JP2010068154A - Heat-ray reflecting glass - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱線反射ガラスに関する。 The present invention relates to a heat ray reflective glass.
ガラス表面に金属などの導電性を有する導電層を含むコーティングを形成してなる熱線反射ガラスは、熱線だけではなく電波も反射してしまい、車や電車といった車両の窓ガラスとして用いた場合、車両内部から外部への通信等の妨げとなっていた。特に、携帯電話(800MHz〜2GHz)やキーレスエントリー(日本、米国:315MHz、欧州:433.92MHz)の電波を透過させることが求められている。 A heat ray reflective glass formed by forming a coating containing a conductive layer having conductivity such as a metal on the glass surface reflects not only heat rays but also radio waves. When used as a window glass of a vehicle such as a car or a train, This hindered communication from inside to outside. In particular, it is required to transmit radio waves of mobile phones (800 MHz to 2 GHz) and keyless entries (Japan, USA: 315 MHz, Europe: 433.92 MHz).
このため、通信等のための電波を透過させる方法としては、コーティングされている熱線反射膜をくり抜き電波を透過させる方法等が挙げられるが、くり抜きによる色むら等の多くの問題点を有している。また電波を透過させる技術として、熱線反射膜に直交する2本のスリットを設けるFSS(Frequency Selective Surface)構造がある。 For this reason, as a method of transmitting radio waves for communication etc., there is a method of cutting out a coated heat ray reflective film and transmitting radio waves, etc., but it has many problems such as color unevenness due to hollowing out. Yes. As a technique for transmitting radio waves, there is an FSS (Frequency Selective Surface) structure in which two slits orthogonal to the heat ray reflective film are provided.
特許文献1、2には、このようなFSSの構造を有する熱線反射ガラスに関する記載がなされている。
しかしながら、特許文献1、2に記載されている熱線反射ガラスでは、熱線反射率を高くすると、電波透過性が著しく劣化するという問題点を有していた。
However, the heat ray reflective glasses described in
熱線反射ガラスは、車等のリアガラス等に用いられ、外からの太陽光や電波が入射した際、熱線となる太陽光を反射し、通信等に用いられる電波をできるだけ透過させる機能を有するものである。 Heat-reflecting glass is used for rear glass of cars, etc., and has the function of reflecting sunlight used as heat rays and transmitting radio waves used for communication as much as possible when sunlight or radio waves from outside enters. is there.
図1は、特許文献1、2等に記載されている熱線反射ガラスの平面図である。熱線反射ガラスの基板面上には、導電層101が形成されており、この導電層101は、スリット102とスリット103により分離されている。スリット102とスリット103とは直交しており、スリット102とスリット103の幅はG1である。このスリット102とスリット103により分離される導電層101は、一辺がL1の正方形のパターンである。このような構成の熱線反射ガラスにおいては、熱線反射率を高めるため、導電層101の正方形のパターンの一辺L1の長さを長くした場合や、スリット102及びスリット103の幅G1を狭くした場合、電波透過性が顕著に劣化してしまう。逆に電波透過性を高めるため、導電層101の正方形のパターンの一辺L1の長さを短くした場合や、スリット102及びスリット103の幅G1を広くした場合では、熱線反射率が顕著に低下してしまう。
FIG. 1 is a plan view of a heat ray reflective glass described in
よって、高い熱線反射率を維持しつつ、電波透過性の高い熱線反射ガラスが望まれている。 Therefore, a heat ray reflective glass having high radio wave transmittance while maintaining high heat ray reflectivity is desired.
本発明は、上記課題に鑑み、高い熱線反射率を維持しつつ、電波透過性の高い熱線反射ガラスを提供するものである。 In view of the above problems, the present invention provides a heat ray reflective glass having high radio wave permeability while maintaining high heat ray reflectivity.
本発明は、ガラス基板の表面に導電性の導電層を含む熱線反射膜が形成された熱線反射ガラスであって、前記導電層は、スリットにより複数の領域に分割され、前記スリットは、第1の方向に伸びた複数の相互に平行な第1のスリットと、前記第1の方向と直交しない第2の方向に伸びて、前記第1のスリットと交差する複数の相互に平行な第2のスリットとを有することを特徴とする。 The present invention is a heat ray reflective glass in which a heat ray reflective film including a conductive conductive layer is formed on the surface of a glass substrate, wherein the conductive layer is divided into a plurality of regions by slits, A plurality of first slits extending in parallel to each other and a second slit extending in a second direction not orthogonal to the first direction and intersecting the first slits. And a slit.
また、本発明は、前記第1のスリットは、水平方向に伸びたものであることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the first slit extends in the horizontal direction.
また、本発明は、前記第1のスリットは、鉛直方向に伸びたものであることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the first slit extends in the vertical direction.
また、本発明は、前記第1のスリットと前記第2のスリットとのなす角は、45°以下、又は135°以上であることを特徴とする。 In addition, the present invention is characterized in that an angle formed by the first slit and the second slit is 45 ° or less, or 135 ° or more.
また、本発明は、前記スリットは、前記第1のスリットと前記第2のスリットの交点で交差する第3の方向に伸びた複数の相互に平行な第3のスリットを有し、前記第3の方向は、前記第1の方向とも、前記第2の方向とも平行ではないことを特徴とする。 According to the present invention, the slit has a plurality of third slits parallel to each other extending in a third direction intersecting at an intersection of the first slit and the second slit, The direction is not parallel to the first direction or the second direction.
また、本発明は、前記第3のスリットは、前記第2のスリットと直交するものであることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the third slit is orthogonal to the second slit.
また、本発明は、前記第1のスリットと前記第2のスリットの交点で交差する複数の相互に平行な第4のスリットを有し、前記第4のスリットは前記第1のスリットに直交するものであることを特徴とする。 Further, the present invention has a plurality of mutually parallel fourth slits intersecting at the intersection of the first slit and the second slit, and the fourth slit is orthogonal to the first slit. It is characterized by being.
また、本発明は、前記熱線反射ガラスにおいて、前記スリットの面積と前記導電層の面積の和に対する前記導電層の面積の比率は、88.5%以上であることを特徴とする。 In the heat ray reflective glass according to the present invention, the ratio of the area of the conductive layer to the sum of the area of the slit and the area of the conductive layer is 88.5% or more.
