(57)【要約】  本発明は、ガラス基材を含むガラスパネルであり、上記基材に含まれるイオン、特にＮａ+やＫ+のアルカリイオンのマイグレーションに対するバリアを形成する層を含む多重層をその表面の少なくとも一部分に含み、上記バリア層が上記基材の表面と、日射調整、低放射率、反射防止、光触媒効果、疎水性及びその他の機能を上記ガラスパネルに与える少なくとも１つの上層との間で上記多重層中に配置されており、上記バリア層がケイ素酸化物又はケイ素酸窒化物から本質的になるガラスパネルであって、上記ケイ素酸化物又はケイ素酸窒化物がＡｌ、Ｇａ又はＢのうち少なくとも１種の元素を含み、上記バリア中のＳｉ／Ｘの原子比（Ｘは上記元素、すなわち、Ａｌ、Ｇａ及びＢの原子寄与率の合計）が厳密に９２／８未満であることを特徴とする上記グレージングに関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基材を含むグレージングであり、上記基材に含まれるイオン、特にＮａ+やＫ+のアルカリ金属タイプのイオンのマイグレーションに対するバリア層を含む多重層を表面の少なくとも一部分に含み、上記バリア層が上記基材の表面と、日射調整、低放射率、反射防止、光触媒効果、疎水性その他の機能性を上記グレージングに与える少なくとも１つの上層との間で上記多重層に挿入されており、上記バリア層がケイ素酸化物又はケイ素酸窒化物から本質的になるグレージングであって、上記ケイ素酸化物又はケイ素酸窒化物がＡｌ、Ｇａ又はＢからなる群から選ばれる１種以上の元素を含み、上記バリア層中のＳｉ／Ｘ原子比（ＸはＡｌ、Ｇａ及びＢ元素の原子寄与率の合計）が厳密に９２／８未満であることを特徴とする上記グレージング。
【請求項２】
Ｓｉ／Ｘの原子比が９２／８未満であり、８０／２０より大きい、請求項１記載のグレージング。
【請求項３】
Ｓｉ／Ｘの原子比が９０／１０未満であり、好ましくは８８／１２未満である、請求項１又は２のいずれか１項に記載のグレージング。
【請求項４】
元素Ｘがアルミニウムである、請求項１乃至３の１項に記載のグレージング。
【請求項５】
元素Ｘがガリウムである、請求項１乃至３の１項に記載のグレージング。
【請求項６】
元素Ｘがホウ素である、請求項１乃至３の１項に記載のグレージング。
【請求項７】
ホウ素、ガリウム及びアルミニウムのうちいずれか２種以上の元素を含む、請求項１乃至３の１項に記載のグレージング。
【請求項８】
バリア層がケイ素酸化物である、請求項１乃至７の１項に記載のグレージング。
【請求項９】
バリア層がケイ素酸窒化物である、請求項１乃至７の１項に記載のグレージング。
【請求項１０】
バリア層がケイ素酸窒化物であり、Ｎ／Ｏの原子比が１０／９０より大きく、好ましくは２０／８０より大きい、請求項９に記載のグレージング。
【請求項１１】
ケイ素酸化物又はケイ素酸窒化物から本質的に成り、Ａｌ、Ｇａ又はＢのうち少なくとも１種の元素を含み、Ｓｉ／Ｘの原子比が厳密に９２／８未満である被覆層を上記機能層上にさらに含む、請求項１乃至１０の１項に記載のグレージング。
【請求項１２】
Ｓｉ／Ｘの原子比が９０／１０未満であり、好ましくは８８／１２未満である、請求項１１記載のグレージング。
【請求項１３】
被覆層がケイ素酸化物である、請求項１１又は１２のいずれか１項に記載のグレージング。
【請求項１４】
被覆層がケイ素酸窒化物である、請求項１１又は１２のいずれか１項に記載のグレージング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基材を含むグレージングであって、当該基材に含まれるナトリウムＮａ+、カリウムＫ+などのタイプのアルカリ金属イオンのマイグレーションに対するバリア層を含む多重層をその表面の少なくとも一部分に含むグレージングに関する。上記の層は、ガラス基材と接触するかその直近に配置されており、上層を保護する。
【背景技術】
【０００２】
前記グレージングは、例えば、特に日射調整、低放射率（低ｅ）、反射防止、光触媒（セルフクリーニンググレージング）又は疎水性タイプの１以上の機能層、すなわち、上記グレージングに特定の特性を与える単層又は一連の層を含む。それゆえ、これらは、特に光電池や太陽集熱器の分野において、太陽光エネルギーを回収するために使用される、例えばＴＣＯ（透明導電性酸化物）タイプの層を含む装置に応用される。
【０００３】
