(57)【要約】【課題】  特に斜め入射光の反射を抑えた低反射膜を有し、しかもＨＵＤ用コンバイナーを備えた車両用ガラス板において、高次元で低反射膜とコンバイナー機能を両立できる車両用ガラス板の提供する。【解決手段】  一主表面に２層からなる低反射膜が形成されている車両用ガラス板であって、前記低反射膜は、第１層の屈折率ｎ1が１．７５〜２．１０で膜厚ｄ1が１００〜１４０ｎｍ、第２層の屈折率ｎ2が１．４〜１．４７で膜厚ｄ2が８０〜１２０ｎｍであり、前記第１層の所定領域にて、前記第２層が形成されず前記第１層が露出され、ＨＵＤ用コンバイナーとなる増反射膜として機能し、前記増反射膜部分の膜厚ｄCが８０〜１２０ｎｍであり、かつ前記第１層の膜厚ｄ1と異なっていることを特徴とするＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板である。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一主表面に２層からなる低反射膜が形成されている車両用ガラス板であって、
前記低反射膜は、第１層の屈折率ｎ1が１．７５〜２．１０で膜厚ｄ1が１００〜１４０ｎｍ、第２層の屈折率ｎ2が１．４〜１．４７で膜厚ｄ2が８０〜１２０ｎｍであり、
前記第１層の所定領域にて、前記第２層が形成されず前記第１層が露出され、ＨＵＤ用コンバイナーとなる増反射膜として機能し、
前記増反射膜部分の膜厚ｄCが８０〜１２０ｎｍであり、かつ前記第１層の膜厚ｄ1と異なっていることを特徴とするＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板。
【請求項２】
請求項１に記載のＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板において、
ｄ1＞ｄCであるＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板において、
前記増反射膜と前記第１層の境界部分の膜厚が変化していることを特徴とするＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか１項に記載のＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板において、
前記低反射膜の６０°入射における膜面可視光線反射率が１１％以下で、コンバイナー領域の膜面可視光線反射率が少なくとも１５％であるＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか１項に記載のＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板において、
前記車両用ガラス板のガラス面における反射色調をＬａｂ表色系で表したとき、前記低反射膜領域と前記コンバイナー領域との反射色調の差をΔａとしたとき、Δａの絶対値が２以下であるＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか１項に記載のＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板において、
前記車両用ガラス板のガラス面における反射色調をＬａｂ表色系で表したとき、前記低反射膜領域と前記コンバイナー領域との反射色調の差をΔｂとしたとき、Δｂの絶対値が６以下であるＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板。
【請求項７】
請求項１〜６いずれか１項に記載のＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板において、
前記合わせガラスは、２枚のグリーンガラスを中間膜を介して接着されているＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板。
【請求項８】
請求項１〜７いずれか１項に記載のＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板において、
前記低反射膜の第１層は、ＳｉＯ2とＴｉＯ2が混合された、あるいはＴｉＯ2のみからなる層であり、第２層はＳｉＯ2を主成分とする層であるＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板。
【請求項９】
一主表面に２層からなる低反射膜を形成した車両用ガラス板の製造方法であって、
前記低反射膜は、ゾル−ゲル溶液を用いてフレキソ印刷法にて形成し、第１層の屈折率ｎ1が１．７５〜２．１０で膜厚ｄ1が１００〜１４０ｎｍ、第２層の屈折率ｎ2が１．４〜１．４７で膜厚ｄ2が８０〜１２０ｎｍとなるようにし、
前記低反射膜第１層は、第１フレキソ版にて形成し、
前記低反射膜第２層は、所定領域に対応する部分を凹部とした第２フレキソ版にて形成し、前記所定領域に第２層を塗布しないようにして増反射膜とし、前記領域をＨＵＤ用コンバイナーとして機能させ、
前記増反射膜領域と前記低反射膜領域とにおける前記第１フレキソ版の表面形状を異ならせて、インク保持量を異なるようにしたことを特徴とするＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板の製造方法において、
さらに、前記増反射膜領域と前記第１層の低反射膜領域との境界部に対応する部分における前記第１フレキソ版の表面形状を変化させたＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板の製造方法。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載のＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板の製造方法において、
