(57)【要約】  拡散反射特性を備えた本発明の透明層状エレメントは、実質的に同じ屈折率を有する誘電体から成る２つの外層と、これら２つの外層の間に挿入される、外層の屈折率とは異なる屈折率を有する誘電体層若しくは金属層である単層によって又は少なくとも１つの、外層の屈折率とは異なる屈折率を有する誘電体層若しくは金属層を備える積層体によって形成される中心層とを備える。上方外層は、シリカをベースとした有機／無機ハイブリッドマトリックスを含むゾル−ゲル層である。
2015530959.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの滑らかな主要外面（２Ａ、４Ａ）を有する透明層状エレメント（１）であって、
それぞれが前記層状エレメントの前記２つの主要外面（２Ａ、４Ａ）の一方を形成し且つ実質的に同じ屈折率（ｎ２、ｎ４）を有する誘電体から成る２つの外層である下方外層（２）及び上方外層（４）と、
前記２つの外層の間に挿入される中心層（３）であって、前記外層の屈折率とは異なる屈折率（ｎ３）を有する誘電体層若しくは金属層である単層によって、又は少なくとも１つの、前記外層の屈折率とは異なる屈折率を有する誘電体層若しくは金属層を備える積層体（３1、３2、・・・３k）によって形成される中心層（３）とを備え、
前記層状エレメントの２つの隣接する層の一方が誘電体であり、もう一方が金属質であるか又は両方が異なる屈折率を有する誘導体層であり、前記層状エレメントの２つの隣接する層の間の各接触面（Ｓ0、Ｓ1、・・・Ｓk）がテクスチャ加工され、且つ一方が誘電体でありもう一方が金属質であるか又は両方が異なる屈折率を有する誘電体層である２つの隣接する層の間の他のテクスチャ加工接触面に平行であり、
前記上方外層（４）が、シリカをベースとした有機／無機ハイブリッドマトリックスを含むゾル−ゲル層である、
ことを特徴とする透明層状エレメント。
【請求項２】
前記層状エレメントの前記２つの外層を構成する誘電体間での５８９ｎｍでの屈折率における差の絶対値が、０．０２０以下、好ましくは０．０１５以下であることを特徴とする、請求項１に記載の層状エレメント。
【請求項３】
前記外層（２、４）と前記中心層（３）の少なくとも１つの誘電体層との間での５８９ｎｍでの屈折率の差の絶対値が、０．３以上、好ましくは０．５以上であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の層状エレメント。
【請求項４】
前記ゾル−ゲル層が、少なくとも１種の金属酸化物の粒子又は少なくとも１種のカルコゲナイドの粒子を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の層状エレメント。
【請求項５】
前記シリカをベースとした有機／無機ハイブリッドマトリックスが、少なくとも１種の金属酸化物を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の層状エレメント。
【請求項６】
前記金属酸化物が、チタン、ジルコニウム、亜鉛、ニオブ、アルミニウム及びモリブデンから選択される金属を含むことを特徴とする、請求項４及び５のいずれか一項に記載の層状エレメント。
【請求項７】
前記ゾル−ゲル層が、シリカと酸化ジルコニウムとの有機／無機ハイブリッドマトリックスを含み、前記マトリックス中に二酸化チタン粒子が分散していることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の層状エレメント。
【請求項８】
透過曇り度が５％未満である及び／又は明度が９３％より高いことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の層状エレメント。
【請求項９】
前記ゾル−ゲル層が、ゾル−ゲル溶液の硬化により得られ、且つ一般式ＲnＳｉＸ(4-n)の少なくとも１種のオルガノシランの加水分解及び縮合から生じる生成物を含み、
式中、ｎは１、２、３に等しく、好ましくはｎは１又は２に等しく、より好ましくはｎは１に等しく、
同一又は異なり得る基Ｘは、アルコキシ基、アシルオキシ基及びハロゲン化物基から選択される加水分解性基、好ましくはアルコキシ基を表し、
同一又は異なり得る基Ｒは、炭素原子を介してケイ素に結合された非加水分解性有機基を表す、
ことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の層状エレメント。
【請求項１０】
前記ゾル−ゲル層が、ゾル−ゲル溶液の硬化により得られ、且つ
（ｉ）少なくとも１種のオルガノシラン、及び
（ｉｉ）少なくとも１種の金属酸化物前駆体、及び／又は
（ｉｉｉ）少なくとも１種の金属酸化物の粒子若しくは少なくとも１種のカルコゲナイドの粒子
の加水分解及び縮合から生じる生成物を含むことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の層状エレメント。
【請求項１１】
前記層状エレメントが、前記上方外層及び／又は下方外層の上又は下に位置決めされる少なくとも１つの追加層を含み、前記少なくとも１つの追加層は好ましくは、
２つの滑らかな主要面を備えるポリマー、ガラス及びセラミックから選択される透明基材、
成形操作に適した最初は粘性の液体又はペースト状態の硬化性材料、
熱成形性又は感圧プラスチック材料から形成されるインサート
から選択される、
ことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の層状エレメント。
【請求項１２】
前記層状エレメントの前記下方外層が、
透明基材であって、その主要面の一方にはテクスチャ加工が施され、もう一方の主要面は滑らかであり、好ましくはポリマー、ガラス及びセラミックから選択される透明基材、
１種以上の遷移金属、非金属又はアルカリ土類金属の酸化物、窒化物又はハロゲン化物から選択される誘電体の層、
成形操作に適した最初は粘性の液体又はペースト状態である硬化性材料をベースとする層であって、
光架橋性及び／又は光重合性材料、
ゾル−ゲル法で堆積される層
を含む層、
熱成形性又は感圧プラスチック材料から形成されるインサートであって、好ましくは、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、塩化ポリビニル（ＰＶＣ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はエチレン／ビニルアセテート（ＥＶＡ）コポリマーから選択されるポリマーをベースとし得る熱成形性又は感圧プラスチック材料から形成されるインサート、
から選択されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の層状エレメント。
【請求項１３】
前記中心層の前記層又は前記積層体が、
１種以上の遷移金属、非金属又はアルカリ土類金属の酸化物、窒化物又はハロゲン化物から選択される誘電体から成る少なくとも１つの薄層、
少なくとも１つの金属薄層、特には銀、金、銅、チタン、ニオブ、ケイ素、アルミニウム、ニッケル−クロム（ＮｉＣｒ）合金、ステンレススチール又はこれらの合金の薄層、
を備えることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の層状エレメント。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の層状エレメントの製造方法であって、
主要面の一方がテクスチャ加工されもう一方の主要面が滑らかな透明基材を下方外層として用意する工程と、
中心層を、前記下方外層の前記テクスチャ加工された主要面上に堆積させ、すなわち前記中心層が、前記下方外層の屈折率とは異なる屈折率を有する誘電体層又は金属層である単層から形成される場合、前記中心層は、前記テクスチャ加工された主要面上にその面と合致するように堆積され、または前記中心層が、前記下方外層の屈折率とは異なる屈折率を有する少なくとも１つの誘電体層又は金属層を備える積層体から形成される場合、前記中心層の前記複数の層は、前記テクスチャ加工された主要面上にその面と合致するように連続的に堆積される工程と、
ゾル−ゲル上方外層を、ゾル−ゲル法での堆積により、前記下方外層とは反対側の前記中心層の前記テクスチャ加工された主要面上に形成する工程であって、前記下方外層及び上方外層は実質的に同じ屈折率を有する誘電体から成る、工程と、
任意で、少なくとも１つの上方及び／又は下方追加層を、前記層状エレメントの前記滑らかな主要外面上に形成する工程と
を含むことを特徴とする製造方法。
【請求項１５】
車両、建築物、街路備品、室内調度品、ディスプレイスクリーン又はヘッドアップディスプレイシステム用のグレージングの全て又は一部としての、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の層状エレメント（１）の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、拡散反射特性を有する透明層の形態にあるエレメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
層状エレメントは剛性又は可撓性であり得る。層状エレメントは、特に、例えばガラス又はポリマー材料をベースとして作製されるグレージングになり得る。層状エレメントは、特には、透過特性を保持しつつ同時に拡散反射特性を付与するために、面に適用可能なポリマー材料をベースとした可撓性フィルムになり得る。
【０００３】
公知のグレージングには、グレージング上で入射放射線の正透過及び反射が起きる標準的な透明グレージングと、グレージング上で入射放射線の拡散透過及び反射が起きる半透明グレージングが含まれる。
【０００４】
通常、グレージング上の所定の入射角の入射放射線がグレージングによって複数の方向に反射される場合、グレージングによる反射は拡散反射と呼ばれる。グレージング上の所定の入射角の入射放射線が入射角と等しい反射角でグレージングによって反射される場合、グレージングによる反射は正反射と呼ばれる。同様に、グレージング上の所定の入射角の入射放射線が入射角と等しい透過角でグレージングを透過する場合、グレージングを通る透過は正透過と呼ばれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
標準的な透明グレージングの欠点はこれらの標準的な透明グレージングが鏡のように鋭い反射像を返すことであり、これは特定の用途によっては望ましくない。したがって、グレージングを建物の窓又はディスプレイスクリーンに使用する場合、反射を抑えることが好ましく、反射を抑えるとグレージングを通した可視性は低下する。グレージング上での鋭い反射には、例えば車両のヘッドライトが建物のグレージングが施された正面部位で反射した場合に、その結果として幻惑が起きて安全上の問題が起きる恐れもある。この問題は空港のグレージングが施された正面部位で最もよく起きる。事実、ターミナル接近時にパイロットが反射で幻惑されるリスクを排除することは必須である。
【０００６】
さらに、半透明グレージングでは、鋭い反射を起こさないという利点はあるものの、グレージングを通したくっきりとした視界が得られない。
【０００７】
エレメント上での拡散反射を促進しつつもエレメントを通して素晴らしいくっきりとした視界を得ること及びエレメント上での「鏡面」タイプの反射を抑制することの両方を可能にする層状エレメントを提案することで本発明が具体的に解決しようとしているのはこれらの欠点である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
出願人は、グレージングにおける、特定の拡散反射を見せる透明層状でのエレメントの使用が透過において透明であり且つ拡散反射を見せるグレージングを得ることを可能にすることを発見した。これらの特性は特には、規定の屈折率及び規定の形状を有する特定の積層体によって得られる。要約すると、層状エレメントは、誘電体又は金属材料、好ましくは薄層又は薄層の積層体から成り且つ２つの外層に囲まれた中心層を備え、２つの外層である上方外層及び下方外層は実質的に同じ屈折率を有する誘電体から成る。この層状エレメントにおいて、層状エレメントの２つの隣接する層の一方が誘電性でありもう一方が金属質であるか又は両方が異なる屈折率を有する誘電体層であり、層状エレメントの２つの隣接する層の間の各接触面（Ｓ0、Ｓ1、・・・Ｓk）はテクスチャ加工され且つ一方が誘電性でありもう一方が金属質であるか又は両方が異なる屈折率を有する誘電体層である２つの隣接する層の間の他のテクスチャ加工接触面に平行である。
【０００９】
