(57)【要約】  本発明は、低放射層；及び前記低放射層上に形成された誘電体層を含み、放射率が０．０１〜０．３で、可視光透過率が７０％以上の低放射ガラス及びその製造方法に関するものである。本発明によると、放射性能に優れると同時に、高い可視光透過率を表す低放射ガラスを提供できる。また、本発明によると、上記のような低放射ガラスの製造工程を簡素化でき、初期投資費用を節減できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材；前記基材上に形成された低放射層；及び前記低放射層上に形成された誘電体層を含み、
放射率が０．０１〜０．３で、可視光透過率が７０％以上である低放射ガラス。
【請求項２】
放射率が０．０１〜０．２であることを特徴とする請求項１に記載の低放射ガラス。
【請求項３】
可視光透過率が８０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の低放射ガラス。
【請求項４】
面抵抗が５〜１５Ω／ｃｍ2であることを特徴とする請求項１に記載の低放射ガラス。
【請求項５】
低放射層は、銀、銅、金、アルミニウム及び白金からなる群から選ばれる１種以上を含むことを特徴とする請求項１に記載の低放射ガラス。
【請求項６】
低放射層は、厚さが５〜３５ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の低放射ガラス。
【請求項７】
誘電体層は、低放射層上に直接形成されていることを特徴とする請求項１に記載の低放射ガラス。
【請求項８】
誘電体層は、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、二酸化ケイ素、酸化スズ、酸化チタニウム、酸化ビスマス、インジウムドーピング酸化スズ、ガリウムドーピング酸化亜鉛及びアルミニウムドーピング酸化亜鉛からなる群から選ばれる１種以上を含むことを特徴とする請求項１に記載の低放射ガラス。
【請求項９】
誘電体層は、厚さが１０〜１００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の低放射ガラス。
【請求項１０】
低放射層の下面に形成された誘電体層をさらに含む請求項１に記載の低放射ガラス。
【請求項１１】
誘電体層上に形成されたオーバーコーティング層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の低放射ガラス。
【請求項１２】
基材と低放射層間に形成されたアンダーコーティング層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の低放射ガラス。
【請求項１３】
真空条件下で金属酸化物をターゲットとして利用して低放射層上に誘電体層を直接蒸着する段階を含む低放射ガラスの製造方法。
【請求項１４】
蒸着は、工程圧力が１〜１０ｍＴｏｒｒである真空下で行うことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
蒸着は、アルゴンガス雰囲気下で行うことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
アルゴンガスは、注入量が１０〜１００ｓｃｃｍであることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
蒸着は、プラズマスパッタリング方法を利用して行うことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
蒸着は１〜５Ｗ／ｃｍ2の入力電力を印加してプラズマを形成させることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低放射ガラス及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
低放射ガラス（Ｌｏｗ  ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ  ｇｌａｓｓ；Ｌｏｗ−ｅ  ｇｌａｓｓ）は、放射率の低いガラスであり、ガラス表面に特殊な膜をコーティングして、夏は太陽の輻射熱を反射させ、冬は室内暖房機から発生する赤外線を保存することにより、建築物のエネルギー節減効果をもたらし得る機能性ガラスを意味する。
