(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と前記透明基板上に成膜された積層膜を有する積層膜付き透明基板であって、
前記積層膜は、前記透明基板側から順に成膜された、厚さ２５〜７０ｎｍの第１の窒化ケイ素層、厚さ０．５〜１０ｎｍの第１のクロム含有層、厚さが１０〜３０ｎｍであり、５０質量％超の銀を含有する金属層、厚さ０．５〜１０ｎｍの第２のクロム含有層、および厚さ３５〜７０ｎｍの第２の窒化ケイ素層を有し、
前記積層膜付き透明基板は、ＩＳＯ１２８７０に準拠した３日間の耐汗試験後に前記積層膜表面を顕微鏡（５０倍）で観察して計測される、１ｍｍ×１ｍｍの範囲における欠点数が５０以下である積層膜付き透明基板。
【請求項２】
前記金属層が、さらに、パラジウム、金、クロム、コバルトおよびニッケルから選ばれる少なくとも１種の金属を含む請求項１記載の積層膜付き透明基板。
【請求項３】
前記金属層における、前記パラジウム、金、クロム、コバルトおよびニッケルから選ばれる少なくとも１種の金属の含有量は、前記パラジウム、金、クロム、コバルトおよびニッケルから選ばれる少なくとも１種の金属と銀との合計量に対して０．１〜１０質量％である請求項２記載の積層膜付き透明基板。
【請求項４】
前記金属層が、さらに、銅およびチタンから選ばれる少なくとも１種の金属を含む請求項２または３に記載の積層膜付き透明基板。
【請求項５】
前記第１のクロム含有層および前記第２のクロム含有層は、それぞれ独立に、クロムもしくはニッケルクロム合金またはこれらの一部が窒化されたクロムの部分窒化物もしくはニッケルクロム合金の部分窒化物からなる請求項１〜４のいずれか１項に記載の積層膜付き透明基板。
【請求項６】
前記積層膜は、前記第２の窒化ケイ素層上に炭素を含有する層を有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の積層膜付き透明基板。
【請求項７】
前記透明基板は無色ガラスからなる請求項１〜６のいずれか１項に記載の積層膜付き透明基板。
【請求項８】
前記積層膜付き透明基板は、ＪＩＳ  Ｒ３１０６／３１０７（１９９８）に準拠して測定される熱貫流率（Ｕ値）が３．４〜４．７Ｗ／ｍ２・Ｋ、前記積層膜側で測定される日射熱取得率（η値）が０．１７〜０．４４、および可視光透過率（Ｔｖ）が３５％以上であり、ＪＩＳ  Ｚ８７２６（１９９０）に準拠してＤ６５光源を使用し平均演色性評価数（Ｒａ）により評価される透過光の演色性が９０％以上である請求項１〜７のいずれか１項に記載の積層膜付き透明基板。
【請求項９】
前記積層膜付き透明基板は、ＪＩＳ  Ｒ３１０６／３１０７（１９９８）に準拠して前記積層膜側で測定される日射熱取得率（η値）および可視光透過率（Ｔｖ）を用いて、Ｔｖ／（η値×１００）の式で算出される選択係数が１．１以上であり、ＪＩＳ  Ｚ８７２６（１９９０）に準拠してＤ６５光源を使用し平均演色性評価数（Ｒａ）により評価される透過光の演色性が９０％以上である請求項１〜７のいずれか１項に記載の積層膜付き透明基板。
【請求項１０】
複層ガラスまたは合わせガラスに用いられる請求項１〜９のいずれか１項に記載の積層膜付き透明基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窓ガラスおよび積層膜付き透明基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
暑熱地域、例えば、東南アジア等の低緯度から中緯度の地域における建築用窓ガラスの省エネルギー性能を考える場合、高い可視光透過率を有するとともに、高遮熱性能を有することが求められる。一方で、断熱性能に関しては意識されないが、窓ガラスが高断熱性能を有する場合、室内に取り込まれた日射熱が放出されず、結果として冷房負荷が上がってしまう。そのため、建築用窓ガラスには、高可視光透過率、高遮熱性能に加えて低断熱性能が求められる。
【０００３】
ここで、窓ガラスに高遮熱性能を持たせるためには放射率を低くすることが必要とされるが、放射率を過度に低くすると断熱性能が増大することが知られており、放射率を適度に調整する必要があった。さらに、建築用窓ガラスには、透過光や反射光が自然光に近い、すなわち、演色性が高い性質が求められていた。
【０００４】
上記機能を達成する窓ガラスとして、ガラス基板に、銀を主成分として含有する金属層を含む銀系光学多層膜を成膜した単板の窓ガラスが考えられる。しかしながら、従来、銀系光学多層膜は、高断熱性能を有する複層ガラスの内側に設けられて使用されて高遮熱性能を発揮していたものであり、これが露出した状態では化学的耐久性および機械的耐久性が十分に得られない点で問題であった。
【０００５】
また、例えば、緑色や青色に着色された熱線吸収ガラスに化学的耐久性および機械的耐久性を備えるドープ酸化錫等を含む遮熱膜を成膜したガラス物品が知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなガラス物品では、高可視光透過率、高遮熱性能に加えて低断熱性能が得られているが、演色性が十分でない点で問題であった。
【０００６】
このように、ガラス基板のような透明基板と各種コーティング膜の組み合わせにおいて、低緯度から中緯度の暑熱地域における窓ガラスとしての使用に適した上記各種特性を満足する、透明基板とコーティング膜を組み合わせた遮熱性の高い窓ガラスが得られていないのが現状であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００５−５２９８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、低緯度から中緯度の暑熱地域での使用に適した高遮熱性の窓ガラスおよび高遮熱性の積層膜付き透明基板の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様の窓ガラスは、透明基板と前記透明基板上に成膜された積層膜を有する積層膜付き透明基板からなり、前記積層膜が室内側の大気に露出した状態で使用され、ＪＩＳ  Ｒ３１０６／３１０７（１９９８）に準拠して測定される熱貫流率（Ｕ値）が３．４〜４．７Ｗ／ｍ２・Ｋ、日射熱取得率（η値）が０．１７〜０．４４、および可視光透過率（Ｔｖ）が３５％以上であり、ＪＩＳ  Ｚ８７２６（１９９０）に準拠してＤ６５光源を使用し平均演色性評価数（Ｒａ）により評価される透過光の演色性が９０％以上であり、ＩＳＯ１２８７０に準拠した３日間の耐汗試験後に前記積層膜表面を顕微鏡（５０倍）で観察して計測される、１ｍｍ×１ｍｍの範囲における欠点数が５０以下である。
【００１０】
本発明の第２の態様の窓ガラスは、透明基板と前記透明基板上に成膜された積層膜を有する積層膜付き透明基板からなり、前記積層膜が室内側の大気に露出した状態で使用され、ＪＩＳ  Ｒ３１０６／３１０７（１９９８）に準拠して測定される日射熱取得率（η値）および可視光透過率（Ｔｖ）を用いて、Ｔｖ／（η値×１００）の式で算出される選択係数が１．１以上であり、ＪＩＳ  Ｚ８７２６（１９９０）に準拠してＤ６５光源を使用し平均演色性評価数（Ｒａ）により評価される透過光の演色性が９０％以上であり、ＩＳＯ１２８７０に準拠した３日間の耐汗試験後に前記積層膜表面を顕微鏡（５０倍）で観察して計測される、１ｍｍ×１ｍｍの範囲における欠点数が５０以下である。
【００１１】
本発明の第３の態様の積層膜付き透明基板は、透明基板と前記透明基板上に成膜された積層膜を有し、ＪＩＳ  Ｒ３１０６／３１０７（１９９８）に準拠して測定される熱貫流率（Ｕ値）が３．４〜４．７Ｗ／ｍ２・Ｋ、前記積層膜側で測定される日射熱取得率（η値）が０．１７〜０．４４、および可視光透過率（Ｔｖ）が３５％以上であり、ＪＩＳ  Ｚ８７２６（１９９０）に準拠してＤ６５光源を使用し平均演色性評価数（Ｒａ）により評価される透過光の演色性が９０％以上である。
【００１２】