出願人は、本発明の層状エレメントの有利な特性は特には外層間での屈折率の調和、すなわちこれら２つの層が実質的に同じ屈折率を有する事実に因るものであることを発見した。本発明において、屈折率の調和又は屈折率の差は、層状エレメントの２つの外層を構成する誘電体間での５８９ｎｍでの屈折率における差の絶対値に対応する。屈折率の差が小さければ小さいほど、グレージングを通した視界はよりはっきりとする。出願人は、極めて良好な視界は、屈折率の調和度が０．０５０未満、好ましくは０．０３０未満、より好ましくは０．０１５未満で得られることを発見した。
【００１０】
層状エレメントを作製するための構成及び方法がいくつか考えられ、これらは特には下方外層及び中心層を構成する材料の選択において異なる。誘電体から成る下方外層は、
好ましくは鉱物又は有機ガラスから形成され、ポリマー、ガラス及びセラミックから選択される透明基材（その主要面の一方にはテクスチャ加工が施され、もう一方の主要面は滑らかである）、
例えばマグネトロンスパッタリングによって堆積され、１種以上の遷移金属、非金属又はアルカリ土類金属の酸化物、窒化物又はハロゲン化物から選択される誘電体の層、
成形操作に適するようになっている最初は粘性の液体又はペースト状態である硬化性材料をベースとする層であって、
光架橋性及び／又は光重合性材料、
ゾル−ゲル法で堆積される層
を含む層、
熱成形性又は感圧プラスチック材料から形成されるインサート又はシートであって、好ましくは、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、塩化ポリビニル（ＰＶＣ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はエチレン／ビニルアセテート（ＥＶＡ）コポリマーから選択されるポリマーをベースとし得る熱成形性又は感圧プラスチック材料のインサート又はシート
から選択される。
【００１１】
これらの材料の中でも、幾つかはその入手しやすさ及び／又は価格から特に有利であり、例えばＳａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎが販売するＳａｔｉｎｏｖｏ（登録商標）等の粗面又はテクスチャ加工ガラス基材である。
【００１２】
上で説明したように、グレージングを通して特にくっきりとした視界を得るためには、粗面基材から成る下方外層と層状エレメントの上方外層を構成している材料との間での屈折率の違いは好ましくは０．０５０未満、より一層好ましくは０．０１５未満である。
【００１３】
しかしながら、上方外層の作製にあたって提案される材料の中でも、屈折率の差を０．０１５もの低さにすることが常に可能なわけではない。例えば、標準ガラスの場合、同じタイプのガラスの屈折率が工場によって１．５１７〜１．５２３と異なる場合がある。０．００６オーダーのこの差は、拡散反射性の透明エレメントを備えるグレージングについての屈折率差の優先的な許容範囲を鑑みると無視できるものではない。
【００１４】
この結果、テクスチャ加工ガラス基材を下方外層として選択する場合、極めて良好な明澄度を求めているのならば、上方外層として、下方外層に関して上で挙げたリスト中のタイプの材料はどれも選択することができない。
【００１５】
出願人は、驚くべきことに、層状エレメントの上方外層として特定のゾル−ゲル層を特別に用いることで、特には０．０１５未満になり得る屈折率調和度を有する、拡散反射性の層状透明エレメントを簡単に作製できることを発見した。本発明のゾル−ゲル層は、この層を構成している様々な前駆体化合物の割合に応じて、特には１．４５９〜１．７００、好ましくは１．５０２〜１．５３８の範囲内で異なり得る融通の利く屈折率を有する。
【００１６】
したがって、本発明の解決策によって、下方外層と上方外層との間の屈折率の差が規定の値より小さくなるように屈折率を高い精度でもって調節することが可能である。
【００１７】
本発明のゾル−ゲル層の屈折率の点で融通の利く配合は、基材の供給源又は基材の性質とは関係なく、光学性能という点で質が一定している層状の透明エレメントを得ることを可能にする。さらに、下方外層として、極めて高い屈折率を有するプラスチック基材を使用することも可能である。
【００１８】
層状エレメントの上方外層として特定のゾル−ゲル層を選択することで、
他のタイプの外層では実現できない、下方外層の屈折率を高い精度でもって調和させること、
供給源に応じてガラスの屈折率を精確に合せること、
鉱物であるか有機質であるかに関わらず、下方外層の性質に応じて調節可能な組成を得ること、
ゾル−ゲル層を着色する成分を添加すること、
大がかりな機材を必要とすることなく、外層を様々なサイズの複雑な面に適用すること、
組成及び厚さにおいて均一な堆積物を面で得る
ことが可能になる。
【００１９】
これを目的として、本発明の主題は２つの滑らかな主要外面（２Ａ、４Ａ）を有する透明層状エレメント（１）であり、この層状エレメントは、
それぞれが層状エレメントの２つの主要外面（２Ａ、４Ａ）の一方を形成し且つ実質的に同じ屈折率（ｎ２、ｎ４）を有する誘電体から成る２つの外層である下方外層（２）及び上方外層（４）と、
２つの外層の間に挿入される中心層３であって、外層の屈折率とは異なる屈折率（ｎ３）を有する誘電体層若しくは金属層である単層によって、又は少なくとも１つの、外層の屈折率とは異なる屈折率を有する誘電体層若しくは金属層を備える積層体（３1、３2、・・・３k）によって形成される中心層３とを備え、
層状エレメントの２つの隣接する層の一方が誘電体であり、もう一方が金属質であるか又は両方が異なる屈折率を有する誘導体層であり、層状エレメントの２つの隣接する層の間の各接触面（Ｓ0、Ｓ1、・・・Ｓk）はテクスチャ加工され、且つ一方が誘電体でありもう一方が金属質であるか又は両方が異なる屈折率を有する誘電体層である２つの隣接する層の間の他のテクスチャ加工接触面に平行であり、
上方外層（４）は、シリカをベースとした有機／無機ハイブリッドマトリックスを含むゾル−ゲル層であることを特徴とする。
【００２０】
本発明で使用される特定の層状エレメントは、層状エレメント上での入射放射線の正透過及び放射線の拡散反射を光源の方向に関係なく得ることを可能にする。
【００２１】
極めて鮮明な視界は、可能な限り調節される屈折率の調和のおかげである。
【００２２】
本発明において、屈折率の値が重要ではない一方の金属層と、もう一方の、外層の屈折率に対する屈折率の差が考慮される誘電体層とは区別されている。
【００２３】
明細書全体を通して、本発明の透明層状エレメントは水平に置かれるとみなされ、下向きのその第１面は下方主要外面を画成し、第１面の反対側にある上向きのその第２面は上方主要外面を画成している。したがって、「上」及び「下」という表現の意味は、この向きに対して考えられるべきである。特に明記されていない限り、「上」及び「下」という表現は必ずしも２つの層が互いに接触して配置されることを意味しない。用語「下方」及び「上方」は本明細書においてこの位置決めに関して用いられる。
【００２４】
層状エレメントは任意で、上方外層及び／又は下方外層の上又は下に位置決めされる少なくとも１つの追加層を備える。この追加層は、全てが層状エレメントの外層の誘電体と実質的に同じ屈折率を有する又は異なる屈折率を有する誘電体から成り得る。
【００２５】
本発明を目的として、用語「屈折率（ｉｎｄｅｘ）」とは、波長５８９ｎｍで測定される光学的屈折率のことである。
【００２６】
本発明において、薄層は、１μｍ未満の厚さを有する層である。
【００２７】
２つの誘電体又は誘電体層は実質的に同じ屈折率を有する、あるいは２つの誘電体が５８９ｎｍでの屈折率の差の絶対値が０．１５０以下である屈折率を有する場合、実質的に等しい屈折率を有する。
【００２８】
本発明において、層状エレメントの２つの外層を構成する誘電体間での５８９ｎｍでの屈折率における差の絶対値は、好ましくは小さいほうから０．０５０以下、０．０３０以下、０．０２０以下、０．０１８以下、０．０１５以下、０．０１０以下、０．００５以下である。
【００２９】
２つの誘電体又は誘電体層は、５８９ｎｍでの屈折率の差の絶対値が厳密に０．１５より大きい場合、異なる屈折率を有する。有利な特色に従うと、一方の外層ともう一方の、中心層の少なくとも１つの誘電体層との間での５８９ｎｍでの屈折率の差の絶対値は０．３以上、好ましくは０．５以上、より好ましくは０．８以上である。屈折率におけるこの比較的大きな差は、層状エレメントの内側の少なくとも１つのテクスチャ加工接触面で起きる。これが、このテクスチャ加工接触面での放射線の反射、すなわち層状エレメントによる放射線の拡散反射の促進を可能にする。
【００３０】
２つの隣接する層の間の接触面は、これら２つの隣接する層の界面である。
【００３１】
誘電体又は誘電体層は、非金属材料又は非金属材料層である。好ましくは、誘電体又は誘電体層は有機質又は鉱物質である。鉱物誘電体又は鉱物誘電体層は、１種以上の遷移金属、非金属又はアルカリ土類金属の酸化物、窒化物又はハロゲン化物から選択され得て、好ましくはケイ素、チタン、スズ、亜鉛、アルミニウム、モリブデン、ニオブ、ジルコニウム又はマグネシウムから選択される。有機誘電体又は有機誘電体層はポリマーから選択される。
【００３２】
誘電体又は誘電体層は、低導電率、好ましくは１００Ｓ／ｍ未満の材料又は層であると考えられる。
【００３３】
透明エレメントは、少なくともエレメントの意図された用途にとって有用な波長域において放射線の透過が起きるエレメントである。例を挙げると、エレメントを建築物又は車両のグレージングとして使用する場合、エレメントは少なくとも可視波長域において透明である。
【００３４】
テクスチャ加工面又は粗面は、面特性が、面上の入射放射線の波長より大きい規模で変化する面である。そのため、入射放射線は透過し、面で拡散反射される。好ましくは、本発明のテクスチャ加工面又は粗面は、少なくとも０．５μｍ、特には１〜１００μｍ、より好ましくは１〜５μｍの算術平均差Ｒａに対応する粗さパラメータを示す（評価長さに沿ったプロファイルの中央線から測定される粗さプロファイルＲの全ての絶対距離の算術平均に対応する）。
【００３５】
滑らかな面とは、面不整がその面不整によって放射線が逸れないようなものである面である。したがって、入射放射線は透過し、面で正反射される。好ましくは、滑らかな面は、面不整が面上の入射放射線の波長より小さい寸法を有する面である。しかしながら、本発明において、特定の面不整を有するものの実質的に同じ屈折率を有する誘電体から成る１つ以上の追加層と接触し且つ特定の不整を示す層と接触している面とは反対側の面に面上の入射放射線の波長よりずっと小さい又はずっと大きい（大規模起伏）寸法の面不整の面を有する外層又は追加層の面は滑らかであるとみなされる。好ましくは、滑らかな面は、０．１μｍ未満、好ましくは０．０１μｍ未満の算術平均差Ｒａに対応する粗さパラメータ又は１０°未満の傾斜を有する面である。
【００３６】
グレージングは、有機透明基材又は鉱物透明基材に対応する。
【００３７】
本発明により、層状エレメント上での入射放射線の正透過及び拡散反射が得られる。正透過は、層状エレメントを通したくっきりとした視界を保証する。拡散反射は、層状エレメント上での鋭い反射及び幻惑のリスクの回避を可能にする。
【００３８】
層状エレメント上での拡散反射は、２つの隣接する層（一方は誘電体であり、もう一方は金属質であるか、あるいは両方が異なる屈折率を有する２つの誘電体層である）の間の各接触面がテクスチャ加工されることから起きる。したがって、層状エレメント上の入射放射線がそのような接触面に到達すると、入射放射線は金属層で又は２つの誘電体層間での屈折率における差の結果として反射され、並びに接触面にはテクスチャ加工が施されているため、反射は拡散反射である。
【００３９】
正透過は、層状エレメントの２つの外層が滑らかな主要外面を有し且つ実質的に同じ屈折率を有する材料から成り、且つ層状エレメントの２つの隣接する層の間の各テクスチャ加工接触面（２つの隣接する層の一方は誘電体であり、もう一方は金属質であり、あるいは両方が異なる屈折率を有する誘電体層である）が２つの隣接する層の間の他のテクスチャ加工接触面（２つの隣接する層の一方は誘電体であり、もう一方は金属質であり、あるいは両方が異なる屈折率を有する２つの誘電体層である）と平行であることから起きる。
【００４０】
層状エレメントの滑らかな外面は、各空気／外層界面での放射線の正透過を可能にする。すなわち、放射線の方向が変化することのない、空気から外層内への放射線の入射又は外層から空気中への放射線の出射を可能にする。
【００４１】
テクスチャ加工接触面の平行関係は、外層の屈折率とは異なる屈折率を有する誘電体である又は金属質である中心層の各構成要素層が、中心層の外層との接触面に対して垂直に均一な厚さを示すことを含意する。
【００４２】