【０００３】
従来は、前記のような低放射ガラスを製造する方法としては、主にチャンバー内に酸素を注入して酸素雰囲気を作り、金属ターゲット物質を利用して酸素雰囲気下で、低放射層上に酸化物薄膜を蒸着する方法が用いられてきた。
【０００４】
よって、前記の従来の製造方法により製造された低放射ガラスは、基板ガラス上に金属酸化物等からなる第１誘電体層、銀（Ａｇ）等からなる低放射層、及び金属酸化物等からなる第２誘電体層が順に蒸着された形態で構成されている。
【０００５】
しかし、従来の低放射ガラスは、前記のように低放射層上に第２誘電体層を蒸着する際に酸素雰囲気下で金属をターゲット原料として使用していたため、チャンバー内に注入された高い酸素分圧によって低放射層内に含有された伝導性金属まで酸化して低放射層と第２誘電体層間が混合することにより、層間の境界が曖昧になるという問題点があり、このような理由により放射率値が著しく高くなり低放射ガラスとしての機能を喪失するという問題点があった。
【０００６】
よって、これを解決するために、前記低放射層上に誘電体層を蒸着する前に金属性ニッケルクロムで構成されたプライマー層を蒸着した後、酸素雰囲気を作り前記プライマー層上に誘電体層を蒸着する方式で低放射層内に含有された伝導性金属の酸化を防止した。
【０００７】
しかし、このような方法を利用する場合、低放射層内に含有された伝導性金属の酸化を防止することにより放射率は低く維持できるが、前記低放射層上にプライマー層が追加的に蒸着されるため、金属薄膜の厚みが増加することになり、可視光透過率が減少するだけでなく、プライマー層蒸着工程の追加により工程が複雑になって、コストが嵩むという問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述の問題点を解決するために創出されたものであり、低放射層上にプライマー層を形成せず直接誘電体層を形成させることにより、優れた放射率と共に高い可視光透過率を同時に表すことができる効率的な低放射ガラス及びその製造方法を提供することに目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、低放射層；及び前記低放射層上に形成された誘電体層を含み、放射率が０．０１〜０．３で、可視光透過率が７０％以上の低放射ガラスを提供する。
【００１０】
また、本発明は前記課題を解決するための手段として、真空条件下で金属酸化物をターゲットとして利用して低放射層上に直接誘電体層を蒸着する段階を含む低放射ガラスの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
上述のような本発明の低放射ガラス及びその製造方法によると、プライマー層を形成しなくても低放射層に含有された機能性物質の酸化を防止すると共に、誘電体層を形成できる。これにより、本発明にかかる低放射ガラスは、可視光透過率及び放射性能を同時に優秀に維持することができ、これにより低放射ガラスの断熱効果の上昇及び快適な視野確保を可能にする。
【００１２】
また、本発明にかかる低放射ガラスの製造方法によると、投資費用及び資材費用を減らすことができ、工程効率の面でも優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例にかかる低放射ガラスの層構造を概略的に示した断面図である。
【図２】従来の低放射ガラスの製造方法に従い、酸素雰囲気下で金属をターゲットとして利用して低放射層上に誘電体層を蒸着して製造された低放射ガラスの層間原子の分布を示したグラフである。
【図３】本発明の一実施例にかかる低放射ガラスの製造方法に従い、真空状態のアルゴンガス雰囲気下で金属酸化物をターゲットとして利用して低放射層上に誘電体層を蒸着して製造された低放射ガラスの層間原子の分布を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、低放射層；及び前記低放射層上に形成された誘電体層を含み、放射率が０．０１〜０．３で、可視光透過率が７０％以上の低放射ガラスに関するものである。
【００１５】
以下、本発明の低放射ガラスをより詳しく説明する。
