JP2017509516A - ソーラーコントロール層を含む透明複合体およびその形成方法 - Google Patents

ソーラーコントロール層を含む透明複合体およびその形成方法 Download PDF

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Abstract

透明複合体は、テクスチャ基板およびソーラーコントロール層を含むことができる。ソーラーコントロール層の部分は、テクスチャ基板の側壁によって分離されて異なる高度で置かれていてよい。該部分は、互いから電気的に切断されていてよく、または、高抵抗の他の部分を含んでいてよい。実施形態において、ソーラーコントロール層は、テクスチャ基板の上に非等角的に堆積され得る。ソーラーコントロール層は、ソーラーコントロール層の部分間に横方向のギャップが存在しないように形成され得る。特定の実施形態において、透明複合体は、近赤外放射の好適に低い透過を達成しつつも、可視光および高周波信号の良好な透過を有することができる。【選択図】 図12

Description

本開示は、ソーラーコントロール層を含む透明複合体およびその形成方法を対象とする。
日光から建物または車両の内側への伝熱を窓によって低減することを多くの政府が命令しており、また、消費者が必要としている。熱の大部分は、800nm〜2500nmの範囲の波長を有する近赤外放射として伝達される。ソーラーコントロール層は、長年使用されており、400nm〜700nmの範囲の波長を有する可視光の許容される透過を可能にしつつも近赤外放射の透過を低減するのに有効である。
携帯電話、スマートフォン、タブレットコンピュータなどは、一般に、携帯電話の中継塔または他のインフラ機器と典型的には0.8GHz〜2.5GHzの範囲の周波数で、さらにはより高い周波数で無線通信する。かかる電話、コンピュータおよび他のセルラー機器のユーザーは、これらのデバイスを建物および車両の窓を通して無線通信させることができることを要求する。ガラスまたはプラスチックのシートを通した無線透過は、大幅な信号損失を伴わずに実施され得る。ソーラーコントロール層は、可視光を大幅に低減することなく近赤外透過を大幅に低減するが、かかるソーラーコントロール層は、無線通信に用いられる電磁放射の透過を大幅に減衰し得る。この問題に対処する多くの試みは、過剰の近赤外放射を通させるか、または、複雑な製造スキームを有している。
実施形態が例として示されているが、添付の図に限定されない。
図1は、シート抵抗の関数としての、1.8GHzでの信号の透過のプロットを含む。 図2は、実施形態によるテクスチャ基板およびソーラーコントロール層の部分の断面図を含む。 図3は、図2のソーラーコントロール層の回路モデルを含む。 図4は、実施形態によるテクスチャ基板およびソーラーコントロール層の部分の断面図を含む。 図5は、図4のソーラーコントロール層の回路モデルを含む。 図6は、実施形態による支持基板およびテクスチャ基板を含むワークピースの部分のそれぞれ断面図および斜視図を含む。 図7は、実施形態による支持基板およびテクスチャ基板を含むワークピースの部分のそれぞれ断面図および斜視図を含む。 図8は、代替の実施形態による支持基板およびテクスチャ基板を含むワークピースの部分の斜視図を含む。 図9は、別の代替の実施形態によるテクスチャ基板を含むワークピースの部分の上面図を含む。 図10は、実施形態による、ソーラーコントロール層を形成した後の図6および7のワークピースのそれぞれ断面図および斜視図を含む。 図11は、実施形態による、ソーラーコントロール層を形成した後の図6および7のワークピースのそれぞれ断面図および斜視図を含む。 図12は、実施形態による、トレンチの残存部分をトレンチ充填材料によって充填した後の図10および11のワークピースの断面図を含む。 図13は、実施形態による実質的に完成された透明複合体の断面図を含む。 図14は、代替の実施形態による支持基板およびテクスチャ基板を含むワークピースの部分の断面図を含む。 図15は、代替の実施形態による、本体およびキャップ層の部分をエッチングした後の、支持基板、本体層、キャップ層、およびマスキング層を含むワークピースの部分の断面図を含む。 図16は、代替の実施形態による、本体層内のトレンチの部分を選択的に広くした後の図15のワークピースの断面図を含む。 図17は、テクスチャ基板およびテクスチャ基板上に堆積された金属層の走査電子顕微鏡画像を含む。 図18は、テクスチャ基板およびテクスチャ基板上に堆積された金属層の走査電子顕微鏡画像を含む。 図19は、サンプル(試験下のデバイス)を通る高周波信号の透過減衰を試験するためのシステム設定図を含む。 図20は、シート抵抗の関数として透過減衰(信号損失)を示すグラフを含む。
当業者は、図における要素が簡素化および明瞭化のために示されていること、ならびに必ずしもスケール通りに描かれていないことを認識する。例えば、図における要素のいくつかの寸法は、本発明の実施形態の理解の改善を助けるために他の要素と比較して誇張されている場合がある。
図と組み合わせた以下の詳細な説明は、本明細書に開示されている教示の理解を補助するために提供される。以下の議論は、該教示の具体的な実行および実施形態に焦点を当てている。かかる焦点は、該教示の説明を補助するために提供されるものであり、該教示の範囲または適用可能性に対する限定として解釈されるべきではない。
用語「有効シート抵抗」は、パターンについて調整される材料または層のシート抵抗を意味することが意図される。例えば、平面上に形成されるときの層は、200Ω/□のシート抵抗を有していてよい。パターン形成後、層の幅(厚さに直交する方向で測定される)は、元々形成されている層の幅のほんの10%であってよい。有効シート抵抗は、パターン形成後に残存する層の幅の分数(0.1)倍のシート抵抗(200Ω/□)、この例では2000Ω/□である。
本明細書において用いられるとき、可視光透過率(VLT)は、窓フィルム/ガラス系に達する全可視光に対する窓フィルム/ガラス系を透過する全可視光の比を意味することが意図される。
可視光反射率(VLR)は、窓フィルム/ガラス系に達する全可視光に対する窓フィルム/ガラス系によって反射される全可視光を意味することが意図される。
総太陽エネルギーカット率(TSER)は、窓フィルム/ガラス系によって拒絶される全太陽エネルギー(熱)を意味することが意図される。
日射熱取得係数(SHGC)は、式:SHGC=1−TSERを用いて測定される全太陽エネルギー(例えば、窓フィルム/ガラス系を通して伝達された熱)を意味することが意図される。
選択性または光対日射熱取得係数(LTSHGC)は、以下の式:s=LTSHGC=VLT/SHGCを用いて測定される、SHGCによって除算されるVLTの比を意味することが意図される。
VLT、VLR、TSER、SHGCおよびLTSHGCは、ASTM規格(例えば、NFRC−100、NFRC−200およびNFRC−300を参照されたい)に従って算出される。
本明細書において付与される性能値は、透明複合体フィルムを3mm(1/8インチ)の透明ガラスシートに適用したとき、または3mm(1/8インチ)の透明ガラスシートから透明複合体を製造したときに測定される値に相当することを意味する。
本明細書において用いられるとき、減衰とは、媒体、例えば窓フィルム/ガラス系を通過する電磁放射についての電磁放射の強度の損失である。減衰は、実際の値(例えば、−5dB)として、または同じ減衰量での絶対値(例えば、5dB)として表されてよい。
用語「含む(comprises)」、「含む(comprising)」、「含む(includes)」、「含む(including)」、「有する(has)」、「有する(having)」、またはこれらの任意の他の変形例は、非排他的包含を含むことが意図される。例えば、特徴の列挙を含むプロセス、方法、物品、または装置は、必ずしもこれらの特徴のみに限定されないが、明確に列挙されていない他の特徴、またはかかるプロセス、方法、物品、もしくは装置に固有の他の特徴を含んでいてよい。さらに、反対であることが明確に記述されていない限り、「または(or)」は、包括的な「または」を称し、排他的な「または」を称するのではない。例えば、条件AまたはBは、以下のうちいずれか1つによって満たされる:Aが真(または存在する)かつBが偽(または存在しない)、Aが偽(または存在しない)かつBが真(または存在する)、ならびにAおよびBの両方が真(または存在する)。
「1つの(a)」または「1つの(an)」の使用は、本明細書に記載されている要素および構成要素を記載するのに使用される。このことは、単に便宜上のものであり、本発明の範囲の一般的な意味を付与するためのものである。かかる記載は、別途意味することが明らかでない限り、1つまたは少なくとも1つを含むと読み取られるべきであり、単数形は複数形も含み、また逆も然りである。
別途定義されていない限り、本明細書において用いられている全ての技術および科学用語は、本発明が属する分野における当業者によって一般的に理解されているのと同じ意味を有する。材料、方法、および例は、単に説明目的のものであり、限定的であることは意図されていない。本明細書に記載されていない程度まで、具体的な材料および処理作業に関する多くの詳細は、従来的なものであり、ソーラーコントロールおよび窓の分野内のテキストおよび他の情報源において見出され得る。
透明複合体は、テクスチャ基板およびソーラーコントロール層を含むことができる。ソーラーコントロール層の部分は、側壁によって互いから分離されて種々の高度で形成され得る。実施形態において、テクスチャ基板内のトレンチは、テクスチャ基板が形成されるとき存在し得、または、該トレンチは、層内に形成されても、層上に材料を堆積することによって形成されてもよい。トレンチの底部とトレンチの外側の面との間の高度差は、ソーラーコントロール層が、トレンチ内または外に個々の離間された部分を有することを可能にすることができる。実施形態において、ソーラーコントロール層は、テクスチャ基板の上に非等角的に堆積され得る。ソーラーコントロール層は、粉砕されたり、破砕されたり、またはレーザーアブレーションされた部分を有したり、もしくは他の場合には除去されて個々の離間された部分を形成したりする必要はない。ソーラーコントロール層は、透明複合体の主面に垂直な方向において、横方向のギャップを何ら有さないため、ソーラーコントロール層が形成された後にソーラーコントロール層が破壊されて片になる従来の窓フィルムと比較して、近赤外放射の透過が大幅に低減される。ナノ粒子を含む従来のソーラーコントロール層は、(1)良好な近赤外(IR)性能を付与するのに十分なナノ粒子を含むが可視光透過が乏しいか、または(2)可視光透過は良好であるが過剰の近IR放射を透過させるかのいずれかであり得る。さらに、透明複合体は、たった1つのソーラーコントロール層によって形成されてよい。そのため、複数のソーラーコントロール層が堆積されてパターン形成されることを必要としない。透明複合体は、ヘイズが低くなるように製造され得る。ヘイズは、BYK Gardner製のHaze−Gard(商標)ブランドのヘイズ測定器を用いて測定され得る。特定の実施形態において、ヘイズは、ASTM D1003に従って測定され得る。