本発明の第４の態様の積層膜付き透明基板は、透明基板と前記透明基板上に成膜された銀を主体とする金属層を含む積層膜を有し、ＩＳＯ１２８７０に準拠した３日間の耐汗試験後に前記積層膜表面を顕微鏡で観察して計測される、１ｍｍ×１ｍｍの範囲における欠点数が５０以下である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、低緯度から中緯度の暑熱地域での使用に適した高遮熱性の窓ガラスおよび高遮熱性の積層膜付き透明基板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の窓ガラスの一実施形態の使用時の一例を示す断面図である。
【図２】積層膜付き透明基板の一実施形態の断面図である。
【図３】積層膜付き透明基板の一実施形態の変形例を示す断面図である。
【図４】積層膜付き透明基板の別の実施形態を示す断面図である。
【図５】積層膜付き透明基板の別の実施形態の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、下記説明に限定して解釈されるものではない。
【００１６】
［窓ガラスおよび積層膜付き透明基板］
図１は、本発明の窓ガラスの一実施形態の使用時の一例を示す断面図である。図２、図３は本発明の窓ガラスを構成する積層膜付き透明基板の一実施形態およびその変形例を示す拡大断面図である。さらに、図４、図５は本発明の窓ガラスを構成する積層膜付き透明基板の別の実施形態およびその変形例を示す拡大断面図である。
【００１７】
図１に示すように、本発明の一実施形態の窓ガラス３０は、透明基板１１と透明基板１１上に成膜された積層膜１２を有する積層膜付き透明基板１０からなり、積層膜１２が室内側の大気に露出した状態で使用される。本明細書において「窓ガラス」とは、窓ガラス本体をいい、例えば、使用に際して窓ガラスの開閉等のために取り付けられる取っ手や、窓ガラスを窓枠に取り付けるためのサッシ等の枠体等の付属品を含まない、窓ガラス自体をいう。
【００１８】
本発明の第１の態様の窓ガラスにおいて、積層膜付き透明基板１０は、ＪＩＳ  Ｒ３１０６／３１０７（１９９８）に準拠して測定される以下の（１−ａ）〜（３−ａ）の物性値を満足するとともに、以下の（４−ａ）および（５−ａ）の物性値を満足するものである。
（１−ａ）熱貫流率（Ｕ値）が３．４〜４．７Ｗ／ｍ２・Ｋである。
（２−ａ）日射熱取得率（η値）が０．１７〜０．４４である。
（３−ａ）可視光透過率（Ｔｖ）が３５％以上である。
（４−ａ）ＪＩＳ  Ｚ８７２６（１９９０）に準拠してＤ６５光源を使用し平均演色性評価数（Ｒａ）により評価される透過光の演色性が９０％以上である。
（５−ａ）ＩＳＯ１２８７０に準拠した３日間の耐汗試験後に上記積層膜表面を顕微鏡（５０倍）で観察して計測される、１ｍｍ×１ｍｍの範囲における欠点数（以下、単に「耐汗試験による欠点数」という。）が５０以下である。
【００１９】
建物側面の全面積における窓の面積の割合が大きい方が、太陽光から建物内部により多くの可視光を取り込むことが可能であるが、同時に取り込まれる日射熱量も多くなる。一般的な大型建築物においては、ＷＷＲ（Window to Wall Ratio）と呼称される建物側面の全面積における窓の面積の割合が、０．４以上の建物が多く、０．７を超える建物も多く存在する。また、低緯度から中緯度の暑熱地域において、建物側面から外部の熱が窓や壁を通して建物内部に伝わる熱量と、日射熱として窓から入り込む熱量の合計量を建物側面の全面積（壁と窓の合計面積）で除した値としてＯＴＴＶ（Overall Thermal Transfer Value）が知られている。例えば、これらの指標を用いて暑熱地域において窓ガラスに求められる遮熱性能を示せば、ＷＷＲが０．４以上の建物において、ＯＴＴＶを５０Ｗ／ｍ２以下とすることが求められている。
【００２０】
窓ガラス３０を構成する積層膜付き透明基板１０が、上記（１−ａ）および（２−ａ）を満足することで、例えば、ＷＷＲが０．４以上の建物において、ＯＴＴＶを５０Ｗ／ｍ２以下とすることが可能となる。
【００２１】
なお、熱貫流率（Ｕ値）は３．４〜４．４Ｗ／ｍ２・Ｋが好ましく、３．４〜４．２Ｗ／ｍ２・Ｋがより好ましい。熱貫流率（Ｕ値）は、積層膜付き透明基板１０の内外で温度差が１度あったときの１時間あたり１ｍ２を通過する熱量（Ｗ）を示し、断熱性を測る指標となる。熱貫流率（Ｕ値）が小さいほど断熱性に優れることを意味する。
【００２２】
また、日射熱取得率（η値）は０．１７〜０．４０が好ましく、０．１７〜０．３５がより好ましい。ここで、日射熱取得率（η値）は、積層膜付き透明基板１０の透明基板１１側から入射した太陽エネルギーを１としたときの積層膜１２側に流入する熱量の割合を示す値である。日射熱取得率（η値）により、遮熱性、すなわち太陽光によって生じる熱（日射熱）をどの程度遮断するかを知ることができる。
【００２３】
日射熱取得率は、透明基板１１側から入射した太陽エネルギーに対する、直接透過する熱（以下「透過熱」ともいう。）と、吸収されてその後積層膜１２側へ放出される熱（以下、「輻射熱」ともいう。）との合計の熱量の割合である。日射熱取得率は、０から１の間の数で表される。なお、日射熱取得率は、具体的には積層膜付き透明基板１０における分光特性および放射率を測定し、所定の計算式に導入することで算出できる。日射熱取得率が小さいほど、積層膜付き透明基板１０において透明基板１１側から入射した日射熱量に対する、透過熱および輻射熱の合計の熱量の割合が少なくなる。
【００２４】
なお、上記の例示においては、窓からの採光性を高めることを目的として、ＷＷＲを０．４以上としている。ＷＷＲが概ね０．４以上の建物であれば、可視光透過率（Ｔｖ）を上記（３−ａ）の範囲とすることで、建物内への採光を十分とすることができる。可視光透過率（Ｔｖ）は、昼間の日射が強い東南アジア等の低緯度から中緯度の地域における窓ガラスに求められる防眩性の観点から６５％以下が好ましい。可視光透過率（Ｔｖ）は、４０〜６０％が特に好ましい。
【００２５】
上記（４−ａ）による演色性が９０％以上であることで、建物の外側から窓ガラス３０を見た際の外観が自然な中間色となる。演色性は９１％以上が好ましく、９２％以上がより好ましい。
【００２６】
積層膜付き透明基板１０は、図１に示されるとおり、積層膜１２が室内側の大気に露出した状態で使用される。そのため、耐久性の観点から、上記（５−ａ）に示す物性値を満足することが必須である。
【００２７】
耐汗試験は、具体的には、乳酸５０ｇ／Ｌ、および塩化ナトリウム１００ｇ／Ｌを含有する人工汗液を密閉容器中に注入するとともに、この密閉容器中に人工汗液から離して積層膜付き透明基板１０を配置し、密閉状態にして５５±５℃で３日間保持した後の、積層膜１２表面を顕微鏡で観察することにより行うことができる。
【００２８】
顕微鏡（５０倍）で観察される欠点は、具体的には、銀の凝集、変色および剥離である。本明細書において耐汗試験で評価される欠点数は、特に断りのない限りこの３者の個数の合計をいう。なお、これらの判定は、顕微鏡（５０倍）を介して目視で行うこととする。上記耐汗試験による欠点数としては３０以下であることが好ましく、５以下がより好ましい。
【００２９】
以上説明した本発明の第１の態様の窓ガラスを構成する積層膜付き透明基板の物性値を以下の表１にまとめる。表１において、行は物性の項目であり、列は物性値であり（ａ）が必須の範囲、（ｂ）が好ましい範囲、（ｃ）がより好ましい範囲を示す。（１）Ｕ値の（ａ）列の範囲を、（１−ａ）と示す。積層膜付き透明基板の物性値の範囲は、（１）〜（５）の各項目において、それぞれ（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のいずれかを選択して組み合わせたものであってよい。
【００３０】
本発明の第１の態様の窓ガラスを構成する積層膜付き透明基板は、表１に示される（１）〜（５）の各項目の（ａ）の列の範囲を必須とする積層膜付き透明基板であり、この場合の最も好ましい物性値の範囲の組み合わせは、（１−ｃ）、（２−ｃ）、（３−ｃ）、（４−ｃ）および（５−ｃ）の組み合わせである。
【００３１】
【表１】
0006459374.tif 000002
【００３２】
本発明の第１の態様の窓ガラスにおいて、積層膜付き透明基板は、上に説明した表１に示される物性値を有するものである。また、本発明の第２の態様の窓ガラスにおいては、積層膜付き透明基板は、以下の（６−ａ）の物性値を満足するとともに、上記（４−ａ）および（５−ａ）の物性値を満足するものである。
