ＊に対しての負の値も容認できる。それらは板ガラスにｂ＊の負の値の場合に青色相を、またはａ＊の負の値の場合に緑色相のいずれかを与える。逆に、目的は、紫及び茶色がかった色相に導くであろうａ＊の正の値を避けなければならないだろう。
【００５７】
板ガラスの無彩色は層の組合せの選択に依存する。問題の組合せ体を形成する層は、望ましくない波長の主要部を除去可能にする干渉システムを形成することに関係する。これらの色の除去はこの分野で周知の機構に基づく。困難性は、「基本的」条件（高い光透過率と非常に低い放射率）と関連した要求を表色系の要求と同時に組合せることである。
【００５８】
反射の色を「無彩色化する」ことを可能にする干渉システムは、上記で関係した酸化亜鉛層から離れた、銀層の下の比較的高い屈折率を持つ少なくとも一つの層、及び銀層の上に設けられたバリヤー層の上のより低い屈折率を持つ層をもたらす。
【００５９】
誘電体層の選択は、反射または透過のいずれにおいても無彩色を損なうことなく、可視範囲の反射をできるだけ減少可能にする屈折率条件に対応しなければならないだけでなく、この誘電体層の選択はできるだけ低い吸収をもたらさなければならない。これらの層はまた、それらが接触状態にある層と完全に適合しなければならず、特に一般的な設備で工業的に製造するために比較的簡単かつ経済的でなければならない。
【００６０】
銀層及び誘電体層の組合せ体により形成された光学フィルターは、ある光路、言い換えれば各層の幾何学的厚さ（ｅ）をこの層の屈折率（ｎ）で掛けたある値（ｅ×ｎ）を必要とする。本発明により考えられた銀厚さの場合、銀の下及び上にそれぞれ設けられた層の組合せ体の光路は、下で５０〜９０ｎｍであり、上で７０〜１１０ｎｍである。反射及び透過の両方において無彩色が達成されることができる光路は、好ましくは銀の下で５５〜８０ｎｍであり、銀の上で７５〜１００ｎｍである。
【００６１】
ＺｎＯｙ層から離れた銀の下に設けられた誘電体は、有利には、チタン、ジルコニウムの酸化物または窒化物またはオキシ窒化物の層、ビスマスまたはチタンとアルミニウムまたはケイ素の合金の層である。チタン酸化物は、その高い屈折率及びその高い透明性のため有利である。
【００６２】
チタン酸化物は、バリヤー層に関して上に説明したように、導電性酸化物の陰極を使用して付着されることができる。この方法で得られたチタン酸化物層は、たとえそれらがある光吸収を起こす酸素不足を持っても、このわずかな吸収を補償するそれらの非常に低い厚さのために効果的なままである。
【００６３】
得られたチタン酸化物は、５５０ｎｍの波長に対して通常２．６以下の屈折率を持ち、最も多くは付着条件に依存して２．３０〜２．５の屈折率であり、最高屈折率は最高付着速度でも得られる。
【００６４】
他の層の屈折率は：酸化亜鉛の場合、低い割合のアルミニウムを含有したとしても、１．９〜２のオーダーであり；酸化ジルコニウムのそれは２．１〜２．２に近い。チタン及び別の金属に基づく混合酸化物の場合、屈折率は、合金中に含有される別の金属の割合に依存する。好ましい合金は、チタンとアルミニウムに基づく合金の場合、例えばターゲット中の５０重量％ほど、好ましくは１０〜３０重量％の範囲であることができるアルミニウムの百分率に対応して２．１〜２．３の範囲の屈折率を持ち、この割合は付着層中でも略同じままである。
【００６５】
干渉システムは、当然、銀の下に幾つかの別個の層を含むことができる。好ましいシステムは：
ガラス／ＴｉＯｗ／ＺｎＯｙ／Ａｇ／ＴｉＯｚ／‐‐‐
から形成され、ここでＴｉＯｗはＴｉＯｚとして上に示されたバリヤー層のチタン酸化物または亜酸化物と必ずしも同一でないチタン酸化物または亜酸化物を示す。
【００６６】