特定の実施形態に取り組む前に、ソーラーコントロール層による高周波信号の減衰に関係する問題に取り組む。ソーラーコントロール層において用いられるいくつかの材料、例えば、Ag、Au、Cu、Al、または透明導電酸化物(TCO)、一般には、例えばインジウムスズ酸化物(ITO)、AlまたはGaドープト酸化亜鉛(ZnO)は、高導電性である。図1は、層のシート抵抗の関数としての、層を通しての1.8GHzの周波数での電磁放射の透過のプロットを含む。該プロットによって分かるように、信号減衰は、シート抵抗が減少するにしたがって顕著である。特に、透過は、1Ω/□(図ではΩ□と記述)で−46dB、10Ω/□で−27dB、100Ω/□で−10dBである。このように、シート抵抗が低すぎると、無線通信に十分な電磁放射の透過を可能にしない。しかし、透過は、10,000Ω/□以上で0dBと−1dBとの間である。
添付の特許請求の範囲を示すが限定しない例示的な実施形態を以下に記載する。図2は、テクスチャ基板200の部分およびソーラーコントロール層の部分の断面図を含む。ソーラーコントロール層は、近IR放射の透過を大幅に低減し、可視光の十分な透過を依然として可能にする。図2の実施形態において、テクスチャ基板200は、実質的に垂直な側壁222を有するトレンチ220を有する。ソーラーコントロール層の部分242、244、および246は、トレンチ220の外側のテクスチャ基板200の上面の上に堆積されている。ソーラーコントロール層の部分262および264は、トレンチ220の底面の上に堆積されている。部分242、244、および246は、トレンチの側壁222によって部分262および264から分離されている。
図2の実施形態が電気的にモデリングされるとき、各部分は、図3に示すように、対応する抵抗R242、R244、R246、R262、およびR264を有することができる。ソーラーコントロール層の部分242、244、246、262、および264が離間されているため、かかる部分は、互いに電気接続されていないレジスタとして表されており、したがって、開回路である。電圧差が部分242および246間のソーラーコントロール層を横切って適用されると、電流は流れない。図1を参照すると、かかる状況は、非常に高いシート抵抗(100,000Ω/□を大幅に超える)を結果として生じさせ、無線通信に有意な信号減衰を有さない。
別の実施形態において、テクスチャ基板は、メサおよびメサ間の相互接続したトレンチの形態であってよい。この実施形態において、レジスタR262およびR264は接続されている。トレンチの幅は、トレンチ内のソーラーコントロール層の部分について所望の有効シート抵抗を達成するように調整され得る。例えば、より高い有効シート抵抗が要求または所望されるほど、トレンチが狭くなり得る。レジスタR242、R244、およびR246は、メサの上のソーラーコントロール層の部分に対応していて、互いから、および、相互接続したトレンチ内のソーラーコントロール層の部分から電気的に切断されたままである。
図4は、ソーラーコントロール層400がテクスチャ基板200の上に形成されている連続層である代替の実施形態の図示を含む。図4の実施形態において、ソーラーコントロール層の部分442、444、および446は、トレンチ220の外側でテクスチャ基板200の上面の上に堆積されている。ソーラーコントロール層の部分462および464は、トレンチ220の底面の上に堆積されている。この実施形態において、部分452、454、456、および458は、トレンチの底面に沿って置かれているソーラーコントロール層200の部分と、トレンチ220の外側に置かれている他の部分との間のトレンチ220の側壁222に沿って設けられている。各部分452、454、456、および458の厚さは、各部分442、444、446、462、および464の厚さよりも実質的に薄い。
図4の実施形態が電気的にモデリングされるとき、各部分は、図5に示すように、対応する抵抗R442、R444、R446、R452、R454、R456、R458、R462、およびR464を有することができる。レジスタは、ソーラーコントロール層400がテクスチャ基板400に沿って連続しているため、直列に接続されている。部分452、454、456、および458の厚さが、部分442、444、446、462、および464よりも実質的に薄いため、各R452、R454、R456、およびR458は、各R442、R444、R446、R462、およびR464よりも大幅に大きく、回路内の等価な抵抗は、側壁部分452、454、456、および458に対応しているR452、R454、R456、およびR458によって支配される。そのため、電圧差が部分442および446間のソーラーコントロール層を横切って適用されると、電流が流れるが、かかる電流は非常に小さい。図1を参照すると、かかる状況は、図2における実施形態よりも低いシート抵抗に相当するが、図4における実施形態は、薄い側壁部分452、454、456、および458に起因して少なくとも1000Ω/□に相当する有効シート抵抗を有し得る。ソーラーコントロール層400を通しての透過損失は、−1dB以下であってよい。そのため、ソーラーコントロール層の部分がテクスチャ基板200のトレンチ220の側壁に堆積されていると、無線通信に関する透過損失は、依然として許容限界以内であり得る。
ここで、ソーラーコントロール層を有する透明複合体を形成するのに用いられ得る製造プロセスに関しての説明的かつ非限定的な実施形態に注意を向ける。議論の多くは、窓に適用されるフィルムの形態での透明複合体を対象としているが、ソーラーコントロール層が窓内または窓上に形成されるようなプロセスへの変形がなされてもよい。
透明複合体を形成する方法は、テクスチャ基板の付与によって開始することができる。図6を参照すると、テクスチャ基板600は、互いに実質的に平行である主面602および604を有する。テクスチャ基板600は、図6に示されている実施形態では垂直方向である、主面602および604間の距離である厚さを有する。一実施形態において、テクスチャ基板600の厚さは、少なくとも110nm、少なくとも200nm、少なくとも500nm、または少なくとも1.1μmであり、また、別の実施形態において、テクスチャ基板の厚さは、20μm以下、または9μm以下、または7μm以下である。テクスチャ基板600は、上記に記載されている最大および最小値のいずれかの範囲、例えば110nm〜20μm、500nm〜9μm、または1.1μm〜7μmの厚さを有することができる。
テクスチャ基板600は、有機または無機材料を含むことができる。実施形態において、テクスチャ基板600は、透明ポリマーを含むことができる。透明ポリマーは、ポリアクリレート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリシロキサン、ポリエーテル、ポリビニル化合物、別の好適な透明ポリマー群、またはこれらの混合物を含むことができる。
特定の実施形態において、透明ポリマーは、ポリアクリレートを含む。ポリアクリレートは、ポリ(メチルアクリレート)、ポリ(エチルアクリレート)、ポリ(プロピルアクリレート)、ポリ(ビニルアクリレート)、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリ(エチルメタクリレート)、ポリ(プロピルメタクリレート)、ポリ(ビニルメタクリレート)、またはこれらの混合物であってよい。別の実施形態において、ポリアクリレートは、2、3またはそれより多くのアクリル前駆体のコポリマーであってよい。アクリル前駆体は、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ビニルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ビニルメタクリレートを含むことができる。例えばコポリマー性ポリアクリレートは、ポリ(メチルメタクリレートビニルメタクリレート)を含むことができる。1つの特定の実施形態において、透明ポリマーは、ポリ(メチルメタクリレート)を含む。1つの他の特定の実施形態において、透明ポリマーは、ポリ(メチルメタクリレート)から本質的になる。1つのさらなる実施形態において、透明ポリマーは、ポリ(ビニルメタクリレート)を含む。1つの他の特定の実施形態において、透明ポリマーは、ポリ(ビニルメタクリレート)から本質的になる。
一実施形態において、透明ポリマーは、ポリエステルを含む。ポリエステルは、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンイソナフタレート、またはこれらの任意の組み合わせを含むことができる。1つの特定の実施形態において、透明ポリマーは、PETを含む。別の特定の実施形態において、透明ポリマーは、PETから本質的になる。
一実施形態において、透明ポリマーは、ポリエーテルを含む。ポリエーテルは、ポリエチレンエーテル、ポリプロピレンエーテル、ポリブチレンエーテル、またはこれらの任意の組み合わせであってよい。別の実施形態において、ポリエーテルは、2、3またはそれより多くのポリオールのコポリマーであってよい。例えば、ポリエーテルは、1,2−エタンジオール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオールのコポリマーであってよい。
一実施形態において、透明ポリマーは、ポリビニル化合物であってよい。ポリビニル化合物は、ポリビニルアルコール、ポリビニルエステル、ポリビニルアセタール、またはこれらの任意の組み合わせであってよい。一実施形態において、ポリビニルアセタールは、ポリビニルブチラールを含むことができる。1つの特定の実施形態において、透明ポリマーは、ポリビニルブチラールから本質的になる。別の実施形態において、ポリビニル化合物は、ビニルアルコール誘導体およびオレフィンのコポリマーであってよい。ビニルアルコール誘導体は、酢酸ビニルであってよい。一実施形態において、ポリビニル化合物は、ポリ(エチレン酢酸ビニル)であってよい。
なおさらなる1つの実施形態において、透明ポリマーは、隣接層から0.03単位に等しいまたはそれ以内である屈折率を有することができる。例えば、隣接層が1.47と1.55との間の屈折率を有するガラスであるとき、透明ポリマーは、ガラスの屈折率の0.03単位以内である材料からできていてよい。一実施形態において、隣接層は、1.49の屈折率を有することができ、透明ポリマーは、約1.49の屈折率を有する材料からなっていてよい。例えば、透明ポリマーは、1.49の屈折率を有するポリ(メチルメタクリレート)であってよい。別の実施形態において、隣接層は、1.55の屈折率を有することができ、透明ポリマーは、約1.57の屈折率を有する材料からなっていてよい。例えば、透明ポリマーは、1.57の屈折率を有するポリ(エチレンテレフタレート)であってよい。より特定的な実施形態において、テクスチャ基板600は、ポリアルキルメタクリレートを含み、アルキル基は、1〜3個の炭素原子を有する。