【００１６】
前記のように、本発明の低放射ガラスは、低放射層；及び前記低放射層上に形成された誘電体層を含み、放射率が０．０１〜０．３で、可視光透過率が７０％以上である。
【００１７】
本発明において、「低放射ガラス」とは、エネルギー節約型板ガラスの一つであり、ローイーガラス（ｌｏｗ  ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ  ｇｌａｓｓ）を意味し、このような低放射ガラスは、一般板ガラス上に電気伝導性に優れた金属または金属酸化物薄膜を形成することにより、可視光線領域では所定の透過特性を維持させると共に、コーティング面の放射率を低くして優れた断熱効果を提供するガラスを意味する。
【００１８】
また、「放射率（Ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ）」とは、物体が任意の特定波長を有するエネルギーを吸収、透過及び反射する割合を意味するものである。つまり、本発明において放射率は、赤外線波長領域にある赤外線エネルギーの吸収の程度を表すものであり、具体的には、強い熱作用を表す約２，５００〜４０，０００ｎｍの波長領域に該当する遠赤外線が印加される際、印加される赤外線エネルギーに対して吸収される赤外線エネルギーの割合を意味する。
【００１９】
キルヒホフの法則によると、物質に吸収された赤外線エネルギーは、再度放射されて出るエネルギーと同一なため、吸収率は放射率と同一である。
【００２０】
また、吸収されない赤外線エネルギーは、物質表面で反射されるため、放射率は赤外線エネルギー反射が高いほど低い値を有するようになる。これを数値で表すと、（放射率＝１−赤外線反射率）の関係を有する。
【００２１】
このような放射率は、本分野で通常知られている多様な方法により測定でき、特に制限されるものではないが、例えば、ＫＳＬ２５１４規格によってＭＫ−３等の設備で測定できる。
【００２２】
低放射ガラスでは、このような強い熱作用を表す遠赤外線に対する吸収率、つまり、放射率が断熱性能の程度を測定するにおいて、非常に重要な意味を表し得る。
【００２３】
本発明にかかる低放射ガラスの放射率は０．０１〜０．３であり、好ましくは０．０１〜０．２でもよく、より好ましくは０．０１〜０．１でもよく、最も好ましくは０．０１〜０．０８でもよい。
【００２４】
前記放射率が０．０１未満の場合、遠赤外線の反射によって断熱効果は向上し得るが、可視光透過率が低下する恐れがあり、０．３を超過する場合、遠赤外線反射率が非常に低いため断熱性能が低下する恐れがある。
【００２５】
また、本発明にかかる低放射ガラスは、可視光透過率が７０％以上であり、好ましくは８０％以上でもよく、より好ましくは８５％以上でもよい。
【００２６】
前記可視光透過率が７０％未満の場合は、快適な視野を提供し難くなる恐れがある。
【００２７】
上述の通り、本発明の低放射ガラスは、低い放射率と共に高い可視光透過率を表すものであり、優れた断熱効果と同時に快適な視野を提供できる機能性ガラスとして使用できる。
【００２８】
さらに、本発明にかかる低放射ガラスの面抵抗は、特に制限されるものではなく、本発明の目的に従い優れた放射率及び可視光透過率を同時に表すことができる範囲内で制限なく使用できるが、例えば、前記低放射ガラスの面抵抗は５〜１５Ω／ｃｍ2であり得る。
【００２９】
本発明において、「面抵抗（ｓｈｅｅｔ  ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）」とは、薄膜の単位厚さ当たりの比抵抗を意味するものであり、このような面抵抗が低いほど放射率値も低くなり、優れた断熱性能を得ることができる。これにより、低放射ガラスにおいて赤外線反射率を測定できる尺度になり得る。
【００３０】
前記面抵抗は、多様な方式により測定でき、測定方法が特に限定されているのではないが、具体的な例を挙げると、マルチメーター（ｍｕｌｔｉｍｅｔｅｒ）又は４探針（ｆｏｕｒ  ｐｏｉｎｔ  ｐｒｏｂｅ）等を利用して測定できる。
【００３１】
本発明にかかる低放射ガラスの面抵抗が５Ω／ｃｍ2未満の場合は、低放射層の厚さが厚くならなければならないため、可視光透過率が低下する恐れがあり、１５Ω／ｃｍ2を超過する場合は、放射率値が大きくなりすぎて断熱効果が減少し得る。