満足な干渉フィルターを形成するために、バリヤー層の上に設けられた誘電体は、一般的に、干渉フィルターの形成に導く特性に加えて、化学的及び機械的観点から銀層のための適切な保護を与える組合せ体を形成する。
【００６７】
好ましい光透過率と関連した層の付着の容易さのためには、銀の上に設けられる好適な誘電体層は、亜鉛、スズ、インジウムの酸化物、これらの酸化物の混合物またはケイ素もしくはアルミニウムの窒化物もしくはオキシ窒化物並びにそれらの混合物に基づく。
【００６８】
もし必要なら、それぞれの特定の特徴を考慮に入れて、異なるタイプの幾つかの層を組合せることも普通である。従って、その比較的簡単な形成のために広く使用される酸化亜鉛は、その厚さが十分であるときに発現する傾向のある「柱状」構造のために低い化学的抵抗性を与えるという欠点を持つ。この柱状生長は層の内側の水分及び化学薬剤の銀層の方向への浸透を容易にする。
【００６９】
この理由のため、亜鉛層の使用は普通であるが、これは、一般的に、化学薬剤を妨げる実質的により「緻密な」層と組合される。おそらくドープされた酸化スズ系または酸化インジウム系層、または窒化ケイ素層は有利には、銀の上に設けられた層システム中に挿入される。
【００７０】
特に有利な組合せは、銀の上に設けられた次の組合せ体により形成される：
ガラス／‐‐‐／Ａｇ／ＴｉＯｚ／ＺｎＯ／ＳｎＯ２‐‐‐。
【００７１】
本発明による別の有利な組合せは銀層の上に次の連続を含む：
ガラス／‐‐‐／Ａｇ／ＴｉＯｚ／Ｓｉ３Ｎ４‐‐‐。
【００７２】
本発明による板ガラスの層システムはまた、特に高い機械的抵抗性の目的のために選ばれた表面層を与えられることができる。この目的のために酸化チタン層が先に提案された。それらは本発明による板ガラスの一部として使用されることができる。しかし、酸化チタン層の高屈折率は、それらが好ましくは他の層により、特に酸化ケイ素層により置き換えられることを意味し、これらの層は、それらの硬度に加えて適切な干渉システムの形成に貢献する非常に低い屈折率を持つ。
【００７３】
硬い表面層は機械的保護の役割を持つので、その厚さはこの分野で効果的であると証明された厚さに限定される。その厚さは一般的に１５ｎｍを越えることはないであろう。もし酸化ケイ素が選ばれるなら、このタイプの層を製造する困難性は、１２ｎｍの厚さが好ましくは越えるべきでないことを意味する。
【００７４】
使用者の要求に合致するために、光透過率を維持しながら放射率を改善することが必要であるだけでなく、本発明による板ガラスは特に反射で無彩色のままでなければならない。
【００７５】
本発明によるガラス板は、上に示されたような層の組合せ体を含み、そこでは銀と誘電体のそれぞれの厚さは光源Ｄ６５の場合のＣＩＥＬａｂ表色系座標の値が反射で：
−４＜ａ＊＜３及び−１７＜ｂ＊＜−５
に、好ましくは：
−３＜ａ＊＜２及び−１３＜ｂ＊＜−８
になるように選ばれる。
【００７６】
透過では、好ましい色の表現が必須である。この理由のため、より完全な無彩色が必要である。銀及び誘電体の厚さは、好ましくは、ＣＩＥＬａｂシステムの表色系座標が透過で：
−４＜ａ＊＜０及びｂ＊＜４
に、好ましくは：
−３＜ａ＊＜０及びｂ＊＜３
になるように選ばれる。
【００７７】
透過光に関して重要な点は、有意な黄色を持たないこと、言い換えればｂ＊が大きな正の値でないことである。
【００７８】
本発明はまた、二枚のガラス板により形成された二重板ガラスユニットに関し、そこでは一つが上に示された層の組合せ体を持つ。これらの二重板ガラスユニットでは、それらの層は有利には二枚のガラス板の間の空間の方に向けられた位置に、特に一般的な表示による位置３に、すなわち内部雰囲気と接触したガラス板上にかつ二重板ガラスの内側のその面上に、配置される。本発明による二重板ガラスユニットは、ＣＩＥＬａｂシステムの外部反射での表色系座標が：