ヘイズが関心事である特定の実施形態において、テクスチャ基板600は、高いレベルのヘイズを生じさせる大幅に異なる屈折率を有する結晶および非結晶相に少なくとも部分的に起因する、ポリオレフィン、例えばポリエチレンを含まない。実施形態において、テクスチャ基板600は、ナノ粒子、例えば、シリカ、TiO、ITO、SbドープトSnOを含むことができる。ナノ粒子は、テクスチャ基板600の屈折率を(ITO、SbドープトSnO、TiOの場合)増加させ、または(シリカの場合)減少させることを目的とする。別の実施形態において、テクスチャ基板600は、ガラス、サファイア、スピネル、またはアルミニウム酸窒化物(「AlON」)を含むことができる。
別の実施形態において、テクスチャ基板600は、1mmを超える厚さを有していてよく、また、自立していてよく、支持基板、例えば支持基板610は、必要とされない場合がある。多くの実施形態において、テクスチャ基板600は、1mmより大幅に薄く、支持基板610が用いられてよい。支持基板610の厚さおよび組成は、用途に基づいて決定され得る。作製される透明複合体が、窓に適用されるフィルムであるとき、支持基板610は、可撓性であってよい。一実施形態において、支持基板610は、少なくとも11μm、少なくとも17μm、または少なくとも25μmの厚さを有することができ、また、別の実施形態において、支持基板610の厚さは、900μm以下、600μm以下、または300μm以下であってよい。支持基板610は、上記に記載されている最大および最小値のいずれかの範囲、例えば11μm〜900μm、17μm〜600μm、または25μm〜300μmの厚さを有することができる。支持基板610は、テクスチャ基板600に関して先に記載されている任意の材料を含むことができる。実施形態において、支持基板610は、テクスチャ基板600とは異なる組成を有する。例えば、支持基板610は、PETを含む。
テクスチャ基板600は、底面624、および主面602と底面624との間の側壁を有するトレンチ620を画定する。図6に示されている実施形態において、底面624は、主面602と実質的に平行であり、側壁622は、図6に示すアルファ(α)によって記されている側壁角を有する。側壁角は、理想的には90°である;しかし、側壁角は、90°でなければならないことはない。側壁角は、少なくとも50°、少なくとも80°、少なくとも85°、少なくとも88°、または少なくとも89°であってよい。側壁角は、上記に記載されている最大および最小値のいずれかの範囲、例えば50°〜90°、80°〜90°、85°〜90°、88°〜90°、または89°〜90°であってよい。ソーラーコントロール層が側壁上に形成されない、または堆積されるときには比較的薄くあるべき用途において、側壁角は、少なくとも85°であってよく、側壁角は、85°〜90°の範囲である。ヘイズが低減されるべきである特定の実施形態において、側壁角は、90°に近い、例えば88°〜90°の範囲であってよい。示されていないが、トレンチ620のコーナーは、主面602または底面624付近で丸くなっていてよい。
トレンチ620は、底面624の高度に対する主面602に相当する高度から測定される深さを有する。トレンチ620の深さは、続いて形成されるソーラーコントロール層の厚さを大幅に超えていてよく、その結果、ソーラーコントロール層の個々の離間された部分が、主面602および底面624の上に置かれることとなるか、側壁622に沿ったソーラーコントロール層の厚さが、主面602または底面624の上に置かれているソーラーコントロール層の部分よりも実質的に薄くなる。トレンチ620は、テクスチャ基板600の厚さを完全に通ってまたはその一部のみを通って延在していてよい。別の実施形態において、トレンチ620は、テクスチャ基板620の実質的に全てを通って延在していてよい。実施形態において、トレンチ620は、少なくとも50nm、少なくとも300nm、または少なくとも1000nmの深さを有し、また、別の実施形態において、深さは、10μm以下、4μm以下、または1μm以下である。トレンチの深さは、上記に記載されている最大および最小値のいずれかの範囲、例えば50nm〜10μm、300nm〜4μmであってよい。
トレンチ620の幅は、続いて形成されるソーラーコントロール層の有効シート抵抗を制御するように用いられてよい。ソーラーコントロール層のシート抵抗は、大きな面積を有する平面に沿って20Ω/□であってよい。該層の幅が90%低減されると、有効シート抵抗は、200Ω/□となる。このように、上部から見て、ソーラーコントロール層が形成されている全表面積に対するトレンチ620内の面積の割合は、有効シート抵抗を、ソーラーコントロール層の特定の組成に所要または所望される値に調整するのに用いられ得る。実施形態において、上部から見て、テクスチャ基板の表面積に対するトレンチ620の底面624に沿った面積の割合は、50%以下、1%以下、または0.01%以下であり、また、別の実施形態において、該割合は、少なくとも1×10−5%、少なくとも1×10−4%、または少なくとも1×10−3%である。テクスチャ基板の表面積に対するトレンチ620の底面624に沿った面積の割合は、上記に記載されている最大および最小値のいずれかの範囲、例えば1×10−5%〜50%、1×10−4%〜1%、または1×10−3%〜.01%であってよい。
別の実施形態において、ソーラーコントロール層の異なる部分は、窓を支持するフレームまたは別の構造部材の導電性部分と接触しない。この実施形態において、ソーラーコントロール層のシート抵抗は、有意な問題とはなり得ない。
実施形態において、トレンチの幅は、トレンチに沿って中点で測定され、90μm以下、70μm以下、または50μm以下、または30μm以下、9μm以下、5μm以下であり、また、別の実施形態において、該幅は、少なくとも0.11μm、少なくとも1.1μm、少なくとも2μm、少なくとも3μm、少なくとも4μm、少なくとも5μm、または少なくとも11μmである。該幅は、上記に記載されている最大および最小値のいずれかの範囲、例えば0.11μm〜90μm、1.1μm〜70μm、少なくとも5μm〜50μm、または2μm〜30μm、または3μm〜9μmであってよい。
図7は、加工の際のこの点における斜視図を含む。図6および7における図示は、例示的な実施形態を単に示すためだけのものであり、スケール通りに描かれていないことに注意されたい。図7を参照すると、トレンチ620の底面624は、テクスチャ基板600の下方露出面に相当する。そのため、特定の実施形態においては、単一のトレンチのみが画定されており、テクスチャ基板600の下方露出面の上方のテクスチャ基板の部分は、図6において主面602に相当する上面を含むメサである。図7に示されている実施形態は、特徴(メサの幅)および空間(トレンチの幅)の合計であるピッチ700を有する。実施形態において、ピッチ700は、少なくとも0.11μm、少なくとも0.5μm、または少なくとも1.1μmまたは少なくとも5μm、少なくとも1.1mm、少なくとも2mmであり、また、別の実施形態において、ピッチ700は、9cm以下、9mm以下、5mm以下、4mm以下、または900μm以下である。ピッチ700は、上記に記載されている最大および最小値のいずれかの範囲、例えば0.11μm〜9cm、0.5μm〜9mm、1.1μm〜5mm、または2mm〜4mmであってよい。
テクスチャ基板は、多くの異なる方法で形成され得、部分的には、テクスチャ基板の材料およびテクスチャ基板のパターンに左右され得る。実施形態において、テクスチャ基板は、ポリマーを含むことができ、金型またはダイを用いて形成され得る。特定の実施形態において、テクスチャ基板600は、ポリマー層を硬化させつつ、ポリマー層を支持基板610上にコーティングし、また、表面を金型によってエンボス加工して形成され得る。硬化は、放射、例えば紫外線放射によって、または熱によって(すなわち、熱硬化)実施され得る。別の実施形態において、金型は、支持基板610の上に設置されてよく、テクスチャ基板は、支持基板610の上に射出成形されてよい。さらなる実施形態において、ポリマーの層は、支持基板610の上にあるときまたは支持基板610から分離されているとき、テクスチャ基板600内に形成およびトランスファー成形されてよい。テクスチャ基板600は、メサおよびメサ間の相互接続したトレンチを有する。
図8に示されている別の実施形態において、テクスチャ基板720は、自身が押し出されて、または支持基板610と共に押し出されて、部分的に完成されたワークピースを形成することができる。この実施形態において、ダイは、テクスチャ基板720の形状に相当する形状を有することができ、離間された(相互接続されていない)トレンチ722および724は、テクスチャ基板720が押し出された方向に延在することができる。さらなる実施形態において、市松模様が、図9に示されているように形成されていてよく、図9は、メサ812および窪み822を含む市松模様を有するテクスチャ基板800を含む部分的に完成されたワークピースの一部の上面図を含む。テクスチャ基板800のパターンは、テクスチャ基板600を形成するのに用いられる任意の技術を用いて形成され得る。
ポリマーまたは別の材料、例えば無機材料を含むテクスチャ基板を形成するのに、他の技術が用いられてよい。実施形態において、初期基板は、略平面状の面を有し、初期基板の一部が除去されてテクスチャ基板を形成する。該除去は、レーザーもしくはイオンビームを用いて実施されてよく、またはマスクおよびエッチング技術を用いて実施されてよい。別の実施形態において、テクスチャ基板は、減法(すなわち、材料を除去する)プロセスよりもむしろ追加法(すなわち、材料を添加する)を用いて形成され得る。実施形態において、初期基板は、初期基板の上に選択的に形成されてテクスチャ基板を形成する透明材料を有することができる。図7を参照すると、かかるプロセスは、初期基板の上にメサを形成して、テクスチャ基板610を形成する。特定の実施形態において、ステンシルマスクは、初期基板の表面の上に設置されてよく、透明材料は、透明材料の形状がメサを形成する際の開口部の形状に相当するようにステンシルマスク内の開口部を通して堆積されてよい。添付の特許請求の範囲から逸脱することなく他の形成技術が用いられてよい。
後に続く処理シーケンスは、図6および7に示されているテクスチャ基板600および支持基板610をベースとする。他のテクスチャ基板、例えば図8および9におけるテクスチャ基板についての処理は、実質的には、図6および7について記載されているように実施され得る。