（６−ａ）ＪＩＳ  Ｒ３１０６／３１０７（１９９８）に準拠して測定される日射熱取得率（η値）および可視光透過率（Ｔｖ）を用いて、Ｔｖ／（η値×１００）の式で算出される選択係数が１．１以上である。
【００３３】
上記選択係数は、可視光透過率（Ｔｖ）と日射熱取得率（η値）とのバランスをみる指標であり、選択係数が上記範囲にあれば、適度な可視光透過性かつ高遮蔽性を実現することができる。選択係数は、１．２以上が好ましく、１．２５以上がより好ましい。
【００３４】
本発明の第２の態様における積層膜付き透明基板の物性を、上記同様に、以下の表２にまとめる。表２において、行は物性の項目であり、列は物性値であり（ａ）が必須の範囲、（ｂ）が好ましい範囲、（ｃ）がより好ましい範囲を示す。（４）演色性の（ａ）列の範囲を、（４−ａ）と示す。積層膜付き透明基板の物性値の範囲は、（４）、（５）および（６）の各項目において、それぞれ（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のいずれかを選択して組み合わせたものであってよい。
【００３５】
本発明の第２の態様の窓ガラスを構成する積層膜付き透明基板は、表２に示される（４）、（５）および（６）の各項目の（ａ）の列の範囲を必須とする積層膜付き透明基板であり、この場合の最も好ましい物性値の範囲の組み合わせは、（４−ｃ）、（６−ｃ）および（５−ｃ）の組み合わせである。
【００３６】
【表２】
0006459374.tif 000003
【００３７】
上記本発明の窓ガラスにおける積層膜付き透明基板は、上記表１の必須の物性範囲に従う第１の態様のものであっても、上記表２の必須の物性範囲に従う第２の態様のものであっても、透明基板側の反射光の色調は、ＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊色度座標で、ａ＊≦１０、ｂ＊≦５が好ましい。ａ＊≦１０、ｂ＊≦５の場合、透明基板側の反射光の赤味が抑制されるために好ましい。ａ＊は、−２５≦ａ＊≦７がより好ましく、−１５≦ａ＊≦３がさらに好ましい。ｂ＊は、−２５≦ｂ＊≦５がより好ましく、−２３≦ｂ＊≦５がさらに好ましい。
【００３８】
また、上記第１の態様および第２の態様による積層膜付き透明基板において、積層膜側の反射光の色調は、上記座標で、ａ＊≦１５、ｂ＊≦５が好ましい。ａ＊≦１５、ｂ＊≦５の場合、積層膜側の反射光の赤味が抑制されるために好ましい。ａ＊は、−２５≦ａ＊≦１５がより好ましく、−１５≦ａ＊≦１２がさらに好ましく、−１５≦ａ＊≦８が特に好ましい。ｂ＊は、−３５≦ｂ＊≦０がより好ましく、−３０≦ｂ＊≦０がさらに好ましい。
【００３９】
さらに、上記積層膜付き透明基板の透明基板側の可視光反射率（Ｒｖ１）は２５％以下が好ましく、積層膜側の可視光反射率（Ｒｖ２）は２０％以下が好ましい。なお、可視光反射率（Ｒｖ）は、ＪＩＳ  Ｒ３１０６：１９９８に規定されるものである。
【００４０】
本発明は、第３の態様として、透明基板と前記透明基板上に成膜された積層膜を有する積層膜付き透明基板であって、上記（１−ａ）、（２−ａ）、（３−ａ）および（４−ａ）の特性を満足する積層膜付き透明基板を提供する。このような特性を満足する本発明の第３の態様の積層膜付き透明基板を、以下、積層膜付き透明基板（Ａ）という。積層膜付き透明基板（Ａ）は、さらに、上記（５−ａ）に示す物性値を満足することが耐久性の観点から好ましい。
【００４１】
積層膜付き透明基板（Ａ）の物性値を、上記表１を参照して説明すると、積層膜付き透明基板（Ａ）が有する物性値は、表１の物性の項目（１）〜（４）について、それぞれ、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のいずれかを選択して組み合わせたものであってよい。積層膜付き透明基板（Ａ）が有する物性値は、これらに、さらに、（５−ａ）、（５−ｂ）または（５−ｃ）を組み合わせたものであってよい。このように、積層膜付き透明基板（Ａ）が備えるべき物性を選択する場合に、（５）の耐汗試験による欠点数は任意の項目である。積層膜付き透明基板（Ａ）における最も好ましい物性値の範囲の組み合わせは、（１−ｃ）、（２−ｃ）、（３−ｃ）、（４−ｃ）および（５−ｃ）の組み合わせである。
【００４２】
本発明は、第４の態様として、透明基板と前記透明基板上に成膜された銀を主体とする金属層を含む積層膜を有する積層膜付き透明基板であって、上記（５−ａ）の特性を必須の物性値として有する積層膜付き透明基板を提供する。このような本発明の第４の態様の積層膜付き透明基板を、以下積層膜付き透明基板（Ｂ）という。
【００４３】
積層膜付き透明基板（Ｂ）においては、耐汗試験による欠点数については、上記（５−ｂ）の特性を有することが好ましく、上記（５−ｃ）の特性を有することがより好ましい。積層膜付き透明基板（Ｂ）においては、積層膜が銀を主体とする金属層を含むことにより、表１の物性の項目（１）〜（４）においても、（ａ）の条件を達成しうるといえる。
【００４４】
積層膜付き透明基板（Ａ）および積層膜付き透明基板（Ｂ）の用途は限定されない。上記のとおり単板で窓ガラスとして上記積層膜を室内側の大気に露出した状態で使用してもよく、合わせガラスや複層ガラスとして使用してもよい。なお、積層膜付き透明基板（Ａ）を上記のようにして単板で窓ガラスとして用いる場合、上記（５−ａ）の特性を満足するものが用いられる。
【００４５】
合わせガラスとしては、例えば、対向配置された２枚の透明基板が中間膜を挟持し該中間膜により接着された構成の合わせガラスが挙げられる。このような合わせガラスの透明基板の一方または両方に積層膜付き透明基板（Ａ）、積層膜付き透明基板（Ｂ）を用いることができる。その場合、積層膜は中間膜側に配置されてもよく、大気に露出した状態であってもよい。合わせガラスとしては３枚以上の透明基板を有するものであってもよい。
【００４６】
複層ガラスとしては、例えば、対向配置した２枚の透明基板をその周縁部にスペーサを介して封止し対向する透明基板間に中間層を形成した構成の複層ガラスが挙げられる。このような複層ガラスの透明基板の一方または両方に積層膜付き透明基板（Ａ）、積層膜付き透明基板（Ｂ）を用いることができる。その場合、積層膜は中間層側に配置されてもよく、大気に露出した状態であってもよい。複層ガラスとしては３枚以上の透明基板を有するものであってもよい。
【００４７】
なお、積層膜付き透明基板（Ａ）を上記のようにして合わせガラスや複層ガラスの透明基板として用いる際に積層膜が大気に露出した状態で用いられ場合には、上記（５−ａ）の特性を満足するものが用いられる。
【００４８】
ここで本明細書において、窓ガラス、合わせガラス、複層ガラス等の「ガラス」とは、必ずしもそれらが無機ガラス基板を用いているものに限定されず、有機ガラスを含む透明基板を用いて得られる透明物品の概念で用いられる。
【００４９】
［積層膜付き透明基板の構成］
上記本発明の第１の態様の窓ガラスにおける積層膜付き透明基板、第２の態様の窓ガラスにおける積層膜付き透明基板、および積層膜付き透明基板（Ａ）は、いずれも、積層膜が、例えば、銀を主体とする金属層を含む積層膜、または透明導電層と窒素含有光吸収層とを含む積層膜で構成される。積層膜付き透明基板（Ｂ）が有する積層膜は、上記のとおり銀を主体とする金属層を含む積層膜である。
【００５０】
以下、本発明に係る積層膜付き透明基板の各構成要素について、上記積層膜の構成別に図面を参照しながら説明する。図２は透明基板と銀を主体とする金属層を含む積層膜とを有する積層膜付き透明基板の一例の断面図である。図３は、透明基板と銀を主体とする金属層を含む積層膜とを有する積層膜付き透明基板の変形例の断面図である。図４は、透明基板と、透明導電層と窒素含有光吸収層とを含む積層膜を有する積層膜付き透明基板の一例の断面図である。図５は、透明基板と、透明導電層と窒素含有光吸収層とを含む積層膜を有する積層膜付き透明基板の変形例の断面図である。
【００５１】
まず、図２または図３に示す、透明基板と、銀を主体とする金属層を含む積層膜を有する積層膜付き透明基板について説明する。