−３＜ａ＊＜１及び−８＜ｂ＊＜０
に、好ましくは：
−２＜ａ＊＜０及び−７＜ｂ＊＜−２
になるように、放射率及び光透過率の特性に関して示された限界内に層の厚さを調整することにより、上記のように得られた無彩色の条件に合致することが有利である。
【００７９】
銀の下及び上に設けられた誘電体層の特性及び厚さの選択により、本発明による二重板ガラスユニットは、層なしの光透過率が８２％になる二枚の４ｍｍ厚さの透明フロートガラス板の場合、有利には７３％以上、好ましくは７５％以上の光透過率を持つ。これらの二重板ガラスユニットに対する光透過率は有利には７６％を越えることができ、上に示された限界内の銀の最少有効量の場合には７８％を越えるまで上昇することができる。上に示されたように、これらの値は「超透明」ガラスを使用することにより増大されることができる。
【００８０】
本発明を実施することにより得られる利点を例示するために、層のシステムは９０％の実際の光透過率を持つ４ｍｍ厚さの透明ガラス板上に付着される。
【００８１】
酸化チタンＴｉＯｗの層はセラミック陰極を用いてこれらのガラス上に付着される。酸化チタン層は２０ｎｍである。ＺｎＯｙの４ｎｍ厚さの層は、次いで亜鉛陰極を用いて反応付着により付着される。アルゴン雰囲気中で付着された銀層は亜鉛層に適用される。
【００８２】
この共通ベース上に、バリヤー層が以下に示される異なる方式により付着される。組合せ体はＺｎＯの層で、続いてＳｎＯ２の層により覆われる。二つの層は４７ｎｍの厚さに達する。
【００８３】
従って、完成した連続体は：
ガラス／ＴｉＯｗ／ＺｎＯｙ／Ａｇ／バリヤー層／ＺｎＯ／ＳｎＯ２
である。
【００８４】
バリヤー層の付着は、まずアルゴン雰囲気中で金属チタンターゲットを用いて達成される。バリヤー層は２．５ｎｍである。この場合、銀層は１３５ｍｇ／ｍ２に達する。
【００８５】
位置３に適用された層システムを絶縁する二重板ガラスの形のこの板ガラスの特性は次の特性：
ＬＴ                            ７４．７
ε                                ０．０３８
品質（ｑｕａｌｉｔｙ）        ４４５
ａ＊    −０．１        ｂ＊    −６．９
をもたらす。
【００８６】
同じ組合せ体上に、本発明によるバリヤー層が、１％酸素を持つアルゴン／酸素雰囲気中で、ＴｉＯｘセラミック陰極（ｘは１．８２である）を用いて付着される。バリヤー層は３．５ｎｍの厚さを持つ。銀層は１３１ｍｇ／ｍ２に達する。従って、特性は：
ＬＴ          ７６．２
ε              ０．０３７
品質        ４２０
ａ＊    −０．１        ｂ＊    −５．７
である。
【００８７】
本発明の条件では、放射率の減少及び光透過率の増加が観察されるが、銀の量は上記参考文献の例のそれより低く、バリヤー層はわずかに厚い。
【００８８】
さらに同じ組合せ体上に、バリヤー層が、２％二酸化炭素を持つアルゴン／二酸化炭素雰囲気中で上記ＴｉＯｘ陰極を用いて付着される。バリヤー層は３ｎｍの厚さを持つ。銀層は１２６ｍｇ／ｍ２に達する。特性は：
ＬＴ          ７６．９
ε              ０．０３４
品質        ３７５
ａ＊    −０．３        ｂ＊    −６
である。
【００８９】
放射率及び光透過率は上記よりさらに良好であり、これは銀のより低い量と関連している。
【国際調査報告】
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