(57)【要約】【課題】ビル、車、家屋の窓ガラスなどに貼って使用され、太陽光による採光を確保しつつ、人体に有害な紫外線と熱作用の強い赤外線の透過を反射して遮断し、健康と省エネに有効な紫外線熱線反射多層膜を実現する。【解決手段】屈折率２．０〜２．６の１０〜４００ｎｍ厚の高屈折率材料の層と屈折率１．８以下の１０〜４００ｎｍ厚の低屈折率材料の層が交互に積層され、この積層構造体に抵抗率０．１ミリオーム・メートル以下の導電性材料の層が組み合わされてなり、波長３５０〜４００ｎｍの紫外線に対して平均３０％以上の反射率、波長２ミクロンの熱線に対して２０％以上の反射率、および波長４００〜８００ｎｍの可視光に対して平均４０％以上の透過率を有する紫外線熱線反射多層膜。【選択図】図５
2007065232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈折率２．０〜２．６の１０〜４００ｎｍ厚の高屈折率材料の層、屈折率１．８以下の１０〜４００ｎｍ厚の低屈折率材料の層、および抵抗率０．１ミリオーム・メートル以下の導電性材料の層をそれぞれ１層以上含む紫外線熱線反射多層膜であって、
波長３５０〜４００ｎｍの紫外線に対して平均３０％以上の反射率、波長２ミクロンの熱線に対して２０％以上の反射率、および波長４００〜８００ｎｍの可視光に対して平均４０％以上の透過率を有することを特徴とする紫外線熱線反射多層膜。
【請求項２】
前記高屈折率材料の層と前記低屈折率材料の層は、交互に積層されて積層構造とされており、該積層構造の最表面又は積層構造内の前記高屈折率材料の層と前記低屈折率材料との間に層に前記導電性材料の層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の紫外線熱線反射多層膜。
【請求項３】
前記の高屈折率材料層は、チタン、インジウム、スズ、亜鉛、セリウム、ビスマス、ジルコニウム、ニオブおよびタンタルからなる群から選ばれた１種または２種以上からなる金属の酸化物を主成分とする材料からなることを特徴とする請求項１または２に記載の紫外線熱線反射多層膜。
【請求項４】
前記低屈折率材料は、カルシウム、バリウム、リチウム、マグネシウムのフッ化物またはシリカを主成分とする材料からなることを特徴とする請求項１、２または３に記載の紫外線熱線反射多層膜。
【請求項５】
前記導電性材料は、酸化インジウム、酸化スズおよび酸化亜鉛からなる群から選ばれた１種または２種以上からなる材料を主成分とすることを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の紫外線熱線反射多層膜。
【請求項６】
前記導電性材料が、銅、アルミおよび金からなる群から選ばれた１種または２種以上からなる材料を主成分とすることを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の紫外線熱線反射多層膜。
【請求項７】
前記高屈折率材料の層または前記低屈折率材料の層のうち、一面側に配置される層がガラス基板上に形成され、紫外線熱線反射ガラスとして利用されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の紫外線熱線反射多層膜。
【請求項８】
前記高屈折率材料の層または前記低屈折率材料の層のうち、一面側に配置される層が樹脂シート上に形成され、紫外線熱線反射シートとして利用されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の紫外線熱線反射多層膜。
【請求項９】