図２に示す積層膜付き透明基板１０Ａは、透明基板１１と、透明基板１１上に銀を主体とする金属層１２３を含む積層膜１２Ａを有する。
【００５２】
（透明基板）
透明基板１１は、特に限定されず、例えば、建築物用の窓ガラスや通常使用されるフロートガラス、またはロールアウト法によって製造されるソーダ石灰ガラス等の無機質の透明性を有するガラス基板を使用できる。ガラス基板としては、クリアガラス、高透過ガラス等の無色のもの等が使用できる。透明基板１１として、有機質の透明基板を用いてもよい。有機質の透明基板としては、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂やポリフェニレンカーボネート等の芳香族ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の芳香族ポリエステル系樹脂等からなる透明基板が挙げられる。
【００５３】
積層膜付き透明基板１０Ａとしての可視光透過率（Ｔｖ）を上記範囲とするために、透明基板１１の可視光透過率（Ｔｖ）は、８０〜９２％が好ましく、８３〜９２％がより好ましい。このような可視光透過率を考慮すると、クリアガラス、高透過ガラス等の無色ガラスが好ましい。また、高い演色性を得る観点からも無色ガラスが好ましい。
【００５４】
透明基板１１としては、また、風冷強化ガラス、化学強化ガラス等の各種強化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等の各種ガラスを用いることができる。透明基板１１の厚さは、必ずしも限定されないが、透明基板１１自体の可視光透過率（Ｔｖ）を上記範囲とでき、かつ十分な機械的強度を確保できる厚さが好ましく、例えば０．５〜２０ｍｍが好適である。
【００５５】
（銀を主体とする金属層を含む積層膜）
図２に示す積層膜付き透明基板１０Ａが透明基板１１上に有する積層膜１２Ａは、透明基板１１側から順に、第１の窒化ケイ素層１２１、第１のクロム含有層１２２、銀を主体とする金属層１２３、第２のクロム含有層１２４、および第２の窒化ケイ素層１２５が成膜されて構成される。このように銀を主体とする金属層が２層のクロム含有層に接するように挟持され、さらに２層の窒化ケイ素層に挟持される構成としたことで、積層膜付き透明基板１０Ａは、良好な化学的耐久性、機械的耐久性、および熱的耐久性を有する。
【００５６】
金属層１２３は、銀を主成分として含有する。本明細書においてある成分を主成分として含有するとは、全構成成分に対する主成分として含有する成分の割合が５０質量％を超えることをいう。金属層１２３は、主成分としての銀以外に、パラジウム、金、クロム、コバルトおよびニッケルから選ばれる少なくとも１種の金属を含有することが好ましい。以下、パラジウム、金、クロム、コバルトおよびニッケルから選ばれる少なくとも１種の金属を金属Ｍともいう。金属層１２３における金属Ｍの含有量は、銀と金属Ｍとの合計量に対して０．１〜１０質量％の割合が好ましい。以下、金属Ｍの含有量とは、特に断りのない限り、銀と金属Ｍとの合計量に対する金属Ｍの割合（質量％）をいう。
【００５７】
銀を主体とする金属層１２３が金属Ｍを好ましくは上記含有量で含有することで、積層膜付き透明基板１０Ａの上記物性の項目（１）〜（４）、（６）を所定の範囲に調整しやすい。また、積層膜付き透明基板１０Ａの耐久性、特に積層膜１２Ａの耐汗性等の化学的耐久性、例えば、上記物性の項目（５）を所定の範囲に向上できる。さらに、金属層１２３が金属Ｍを好ましくは上記含有量で含有することで、機械的耐久性も良好となる。機械的耐久性が向上する理由として、金属Ｍの固溶化により金属層１２３の硬度が向上し、積層膜１２Ａ構造全体としても強度が向上するものと推定される。積層膜１２Ａの耐久性が良好となることで、積層膜付き透明基板１０Ａを積層膜１２Ａが大気に露出するような状態で使用する用途に好適なものとなる。
【００５８】
上記金属Ｍとしては、パラジウム、金、クロム、コバルトおよびニッケルから選ばれる１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。これらのうちでも金属Ｍとしては、１種を単独で使用する場合には、パラジウム、金等が好ましい。２種以上の組合せとしては、ニッケルと金、ニッケルとパラジウム等が好ましい。
【００５９】
なお、金属層１２３における金属Ｍの含有量の最適な量は金属Ｍの種類により異なる。金属Ｍとして、パラジウムを用いる場合には、銀とパラジウムとの合計量に対するパラジウムの割合は、１〜５質量％が好ましい。同様に金については１〜１０質量％、クロムについては０．１〜５質量％、コバルトについては０．１〜５質量％、ニッケルについては０．１〜７質量％の含有量がそれぞれ好ましい。また、ニッケルと金を組み合せて用いる場合には、ニッケルを０．１〜７質量％、金を１〜１０質量％（ただし、ニッケルと金の合計として１０質量％以下）、含有させることが好ましい。
【００６０】
金属層１２３は、銀および金属Ｍ以外の添加元素を含有できる。添加元素としては、例えば、銅、チタン等の金属元素が挙げられる。添加元素を含有する場合、添加元素の合計した含有量は、金属層１２３を構成する全成分中、５質量％以下が好ましく、３質量％以下がより好ましく、１質量％以下がさらに好ましい。
【００６１】
金属層１２３の厚さは、１０〜３０ｎｍが好ましい。金属層１２３の厚さが１０ｎｍ以上の場合、積層膜付き透明基板１０Ａの上記物性の項目（１）〜（４）、（６）が所定の範囲内となり、耐久性、特に積層膜１２Ａの化学的耐久性、例えば、上記物性の項目（５）が所定の範囲に向上する。金属層１２３の厚さが３０ｎｍ以下の場合、積層膜付き透明基板１０Ａの上記物性の項目（１）〜（４）、（６）が所定の範囲内となるとともに、積層膜１２Ａの生産性も良好となる。なお、金属層の厚さは、幾何学的厚さを表す（以下、同様である。）。
【００６２】
第１のクロム含有層１２２は、クロム（Ｃｒ）もしくはニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ合金）またはこれらの一部が窒化されたクロムの部分窒化物もしくはニッケルクロム合金の部分窒化物からなる。クロムの部分窒化物としては、ＣｒＮｘ（０．５＜ｘ＜１．５）が好適なものとして挙げられる。ニッケルクロム合金の部分窒化物としては、ＮｉＣｒＮｘ（０．５＜ｘ＜１．５））が好適なものとして挙げられる。積層膜付き透明基板１０Ａの熱的耐久性の観点からは、第１のクロム含有層１２２は、窒化されていないクロム（Ｃｒ）またはニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ合金）からなることが好ましい。
【００６３】
第１のクロム含有層１２２がニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ合金）またはその一部が窒化されたニッケルクロム合金の部分窒化物（ＮｉＣｒＮｘ）からなる場合、クロムとニッケルとの合計量に対するクロムの含有量の割合は、１０質量％以上が好ましく、１５質量％以上がより好ましい。また、第１のクロム含有層１２２は、金属層１２３に接するように成膜される。
【００６４】
第２のクロム含有層１２４は、第１のクロム含有層１２２と同様の成分で構成され、金属層１２３に接するように成膜される。なお、第１のクロム含有層１２２と第２のクロム含有層１２４とは、必ずしも同一組成である必要はなく、互いに組成が異なってもよい。
【００６５】
第１のクロム含有層１２２、第２のクロム含有層１２４は、可視光を吸収して遮熱性を向上させる光吸収層として、また、必要に応じて熱処理が行われるときに金属層１２３の酸化を抑制するバリア層等として機能する。
【００６６】
第１のクロム含有層１２２、第２のクロム含有層１２４の厚さは０．５〜１０ｎｍが好ましい。なお、第１のクロム含有層１２２の厚さと第２のクロム含有層１２４の厚さとは、互いに同一の厚さでもよいし、異なる厚さでもよい。第１のクロム含有層１２２、第２のクロム含有層１２４の厚さが０．５ｎｍ以上の場合、積層膜付き透明基板１０Ａの上記物性の項目（１）〜（４）、（６）が所定の範囲内となり、その耐久性、特に積層膜１２Ａの化学的耐久性、例えば、上記物性の項目（５）が所定の範囲に向上する。また、第１のクロム含有層１２２、第２のクロム含有層１２４の厚さが１０ｎｍ以下の場合、積層膜付き透明基板１０Ａの上記物性の項目（１）〜（４）、（６）が所定の範囲内になりやすく、積層膜１２Ａの生産性も良好となる。