前記低反射膜の第１層を、ＳｉＯ2とＴｉＯ2が混合された、あるいはＴｉＯ2のみからなる層とし、第２層をＳｉＯ2を主成分とする層としたＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板の製造方法。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれか１項に記載のＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板の製造方法において、
前記第１層を、モル比でＳｉＯ2：ＴｉＯ2＝６０：４０〜０：１００であるＳｉＯ2とＴｉＯ2が混合された層とし、前記第２層はＳｉＯ2の層としたＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）用コンバイナーが設けられた車両用ガラス板、およびその製造方法に関する。特に、自動車のウインドシールドガラスであって、低反射膜が設けられている車両用ガラス板のＨＵＤ用コンバイナーに、好ましく適用しうる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
（１）特開平６−３０５７７５号公報には、「ガラス板状体の表面に形成した低反射薄膜において、該低反射薄膜を構成する薄膜のうち、ガラス面から第１層目の薄膜が所定領域で少なくとも露出するようにし、該所定領域が最外表層薄膜の比較的低い屈折率より高い屈折率の薄膜でなるようにすることを特徴とする車輌用の窓ガラス」なる技術が開示されている。
【０００３】
さらに、「前記低反射薄膜が、異なる屈折率を有する薄膜を２層または３層に被覆積層して」なり、「前記構成の車輌用の窓ガラスを、ヘツドアツプデイスプレイ用コンバイナーガラスとして用いること」が示されている。
【０００４】
（２）特開平６−３４０４５０号公報には、「ガラス板状体の表面に形成した低反射薄膜において、該低反射薄膜上の所定領域に、あるいは該低反射薄膜を構成する薄膜のうち、ガラス面から第１層目の薄膜を所定領域で少なくとも露出させ、該所定領域が最外表層薄膜の比較的低い屈折率より高い屈折率の薄膜でなるようにし、該所定領域の全域または部分域に、少なくとも１層の積層薄膜を被覆して成ることを特徴とする車輌用の窓ガラス」なる技術が開示されている。
【０００５】
さらに、「前記低反射薄膜上に少なくとも１層の積層薄膜を被覆した所定領域が、波長選択反射性膜」であり、「前記低反射薄膜でガラス面から第１層目の薄膜を少なくとも露出した所定領域が、非波長選択反射性膜」であるとされる。
【０００６】
（３）上記（１）と（２）を基礎出願とする米国特許であるＵＳ５,４９６,６２１では、第１層が屈折率が１．８０〜２．１０で膜厚が７０〜２３０ｎｍ、第２層の屈折率が１．４０〜１．５０で膜厚が１１０〜１３０ｎｍ等の数値限定がされている。
【０００７】
（４）実用新案登録第２５００８２１号公報では、ＨＵＤコンバイナーとして、「屈折率が１．８〜２．３の金属酸化物からなる透明な増反射幕を４００〜１５００Å（４０〜１５０ｎｍ）の光学膜厚で形成」する技術が示されている。
【０００８】
さらに、本出願人は、特開２００３−４８７５６号公報にて、「一主表面に２層からなる低反射膜が形成されている車両用ガラス板であって、前記低反射膜は、第１層の屈折率ｎ1が１．７０〜１．８０で物理膜厚ｄ1が１１０〜１３０ｎｍ、第２層の屈折率ｎ2が１．４０〜１．４７で物理膜厚ｄ2が８１〜１００ｎｍであり、前記低反射膜の所定領域において前記第２層が形成されておらず、前記第１層を増反射膜とし、前記領域をＨＵＤ用コンバイナーとしたことを特徴とするＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板」を開示している。
【０００９】
【特許文献１】特開平６−３０５７７５号公報
【特許文献２】特開平６−３４０４５０号公報
【特許文献３】米国特許５,４９６,６２１
【特許文献４】実用新案登録第２５００８２１号公報
【特許文献５】特開２００３−４８７５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記（１）では、低反射膜の膜厚や屈折率は、請求項では何も限定されておらず、２層構成の低反射膜としては、第１層目の薄膜の屈折率ｎ1が１．８〜２．１で膜厚ｄ1が７００〜２３００Å（７０〜２３０ｎｍ）、第２層の薄膜の屈折率ｎ2が１．４から１．５で膜厚ｄ2が１１００〜１３００Å（１１０〜１３０ｎｍ）の数値が、例示されているだけである。
【００１１】
上記（２）でも、低反射膜の膜厚や屈折率は、請求項では何も限定されておらず、２層構成の低反射膜としては、同様の数値範囲が例示されているだけである。
【００１２】
また上記（１）や（２）では、低反射膜をガラス板の片面にのみ形成する必要があるので、ガラス板の片面のみを全面マスキングテープで覆う必要がある。
【００１３】
さらに、第１層目の薄膜を所定領域で少なくとも露出させる方法としては、まず浸漬法にて低反射膜を形成し、その後アルコキシド分解ペーストを２層目の不要な領域にスクリーン印刷し焼成する。焼成により焼き付いたアルコキシド分解ペーストを、水酸化ナトリウムと硫酸の水溶液にて除去する剥離処理方法が示されている。
【００１４】
上述した（１）や（２）の剥離処理方法では、２層目のみをきれいに除去することが困難である。またきれいに除去できたとしても、工程が多いためコストアップとなり、好ましくない。また上記（３）も、（２）と同様の方法である。