【００３２】
一方、前記低放射層は、熱伝導性に優れた金属を含んで赤外線領域の輻射線を遮断する役割をする機能性層であり、その種類は特に制限されてはいないが、例えば、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）及び白金（Ｐｔ）からなる群から選ばれた１種以上を含むものでもよく、価格、色、及び低放射特性等を考慮すると、好ましくは電気伝導度に優れた銀（Ａｇ）を使用できる。
【００３３】
本発明にかかる低放射ガラスの低放射層は、前記の例示のような伝導性金属をそれ自体で含むこともでき、耐久性向上等の観点から、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）及び金（Ａｕ）からなる群から選ばれる１種以上の元素をドーピングした伝導性金属を使用することもでき、多様な機能性を向上させるために他の添加物質をさらに混合して使用することもできる。
【００３４】
また、前記低放射層の厚さも特に制限されるものではなく、本発明の目的に応じて低い放射率、及び優れた可視光透過率を同時に具現できる範囲内で多様な厚さに形成できるが、例えば、８〜３５ｎｍでもよく、好ましくは８〜１５ｎｍでもよい。
【００３５】
前記低放射層の厚さが８ｎｍ未満の場合は、放射率が大幅に高くなり断熱効果を発揮し難くなり得、３５ｎｍを超過する場合は、放射率は低くなり得るが、相対的に可視光線透過率が大幅に減少して快適な視野確保が難しくなり得る。
【００３６】
また、本発明にかかる低放射ガラスは、誘電体層が低放射層上に直接形成されているものでもよい。
【００３７】
ここで、前記の「誘電体層が低放射層上に直接形成されている」というのは、低放射層と誘電体層間に他の層（例えばプライマー層）が形成されていなく、前記誘電体層が直接的に低放射層上に形成されていることを意味する。
【００３８】
つまり、本発明にかかる低放射ガラスは、低放射層上に他の層が形成されてもよいが、前記のように低放射層上に誘電体層が直接形成されてもよく、このように低放射層上に誘電体層が直接形成される場合、他の層の介在により引き起こされ得る可視光透過率の低下または放射率の上昇を防止でき、工程を簡単にし、投資費用を節減することができる。
【００３９】
また、前記誘電体層の種類も特に制限されているのではないが、例えば、酸化亜鉛（ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、酸化アルミニウム（ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｏｘｉｄｅ）、酸化ジルコニウム（ｚｉｒｃｏｎｉｕｍ  ｏｘｉｄｅ）、二酸化ケイ素（ｓｉｌｉｃｏｎ  ｄｉｏｘｉｄｅ）、酸化スズ（ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）、酸化チタニウム（Ｔｉｔａｎｉｕｍ  ｏｘｉｄｅ）、酸化ビスマス（Ｂｉｓｍｕｔｈ  ｏｘｉｄｅ）、インジウムが添加された酸化スズ（Ｉｎｄｉｕｍ  ｄｏｐｅｄ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）、ガリウムが添加された酸化亜鉛（Ｇａ  ｄｏｐｅｄ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）及びアルミニウムが添加された酸化亜鉛（Ａｌ  ｄｏｐｅｄ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）からなる群から選ばれた１種以上を含むことができる。
【００４０】
但し、前記誘電体層に含まれる物質が上述のものに限定されるのではなく、多様な金属酸化物がこれに含まれ得、耐久性等を向上させるために金属酸化物にビスマス（Ｂｉ）、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アンチモン（Ｓｂ）及びベリリウム（Ｂｅ）からなる群から選ばれる１種以上の元素をドーピングできる。
【００４１】
このような誘電体層は、本発明にかかる低放射ガラスの耐化学性、耐湿性、耐摩耗性の向上及び放射率を低くすることに寄与し得る。
【００４２】