また、本発明は、前記熱線反射ガラスは車両に取付けられるものであって、前記熱線反射ガラスにおけるガラス基板面は、水平面に対し30°以上の角度で取付けられることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the heat ray reflective glass is attached to a vehicle, and a glass substrate surface of the heat ray reflective glass is attached at an angle of 30 ° or more with respect to a horizontal plane.
本発明によれば、高い熱線反射率を維持しつつ、電波透過性の高い熱線反射ガラスを得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, heat ray reflective glass with a high radio wave transmittance can be obtained, maintaining a high heat ray reflectance.
図1に示すように、FSSは、ガラス等の基板上に導電層からなるパターンを周期的に配列したものであり、特定の周波数の電波を透過又は遮断する効果を有している。 As shown in FIG. 1, the FSS is a pattern in which conductive layers are periodically arranged on a substrate such as glass, and has an effect of transmitting or blocking radio waves having a specific frequency.
基板上に導電層101からなるパターンが配列されている構成のものでは、ある特定の周波数帯の電波を遮断する性質がある。尚、この特定の周波数は、導電層101からなるパターンに依存する。
A structure in which a pattern made of the
このような構成のFSSにおける電波透過損失を改善する方法としては、図2(a)に示す基板上に導電層101からなるパターンが配列されている構成において、図2(b)に示す導電層101aのように、パターンの大きさを縮小することにより、図2(c)に示す実線から破線へと、共振周波数を高周波側にシフトさせることができる。これにより、この共振周波数よりも低域側の低周波領域における透過損失を改善することが可能である。
As a method for improving the radio wave transmission loss in the FSS having such a configuration, the conductive layer shown in FIG. 2B is used in the configuration in which the pattern made of the
〔第1の実施の形態〕
次に、本発明における第1の実施の形態の熱線反射ガラスについて説明する。
[First Embodiment]
Next, the heat ray reflective glass of 1st Embodiment in this invention is demonstrated.
本実施の形態は、ガラス等の透明基板上に導電性の導電膜を含む熱線反射膜が形成された熱線反射ガラスであって、導電層はスリットにより複数の領域に分割されるものにおいて、第1の方向に伸びた複数の相互に平行な第1のスリットと、第1の方向とは直交しない第2の方向に伸びて第1のスリットと交差する複数の相互に平行な第2のスリットを設けた構成のものである。 The present embodiment is a heat ray reflective glass in which a heat ray reflective film including a conductive conductive film is formed on a transparent substrate such as glass, and the conductive layer is divided into a plurality of regions by slits. A plurality of mutually parallel first slits extending in one direction and a plurality of mutually parallel second slits extending in a second direction not perpendicular to the first direction and intersecting the first slit Is provided.
尚、本発明の第1の方向とは、熱線反射ガラスを透過させたい所望の電波の偏波面に対して直交する方向である。つまり、本発明の熱線反射ガラスの設計時に所望の電波から決定されるものである。 In addition, the 1st direction of this invention is a direction orthogonal to the polarization plane of the desired electromagnetic wave which wants to permeate | transmit a heat ray reflective glass. That is, it is determined from the desired radio wave when designing the heat ray reflective glass of the present invention.
図3、図4に基づき、本実施の形態の熱線反射ガラスについて説明する。 Based on FIG. 3, FIG. 4, the heat ray reflective glass of this Embodiment is demonstrated.
図3は、本実施の形態における熱線反射ガラスの平面図であり、図4は、図3における破線4A−4Bにおいて切断した断面図である。
FIG. 3 is a plan view of the heat ray reflective glass in the present embodiment, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along a
本実施の形態における熱線反射ガラスは、ガラス基板10上に導電層11が形成されている。導電層11は、第1のスリット21と第2のスリット22により分離されている。第1のスリット21は、電波の偏波面に直交する方向(第1の方向)に伸びるものであり、複数本設けられている。第2のスリット22は、第1のスリット21とは直交することなく第2の方向に延伸し、第1のスリット21と交差角度αで交差するものであり、第1のスリット21と同様に複数本設けられている。
In the heat ray reflective glass in the present embodiment, a
この第1のスリット21と第2のスリット22により、導電層11は、複数の平行四辺形の形状のパターンが2次元的に配列された構成のものとなる。
With the
尚、本発明におけるガラス基板とは、無機ガラス基板の他、ポリカーボネート等からなる樹脂製の有機ガラス基板も含まれる。 The glass substrate in the present invention includes an inorganic glass substrate and a resinous organic glass substrate made of polycarbonate or the like.
(原理)
次に、図5に基づき本実施の形態における熱線反射ガラスの原理について説明する。図5(a)は、従来の図1に示す相互に直交するスリットにより形成された正方形のパターンの導電層101の場合である。この場合、導電層101のパターンに流れる電流は矢印に示す方向に流れ、実効的な電気長は導電層101のパターンの一辺の長さに相当する。一方、図5(b)に示す本実施の形態における熱線反射ガラスでは、導電層11は平行四辺形のパターンであり、矢印の示す方向に電流が流れる。この場合、このパターンに流れる電流の実効的な電気長は、図5(a)に示す正方形のパターンの場合よりも短くなる。よって、図5(c)に示すように、実線で示される図5(a)に示す正方形のパターンにおける周波数特性から、破線で示される図5(b)に示す平行四辺形のパターンによる周波数特性へと改善させることができる。即ち、図5(b)に示す本実施の形態における平行四辺形のパターンとすることにより、共振周波数を高域側にシフトさせ、低域側の透過損失を低減させることができるのである。
(principle)
Next, the principle of the heat ray reflective glass in the present embodiment will be described based on FIG. FIG. 5A shows the case of the
(製造方法並びに材料)
次に、本実施の形態における熱線反射ガラスの製造方法について説明する。
(Manufacturing method and materials)
Next, the manufacturing method of the heat ray reflective glass in this Embodiment is demonstrated.