前記高屈折率材料の層または前記低屈折率材料の層のうち、一面側に配置される層が樹脂性の部材上に形成され、紫外線熱線反射用保護膜として利用されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の紫外線熱線反射多層膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビル、車、家屋の窓ガラスなどに貼って使用され、太陽光による採光を確保しつつ、人体に有害な紫外線と熱作用の強い赤外線の透過を遮断でき健康と省エネに有効な紫外線熱線反射多層膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネや健康への関心の高まりとともに、太陽光輻射に含まれる紫外線と赤外線による悪影響を避けつつ日照を確保する技術へのニーズが増している。即ち、ビル、車、家屋などの窓において、太陽光による採光（日照）を確保しつつ、太陽光輻射に含まれる人体に有害な紫外線と熱作用の強い赤外線の透過を遮断し健康と省エネに有効な窓ガラスが求められている。
【０００３】
そして、紫外線に弱い樹脂などを屋外などで使用した場合に劣化しやすいので、このような樹脂を保護するものとして、反射により紫外線だけでなく熱線も遮断できる保護膜の開発も求められている。
【０００４】
従来、例えば、ミラーにおいて、必要な波長の光の減衰を防止して透過させ、かつ、不要な波長の光を吸収したり反射したりする手段として誘電体多層膜が知られている（特許文献１〜５参照）。
【０００５】
例えば、特許文献１には紫外線を吸収する性質の膜と熱線を反射する性質の金属または金属窒化物の膜を積層した構造の紫外線熱線遮断ウィンドウが記載されている。特許文献２には、紫外線と赤外線ともに吸収するような被膜形成による紫外線赤外線遮断ガラスの作製方法が記載されている。
【０００６】
特許文献３には、紫外線吸収膜と熱線反射膜をガラス基板に形成することにより紫外線赤外線遮断ガラスの作製方法が記載されている。特許文献４には、３層構造による紫外線熱線反射ガラスを開示しているが、光の干渉効果を原理としているために得られる特性は不十分である。さらに、特許文献５には、熱線遮断材料とこれを用いた塗布液、熱線遮断膜が記載されている。
【０００７】
これらの誘電体多層膜の原理は透明な薄膜による光の干渉であり、ミラーおよび光学フィルターとして幅広く利用されている。薄膜の層数、厚さ、屈折率などを制御することによる設計の自由度が高いので、様々の特性の光学フィルターや光学ミラーの主要な技術となっている。
【０００８】
【特許文献１】特開平０７−１３８０４９
【特許文献２】特開平０９−２７８４９２
【特許文献３】特開平１０−２３６８４７
【特許文献４】特開平１０−２９１８３９
【特許文献５】特開２０００−７２４８４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、可視光を透過しつつ、不要な紫外線と赤外線の両方を選択的に反射する膜を得ることを目的とするものであるが、光の干渉効果を原理とする従来の誘電体多層膜により実現することは、光の波長と干渉の性質のために困難である。
【００１０】
光の干渉効果のみで４００ｎｍ以下の紫外線と８００ｎｍ以上の熱線の両方を反射するように、代表的な光学薄膜材料である酸化チタン（ＴｉＯ２）とシリカ（ＳｉＯ２）を用いて１６層からなる多層膜を設計すると、典型的には図１（ａ）に示すような層、材料および層の厚さの構造となる。
【００１１】
その特性を図１（ｂ）に示し、これは、光の干渉の理論に基づきコンピュータソフトウェア「Essential Macleod」による計算結果で得られたものである。図１（ｂ）中、実線は図１（ａ）に示す１６層構造膜であり、破線（点線）は３０層に増した場合（その層構造については図示せず）の特性を示す。図１（ｂ）の実線に示す特性からすると、波長１１００ｎｍ以上で熱線の透過が顕著になることがわかる。
【００１２】
特性改善を期待して酸化チタン（ＴｉＯ２）とシリカ（ＳｉＯ２）の層の数を１６から３０に増しても、図１（ｂ）の破線に示すように、波長４００ｎｍ、８００ｎｍおよび１１００ｎｍあたりにある反射端の特性が急峻にはなるが、熱線の反射特性は、あまり向上しない。誘電体膜の層をさらに増しても、従来技術では特性はほとんど改善されず、波長１２００ｎｍ以上では熱線を反射させることが困難である。
【００１３】
その上、このような特性は０．０１ｎｍの膜厚精度を仮定して計算上得られるものであり、実際に製作できるものは特性が劣る。光学フィルターを実際に製作するにあたっては膜形成精度、作業効率などにより制約されるので、可視光を透過しつつ光の干渉効果の利用により紫外線と熱線を反射する実用的な膜を製作することはほとんど不可能である。