厚さにおけるこの均一性は、テクスチャ全体に広がる又はテクスチャの一部に限局したものになり得る。特に、テクスチャの傾斜に変動がある場合、２つの連続したテクスチャ加工接触面間の厚さは部位ごとにテクスチャの傾斜に応じて変化し得るが、テクスチャ加工接触面は常に互いに平行なままである。これは特に層の厚さがテクスチャの傾斜が大きくなるにつれて比例的に減少する陰極スパッタリングで堆積させる層の場合にあてはまる。したがって、局所的には、所定の傾斜を有する各テクスチャ部位において層の厚さは一定なままであるが、層の厚さは、第１傾斜を有する第１テクスチャ部位と第１傾斜とは異なる第２傾斜を有する第２テクスチャ部位との間で異なる。
【００４３】
有利には、層状エレメント内でテクスチャ加工接触面の平行関係を得るために、中心層の構成層又は各構成層は陰極スパッタリングで堆積される層である。具体的には、陰極スパッタリング、特には磁場支援型陰極スパッタリングでは、層の境界を定める面が互いに平行となるが、他の堆積技法、例えば蒸着又は化学蒸着（ＣＶＤ）法、あるいはゾル−ゲル法には当てはまらない。実際、層状エレメント内でのテクスチャ加工接触面の平行関係は、エレメントを通る正透過を得るのに必須である。
【００４４】
層状エレメントの第１外層に入射する放射線は、その方向を変化させることなくこの第１外層を通過する。第１外層と中心層の少なくとも１つの層との間での性質における違い（誘電体又は金属）又は屈折率の差の結果として、放射線は続いて中心層で屈折する。一方で層状エレメントの２つの隣接する層の間のテクスチャ加工接触面（２つの隣接する層の一方は誘電体であり、もう一方は金属質であり、あるいは両方が異なる屈折率を有する誘電体層である）は全て互いに平行であり、他方で第２外層は第１外層と実質的に同じ屈折率を有し、スネル・デカルトの屈折の法則に従って、中心層から始まる第２外層における放射線の屈折角は第１外層から始まる中心層上での放射線の入射角に等しい。
【００４５】
このため放射線は、層状エレメントの第２外層から、エレメントの第１外層上でのその入射方向と同じ方向で出てくる。したがって、層状エレメントによる放射線の透過は正透過である。その結果、層状エレメントを通したくっきりとした視界が、すなわち半透明の層状エレメントを使用することなく、層状エレメントの正透過特性によって得られる。
【００４６】
本発明の一態様においては、層状エレメントの拡散反射特性を利用して放射線の大部分を複数の方向に放射線入射側で反射させる。層状エレメントの正透過特性により、この強力な拡散反射が、層状エレメントを通したくっきりとした視界を有しつつ、すなわち半透明の層状エレメントを使用せずに得られる。そのような強力な拡散反射を有する透明層状エレメントは、例えばディスプレイ、投影スクリーンに応用される。
【００４７】
上方外層は、ゾル−ゲル法で得られる、シリカをベースとした有機／無機ハイブリッドマトリックスを含むゾル−ゲル層である。
【００４８】
ゾル−ゲル法は、第１段階において、水の存在下で重合反応を引き起こす前駆体を含有する「ゾル−ゲル溶液」と称される溶液を調製することから成る。このゾル−ゲル溶液を面上に堆積させると、ゾル−ゲル溶液中の水の存在により又は大気中の水分との接触により、前駆体は加水分解、縮合して網目構造が形成され、その網目構造内に溶媒が捕捉される。これらの重合反応によって次第に縮合されていく種が形成され、ゾル、次にゲルを形成するコロイド粒子となる。これらのゲルを数百度オーダーの温度で乾燥、緻密化すると、シリカ系前駆体の存在下、ガラスに相当するゾル−ゲル層が得られ、その特徴は標準ガラスのものと同様である。
【００４９】
その粘性により、コロイド溶液又はゲルの形態のゾル−ゲル溶液は第１外層とは反対側の、中心層のテクスチャ加工主要面上に容易に堆積し得て、この面のテクスチャに合致する。ゾル−ゲル層は、中心層の粗さを「埋める」。具体的には、この層はそのようにテクスチャ加工された中心層の表面粗さを有する面と、この面とは反対側にある、平坦な主要外面とを備える。したがって、ゾル−ゲル法で堆積される層は層状エレメントの面の平坦化をもたらす。
【００５０】
本発明において、ゾル−ゲル層は、シリカをベースとした有機／無機ハイブリッドマトリックスを含む。このマトリックスは、オルガノシランＲnＳｉＸ(4-n)である混合前駆体から得られる。これらの分子は同時に加水分解性官能基を含み、これらの加水分解性官能基がシリカ主鎖に結合し続ける有機官能基を含むシリカ網目構造又はマトリックスを作り出す。
【００５１】
本発明の１つの変化形において、ゾル−ゲル層は少なくとも１種の金属酸化物の粒子又は少なくとも１種のカルコゲナイドの粒子も含む。
【００５２】
本発明の別の変化形において、シリカをベースとした有機／無機ハイブリッドマトリックスは少なくとも１種の金属酸化物も含む。有機官能基及び少なくとも１種の金属酸化物を含むそのようなシリカをベースとしたマトリックスは、オルガノシランと少なくとも１種の金属酸化物の前駆体との組み合わせ使用から得られる。次に、これらの前駆体はオルガノシランとシリカと金属酸化物とのハイブリッドマトリックスを形成する。
【００５３】
本発明の好ましい実施形態において、ゾル−ゲル層は、シリカをベースとした有機／無機ハイブリッドマトリックスと少なくとも１種の金属酸化物とを含み、少なくとも１種の金属酸化物の粒子又は少なくとも１種のカルコゲナイドの粒子が分散しており、例えば二酸化チタン粒子が分散した、シリカと酸化ジルコニウムとの有機／無機ハイブリッドマトリックスである。
【００５４】
本発明のゾル−ゲル層の主要化合物は、マトリックスを形成している化合物と、このマトリックス中に分散している粒子とから成る。したがって、ゾル−ゲル層の主要化合物は、
マトリックスの有機官能基を含むシリカ、
マトリックスの金属酸化物、
マトリックス中に分散している金属酸化物粒子及び／又はカルコゲナイド粒子
になり得る。
【００５５】
ゾル−ゲル層の屈折率を高い精度でもって合わせるために、マトリックス由来の又は粒子の形態で分散している金属酸化物の割合を変化させる。原則として、金属酸化物はシリカの屈折率より高い屈折率を有する。金属酸化物の割合を高くすることで、ゾル−ゲル層の屈折率は上昇する。ゾル−ゲル層の屈折率は、閾値未満の金属酸化物の体積率に関しては、１タイプの金属酸化物の体積分率の関数として線形的に上昇する。例えば、ＴｉＯ2粒子を添加すると、ゾル−ゲル層の屈折率の線形変化が、２０％未満である、ゾル−ゲル層の主要化合物の総体積に対するＴｉＯ2の体積率に関して観察される。
【００５６】
したがって、理論的にはゾル−ゲル層の屈折率をゾル−ゲル層を構成している主要化合物の関数として求めること、並びに必要とされる屈折率を有するゾル−ゲル層を硬化後に得ることを可能にするゾル−ゲル溶液の配合を理論的に求めることが可能である。
【００５７】
したがって、本発明の解決策は特に有利である。例えば、下方外層として使用することが意図されたガラス基材を受けるにあたって、その屈折率を測定する。次に、硬化後にその基材との屈折率の調和度が０．０１５未満のゾル−ゲル層をもたらすようにゾル−ゲル溶液を配合する。
【００５８】
ゾル−ゲル層は幅広い屈折率範囲を有し得て、特には１．４５９〜１．７００、好ましくは１．５０２〜１．５３８、より一層好ましくは１．５１７〜１．５２３である。
【００５９】
ゾル−ゲル層の主要化合物は、ゾル−ゲル層の総質量に対して、質量で、好ましくは小さい方から少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９９％、１００％となる。
【００６０】
ゾル−ゲル層は好ましくは、ゾル−ゲル層を構成している主要化合物の総質量に対して質量で
５０〜１００％、好ましくは７０〜９５％、より好ましくは８５〜９０％のマトリックスの有機官能基を含むシリカ並びに／又は
０〜１０％、好ましくは１〜５％、より好ましくは２〜４％のマトリックスの金属酸化物並びに／又は
０〜４０％、好ましくは１〜２０％、より好ましくは５〜１５％のマトリックス中に分散した金属酸化物粒子及び／又はカルコゲナイド粒子
を含む。
【００６１】
ゾル−ゲル層の主要化合物の総体積に対する金属酸化物粒子の体積率は、好ましくは小さいほうから０〜２５％、１〜２５％、２〜８％である。
【００６２】
ゾル−ゲル層は、ゾル−ゲル溶液を硬化させることで得られ、且つ一般式ＲnＳｉＸ(4-n)の少なくとも１種のオルガノシランの加水分解及び縮合で生じる生成物を含み、
式中、ｎは１、２、３に等しく、好ましくはｎは１又は２に等しく、より好ましくはｎは１に等しく、
同一又は異なり得る基Ｘは、アルコキシ基、アシルオキシ基及びハロゲン化物基から選択される加水分解性基、好ましくはアルコキシ基を表し、
同一又は異なり得る基Ｒは、炭素原子を介してケイ素に結合された非加水分解性有機基（又は有機官能基）を表す。
【００６３】
好ましくは、ゾル−ゲル層はゾル−ゲル溶液の硬化により得られ、且つ
（ｉ）少なくとも１種のオルガノシラン、及び
（ｉｉ）少なくとも１種の金属酸化物前駆体、及び／又は
（ｉｉｉ）少なくとも１種の金属酸化物の粒子若しくは少なくとも１種のカルコゲナイドの粒子
の加水分解及び縮合から生じる生成物を含む。
【００６４】
有機／無機ハイブリッドマトリックスの金属酸化物粒子及び／又は金属酸化物前駆体は、チタン、ジルコニウム、亜鉛、ニオブ、アルミニウム及びモリブデンから選択される金属を含む。
【００６５】
オルガノシランは２個又は３個、特には３個の加水分解性基Ｘと１個又は２個、特には１個の非加水分解性基Ｒとを含む。
【００６６】
基Ｘは優先的には、アルコキシ基−Ｏ−Ｒ´、特にはＣ１〜Ｃ４アルコキシ基、アシルオキシ基−Ｏ−Ｃ（Ｏ）Ｒ´（Ｒ´はアルキルラジカル、優先的にはＣ１〜Ｃ６、好ましくはメチル又はエチルである）、ハロゲン化物（Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ等）及びこれらの基の組み合わせから選択される。好ましくは、基Ｘはアルコキシ基、特にはメトキシ又はエトキシである。
【００６７】
基Ｒは非加水分解性炭化水素系基である。本発明では特定の数の基が適している。これらの基の存在及び性質が、本発明の用途に適合する厚さを有するゾル−ゲル層を得ることを可能にする。好ましくは、非加水分解性有機官能基に対応する基Ｒは少なくとも５０ｇ／モル、好ましくは少なくとも１００ｇ／モルのモル質量を有する。したがって、この基Ｒは乾燥工程の後であっても排除できない基であり、
アルキル基、好ましくは直鎖又は分岐Ｃ１〜Ｃ１０、より好ましくはＣ３〜Ｃ１０アルキル基、例えばメチル、エチル、プロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル及びｔｅｒｔ−ブチル基、
アルケニル基、好ましくはＣ２〜Ｃ１０アルケニル基、例えばビニル、１−プロペニル、２−プロペニル及びブテニル基、
アルキニル基、例えばアセチレニル及びプロパルギル基、
アリール基、好ましくはＣ６〜Ｃ１０アリール基、例えばフェニル及びナフチル基、
アルキルアリール基、
アリールアルキル基、
（メタ）アクリル及び（メタ）アクリルオキシプロピル基、
グリシジル及びグリシジルオキシ基
から選択され得る。
【００６８】
アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキルアリール及びアリールアルキル基等の上で定義された基はまた、第一、第二又は第三アミン（その場合、非加水分解性ラジカルは例えばアミノアリール又はアミノアルキル基である）、アミド、アルキルカルボニル、置換又は非置換アニリン、アルデヒド、ケトン、カルボキシル、無水物、ヒドロキシル、アルコキシ、アルコキシカルボニル、メルカプト、シアノ、ヒドロキシフェニル、アルキルカルボキシレート、スルホン酸、リン酸又はメタ（アクリルオキシルオキシ）基、エポキシド環を含む基、例えばグリシジル及びグリシジルオキシ並びにアリル及びビニル基から選択される少なくとも１つの基を含み得る。
【００６９】
特に好ましいオルガノシランは同一又は異なり好ましくは同一である基Ｘを含み且つ加水分解性基、好ましくはＣ１〜Ｃ４アルコキシ基、より好ましくはエトキシ又はメトキシ基を表し、Ｒは非加水分解性基、好ましくはグリシジル又はグリシジルオキシＣ１〜Ｃ２０、好ましくはＣ１〜Ｃ６アルキレン基、例えばグリシジルオキシプロピル基、グリシジルオキシエチル基、グリシジルオキシブチル基、グリシジルオキシペンチル基、グリシジルオキシヘキシル基及び２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル基である。
【００７０】
有利には、オルガノシランは、以下の化合物：アリルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−［Ｎ´−（２´−アミノエチル）−２−アミノエチル］−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＧＬＹＭＯ）、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、ｐ−アミノフェニルシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルジイソプロピルエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）メチルジエトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、Ｎ−［（３−（トリエトキシシリル）プロピル］−４，５−ジヒドロキシイミダゾールから選択される。