本実施の形態における熱線反射ガラスは、図4に示すようにガラス基板10上に導電層11を含む熱線反射膜を成膜し、その後、第1のスリット21、第2のスリット22を形成し導電層11(熱線反射膜)の一部を除去することにより作製される。本実施の形態では、透明基板としてガラス基板10を用いた場合について説明しているが、透明な基板であれば、プラスチック基板等であってもよい。
The heat ray reflective glass in this embodiment forms a heat ray reflective film including the
また、導電層11を構成する材料は、本実施の形態では銀を使用しているが、シート抵抗が数Ω/□より低い値を得ることができる導電性材料であれば、特に限定されるものではない。また導電層11は、真空蒸着やスパッタリングによる真空成膜法等により形成される。
Moreover, although the material which comprises the
また、導電層11に形成される第1のスリット21、第2のスリット22は、レーザ照射による加工の他、フォトリソグラフィとエッチングを組み合わせた加工、フライス盤等による機械加工等の方法により形成することが可能であるが、所定のスリット幅を形成することができる方法であればどのような方法であってもよい。
Further, the
(シミュレーション)
次に、本実施の形態における熱線反射ガラスについて、シミュレーションを行った結果について説明する。このシミュレーションは、本実施の形態における平行四辺形の導電層11のパターンを二次元的に無限周期で配列させたものについて、有限積分法(FIT:Finite Integration Theory)を利用した電磁界シミュレーションソフトを用いて行ったものである。
(simulation)
Next, the simulation result of the heat ray reflective glass in the present embodiment will be described. In this simulation, electromagnetic field simulation software using a finite integration method (FIT: Finite Integration Theory) is used for two-dimensionally arranged patterns of the parallelogram
ここで、金属面積率とはガラス基板10の表面積に対する導電層11の表面積の割合を示すものである。即ち、導電層11にスリットが形成されている熱線反射ガラスにおいて、導電層11の面積とスリットの面積との和に対する導電層11の面積の割合を示すものである。金属面積率は、熱線反射率と同じ値になるものと考えられ、金属面積率が高ければ熱線反射率も高い。
Here, the metal area ratio indicates the ratio of the surface area of the
(垂直入射による透過損失)
次に、熱線反射ガラスにおいて、スリットに対し直交する偏波の電波を熱線反射ガラスに対し、垂直に入射させた場合におけるシミュレーションの結果について説明する。具体的には、図1に示す直交するスリットにより導電層101が正方形のパターン(「正方形のパターン」と称する)になるものと、図3に示す本実施の形態のパターン、即ち、第1のスリットと第1のスリットに直交しない第2のスリットにより、導電層11が平行四辺形のパターン(「平行四辺形のパターン」と称する)となるものについてシミュレーションを行った結果である。図1に示す正方形のパターンについては、直交する縦横のスリットの幅G1は0.12mm、正方形のパターンの一辺L1は2mmとし、このときの金属面積率は、88.9%である。
(Transmission loss due to normal incidence)
Next, in the heat ray reflective glass, the result of the simulation in the case where the polarized radio wave orthogonal to the slit is vertically incident on the heat ray reflective glass will be described. Specifically, the
また、本実施の形態における図3に示す平行四辺形のパターンについては、第1のスリット21及び第2のスリット22の幅G2は0.1mm、平行四辺形の高さL2を2mmとし、第1のスリット21と第2のスリット22との交差角度αは45°であり、正方形のパターンと同様に、このときの金属面積率は、88.9%である。
In the parallelogram pattern shown in FIG. 3 in the present embodiment, the width G2 of the
図6には、正方形のパターンと本実施の形態にかかる平行四辺形のパターンとが、ともに金属面積率88.9%の場合における周波数と透過損失の関係を示す。この図に示されるように、平行四辺形のパターンの透過損失が正方形のパターンの透過損失よりも少ない。 FIG. 6 shows the relationship between the frequency and transmission loss when both the square pattern and the parallelogram pattern according to the present embodiment have a metal area ratio of 88.9%. As shown in this figure, the transmission loss of the parallelogram pattern is smaller than that of the square pattern.
次に、図7に、2GHzの電波において、正方形のパターンと本実施の形態における平行四辺形のパターンとの金属面積率と透過損失との関係を示す。この図に示されるように、金属面積率が90%以上の高い領域においては、平行四辺形のパターンの透過損失が正方形のパターンの透過損失よりも少ない。 Next, FIG. 7 shows the relationship between the metal area ratio and transmission loss of a square pattern and the parallelogram pattern in the present embodiment in a 2 GHz radio wave. As shown in this figure, in a region where the metal area ratio is 90% or higher, the transmission loss of the parallelogram pattern is smaller than the transmission loss of the square pattern.
以上より、同じ金属面積率、即ち、同じ熱線反射率においては、本実施の形態における平行四辺形のパターンの方が正方形のパターンよりも電波を透過させやすく、高い熱線反射率で電波の透過損失を低減させることが可能である。 From the above, at the same metal area ratio, that is, the same heat ray reflectance, the parallelogram pattern in this embodiment is easier to transmit radio waves than the square pattern, and radio wave transmission loss with high heat ray reflectivity. Can be reduced.
(斜入射による透過損失)
次に、斜入射による透過損失について説明する。本実施の形態における熱線反射ガラスを自動車のリアガラス等として用いる場合、一般的には車両等に対し斜めに取付けられる。このため車両の内部より携帯電話等の電波により通信を行う場合には、図8に示すように、本実施の形態における熱線反射ガラス200には、ほぼ水平方向に電波は伝播し入射する。このため、熱線反射ガラス200における電波の入射角度、即ち、車両等に取り付ける車体取付角度βと透過損失との関係が重要となる。
(Transmission loss due to oblique incidence)
Next, transmission loss due to oblique incidence will be described. When the heat ray reflective glass in the present embodiment is used as a rear glass of an automobile, it is generally attached obliquely to the vehicle or the like. For this reason, when communication is performed using radio waves from a mobile phone or the like from the inside of the vehicle, as shown in FIG. 8, radio waves propagate and enter the heat ray
図9には、正方形のパターンと本実施の形態における平行四辺形のパターンとにおいて、車体取付角度βと透過損失との関係を示す。尚、ここでの透過損失は、電波が垂直偏波のTM波の場合について行った0.25〜2GHzの電波の平均であり、車体取付角度βは、水平方向を0°と基準とした場合の角度である。この図より、電波を斜入射させた場合、本実施の形態にかかる平行四辺形のパターンの方が、正方形のパターンよりも透過損失が少なく、特に、車体取付角度βが30°以上において透過損失が顕著に改善される。このことから、斜入射の電波においても、本実施の形態における平行四辺形のパターンの方が正方形のパターンよりも電波を透過させやすく、高い熱線反射率で電波の透過損失を低減させることが可能である。 FIG. 9 shows the relationship between the vehicle body mounting angle β and the transmission loss in the square pattern and the parallelogram pattern in the present embodiment. Here, the transmission loss is the average of 0.25 to 2 GHz radio waves when the radio waves are vertically polarized TM waves, and the vehicle body mounting angle β is based on the horizontal direction of 0 °. Is the angle. From this figure, when radio waves are obliquely incident, the parallelogram pattern according to the present embodiment has less transmission loss than the square pattern, particularly when the vehicle body mounting angle β is 30 ° or more. Is significantly improved. Therefore, even with obliquely incident radio waves, the parallelogram pattern in this embodiment is easier to transmit radio waves than the square pattern, and it is possible to reduce radio wave transmission loss with high heat ray reflectivity. It is.