ソーラーコントロール層は、図10に示されているように、テクスチャ基板600の上に形成され得る。ソーラーコントロール層は、主面602に沿って置かれている部分802、およびトレンチ620の底面624に沿って置かれている部分824を含む。図10および11に示されているように、ソーラーコントロール層は、側壁622の実質的に全てに沿って置かれておらず、そのため、図11に示されている実施形態において、側壁622の部分が、ソーラーコントロール層の部分802および824間に露出されている。ソーラーコントロール層は、1つ以上の導電性材料層を含むことができるが、部分802は、互いおよび部分824から離間されている。このように、部分802および824は互いに電気接続されていない。主面602に垂直な方向で上部から見たとき、部分802は、部分824の上に置かれていない。別の実施形態において、部分802のほんの僅かだけ、例えば5%未満が、部分824の上に置かれている。
ソーラーコントロール層は、垂直面、例えばトレンチ620の側壁622と比較して、水平面、例えば、トレンチ620の主面602および底面624に沿って、ソーラーコントロール層をより容易に形成する技術を用いて形成され得る。ソーラーコントロール層は、テクスチャ基板620の上に非等角的に堆積され得る。実施形態において、非等角堆積は、物理蒸着または化学蒸着技術を用いて真空下に実施される。特定の実施形態において、非等角堆積は、スパッタリング、イオンビーム堆積、めっき、またはプラズマ化学蒸着を用いて実施される。特定の実施形態において、ソーラーコントロール層は、金属またはセラミック金属酸化物からできている回転可能なまたは板状ターゲットを用いてDCマグネトロン、パルスDC、デュアルパルスDC、またはデュアルパルスACスパッタリングによって形成され得る。必要または所望により、コリメータまたは別の同様のデバイスが、側壁622に沿ったソーラーコントロール層の堆積の防止または低減を助けるためのスパッタリングのときに用いられ得る。
ソーラーコントロール層は、部分802が部分824と接触しないような厚さに堆積され得る。該厚さは、トレンチの深さで表されてよく、該厚さは、(近接効果を低減するために)側壁622から離間された主面602の上で測定される。実施形態において、ソーラーコントロール層は、主面602および底面624間の高度差の80%以下、50%以下、40%以下、30%以下、または9%以下である厚さを有する。別の実施形態において、ソーラーコントロール層は、主面602および底面624間の高度差の少なくとも0.02%、少なくとも0.05%、少なくとも0.2%、少なくとも0.5%、少なくとも2%、少なくとも11%、または少なくとも20%である厚さを有する。主面602および底面624間の高度差の割合は、主面602および底面624間の高度差の上記に記載されている最大および最小値のいずれかの範囲、例えば0.02%〜80%、0.05%〜30%、または0.2%〜9%であってよい。代替的には、ソーラーコントロール層の厚さは、相対基準よりもむしろ測定の単位で表され得る。実施形態において、ソーラーコントロール層は、1500nm以下、400nm以下、160nm以下、100nm以下である厚さを有し、また、別の実施形態において、ソーラーコントロール層は、少なくとも10nm、少なくとも20nm、少なくとも40nm、または少なくとも200nmである厚さを有する。厚さは、上記に記載されている最大および最小値のいずれかの範囲、例えば10nm〜1500nm、20nm〜400nm、40nm〜160nm、または50nm〜100nmであってよい。
ソーラーコントロール層内の層の数、層の組成および厚さは、相当量の近IR放射を減衰させながらも、可視光の実質的透過を可能にするように選択される。ソーラーコントロール層内の層は、銀ベース層、金属ベース層(銀ベース層以外)、金属酸化物層、金属窒化物層を含むことができ、バリア層をさらに含んでいてよい。上記に記載されている任意の1以上の銀ベース層が銀を含有していてよく、特定の実施形態において、銀から本質的になることができる。本明細書において用いられるとき、句「銀から本質的になる」は、少なくとも95原子%の銀を含有する銀ベース層に関する。他の実施形態において、1以上の銀ベース層は、30原子%以下、20原子%以下、またはさらには10原子%以下の別の金属、例えば、金、白金、パラジウム、銅、アルミニウム、インジウム、亜鉛、またはこれらの任意の組み合わせを有していてよい。本明細書に記載されている任意の1以上の金属ベース層は、金属から本質的になることができる。本明細書において用いられるとき、句「金属から本質的になる」は、少なくとも95原子%の上記金属に関する。
任意の1以上の銀ベース層は、少なくとも0.1nm、少なくとも0.5nm、またはさらには少なくとも1nmの厚さを有することができる。さらに、任意の1以上の銀ベース層は、約100nm以下、50nm以下、25nm以下、またはさらには20nm以下の厚さを有していてよい。さらに、任意の1以上の銀ベース層は、上記に記載されている最大および最小値のいずれかの範囲、例えば0.5nm〜約25nm、またはさらには1nm〜20nmの厚さを有することができる。
実施形態において、本明細書に記載されている任意の1以上の金属ベース層は、本質的に純粋な金属、または他の実施形態において、金属合金を含有することができる。他の実施形態において、任意の1以上の金属ベース層は、例えば、金属ベース層の合計重量を基準にして少なくとも70原子%の濃度の主たる金属、および30原子%未満の濃度の副次金属を含有する金属合金を含有することができる。本明細書に記載されている任意のもう1つの金属ベース層は、金、チタン、アルミニウム、白金、パラジウム、銅、インジウム、亜鉛またはこれらの組み合わせを含めた金属を含有することができる。特定の実施形態において、本明細書に記載されている任意のもう1つの金属ベース層は、金を含有することができる。他の特定の実施形態において、金属ベース層は、金を本質的に含まなくてよい。本明細書において用いられるとき、句「金を本質的に含まない」は、5原子%未満の金を含有する金属ベース層に関する。
上記に記載されている任意の1以上の金属ベース層は、該金属ベース層が実質的に透明であることを可能にし、かつ銀ベース層に十分な保護を付与するような厚さを有することができる。特定の実施形態において、上記に記載されている任意の1以上の金属ベース層は、少なくとも0.1nm、少なくとも0.5nm、またはさらには少なくとも1nmの厚さを有することができる。さらに、上記に記載されている任意の1以上の金属ベース層は、100nm以下、55nm以下、5nm以下、またはさらには約2nm以下の厚さを有してよい。
上記に記載されている任意の1以上の金属ベース層は、同じ厚さを有しても異なる厚さを有してもよい。特定の実施形態において、1以上の金属ベース層は、それぞれ、実質的に同じ厚さを有する。本明細書において用いられるとき、「実質的に同じ厚さ」は、互いの10%以内である厚さを称する。金属酸化物ベース層は、銀ベース層と対向する金属ベース層の主面と隣接して、またはさらには直接接触して設けられ得る。
上記で議論されている任意の1以上の金属酸化物層は、金属酸化物、例えば、酸化チタン(例えば、TiO)、酸化アルミニウム、BiO、PbO、NbO、SnZnO、SnO、SiO、ZnO、またはこれらの任意の組み合わせを含有することができる。特定の実施形態において、金属酸化物層は、酸化チタンまたは酸化アルミニウムを含有し得、さらには、これらから実質的に構成され得る。金属酸化物層は、少なくとも約0.5nm、少なくとも1nm、または少なくとも2nmの厚さを有することができ、また、別の実施形態において、100nm以下、50nm以下、20nm以下、またはさらには10nm以下の厚さを有していてよい。さらに、上記で議論されている任意の1以上の金属酸化物層は、上記に記載されている最大および最小値のいずれかの範囲、例えば0.5nm〜100nm、またはさらには2nm〜50nmの厚さを有することができる。
図12は、トレンチ充填材料1002がトレンチ620の残部に充填された後の図示を含む。図12に示されている実施形態において、トレンチ充填材料1002は、ソーラーコントロール層の部分802の上にも置かれている。部分802の上のトレンチ充填材料1002の厚さは、少なくとも0.2μm、少なくとも0.5μm、少なくとも0.8μmまたは少なくとも1.1μmであってよく、また、別の実施形態において、該厚さは、7μm以下、5μm以下、4μm以下、または3μm以下である。該厚さは、上記に記載されている最大および最小値のいずれかの範囲、例えば0.2μm〜7μm、0.5μm〜5μm、0.8μm〜4μm、または1.1μm〜3μmであってよい。別の実施形態において、トレンチ充填材料1002が部分802の上に実質的に置かれていない。かかる実施形態において、トレンチ充填材料1002の上面は、トレンチ620付近の部分802の主面602および上面の高度の間の高度であってよい。ヘイズが関心事である実施形態において、例えば、図12に示すように、トレンチ充填材料1002は、トレンチ620を充填し、部分802の上に置かれて、トレンチ620内またはその直上方の材料の界面の数を低減することができる。
特定の実施形態において、ヘイズは、テクスチャ基板600およびトレンチ充填材料1002の屈折率が同じであるときさらに低減され得る。トレンチ充填材料1002の厚さが300nm未満であると、テクスチャ基板600と続いて形成される透明な耐候性層との間の屈折率が同じであり得る。トレンチの底部624(図6)と支持基板610との距離が300nm未満であると、支持基板610およびトレンチ充填材料1002の屈折率が同じであり得る。
トレンチ充填材料1002は、テクスチャ基板600に関して先に記載されているように任意の材料を含んでいてよい。実施形態において、トレンチ充填材料1002は、接着剤、例えば積層接着剤または圧感接着剤を含む。実施形態において、トレンチ充填材料1002は、ポリエステル、アクリレート、ポリ酢酸ビニル(「PVAc」)、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール(「PVA」)、シリコーンゴム、別の好適な接着剤、またはこれらの任意の混合物を含むことができる。別の実施形態において、トレンチ充填材料1002は、接着剤ではない。かかる実施形態において、トレンチ充填材料1002は、ナノ粒子、例えば、シリカ、TiO、ITO、SbドープトSnOを含むことができる。ナノ粒子は、トレンチ充填材料1002の屈折率をテクスチャ基板600の材料の屈折率まで増加させ(ITO、SbドープトSnO、TiOの場合)または減少させ(シリカの場合)て、ヘイズを低減することを目的とする。かかる実施形態において、トレンチ充填材料1002は、コーティングかつ硬化されていてよい。この特定の実施形態は、別個の接着層によってトレンチ充填材料1002を後に付着される層、例えば耐候性層に接着させることを必要とし得る。