【００１５】
例えば、２層からなる低反射膜をある領域のすべて切り欠いて、その部分に上記（４）で示された膜をコーティングする方法も考えられる。しかし、工程が増えてコストアップとなり、好ましくない。
【００１６】
なお、特開２００３−４８７５６号公報に開示した技術において、さらに改善すべき点があった。すなわち、形成される第１層は、所定領域の増反射膜として機能し、さらに２層式低反射膜の中屈折率層としても、機能しなければならない。つまり、２つの機能をバランスさせながら満足する必要があった。
【００１７】
さらに、増反射膜（コンバイナー）部分と低反射膜部分との反射色調の差を、より小さくすることが望まれていた。
【００１８】
そこで本発明は上述した状況を鑑み、特に斜め入射光の反射を抑えた低反射膜を有し、しかもＨＵＤ用コンバイナーを備えた車両用ガラス板において、高次元で低反射膜とコンバイナー機能を両立しうる車両用ガラス板の提供を目的とする。さらに本発明は、このようなＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
まず、本発明によるＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板は、２層からなる低反射膜を構成する第１層目を、ＨＵＤ用コンバイナーとするべく増反射膜となるように、屈折率および膜厚を特定し、さらに、増反射膜部分の膜厚を第１層の膜厚と異ならせ、その境界部分の膜厚が連続的に変化させていることを特徴とする。
【００２０】
すなわち、本発明によるＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板は、請求項１に記載の発明として、
一主表面に２層からなる低反射膜が形成されている車両用ガラス板であって、
前記低反射膜は、第１層の屈折率ｎ1が１．７５〜２．１０で膜厚ｄ1が１００〜１４０ｎｍ、第２層の屈折率ｎ2が１．４〜１．４７で膜厚ｄ2が８０〜１２０ｎｍであり、
前記第１層の所定領域にて、前記第２層が形成されず前記第１層が露出され、ＨＵＤ用コンバイナーとなる増反射膜として機能し、
前記増反射膜部分の膜厚ｄCが８０〜１２０ｎｍであり、かつ前記第１層の膜厚ｄ1と異なっていることを特徴とするＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板である。
【００２１】
請求項２に記載の発明として、
請求項１に記載のＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板において、
ｄ1＞ｄCであるＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板である。
【００２２】
請求項３に記載の発明として、
請求項１または２に記載のＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板において、
前記増反射膜と前記第１層の境界部分の膜厚が変化していることを特徴とするＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板である。
【００２３】
請求項４に記載の発明として、
請求項１〜３いずれか１項に記載のＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板において、
前記低反射膜の６０°入射における膜面可視光線反射率が１１％以下で、コンバイナー領域の膜面可視光線反射率が少なくとも１５％であるＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板である。
【００２４】
請求項５に記載の発明として、
請求項１〜４いずれか１項に記載のＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板において、
前記車両用ガラス板のガラス面における反射色調をＬａｂ表色系で表したとき、前記低反射膜領域と前記コンバイナー領域との反射色調の差をΔａとしたとき、Δａの絶対値が２以下であるＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板である。
【００２５】
請求項６に記載の発明として、
請求項１〜５いずれか１項に記載のＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板において、
前記車両用ガラス板のガラス面における反射色調をＬａｂ表色系で表したとき、前記低反射膜領域と前記コンバイナー領域との反射色調の差をΔｂとしたとき、Δｂの絶対値が６以下であるＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板である。
【００２６】
請求項７に記載の発明として、
請求項１〜６いずれか１項に記載のＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板において、
前記合わせガラスは、２枚のグリーンガラスを中間膜を介して接着されているＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板である。
【００２７】
請求項８に記載の発明として、
請求項１〜７いずれか１項に記載のＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板において、
前記低反射膜の第１層は、ＳｉＯ2とＴｉＯ2が混合された、あるいはＴｉＯ2のみからなる層であり、第２層はＳｉＯ2を主成分とする層であるＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板である。