【００１４】
これらの問題と制約のため、従来技術ではどちらかを反射させ他方を吸収することにより紫外線と赤外線（熱線）の遮断を実現していた。しかしながら、吸収による遮断では、比較的高エネルギーの紫外線による材料の劣化や赤外線の熱作用による悪影響が避けられない。
【００１５】
本発明は、上記従来の問題点を解決することを課題とするものであり、可視光を透過させるが、不要な紫外線と赤外線の両方を選択的に反射することにより従来の問題を解決しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は上記課題を解決するために、屈折率２．０〜２．６の１０〜４００ｎｍ厚の高屈折率材料の層、屈折率１．８以下の１０〜４００ｎｍ厚の低屈折率材料の層、および抵抗率０．１ミリオーム・メートル以下の導電性材料の層をそれぞれ１層以上含む紫外線熱線反射多層膜であって、波長３５０〜４００ｎｍの紫外線に対して平均３０％以上の反射率、波長２ミクロンの熱線に対して２０％以上の反射率、および波長４００〜８００ｎｍの可視光に対して平均４０％以上の透過率を有することを特徴とする紫外線熱線反射多層膜を提供する。
【００１７】
前記高屈折率材料の層と前記低屈折率材料の層は、交互に積層されて積層構造とされており、該積層構造の最表面又は積層構造内の前記高屈折率材料の層と前記低屈折率材料との間の層に前記導電性材料の層が設けられている構成とすることが好ましい。
【００１８】
前記の高屈折率材料層は、チタン、インジウム、スズ、亜鉛、セリウム、ビスマス、ジルコニウム、ニオブおよびタンタルからなる群から選ばれた１種または２種以上からなる金属の酸化物を主成分とする材料からなることが好ましい。
【００１９】
前記低屈折率材料は、カルシウム、バリウム、リチウム、マグネシウムのフッ化物またはシリカを主成分とする材料からなることが好ましい。
【００２０】
前記導電性材料は、酸化インジウム、酸化スズおよび酸化亜鉛からなる群から選ばれた１種または２種以上からなる材料を主成分とすることが好ましい。
【００２１】
前記導電性材料は、銅、アルミおよび金からなる群から選ばれた１種または２種以上からなる材料を主成分とすることが好ましい。
【００２２】
本発明に係る紫外線熱線反射多層膜は、前記高屈折率材料の層または前記低屈折率材料の層のうち、一面側に配置される層がガラス基板上に形成され、紫外線熱線反射ガラスとして利用可能である。
【００２３】
本発明に係る紫外線熱線反射多層膜は、前記高屈折率材料の層または前記低屈折率材料の層のうち、一面側に配置される層が樹脂シート上に形成され、紫外線熱線反射シートとして利用可能である。
【００２４】
本発明に係る紫外線熱線反射多層膜は、前記高屈折率材料の層または前記低屈折率材料の層のうち、一面側に配置される層が樹脂性の部材上に形成され、紫外線熱線反射用保護膜として利用可能である。
【発明の効果】
【００２５】
上記本発明に係る紫外線熱線反射多層膜によると、次のような顕著な効果が生じる。
（１）本発明では、光の干渉だけでなく高導電性層中のキャリアによるプラズマ反射を利用して光の紫外線反射と熱線反射を実現するので、光の吸収ならびにそれに伴う発熱を極めて少なくできる。
【００２６】
（２）本発明による機能薄膜を透明なガラス板やプラスチック板上に形成したものは可視光を透過するので窓ガラスのように利用でき、熱線反射により冷房の節減に寄与する。統計によると、温暖な地方では夏の冷房のために電力需要のピークが生じる。省エネ基準（１９９２年基準）による試算では、夏の昼間の冷房時には、建物内に侵入する熱量の７１％が窓から入りこむとされる。その約半分が日射に含まれる熱線として入ることから、本発明により生じる熱線反射が冷房負荷を低減し省エネに有効であることが分かる。
【００２７】
（３）紫外線反射機能は人体に有害な紫外線により発生する皮膚がんの予防に貢献する。
【００２８】