【００６７】
第１の窒化ケイ素層１２１、第２の窒化ケイ素層１２５は、可視域での反射率等を調整して、積層膜１２Ａの光学特性を所望の特性とするように機能する。また、第１の窒化ケイ素層１２１、第２の窒化ケイ素層１２５は、積層膜１２Ａの耐久性を向上させるように機能する。
【００６８】
第１の窒化ケイ素層１２１、第２の窒化ケイ素層１２５は、必ずしも化学量論的な組成比の窒化ケイ素（Ｓｉ：Ｎ＝３：４）からなる必要はなく、例えば組成比がこれからずれた非化学量論的な組成比の窒化ケイ素からなるものでもよい。本明細書において、窒化＋金属名、酸化＋金属名で表記される金属の窒化物や酸化物は、特に断りのない限り化学量論的な組成比または非化学量論的な組成比の窒化物や酸化物を示す。必要に応じて、例えば、窒化ケイ素であればＳｉＮｘのように記載することもある。
【００６９】
また、第１の窒化ケイ素層１２１、第２の窒化ケイ素層１２５は、必ずしも窒化ケイ素のみからなる必要はなく、スパッタリングを容易にするためにスパッタリングターゲットに添加される元素、例えば、アルミニウム等の導電性を付与する添加元素を含有できる。添加元素の含有量は、窒化ケイ素と添加元素との合計量中、１５質量％以下が好ましい。なお、第１の窒化ケイ素層１２１、第２の窒化ケイ素層１２５を構成する窒化ケイ素は、互いに同一の組成を有する必要はなく、異なる組成を有するものでもよい。
【００７０】
第１の窒化ケイ素層１２１の厚さは２５〜７０ｎｍが好ましい。第２の窒化ケイ素層１２５の厚さは３５〜７０ｎｍが好ましい。第１の窒化ケイ素層１２１の厚さが２５ｎｍ以上、第２の窒化ケイ素層１２５の厚さが３５ｎｍ以上の場合、積層膜付き透明基板１０Ａの上記物性の項目（１）〜（４）、（６）が所定の範囲内になりやすく、その耐久性、特に積層膜１２Ａの化学的耐久性、例えば、上記物性の項目（５）が所定の範囲に向上する。また、第１の窒化ケイ素層１２１、第２の窒化ケイ素層１２５の厚さが７０ｎｍ以下の場合、積層膜付き透明基板１０Ａの上記物性の項目（１）〜（４）、（６）が所定の範囲内になりやすく、積層膜１２Ａの生産性も良好となる。
【００７１】
ここで、積層膜付き透明基板１０Ａは、非熱処理品と熱処理品とに大別される。非熱処理品は、積層膜１２Ａの成膜のみが行われて最終的な形態である完成品となり、成膜後に強化または曲げのための熱処理が行われないものである。熱処理品は、積層膜１２Ａの成膜後、強化または曲げのための熱処理が行われて最終的な形態である完成品となるものである。積層膜付き透明基板１０Ａは、非熱処理品または熱処理品のいずれでもよい。
【００７２】
なお、積層膜付き透明基板１０Ａは、各層が上記順序で成膜されることによって製造されたものであればよく、全体の成膜後、さらには熱処理後については、必ずしも各層はそれらの成膜時の状態、例えば、組成、厚さ等が厳密に維持されている必要はない。しかし、積層膜付き透明基板１０Ａについては、成膜時や熱処理時の各層の変化が基本的に抑制されることから、全体の成膜後や熱処理後についても各層はその成膜時の状態を維持していることが好ましい。また、上記物性の項目（１）〜（６）については、成膜後の状態、すなわち熱処理されていない状態で所定の範囲内となればよいが、熱処理が行われる場合には熱処理後についても同様の範囲内となることが好ましい。
【００７３】
特に、積層膜付き透明基板１０Ａが熱処理品であって、これを得るための熱処理が積層膜付き透明基板１０Ａと同様の構成の非熱処理品の表面温度を６００℃以上に加熱する熱処理である場合、第１のクロム含有層１２２の厚さが２．０〜１０ｎｍ、かつ第２のクロム含有層１２４の厚さが２．０〜１０ｎｍの範囲であることが好ましい。上記範囲外では、熱処理品として得られる積層膜付き透明基板１０Ａの積層膜１２Ａにおいて機械的耐久性（耐擦傷性）が十分でなくなるおそれがある。
【００７４】
図３は、図２に示す積層膜付き透明基板１０Ａにおいて透明基板１１上に積層膜１２Ａの代わりに積層膜１２Ｂが成膜された構成の積層膜付き透明基板１０Ｂの断面図を示す。積層膜１２Ｂは、透明基板１１側から順に、第１の窒化ケイ素層１２１、第１のクロム含有層１２２、銀を主体とする金属層１２３、第２のクロム含有層１２４、第２の窒化ケイ素層１２５および保護層１２６が成膜されて構成されている。積層膜１２Ｂは、保護層１２６以外は、積層膜１２Ａと同様とできる。
【００７５】
保護層１２６は、積層膜１２Ｂの機械的耐久性、特に表面の耐擦傷性を向上させる機能を有する。保護層１２６としては、機械的耐久性を向上させるものであれば特に制限されないが、例えば、炭素を主成分として含有する炭素層が好ましい。なお、保護層１２６が炭素膜の場合、熱処理を行ったときに消失するが、成膜から熱処理までの耐擦傷性を向上できる。一方、非熱処理品においても、炭素膜である保護層１２６が成膜された場合、最表面の摩擦係数が低下することにより耐擦傷性を向上できる。
【００７６】
保護層１２６の厚さは、１ｎｍ以上が好ましい。保護層１２６の厚さが１ｎｍ以上の場合、機械的耐久性が効果的に向上する。保護層１２６の厚さは、１５ｎｍもあれば機械的耐久性の確保に十分であり、これ以下とすることで保護層１２６の生産性が向上する。保護層１２６の厚さは、１０ｎｍ以下がより好ましく、６ｎｍ以下がさらに好ましい。
【００７７】
なお、図示しないが、積層膜１２Ａや積層膜１２Ｂには、上記した各層に加えて、必要に応じて、かつ本発明の趣旨に反しない限度において、他の層を成膜してもよい。例えば、第１の窒化ケイ素層１２１と第１のクロム含有層１２２との間、または第２のクロム含有層１２４と第２の窒化ケイ素層１２５との間に、光吸収層、またはバリア層等として機能する金属層、酸化物層、窒化物層、炭化物層、またはこれらの複合化合物層を設けてもよい。具体的には、チタン、ジルコニウム、ニオブ、タンタル、クロム、亜鉛、アルミニウム、ガリウム、インジウム、ケイ素、またはスズ等の元素を含有する金属層、酸化物層、窒化物層、炭化物層、または複合化合物層が挙げられる。
【００７８】
図２に示す積層膜付き透明基板１０Ａおよび図３に示す積層膜付き透明基板１０Ｂは例えば、以下の方法で製造できる。
積層膜付き透明基板１０Ａ、１０Ｂは、透明基板１１の表面を清浄化処理した後、この表面に各層を成膜して得られる。成膜方法は、特に限定されず、物理的蒸着法（真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法）、化学的蒸着法（熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法）、イオンビームスパッタリング法等を適用できる。透明基板１１の面積が大きい場合、厚さの均一性が制御しやすく、生産性に優れることから、直流または交流デュアルスパッタリング法が好ましい。
【００７９】
第１の窒化ケイ素層１２１、第２の窒化ケイ素層１２５は、例えば、スパッタターゲットとしてケイ素を主成分とするターゲットを使用して、窒素のみを含む雰囲気、または窒素とアルゴンとを含む雰囲気下でスパッタリングを行って成膜する。
【００８０】
第１のクロム含有層１２２、第２のクロム含有層１２４は、例えば、スパッタターゲットとして、クロムまたはニッケルクロム合金を主成分とするターゲットを使用して、アルゴンのみを含む雰囲気、または窒素とアルゴンとを含む雰囲気下でスパッタリングを行って成膜する。
【００８１】
金属層１２３は、例えば、スパッタターゲットとして、銀を主成分として含有し、パラジウム、金、クロム、コバルトおよびニッケルから選ばれる少なくとも１種の金属（金属Ｍ）を、銀と前記金属との合計量に対して０．１〜１０質量％の割合で含有するターゲットを使用して、アルゴンのみを含む雰囲気下でスパッタリングを行って成膜する。
【００８２】
積層膜付き透明基板１０Ｂが、保護層１２６として、例えば、炭素を主成分として含有する炭素層を有する場合には、該炭素層は、炭素ターゲットを使用して、アルゴンのみを含む雰囲気下でスパッタリングを行って成膜すればよい。