【００２８】
請求項９に記載の発明として、
一主表面に２層からなる低反射膜を形成した車両用ガラス板の製造方法であって、
前記低反射膜は、ゾル−ゲル溶液を用いてフレキソ印刷法にて形成し、第１層の屈折率ｎ1が１．７５〜２．１０で膜厚ｄ1が１００〜１４０ｎｍ、第２層の屈折率ｎ2が１．４〜１．４７で膜厚ｄ2が８０〜１２０ｎｍとなるようにし、
前記低反射膜第１層は、第１フレキソ版にて形成し、
前記低反射膜第２層は、所定領域に対応する部分を凹部とした第２フレキソ版にて形成し、前記所定領域に第２層を塗布しないようにして増反射膜とし、前記領域をＨＵＤ用コンバイナーとし、
前記増反射膜領域と前記低反射膜領域とにおける前記第１フレキソ版の表面形状を異ならせて、インク保持量を異なるようにしたことを特徴とするＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板の製造方法である。
【００２９】
請求項１０に記載の発明として、
請求項９に記載のＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板の製造方法において、
さらに、前記増反射膜領域と前記第１層の低反射膜領域との境界部に対応する部分における前記第１フレキソ版の表面形状を変化させたＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板の製造方法である。
【００３０】
請求項１１に記載の発明として、
請求項９または１０に記載のＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板の製造方法において、
前記低反射膜の第１層を、ＳｉＯ2とＴｉＯ2が混合された、あるいはＴｉＯ2のみからなる層とし、第２層をＳｉＯ2を主成分とする層としたＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板の製造方法である。
【００３１】
請求項１２に記載の発明として、
請求項９〜１１のいずれか１項に記載のＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板の製造方法において、
前記第１層を、モル比でＳｉＯ2：ＴｉＯ2＝６０：４０〜０：１００であるＳｉＯ2とＴｉＯ2が混合された層とし、前記第２層はＳｉＯ2の層としたＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板の製造方法である。
【００３２】
まず、車両用ガラス板、特にウインドシールドガラスの用途に好ましく適用される低反射膜について検討しておく。
【００３３】
一般に、透明基板に形成される低反射膜は、その層の数によりいくつかのグループに分けられる。すなわち、単層構成，２層構成，３層構成や多層構成である。
【００３４】
まず単層構成の低反射膜は、例えば透明基板としてガラス板上に、該ガラス板の屈折率より低い屈折率の膜を形成している。実用的な低屈折率材料としては、ＭｇＦ2やＳｉＯ2が挙げられる。
【００３５】
このような単層構成では、反射防止の効果が十分でないので、ガラス板の屈折率より高い屈折率層と低い屈折率層の２層を組み合わせた２層構成の低反射膜が用いられている。
【００３６】
さらに、２層構成でも反射防止の効果が十分でない場合は、低屈折率層と中屈折率層と高屈折率層からなる３層構成としたり、さらに４層以上の構成からなる低反射膜も用いられる。
【００３７】
なお、いずれにせよ、低反射膜の最上層には、透明基板の屈折率より低い屈折率層を形成することになる。例えば、ガラス板に対する低屈折率材料は、上述したＭｇＦ2やＳｉＯ2のみが実用的である。しかし、ＭｇＦ2では、耐久性や耐候性が悪く、ガラス板の曲げ工程における加熱には耐えられないので、このような用途に適用可能な材料は、実質的にＳｉＯ2のみとなる。
【００３８】
ここで、車両用の曲げガラス板への低反射膜を適用する場合を考えると、膜厚の均一性などから、平板の状態で低反射膜を形成し、その後加熱してガラス板を曲げるのが好ましい。本発明のＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板は、曲げ加工されていることが好ましい。
【００３９】
また、広い面積にＳｉＯ2を安価にコーティングするには、好ましい方法の一つとして、ロールコート法を挙げることができる。さらにこの場合、ＳｉＯ2層はゾル−ゲル法によるものが好ましい。またＳｉＯ2層を多孔質状として、見かけ上の屈折率を下げてもよい。さらにＳｉＯ2層に、低屈折率の無機微粒子を混入させて、屈折率を下げてもよい。第２層の屈折率を下げると、反射防止の効果が大きくなる。なお第２層はＳｉＯ2を主成分とするが、Ｂ2Ｏ3やＡｌ2Ｏ3を含ませてもよい。
【００４０】
比較的簡単な膜構成で、反射防止の効果が大きな２層構成の低反射膜において、低屈折率材料であるｎ2＝１．４６のＳｉＯ2と組み合わせられる高屈折率材料の屈折率ｎ1を算出する。ｎ1とｎ2の関係の一例としては、ガラスの屈折率（＝１．５２）をｎg、空気の屈折率（＝１．０）をｎ0とすると、次式で与えられる。この式からｎ1を求めると、ｎ1＝１．８０となる。
【００４１】
（数１）
ｎ1＝［（ｎ2）2×ｎg／ｎ0］1/2
【００４２】
ゾル−ゲル法にて成膜可能な単一材料において、ｎ1＝１．８０付近の屈折率を有する適切な材料はない。そこでいずれもゾル−ゲル法にて成膜可能な、ｎ=1.46のＳｉＯ2とｎ=2.2のＴｉＯ2とを混合した層を適用することが考えられる。さらにｎ=1.95のＺｒＯ2や、ＣｅＯ2、Ｂｉ2Ｏ3などを含ませて、高屈折率層を形成してもよい。
【００４３】