（４）本発明による機能膜は紫外線と熱線に対する保護膜としての機能を有するので、太陽光にさらされる機会の多いプラスチック製品の表面に形成することにより、可視光の透過を確保しつつ耐光性を向上させる効果を有する。
【００２９】
（５）さらに、本発明による機能薄膜をプラスチックシート上に形成した物をフィルムとして窓ガラスなどに貼付けることにより、採光や視界を遮らずに紫外線や熱線を反射させる機能を容易に付加することができる。且つ効果的に、分離できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明に係る紫外線熱線反射多層膜の加工処理方法を実施するための最良の形態を実施例に基づき図面を参照して、以下説明する。
【００３１】
本発明に係る紫外線熱線反射多層膜は、誘電体多層膜と導電性材料層を組み合わせることにより、光学的な干渉だけでなく高導電性層中のキャリアによるプラズマ反射を利用して紫外線反射と熱線反射を実現し、可視光は透過させる構成を特徴とするものである。
【００３２】
このように、本発明に係る紫外線熱線反射多層膜は、誘電体多層膜と導電性材料層を組み合わせることものであるが、紫外線の反射には誘電体多層膜の光の干渉効果を利用する。誘電体多層膜は、屈折率差が大きい２種類の誘電体材料の高屈折率材料の層と低屈折率材料の層をそれぞれ１層以上、交互に積層する構造が好ましい。
【００３３】
高屈折率材料の層は、高屈折率材料として屈折率２．０〜２．６の１０〜４００ｎｍ厚の誘電体材料を用い、低屈折率材料の層は、低屈折率材料として低屈折率側には屈折率１．８以下の１０〜４００ｎｍ厚の誘電体材料を用いる。そして、要求される紫外線遮断特性を考慮して光干渉の理論をもとに材料の組み合わせや各層の厚さなどを調整する。さらにプラズマ反射の効果を加え紫外線および熱線反射のための最適化設計を行う。
【００３４】
ここで、本発明において光学材料である高屈折率材料及び低屈折材料として用いる誘電体材料のそれぞれの屈折率と厚さの数値範囲は次のようにして設定した。まず、屈折率についは次のとおりである。本発明に係る紫外線熱線反射多層膜は、基材の表面に形成されて利用されるが、このような膜形成の基材として代表的なものは、ケイ酸塩やホウ酸塩系のガラス、およびポリカーボネートやポリエチレンテレフタレートなどのプラスチックである。これらのガラス基材の屈折率は約１．５、プラスチック基材では約１．６である。
【００３５】
ところで、本発明では誘電体材料の反射率を設定するには次の２点を考慮した。第１は、本発明のように光学反射を利用して紫外線と熱線を反射させるためには、屈折率差が大きい光学材料を組み合わせることが好ましい。第２は、組み合わせる光学材料の一方の材料としては、基材と同程度の屈折率を有する材料を選ぶことが多層構造の光学的な周期性を高め、優れた特性を得るために有利である。
【００３６】
そこで、低屈折率側の材料についてみると、低屈折率の最小値は真空によってのみ実現される１．０であり、実際の光学用固体材料で１．４より小さな屈折率を得ることは困難である。そして、前記基材と同程度の屈折率を考慮すると、低屈折率側の材料は１．５前後の屈折率であることが好ましい。
【００３７】
高屈折率側の材料についてみると、屈折率２．０以上の誘電体材料として代表的な酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウム等の利用が有利である。特殊な材料ではガリウムヒ素などのように屈折率が３．０を越えるものもあるが、非実用的である。上述のような基材と、実用的な薄膜材料の組み合わせを考慮すると、低屈折率側は屈折率１．８以下、高屈折率側は屈折率２．０〜２．６程度となる。
【００３８】
次に誘電体多層膜を形成している各層の厚さについては、光の干渉効果を利用するために有効な厚さとすることが必要である。特定の波長を例にすれば、位相が１／２波長ずれた光波の合成により光が弱められることが知られている。このように光の位相差を生じさせ、かつ干渉の特性を制御するために光波長のおよそ１／４０〜１／２程度の値が各層の厚さとして必要である。本発明では紫外線から熱線までの範囲を４００ｎｍおよび８００ｎｍを境界として制御しているので、各層の厚さは１０〜４００ｎｍとするのが適当である。