テクスチャ基板600およびトレンチ充填材料1002の材料の選択は、特定の性質を達成するように実施されてよい。例えば、ヘイズが関心事であることがあり、ヘイズを低減するために、テクスチャ基板600およびトレンチ充填材料1002の材料の屈折率は、互いの0.03以内、互いの0.02以内、または互いの0.01以内であってよい。屈折率は、589nmの光(黄色光)を放出する放射源によって20℃で決定される。屈折率が異なるとき、テクスチャ基板600の材料の屈折率は、トレンチ充填材料1002よりも高くてよく、その逆もまた然りである。特定の実施形態において、テクスチャ基板600は、約1.49の屈折率を有するアクリレートを含むことができ、トレンチ充填材料1002は、約1.47の屈折率を有するPVAcを含むことができる。別の特定の実施形態において、テクスチャ基板600は、約1.54の屈折率を有するガラス(SiO)を含むことができ、トレンチ充填材料1002は、約1.53の屈折率を有するPVAを含むことができる。そのため、当業者は、本明細書を読んだ後、テクスチャ基板600の材料およびトレンチ充填材料1002の適合するペアを決定して、比較的低いヘイズを達成することができる。
図13は、(図示されていない)窓に適用されるように設計された透明フィルムであってよい、実質的に完成された透明複合体1100の図示を含む。ハードコート層1110は、テクスチャ基板600に対向する面において支持基板610に沿って置かれている。ハードコート層1110は、摩耗耐性の改善を付与することができ、その結果、支持層610が擦られにくくなる。ハードコート層1100は、架橋アクリレート、アクリレート含有ナノ粒子、例えばSiOまたはAl、またはこれらの任意の組み合わせを含むことができる。ハードコート層1110は、1μm〜5μmの範囲の厚さを有することができる。
透明複合体1100は、トレンチ充填材料1002の上に透明な耐候性層1102をさらに含むことができる。透明な耐候性層1102は、ソーラーコントロール層の保護を助ける。透明な耐候性層1102は、高透過率の可視層を有し、日光への長期の暴露にわたって黄変またはクラッキングに対して比較的耐性がある。透明な耐候性層1002は、支持基板610に関して先に記載されている任意の材料を含むことができる。透明な耐候性層1102は、10μm〜50μmの範囲の厚さを有することができる。トレンチ充填材料1002が積層接着剤または圧感接着剤であるとき、透明な耐候性層1102は、トレンチ充填材料1002に適用されてよい。トレンチ充填材料1002が、接着剤でないとき、透明な耐候性層1102をトレンチ充填材料1002に接着させるのに、接着剤、例えば圧感接着剤が用いられてよい。
接着層1104は、透明な耐候性層1102と剥離層1106との間に設けられる。接着層1104は、トレンチ充填材料1002が接着剤であるとき、トレンチ充填材料1002に関して先に記載されている任意の接着剤材料および厚さを含むことができる。別の実施形態において、接着層1104は、透明であってかつ接着層1104の特定の厚さについて可視光に対して少なくとも85%の透明度を有する任意の接着剤を含むことができる。一実施形態において、接着層は、圧感接着剤である。いくつかの場合において、接着層1104は、一旦窓に取り付けられたら、日光が横断する透明複合体内の第1層となる。かかる場合、耐UV層は、接着層1104、例えば、アクリレートとして用いられ得る。添加剤、例えばUV吸収剤は、透明複合体1100全体の耐久性を増加させるために添加され得る。剥離ライナー1106は、透明複合体1100の輸送および取り扱いの際に接着層1104を保護する。剥離ライナー1106は、透明複合体1100が窓に適用される前に除去される。そのため、剥離ライナー1106の透過性は重要ではなく;剥離ライナー1106は、可視光に対して不透明であっても、半透明であってもよい。そのため、剥離層1106の組成および厚さは、厳密ではない。透明複合体1100がロールとして保存される特定の実施形態において、剥離ライナー1106の厚さは、透明複合体1100を可撓性にするように選択される。別の実施形態において、剥離ライナー1106が用いられない。例えば、透明複合体1100は、透明複合体1100が製造された後すぐに窓上に取り付けられてもよい。接着層1104が適用された後、透明複合体1100が窓上に取り付けられる。
異なる実施形態において、透明複合体は、窓上にまたは窓を用いて製造され得る。特定の実施形態において、支持基板610およびハードコート層610は、窓によって置き換えられてよい。窓は、ガラス、サファイア、スピネル、AlON、または上記の任意の複合体、例えば透明の防衛手段を含むことができる。テクスチャ基板600は、窓の表面に形成または適用され得る。ソーラーコントロール層は、先に記載されているように形成され得る。先に記載されているトレンチ充填材料1002および透明な耐候性層1104が用いられてよい。この実施形態において、透明な耐候性層1104は、最大1000μmの厚さを有していてよい。次いで、ハードコート層が透明な耐候性層1104上に形成され、ハードコート層は、ハードコート層1110に関して先に記載されている組成および厚さを有する。
別の異なる実施形態において、窓は、テクスチャ基板600を取り換えてよい。この実施形態において、窓の表面は、マスキング層によって覆われていてよく、窓の部分は、エッチングまたは他の場合には除去されて、テクスチャ基板600に関して先に記載されているメサおよびトレンチを有する表面を形成することができる。マスクを除去した後、ソーラーコントロール層、透明な耐候性層、およびハードコート層の製造は、先の実施形態に記載されているのと実質的に同じである。さらなる実施形態において、窓は、ステンシルマスクを用い、透明材料を窓上に選択的に堆積してテクスチャ基板を得ることによってテクスチャ化され得る。さらなる実施形態において、テクスチャ基板600は、ガラスを含むことができる。ソーラーコントロール層を形成した後、トレンチの残部は、トレンチ充填材料の屈折率をガラス近くまでまたは同程度まで増加させるナノ粒子がドープされているポリビニルブチラール(PVB)を含むトレンチ充填材料によって充填されてよい。
図4を参照すると、特定の実施形態においてソーラーコントロール層を形成するとき、側壁に沿っていくらかの堆積が生じてよい。かかる側壁堆積は、ソーラーコントロール層の側壁部分の耐性が十分に高いことを条件として、問題にはならない。本明細書において用いられるとき、段差被覆は、側壁に垂直に測定されるとき、任意のトポロジ変化から離間した水平面に沿った層の厚さによって除算された、側壁に沿った層の最小厚さの割合である。図4に示されている実施形態等の実施形態において、段差被覆は50%以下であってよい。別の実施形態において、段差被覆は、20%未満、9%未満、5%未満、または0.9%未満であってよい。段差被覆が0%であるとき、層は、側壁に沿って不連続である。このように、図2は、段差被覆が0%である実施形態を示す。
90°の側壁角はいずれの側壁堆積も有さないはずであるが、いくらかのソーラーコントロール層は、側壁角が90°であるときでも側壁上に堆積されることになり得る。ソーラーコントロール層の不連続性が要求または所望されるとき、トレンチの形状は、トレンチの上部におけるトレンチの幅がトレンチの上部から離間した箇所でのトレンチの幅より小さくなるように変化してよい。図14を参照すると、テクスチャ基板1200は、主面1202および1204、ならびに蟻継ぎ形状を有するトレンチ1220を有する。トレンチ1220は、鈍角である側壁角アルファ(α)を有する側壁1222を有する。側壁角は、90°〜120°の範囲であってよい。テクスチャ基板600は、蟻継ぎ形状のトレンチ1220に相当するパターンを含むダイを有する押出によって形成され得る。
別の実施形態において、アンダーカット部分を有するトレンチが形成されていてよい。図15を参照すると、本体層1300およびキャップ層1310が支持基板610の上に形成されている。特定の実施形態において、支持基板610は窓であってよく、本体層1300は、ドープガラスを含むことができ、キャップ層1310は、非ドープガラス層を含むことができる。マスキング層1340は、キャップ層1310の上に形成され、パターン形成されて、トレンチ1320が形成される箇所に相当する開口部を形成することができる。キャップ層1310および本体層1300は、異方的にエッチングされて、実質的に垂直な側壁を有するトレンチ1320を形成することができる。ワークピースは、図16に示されているように、キャップ層1410よりも迅速に本体層1400をエッチングする等方性エッチャントに暴露されてよい。特定の実施形態において、本体層1300は、リンドープガラスであってよく、エッチャントは、リンドープガラスがHF酸溶液に暴露されたときに非ドープガラスよりも迅速にエッチングするため、HF酸溶液であってよい。そのため、本体層1400内のトレンチ1420の幅1440は、キャップ層1410内のトレンチ1420の幅1410よりも広い。マスキング層1340は、HF酸溶液への暴露の前後に除去されてよい。
図17および18は、エンボス加工技術を用いて形成されたテクスチャ基板、およびテクスチャ基板の上に非等角的に堆積された金属層の走査電子顕微鏡画像を含む。トレンチは、2.2μm〜2.4μmの幅および5μm未満の深さを有する。トレンチの深さは、3.5〜4.5μmの範囲であってよい。他の実施形態において、幅および深さの値は、異なっていてよい。
図14および16〜18において記載され示されている各実施形態について、ソーラーコントロール層およびトレンチ充填材料1002は、先に記載されているように形成されている。ソーラーコントロール層は、トレンチの形状に起因して不連続部分を有する。特に、トレンチは、テクスチャ基板の上面におけるものと比較して、上面から離間する点において、より幅広い。図14において、底部におけるトレンチの幅は、トレンチの上部および底部間の途中の高度におけるものと同じである。図16において、トレンチは、トレンチの上部および底部間の途中の高度におけるものと比較して、トレンチの底部において、より幅広い。図18において、トレンチは、(テクスチャ基板の上面に垂直な)トレンチ内に垂直に延在する中心線から外側に湾曲しており、その結果、幅が、トレンチの上部および底部間の高度において最大となっている。図14、16、および18におけるトレンチの任意のプロファイルは、ソーラーコントロール層がトレンチの壁に沿って不連続であるようにソーラーコントロール層を形成するのに有用であり得る。
図14〜18に記載され示されている実施形態には、別のガラスシートが付着されてよい。PVB層がガラス層に適用されてよく、ガラス層およびテクスチャ基板が、ソーラーコントロール層と共に、一緒にプレスされる。PVB層は、PVBの屈折率をガラス層とより良好に適合させるためにナノ粒子を含んでいてよい。