【００７１】
上で挙げた化合物の中でも、好ましい化合物はＧＬＹＭＯである。
【００７２】
シリカをベースとした有機／無機ハイブリッドマトリックス中に分散している金属酸化物粒子及び／又はカルコゲナイド粒子は好ましくは以下の基：ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＺｎＯ、ＮｂＯ、ＳｎＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＭｏＯ3、ＺｎＳ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＩｒＯ2、ＷＯ3、Ｆｅ2Ｏ3、ＦｅＴｉＯ3、ＢａＴｉ4Ｏ9、ＳｒＴｉＯ3、ＺｒＴｉＯ4、Ｃｏ3Ｏ4、ビスマスをベースとした三元酸化物、ＭｏＳ2、ＲｕＯ2、Ｓｂ2Ｏ4、Ｓｂ2Ｏ5、ＢａＴｉ4Ｏ9、ＭｇＯ、ＣａＴｉＯ3、Ｖ2Ｏ5、Ｍｎ2Ｏ3、ＣｅＯ2、ＲｕＳ2、Ｙ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3から選択される。
【００７３】
好ましくは、粒子は、チタン、ジルコニウム、亜鉛、ニオブ、アルミニウム及びモリブデンから選択される金属を含む金属酸化物の粒子である。
【００７４】
特に有利な実施形態において、この金属酸化物はルチル又はアナターゼの形態の酸化チタン（ＴｉＯ2）又は酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）である。
【００７５】
少なくとも１種の金属酸化物の粒子又は少なくとも１種のカルコゲナイドの粒子は好ましくは、小さいほうから、１μｍ以下、６０ｎｍ以下、５０ｎｍ以下、２０ｎｍ以下の平均直径を有する。粒子は概して１ｎｍより大きい、より好ましくは５ｎｍより大きい直径を有する。
【００７６】
カルコゲナイド金属酸化物の屈折率は好ましくは、小さいほうから、１．４９より大きく、１．５０より大きく、１．６０より大きく、１．７０より大きく、１．８０より大きく、１．９０より大きく、２．００より大きく、２．１０より大きく、２．２０より大きい。
【００７７】
使用し得る市販品としては、Ｏｐｔｏｌａｋｅ  １１２０Ｚ（１１ＲＵ７−Ａ−８）の商品名でＣａｔａｌｙｓｔ＆Ｃｈｅｍｉｃａｌ（ＣＣＩＣ）が販売し、ＴｉＯ2コロイドに対応する製品を挙げ得る。また、Ｃｒｉｓｔａｌ  ＧｌｏｂａｌがＳ５−３００Ａの品番で販売し、ＢＥＴ比表面積約３３０ｍ2／ｇ及び平均直径約５０ｎｍを有する、ＴｉＯ2粒子が分散液の総質量に対して２３質量％の安定した水性分散液に対応する製品を挙げ得る。
【００７８】
金属酸化物前駆体は有機金属化合物、例えば金属アルコキシド及び金属塩から選択され得て、これらは金属元素を含む。
【００７９】
金属酸化物前駆体は、チタン、ジルコニウム、亜鉛、ニオブ、アルミニウム及びモリブデンから選択される金属を含み得る。好ましくは、ゾル−ゲル溶液は、少なくとも１種のジルコニウム、アルミニウム又はチタン酸化物前駆体、好ましくは金属アルコキシド又は金属ハロゲン化物を含む。前駆体化合物の例は以下：
Ａｌ（ＯＣＨ3）3、Ａｌ（ＯＣ2Ｈ5）3、Ａｌ（ＯＣ3Ｈ7）3、Ａｌ（ＯＣ4Ｈ9）3、Ａｌ（ＯＣ2Ｈ4ＯＣ4Ｈ9）3、ＡｌＣｌ3、ＡｌＣｌ（ＯＨ）2、
ＴｉＣｌ4、Ｔｉ（ＯＣ2Ｈ5）4、Ｔｉ（ＯＣ3Ｈ7）4、Ｔｉ（ＯＣ4Ｈ9）4、Ｔｉ（２−エチルヘキソキシ）4、
ＺｒＣｌ4、Ｚｒ（ＯＣ2Ｈ5）4、Ｚｒ（ＯＣ3Ｈ7）4、ＺｒＯＣｌ2、Ｚｒ（２−エチルヘキソキシ）4
である。
【００８０】
好ましくは、本発明のゾル−ゲル溶液は、ジルコニウムアルコキシド、例えばジルコニウムテトラプロポキシド（ＴＰＯＺ）から選択される単一の化合物を含む。
【００８１】
オルガノシラン（ｉ）、金属酸化物前駆体（ｉｉ）並びに金属酸化物及びカルコゲナイド（ｉｉｉ）は、ゾル−ゲル溶液の主要化合物である。ゾル−ゲル溶液は、これらの「主要」成分の他にも、添加剤及び溶媒を含む。添加剤は好ましくは、ゾル−ゲル溶液の総質量に対して質量で１０％未満、好ましくは５％未満となる。
【００８２】
ゾル−ゲル溶液の主要成分の総質量に対する質量でのオルガノシランの割合は好ましくは、小さいほうから５０〜９９％、６０〜９８％、７０〜９５％、８０〜９０％である。
【００８３】
ゾル−ゲル溶液の主要成分の総質量に対する質量での金属酸化物前駆体の割合は好ましくは、小さいほうから０〜１０％、１〜１０％、２〜８％、４〜７％である。
【００８４】
ゾル−ゲル溶液の主要成分の総質量に対する質量での金属酸化物及びカルコゲナイドの割合は好ましくは、小さいほうから０〜４０％、１〜２０％、２〜１０％、４〜９％である。
【００８５】
ゾル−ゲル溶液は、主要化合物に加えて、少なくとも１種の溶媒及び任意で少なくとも１種の添加剤を含み得る。
【００８６】
溶媒は水及び有機溶媒から選択される。ゾル−ゲル溶液は好ましくは、加水分解及び縮合反応を可能にする水を含む。ゾル−ゲル溶液はまた、大気圧で沸点が好ましくは７０〜１４０℃の少なくとも１種の有機溶媒を含み得る。本発明で使用され得る有機溶媒としては、アルコール、エステル、ケトン、テトラヒドロピラン及びこれらの混合物を挙げ得る。アルコールは好ましくはＣ１〜Ｃ６アルコールから選択され、例えばメタノールである。エステルは好ましくはアセテートから選択され、特にはエチルアセテートを挙げ得る。ケトンの中でも、メチルエチルケトンが好ましくは使用される。
【００８７】
したがって、適切な溶媒の中でも、水、メタノール、エタノール、プロパノール（ｎ−プロパノール及びイソプロパノール）、ブタノール、１−メトキシ−２−プロパノール、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン、２−メチル−２−ブタノール及びブトキシエタノール並びに水／有機溶媒混合物を挙げ得る。
【００８８】
溶媒の割合は幅広い範囲で変化し得る。割合は特には得られる厚さに左右される。具体的には、ゾル−ゲル溶液の固形分が多ければ多いほど、より厚く堆積させて厚いゾル−ゲル層が得ることが可能となる。
【００８９】
ゾル−ゲル溶液の総質量に対する溶媒の質量率は、例えば少なくとも１０％であり且つ８０％以下となり得る。
【００９０】
同様に、ゾル−ゲル溶液の総質量に対する主要化合物の質量率は、例えば少なくとも２０％であり且つ９０％以下である。
【００９１】
ゾル−ゲル溶液の総質量に対する水の質量率は、例えば１０〜４０％、１０〜３０％又は１５〜２５％である。
【００９２】
ゾル−ゲル溶液が１種以上の有機溶媒も含む場合、ゾル−ゲル溶液の総質量に対する有機溶媒の質量率は、例えば１０〜４０％、１０〜３０％又は１５〜２５％である。
【００９３】
組成物はまた様々な添加剤を含み得て、例えば界面活性剤、紫外線吸収剤、顔料又は染料、加水分解及び／又は縮合触媒並びに硬化触媒である。添加剤の割合は合計で好ましくはゾル−ゲル溶液の総質量に対して質量で５％未満である。
【００９４】
界面活性剤は濡れ性を改善し且つコーティングを施す面上での組成物の広がりをより良好なものにする。これらの界面活性剤の中でも、エトキシ化又は中性脂肪アルコール等の非イオン界面活性剤、例えばフルオロ界面活性剤を挙げ得る。フルオロ界面活性剤として、特には３Ｍが品番ＦＣ−４４３０で販売している製品を挙げ得る。
【００９５】
ゾル−ゲル溶液の総質量に対する界面活性剤の質量での割合は、好ましくは小さいほうから０．０１〜５％、０．０５〜３％、０．１０〜２．００％である。
【００９６】
加水分解及び／又は縮合触媒は好ましくは酸及び塩基から選択される。
【００９７】
酸触媒は、有機酸、鉱酸及びこれらの混合物から選択され得る。有機酸は特には脂肪族モノカルボン酸等のカルボン酸、例えば酢酸、ジカルボン酸、トリカルボン酸等のポリカルボン酸、例えばクエン酸及びこれらの混合物から選択され得る。鉱酸の中でも、硝酸又は塩酸及びこれらの混合物が使用され得る。
【００９８】
組成物が金属酸化物前駆体を含む場合、酢酸には、安定剤として作用するという追加の利点がある。具体的には、酢酸はこれらの前駆体をキレート化することでこのタイプの生成物の極度に急速な加水分解を防止する。
【００９９】
塩基性触媒は、エタノールアミン、トリエチルアミン等のアミン塩基及びこれらの混合物から選択され得る。基材又は使用するシランの性質に因り酸が使用できない場合に特定の塩基が使用される。
【０１００】
溶液は、顔料、染料又は真珠層も含み得る。この実施形態において、ゾル−ゲル層は着色された外観を有し得る。この着色された外観を得るための別のやり方は、コロイド粒子のマトリックス中にコバルト、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、ニッケル又は銅酸化物粒子等の着色金属酸化物及び着色された外観をもたらすことが可能な他の遷移金属又は非金属の酸化物粒子を選択して導入することから成る。
【０１０１】
堆積を、以下の技法：
ディップコーティング、
スピンコーティング、
ラミナーフローコーティング又はメニスカスコーティング、
スプレーコーティング、
ソークコーティング、
ロール加工、
ペイントコーティング、
スクリーン印刷
の１つに従って行い得る。
【０１０２】
堆積は、好ましくは空気噴霧式のスプレーコーティングによって行われる。
【０１０３】
ゾル−ゲル層が中心層の粗さを埋めることで層状エレメントの面が平坦化される。中心層の主要外面のテクスチャは接触面の全般面に対して窪んだ又は突出した複数のデザインによって形成される。最も低い窪みと最も高いピーク又は頂との間で定義される厚さは、ピーク−谷間値として知られる値に対応する。ゾル−ゲル層の厚さは、中心層の面が平坦となるのに充分なものでなくてはならず、したがって少なくとも中心層のテクスチャのピーク−谷間値に等しくなくてはならない。ゾル−ゲル層の厚さは好ましくは中心層のピーク−谷間値より大きい。
【０１０４】
本発明において、ゾル−ゲル層の厚さは、中心層の最も低い窪みからのものであると定義される。ゾル−ゲル層の厚さは５ｎｍ〜１００μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜５０μｍになり得る。この厚さは、浸漬、散布又は噴霧等の技法で塗布作業を１回（又はパス）以上行うことで単層として得られる。
【０１０５】
ゾル−ゲルフィルムの乾燥温度は０〜２００℃、好ましくは１００〜１５０℃、より好ましくは１２０〜１７０℃になり得る。
【０１０６】
有利には、本発明のデバイスは、
中心層の選択及び下方外層の厚さに応じた様々な光透過率、
ＡＳＴＭ  Ｄ１００３規格に準拠した測定で５％未満、好ましくは２．５％未満、より好ましくは１％未満の透過曇り度、
ＢＹＫのＨａｚｅ−Ｇａｒｄ  Ｐｌｕｓマシンを用いた測定で９３％より高く、好ましくは９５％より高く、より好ましくは９７％より高い明度を得ることを可能にする。
【０１０７】
本発明の一態様において、誘電体から成る層状エレメントの下方外層は、
透明基材であって、その主要面の一方にはテクスチャ加工が施され、もう一方の主要面は滑らかであり、好ましくはポリマー、ガラス及びセラミックから選択される透明基材、
１種以上の遷移金属、非金属又はアルカリ土類金属の酸化物、窒化物又はハロゲン化物から選択される誘電体の層、
成形操作に適した最初は粘性の液体又はペースト状態である硬化性材料をベースとする層であって、
光架橋性及び／又は光重合性材料、
ゾル−ゲル法で堆積される層
を含む層、
熱成形性又は感圧プラスチック材料のインサート又はシートであって、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、塩化ポリビニル（ＰＶＣ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はエチレン／ビニルアセテート（ＥＶＡ）コポリマーから選択されるポリマーをベースとし得る熱成形性又は感圧プラスチック材料のインサート又はシート
から選択される。
【０１０８】
透明基材の主要面の１つへのテクスチャ加工はいずれの公知のテクスチャ加工法でも施し得て、例えば面を変形させることが可能な温度まで事前に加熱された基材面へのエンボス加工、特には基材に形成しようとするテクスチャに相補的なテクスチャをその表面に有するローラでのラミネーション、研磨粒子又は研磨面による研磨（特にはサンダー仕上げ）、化学処理（特には、ガラス基材の場合は酸処理）、成型（特には、熱可塑性ポリマー製の基材の場合は射出成形）、エッチングである。
【０１０９】