また、前記誘電体層も厚さが特に制限されはしないが、例えば、１０〜１００ｎｍでもよく、好ましくは３０〜４０ｎｍでもよい。
【００４３】
ここで、前記誘電体層の厚さが１０ｎｍ未満の場合は、ガラス面が変色する恐れがあり、１００ｎｍを超過する場合は、可視光透過率が低下する恐れがある。
【００４４】
さらに、本発明にかかる低放射ガラスは、低放射層の下面に形成された誘電体層をさらに含んでもよい。
【００４５】
つまり、前記誘電体層がガラス基板と低放射層の間にさらに形成される場合であって、前記誘電体層はガラス基板の表面汚染だけでなく、Ｎａ+イオン等による低放射層の汚染を防止する役割し得、基材と低放射層間の接着力の向上及び放射率の向上効果をもたらすことができる。
【００４６】
また、本発明にかかる低放射ガラスは、低放射層上に形成された誘電体層上に形成されたオーバーコーティング層をさらに含んでもよい。
【００４７】
前記オーバーコーティング層は、低放射ガラスの表面を保護し、耐久性を付与するためのものである。前記オーバーコーティング層として使用できる物質は、種類が特に制限されているのではなく、本分野で通常、オーバーコーティング層として使用できる物質を全て含むことができる。例えば、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、アルミニウムが添加された窒化ケイ素（ＳｉＡｌＮ）又は酸化窒化ケイ素（ＳｉＮＯx）等がオーバーコーティング層に含まれてもよい。
【００４８】
また、本発明にかかる低放射ガラスは、低放射層の下面に形成されたアンダーコーティング層をさらに含んでもよい。
【００４９】
前記アンダーコーティング層は、低放射ガラスの基板を保護し、耐久性を付与するためのものである。前記アンダーコーティング層として使用できる物質も、種類が特に制限されているのではなく、本分野で通常、アンダーコーティング層として使用できる物質を含むことができる。例えば、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、アルミニウムが添加された窒化ケイ素（ＳｉＡｌＮ）又は酸化窒化ケイ素（ＳｉＮＯx）等がアンダーコーティング層に含まれてもよい。
【００５０】
前記のように、本発明にかかる低放射ガラスは、低い放射率によって優れた断熱性能と共に、高い可視光透過率を有するため、このような断熱効果及び快適な視野確保が要求される建築用または自動車用ガラス等に幅広く活用することができる。
【００５１】
但し、前記本発明の低放射ガラスが前記の用途だけに限定されるのではなく、高い断熱性能と共に視野の確保が要求される多様な分野のガラスに適用でき、放射率の確保及び可視光透過率の向上のために追加層を蒸着する必要がなく工程費用が節減されるため、大面積に製作されるガラス等にも有用に使用できる。
【００５２】
以下、図１を参考に本発明の一実施例における低放射ガラスについて説明する。但し、これは本発明の一態様に過ぎなく、本発明の範囲が下記に提示する実施例によって限定されるのではない。
【００５３】
図１は、本発明の一実施例にかかる低放射ガラスの層構造を概略的に示した断面図である。
【００５４】
図１を参照すると、本発明の一実施例にかかる低放射ガラス１００は、基板１１０、誘電体層１３０、低放射層１５０及び誘電体層１７０を含むことができる。
【００５５】
基板１１０上に、順に、誘電体層１３０、低放射層１５０及び誘電体層１７０が形成され、誘電体層１３０と低放射層１５０間や低放射層１５０と誘電体層１７０間に電気伝導度が低い他の層（例えばプライマー層）が蒸着されていないため、可視光透過率が減少する恐れがない。
【００５６】
それだけでなく、本発明はまた、真空条件下で金属酸化物をターゲットとして利用して低放射層上に誘電体層を直接蒸着する段階を含む低放射ガラスの製造方法に関するものである。
【００５７】
ここで、前記真空条件とは、真空状態の雰囲気を作る条件を意味し、例えば、前記蒸着は工程圧力が１〜１０ｍＴｏｒｒの真空下で行ってもよく、好ましくは２〜６ｍＴｏｒｒの真空下で行ってもよく、より好ましくは３〜５ｍＴｏｒｒの真空下で行ってもよい。
【００５８】
前記工程圧力が１ｍＴｏｒｒ未満の場合、高エネルギーを有する蒸着物質が基材に衝撃を加えることにより、膜質が低下する恐れがあり、１０ｍＴｏｒｒを超過する場合、粒子の平均自由行路が減り蒸着が難しくなり得る。