上記の機能性を有する単層又は一連の層を備えたグレージングの分野においては、ガラス基材の表面と機能層、すなわち、より詳しく言えば上記グレージングに所望の特性を与える層との間に、アルカリ金属「バリア」層と呼ばれる層を少なくとも１つ加えることがずっと前から知られている。既に知られているように、この層によってカチオン、特にアルカリ金属タイプのカチオンの拡散を制限することができる。このカチオンは、最初はガラス基材中に存在していて、グレージングの寿命期間を通してあるいは加熱工程の間に上層に向かって（特に機能層に向かって）マイグレーションする。そのようなカチオンのマイグレーションは、主に上記機能層の劣化や変質を引き起こすことがよく知られている。
【０００４】
そのようなイオンのマイグレーションを防ぐためには、ケイ素酸化物、ケイ素窒化物、又はケイ素酸窒化物の層が、効果的でかつ実施するのに比較的費用がかからないので、最もよく用いられている。例えば、米国特許出願公開第２００９／００８４４３８号明細書を挙げることができ、それにはガラス基材からＴＣＯや銀タイプの能動的な上層へのアルカリ金属のマイグレーションを防止することを目的とした、ケイ素酸化物、ケイ素窒化物又はケイ素酸窒化物からなる層が記載されている（詳しくは、段落００４８を参照されたい）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／００８４４３８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、殆どの場合、特にグレージングを強烈な加熱（強化、折り曲げ加工等）にさらしたり、湿潤ゾーンに暴露したりしたときは、寿命の間ずっと有効なバリア効果は基材と保護すべき上層との間に十分な厚さの上記材料を被着させた場合に得られるに過ぎない。例えば、上記機能を有するグレージングに対し６２０℃程度のアニールを１０分間行った後に、多重層における外側のＴｉＯ2層の光触媒特性を確実に保つためには、従来のスパッタリング技術によって物理膜厚が約５０ｎｍのＳｉＯ2のバリア層を被着させる必要があると推定することができる。
【０００７】
それゆえ、そのようなケイ素酸化物、ケイ素窒化物又はケイ素酸窒化物の層の比較的低い被着速度を考慮すると、それはバリア効果が弱く従って薄く被着させることができる層を有することが特に有利であることが分かる。本発明は、そのような特性を有するバリア層を備えたそのようなグレージングを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
さらに具体的に言えば、本発明は、ガラス基材を含むグレージングであり、上記基材に含まれるイオン、特にＮａ+やＫａ+のアルカリ金属タイプのイオンのマイグレーションに対するバリア層を含む多重層を表面の少なくとも一部分に含み、上記バリア層が上記基材の表面と、上記グレージングに日射調整、低放射率、反射防止、光触媒効果、疎水性その他の機能性を与える少なくとも１つの上層との間で上記多重層に挿入されており、上記バリア層がケイ素酸化物又はケイ素酸窒化物から本質的になるグレージングであって、上記ケイ素酸化物又はケイ素酸窒化物がＡｌ、Ｇａ又はＢからなる群より選ばれる１種以上の元素を含み、上記バリア中のＳｉ／Ｘ原子比（ＸはＡｌ、Ｇａ及びＢ元素の原子寄与率の合計）が厳密に９２／８未満であることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】Ｘ＝Ａｌである場合のナトリウムイオンの濃度プロファイルを示す図である。
【図２】Ｘ＝Ｂである場合のナトリウムイオンの濃度プロファイルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の好ましい実施形態（これらは必要であれば明らかに組み合わせてもよい。）によれば、
-Ｓｉ／Ｘの原子比が９２／８未満かつ７０／３０より大きく、好ましくは８０／２０より大きい。
-さらには、Ｓｉ／Ｘの原子比が９０／１０未満であり、好ましくは８８／１２未満である。
-元素Ｘがアルミニウムである。
-元素Ｘがガリウムである。
-元素Ｘがホウ素である。
-バリア層がホウ素、ガリウム及びアルミニウムのうちいずれか２種以上の元素を含む。
-バリア層がケイ素酸化物である。
-バリア層がケイ素酸窒化物である。
-バリア層がケイ素酸窒化物であり、Ｎ／Ｏの原子比が１０／９０より大きく、好ましくは２０／８０より大きい。
【００１１】
また、本発明は、追加的に上記に示した第１のバリア層と同一の第２の層を上記機能層の上に備えたグレージングにも関する。
【００１２】
上記第２の層の可能な実施形態によれば、
-それは、Ａｌ、Ｇａ及びＢのうち少なくとも１種の元素を含み、Ｓｉ／Ｘの原子比が厳密に９２／８未満である、ケイ素酸化物又はケイ素酸窒化物から本質的に成る。