透明基材がポリマーから形成される場合、この基材は剛性又は可撓性になり得る。本発明に適したポリマーの例には、特には
ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、
ポリアクリレート、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、
ポリカーボネート、
ポリウレタン、
ポリアミド、
ポリイミド、
フルオロエステルポリマー、例えばエチレン−テトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、エチレン−クロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）及びフッ化エチレン−プロピレンコポリマー（ＦＥＰ）、
光架橋及び／又は光重合樹脂、例えばチオレン、ポリウレタン、ウレタン−アクリレート又はポリエステル−アクリレート樹脂並びに
ポリチオウレタン
が含まれる。
【０１１０】
これらのポリマーは概して、１．３０〜１．７０の屈折率範囲を有する。しかしながら、これらのポリマーの幾つか、特にはポリチオウレタン等の硫黄を含むポリマーは最高１．７４になり得る高い屈折率を有し得ることに留意するのが有利である。
【０１１１】
層状エレメントの外層として直接使用し得るガラス基材の例には、
Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ  Ｇｌａｓｓが販売するＳａｔｉｎｏｖｏ（登録商標）シリーズ（前もってテクスチャ加工が施され且つその主要面の１つに、サンダー仕上げ又は酸処理で得られるテクスチャを有する）のガラス基材、
Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ  Ｇｌａｓｓが販売するＡｌｂａｒｉｎｏ（登録商標）Ｓ、Ｐ若しくはＧシリーズ又はＭａｓｔｅｒｇｌａｓｓ（登録商標）シリーズ（その主要面の１つに積層で得られるテクスチャを有する）のガラス基材、
フリントガラス等のサンダー仕上げでテクスチャ加工される高屈折率ガラス基材（例えば、Ｓｃｈｏｔｔが品番ＳＦ６（ｎ＝１．８１）、７ＳＦ５７（ｎ＝１．８５）、Ｎ−ＳＦ６６（ｎ＝１．９２）及びＰ−ＳＦ６８（ｎ＝２．００）で販売）
が含まれる。
【０１１２】
１種以上の遷移金属、非金属又はアルカリ土類金属の酸化物、窒化物又はハロゲン化物から選択される誘電体の層はマグネトロンスパッタリングにより堆積され、次に研磨粒子又は研磨面による研磨、特にはサンダー仕上、化学処理又はエッチングによってテクスチャ加工が施され得る。
【０１１３】
層状エレメントの下方外層はまた、成形操作に適した最初は粘性の液体又はペースト状態である硬化性材料をベースとし得る。
【０１１４】
最初は粘性の液体又はペースト状態で堆積される層は、光架橋性及び／又は光重合性材料の層になり得る。好ましくは、この光架橋性及び／又は光重合性材料は室温では液体の形態であり、照射により光架橋及び／又は光重合されると、気泡又は他の不整のない透明な固体となる。この材料は特には樹脂、例えば通常は接着剤、結合剤又は表面コーティング剤として使用されるものになり得る。これらの樹脂は概して、エポキシ、エポキシシラン、アクリレート、メタクリレート、アクリル酸又はメタクリル酸タイプのモノマー／コモノマー／プレポリマーをベースとする。挙げられる例には、チオレン、ポリウレタン、ウレタン−アクリレート又はポリエステル−アクリレート樹脂が含まれる。樹脂の代わりに、この材料は光架橋性水性ゲル、例えばポリアクリルアミドゲルになり得る。本発明で使用し得る光架橋性及び／又は光重合性樹脂の例には、ＪＳＲ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎが販売している製品ＫＺ６６６１等の紫外線硬化性樹脂が含まれる。
【０１１５】
変化形として、最初は粘性の液体又はペースト状態で堆積される外層は、ゾル−ゲル法で堆積される層になり得る。
【０１１６】
最初は粘性の液体又はペースト状態で堆積される硬化性材料をベースとした下方外層のテクスチャ加工は、層の主要外層上に形成しようとしているテクスチャに相補的なテクスチャをその表面に有するローラを使用して行われ得る。
【０１１７】
下方外層は、圧縮及び／又は加熱によってテクスチャ加工を施される、熱成形性又は感圧プラスチック材料のインサート又はシートをベースとした層を備え得る。ポリマー材料をベースとしたこの層は特にはポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレン−ビニルアセテート（ＥＶＡ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又は塩化ポリビニル（ＰＶＣ）をベースとした層になり得る。標準積層インサートの屈折率（ＰＶＢ、ＥＶＡ、ＰＵ、ＳｅｎｔｒｙＧｌａｓ（登録商標））は５８９ｎｍで最高約１．４９１である。
【０１１８】
下方外層の厚さは好ましくは１μｍ〜６ｍｍであり、誘電体の選択に応じて異なる。
【０１１９】
平坦な又はテクスチャ加工が施されたガラス基材は好ましくは０．４〜６ｍｍ、好ましくは０．７〜２ｍｍの厚さを有する。
【０１２０】
平坦な又はテクスチャ加工が施されたポリマー基材は好ましくは０．０２０〜２ｍｍ、好ましくは０．０２５〜０．２５ｍｍの厚さを有する。
【０１２１】
誘電体の層から成る外層は好ましくは０．２〜２０μｍ、好ましくは０．５〜２μｍの厚さを有する。
【０１２２】
成形操作に適した最初は粘性の液体又はペースト状態の硬化性材料をベースとした層は好ましくは０．５〜１００μｍ、好ましくは０．５〜４０μｍ、より好ましくは０．５〜１５μｍの厚さを有する。光架橋性及び／又は光重合性材料をベースとした層は好ましくは０．５〜２０μｍ、好ましくは０．７〜１０μｍの厚さを有する。ゾル−ゲル法で堆積される層は好ましくは０．５〜５０μｍ、好ましくは１０〜１５μｍの厚さを有する。
【０１２３】
プラスチック製のインサート又はシートをベースとした層は好ましくは１０μｍ〜１ｍｍ、好ましくは０．３〜１ｍｍの厚さを有する。
【０１２４】
誘電体又は誘電体層は、
例えば標準ガラスを使用する場合は１．５１〜１．５３の屈折率、
低屈折率の誘電体又は誘電体層を使用する場合は１．５１未満、好ましくは１．４９未満の屈折率、
高屈折率の誘電体又は誘電体層を使用する場合は１．５４より高い、好ましくは１．７より高い屈折率
を有し得る。
【０１２５】
層状エレメントの中心層の層又は積層体は、
１種以上の遷移金属、非金属又はアルカリ土類金属の酸化物、窒化物又はハロゲン化物から選択される誘電体から成る少なくとも１つの薄層、
少なくとも１つの金属薄層、特には銀、金、銅、チタン、ニオブ、ケイ素、アルミニウム、ニッケル−クロム（ＮｉＣｒ）合金、ステンレススチール又はこれらの合金の薄層
を備え得る。
【０１２６】
誘電体から成る薄層は、
外層の屈折率とは異なる高屈折率を有する誘電体、例えばＳｉ3Ｎ4、ＡｌＮ、ＮｂＮ、ＳｎＯ2、ＺｎＯ、ＳｎＺｎＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＭｏＯ3、ＮｂＯ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2から成る少なくとも１つの薄層、
外層の屈折率とは異なる低屈折率を有する誘電体、例えばＳｉＯ2、ＭｇＦ2、ＡｌＦ3から成る少なくとも１つの薄層
から選択され得る。
【０１２７】
中心層の厚さの選択は、一定数のパラメータに左右される。概して、中心層の総厚は５〜２００ｎｍであると考えられ、中心層を構成するある層の厚さは１〜２００ｎｍである。
【０１２８】
中心層が金属層である場合、１つの層の厚さは好ましくは５〜４０ｎｍ、より好ましくは６〜３０ｎｍ、より一層好ましくは６〜２０ｎｍである。
【０１２９】
中心層が誘電体層、例えばＴｉＯ2の場合、中心層は好ましくは２０〜１００ｎｍ、より好ましくは５５〜６５ｎｍの厚さ及び／又は２．２〜２．４の屈折率を有する。
【０１３０】
有利には、層状エレメントの中心層の組成を調節することによって層状エレメントに追加の特性、例えば太陽光制御タイプの熱特性を付与し得る。したがって、一実施形態において、層状エレメントの中心層は、薄層の透明な積層体であって、「ｎ」枚の機能性金属層、特には銀又は銀含有合金をベースとした機能性層と「（ｎ＋１）」（ｎ≧１）枚の反射防止コーティングとを交互に備え、各機能性金属層が２枚の反射防止コーティングの間に位置決めされる、薄層の透明な積層体である。
【０１３１】
公知のやり方において、機能性金属層を有するそのような積層体は太陽光の範囲及び／又は長波長赤外線の範囲で反射特性を有する。そのような積層体においては機能性金属層が本質的に熱性能の質を決定し、機能性金属層を囲む反射防止コーティングは光学的側面に干渉的に作用する。具体的には、機能性金属層は各機能性金属層について約１０ｎｍオーダーの小さい幾何的厚さであっても望ましい熱性能の質を得ることを可能にするが、可視波長の範囲の放射線の通過には強力に対抗する。したがって、各機能性金属層の両側の反射防止コーティングが、可視光範囲における良好な光透過を確保するために必要である。
【０１３２】
したがって、得られる層状エレメントは光学特性、すなわち層状エレメント上での入射放射線の正透過及び拡散反射の特性と、熱特性、すなわち太陽光制御の特性とを併せ持つ。そのような層状エレメントは、建築物又は車両の太陽光防御グレージング及び／又は断熱グレージングに使用され得る。
【０１３３】
本発明の一態様において、層状エレメントの２つの隣接する層の間の各接触面（２つの隣接する層の一方は誘電体でありもう一方は金属質であり、あるいは両方が異なる屈折率を有する誘電体層である）のテクスチャは、接触面の全般面に対して窪んだ又は突出した複数のデザインによって形成される。好ましくは、層状エレメントの２つの隣接する層の間の各接触面（２つの隣接する層の一方は誘電体でありもう一方は金属質であり、あるいは両方が異なる屈折率を有する誘電体層である）のデザインの平均高さは１μｍ〜１００μｍである。本発明を目的として、接触面のデザインの平均高さは、接触面の各デザインについて接触面のピークと全般面との間で測定される、絶対値での距離ｙiの算術平均と定義され、
【数１】
2015530959.tif 000003
に等しい。
【０１３４】
層状エレメントの２つの隣接する層の間の各接触面（２つの隣接する層の一方は誘電体でありもう一方は金属質であり、あるいは両方が異なる屈折率を有する誘電体層である）のテクスチャのデザインは、接触面上にランダムに分散させられ得る。変化形として、層状エレメントの２つの隣接する層の間の各接触面（２つの隣接する層の一方は誘電体でありもう一方は金属質であり、あるいは両方が異なる屈折率を有する誘電体層である）のテクスチャのデザインは、接触面上に周期的に分散させられ得る。これらのデザインは特には円錐、角錐、溝、チャネル又はさざ波になり得る。
【０１３５】
本発明の一態様において、それ自身とは異なる性質（誘電性又は金属質）又はそれ自身とは異なる屈折率を有する層に囲まれた中心層の各層に関し、隣接する層とのその接触面に対して垂直に測定されるこの層の厚さは、隣接する層とのその接触面のそれぞれのデザインの平均高さより小さい。そのような小さい厚さは、この層への放射線の入射界面とこの層から出ていく放射線の出射界面とが平行である確率を上昇させ、ひいては層状エレメントを通る放射線の正透過率を上昇させることを可能にする。有利には、それ自身とは異なる性質（誘電性又は金属質）又はそれ自身とは異なる屈折率を有する２つの層の間に挿入される中心層の各層の厚さは（この厚さは隣接する層とのその接触面に対して垂直に測定される）、隣接する層とのその接触面のそれぞれのデザインの平均高さの１／４未満である。
【０１３６】
有利には、層状エレメントは、その滑らかな主要外面の少なくとも一方の上に、空気とこの主要外面を形成している外層の構成材料との間の界面に反射防止コーティングを備える。この反射防止コーティングの存在により、この主要外面側での層状エレメントへの入射放射線は好ましくは層状エレメントの滑らかな外面ではなく各テクスチャ加工接触面で反射され、これは正反射モードではなく拡散反射モードに対応する。したがって、正反射ではなく、層状エレメントによる放射線の拡散反射が促進される。
【０１３７】
層状エレメントの主要外面の少なくとも一方上に設けられる反射防止コーティングは、空気と層状エレメントの対応する外層との間の界面での放射線の反射の軽減を可能にするいずれのタイプのものにもなり得る。特には、反射防止コーティングは、空気の屈折率と外層の屈折率との間の屈折率を有する層になり得て、例えば真空技法で外層の面上に堆積される層、ゾル−ゲルタイプの多孔質層又は外層がガラスから形成される場合、「エッチング」タイプの酸処理によって得られるガラス外層の窪み面部である。変化形として、反射防止コーティングは、空気と外層との間の界面で干渉フィルタとして作用する交互に低屈折率及び高屈折率を有する薄層積層体によって、あるいは空気の屈折率と外層の屈折率との間の連続的な又は段階的な勾配の屈折率を有する薄層積層体によって形成され得る。