【００８３】
以上のようにして積層膜付き透明基板１０Ａ、１０Ｂの非熱処理品が得られる。積層膜付き透明基板１０Ａ、１０Ｂを熱処理品とする場合には、上記で得られた積層膜付き透明基板１０Ａ、１０Ｂを加熱炉で目的に応じた、例えば、強化のための加熱温度や曲げ加工のために加熱温度で所定の時間、加熱する。例えば、透明基板としてフロートガラス基板を用いた積層膜付き透明基板１０Ａ、１０Ｂについて、該ガラス基板の風冷強化を行う場合には、加熱処理は、積層膜付き透明基板１０Ａ、１０Ｂの表面温度として５００〜７００℃で１〜３０分間が好ましい。
【００８４】
次に、図４または図５に示す、透明基板と、透明導電層と窒素含有光吸収層とを含む積層膜を有する積層膜付き透明基板について説明する。
図４に示す積層膜付き透明基板１０Ｃは、透明基板１１と、透明基板１１上に透明導電層２２１と窒素含有光吸収層２２２を含む積層膜１２Ｃを有する。透明基板１１については、上記図２に示す積層膜付き透明基板１０Ａと同様にできる。
【００８５】
（透明導電層と窒素含有光吸収層とを含む積層膜）
図４に示す積層膜付き透明基板１０Ｃが透明基板１１上に有する積層膜１２Ｃは、透明基板１１側から順に、透明導電層２２１および窒素含有光吸収層２２２が成膜されて構成される。
【００８６】
透明導電層２２１としては、例えば、透明基板１１上に透明な層を形成できる金属酸化物であって、導電性を具備するもの（以下、「透明導電性金属酸化物」という。）を主体とする層であれば特に限定されない。
【００８７】
透明導電性金属酸化物としては、例えば、金属酸化物自体を構成する金属以外の元素がドープされた金属酸化物が挙げられる。具体的には、スズ、チタン、タングステン、モリブデン、亜鉛および水素から選ばれる少なくとも１種がドープされた酸化インジウム；アンチモン、インジウム、タンタル、塩素およびフッ素から選ばれる少なくとも１種がドープされた酸化スズ；インジウム、アルミニウム、スズ、ガリウム、フッ素およびホウ素から選ばれる少なくとも１種がドープされた酸化亜鉛等が挙げられる。上記透明導電性金属酸化物は１種を単独で用いて、または２種以上を併用して、透明導電層２２１を形成してもよい。
【００８８】
透明導電層２２１は、低抵抗とできる観点からスズがドープされた酸化インジウム（ＩＴＯ）を主体とする透明導電性金属酸化物からなることが好ましく、ＩＴＯのみからなることがより好ましい。ＩＴＯにおけるスズのドープ量としては、Ｉｎ２Ｏ３とＳｎＯ２との総量に対するＳｎＯ２の含有量として１〜２０質量％が好ましく、５〜１５質量％がより好ましい。
【００８９】
透明導電層２２１の厚さは、上記物性の項目（１）〜（６）を所定の範囲内とできる厚さであれば特に制限されない。透明導電層２２１の厚さは、例えば、１０〜６００ｎｍであってよく、１０〜２００ｎｍであることが好ましく、５０〜１５０ｎｍであることがより好ましい。
【００９０】
透明導電層２２１の形成方法は特に制限されないが、通常、後述するように熱処理を伴う方法で作製される。透明導電層２２１の熱処理前の態様を透明導電層２２１の前駆層という。透明導電層２２１の前駆層と熱処理後の透明導電層２２１はほぼ同様の組成であるが、熱処理時に雰囲気中や透明基板中に含まれる酸素により適度に酸化されることで酸化度が調整され、所望の抵抗値の透明導電層２２１が形成される。通常、熱処理において、該熱処理が透明導電層の厚さに影響を及ぼすことはない。また、透明導電層２２１の厚さ、すなわちその前駆層の厚さが、上記厚さであると、層の深さ方向で酸化の程度に不均一が生じないという効果を奏する。
【００９１】
窒素含有光吸収層２２２は、例えば、透明基板１１上に成膜可能な金属の窒化物および／または酸窒化物からなる光吸収性を具備するもの（以下、「窒素含有光吸収性金属化合物」という。）を主体とする層であれば特に限定されない。図４に示す積層膜付き透明基板１０Ｃにおいては、透明基板１１側から順に、透明導電層２２１および窒素含有光吸収層２２２が形成されているが、上記物性の項目（１）〜（６）を所定の範囲内とする観点からは、透明基板１１側から窒素含有光吸収層２２２、透明導電層２２１の順で形成されてもよい。
【００９２】
窒素含有光吸収層２２２が有する光吸収性としては、可視光領域から赤外領域にかけて広範囲に適度な量の光を吸収する性質が好ましい。窒素含有光吸収層２２２がこのような光吸収性を有することで、得られる積層膜付き透明基板１０Ｃにおける上記物性の項目（１）〜（４）、（６）を所定の範囲内とすることに寄与できる。
【００９３】
積層膜付き透明基板１０Ｃにおいては、透明導電層２２１と窒素含有光吸収層２２２は互いに接するように設けられている。このような構成とすれば、例えば、上記熱処理を伴う製造方法により積層膜付き透明基板１０Ｃを製造する際の熱処理時に、窒素含有光吸収層２２２と透明導電層２２１で酸素の受け渡しが発生し、透明導電層２２１の酸化度を適度に調整する役割を果たすことができる。すなわち、製造の過程において、熱処理時に透明導電層２２１の前駆層に過剰に酸素が含まれていても、窒素含有光吸収層２２２の前駆層に酸素を受け渡すことで、酸化度がより好ましい程度に調整されて、最終的に抵抗が低い透明導電層２２１が得られると考えられる。
【００９４】
なお、この場合、窒素含有光吸収層２２２を構成する窒素含有光吸収性金属化合物は、その前駆層を構成する成分が上記熱処理時に酸化されて得られる成分である。ここで、窒素含有光吸収層２２２が透明導電層２２１と接しておらず、酸素の受け渡しを遮る能力を持つ層（以下酸素バリア層）が存在する場合には、上記熱処理後の窒素含有光吸収層２２２を構成する窒素含有光吸収性金属化合物の酸化度は、透明導電層２２１と接している場合に比べて低い。
【００９５】
窒素含有光吸収層２２２を主として構成する窒素含有光吸収性金属化合物として、具体的には、窒化ジルコニウム、窒化クロム、窒化チタン、窒化ニオブ、窒化ハフニウム、酸窒化ジルコニウム、酸窒化クロム、酸窒化チタン、酸窒化ニオブ、および酸窒化ハフニウム等が挙げられる。窒素含有光吸収性金属化合物としては、上に例示した金属窒化物が好ましい。窒素含有光吸収性金属化合物が、上に例示した金属の酸窒化物である場合、該化合物中の窒素１モルに対する酸素の割合は０．５モル以下が好ましく、０．２モル以下がより好ましい。上記窒素含有光吸収性金属化合物は１種を単独で用いて、または２種以上を併用して、窒素含有光吸収層２２２を形成してもよい。
【００９６】
窒素含有光吸収層２２２は窒化チタンを主体とする窒素含有光吸収性金属化合物からなることが好ましく、窒化チタンのみからなるものが好ましい。なお、窒化チタンは必ずしも化学量論的な組成比の窒化チタン（Ｔｉ：Ｎ＝１：１）からなる必要はなく、例えば、組成比がこれからずれた所謂非化学量論的な組成比の窒化チタンからなるものでもよい。上記した他の金属の窒化物についても同様である
【００９７】
また、例えば、窒素含有光吸収層２２２の前駆層を窒化チタンで構成し、これを上記のように熱処理した場合は、前駆層の窒化チタンは酸化され酸窒化チタンとなる。すなわち、このようにして得られる窒素含有光吸収層２２２は酸窒化チタンからなり、この場合、上記同様に窒素１モルに対する酸素の割合は０．５モル以下が好ましく、０．２モル以下がより好ましい。
【００９８】
窒素含有光吸収層２２２の厚さは、上記物性の項目（１）〜（６）を所定の範囲内とできる厚さであれば特に制限されない。そのために、窒素含有光吸収層２２２の厚さは、１０ｎｍ超であり、２０〜６０ｎｍが好ましく、２５〜５０ｎｍがより好ましい。なお、上記好ましい範囲は、図４に示す積層膜付き透明基板１０Ｃのように、透明基板１１側から順に、透明導電層２２１および窒素含有光吸収層２２２が形成されている場合である。上に示した透明導電層２２１の厚さも該積層順における好ましい厚さである。
【００９９】
透明導電層２２１および窒素含有光吸収層２２２が透明基板１１側から窒素含有光吸収層２２２、透明導電層２２１の順で形成されている場合は、窒素含有光吸収層２２２の厚さは、１０ｎｍ超であり、２０〜６０ｎｍが好ましく、２５〜５０ｎｍがより好ましい。また、この場合、透明導電層２２１の厚さは、１０〜２００ｎｍが好ましく、５０〜１５０ｎｍがより好ましい。