【００５９】
また、前記蒸着時に真空を作るために本分野で通常使用される多様な非活性ガスを供給することができ、前記非活性ガスの種類が特に制限されるのではないが、例えば、前記蒸着は窒素ガス又はアルゴンガス下で行うことができ、好ましくはアルゴンガス雰囲気下で行うことができる。
【００６０】
前記非活性ガス雰囲気下で蒸着を行う場合、その注入量は特に制限されるのではないが、例えば、１０〜１００ｓｃｃｍ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｃｕｂｉｃ  Ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒ  ｐｅｒ  ｍｉｎｕｔｅ）でもよい。
【００６１】
前記非活性ガスが１０ｓｃｃｍ未満で注入され非活性分圧が低い場合は、スパッタのプラズマイグニッション（ｉｇｎｉｔｉｏｎ）が起こらないため蒸着効率が低下し得、１００ｓｃｃｍを超過して注入され非活性分圧が高すぎる場合、粒子の平均自由行路が減り蒸着が行われなかったり、気体分子によって膜の物性が低下する恐れがある。
【００６２】
また、前記蒸着方法は、真空条件で行われる限り、ガラス上に機能性層を蒸着するために本分野で通常使用できる全ての蒸着方法を含むことができ、特に制限されるのではない。
【００６３】
具体的な例を挙げると、真空条件で行われる真空蒸着方法は全て含まれ得、蒸着のために抵抗加熱蒸発法、電子ビーム蒸発法、レーザービーム蒸発法、プラズマスパッタリング方法等が使用でき、好ましくは、プラズマを利用したスパッタリング方法が使用できる。
【００６４】
前記プラズマを利用したスパッタリング方法を利用する場合、均一な成膜が可能で、薄膜の凝着力が高く、金属、合金、化合物、絶縁体等の多様な材料の成膜が可能であるだけでなく、ターゲットの冷却が可能で、大きなターゲットを使用することができるため大型化薄膜のガラスの製造に適し得、このようなプラズマスパッタリング方法の具体的な例としては、ＤＣスパッタリング、ＲＦスパッタリング、マグネトロンスパッタリング、反応性スパッタリング等がある。
【００６５】
一方、前記プラズマを利用したスパッタリング方法を利用する際、前記誘電体層の蒸着は１〜５Ｗ／ｃｍ2の入力電力を印加して行うことができる。
【００６６】
前記入力電力が１Ｗ／ｃｍ2未満の場合、蒸着速度が低いため生産性が低下し、蒸着する膜と基板間の付着力が劣り得、５Ｗ／ｃｍ2を超過する場合は、基板に損傷を与えたり、原料物質であるターゲットの破損または溶融を起こすことにより、工程装備に大きな損傷を招く恐れがある。
【００６７】
前記プラズマスパッタリング方法における低放射ガラスの製造方法に対する具体的な例を挙げると、先ず、真空チャンバー内にアルゴンガスのような非活性ガスを供給し、ターゲット物質が設けられたカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）に電圧を加える。この場合、前記カソードから放出された電子がアルゴンガスの気体原子と衝突してアルゴンをイオン化（Ａｒ+）させる。次いで、前記アルゴンが励起子（ｅｘｃｉｔｅ）になると共に電子を放出すると、エネルギーが放出され、このときグロー放電（ｇｌｏｗ  ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）が発生してイオンと電子が共存するプラズマ（ｐｌａｓｍａ）を形成する。
【００６８】
前記プラズマ内のＡｒ+イオンは、大きな電位差によってカソード（ターゲット）、つまり金属酸化物側に加速してターゲットの表面と衝突し、これによりターゲット原子が弾け飛んで低放射層上に薄膜を形成し誘電体層を蒸着できる。
【００６９】
前記の通り、本発明にかかる低放射ガラスの製造方法によると、低放射層上に誘電体層を蒸着する場合、高酸素雰囲気下で蒸着が行われなく、真空条件下で蒸着を行うことができるため、低放射層の酸化を防止するためのプライマー層を別途に蒸着しなくても低放射層内の金属物質の酸化を防止することができる。
【００７０】