(スリットの交差角度)
次に、本実施の形態における熱線反射ガラスの第1のスリット21と第2のスリット22との交差角度αと透過損失の関係について説明する。即ち、図3に示す第1のスリット21と第2のスリット22の幅G2を0.1mmとし、導電層11のパターンの平行四辺形の高さL2を2mmで一定にした状態で、交差角度αの値を変化させた場合における交差角度αと透過損失との関係について説明する。
(Slit crossing angle)
Next, the relationship between the intersection angle α between the
図10に、第1のスリット21と第2のスリット22の交差角度αを変化させた場合の導電層11の平行四辺形のパターンの形状例を示す。図10(a)は、交差角度αが20°の場合のパターン形状の例であり、図10(b)は、交差角度αが45°の場合のパターン形状の例であり、図10(c)は、交差角度αが60°の場合のパターン形状の例である。
FIG. 10 shows a shape example of a parallelogram pattern of the
図11は、垂直偏波における第1のスリット21と第2のスリット22の交差角度αと、金属面積率(R)及び透過損失との相関図であり、図12は、水平偏波における第1のスリット21と第2のスリット22の交差角度αと、金属面積率(R)及び透過損失との相関図である。尚、透過損失は、0.25〜2GHzの電波の平均の値である。図11に示すように、垂直偏波においては、交差角度αが鋭角化するにともない透過損失は減少し、特に、交差角度αが45°以下において、透過損失は実用レベル以上の値となる。これより、垂直偏波の場合では、第1のスリット21と第2のスリットの交差角度αは45°以下(または、135°以上)であることが好ましい。
FIG. 11 is a correlation diagram of the crossing angle α of the
一方、図12に示すように、水平偏波においては垂直偏波とは逆に、交差角度αが鋭角化するにともない透過損失は増加する。垂直偏波と水平偏波との併用を考える場合は、交差角度αは、35°以上(または、145°以下)とすることが好ましい。 On the other hand, as shown in FIG. 12, in the horizontal polarization, the transmission loss increases as the crossing angle α becomes sharper, contrary to the vertical polarization. When considering the combined use of vertically polarized waves and horizontally polarized waves, the crossing angle α is preferably 35 ° or more (or 145 ° or less).
図13に、正方形のパターンと本実施の形態における平行四辺形のパターンの金属面積率と透過損失の関係を示す。尚、透過損失は、0.25〜2GHzの電波の平均の値であり、正方形のパターンは、図1に示すスリット幅G1は0.1mmとし、導電層101の正方形のパターンの一辺の長さL1を1.2、1.4、1,6、1.8、2.0mmとしたものである。この図に示されるように、金属面積率が88.5%以上においては、平行四辺形のパターンの垂直偏波の特性が、正方形のパターンの特性よりも透過損失が低くなる。さらに、平行四辺形のパターンの金属面積率が高くなるに従い、透過損失は減少している。従って、垂直偏波において、金属面積率が88.5%以上で、本実施の形態における平行四辺形のパターンの導電層11とすることにより、高い金属面積率において、透過損失を減少させることができる。
FIG. 13 shows the relationship between the metal area ratio and transmission loss of the square pattern and the parallelogram pattern in the present embodiment. The transmission loss is an average value of radio waves of 0.25 to 2 GHz, and the square pattern has a slit width G1 shown in FIG. 1 of 0.1 mm, and the length of one side of the square pattern of the
〔第2の実施の形態〕
次に、本発明における第2の実施の形態における熱線反射ガラスについて説明する。
[Second Embodiment]
Next, the heat ray reflective glass in 2nd Embodiment in this invention is demonstrated.
本実施の形態は、ガラス等の透明基板上に形成された導電層において、電波の偏波面に対して直交する方向に伸びた複数の相互に平行な第1のスリットと、この第1のスリットには直交することなく、第1のスリットと交差する複数の相互に平行な第2のスリットと、第1のスリットと第2のスリットとが交差する交点において交差する、第1のスリット及び第2のスリットとは平行ではない第3の方向に第3のスリットを設けた構成のものである。 In this embodiment, in a conductive layer formed on a transparent substrate such as glass, a plurality of mutually parallel first slits extending in a direction perpendicular to the plane of polarization of radio waves, and the first slits The first slit and the second slit intersecting at a crossing point between the plurality of mutually parallel second slits intersecting the first slit, the first slit and the second slit without intersecting with each other. The third slit is provided in a third direction that is not parallel to the second slit.
図14に基づき、本実施の形態の熱線反射ガラスについて説明する。図14は、本実施の形態における熱線反射ガラスの平面図である。 Based on FIG. 14, the heat ray reflective glass of this Embodiment is demonstrated. FIG. 14 is a plan view of the heat ray reflective glass in the present embodiment.