本発明に用いられる２層からなる低反射膜には、斜めからの入射光に対する反射低減機能を持たせるべく、設計されている。しかも、２層からなる低反射膜を構成する第１層目が、ＨＵＤ用コンバイナーとしても活用できるように、屈折率を特定している。また、第１層目の所定部分は、他の部分と膜厚を異ならせて、反射率を高めた増反射膜としている。この結果、ＨＵＤ用コンバイナーとして有効に機能させることができる。さらに、増反射膜の膜厚を低反射膜の第１層部分と異ならせているため、反射色調の差を小さくすることができる。
【００４４】
さらに、第２層の屈折率および膜厚も、第１層目の屈折率および膜厚を考慮して、低反射膜としても機能するように設計されている。しかも低反射膜として、ニュートラルな色調が得られるようにも考慮されている。
【００４５】
また、本発明によるＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板は、低反射膜の６０°入射における膜面可視光線反射率が１１％以下となるようにしている。このような反射率であれば、ウインドシールドの用途における反射低減の効果を得ることができる。
【００４６】
さらに、本発明によるＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板は、コンバイナー部の膜面可視光線反射率を少なくとも１５％であるようにしている。このような反射率であれば、当該部分をコンバイナーとして機能させることができる。
【００４７】
上述のような斜め入射光の反射を低減させる低反射膜について、本出願人は、特開２０００−２５６０４２号公報にて、請求項１の発明として、「透明ガラス基体の少なくとも片側表面に、ガラス面側から数えて第１層の膜の屈折率(ｎ1)が１．６５〜２．２０で、かつ膜厚が１１０〜１５０ｎｍである薄膜層であり、次いで該第１層薄膜上に、第２層として屈折率（ｎ2）が１．３７〜１．４９でかつ膜厚が８１〜１００ｎｍであるシリカを主成分とする薄膜層を被覆積層してなり、可視光を膜面側から１２度および６０度の入射角でそれぞれ入射したときの反射光がそれぞれ２２％以下および１０％以下の刺激純度を有する自動車用低反射ガラス物品」なる技術を開示している。
【００４８】
さらに、斜めからの入射光に対する反射低減機能を持たせたガラスとして、特開平８−１５２５０１号には、「フロントガラスとして用いた際、反射を低減し干渉色の呈色が少なくかつ高耐久性の薄膜で以て、ダッシュボードもしくはその周辺部の映り込み現象と人や環境に対するギラツキ感を低減し、ドライバーの透視性を高め、誤認や眼の疲労等を防いで安全性を向上し、人や環境等に優しいガラスを得る」ことを目的として、以下の技術が開示されている。
【００４９】
すなわち、「透明ガラス基板の少なくとも片側表面に、ガラス面から第１層目に屈折率1.7 〜1.8 、膜厚90〜110nm 、第２層目に屈折率1.4〜1.5 、膜厚105 〜130nm の薄膜層を被覆積層してなり、該表面の垂直線に対し入射角50〜70°で入射し反射する反射率がガラス面の反射率に比し、4.5 〜6.5 ％低減するようにせしめ、しかも前記50〜70°の入射光に対する反射光の刺激純度を18％以下としたことで成る車輌用反射低減ガラス」である。
【００５０】
なお、本発明に用いるグリーンガラスは、Ｆｅ2Ｏ3換算で少なくとも０．５質量％の酸化鉄を、より好ましくは少なくとも０．５２質量％の酸化鉄を含むソーダライムガラス組成からなるガラスである。
また、本明細書でいうクリアガラスは、Ｆｅ2Ｏ3換算で、０．２質量％未満の酸化鉄を含むソーダライムガラス組成からなるガラスである。
【発明の効果】
【００５１】
以上説明したように、本発明によるＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板では、２層からなる低反射膜を構成する第１層の所定領域にて第２層を形成しないようにし、前記第１層を露出させることにより増反射膜とし、その膜厚を第１層の膜厚とは異ならせたことを特徴とする。
【００５２】
このため、第２層を形成しない所定領域をコンバイナーとして機能させることができる。その上、増反射膜と低反射膜のそれぞれについて、最適な光学膜設計を行うことができる。さらに、増反射膜と低反射膜との反射色調の差を小さくすることができる。
【００５３】
さらに、本発明では、増反射膜（コンバイナー）領域と低反射膜領域との境界部分における膜厚を、連続的に変化させたことを特徴とする。このため、コンバイナー部分の視覚的な違和感が和らげられる。
【００５４】
また本発明によれば、ＨＵＤ用コンバイナー付き低反射膜を、第１層用と第２層用のフレキソ版をそれぞれ用意さえすれば、通常の低反射膜形成の工程のみで得ることができる。つまり、工程の増加がないので、ＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板を低コストで提供することができる。
【００５５】
第１層コート用のフレキソ版は、増反射膜領域と低反射膜領域において、その表面に多数設けた凹部の大きさを互いに異ならせておくだけで、２つの領域の膜厚を変えることができる。
【００５６】
さらに、本発明によるＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板は、斜め入射光の反射を抑えた低反射膜を有しており、自動車のウインドシールドガラスに適用された場合、ダッシュボードの写り込みを抑えることができる。
【００５７】
またこの車両用ガラス板を、２枚のグリーンガラスと中間膜からなる合わせガラスとした場合、グリーンガラスによる日射透過率が５５％以下という優れた日射遮蔽性を有しつつ、７０％以上という可視光線透過率の規格を満足できる。さらに、ＨＵＤ用コンバイナーを併せて備えた車両用ガラス板である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