【００３９】
導電性材料の層としては、導電性金属酸化物である酸化インジウム、酸化スズ若しくは酸化亜鉛などを利用してもよいし、またはこれらの導電性金属酸化物材料に導電性を高めるために酸化アルミ、酸化アンチモン若しくはフッ素などを添加した透明導電性材料を利用してもよいし、または銅など金属の薄膜を利用してもよい。
【００４０】
このような導電性材料層におけるキャリアの濃度、移動度および層の厚さを変えることにより、熱線反射の特性を制御することができる。誘電体多層膜による光学反射の性質と導電性膜が有するプラズマ反射の性質を融合することにより可視光透過、紫外線反射ならびに熱線反射を実現するものである。
【００４１】
プラズマ反射については、本発明者の発明による特開２００５−８２４７２号公報中などに記載されているが、半導体や金属の中の電荷を運ぶ電子やホールと光との相互作用により比較的長波長の光が反射される現象である。
【００４２】
物質中のこれらキャリアは外部からの電波や光によって揺り動かされて振動し、これがプラズマ振動と呼ばれる。プラズマ振動には外部から入射した電波や光を反射する性質があり、反射の程度は物質の電気特性により制御できる。
【００４３】
自由電子モデルを用いた理論によれば、透過から反射に変わるプラズマ反射の臨界波長  λＰは、次の数式１で与えられる。
【００４４】
【数１】
2007065232.tif 000003
【００４５】
ここで、π＝３．１４、ｃ＝３．００ｘ１０８ｍ／ｓ、εは媒質の誘電率、ｍはキャリアの有効質量、ｑはキャリアの電荷量、ｎはキャリアの密度である。
【００４６】
数式１からキャリアの密度が低い（小さい）場合にはλＰが大きく（長波長に）なり、一方、キャリアの密度が高い場合（大きい）場合にはλＰが小さく（短波長に）なることがわかる。波長の短い光は空間的により短い距離で位相変化を生ずるので、その変化を打ち消して反射させるためにはキャリアの空間分布がより高密度になっている必要がある。このようにプラズマ反射では臨界波長λＰから波長側の光や電磁波が反射されることになる。
【００４７】
計算によれば、ＩＴＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２）により実現できる１ｘ１０２７／ｍ３のキャリア濃度を有する透明電導膜により、波長１ミクロン以上の熱線（赤外線）を反射することができる。このように熱線を反射するために必要な膜の電気的性質としては抵抗率が０．１ミリオーム・メートル以下で厚さが１００ｎｍ以上であることが概算される。
【００４８】
導電性材料の層は、２層以上でもよいが、１層あればよく、その位置も制約されない。しかし、紫外線熱線反射多層膜の内部に熱をためこまないように、導電性材料の層は、比較的、表面近くに設けることが好ましい。
【００４９】
以上のような構成からなる本発明に係る紫外線熱線反射多層膜は、波長３５０〜４００ｎｍの紫外線に対して平均３０％以上の反射率、好ましくは平均５０％〜９５％の反射率、波長２ミクロンの熱線に対して２０％以上の反射率、好ましくは４０％〜９５％の反射率、および波長４００〜８００ｎｍの可視光に対して平均４０％以上の透過率、好ましくは平均５０％〜９５％の透過率を有する紫外線熱線反射多層膜を特徴とするものである。なお、ここで、「平均」とは、紫外線、可視光等のそれぞれの波長域における平均をいう。
【００５０】
即ち、紫外線については、その遮断の効果を得るためには少なくとも平均３０％以上の反射率が必要であるが、より明確な効果を得るためには５０％以上の反射率が好ましく、上限は理論的には１００％まで可能であるが実際的には平均値としては９５％程度が製作できる限度である。熱線反射については、その遮断の効果を得るためには少なくとも２０％以上の反射率が必要であるが、４０％以上の反射率があれば効果がより明確に得られ、上限は理論的には１００％まで可能であるが実際的には平均値としては９５％程度が製作できる限度である。
【００５１】