本実施の形態における熱線反射ガラスは、ガラス基板上に導電層111が形成されている。導電層111は、第1のスリット121、第2のスリット122及び第3のスリット123により分離されている。第1のスリット121は、電波の偏波面に直交する方向に伸びるものであり、複数本設けられている。第2のスリット122は、第1のスリット121とは直交しない角度で交差するものであり、第1のスリット121と同様に複数本設けられている。第3のスリット123は、第1のスリット121と第2のスリット122の交点において、第1のスリット121と第2のスリット122との交差角度と同じ値の角度で第1のスリット121と交差するものであり、第1のスリット122と同様に複数本設けられている。本実施の形態では、第1のスリット121と、第2のスリット122とは45°の角度で交差しており、第1のスリット121と第3のスリット123とは45°の角度で交差している。
In the heat ray reflective glass in this embodiment, a
以上の第1のスリット121、第2のスリット122及び第3のスリット123により、導電層111は、複数の二等辺三角形の形状のパターンが2次元的に配列された構成のものである。
By the
(垂直入射による透過損失)
次に、熱線反射ガラスにおいて、スリットに対し直交する偏波の電波を熱線反射ガラスに対し、垂直に入射させた場合におけるシミュレーションの結果について説明する。具体的には、図1に示す正方形のパターンと、図14に示す本実施の形態のパターン、即ち、第1のスリット121、第2のスリット122及び第3のスリット123により、導電層111が二等辺三角形のパターン(「二等辺三角形のパターン」と称する)となるものについてシミュレーションを行った結果である。図1に示す正方形のパターンについては、直交する縦横のスリットの幅G1は0.12mm、導電層101の正方形のパターンの一辺L1は2mmとし、このときの金属面積率は、88.8%である。
(Transmission loss due to normal incidence)
Next, in the heat ray reflective glass, the result of the simulation in the case where the polarized radio wave orthogonal to the slit is vertically incident on the heat ray reflective glass will be described. Specifically, the
また、本実施の形態における図14に示す二等辺三角形のパターンについては、第1のスリット121、第2のスリット122及び第3のスリット123の幅G3は0.1mm、第1のスリット121同士間の間隔L3は2mmであり、正方形のパターンと同様に、金属面積率は、88.8%としたものである。
In addition, in the isosceles triangle pattern shown in FIG. 14 in the present embodiment, the width G3 of the
図15には、正方形のパターンと本実施の形態における二等辺三角形のパターンにおいて、ともに金属面積率88.8%の場合における周波数と透過損失との関係を示す。この図に示されるように、本実施の形態における二等辺三角形のパターンの透過損失の方が正方形のパターンの透過損失よりも少なくなる。 FIG. 15 shows the relationship between the frequency and transmission loss when the metal area ratio is 88.8% in both the square pattern and the isosceles triangle pattern in the present embodiment. As shown in this figure, the transmission loss of the isosceles triangle pattern in this embodiment is smaller than the transmission loss of the square pattern.
次に、図16には、2GHzの電波において、正方形のパターンと本実施の形態における二等辺三角形のパターンとにおける金属面積率と透過損失との関係を示す。この図に示されるように、金属面積率が89%以上の領域においては、二等辺三角形のパターンの透過損失の方が正方形のパターンの透過損失よりも少なくなる。 Next, FIG. 16 shows the relationship between the metal area ratio and the transmission loss in a square pattern and an isosceles triangle pattern in this embodiment in a 2 GHz radio wave. As shown in this figure, in the region where the metal area ratio is 89% or more, the transmission loss of the isosceles triangle pattern is smaller than the transmission loss of the square pattern.
以上より、同じ金属面積率、即ち、同じ熱線反射率においては、本実施の形態における二等辺三角形のパターンの方が正方形のパターンよりも電波を透過させやすく、高い熱線反射率で電波の透過損失を低減することが可能である。 From the above, at the same metal area ratio, that is, the same heat ray reflectance, the isosceles triangle pattern in the present embodiment is easier to transmit radio waves than the square pattern, and radio wave transmission loss with high heat ray reflectivity. Can be reduced.
〔第3の実施の形態〕
次に、本発明における第3の実施の形態における熱線反射ガラスについて説明する。
[Third Embodiment]
Next, the heat ray reflective glass in the 3rd Embodiment in this invention is demonstrated.
本実施の形態は、ガラス等の透明基板上に形成された導電層において、第1の方向に伸びた複数の相互に平行な第1のスリットと、第1の方向と直交しない第2の方向に伸びて第1のスリットと交差する複数の相互に平行な第2のスリットと、第1のスリットと第2のスリットの交差する交点において交差し、第1のスリットに直交する複数の相互に平行な第4のスリットを設けた構成のものである。 In this embodiment, in a conductive layer formed on a transparent substrate such as glass, a plurality of mutually parallel first slits extending in the first direction and a second direction not orthogonal to the first direction A plurality of mutually parallel second slits extending to intersect with the first slit, and a plurality of mutually intersecting intersections of the first slit and the second slit and perpendicular to the first slit. In this configuration, a fourth parallel slit is provided.
図17に基づき、本実施の形態の熱線反射ガラスについて説明する。図17は、本実施の形態における熱線反射ガラスの平面図である。 Based on FIG. 17, the heat ray reflective glass of this Embodiment is demonstrated. FIG. 17 is a plan view of the heat ray reflective glass in the present embodiment.