本明細書に記載されている実施形態は、他の構造およびプロセスに優る利点を有する。表面に垂直な方向で見たとき、ソーラーコントロール層の被覆において横方向のギャップがない。例えば特開第2005−104793号に開示されている従来の窓フィルムは、ソーラーコントロール層を堆積した後に、ソーラーコントロール層の部分を互いから電気的に切断するために、ソーラーコントロール層を破壊して分割片にするように該層を粉砕し、または他の場合には破壊もしくは破砕する場合がある。他の従来の窓フィルムは、ナノ粒子を含むフィルムを含み得る。さらに他の従来の窓フィルムは、レーザーアブレーションまたは他の除去技術によって除去されたソーラーコントロール層の部分を有し得る。ソーラーコントロール層の部分(分割片、ナノ粒子、またはレーザーアブレーションされたソーラーコントロール層)間の横方向のギャップは、相当な近IR放射が従来の窓フィルムを通過することを可能にする場合がある。
別の実施形態において、テクスチャ基板内のトレンチの幅およびアスペクト比(深さ対幅の比)は、トレンチの底面に沿ってソーラーコントロール層が形成されないように、またはソーラーコントロール層の厚さがほとんどないようにされる。特定の実施形態において、テクスチャ基板は、ターゲットに対してある速度で移動することができ、その結果、ソーラーコントロール層が、トレンチの底面に沿ってほとんどまたは全く形成されないようにする。さらなる実施形態において、ワークピースは、ターゲットに対して傾斜されていてよく、その結果、スパッタリングされた材料が、テクスチャ基板の主面に直交しない角度で堆積されることとなる。別の特定の実施形態において、トレンチの幅は、5μm未満、4μm未満、3μm未満、1.5μm未満、1μm未満、または0.5μm未満であってよく、さらなる特定の実施形態において、アスペクト比は、少なくとも1:1、少なくとも1.5:1、少なくとも2:1、少なくとも4:1または少なくとも8:1である。トレンチの中心内で測定したとき、トレンチの底部に沿った厚さは、隣接するメサの上のソーラーコントロール層の厚さの70%、50%、30%、または9%以下である。
上記に記載されているように、新規の透明複合体は、ソーラーコントロール層が上に形成されているテクスチャ基板を含む。ソーラーコントロール層は、形成されるとき、互いに離間して電気的に切断されている部分を含むか、または、かかる部分が、高周波信号の減衰が許容可能に低くなるように十分に高い有効シート抵抗を有する。そのため、本明細書に記載されている実施形態による透明複合体は、ソーラーコントロール層の部分間に横方向のギャップを有さないため、近IR放射の透過を低減するのに好適である。したがって、本明細書に記載されている実施形態は、少なくとも1.05、少なくとも1.3、少なくとも1.4、少なくとも1.5、または少なくとも1.6のLTSHGC、および1.8GHz、4GHz、6GHz、またはこれらの間の任意の周波数、例えば4.5GHzにおける電磁放射について10dB以下、8dB以下、または7dB以下、5dB以下、3dB以下、または1dB以下の減衰を達成することが可能であり得る。そのため、近IR放射の低い透過を維持しながら、良好な可視光透過および高い周波数を達成することができる。一実施形態において、VLTは、70%超であり、SHGCは、47%未満であり、1.8GHzにおける電磁放射の減衰は、10dB以下、または7dB以下、5dB以下、3dB以下、または1dB以下である。一実施形態において、VLTは、73%超であり、SHGCは、69%未満であり、1.8GHzにおける電磁放射の減衰は、10dB以下、または7dB以下、5dB以下、3dB以下、または1dB以下である。本明細書に記載されている透明複合体を形成するプロセスは、パターン形成されたソーラーコントロール層を複数層形成することを含まず、したがって、必要とされる処理操作がより少ない。さらに、上部から見て、メサのサイズおよびトレンチの幅は、透明複合体が(拡大しなくても)ヒトの眼に均一な外観を有するように選択され得る。そのため、透明複合体の列もしくは行または僅かに明るいもしくは暗い部分は形成されない。
透明複合体のヘイズは、全ての水平界面を互いに平行にし、(水平界面に対して測定したとき)90°に近い垂直界面を保ち、かかる垂直界面で、垂直界面の対向する側で材料の屈折率を適合させることによって低く保たれ得る。それゆえ、図12に示されている実施形態は、低いヘイズを達成するのに好適である。僅かに高いヘイズが許容されるとき、界面は、例えば図14の実施形態に示されるように垂直である必要はなく、垂直界面に沿った材料の屈折率は、さほど密に適合される必要はなく(垂直界面に沿った材料の屈折率間の差で0.03超)、またはこれらの任意の組み合わせである。そのため、界面の配向および材料の選択は、透明複合体が用いられる具体的な用途に影響され得る。
多くの異なる態様および実施形態が可能である。これらの態様および実施形態のいくつかは、本明細書に記載されている。当業者は、本明細書を読んだ後、これらの態様および実施形態が単に説明目的のものであり、本発明の範囲を限定しないことを認識する。実施形態は、以下に列挙されている項目のいずれか1つ以上によるものであってよい。
項1.第1面および第2面を有し、第1面と第2面との間に置かれている側壁を有するトレンチを画定するテクスチャ基板と;
第1部分および第2部分を有するソーラーコントロール層であって、第1部分が第1面の上に置かれており、第2部分がトレンチの第2面の上に置かれており、第2部分が、トレンチの側壁によって第1部分から分離されている、ソーラーコントロール層と;
トレンチ内に延在して上に置かれており、ソーラーコントロール層の第2部分の上に置かれているトレンチ充填材料と、
を含む透明複合体であって、
透明複合体が5%以下のヘイズを有する、透明複合体。
項2.第1面および第2面を有し、第1面と第2面との間に置かれている側壁を有するトレンチを画定するテクスチャ基板であって、第1屈折率を有するテクスチャ基板と;
第1部分および第2部分を有するソーラーコントロール層であって、第1部分が第1面の上に置かれており、第2部分が第2面の上に置かれている、ソーラーコントロール層と;
トレンチ内にあり、ソーラーコントロール層の第2部分の上に置かれているトレンチ充填材料であって、第2屈折率を有するトレンチ充填材料と
を含む透明複合体。
項3.第1面、第2面、および側壁を有するテクスチャ基板であって:
側壁が、第1面から第2面に向かって延在し、トレンチが、第1面におけるものと比較して、第1面から離間する点においてより幅広く;
第1面が、第2面と比較して異なる高度で置かれており、テクスチャ基板の少なくとも側壁によって第2面から離間されている、テクスチャ基板と;
第1部分、およびテクスチャ基板の側壁によって第1部分から分離されている第2部分を有するソーラーコントロール層と
を含む透明複合体。
項4.第1面、第2面、および側壁を有するテクスチャ基板であって:
側壁が、第1面から第2面に向かって延在し、少なくとも50°である対応する側壁角度を有し;
第1面が、第2面と比較して異なる高度で置かれており、テクスチャ基板の少なくとも側壁によって第2面から離間されている、テクスチャ基板と;
第1部分、およびテクスチャ基板の側壁によって第1部分から分離されている第2部分を有するソーラーコントロール層と
を含む透明複合体。
項5.第1面および第2面を有し、第1面と第2面との間に置かれている側壁を有するトレンチを画定するテクスチャ基板と;
第1面の上に第1厚さを有する第1部分、および第2面の上に第2厚さを有する第2部分を有するソーラーコントロール層であって、トレンチの中心で測定したとき、第2厚さが第1厚さの70%以下である、ソーラーコントロール層と
を含む透明複合体。
項6.第1面および第2面を有し、第1面と第2面との間に置かれている側壁を有するトレンチを画定するテクスチャ基板であって、トレンチが、4μm以下の幅、および1:1超の深さ:幅のアスペクト比を有する、テクスチャ基板と;
第1面の上に第1厚さを有する第1部分を有するソーラーコントロール層であって、トレンチ内の第2面に沿って実質的に置かれていないソーラーコントロール層と
を含み、
第1屈折率が、第2屈折率の0.03以内である、透明複合体。
項7.第1面および第2面を有するテクスチャ基板であって、第2面が互いに離間しており、第1面と比較して異なる高度で置かれている、テクスチャ基板と;
第1面の上に置かれている連続層を含むソーラーコントロール層であって、ソーラーコントロール層の部分が第2面の上に置かれており、連続層が、少なくとも100Ω/□の有効シート抵抗を有する、ソーラーコントロール層と
を含む透明複合体。
項8.テクスチャ基板であって、第1面を有し、かつ、第1面から、トレンチの底部に沿って置かれているテクスチャ基板の第2面に向かって延在するトレンチを画定しており、トレンチが、第1面に近位の高度で第1幅、第1面から遠位の高度で第2幅を有し、第2幅が第1幅より大きい、テクスチャ基板と;
第1部分および第2部分を有するソーラーコントロール層であって、上部から見て、第1部分が第1面の上に置かれており、第2部分が第2面の上に置かれている、ソーラーコントロール層と
を含む透明複合体。
項9.第1面、側壁、および第1面と比較して異なる高度で置かれている第2面を含むテクスチャ基板であって、側壁が第1面から第2面に向かって延在している、テクスチャ基板と;
第1部分および第2部分を有するソーラーコントロール層であって、第1部分が第1面の上に置かれており、第2部分が第2面の上に置かれている、ソーラーコントロール層と
を含む透明複合体であって、
1.05超の光対日射熱取得係数(LTSHGC)を有し;
1.8GHzの周波数で7dB以下だけ電磁放射を減衰させ、または、4.5GHzの周波数で15dB以下だけ電磁放射を減衰させる、透明複合体。
項10.第1面、側壁、および第1面と比較して異なる高度で置かれている第2面を含むテクスチャ基板であって、側壁が第1面から第2面に向かって延在している、テクスチャ基板と;
第1部分および第2部分を有するソーラーコントロール層であって、第1部分が第1面の上に置かれており、第2部分が第2面の上に置かれている、ソーラーコントロール層と
を含む透明複合体であって、
金属薄膜を含むソーラーコントロール層を有し:
1.8GHzの周波数で7dB以下だけ電磁放射を減衰させ、または、4.5GHzの周波数で15dB以下だけ電磁放射を減衰させる、透明複合体。
項11.透明複合体を形成する方法であって:
第1面、側壁、および第1面と比較して異なる高度で置かれている第2面を含むテクスチャ基板であって、側壁が第1面から第2面に向かって延在している、テクスチャ基板を付与することと;
テクスチャ基板の上にソーラーコントロール層を非等角的に堆積することであって、側壁に沿った点における段階被覆が50%以下である、上記堆積することと
を含む方法。
項12.ソーラーコントロール層が、第1面の上に置かれている第1部分、および第2面の上に置かれている第2部分を有する、項11に記載の方法。
項13.非等角的に堆積することが、物理蒸着または化学蒸着技術を用いて真空下に実施される、項11または12に記載の方法。