図１は、本発明によるＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板１を、車内側から平面視した模式図である。車両用ガラス板１は、例えば、ウインドシールド用合わせガラス１０である。運転席前方に設けられた所定領域３が、ＨＵＤ用コンバイナーとなる。
【００５９】
図２は、図１のＡ−Ａにおけるコンバイナー部の断面図である。合わせガラス１０は、２枚のガラス板１１，１２を、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）などの中間膜１３を介して、接着されている。なお図２において、車両用ガラス板１の紙面左側が車外であり、紙面右側が車内である。
【００６０】
車内側に配置されるガラス板１１には、まず、２層式低反射膜の第１層で中屈折率を有する膜２１が形成されている。さらに、この第１層上に、第２層で低屈折率を有する膜２２が形成され、２層からなる低反射膜２が構成されている。なお、ＨＵＤ用コンバイナーとする所定領域３には、第２層を形成しないようにしてある。
【００６１】
コンバイナーとする第１層の所定領域３は、その膜厚ｄCを低反射膜領域の厚みｄ1とは異なるようにしている。具体的には、光学膜設計の観点から、増反射膜とするために、低反射膜領域の第１層の厚みより、薄くなるようにしている。すなわち、ｄC＜ｄ1である。
【００６２】
さて、２層からなる低反射膜を構成する第１層は、上述した検討を考慮して、その屈折率ｎ1を１．７５から２．１０とし、その膜厚ｄ1を１００〜１４０ｎｍとしている。さらに、第２層は、その屈折率ｎ2を１．４〜１．４７とし、その膜厚ｄ2を８０〜１２０ｎｍとしている。また、コンバイナー領域はその膜厚ｄCを８０〜１２０ｎｍとし、さらにｄC＜ｄ1としている。
【００６３】
ここで、増反射膜について検討しておく。
ガラス基板の屈折率ｎg（＝１．５）より大きな屈折率ｎを持ち、膜厚ｄの光学薄膜をガラス基板上に形成すると、この膜は増反射膜として機能する。光がガラス基板の法線方向から入射するとき、光学膜厚ｎｄが波長λの１／４倍，３／４倍，・・・のとき、反射率が極大となることが知られている。この反射率の光学膜厚による変化の様子を図３に示す。図３において、横軸は光学膜厚（ｎｄ）、縦軸は反射率（Ｒ）であり、光学薄膜の屈折率はｎ＝１．２〜２．０の場合が示してある。
【００６４】
（斜め入射時のコンバイナー部の膜厚の検討）
さて、本発明によるコンバイナーは、斜め入射の光を効率よく反射するように設計している。そこで、増反射膜における入射角の違いによる最適な膜厚について検討しておく。
光がガラス基板の法線方向から入射したとき、最大の反射率となる膜厚をｄ0とし、法線方向からθの角度で入射したとき、最大の反射率となる膜厚をｄθとする。膜の屈折率をｎとしたとき、ｄθは以下の式のように表される。
ｄθ＝ｄ0／（１−sin2θ／ｎ2）1/2
ここで、ｄθ／ｄ0＝ｋとおき、入射角度を６０°として、ｎ＝１．７５〜１．９５のときのｋを算出する。その結果を表１に示す。
【００６５】
（表１）
―――――――――――――――
ｎ            ｋ
−−−−−−−−−−−−−−
１．７５      １．１５１
１．７９      １．１４３
１．８０      １．１４１
１．８５      １．１３２
１．９０      １．１２３
１．９５      １．１１６
―――――――――――――――
【００６６】
この算出結果を用いて、コンバイナーの斜め入射時におけるλ／４での光学膜厚を表すと、
λ／４＝（ｄC／ｋ）・ｎ
となる。したがって、
ｄC＝ｋ・λ／（４ｎ）
となる。
【００６７】
さらに、ガラス板の法線方向から光が入射したときの増反射膜の膜厚は、以下に示すパラメータにより行うことが好ましい。すなわち、増反射膜の反射率が最大となる膜厚をｄＣ0とし、増反射膜の屈折率をｎとし、ガラス板の法線方向から角度θで光が入射したとき、コンバイナー領域の膜厚ｄCθをｄCθ＝ｄC0／（１−sin2θ／ｎ2）1/2、λを所定の波長（ｎｍ）としたときに、ｄCθ・ｎ／λのパラメータにて増反射膜の膜厚を設計する。
【００６８】
（塗布溶液の調整）
つぎに、低反射膜を形成するための塗布溶液の調整について説明する。
エチルシリケート４０  ５００ｇを、エチレングリコールモノエチルエーテル（エチルセロソルブ）  ４１０ｇおよび０．１ｍｏｌ／Ｌの塩酸  ９０ｇにて加水分解し、さらに撹拌して、Ｓｉを含む溶液Ａを調整した。
【００６９】
チタニウムテトライソプロポキシド  ６５．５ｇとアセチルアセトン  ６４．１ｇとを混合し、Ｔｉを含む溶液Ｂを調整した。
【００７０】
（第１層コーティング溶液）
この溶液Ａと溶液Ｂとを、ＳｉＯ2とＴｉＯ2のモル比がＳｉＯ2：ＴｉＯ2＝６０：４０〜３４：６６の割合となるように混合し、さらにエチレングリコールモノエチルエーテル溶媒にて適宜希釈して、第１層コーティング溶液Ｃを調整した。このとき、得られた層の屈折率は、１．７５〜１．９５となる。ＳｉＯ2とＴｉＯ2のモル比と屈折率を表２に示す。
【００７１】
（第２層コーティング溶液）
上述した溶液Ａを、エチレングリコールモノエチルエーテル溶媒にて適宜希釈し、調整したものを、第２層コーティング溶液Ｄとした。
【００７２】
なお、ＳｉＯ2とＴｉＯ2の比率を、モル比でＳｉＯ2：ＴｉＯ2＝６０：４０〜０：１００となるように調整すれば、ＳｉＯ2とＴｉＯ2が混合された層の屈折率ｎ1を１．７５〜２．２０とすることができる。
【００７３】