本実施の形態における熱線反射ガラスは、ガラス基板上に導電層211が形成されている。導電層211は、第1のスリット221、第2のスリット222及び第4のスリット223により分離されている。第1のスリット221は、電波の偏波面に直交する方向に伸びるものであり、複数本設けられている。第2のスリット222は、第1のスリット221とは直交することなく、第1のスリット221と交差するものであり、第1のスリット221と同様に複数本設けられている。第4のスリット223は、第1のスリット221と第2のスリット222の交点において、第1のスリット221と垂直に交差するものであり、第1のスリット221と同様に複数本設けられている。本実施の形態では、第1のスリット221と、第2のスリット222とは45°の角度で交差している。
In the heat ray reflective glass in this embodiment, a
以上の第1のスリット221、第2のスリット222及び第4のスリット223により、導電層211は、複数の直角二等辺三角形の形状のパターンが2次元的に配列された構成のものとなる。
By the
(垂直入射による透過損失)
次に、熱線反射ガラスにおいて、スリットに対し直交する偏波の電波を熱線反射ガラスに対し、垂直に入射させた場合におけるシミュレーションの結果について説明する。具体的には、図1に示す正方形のパターンと、図17に示すように本実施の形態のパターン、即ち、第1のスリット221、第2のスリット222及び第4のスリット223により、導電層211が直角二等辺三角形のパターン(「直角二等辺三角形のパターン」と称する)となるものについてシミュレーションを行った結果である。図1に示す正方形のパターンについては、直交する縦横のスリットの幅G1は0.18mm、導電層101の正方形のパターンの一辺L1は2mmとし、このときの金属面積率は、84.4%である。
(Transmission loss due to normal incidence)
Next, in the heat ray reflective glass, the result of the simulation in the case where the polarized radio wave orthogonal to the slit is vertically incident on the heat ray reflective glass will be described. Specifically, the conductive pattern is formed by the square pattern shown in FIG. 1 and the pattern of the present embodiment as shown in FIG. 17, that is, the
また、本実施の形態における図17に示す直角二等辺三角形のパターンについては、第1のスリット221、第2のスリット222及び第4のスリット223の幅G4は0.1mm、第1のスリット221同士間の間隔及び第4のスリット223同士間の間隔L4は、2mmであり、正方形のパターンと同様に、このときの金属面積率は、84.4%である。
In the pattern of the right isosceles triangle shown in FIG. 17 in the present embodiment, the width G4 of the
図18に、正方形のパターンと本実施の形態における直角二等辺三角形のパターンとにおいて、ともに金属面積率84.4%の場合における周波数と透過損失との関係を示す。この図に示されるように、本実施の形態における直角二等辺三角形のパターンの透過損失が正方形のパターンの透過損失よりも少なくなる。 FIG. 18 shows the relationship between the frequency and transmission loss when the metal area ratio is 84.4% in both the square pattern and the isosceles right triangle pattern in the present embodiment. As shown in this figure, the transmission loss of the right isosceles triangle pattern in the present embodiment is smaller than the transmission loss of the square pattern.
次に、図19には、2GHzの電波において、正方形のパターンと本実施の形態における直角二等辺三角形のパターンとにおける金属面積率と透過損失との関係を示す。この図に示されるように、金属面積率が84%から96%の領域においては、直角二等辺三角形のパターンの透過損失の方が正方形のパターンの透過損失よりも少なくなる。 Next, FIG. 19 shows the relationship between the metal area ratio and the transmission loss in a square pattern and a right isosceles triangle pattern in this embodiment in a 2 GHz radio wave. As shown in this figure, in the region where the metal area ratio is 84% to 96%, the transmission loss of the right isosceles triangle pattern is smaller than the transmission loss of the square pattern.
以上より、同じ金属面積率、即ち、同じ熱線反射率においては、本実施の形態における直角二等辺三角形のパターンの方が正方形のパターンよりも電波を透過させやすく、高い熱線反射率で電波の透過損失を低減させることが可能である。 From the above, at the same metal area ratio, that is, the same heat ray reflectance, the isosceles right triangle pattern in this embodiment is easier to transmit radio waves than the square pattern, and radio wave transmission with high heat ray reflectivity is possible. Loss can be reduced.
〔第4の実施の形態〕
次に、本発明における第4の実施の形態における熱線反射ガラスについて説明する。
[Fourth Embodiment]
Next, the heat ray reflective glass in 4th Embodiment in this invention is demonstrated.
本実施の形態は、ガラス等の透明基板上に形成された導電層において、電波の偏波面に対して直交する方向に伸びた複数の相互に平行な第1のスリットと、この第1のスリットには直交することなく、第1のスリットと交差する複数の相互に平行な第2のスリットと、第1のスリットと第2のスリットとが交差する交点において第1のスリットと第2のスリットとの交差角度と同じ角度で第1のスリットと交差する複数の相互に平行な第3のスリットと、第1のスリットと第2のスリットとが交差する交点において第1のスリットに直交して交差する複数の相互に平行な第4のスリットを設けた構成のものである。 In this embodiment, in a conductive layer formed on a transparent substrate such as glass, a plurality of mutually parallel first slits extending in a direction perpendicular to the plane of polarization of radio waves, and the first slits The first slit and the second slit at the intersection of the plurality of mutually parallel second slits intersecting with the first slit and the first slit and the second slit without intersecting with each other A plurality of mutually parallel third slits that intersect the first slit at the same angle as the intersecting angle with the first slit and the first slit and the second slit intersect at right angles to the first slit A plurality of intersecting parallel fourth slits are provided.
図20に基づき、本実施の形態の熱線反射ガラスについて説明する。図20は、本実施の形態における熱線反射ガラスの平面図である。 Based on FIG. 20, the heat ray reflective glass of this Embodiment is demonstrated. FIG. 20 is a plan view of the heat ray reflective glass in the present embodiment.