可視光透過特性については、用途によりスモークガラスが使われるなど必要とされる透過率は大きく異なるが、少なくとも平均４０％以上の透過率が必要であり、透明なガラスのように利用するためには平均透過率の下限値は５０％程度が適当であり、上限は理論的には１００％まで可能であるが実際的には９５％程度が製作できる限度である。
【００５２】
なお、本発明に係る紫外線熱線反射多層膜における多層膜の製造には、周知のスパッタ法、真空蒸着法、電子ビーム蒸着法、レーザ蒸着法を始めとしてＣＶＤ法、塗布法、スプレー法などの膜形成技術が利用する。
【実施例１】
【００５３】
以上説明した本発明係る紫外線熱線反射多層膜の実施例を以下に説明する。本発明に係る紫外線熱線反射多層膜の実施例１を図２に示す。図２（ａ）は実施例１の紫外線熱線反射多層膜の層構造を示し、図２（ｂ）は紫外線熱線反射多層膜を構成する各層の材料および厚さを示している。
【００５４】
この実施例１では、図２（ａ）に示すように、ガラス基板上に、スパッタ法を利用して下から順次、第２材料の層と第１材料の層を１５回繰り返し交互に重ねて形成し、層３１〜層２からなる誘電体多層膜を形成し、さらに、層２の上に最上層として層１を第３材料で形成する。
【００５５】
ここで、第１材料は高屈折率材料であり酸化チタン（ＴｉＯ２）を利用し、第２材料は低屈折率材料でありシリカ（ＳｉＯ２）を利用し、第３材料は導電性材料でありＩＴＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２）を利用している。よって、実施例１の紫外線熱線反射多層膜は、下から「ＳｉＯ２／ＴｉＯ２」を１５回繰り返してなる誘電体多層膜と、その上に設けられたＩＴＯから構成され、ガラス基板上に設けられている。
【００５６】
このよう構造の実施例１の紫外線熱線反射多層膜の紫外線熱線反射特性の実際の測定結果を図３に示す。この図３に示すように、この紫外線熱線反射多層膜によれば、紫外線と熱線の選択的な反射を実現できた。従来の光学反射の手法では実現困難であった波長１．５ミクロン前後から長波長側の熱線の遮断には、特に効果的であることがこの図３に示す測定結果からも示されている。
【００５７】
この実施例１では波長約１．８ミクロンにて約２０％の熱線反射率であるが、第３材料の伝導度を増すことにより熱線反射率を増すとともに、反射の立ち上がり波長を１ミクロン程度にシフトさせることができる。
【実施例２】
【００５８】
本発明に係る紫外線熱線反射多層膜を実現するためには、第１材料（高屈折率材料）の層および第２材料（低屈折率材料）の層は複数必要であるが、第３材料（導電性材料）からなる層は１層あればよく、その位置も制約されない。但し、第３材料は、紫外線熱線反射多層膜の内部に熱をためこまないように、比較的、表面近くに設けることが好ましい。
【００５９】
このようなことから、第３材料（導電性材料）からなる層が実施例１では最表面に設けているが、実施例２では表面から３番目の層とした。即ち、実施例２では、図４に示す実施例２は、下から「ＳｉＯ２／ＴｉＯ２」を１４回繰り返してなる誘電体多層膜と、その上に順次ＩＴＯ膜、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２を積層してなる多層膜構造とし、ガラス基板上に設けている。
【実施例３】
【００６０】
実施例１では、紫外線の速やかな遮断特性を実現するために３１層からなる膜としたが、製作が容易となるように、より少ない層の数についても設計し、光学薄膜による光の干渉およびプラズマ反射の理論から光学特性を推定した。このようなより少ない層の例として、実施例３を図５に示す。
【００６１】
この実施例３は、図５（ａ）に示すように、下から高屈折率材料である酸化チタン（ＴｉＯ２）と低屈折率材料であるシリカ（ＳｉＯ２）が交互に積層された５層と、ＴｉＯ２の上に最上層として設けた１層の導電性材料であるＩＴＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２）との６層からなる紫外線熱線反射多層膜である。
【００６２】