【０１３８】
中心層は、第１外層のテクスチャ加工主要面上にその面と合致するように堆積される単層又は第１外層のテクスチャ加工主要面上にその面と合致するように連続的に堆積される層の積層体によって形成される。
【０１３９】
本発明において、堆積後に、中心層の上面がテクスチャ加工され且つ第１外層のテクスチャ加工接触面に対して平行である場合、中心層は第１外層のテクスチャ加工主要面上にその面と合致するように堆積されているとみなされる。第１外層のテクスチャ加工主要面上への中心層のテクスチャ加工主要面と合致するような堆積又は中心層の複数の層のテクスチャ加工主要面と合致するような連続的な堆積は、好ましくは陰極スパッタリング、特には磁場支援型陰極スパッタリングによって行われる。
【０１４０】
追加層は好ましくは：
透明基材であって、上で定義したようなポリマー、ガラス又はセラミックから選択されるが、２つの滑らかな主要面を備える透明基材、
上述したような成形操作に適した最初は粘性の液体又はペースト状態の硬化性材料、
上述したような熱成形性又は感圧プラスチック材料から形成されるインサート又はシート
から選択される。
【０１４１】
ゾル−ゲル層の主要外面はある種の大規模面不整を呈し得る。したがって、層状エレメントの外層の滑らかさを再構築するために、ある種の不整を呈するこの面と接触させて、外層と実質的に同じ屈折率を有する追加層、例えば上述したプラスチック材料のシートを配置することが可能である。
【０１４２】
有利には、層状エレメントの滑らかな主要外面及び／又はグレージングの滑らかな主要外面は平坦である又は湾曲し、好ましくは、これらの滑らかな主要外面は互いに平行である。このことは層状エレメントを通過する放射線の光分散の制限、ひいては層状エレメントを通した視界の鮮明度の改善に寄与する。
【０１４３】
層状エレメントは剛性グレージング又は可撓性フィルムになり得る。有利には、そのような可撓性フィルムの主要外面の１つに接着層を設け、この接着層はフィルム接着時に取り外すことが意図された保護ストリップで覆われる。したがって、可撓性フィルムの形態の層状エレメントは、既存の面、例えばグレージングの面に接着により適用することでその面に拡散反射特性を正透過特性を維持しながら付与可能である。
【０１４４】
本発明の一実施形態において、下方外層は透明基材である。中心層は、第１外層のテクスチャ加工主要面上にその面と合致するように堆積される単層又は第１外層のテクスチャ加工主要面上にその面と合致するように連続的に堆積される層の積層体によって形成される。好ましくは、中心層は陰極スパッタリング、特には磁場支援型陰極スパッタリングにより堆積される。第２外層又は上方外層は、第１外層とは反対側の、中心層のテクスチャ加工主要面上に堆積されるゾル−ゲル層を備える。
【０１４５】
本発明の別の態様において、上方追加層は対向基材として使用され得る。したがって、ゾル−ゲル層は、中心層が設けられた下方外層と対向基材との間を一体的につなぐ。
【０１４６】
本発明の別の態様において、下方外層又は追加層が熱成形性又は感圧プラスチック材料から形成されるインサート又はシートをベースとした層を備える場合、追加層、例えば外層の屈折率に実質的に等しい屈折率を有する透明基材を使用し得る。プラスチック材料から形成されるインサート又はシートをベースとした層はその場合、積層インサートに対応し、中心層をコーティングした層状エレメントの下方外層と追加層との間とをつなぐ。
【０１４７】
本発明の透明層状エレメントは好ましくは以下：
ポリマー、ガラス等の両方の主要面が滑らかな透明基材及び熱成形性又は感圧プラスチック材料から形成されるインサートから選択される任意の少なくとも１つの下方追加層と、
ポリマー、ガラス等の透明基材及び成形操作に適した最初は粘性の液体又はペースト状態の硬化性材料から選択される下方外層と、
誘電体から成る薄層又は金属薄層を備える中心層と、
ゾル−ゲル層から選択される上方外層と、
ポリマー及びガラスから選択される、両方の主要面が滑らかな透明基材並びに熱成形性又は感圧プラスチック材料から形成されるインサートから選択される任意の少なくとも１つの上方追加層
との積層体を備える。
【０１４８】
本発明の一変化形において、層状エレメントは、
粗ガラスから形成される透明基材から選択される下方外層と、
中心層と、
ゾル−ゲル層から選択される上方外層と、
板ガラスから形成される透明基材から選択される追加の上方層
とを備える。
【０１４９】
別の実施形態において、本発明の層状エレメントは以下：
粗ガラスから形成される透明基材から選択される下方外層と、
中心層と、
ゾル−ゲル層から選択される上方外層と、
熱成形性又は感圧材料から形成され、その上には透明ガラス基材から選択される別の上方追加層が優先的に重ねられるインサートから選択される任意の上方追加層
との積層体を備える。
【０１５０】
本発明の別の主題は、上述したような層状エレメントの製造方法であり、以下の：
主要面の一方がテクスチャ加工されもう一方の主要面が滑らかな透明基材を第１外層又は下方外層として用意する工程と、
中心層を下方外層のテクスチャ加工された主要面上に堆積させ、すなわち中心層が下方外層の屈折率とは異なる屈折率を有する誘電体層又は金属層である単層から形成される場合、中心層はテクスチャ加工された主要面上にその面と合致するように堆積され、または中心層が、下方外層の屈折率とは異なる屈折率を有する少なくとも１つの誘電体層又は金属層を備える積層体から形成される場合、中心層の複数の層はテクスチャ加工主要面上にその面と合致するように連続的に堆積される工程と、
ゾル−ゲル上方外層をゾル−ゲル法での堆積により下方外層とは反対側の中心層のテクスチャ加工された主要面上に形成する工程であって、下方外層及び上方外層は実質的に同じ屈折率を有する誘電体から成る、工程と、
任意で少なくとも１つの上方及び／又は下方追加層を層状エレメントの滑らかな主要外面上に形成する工程と
を含む。
【０１５１】
本発明のある主題は建築物の正面部位、特には空港ターミナルの正面部位でもあり、上述したような少なくとも１つの層状エレメントを備える。
【０１５２】
本発明の別の主題は、上述したような層状エレメントを備えるディスプレイ又は投影スクリーンである。特には、本発明の主題は、上述したような層状エレメントを備えるヘッドアップディスプレイシステムのグレージングである。
【０１５３】
最後に、本発明の主題は、上述したような層状エレメントの、車両、建築物、街路備品、室内調度品、ディスプレイ若しくは投影スクリーン又はヘッドアップディスプレイシステム用のグレージングの全て又は一部としての使用である。本発明の層状エレメントを例えばディスプレイウィンドウに組み込むことで層状エレメントに画像を投影させ得る。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
本発明の特徴及び利点は、例として挙げられたに過ぎない、添付の図面に関連した層状エレメントの幾つかの実施形態についての以下の説明から明らかとなる。
【図１】本発明の層状エレメントの概略横断面図である。
【図２】層状エレメントの第１の変化形についての図１の細部Ｉの拡大図である。
【図３】層状エレメントの第２の変化形についての図１の細部Ｉの拡大図である。
【図４】本発明の層状エレメントの製造方法の工程を示すスキームである。
【図５】本発明の層状エレメントの製造方法の工程を示すスキームである。
【図６】ゾル−ゲル層におけるＴｉＯ2の体積率の関数としての屈折率における変化を表す。
【図７】ゾル−ゲル法でゾル−ゲル層を堆積させたＳａｔｉｎｏｖｏ（登録商標）透明粗ガラスから形成されるサテン仕上げ基材の走査電子顕微鏡画像である。
【図８】ゾル−ゲル層の屈折率及び下方外層として使用されるＳａｔｉｎｏｖｏ（登録商標）基材とゾル−ゲル層との間での屈折率の差の関数としての曇り度（右側ｙ軸）及び明度（左側ｙ軸）における変化を示すグラフである。
【図９】ゾル−ゲル層の屈折率及び下方外層として使用されるＳａｔｉｎｏｖｏ（登録商標）基材とゾル−ゲル層との間での屈折率の差の関数としての曇り度（右側ｙ軸）及び明度（左側ｙ軸）における変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０１５５】
図を分かり易くするために、図中の様々な層の相対的な厚さは正確には描かれていない。さらに、厚さにおけるこの考えられ得る変化はテクスチャ加工接触面の平行関係に影響しないことから、中心層の構成層又は各構成層の厚さにおけるテクスチャの傾斜に応じた考えられ得る変化は図には描かれていない。具体的には、テクスチャの各所定の傾斜に関し、テクスチャ加工接触面は互いに平行である。
【０１５６】
図１に示す層状エレメント１は２つの外層２、４を備え、これらは実質的に同じ屈折率ｎ２、ｎ４を有する透明誘電体から成る。各外層２又は４はそれぞれ、層状エレメントの外側を向いた滑らかな主要面２Ａ又は４Ａ及びそれぞれ層状エレメントの内側を向いたテクスチャ加工主要面２Ｂ又は４Ｂを有する。
【０１５７】
層状エレメント１の滑らかな外面２Ａ、４Ａにより各面２Ａ、４Ａで放射線は正透過し、すなわち方向を変えることなく、放射線は外層に入射する又は外層から出射する。
【０１５８】
内面２Ｂ、４Ｂのテクスチャは互いに相補的である。図１からはっきりとわかるように、テクスチャ加工面２Ｂ、４Ｂは対向して位置決めされ、そのテクスチャは厳密に互いに平行な構成にある。層状エレメント１は、テクスチャ加工面２Ｂ、４Ｂの間に挿入され且つこれらと接触している中心層３も備える。
【０１５９】
図２の変化形において、中心層３は単層であり、金属質である又は外層２、４の屈折率とは異なる屈折率ｎ３を有し誘電性である透明材料から成る。
【０１６０】
図３の変化形において、中心層３は幾つかの層３1、３2、・・・３kの透明な積層体から形成され、層３1〜３kの少なくとも１つは金属層又は外層２、４の屈折率とは異なる屈折率を有する誘電体層である。好ましくは、少なくとも、積層体の両端に位置する２つの層３1、３kのそれぞれは、金属層又は外層２、４の屈折率とは異なる屈折率ｎ３1又はｎ３kを有する誘電体層である。
【０１６１】
図２〜３において、Ｓ0は外層２と中心層３との間の接触面を表し、Ｓ1は中心層３と外層４との間の接触面を表す。さらに、図３において、Ｓ2〜Ｓkは面Ｓ0に最も近い接触面から順に中心層３の内部接触面を表す。
【０１６２】
図２の変化形においては、中心層３が互いに平行なテクスチャ加工面２Ｂ、４Ｂの間に接触的に配置されることから、外層２と中心層３との間の接触面Ｓ0はテクスチャ加工され、且つ中心層３と外層４との間の接触面Ｓ1に対して平行となる。言い換えると、中心層３は、その全体にわたって、接触面Ｓ0、Ｓ1に対して垂直に測定した場合に均一な厚さｅ３を有するテクスチャ加工層である。
【０１６３】
図３の変化形において、中心層３の構成積層体の２つの隣接する層の間の各接触面Ｓ2、・・・Ｓkはテクスチャ加工され且つ外層２、４と中心層３との間の接触面Ｓ0、Ｓ1に対して厳密に平行である。したがって、エレメント１の隣接する層の間の全ての接触面Ｓ0、Ｓ1、・・・・Ｓk（隣接する層は誘電性と金属質と性質が異なる、あるいは屈折率が異なる誘電体である）はテクスチャ加工され且つ互いに平行である。特に、中心層３の構成積層体の各層３1、３2、・・・３kは、接触面Ｓ0、Ｓ1、・・・Ｓkに対して垂直に測定した場合に均一な厚さｅ３1、ｅ３2、・・・ｅ３kを有する。
【０１６４】
図１に示すように、層状エレメント１の各接触面Ｓ0、Ｓ1又はＳ0、Ｓ1、・・・・Ｓkのテクスチャは、接触面の全般面Пに対して窪んだ又は突出した複数のデザインによって形成される。好ましくは、各テクスチャ加工接触面Ｓ0、Ｓ1又はＳ0、Ｓ1、・・・・Ｓkのデザインの平均高さは１〜１００μｍである。各テクスチャ加工接触面のデザインの平均高さは算術平均
【数２】
2015530959.tif 000004
であると定義され、距離ｙiは図１で図示されるように面の各デザインについてピークと面Пとの間で測定される。
【０１６５】
本発明の一態様において、中心層３の構成層又は各構成層の厚さｅ３又はｅ３1、ｅ３2、・・・ｅ３kは層状エレメント１の各テクスチャ加工接触面Ｓ0、Ｓ1又はＳ0、Ｓ1、・・・・Ｓkのデザインの平均高さより小さい。この状態は、中心層３のある層への放射線の入射界面とこの層からの放射線の出射界面とが平行である確率を上昇させ、ひいては層状エレメント１を通る放射線の正透過率を上昇させるために重要である。これら各種の層を見やすくするために、この状態は図において厳密には描かれていない。
【０１６６】