よって、低放射層が酸化される恐れがないため、優れた放射性能を維持できるだけでなく、低放射層の酸化防止のためにプライマー層を蒸着しなくても良いため、電気伝導度が低いプライマー層の蒸着によって発生し得る可視光透過率の減少も防止できる。
【実施例】
【００７１】
以下、本発明を次の実施例及び比較例によってより詳しく説明するが、本発明がこれに制限されるのではない。
【実施例１】
【００７２】
サイズが３７０ｍｍ×４７０ｍｍ×６ｍｍのフロートガラス（ｆｌｏａｔ  ｇｌａｓｓ）基板を準備し、成膜前に真空チャンバー内の工程圧力が５ｍＴｏｒｒになるまで排気して真空状態を作った後、チャンバー内に前記ガラス基板を設置した。このとき、前記チャンバー内のカソード上に酸化亜鉛をターゲット物質として予め配置した。
【００７３】
次いで、前記チャンバー内に３０ｓｃｃｍの注入速度でアルゴンガスを注入し、１．４Ｗ／ｃｍ2の入力電力を印加してプラズマを発生させた。これにより、ガラス基板上にターゲット原子を蒸着することにより、酸化亜鉛で構成された第１誘電体層を形成した。
【００７４】
前記と同様の方式で銀（Ａｇ）をターゲット物質にしてカソード上に予め配置し、２０ｓｃｃｍの注入速度でアルゴンガスを注入した後、０．８Ｗ／ｃｍ2の入力電力を印加して前記第１誘電体層上に低放射層を形成した。また、再度酸化亜鉛をターゲット物質にしてカソード上に配置し、３０ｓｃｃｍの注入速度でアルゴンガスを注入した後、１．４Ｗ／ｃｍ2の入力電力を印加して前記低放射層上に第２誘電体層を形成した。
【００７５】
これにより製造された低放射ガラスにおいて、前記ガラス基板上に形成された第１誘電体層の厚さは３５ｎｍで、前記低放射層の厚さは１０ｎｍで、前記低放射層上に形成された第２誘電体層の厚さは４５ｎｍだった。
【実施例２】
【００７６】
前記低放射層の厚さが１１．５ｎｍで、第２誘電体層の厚さが５９ｎｍになるように蒸着を行ったという点を除いては、他の条件は全て実施例１と同様にして実施例２における低放射ガラスを製造した。
【実施例３】
【００７７】
前記低放射層の厚さが１１．５ｎｍになるように蒸着を行ったという点を除いては、他の条件は全て実施例１と同様にして実施例３における低放射ガラスを製造した。
【比較例１】
【００７８】
ガラス基板上に形成された第１誘電体層上にニッケルクロムをターゲット物質として利用して３０ｓｃｃｍのアルゴンガスを注入し、０．８Ｗ／ｃｍ2の入力電力を印加して第１プライマー層を蒸着した後、前記第１プライマー層上に低放射層を蒸着し、次いで、前記低放射層上にニッケルクロムをターゲット物質として利用して３０ｓｃｃｍのアルゴンガスを注入し、０．８Ｗ／ｃｍ2の入力電力を印加して第２プライマー層を蒸着した後、前記第２プライマー層上に酸化亜鉛をターゲット物質として利用して第２誘電体層を蒸着したという点を除いては、他の条件は実施例１と全て同様にして比較例１における低放射ガラスを製造した。
【００７９】
ここで、前記第１プライマー層及び第２プライマー層の厚さは、それぞれ１．５ｎｍだった。
【比較例２】
【００８０】
亜鉛をターゲット物質として利用して、酸素２０ｓｃｃｍ及びアルゴン２０ｓｃｃｍが混合注入された高酸素雰囲気下で第１誘電体層及び第２誘電体層をそれぞれ蒸着したという点、及び第１誘電体層上にニッケルクロムをターゲット物質として利用して比較例１と同一な条件で第１プライマー層を蒸着した後、前記第１プライマー層上に低放射層を蒸着したという点を除いては、他の条件は実施例１と全て同様にして比較例２における低放射ガラスを製造した。
【００８１】
ここで、前記第１プライマー層の厚さは１．５ｎｍだった。
【比較例３】
【００８２】
第１プライマー層を蒸着せず、第１誘電体層上に直接低放射層を蒸着したという点を除いては、他の条件は比較例２と全て同様にして比較例３における低放射ガラスを製造した。
【試験例】
【００８３】
１．放射率及び可視光透過率の測定
前記実施例１及び比較例１〜３における低放射ガラスの放射率及び可視光透過率をそれぞれ放射率測定装置（ＩＮＧＬＡＳ  ＴＩＲ  １００−２）及び分光光度計（Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ；ｍｏｄｅｌ  Ｓｈｉｍａｚｕ  ｓｏｌｉｄ  ｓｐｅｃ  ３７００）を利用して測定し、これを下表１に示した。
【００８４】
【表１】