-上記第２の層のＳｉ／Ｘの原子比が９０／１０未満であり、好ましくは８８／１２未満である。
-Ｓｉ／Ｘの原子比が９０／１０未満であり、好ましくは８８／１２未満である。
-Ｓｉ／Ｘの原子比が８０／２０より大きい。
-元素Ｘがアルミニウムである。
-元素Ｘがガリウムである。
-元素Ｘがホウ素である。
-第２の層がホウ素、ガリウム及びアルミニウムのうちいずれか２種以上の元素を含む。
-第２の層がケイ素酸化物である。
-第２の層がケイ素酸窒化物であり、例えば、そのＮ／Ｏの原子比が１０／９０より大きく、好ましくは２０／８０より大きい。
【実施例】
【００１３】
ケイ素酸化物から成り、任意選択的にそのケイ素原子のうちの一部をＡｌ又はＢに置換した各種バリア層を、本件出願人により商品名ＰＬＡＮＩＬＵＸ（登録商標）で市販されている厚さ２ｍｍのソーダ石灰ガラス基材の上に被着させた。慣習的に、バリア層はマグネトロンスパッタリングのチャンバーで得られる。
【００１４】
一方はＳｉＯ2製であり、もう一方はＡｌ2Ｏ3又はＢ2Ｏ3製である２つのターゲットを陰極として使用し、アルゴンガスのプラズマを使用してチャンバー中で同時にスパッタリングを行う。当該分野においてよく知られている技術により、被着の前にチャンバー内を０．５ｍＰａの残存値に達するまで真空にする。
【００１５】
ターゲットのスパッタリングに使用した気体の流量と圧力及びそれぞれのターゲットに与えた電力を以下の表１に示した。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
ＳｉＡｌＯはケイ素及びアルミニウムの酸化物のバリア層という意味である。ＳｉＢＯはケイ素及びホウ素の酸化物のバリア層という意味である。ＳｉＸＯはケイ素及び元素Ｘの酸化物のバリア層という意味であり、Ｘはアルミニウム又はホウ素である。
【００１８】
Ｓｉ／Ｘの比は、この基材の表面の各点と２つのターゲット（一方はＳｉＯ2製、もう一方はＡｌ2Ｏ3又はＢ2Ｏ3製）の各々との間のばらつきのため、基材の長さ全体にわたって変化する。
【００１９】
被着時間を約１００ｎｍの厚さの層を得るために調整する。最初のバリア層の上に一般的な技術によりマグネトロンスパッタリングのチャンバー中で被着させたのは、アルミニウム（アルミニウム酸化物２重量％）でドープされたＺｎＯからなるＡＺＯタイプの透明導電性酸化物（ＴＣＯ）の機能層である。この機能層の厚さは約２００ｎｍである。
【００２０】
作製した各例を下の表２にまとめた。
【００２１】
【表２】
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【００２２】
このようにバリア層及びＴＣＯ層から成る多重層で被覆された基材は、その後、合成された各バリア層の性能を測定するため、６００℃で１時間加熱する熱処理を行う。
【００２３】
すべての例について、表面からガラス基材までの、表面／ＡＺＯ（２００ｎｍ）／ＳｉＸＯ（１００ｎｍ）／ガラスという順序による各サンプルにおけるナトリウムイオンの濃度プロファイルを、通常の二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）により測定した。
【００２４】
各サンプルから得られた結果を図１（Ｘ＝Ａｌ）及び図２（Ｘ＝Ｂ）に示した。
【００２５】
これらの図において、本発明によりケイ素酸化物のバリア層が大量のアルミニウム又はホウ素を含む場合に、特に、上記バリア層中に存在するケイ素原子の合計に対するアルミニウム又はホウ素の原子含有率が８％、９％、さらには１０％より大きい場合に、多重層の表面に被着したＡＺＯ層がアルカリ金属からより一層よく保護されていることがわかる。特に、今回の実施例から得られた曲線を考慮すると、現在用いられているＳｉＯ2製のバリア層を用いた例に対して、本発明による保護層を使用することによってＡＺＯ機能層中のナトリウム濃度が１０分の１になり得るものと見積もることができる。
【００２６】
同様にドープされたケイ素酸窒化物（Ｎ／Ｏの原子比はほぼ１）から成るバリア層を用いて同一の追加の実験を行ったところ、実質的に同一の結果が得られた。
【００２７】
ここまで本発明を一例として説明してきた。とはいえ当業者は、特許請求の範囲に定義された特許の範囲から逸脱することなく、本発明を様々に変更して実施をすることができるということが理解される。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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