【０１００】
図５は、図４に示す積層膜付き透明基板１０Ｃにおいて透明基板１１上に積層膜１２Ｃの代わりに積層膜１２Ｄが成膜された構成の積層膜付き透明基板１０Ｄの断面図を示す。積層膜１２Ｄは、透明基板１１側から順に、透明導電層２２１、窒素含有光吸収層２２２および誘電体層２２３が成膜されて構成されている。積層膜１２Ｄは、誘電体層２２３以外は、積層膜１２Ｃと同様とできる。
【０１０１】
誘電体層２２３は、積層膜１２Ｄの機械的耐久性、化学的耐久性を向上させ、窒素含有光吸収層２２２が雰囲気中の酸素によって酸化されることを抑制する機能を有する。誘電体層２２３としては、上記機能を有するものであれば特に制限されないが、例えば、アルミニウム、ホウ素等がドープされていてもよい窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の金属窒化物、アルミニウム、ホウ素等がドープされていてもよい酸窒化ケイ素、酸窒化アルミニウム等の金属酸窒化物、スズ亜鉛酸化物等の金属酸化物等から選ばれる金属化合物を含む誘電体で構成できる。
【０１０２】
窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、アルミニウムおよび／またはホウ素がドープされた窒化ケイ素または酸窒化ケイ素、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウム、スズ亜鉛酸化物から選ばれる少なくとも１種を主体とする誘電体層２２３が好ましい。上記誘電体である金属化合物は１種を単独で用いて、または２種以上を併用して、誘電体層２２３を形成してもよい。
【０１０３】
誘電体層２２３は、アルミニウムおよび／またはホウ素等がドープされていてもよい窒化ケイ素を主体とする材料で構成されることが好ましい。例えば、上記図２に示す積層膜付き透明基板１０Ａにおける第１の窒化ケイ素層１２１、第２の窒化ケイ素層１２５と同様の構成とすることができる。
【０１０４】
誘電体層２２３の厚さは、上記物性の項目（１）〜（６）を所定の範囲内とできる厚さであれば特に制限されない。誘電体層２２３の厚さは、具体的には、２０〜８０ｎｍが好ましく、３０〜７０ｎｍがより好ましい。
【０１０５】
図５に示す積層膜付き透明基板１０Ｄにおいては、透明基板１１側から順に、透明導電層２２１、窒素含有光吸収層２２２および誘電体層２２３が形成されている。上記積層膜付き透明基板１０Ｃと同様、積層膜付き透明基板１０Ｄにおいても、上記積層膜を構成する各層は、適度な可視光透過率を有するとともに、高遮熱性、低断熱性および高演色性を達成できるのであれば、透明基板１１側から窒素含有光吸収層２２２、透明導電層２２１および誘電体層２２３の順で形成されてもよい。
【０１０６】
積層膜付き透明基板における積層膜が、透明導電層、窒素含有光吸収層および誘電体層を有する場合、積層膜における上記３層の積層順は、透明基板側から順に透明導電層、窒素含有光吸収層および誘電体層とすることが好ましい。このような積層膜とすることで、透明基板側の反射光の色調を透明導電層の膜厚により調整でき、積層膜側の反射光の色調を誘電体層の膜厚により調整できるという利点を有する。
【０１０７】
なお、図示しないが、積層膜１２Ｃや積層膜１２Ｄには、上記した各層に加えて、必要に応じて、かつ本発明の趣旨に反しない限度において、他の層を成膜してもよい。例えば、透明基板１１と透明導電層２２１との間、透明導電層２２１と窒素含有光吸収層２２２との間、窒素含有光吸収層２２２と誘電体層２２３との間に、バリア層等として機能する金属層、酸化物層、窒化物層、炭化物層、またはこれらの複合化合物層を設けてもよい。具体的には、チタン、ジルコニウム、ニオブ、タンタル、クロム、亜鉛、アルミニウム、ガリウム、インジウム、ケイ素、またはスズ等の元素を含有する金属層、酸化物層、窒化物層、炭化物層、または複合化合物層が挙げられる。
【０１０８】
図４に示す積層膜付き透明基板１０Ｃおよび図５に示す積層膜付き透明基板１０Ｄは例えば、以下の方法で製造できる。
積層膜付き透明基板１０Ｃ、１０Ｄは、透明基板１１の表面を清浄化処理した後、この表面に各層の前駆層を成膜した後、熱処理を施すことで得られる。成膜方法は、特に限定されず、上記積層膜付き透明基板１０Ａ、１０Ｂにおいて例示したのと同様の方法が適用できる。
【０１０９】
例えばスパッタリング法によって透明導電層２２１の前駆層を形成する場合、透明導電性金属酸化物のターゲットを用い、通常の処理条件で透明導電層２２１の前駆層を形成することができる。スパッタガス種、反応温度、反応時間を調整することで厚さを調整することができる。同様にして、窒素含有光吸収層２２２の前駆層と誘電体層２２３の前駆層を形成する。
【０１１０】
次いで、上記前駆層付き透明基板を熱処理する。熱処理温度は５５０〜７５０℃が好ましく、６００〜７５０℃がより好ましく、６００〜７２０℃が特に好ましい。熱処理がこのような温度の場合、透明基板としてはガラス基板が用いられ、積層膜付き透明基板１０Ｃ、１０Ｄとして、十分な信頼性を持って強化されたものが得られるという効果を奏する。
【０１１１】
上記熱処理温度はまた１５０〜４５０℃であってもよい。この場合、２００〜４００℃がより好ましく、２５０〜３５０℃が特に好ましい。熱処理がこのような温度の場合、透明基板としては樹脂基板を用いることも可能である。また、透明基板がガラス基板の場合、強化はできないが、低温処理なので安価な装置を用いることができるという効果を奏する。
【０１１２】
熱処理時間は、熱処理温度が５５０〜７５０℃の場合には、１〜３０分間が好ましい。熱処理温度が１５０〜４５０℃の場合には、熱処理時間は、１５分間〜４時間が好ましい。熱処理方法は特に限定されない。例えば大気中に設置した加熱炉で上記前駆層付き透明基板を加熱する方法が挙げられる。すなわち、熱処理工程では、気密な構造の加熱炉を用いて、例えば酸化性ガスを含まない不活性ガス雰囲気や真空雰囲気などに制御された雰囲気下で熱処理をおこなわなくてもよい。それにより、簡単な構造の加熱炉を用いることができて好ましい。
【０１１３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定しない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。例えば、積層膜付き透明基板は、建築物用に好適であるが、必ずしも建築物用に限られず、適用可能な限度において自動車等の車両用に用いることもできる。
【実施例】
【０１１４】
以下、実施例および比較例によって、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１１５】
（実施例１）
透明基板としての厚さ３ｍｍのソーダライムガラス板（旭硝子株式会社製、ＦＬ３）を準備し、その一方の主面上に、スパッタリング法により、表３に示す膜構成および厚さとなるように各膜を成膜して、透明基板上に積層膜を有する積層膜付き透明基板Ａを製造した。表３において、透明基板、積層膜の各膜は左から積層順に記載されている。各膜は構成材料と括弧内の数字で示す厚さ（単位は全て［ｎｍ］である）で表示した。
【０１１６】
成膜にはインライン型スパッタ装置を使用し、スパッタ室に、１０質量％のアルミニウムを含有するケイ素ターゲット、８０質量％のニッケルを含有するニッケルクロムターゲット、およびパラジウムを１質量％含有する銀パラジウムターゲット、および炭素ターゲットを設置した。
【０１１７】
このインライン型スパッタ装置に洗浄したソーダライムガラス板を導入し、ロードロック室において真空度が２×１０−６Ｔｏｒｒ以下になるまで真空排気した。続いて、ソーダライムガラス板をスパッタ室に導入し、第１の窒化ケイ素層としてアルミニウムを含有する窒化ケイ素層（ＳｉＮｘ：Ａｌ層）、第１のクロム含有層としてニッケルクロム合金層（ＮｉＣｒ層）、金属層として銀パラジウム合金層（ＡｇＰｄ層）、第２のクロム含有層としてニッケルクロム合金層（ＮｉＣｒ層）、および第２の窒化ケイ素層としてアルミニウムを含有する窒化ケイ素層（ＳｉＮｘ：Ａｌ層）を順に成膜して積層膜とした。各層の成膜条件は以下に示す通りである。なお、成膜圧力はいずれも３〜５ｍＴｏｒｒとした。