項14.非等角的に堆積することが、スパッタリング、イオンビーム堆積、めっき、またはプラズマ化学蒸着を用いて実施される、項11〜13のいずれか一項に記載の方法。
項15.側壁に沿って置かれているソーラーコントロール層の一部を除去することをさらに含み、ソーラーコントロール層の一部を除去した後、ソーラーコントロール層の第1および第2部分が互いから切断される、項11〜14のいずれか一項に記載の方法。
項16.テクスチャ基板を付与することが、テクスチャ基板に対応する金型またはダイを用いることを含む、項11〜15のいずれか一項に記載の方法。
項17.テクスチャ基板を付与することが、ダイを用いてポリマーを押し出すことを含む、項16に記載の方法。
項18.基板を付与することが、金型を用いてポリマーを射出成形することを含む、項16に記載の方法。
項19.基板を付与することが、金型を用いてポリマーをトランスファー成形することを含む、項16に記載の方法。
項20.基板を付与することが:
下層基板をコーティングすることと;
該層をダイでエンボス加工することと;
エンボス加工の際に該層を硬化することと
を含む、項16に記載の方法。
項21.テクスチャ基板を付与することが:
略平面状の第1面を有する初期基板を付与することと;
初期基板の一部を除去してテクスチャ基板を形成することと
を含む、項11〜15のいずれか一項に記載の方法。
項22.テクスチャ基板を付与することが:
略平面状の第1面を有する初期基板を付与することと;
初期基板の第1面の上に透明材料を選択的に形成してテクスチャ基板を形成することと
を含む、項11〜15のいずれか一項に記載の方法。
項23.選択的に堆積することが:
ステンシルマスクを初期基板の第1面の上に置くことと;
初期基板の第1面における透明材料の形状が開口部の形状に相当するように、ステンシルマスクにおける開口部を通して透明材料を堆積することと
を含む、項22に記載の方法。
項24.テクスチャ基板を形成することが:
支持基板の上に第1層を形成することと;
第1層の上に第2層を形成することと;
第2層の上にパターン形成されたマスキング層を形成することと;
第2層を超えるエッチングレートで第1層をエッチングするエッチャントによって第1層をエッチングすることと
を含む、項11〜15のいずれか一項に記載の方法。
項25.ソーラーコントロール層が第2面に沿って形成されないように、または第2面に沿ったソーラーコントロール層の厚さが、第1面に沿ったソーラーコントロール層の厚さの70%以下であるように、テクスチャ基板をターゲットに対して移動させることをさらに含む、項11〜24のいずれか一項に記載の方法。
項26.ソーラーコントロール層が第2面に沿って形成されないように、または第2面に沿ったソーラーコントロール層の厚さが、第1面に沿ったソーラーコントロール層の厚さの70%以下であるように、ターゲットに対してテクスチャ基板にタイルを敷くことをさらに含む、項11〜25のいずれか一項に記載の方法。
項27.側壁が、少なくとも50°、少なくとも80°、少なくとも85°、少なくとも88°、または少なくとも89°である対応する側壁角を有する、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項28.側壁が、50°〜90°、80°〜90°、85°〜90°、88°〜90°、または89°〜90°の範囲である対応する側壁角を有する、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項29.側壁が、90°超の対応する側壁角を有する、項1〜26のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項30.側壁が、90.5°〜120°の範囲である対応する側壁角を有する、項29に記載の透明複合体または方法。
項31.トレンチが、第1面におけるものと比較して、第1面から離間する点においてより幅広い、項1、2、および4〜30のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項32.断面で見て、トレンチが、トレンチの中心線から外側に湾曲している、項3または31に記載の透明複合体または方法。
項33.断面で見て、トレンチが、トレンチの上部と比較してトレンチの底部でより幅広い、項3または31に記載の透明複合体または方法。
項34.テクスチャ基板が、第1面から延在するトレンチを画定しており;
ソーラーコントロール層が、第1面の上に第1厚さを有する第1部分、および第2面の上に第2厚さを有する第2部分を有し、トレンチの中心で測定したとき、第2厚さが、第1厚さの70%以下、50%以下、30%以下、または9%以下である、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項35.テクスチャ基板が、第1面から延在するトレンチを画定しており;
ソーラーコントロール層が、第1面の上に第1厚さを有する第1部分、および第2面の上に第2厚さを有する第2部分を有し、トレンチの中心で測定したとき、第2厚さが、第1厚さの少なくとも1%である、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項36.テクスチャ基板が、第1面および第2面を有し、第1面と第2面との間に置かれている側壁を有するトレンチを画定しており、トレンチが、5μm以下、4μm以下、3μm以下、2.5μm以下、1.5μm以下、0.9μm以下、または0.5μm以下の幅を有する、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項37.テクスチャ基板が、第1面および第2面を有し、第1面と第2面との間に置かれている側壁を有するトレンチを画定しており、トレンチが、少なくとも0.3μmまたは少なくとも0.5μmの幅を有する、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項38.テクスチャ基板が、第1面および第2面を有し、第1面と第2面との間に置かれている側壁を有するトレンチを画定しており、トレンチが、1:1、少なくとも1.5:1、少なくとも2:1、少なくとも4:1、または少なくとも8:1超の深さ:幅のアスペクト比を有する、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項39.テクスチャ基板が、第1面および第2面を有し、第1面と第2面との間に置かれている側壁を有するトレンチを画定し、トレンチが、1000:1以下の深さ:幅のアスペクト比を有する、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項40.透明複合体が、5%以下、4%以下、3%以下、2%以下、または1%以下のヘイズを有する、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項41.透明複合体が、少なくとも0.01%のヘイズを有する、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項42.第2屈折率を有するトレンチ充填材料をさらに含み、テクスチャ基板が、第1面から延在するトレンチを画定し、第1屈折率を有し、トレンチ充填材料がトレンチ内にあり;かつ
第1屈折率が第2屈折率の0.03以内にあり;
第1屈折率が第2屈折率の0.02以内にあり;または
第1屈折率が第2屈折率の0.01以内にある、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項43.ソーラーコントロール層が、第1面の上に置かれている連続層を含み、連続層が、少なくとも100Ω/□、少なくとも200Ω/□、少なくとも400Ω/□、少なくとも700Ω/□、少なくとも1000Ω/□、または少なくとも2000Ω/□の有効シート抵抗を有する、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項44.ソーラーコントロール層が、第1面の上に置かれている連続層を含み、連続層が、1MΩ/□以下の有効シート抵抗を有する、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項45.透明複合体が、1.05超、1.3超、1.4超、1.5超、または1.6超の光対日射熱取得係数(LTSHGC)を有する、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項46.透明複合体が、2.3以下の光対日射熱取得係数(LTSHGC)を有する、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項47.透明複合体が、1.8GHzの周波数で7dB以下、5dB以下、3dB以下、もしくは1dB以下だけ電磁放射を減衰させ、または4.5GHzの周波数で10dB以下、9dB以下、8dB以下、もしくは7dB以下だけ電磁放射を減衰させる、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項48.透明複合体が、1.8GHzの周波数で少なくとも0.01dBだけ電磁放射を減衰する、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項49.テクスチャ基板の第1面とテクスチャ基板の第2面との間の高度差が、少なくとも50nm、少なくとも300nm、または少なくとも1000nmである、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項50.テクスチャ基板の第1面とテクスチャ基板の第2面との間の高度差が、10μm以下、4μm以下、1μm以下である、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項51.テクスチャ基板の第1面とテクスチャ基板の第2面との間の高度差が、50nm〜10μm、300nm〜4μmの範囲である、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項52.テクスチャ基板が、9cm以下、9mm以下、5mm以下、4mm以下、または900μm以下であるピッチを有する、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項53.テクスチャ基板が、少なくとも0.11μm、少なくとも0.5μm、少なくとも1.1μm、または少なくとも2μmであるピッチを有する、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項54.テクスチャ基板が、0.11μm〜9cm、0.5μm〜9mm、1.1μm〜5μm、または少なくとも2μm〜4μmの範囲のピッチを有する、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項55.