好ましくは、中心層３の構成層又は各構成層の厚さｅ３又はｅ３1、ｅ３2、・・・ｅ３kは層状エレメントの各テクスチャ加工接触面のデザインの平均高さの１／４未満である。実際には、中心層３が薄層又は薄層の積層体である場合、中心層３の各層の厚さｅ３又はｅ３1、ｅ３2、・・・ｅ３kは、層状エレメントの各テクスチャ加工接触面のデザインの平均高さの１／１０以下のオーダーである。
【０１６７】
図１は、外層２側で層状エレメント１に入射する放射線の経路を示す。入射ビームＲiは外層２に所定の入射角θで到達する。図１に示すように、入射ビームＲiは外層２と中心層３との間の接触面Ｓ0に到達すると金属面によって又はそれぞれ、外層２と中心層３との間（図２の変化形）及び外層２と層３1との間（図３の変化形）の接触面で屈折率における違いの結果として反射される。接触面Ｓ0はテクスチャ加工されているため、反射は複数の方向Ｒrで起きる。したがって、層状エレメント１による放射線の反射は拡散反射である。
【０１６８】
また、入射放射線の一部は中心層３において屈折する。図２の変化形において、接触面Ｓ0、Ｓ1は互いに平行であり、これはスネル−デカルトの法則に従って、ｎ２．ｓｉｎ（θ）＝ｎ４．ｓｉｎ（θ´）であることを含意し、θは外層２から来る中心層３での放射線の入射角であり、θ´は中心層３から来る外層４における放射線の屈折角である。図３の変化形において、接触面Ｓ0、Ｓ1、・・・・Ｓkは全て互いに平行であるため、スネル−デカルトの法則から得られる関係ｎ２．ｓｉｎ（θ）＝ｎ４．ｓｉｎ（θ´）は立証されたままである。結果的に、両方の変化形において、２つの外層の屈折率ｎ２、ｎ４は実質的に等しいため、層状エレメントを透過するビームＲtは層状エレメント上での入射角θに等しい透過角θ´で透過する。したがって、層状エレメント１による放射線の透過は正透過である。
【０１６９】
同様に、２つの変化形において、上と同じ理由から、外層４側の層状エレメント１への入射放射線は拡散反射され、層状エレメントを正透過する。
【０１７０】
有利には、層状エレメント１は、その滑らかな外面２Ａ、４Ａの少なくとも一方の上に反射防止コーティング６を備える。好ましくは、反射防止コーティング６を、放射線を受けることが意図された層状エレメントの各主要外面上に設ける。図１の例においては、外層２の面２Ａにのみ反射防止コーティング６が設けられているが、これは面２Ａが層状エレメントの、放射線入射側を向いた面だからである。
【０１７１】
上述したように、外層２又は４の滑らかな面２Ａ及び／又は４Ａ上に設けられる反射防止コーティング６は、空気と外層との間の界面での放射線の反射の軽減を可能にするいずれのタイプのものにもなり得る。反射防止コーティングは、特には、空気の屈折率と外層の屈折率との間の屈折率を有する層、干渉フィルタとして作用する薄層の積層体又は勾配する屈折率を示す薄層の積層体になり得る。
【０１７２】
本発明のグレージングの製造方法の例を、図４を参照しながら後述する。この方法では、中心層３を、層状エレメント１の外層２を形成している剛性又は可撓性透明基材のテクスチャ加工面２Ｂ上にその面と合致するように堆積する。テクスチャ加工面２Ｂとは反対側の、この基材の主要面２Ａは滑らかである。この基材２は特にはＳａｔｉｎｏｖｏ（登録商標）、Ａｌｂａｒｉｎｏ（登録商標）又はＭａｓｔｅｒｇｌａｓｓ（登録商標）タイプのテクスチャ加工ガラス基材になり得る。変化形として、基材２は、例えばポリメチルメタクリレート又はポリカーボネートタイプの剛性又は可撓性のポリマー材料をベースとした基材になり得る。
【０１７３】
単層であろうと幾つかの層の積層体によって形成されるものであろうと、テクスチャ加工面上へのその面と合致するような中心層３の堆積は好ましくは特には、真空下、磁場支援型陰極スパッタリング（「陰極マグネトロン」スパッタリングとして知られれる）によって行われる。この技法は、基材２のテクスチャ加工面２Ｂ上に、単層をテクスチャ加工面２Ｂと合致するように堆積する又は積層体の様々な層をテクスチャ加工面２Ｂと合致するように連続的に堆積することを可能にする。積層体の様々な層は特には誘電体薄層、特にはＳｉ3Ｎ4、ＳｎＯ2、ＺｎＯ、ＺｒＯ2、ＳｎＺｎＯx、ＡｌＮ、ＮｂＯ、ＮｂＮ、ＴｉＯ2、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＦ2若しくはＡｌＦ3の層又は金属薄層、特には銀、金、チタン、ニオブ、ケイ素、アルミニウム、ニッケル−クロム（ＮｉＣｒ）合金層若しくはこれらの金属の合金の層になり得る。
【０１７４】
図４の方法において、層状エレメント１の第２外層４は、中心層３を、基材２の屈折率に実質的に等しい屈折率を有する透明ゾル−ゲル層で覆うことで形成され得る。この層は、粘性の液体又はペースト状態において、中心層３の、基材２とは反対側の面３Ｂのテクスチャに調和する。したがって、層４の硬化状態において、中心層３と外層４との間の接触面Ｓ1が確かにテクスチャ加工され且つ中心層３と外層２との間の接触面Ｓ0に対して平行となることが保証される。
【０１７５】
図４の層状エレメント１の外層４は、中心層３のテクスチャ加工面上にゾル−ゲル法によって堆積されるゾル−ゲル層である。
【０１７６】
そして、１つ以上の追加層１２を、層状エレメントの上に形成し得る。この場合、この又はこれらの追加層は好ましくは板ガラス基材、プラスチックインサート又はインサートと板ガラス基材とを重ね合わせたものである。
【０１７７】
本発明の一実施形態においては、層状エレメントの外層を形成しているゾル−ゲル層上に、ＰＶＢ又はＥＶＡ積層インサートを層状エレメントの滑らかな主要外面上に位置決めすることで追加層１２を形成するのが有利となり得る。追加層１２は優先的に、この場合、ゾル−ゲル法で得られる層状エレメントの外層と実質的に同じ屈折率を有する。
【０１７８】
追加層は透明基材、例えば板ガラスにもなり得る。この場合、追加層は対向基材として使用される。したがって、ゾル−ゲル層は、中心層が設けられた下方外層と対向基材とを一体的につなぐ。
【０１７９】
上方追加層としての透明基材の使用は、この上方追加層のすぐ下の追加層がポリマー積層インサートによって形成される場合に特に有用である。
【０１８０】
ＰＶＢ又はＥＶＡ積層インサートによって形成される第１追加層１２は層状エレメントの上方外面上に位置決めされ得て、板ガラス基材から成る第２追加層１２を、このインサート上に据え得る。
【０１８１】
この構成において、これらの追加層は層状エレメントと、標準的な積層法によって結合される。このプロセスにおいて、ポリマー積層インサート及び基材は層状エレメントの上方主要外面から開始して連続的に位置決めされ、次に例えばプレス機又は炉内での、圧縮及び／又は少なくともポリマー積層インサートのガラス転移温度までの加熱が、このようにして形成された積層構造体に施される。
【０１８２】
この積層工程中、インサートが層状エレメントのすぐ上に位置する上方追加層を形成し、層状エレメントの上方層がゾル−ゲル層である場合、インサートはゾル−ゲル層の上面及び板ガラス基材の下面の両方に合致する。
【０１８３】
図５に図示の工程において、層状エレメント１は総厚が約２００〜３００μｍの可撓性フィルムである。層状エレメントは、
可撓性ポリマーフィルムによって形成される下方追加層１２と、
可撓性フィルムの滑らかな主要面の一方に対する紫外線の作用下で光架橋性及び／又は光重合性の材料から形成される外層２と、
中心層３と、
層状エレメント１の第２外層４を形成するための、厚さ５０ｎｍ〜５０μｍを有するゾル−ゲル層との重ね合わせによって形成される。
【０１８４】
下方追加層を形成する可撓性フィルムは、厚さ１００μｍを有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のフィルムになり得て、外層２は、ＪＳＲ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎが販売する、厚さ約１０μｍを有するＫＺ６６６１等のタイプの紫外線硬化性樹脂の層になり得る。可撓性フィルム及び層２は共に５８９ｎｍで約１．６５の実質的に同じ屈折率を有する。硬化状態において、樹脂の層はＰＥＴとの良好な接着性を示す。
【０１８５】
樹脂の層２は可撓性フィルムに、フィルム１２とは反対側のその面２Ｂへのテクスチャ加工を可能にする粘度でもって適用される。図５に図示されるように、面２Ｂのテクスチャ加工は、層２に形成するテクスチャに相補的なテクスチャをその面に有するローラ１３を使用して行い得る。テクスチャが一旦形成されたら、重ね合わせた可撓性フィルム及び樹脂の層２に、図５において矢印で示すように紫外線を照射し、この紫外線照射が、テクスチャ加工を施した樹脂の層２の固化及び可撓性フィルムと樹脂の層２との組み立てを可能にする。
【０１８６】
次に、外層２の屈折率とは異なる屈折率を有する中心層３を、マグネトロン陰極スパッタリングでテクスチャ加工面２Ｂ上にその面と合致するように堆積させる。この中心層は、上述したように、単層になり得る又は積層体によって形成され得る。中心層３は例えば：
５５〜６５ｎｍの厚さ、すなわち約６０ｎｍの厚さ及び５５０ｎｍで２．４５の屈折率を有するＴｉＯ2の層、
国際公開第０２／４８０６５号パンフレット及び欧州特許出願公開第０８４７９６５号明細書に記載されているような少なくとも１つの銀系層を備える積層体
になり得る。
【０１８７】
次に、ゾル−ゲル層を中心層３上に堆積させることで層状エレメント１の第２外層４を形成する。この第２外層４は、外層２とは反対側の、中心層３のテクスチャ加工面３Ｂに調和する。
【０１８８】
接着時に除去することが意図された保護ストリップ（ライナ）１５で覆われた接着剤の層１４を、層状エレメント１の層４の外面４Ａに適用し得る。したがって、層状エレメント１はある面、例えばグレージングの面に接着により簡単に適用できてその面に拡散反射特性を付与する可撓性フィルムの形態にある。図５の例において、接着剤の層１４及び保護ストリップ１５は、層４の外面４Ａに適用される。入射放射線を受けることが意図された層２の外面２Ａ自身には、反射防止コーティングを設ける。
【０１８９】
特に有利なやり方においては、図５で示唆されるように、本方法の異なる工程は連続的に同じ製造ライン上で行われ得る。
【０１９０】
図４〜５において、層状エレメント１の反射防止コーティングの挿入は描かれていない。これらの図に描かれている各工程において、反射防止コーティングを層状エレメントの組み立て前又は組み立て後に外層の滑らかな面２Ａ及び／又は４Ａ上に挿入し得て、どちらであっても違いはないことに留意すべきである。
【０１９１】
本発明は、説明、図示した例に限定されない。特に、図５の例のように層状エレメントが可撓性フィルムである場合、ポリマーフィルムをベースとして形成される（例えば、ＰＥＴフィルムをベースとする）各外層の厚さは１０μｍより大きく、特には約１０μｍ〜１ｍｍになり得る。
【０１９２】
さらに、図５の例における第１外層２のテクスチャは、ポリマーフィルム上に堆積される硬化性樹脂の層を利用せずとも直接、ポリマーフィルムを熱エンボス加工、特にはテクスチャ加工ローラを使用してラミネーション又はパンチを使用してプレス加工することで得られる。
【０１９３】
ガラス基材の代わりのプラスチック基材でも、同様の構造が考えられる。
【０１９４】
本発明のグレージングは全ての公知のグレージング用途、例えば車両、建築物、街路備品、室内調度品、照明、ディスプレイスクリーン等に使用し得る。本発明のグレージングは、特には、面にその透過特性を保持しつつ拡散反射特性を付与するための、面に適用可能な、ポリマー材料をベースとした可撓性フィルムになり得る。
【０１９５】
強い拡散反射を示す本発明の層状エレメントを、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）システムに使用し得る。公知のやり方において、特には航空機のコックピット及び列車で有用な、また今日では個人用の自動車両（車、トラック等）で有用なＨＵＤシステムは、グレージング、概して車両の風防に投影される情報の表示を可能にし、情報は運転者又は観察者に向かって反射される。これらのシステムは車両の運転者への、運転者に車両前方の視界から注意を逸らさせることのない情報伝達を可能にし、これによって安全性が大きく上昇する。運転者は、グレージング背後の一定の距離にある虚像を見る。
【０１９６】
本発明の一態様において、層状エレメントはＨＵＤシステムにグレージングとして組み込まれ、このグレージング上に情報が投影される。本発明の別の態様において、層状エレメントはＨＵＤシステムのグレージング（特には風防）の主要面に適用される可撓性フィルムであり、情報は可撓性フィルム側でグレージングに投影される。どちらの場合でも、強い拡散反射が、層状エレメントにおいて放射線が当たる第１テクスチャ加工接触面で起き、これが虚像の良好な可視化を可能にし、同時にグレージングを通した正透過が保持され、これがグレージングを通したくっきりとした視界を確保する。
【０１９７】