本実施の形態における熱線反射ガラスは、ガラス基板上に導電層311が形成されている。導電層311は、第1のスリット321、第2のスリット322、第3のスリット323及び第4のスリット324により分離されている。第1のスリット321は、電波の偏波面に直交する方向に伸びるものであり、複数本設けられている。第2のスリット322は、第1のスリット321とは直交することなく、第1のスリット321と交差角度45°の角度で交差するものであり、第1のスリット321と同様に複数本設けられている。第3のスリット323は、第1のスリット321と第2のスリット322の交点において、第1のスリット321と第2のスリット322との交差角度45°と同じ値の角度で第1のスリット321と交差するものであり、第1のスリット321と同様に複数本設けられている。第4のスリット324は、第1のスリット321と第2のスリット322の交点において、第1のスリット321に垂直に交差するものであり、第1のスリット321と同様に複数本設けられている。
In the heat ray reflective glass in this embodiment, a
以上の第1のスリット321、第2のスリット322、第3のスリット323及び第4のスリット324により、導電層311は、複数の直角二等辺三角形の形状のパターンが2次元的に配列された構成のものである。
By the
(垂直入射による透過損失)
次に、熱線反射ガラスにおいて、スリットに対し直交する偏波の電波を熱線反射ガラスに対し、垂直に入射させた場合におけるシミュレーションの結果について説明する。具体的には、図1に示す正方形のパターンと、図20に示すように本実施の形態のパターン、即ち、第1のスリット321、第2のスリット322、第3のスリット323及び第4のスリット324により、導電層311が直角二等辺三角形のパターン(「第2の直角二等辺三角形のパターン」と称する)となるものについてシミュレーションを行った結果である。図1に示す正方形のパターンについては、直交する縦横のスリットの幅G1は0.26mm、導電層101の正方形のパターンの一辺L1は2mmとし、このときの金属面積率は、78.3%である。
(Transmission loss due to normal incidence)
Next, in the heat ray reflective glass, the result of the simulation in the case where the polarized radio wave orthogonal to the slit is vertically incident on the heat ray reflective glass will be described. Specifically, the square pattern shown in FIG. 1 and the pattern of this embodiment as shown in FIG. 20, that is, the
また、本実施の形態における図20に示す第2の直角二等辺三角形のパターンについては、第1のスリット321、第2のスリット322、第3のスリット323及び第4のスリット324の幅G5は0.1mm、第1のスリット321同士間の間隔L5及び第3のスリット323同士間の間隔L5は、2mmとし、正方形のパターンと同様に、このときの金属面積率は、78.3%である。
In the second right isosceles triangle pattern shown in FIG. 20 in the present embodiment, the width G5 of the
図21に、正方形のパターンと本実施の形態における第2の直角二等辺三角形のパターンとにおいて、ともに金属面積率78.3%の場合における周波数と透過損失の関係を示す。この図に示されるように、本実施の形態における第2の直角二等辺三角形のパターンの透過損失の方が正方形のパターンの透過損失よりも少なくなる。 FIG. 21 shows the relationship between the frequency and transmission loss when the metal area ratio is 78.3% in both the square pattern and the second isosceles triangle pattern in the present embodiment. As shown in this figure, the transmission loss of the second right isosceles triangle pattern in the present embodiment is smaller than the transmission loss of the square pattern.
次に、図22には、2GHzの電波において、正方形のパターンと本実施の形態における第2の直角二等辺三角形のパターンとにおける金属面積率と透過損失との関係を示す。この図に示されるように、金属面積率が78%以上の領域においては、第2の直角二等辺三角形のパターンの透過損失の方が正方形のパターンの透過損失よりも少なくなる。 Next, FIG. 22 shows the relationship between the metal area ratio and the transmission loss in the square pattern and the second right isosceles triangle pattern in the present embodiment in a 2 GHz radio wave. As shown in this figure, in the region where the metal area ratio is 78% or more, the transmission loss of the second right isosceles triangle pattern is smaller than the transmission loss of the square pattern.
以上より、同じ金属面積率、即ち、同じ熱線反射率においては、本実施の形態における第2の直角二等辺三角形のパターンの方が正方形のパターンよりも電波を透過させやすく、高い熱線反射率で電波の透過損失を低減させることが可能である。 From the above, at the same metal area ratio, that is, the same heat ray reflectance, the pattern of the second right isosceles triangle in this embodiment is easier to transmit radio waves than the square pattern, and the heat ray reflectance is high. It is possible to reduce transmission loss of radio waves.
次に、図1に示す正方形のパターンと本実施の形態における図20に示す第2の直角二等辺三角形のパターンにおいて、同じ金属面積率であって、一つの正方形のパターンの導電層101の面積と、一つの第2の直角二等辺三角形のパターンの導電層311の面積とが等しい場合における透過損失について説明する。
Next, in the square pattern shown in FIG. 1 and the second isosceles triangle pattern shown in FIG. 20 in the present embodiment, the area of the
図23に示すように、図23(a)に示す正方形のパターンの金属面積率と図23(b)に示す第2の直角二等辺三角形のパターンの金属面積率とは同じ値であり、図23(a)に示す4つの正方形のパターンからなるユニットの一辺の長さLUと、図23(b)に示す4つの第2の直角二等辺三角形のパターンからなるユニットの一辺の長さLUは、ともに等しい。尚、図23(a)に示す第2の直角二等辺三角形のパターン及び図23(b)に示す正方形のパターンは、上記ユニット単位で二次元的に配列されているものである。よって、図23(a)に示す第1のスリット321、第2のスリット322、第3のスリット323、第4のスリット324の幅G5と、図23(b)に示す第1のスリット102と第2のスリット103の幅G1とは異なる値となる。
As shown in FIG. 23, the metal area ratio of the square pattern shown in FIG. 23A and the metal area ratio of the second right isosceles triangle pattern shown in FIG. The length LU of one side of the unit consisting of four square patterns shown in FIG. 23 (a) and the length LU of one side of the unit consisting of four second right-angled isosceles triangle patterns shown in FIG. Are both equal. Note that the second right isosceles triangular pattern shown in FIG. 23A and the square pattern shown in FIG. 23B are two-dimensionally arranged in units. Therefore, the width G5 of the
図24には、2GHzの電波において、一つのパターンあたりの面積を同じにした場合における正方形のパターンと本実施の形態における第2の直角二等辺三角形のパターンとの金属面積率と透過損失との関係を示す。この図に示されるように、第2の直角二等辺三角形のパターンの透過損失の方が正方形のパターンの透過損失よりも低くなる。 FIG. 24 shows the metal area ratio and transmission loss between the square pattern and the second right isosceles triangle pattern in the present embodiment when the area per pattern is the same in a 2 GHz radio wave. Show the relationship. As shown in this figure, the transmission loss of the second right isosceles triangle pattern is lower than the transmission loss of the square pattern.
〔第5の実施の形態〕
次に、本発明における第5の実施の形態における熱線反射ガラスについて説明する。
[Fifth Embodiment]
Next, the heat ray reflective glass in 5th Embodiment in this invention is demonstrated.
本実施の形態は、ガラス等の透明基板上に形成された導電層において、電波の偏波面に対して直交する方向に伸びた複数の相互に平行な第1のスリットと、この第1のスリットには直交することなく、第1のスリットと交差する複数の相互に平行な第2のスリットと、第1のスリットと第2のスリットの交差する交点において交差する、第1のスリットと第2のスリットとも平行ではない第3のスリットを設けた構成のものである。 In this embodiment, in a conductive layer formed on a transparent substrate such as glass, a plurality of mutually parallel first slits extending in a direction perpendicular to the plane of polarization of radio waves, and the first slits The first slit and the second slit intersect each other at a crossing point of the plurality of mutually parallel second slits intersecting with the first slit without intersecting with the first slit and the second slit. The third slit is not parallel to the slit.