【０１１８】
窒化ケイ素層（ＳｉＮｘ：Ａｌ層）は、１０質量％のアルミニウムを含有するケイ素ターゲットを使用して、導入ガスを流量比で窒素／アルゴン＝３／７、パワー密度を３．６Ｗ／ｃｍ２として成膜を行った。
【０１１９】
ニッケルクロム合金層（ＮｉＣｒ層）は、８０質量％のニッケルを含有するニッケルクロムターゲットを使用して、導入ガスをアルゴン１００％、パワー密度を０．４Ｗ／ｃｍ２として成膜を行った。
【０１２０】
銀パラジウム合金層（ＡｇＰｄ層）は、銀を９９質量％、パラジウムを１質量％含有する銀パラジウムターゲットを使用して、導入ガスをアルゴン１００％、パワー密度を０．７Ｗ／ｃｍ２として成膜を行った。
【０１２１】
（実施例２）
透明基板として、厚さが６．０ｍｍのソーダライムガラス（旭硝子株式会社製、ＦＬ６）を用意し、このガラス基板を洗浄後、基板ホルダーにセットした。
【０１２２】
Ｉｎ２Ｏ３とＳｎＯ２との総量に対してＳｎＯ２含有量が１０質量％である複合酸化物焼結体ターゲット（以下、「ＩＴＯ複合酸化物焼結体ターゲット」ともいう。）および金属Ｔｉターゲット、１０質量％のアルミニウムを含む珪素ターゲット（以下、ＳｉＡｌターゲットとする）を間欠直流マグネトロンスパッタを行うカソードに取り付けた。なお、間欠周期はＯＮ時間を５μｓ、ＯＦＦ時間を４５μｓとした。
【０１２３】
次に、成膜室内を真空に排気した後、間欠直流マグネトロンスパッタ法により、ＩＴＯ複合酸化物焼結体ターゲットを用いて、厚さが９６ｎｍのＩＴＯ層をガラス基板上に形成した。ここでスパッタガスとしてアルゴンのみを用い、スパッタ時の圧力は３ｍＴｏｒｒとした。成膜されたＩＴＯ層の組成はターゲットと同等であった。なお、スパッタガスに少量の酸素を導入した。
【０１２４】
次に、間欠直流マグネトロンスパッタ法で、金属Ｔｉターゲットを用いて厚さが３３ｎｍの窒化チタン層（ＴｉＮｘ層）をＩＴＯ層上に形成した。スパッタガスはアルゴンと窒素を用い、アルゴン／窒素の比率は１７／３とした。スパッタ時の圧力は、３ｍＴｏｒｒとした。
【０１２５】
次に、間欠直流マグネトロンスパッタ法で、ＳｉＡｌターゲットを用いて厚さが５５ｎｍのＡｌドープ窒化ケイ素層（ＳｉＮｘ：Ａｌ層）を形成した。ここでスパッタガスとしてアルゴンと窒素を用い、アルゴン／窒素の比率は９／７とした。スパッタ時の圧力は、３ｍＴｏｒｒとした。
【０１２６】
なお、いずれの層の成膜時にも、ガラス基板の加熱は行わなかった。得られた前駆層付きガラス板に風冷強化処理、すなわち、電気焼成炉で、大気中、６５０℃、５分間の熱処理を施し、積層膜付き透明基板Ｂを得た。なお、表３には、熱処理前の積層膜の構成を示す。
【０１２７】
（実施例３）
実施例２において、コーティング付きガラス基板として、ＩＴＯ層の厚さを７２ｎｍ、窒化チタン層の厚さを４２ｎｍ、Ａｌドープ窒化ケイ素層の厚さを５９ｎｍとしたコーティング付きガラス基板を作製した以外は、実施例２と同様にして積層膜付き透明基板Ｃを得た。
【０１２８】
（実施例４）
実施例２において、コーティング付きガラス基板として、ＩＴＯ層の厚さを１３１ｎｍ、窒化チタン層の厚さを３２ｎｍ、Ａｌドープ窒化ケイ素層の厚さを４０ｎｍとしたコーティング付きガラス基板を作製した以外は、実施例２と同様にして積層膜付き透明基板Ｄを得た。
【０１２９】
（比較例１）
透明基板として、厚さが３．０ｍｍのソーダライムガラス（旭硝子株式会社製、ＦＬ３）を用い、該透明基板上に実施例１と同様のスパッタ装置により、Ａｌドープ酸化亜鉛層（Ａｌ：ＺｎＯ層）、実施例１と同様の銀パラジウム合金層（ＡｇＰｄ層）、Ａｌドープ亜鉛犠牲層（Ａｌ：Ｚｎ）、Ａｌドープ酸化亜鉛層（Ａｌ：ＺｎＯ層）、をその順に成膜し、積層膜付き透明基板Ｅを得た。なお、Ａｌドープ酸化亜鉛層（Ａｌ：ＺｎＯ層）はいずれも、２質量％のアルミニウムを含有する亜鉛アルミ金属ターゲットを使用して、成膜圧力が４．５ｍＴｏｒｒとなるように二酸化炭素ガスを導入し、パワー密度を３．６Ｗ／ｃｍ２として成膜した。また、Ａｌドープ亜鉛犠牲層（Ａｌ：Ｚｎ）は、２質量％のアルミニウムを含有する亜鉛アルミ金属ターゲットを使用して、成膜圧力が４ｍＴｏｒｒとなるようにアルゴンを導入し、パワー密度を０．１Ｗ／ｃｍ２として成膜した。
なお、Ａｌドープ亜鉛犠牲層は、その上に形成されるＡｌドープ酸化亜鉛層（Ａｌ：ＺｎＯ層）の成膜時に、該層に包含されてそれ自体は残らない層である。
【０１３０】
（比較例２）
実施例２において、コーティング付きガラス基板として、ＩＴＯ層の厚さを９６ｎｍ、窒化チタン層の厚さを５ｎｍ、Ａｌドープ窒化ケイ素層の厚さを５５ｎｍとしたコーティング付きガラス基板を作製した以外は、実施例２と同様にして積層膜付き透明基板Ｆを得た。
【０１３１】
（比較例３）
透明基板として、厚さが６ｍｍの緑色の熱線吸収ガラス（旭硝子株式会社製、表３中において「ＴＧ」と示す）を作製する際に、ガラスを製造するフロートライン上に設置したＣｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ（ＣＶＤ）装置にて、ＳｉＯＣ層（８０ｎｍ）、ＳｂドープＳｎＯ２層（３２０ｎｍ）をその順に成膜し、積層膜付き透明基板Ｈを得た。
【０１３２】
（比較例４）
透明基板として、厚さが６．０ｍｍのソーダライムガラス（旭硝子株式会社製、ＦＬ６）を用い、該透明基板上に実施例２と同様のスパッタ装置により、窒化ケイ素層（１０ｎｍ）、窒化クロム層（１０ｎｍ）、窒化ケイ素層（２０ｎｍ）をその順に成膜し、積層膜付き透明基板Ｉを得た。
【０１３３】
次に、実施例および比較例の積層膜付き透明基板について、以下の評価を行った。結果を表４に示す。
【０１３４】
（光学特性）
日立分光光度計（Ｕ−３１００型）を使用して積層膜付き透明基板の分光測定を行った。ＪＩＳ  Ｒ３１０６／３１０７（１９９８）に準拠して、熱貫流率（Ｕ値）、透明基板から光が入射する場合の日射熱取得率（η値）、可視光透過率（Ｔｖ）を求めた。また、ＪＩＳ  Ｚ８７２６（１９９０）に準拠してＤ６５光源を使用し平均演色性評価数（Ｒａ）により評価される透過光の演色性を求めた。さらに、可視光透過率（Ｔｖ）と日射熱取得率（η値）から、選択係数（Ｔｖ／（η値×１００））を算出した。
【０１３５】
（耐久性；耐汗試験）
ＩＳＯ１２８７０に準じて耐汗試験を行った。すなわち、密閉容器中に人工汗液を注入するとともに、この密閉容器中に人工汗液から離して積層膜付き透明基板を配置した後、密閉状態にして５５±５℃で３日間保持した。なお、人工汗液は、乳酸５０ｇ／Ｌ、および塩化ナトリウム１００ｇ／Ｌを含有する。その後、密閉容器から積層膜付き透明基板を取り出して、積層膜表面を顕微鏡（５０倍）で観察し、１ｍｍ×１ｍｍの範囲における欠点数を目視で計測し、以下の基準で評価した。
【０１３６】
＜評価基準＞
５；欠点数が１０１個以上
４；欠点数が５１〜１００個
３；欠点数が３１〜５０個
２；欠点数が６〜３０個
１；欠点数が０〜５個
【０１３７】
【表３】
0006459374.tif 000004
【０１３８】
【表４】
0006459374.tif 000005
【符号の説明】
【０１３９】
３０…窓ガラス、１０…積層膜付き透明基板、１１…透明基板、１２…積層膜、
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ…積層膜付き透明基板
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ……積層膜
１２１…第１の窒化ケイ素層、１２２…第１のクロム含有層、１２３…銀層、１２４…第２のクロム含有層、１２５…第２の窒化ケイ素層、１２６…保護層
２２１…透明導電層、２２２…窒素含有光吸収層、２２３…誘電体層
【図１】
0006459374.tif 000006
【図２】
0006459374.tif 000007
【図３】
0006459374.tif 000008
【図４】
0006459374.tif 000009
【図５】
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