なおゾル−ゲル法において、ＳｉＯ2とＴｉＯ2は、出発原料であるそれぞれのアルコキシドを、種々の混合比で混ぜ合わせることが可能であり、その結果得られる混合膜の屈折率を自由に制御することができるので、好適である。また、この混合膜は耐久性に優れているので、好ましい。さらにＳｉＯ2とＴｉＯ2の出発原料であるアルコキシドは、ともに安定であり成膜性もよく、均質な膜が得られやすいので、好適である。さらに必要に応じて、ゾル−ゲル法にて成膜可能なＺｒＯ2(n=1.95)を、ＳｉＯ2やＴｉＯ2に適宜混合させてもよい。
【００７４】
ＳｉＯ2の出発原料であるシリコンアルコキシドとしては、シリコンメトキシド，シリコンエトキシドあるいはそれらのオリゴマー体などを挙げることができる。
【００７５】
ＴｉＯ2の出発原料であるチタンアルコキシドとしては、チタンメトキシド，チタンエトキシド，チタンn-プロポキシド，チタンイソプロポキシド，チタンn-ブトキシド，チタンイソブトキシド，チタンメトキシプロポキシド，チタンステアリルオキシド，チタン2-エチルヘキシオキシドなどを例示することができる。チタンアルコキシド塩化物としては、チタンクロリドトリイソプロポキシド，チタンジクロリドジエトキシドなどが挙げられる。
【００７６】
スパッタリング法などの真空成膜法を適用する場合は、ＴｈＯ2(n=1.8)，ＳｎＯ2(n=1.9)，ＳｉＯ(n=1.7〜2.0)，ＺｒＯ2(n=2.1)，ＣｅＯ2(n=2.2)，ＴｉＯ2(n=2.4)などの材料を用いるとよい。なお、上述したゾル−ゲル法によるＴｉＯ2では、n=2.2程度の膜しか得られないが、このスパッタリング法によるＴｉＯ2では、n=2.4程度の膜が得られる。
【００７７】
なお増反射膜の屈折率が１．７未満であると、コンバイナーとして必要な反射率が得られない。また屈折率が２．４を越える増反射膜を得ることは、工業的に困難である。
【００７８】
（ＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板の製造例）
まず、ＳｉＯ2とＴｉＯ2の比率を適宜調整した塗布溶液Ｃを、所定の寸法に切断され洗浄されたフロート法によるソーダライム珪酸塩ガラス板（グリーンガラス板：約０．５３質量％の酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3換算）を含む）上に、周知のフレキソ印刷法にて塗布した。塗布に用いた印刷装置の模式的説明図を図４に示した。また、このとき用いた第１層用フレキソ版８１を図５に模式的に示した。
【００７９】
図５（ａ）の第１層用フレキソ版８１の印刷面８３において、コンバイナーを形成する部分８４は、他の部分と表面形状を異ならせて、インク保持量が異なるようにしている。このように、本発明では、増反射膜領域の膜厚を低反射膜領域の膜厚より薄くするために、増反射膜領域に対応する部分のインク保持量が少なくなるようにしている。なお、図５（ａ）のＢ−Ｂにおける断面図を図５（ｂ）に示した。
【００８０】
具体的には、第１層用フレキソ版８１のコンバイナー対応領域８４の表面に設けられた凹部において、その体積や密度を小さくするとよい。図６に、第１層用フレキソ版８１のコンバイナー対応領域８４の断面模式図を示した。図中（ａ）は凹部の深さを変えた例であり、（ｂ）凹部の面積を変えた例である。（ｃ）は増反射膜に対応する部分には、凹部を形成しない例である。
【００８１】
なお、図２のコンバイナー部の断面図では、増反射膜領域と低反射膜領域との間に、段差があるように描いている。これは模式的に示したものであって、実際には塗布溶液が粘性を有しているので、その表面張力によって、この段差は緩和されて、テーパー部分が存在する。
【００８２】
この塗布されたガラス板を、約３００℃にて乾燥した。このようにして、第１層目を形成した。
【００８３】
つぎに、このガラス板に塗布溶液Ｄを、同様にフレキソ印刷法にて塗布した。このとき、第２層用フレキソ版８２のコンバイナーとなる領域８４には、塗布溶液Ｄが塗布されないように、切り欠きを設けておいた。第２層用フレキソ版８２を図７に模式的に示した。塗布後、約３００℃にて乾燥した。このようにして、第２層目を形成した。この結果、塗布溶液Ｄはコンバイナーとなる領域を除き、印刷面８３を介して、ガラス板の主表面全面に塗布された。なお、図７（ａ）のＣ−Ｃにおける断面図を図７（ｂ）に示した。
【００８４】
このガラス板を６２０〜６３０℃にて焼成し、さらに自動車用ガラスとして曲げ成形を行った。曲げ成形は、このガラス板と、同様の形状に加工された別のガラス板（グリーンガラス板）を積み重ねて自重曲げ型上に載せ、加熱炉内にて自重により行った。
【００８５】
この低反射膜付きガラス板の低反射膜の膜面側を車内側とし、別のガラス板を車外側として、さらに中間膜であるＰＶＢ膜を用いて、通常の合わせ工程を経て、低反射膜付きの曲げ合わせガラス板である、ＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板を得た（図１参照）。なお、低反射膜面におけるコンバイナー部の境界部分は、所定の位置に正確に形成されており、しかも外観も良好であった。
【００８６】
（実施例１−１〜３−３）
各実施例における合わせガラスの構成、第１層の屈折率、ＳｉＯ2：ＴｉＯ2のモル比、第１層の膜厚（ＨＵＤ部，低反射部）、第２層の膜厚を表２に示す。また、各実施例における光学性能を表３に示す。なお透過率は０°入射の測定値であり、反射率は６０°入射の測定値である。ただし、コンバイナー部については膜面のみの反射率である。
【００８７】
【表２】
2005263517.tif 000003
【００８８】
【表３】
2005263517.tif 000004
【００８９】