図25に基づき、本実施の形態の熱線反射ガラスについて説明する。図25は、本実施の形態における熱線反射ガラスの平面図である。 Based on FIG. 25, the heat ray reflective glass of this Embodiment is demonstrated. FIG. 25 is a plan view of the heat ray reflective glass in the present embodiment.
本実施の形態における熱線反射ガラスは、ガラス基板上に導電層411が形成されている。導電層411は、第1のスリット421、第2のスリット422及び第3のスリット423により分離されている。第1のスリット421は、電波の偏波面に直交する方向に伸びるものであり、複数本設けられている。第2のスリット422は、第1のスリット421とは交差角度60°で交差するものであり、第1のスリット421と同様に複数本設けられている。第3のスリット423は、第1のスリット421と第2のスリット422の交点において、第1のスリット421と第2のスリット422との交差角度60°と同じ角度で第1のスリット421と交差するものであり、第1のスリット421と同様に複数本設けられている。
In the heat ray reflective glass in this embodiment, a
以上の第1のスリット421、第2のスリット422及び第3のスリット423により、導電層411は、複数の正三角形の形状のパターンが2次元的に配列された構成のものである。
By the
(垂直入射による透過損失)
次に、熱線反射ガラスにおいて、スリットに対し直交する偏波の電波を熱線反射ガラスに対し、垂直に入射させた場合におけるシミュレーションの結果について説明する。具体的には、図1に示すように正方形のパターンと、図25に示すように本実施の形態のパターン、即ち、第1のスリット421、第2のスリット422及び第3のスリット423により、導電層411が正三角形のパターン(「正三角形のパターン」と称する)となるものについてシミュレーションを行った結果である。図1に示す正方形のパターンについては、直交する縦横のスリットの幅G1は0.154mm、導電層101の正方形のパターンの一辺L1は2mmとし、このときの金属面積率は、86.2%である。
(Transmission loss due to normal incidence)
Next, in the heat ray reflective glass, the result of the simulation in the case where the polarized radio wave orthogonal to the slit is vertically incident on the heat ray reflective glass will be described. Specifically, a square pattern as shown in FIG. 1 and a pattern of the present embodiment as shown in FIG. 25, that is, a
また、本実施の形態における図25に示す正三角形のパターンについては、第1のスリット421、第2のスリット422及び第3のスリット423の幅G6は0.1mm、第1のスリット421同士間の間隔、第2のスリット422同士間の間隔及び第3のスリット423同士間の間隔L6は、2mmとし、正方形のパターンと同様に、このときの金属面積率は、86.2%である。
In the equilateral triangle pattern shown in FIG. 25 in this embodiment, the width G6 of the
図26には、正方形のパターンと本実施の形態における正三角形のパターンにおいて、ともに金属面積率86.2%の場合における周波数と透過損失との関係を示す。この図に示されるように、本実施の形態における正三角形のパターンの透過損失は正方形のパターンの透過損失よりも少なくなる。 FIG. 26 shows the relationship between the frequency and transmission loss when the metal area ratio is 86.2% in both the square pattern and the equilateral triangle pattern in the present embodiment. As shown in this figure, the transmission loss of the regular triangle pattern in the present embodiment is smaller than the transmission loss of the square pattern.
次に、図27には、2GHzの電波において、正方形のパターンと本実施の形態における正三角形のパターンとにおける金属面積率と透過損失との関係を示す。この図に示されるように、金属面積率が86%以上の領域においては、正三角形のパターンの透過損失の方が正方形のパターンの透過損失よりも少なくなる。 Next, FIG. 27 shows the relationship between the metal area ratio and the transmission loss in a square pattern and a regular triangle pattern in this embodiment in a 2 GHz radio wave. As shown in this figure, in a region where the metal area ratio is 86% or more, the transmission loss of the regular triangle pattern is smaller than the transmission loss of the square pattern.
以上より、同じ金属面積率、即ち、同じ熱線反射率においては、本実施の形態における正三角形のパターンの方が正方形のパターンよりも電波を透過させやすく、高い熱線反射率で電波の透過損失を低減することが可能である。 From the above, at the same metal area ratio, that is, the same heat ray reflectance, the equilateral triangle pattern in this embodiment is easier to transmit radio waves than the square pattern, and the radio wave transmission loss is high with high heat ray reflectivity. It is possible to reduce.
尚、本発明の実施の形態においては、スリット同士の間隔、スリット幅は、透過させる所望の電波の周波数によって、適宜定められるものである。つまり、スリット同士の間隔が狭ければ、透過損失が小さくなるが、熱線反射機能が悪くなるため、これらのバランスによりスリット同士の間隔、スリット幅は決定されるものである。 In the embodiment of the present invention, the interval between the slits and the slit width are appropriately determined according to the frequency of the desired radio wave to be transmitted. That is, if the interval between the slits is narrow, the transmission loss is reduced, but the heat ray reflecting function is deteriorated. Therefore, the interval between the slits and the slit width are determined by these balances.
以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。 As mentioned above, although the form which concerns on implementation of this invention was demonstrated, the said content does not limit the content of invention.
10 透明基板
11 導電層
21 第1のスリット
22 第2のスリット
G2 スリット幅(第1のスリット、第2のスリットのスリット幅)
L2 導電層11のパターンの高さ
α 第1のスリットと第2のスリットの交差角度
DESCRIPTION OF
L2 Pattern height α of
Claims (9)
前記導電層は、スリットにより複数の領域に分割され、
前記スリットは、第1の方向に伸びた複数の相互に平行な第1のスリットと、
前記第1の方向と直交しない第2の方向に伸びて、前記第1のスリットと交差する複数の相互に平行な第2のスリットと、
を有することを特徴とする熱線反射ガラス。 A heat ray reflective glass in which a heat ray reflective film including a conductive layer is formed on the surface of a glass substrate,
The conductive layer is divided into a plurality of regions by slits,
A plurality of mutually parallel first slits extending in a first direction;
A plurality of mutually parallel second slits extending in a second direction not orthogonal to the first direction and intersecting the first slit;
The heat ray reflective glass characterized by having.
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