従来技術のＨＵＤシステムにおいては、虚像が、２枚のガラスシート及び１つのプラスチックインサートから形成される積層構造を有するグレージング（特には風防）に情報を投影することで得られることは注目に値する。これら既存のシステムの欠点は、その時、運転者にはグレージングの表面でコックピットの内側に向かって反射された第１の画像とグレージングの外面の反射による第２の画像との二重像が見え、これら２つの画像が互いに若干ずれている点である。このずれが情報の見え方を阻害し得る。
【０１９８】
本発明は、この問題の解決を可能にする。具体的には、層状エレメントをＨＵＤシステムにグレージングとして又は投影ソースからの放射線を受けるグレージングの主要面に適用される可撓性フィルムとして組み込む場合に、層状エレメントにおいて放射線が当たる第１テクスチャ加工接触面での拡散反射が、空気と接触している外面での反射より際立って大きくなり得るからである。したがって、層状エレメントの第１テクスチャ加工接触面での反射が促進されて、二重反射が制限される。
【実施例】
【０１９９】
Ｉ．ゾル−ゲル溶液の調製及び調節可能な屈折率を有するゾル−ゲル層の形成
実施例で形成するゾル−ゲル層は、シリカと酸化ジルコニウムとの有機／無機ハイブリッドマトリックスを含み、このマトリックス中には二酸化チタン粒子が分散している。ゾル−ゲル溶液で使用される主要化合物は、
３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＧＬＹＭＯ）、
プロパノール中、質量で７０％の溶液の形態のジルコニウムプロポキシド、
Ｃｒｉｓｔａｌ  Ａｃｔｉｖ（商標）の名称で販売され、固形分が２３質量％の分散水溶液中の直径５０ｎｍ未満の粒子の形態のＴｉＯ2
である。
【０２００】
マトリックスの第１前駆体組成物は、オルガノシランと、ジルコニウムプロポキシド溶液と、酢酸と、任意の水とを混合することで調製される。構成成分を力強く撹拌しながら滴下混合する。次に、残りの化合物、すなわち粒子の形態の二酸化チタンの分散水溶液、界面活性剤及び任意の他の希釈溶媒、例えばエタノールをこの第１組成物に添加する。こうするとゾル−ゲル溶液が得られる。
【０２０１】
ゾル−ゲル溶液に添加する二酸化チタンの分散液の割合に応じて、一旦架橋されたゾル−ゲル層のマトリックスには多かれ少なかれＴｉＯ2粒子が取り込まれる。ゾル−ゲル層の屈折率は二酸化チタンの体積分率に左右される。したがって、得られるゾル−ゲル層の屈折率を、１．４９０〜１．６７０の間で０．００１オーダーの高精度で調節することが可能である。したがって、下方外層として使用される全てのタイプの標準ガラス基材が０．０１５未満の屈折率調和度を得ることが可能である。
【０２０２】
ゾル−ゲル層の固形分は、１パスで堆積可能な最大厚さに影響を及ぼす。
【０２０３】
これらの結果について説明するために、様々なゾル−ゲル溶液を調製した。次に、これらの溶液を、支持体上に噴霧により塗布し、２０分〜数時間にわたって温度１５０℃又は２００℃で架橋させることで、１．４９３〜１．６７０の屈折率を有するゾル−ゲル層を形成した。
【０２０４】
ＩＩ．ＴｉＯ2の体積率がゾル−ゲル層の屈折率に及ぼす影響
下の表は、試験したゾル−ゲル溶液の組成と、得られたゾル−ゲル層の組成をまとめたものである。
【０２０５】
ゾル−ゲル溶液に関し、所与の割合は、ゾル−ゲル溶液の総質量に対する質量率に対応する。
【０２０６】
【表１】
2015530959.tif 000005
【０２０７】
ゾル−ゲル層に関し、ＴｉＯ2の体積率は、シリカと酸化ジルコニウムとのハイブリッドマトリックス及びＴｉＯ2粒子を含む主要成分の総体積に相対させて定義される。主要成分の割合は、主要化合物の総質量に対するゾル−ゲル層の主要化合物の質量率に対応する。
【０２０８】
【表２】
2015530959.tif 000006
【０２０９】
オルガノシラン及びジルコニウムプロポキシドの加水分解反応及び縮合による架橋に続いて、ゾル−ゲル層中にマトリックスが得られる。このマトリックスは、以降「Ｇｌｙ−ＳｉＯ2」と称する非加水分解性有機基を含む酸化ケイ素及び二酸化ジルコニウムをベースとし、ＴｉＯ2粒子が分散している。これら３種の化合物が、ゾル−ゲル層の主要化合物となる。
【０２１０】
二酸化チタンの体積分率は、ＴｉＯ2の体積率が２０％未満の場合、ゾル−ゲル層の屈折率に線形の影響を及ぼす。より割合が高いと屈折率は上昇し続けるが、曲線の傾斜の減少が観察される。しかしながら、一旦この曲線が決定されたら、当業者ならば、２０％より高いＴｉＯ2体積分率を有するゾル−ゲル層の屈折率を概算により見積もることができる。
【０２１１】
図６は、ゾル−ゲル層におけるＴｉＯ2の体積率の関数としての屈折率における変化を示す。ＴｉＯ2の割合の関数としての屈折率における線形変化が観察される。２０％未満の割合では線形である。
【０２１２】
屈折率の精度は、ＴｉＯ2の量の０．１体積％のエラーにつき７ｘ１０-4である。
【０２１３】
ＩＩＩ．ＳＥＭ観察
走査電子顕微鏡による観察を行うことで、ゾル−ゲル層が、厚さにおいて基材の粗さを埋めて平坦な上面を得られるようにした。図７の画像は、Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎの透明粗ガラスＳａｔｉｎｏｖｏ（登録商標）のサテン仕上げ基材であり、ゾル−ゲル層がゾル−ゲル法で堆積されている。厚さ４ｍｍのこれらの基材は酸処理で得られるテクスチャ加工主要面を備える。したがって、これらの基材は、層状エレメントの下方外層として使用される。Ｓａｔｉｎｏｖｏ（登録商標）ガラスのテクスチャ加工面の粗さＲａに対応する、この下方外層のテクスチャ加工デザインの平均高さは１〜５μｍである。その屈折率は１．５１８であり、そのピーク−谷間値は１２〜１７μｍである。
【０２１４】
ゾル−ゲル層で覆われた基材Ｓａｔｉｎｏｖｏ（登録商標）の破断図である左の画像から、テクスチャが接触面の全般面に対して窪んだ又は突出した複数のデザインによって形成されることがはっきりと見てとれる。ゾル−ゲル層の厚さは１４．３μｍである。
【０２１５】
右の画像は、同じ基材の上面図である。意図的に、ゾル−ゲル層を、基材Ｓａｔｉｎｏｖｏ（登録商標）の面全体には適用していない。ゾル−ゲル層は、基材の粗さを滑らかにすることを可能にする。
【０２１６】
ＩＶ．屈折率調和度の影響についての評価
ゾル−ゲル層の屈折率の差が及ぼす作用を測定するために、様々なゾル−ゲル溶液を調製し、上で定義された透明粗ガラスＳａｔｉｎｏｖｏ（登録商標）のサテン仕上げ基材上に堆積させた。乾燥後の、堆積させたゾル−ゲル層の厚さは約１５μｍである。
【０２１７】
この試験の目的は、上方外層と下方外層との間の屈折率調和度がグレージングの光学特性、例えば
ＩＳＯ規格９０５０：２００３に準拠して測定される、可視光域における光透過率ＴL（％）（光源Ｄ６５、観察者２°）、
下方外層側から層状エレメントに入射する放射線についてＡＳＴＭ  Ｄ１００３規格に準拠してヘイズメータで測定される、透過曇り度（曇り度Ｔ、％）及び
ＢＹＫのＨａｚｅ−Ｇａｒｄヘイズメータで測定される明度（％）
に与える影響を示すことである。
【０２１８】
さらに、そのように被覆された基材を通しての「視界」の質を、５人の観察者により盲検法で、すなわち屈折率、ゾル−ゲル層の基材との屈折率調和度等の特徴を観察者に知らせることなく、目視で評価した。観察者は、ゾル−ゲル層で被覆された各基材に、「−」正しくない、「＋」正しい、「＋＋」良好、「＋＋＋」極めて良好から選択される判定指標を割り当てた。
【０２１９】
この試験を簡素化するために、中心層を除外した。しかしながら、中心層の不在は、研究対象である特性に関する観察される傾向に影響しない。
【０２２０】
下の表は、試験したゾル−ゲル溶液の組成及び得られるゾル−ゲル層の組成をまとめたものである。
【０２２１】
得られた結果を、上の表で照合する。
【０２２２】
【表３】
2015530959.tif 000007
【０２２３】
図８は、曇り度（右側ｙ軸）及び明度（左側ｙ軸）における、ゾル−ゲル層の屈折率の関数としての変化を示すグラフである。黒い縦線は、ガラス基材Ｓａｔｉｎｏｖｏ（登録商標）の屈折率を表す。
【０２２４】
図９は、曇り度（右側ｙ軸）及び明度（左側ｙ軸）における、基材Ｓａｔｉｎｏｖｏ（登録商標）とゾル−ゲル層との間での屈折率における差の関数としての変化を示すグラフである。
【０２２５】
ゾル−ゲル層が１．５００〜１．５３０の屈折率を有する場合、そのようにして被覆された基材を通しての曇り度の値０．５％未満が得られる。しかしながら、曇り度の値だけでは、視界が極めて良好であるとするのに充分ではない。これが明度も求めた理由である。記載された屈折率範囲で実質的に一定である曇り度の値とは異なり、この範囲での明度の値は、基材の屈折率の値に近いゾル−ゲル層の屈折率を中心としたピークを反映する（すなわち、１．５１８）と判明した。特に、良好な結果は０．０２０未満の屈折率差で得られ、極めて良好な結果は０．０１５未満、さらには０．００５未満の屈折率差で得られる。
【０２２６】
結論としては、下方外層の屈折率ｎ１とゾル−ゲル上方外層の屈折率ｎ２との間の屈折率の差の絶対値は好ましくは０．０２０未満、より好ましくは０．０１５未満、より一層好ましくは０．０１３未満である。
【０２２７】
Ｖ．積層の影響
積層が光学性能の質を損なわないことを実証するために、比較試験を、
Ｓ１：ゾル−ゲル層Ｏで被覆した基材Ｓａｔｉｎｏｖｏ（登録商標）、
Ｓ２：ゾル−ゲル層Ｏで被覆し、ＰＶＢインサートで板ガラスを積層した基材Ｓａｔｉｎｏｖｏ（登録商標）、
Ｓ３：ＰＶＢインサートで被覆した基材Ｓａｔｉｎｏｖｏ（登録商標）、
の間で行った。
【０２２８】
【表４】
2015530959.tif 000008
【０２２９】
基材を積層しないほうが良好な結果が得られるが、光学性能の質はどちらのケースでも良好である。積層には、ゾル−ゲル層の主要面を「平坦にする」又は欠陥を取り除くという利点がある。したがって、凹凸のない完全に平坦な外面が得られ、粉塵から守られる。
【０２３０】
ゾル−ゲル層のない直接積層が曇り度４．５％、明度５８％につながることは注目に値する。これらの値は許容できる限度を完全に超えている。
【０２３１】
ＶＩ．マグネトロン層の存在の影響
この試験を、以下：
下方外層：４ｍｍ又は６ｍｍのガラス基材Ｓａｔｉｎｏｖｏ（登録商標）、
中心層：マグネトロンスパッタリングによって堆積される少なくとも１つの銀系層を備える積層体、
上方外層：ゾル−ゲル層Ｏ、
上方追加層：ＰＶＢインサート、
上方追加層：４ｍｍの板ガラス
の積層体を備える透明層状エレメントで行った。
【０２３２】
マグネトロンスパッタリングで堆積される中心層の存在によって、中心層での反射から起こる内在性の曇り作用が層状エレメントにもたらされる。そのため、屈折率の調和度が完璧であったとしても、曇りが生じる。曇り度の値は、中心層の性質に左右される。
【０２３３】
ゾル−ゲル層を適用する。そして、厚さ０．３８ｍｍのＰＶＢインサートをゾル−ゲル層及び板ガラスＰｌａｎｉｌｕｘ（登録商標）と接触させて置くことで、アセンブリを積層する。サテン仕上げ板ガラスは最初の２つの実施例に関しては厚さ４ｍｍを有し、ＳＫＮ層の場合は、最初の２つについて６ｍｍを有する。
【０２３４】
中心層の積層体は例えば、国際公開第ＷＯ０２／４８０６５号パンフレット及び欧州特許出願第０８４７９６５号明細書に記載されている。平坦な面上に堆積される場合、中心層は以下の特徴を有する。
【０２３５】
【表５】
2015530959.tif 000009
【０２３６】
下の表において、曇り度及び明度の値を、中心層としてマグネトロンスパッタリングで堆積された銀系層の積層体を備える様々な層状エレメントについて測定した。すると曇り度が上昇し、数パーセントの比較的高い値に達し得ることが観察される。他方、明度は９７％を超える極めて高い値でとどまる。これによって、透過において極めて良好な視界の質を備えたグレージングを得ることが可能となる。
【０２３７】
【表６】
2015530959.tif 000010
【図１】
2015530959.tif 000011
【図２】
2015530959.tif 000012
【図３】
2015530959.tif 000013
【図４】
2015530959.tif 000014
【図５】
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【図６】
2015530959.tif 000016
【図７】
2015530959.tif 000017
【図８】
2015530959.tif 000018
【図９】
2015530959.tif 000019
【国際調査報告】
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2015530959.tif 000021
2015530959.tif 000022
2015530959.tif 000023