実施例３の特性は、図５（ｂ）に示すとおりである。この図５（ｂ）によれば、実施例３の紫外線熱線反射多層膜は、紫外線を反射するとともに、反射により熱線の透過を抑制することができる。
【実施例４】
【００６３】
同様に、実施例４として図６（ａ）に、下から低屈折率材料であるシリカ（ＳｉＯ２）と高屈折率材料である酸化チタン（ＴｉＯ２）が交互に積層された７層と、ＳｉＯ２の上に最上層として設けた１層の導電性材料であるＩＴＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２）との８層からなる紫外線熱線反射多層膜の構造を示している。導電性材料であるＩＴＯのキャリア濃度は、１ｘ１０２７／ｍ３である。
【００６４】
実施例４の特性を図６（ｂ）に示す。この図６（ｂ）によれば、紫外線を反射するとともに、反射により熱線の透過を抑制することができる。
【実施例５】
【００６５】
同様に、実施例５として図７（ａ）に、下から高屈折率材料である酸化チタン（ＴｉＯ２）と低屈折率材料であるシリカ（ＳｉＯ２）とが繰り返され交互に積層された１２層と、その上に１層の導電性材料であるＩＴＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２）と、最上層にＳｉＯ２を設けた１４層からなる紫外線熱線反射多層膜の構造を示している。
【００６６】
実施例５の特性を図７（ｂ）に示す。この図７（ｂ）によれば、紫外線を反射するとともに、反射により熱線の透過を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明に係る紫外線熱線反射多層膜は、透明なガラス板や樹脂シート（樹脂基板や樹脂製可撓性性シートを含むシート状材料）の表面上に形成することで、紫外線熱線反射ガラスや紫外線熱線反射樹脂シートとして利用可能である。これらの紫外線熱線反射ガラスや紫外線熱線反射樹脂シートは、ビル、車、家屋などの窓に適用すると、採光を確保しつつ人体に有害な紫外線と熱作用の強い赤外線の透過を遮断できるので、健康と省エネルギー用の材料としてきわめて有用である。
【００６８】
そして、紫外線に弱い樹脂からなる部材の保護膜として適用すると、反射により紫外線だけでなく熱線も遮断できるので樹脂からなる部材を屋外などで使用した場合の劣化を防ぎ寿命を延ばすことができる。ここで、樹脂からなる部材としては、例えば壁や管等建築資材、車の車体や部品等である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】（ａ）は従来のシリカと酸化チタンからなる誘電体多層膜の構成を説明する表であり、（ｂ）はこの誘電体多層膜の特性を示す図である。
【図２】本発明係る紫外線熱線反射多層膜の実施例１の構成を示す図であり、（ａ）は紫外線熱線反射多層膜の断面構成を示し、（ｂ）は各層の材料および厚さを示す図である。
【図３】本発明の実施例１の紫外線熱線反射特性の実際の測定結果を示すグラフである。
【図４】本発明係る紫外線熱線反射多層膜の実施例２の構成を示す図である。
【図５】本発明係る紫外線熱線反射多層膜の実施例３の構成を示す図であり、（ａ）は紫外線熱線反射多層膜の断面構成を示し、（ｂ）はこの紫外線熱線反射多層膜の透過率特性を示すグラフである。
【図６】本発明係る紫外線熱線反射多層膜の実施例４の構成を示す図であり、（ａ）は紫外線熱線反射多層膜の断面構成を示し、（ｂ）はこの紫外線熱線反射多層膜の透過率特性を示すグラフである。
【図７】本発明係る紫外線熱線反射多層膜の実施例５の構成を示す図であり、（ａ）は紫外線熱線反射多層膜の断面構成を示し、（ｂ）はこの紫外線熱線反射多層膜の透過率特性を示すグラフである。
【図１】
2007065232.tif 000004
【図２】
2007065232.tif 000005
【図３】
2007065232.tif 000006
【図４】
2007065232.tif 000007
【図５】
2007065232.tif 000008
【図６】
2007065232.tif 000009
【図７】
2007065232.tif 000010