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【００８５】
前記表１を参考すると、酸化亜鉛を原料として利用してアルゴンガス雰囲気で第１誘電体層及び第２誘電体層を真空蒸着した実施例１における低放射ガラスは、ニッケルクロム層をそれぞれ銀（Ａｇ）層の上部及び下部に蒸着してプライマー層を形成したという点を除いては、他の条件は全て同様に行った比較例１における低放射ガラスと比べて著しく優れた可視光透過率を示した。
【００８６】
つまり、実施例１における低放射ガラスは、０．０７８の低い放射率を表すと同時に、比較例１及び２における低放射ガラスと比べて著しく高い８６．７％の可視光透過率を示した。
【００８７】
また、高酸素雰囲気下で亜鉛をターゲット物質として利用して第２誘電体層を真空蒸着した比較例２における低放射ガラスの光特性は、比較例２における低放射ガラスはプライマー層の積層によって低放射層の酸化が防止され放射率が０．０６２と低い値を示したが、プライマー層の積層によって可視光透過率が６８％と低く、高酸素雰囲気下で亜鉛をターゲット物質として利用してプライマー層を用いず第１誘電体層及び第２誘電体層を蒸着した比較例３における低放射ガラスは、放射率も著しく高く、可視光透過率も低かった。
【００８８】
２．面抵抗及び光特性の測定
以下、実施例１〜３及び比較例１における低放射ガラスの面抵抗、放射率及び可視光透過率を下表２に示した。
【００８９】
【表２】
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【００９０】
前記表２に示したように、平均面抵抗においては実施例２における低放射ガラスが最も低く、放射率は実施例３が最も低く、測定された実施例１〜３及び比較例１における低放射ガラス共に良好な面抵抗値及び放射率を示した。
【００９１】
しかし、可視光透過率は実施例１〜３における低放射ガラスの方が、比較例１における低放射ガラスに比べて著しく高かった。
【００９２】
これは、比較例１における低放射ガラスは実施例１〜３における低放射ガラスに比べて、同一構造で酸化亜鉛より相対的に低い面抵抗を有するニッケルクロム層をさらに含むため、実施例３に比べて平均面抵抗はむしろ低かったが、ニッケルクロムのような金属で構成されたプライマー層の場合は、積層によって厚さが少しだけ増加しても、可視光透過率に大きく影響を及ぼすため、全体的な可視光透過率は大きく減少した。
【００９３】
それに対して実施例１〜３における低放射ガラスは、ニッケルクロム層を備えなくても優れた放射性能を維持すると同時に、８０％以上の優れた可視光透過率を表した。
【００９４】
３．第２誘電体層の原子成分の測定
実施例１及び比較例３における低放射ガラスに対して、表面からアルゴン粒子を利用したスパッタエッチングを行いながらＸＰＳ（ｘ−ｒａｙ  ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）分析器で元素分析を行った。
【００９５】
その結果、図２を参考すると、従来の低放射ガラスの製造方法によって高酸素雰囲気下で金属をターゲットとして利用して、低放射層上に誘電体層を蒸着して製造された比較例３における低放射ガラスは、低放射層と誘電体層間に混合（ｍｉｘｉｎｇ）現象が起こることにより、第２誘電体層の表面上に銀が観察され、銀が表面部に溶出する混合（ｍｉｘｉｎｇ）現象が表れた。
【００９６】
ここで、エッチング時間（ｅｔｃｈｉｎｇ  ｔｉｍｅ）が短い領域は多層薄膜の表面部になるが、図２に示したように、比較例３における低放射ガラスは低放射層を構成する銀が表面部にも一定量含有されており、上部の第２誘電体層と低放射層の境界にも微量の銀が分布した。
【００９７】
一方、図３を参考すると、本発明の一実施例に従い製造された実施例１における低放射ガラスは、表面からエッチングを行う間、一定時間まで銀が全く観察されず、低放射層に該当する領域に至って均一に銀が観察され、低放射層と誘電体層が明確に分離された状態で存在するという点が分かる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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