なお反射色調は、Ｌａｂ表色系により表した。本明細書における反射色調とは、ＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板において、車外側から見たときの車両用ガラス板のガラス面の反射色調をいう。言い換えると、この車両用ガラス板のガラス面、すなわち低反射膜が形成されていない主表面での反射色調である。
【００９０】
さらに、上述したように、増反射膜における６０°の斜め入射を考慮した光学膜厚を表４に示す。
【００９１】
【表４】
2005263517.tif 000005
【００９２】
表３から明らかなように、本発明によるＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板において、透過率ＹＡはいずれも７０％以上であり、ウインドシールドガラスの規格を満足していた。
【００９３】
６０°入射における反射率ＲＦ６０は、コンバイナー部において、何も形成していないガラスの反射率に比べて増加しており、第１層は増反射膜となっていることがわかる。その結果、この部分はコンバイナーとして機能させることができる。また、低反射部は、すべての実施例で１１％以下を示し、低反射膜として機能することがわかった。
【００９４】
反射色調については、低反射部とコンバイナー部のいずれもニュートラルに近く、自然な色調であった。低反射部とコンバイナー部との反射色調の差についても、Δａが２以下、Δｂが６以下と大きくなく、コンバイナー部が特に目立つことはなかった。
【００９５】
（斜め入射時のコンバイナー部の膜厚）
上述の検討に従って、コンバイナー部の膜について、その光学膜厚を算出した結果を表５に示す。上述の実施例から、入射角６０°において、（ｄC／ｋ）・ｎ／λを１／４近傍に設計すると、増反射の効果が大きいことがわかる。
【００９６】
さらに、所定領域と低反射膜領域との境界部分は、その膜厚が変化するようにするとよい（図８参照）。図８において、境界部分２１１は、所定領域から低反射膜領域に向かって、連続的に膜厚が増加している。なお、車両用ガラス板１の紙面左側が車外であり、紙面右側が車内である。
【００９７】
積極的に、境界部分２１１の膜厚を変化させるには、第１層用フレキソ版の当該部分の表面形状を段階的に変化させるとよい。図９（ａ）は、凹部の深さを段階的に変化させた例であり、図９（ｂ）は、凹部のピッチを段階的に変化させた例である。
【００９８】
このように、第１層用フレキソ版の当該部分の表面形状を段階的に変化させれば、塗布溶液の粘性によって、上述した境界部分２１１の膜厚がなだらかに変化することになる。
【００９９】
本発明によれば、ＨＵＤ用コンバイナー付き低反射膜を、低反射膜の形成工程のみで得ることができる。これは、２層からなる低反射膜をフレキソ印刷法で塗布し、第２層の塗布工程時にコンバイナー部を塗布しないようにしたためである。
【０１００】
（比較例１）
この比較例１は、上述の実施例１−２において、ＨＵＤ部と低反射部の膜厚を同じにした以外は、同様にしてＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板を得た。得られた合わせガラスについても、上述した表２と表３に示す。なお測定条件は、上述の実施例と同様である。
【０１０１】
この比較例１では、低反射膜やＨＵＤ部はそれぞれ良好な性能を持っている。しかし、Δａが５．１、Δｂが１２．４と大きく、低反射部とコンバイナー部との反射色調に大きな差が見られた。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明によるＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板の概略正面図である。
【図２】本発明によるＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板において、コンバイナー部の断面構造を模式的に説明する図である。
【図３】反射率の光学膜厚による変化を示すグラフである。
【図４】本発明で用いたフレキソ印刷装置を説明する概略図である。
【図５】第１層形成用フレキソ版の形状を模式的に説明する図である。
【図６】第１層形成用フレキソ版の部分拡大断面図である。
【図７】第２層形成用フレキソ版の形状を模式的に説明する図である。
【図８】コンバイナー部の断面構造を模式的に説明する図である。
【図９】第１層形成用フレキソ版の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１：ＨＵＤ用コンバイナー付き車両用ガラス板、
１０：ガラス板、
２：低反射膜、
２１：高屈折率層（ＴｉＯ2＋ＳｉＯ2）、
２１１：高屈折率層のテーパー部分、
２２：低屈折率層（ＳｉＯ2）、
３：コンバイナー部、
５：フレキソ印刷装置、
６：ディスペンサー、
７１：ドクターロール、
７２：アニックスロール、
７３：プリンターロール、
８：フレキソ版、
８１：第１層用フレキソ版、
８２：第２層用フレキソ版、
８３：（フレキソ版の）印刷面、
８４：コンバイナー形成対応領域、
９：搬送テーブル
【図１】
2005263517.tif 000006
【図２】
2005263517.tif 000007
【図３】
2005263517.tif 000008
【図４】
2005263517.tif 000009
【図５】
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【図６】
2005263517.tif 000011
【図７】
2005263517.tif 000012
【図８】
2005263517.tif 000013
【図９】
2005263517.tif 000014