テクスチャ基板が、10μm以下、6μm以下、または5μm以下である深さを有するトレンチを画定する、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項56.テクスチャ基板が、少なくとも少なくとも0.05μm、少なくとも0.3μm、少なくとも1μm、または少なくとも2μmである深さを有するトレンチを画定する、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項57.テクスチャ基板が、0.3μm〜10μm、1μm〜6μm、または2μm〜5μmの範囲である深さを有するトレンチを画定する、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項58.テクスチャ基板が、幅および深さを有するトレンチを画定し、幅が、深さに沿って中点において測定され、幅が、90μm以下、70μm以下、50μm以下、30μm以下、9μm以下、または5μm以下である、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項59.テクスチャ基板が、幅および深さを有するトレンチを画定し、幅が、深さに沿って中点において測定され、幅が、少なくとも0.11μm、少なくとも1.1μm、少なくとも2μm、少なくとも3μm、少なくとも4μm、少なくとも5μm、または少なくとも11μmである、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項60.テクスチャ基板が、幅および深さを有するトレンチを画定し、幅が、深さに沿って中点において測定され、幅が、0.11μm〜90μm、1.1μm〜70μm、5μm〜50μm、または2μm〜30μm、または3μm〜9μmの範囲である、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項61.テクスチャ基板が、底面を有するトレンチを画定し、上部から見て、テクスチャ基板の表面積で除算した、トレンチの底面に沿った面積の割合が、50%以下、0.1%以下、または0.01%以下である、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項62.テクスチャ基板がトレンチを画定し、第2面がトレンチの底面であり、上部から見て、テクスチャ基板の表面積で除算した、トレンチの底面に沿った面積の割合が、少なくとも1×10−5%、少なくとも1×10−4%、または少なくとも1×10−3%である、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項63.テクスチャ基板がトレンチを画定し、第2面が底面であり、上部から見て、テクスチャ基板の表面積で除算した、トレンチの底面に沿った面積の割合が1×10−5%〜50%、1×10−4%〜1%、または1×10−3%〜0.01%の範囲である、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項64.ソーラーコントロール層が、テクスチャ基板の第1面とテクスチャ基板の第2面との間の高度差の80%以下、50%以下、40%以下、30%以下、90%以下、または9%以下である厚さを有する、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項65.ソーラーコントロール層が、テクスチャ基板の第1面とテクスチャ基板の第2面との間の高度差の少なくとも0.02%、少なくとも0.05%、少なくとも0.2%、少なくとも0.5%、少なくとも2%、少なくとも11%、または少なくとも20%である厚さを有する、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項66.ソーラーコントロール層が、テクスチャ基板の第1面とテクスチャ基板の第2面との間の高度差の0.02%〜80%、0.05%〜30%、または0.2%〜9%の範囲である厚さを有する、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項67.ソーラーコントロール層が、1500nm以下、400nm以下、160nm以下、または100nm以下である第1面の上の厚さを有する、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項68.ソーラーコントロール層が、少なくとも10nm、少なくとも20nm、少なくとも40nm、または少なくとも200nmである第1面の上の厚さを有する、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項69.ソーラーコントロール層が、10nm〜1500nm、20nm〜400nm、40nm〜160nm、または50nm〜200nmの範囲である第1面の上の厚さを有する、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項70.第1面がテクスチャ基板の第1主面であり;
テクスチャ基板が第1主面に対向する第2主面を有し;
テクスチャ基板の厚さが、第1および第2主面間の距離に相当する、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項71.テクスチャ基板の厚さが、少なくとも110nm、少なくとも200nm、少なくとも500nm、または少なくとも1.1μmである、項70に記載の透明複合体または方法。
項72.テクスチャ基板の厚さが、20μm以下、9μm以下、7μm以下である、項70または71に記載の透明複合体または方法。
項73.テクスチャ基板の厚さが、110nm〜20μm、500nm〜9μm、または1.1μm〜7μmの範囲である、項69〜72のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項74.支持基板をさらに含み、テクスチャ基板が支持基板とソーラーコントロール層との間に設けられている、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項75.支持基板の厚さが、少なくとも11μm、少なくとも17μm、または少なくとも25μmである、項74に記載の透明複合体または方法。
項76.支持基板の厚さが、900μm以下、600μm以下、または300μm以下である、項74または75に記載の透明複合体または方法。
項77.テクスチャ基板の厚さが、11μm〜900μm、17μm〜600μm、または25μm〜300μmの範囲である、項74〜76のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項78.トレンチ充填材料をさらに含み:
テクスチャ基板が、第1面と第2面との間に置かれている側壁を有するトレンチを画定し;
トレンチ充填材料がトレンチ内にあり、ソーラーコントロール層の第2部分の上に置かれている、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項79.トレンチ充填材料が第1面の上に置かれており、第1面上のトレンチ充填材料層の厚さが、少なくとも0.2μm、少なくとも0.5μm、少なくとも0.8μm、または少なくとも1.1μmである、項78に記載の透明複合体または方法。
項80.トレンチ充填材料が第1面の上に置かれており、第1面上のトレンチ充填材料層の厚さが、7μm以下、5μm以下、4μm以下、または3μm以下である、項78または79に記載の透明複合体または方法。
項81.トレンチ充填材料が第1面の上に置かれており、第1面上のトレンチ充填材料層の厚さが、0.2μm〜7μm、0.5μm〜5μm、0.8μm〜4μm、または1.1μm〜3μmの範囲である、項78〜80のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項82.テクスチャ基板が、トレンチ充填材料とは異なる第1材料を含む、項78〜81のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項83.テクスチャ基板がアクリレートを含み、トレンチ充填材料がアセテートを含む、項82に記載の透明複合体または方法。
項84.テクスチャ基板がガラスを含み、トレンチ充填材料がポリビニルアルコールを含む、項82に記載の透明複合体または方法。
項85.テクスチャ基板がガラスを含み、トレンチ充填材料が、ナノ粒子を有さないポリビニルブチラールと比較して、ガラスの屈折率とより密に適合することを助けるナノ粒子を有するポリビニルブチラールを含む、項82に記載の透明複合体または方法。
項86.テクスチャ基板が無機材料を含む、項1〜16、21〜83、および85のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項87.テクスチャ基板が、ガラス、サファイア、スピネル、またはアルミニウム酸窒化物を含む、項86のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項88.トレンチ充填材料が、積層接着剤または圧感接着剤を含む、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項89.トレンチ充填材料が、ポリエステル、アクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、シリコーンゴム、またはこれらの任意の混合物を含む、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項90.トレンチ充填材料がナノ粒子を含む、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項91.ナノ粒子が、シリカ、TiO、インジウムスズ酸化物、またはSbドープトSnOを含む、項90に記載の透明複合体または方法。
項92.テクスチャ基板が透明ポリマーを含む、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項93.テクスチャ基板が、ポリアクリレート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリシロキサン、ポリエーテル、またはポリビニル化合物を含む、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項94.ソーラーコントロール層が、金属、金属合金、金属酸化物、または金属合金を含む、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項95.ソーラーコントロール層が、1または複数のAg層と:
(1)金、白金、パラジウム、銅、アルミニウム、インジウム、亜鉛、もしくはこれらの任意の組み合わせの1もしくは複数の層;
(2)酸化チタン(例えば、TiO)、酸化アルミニウム、BiO、PbO、NbO、SnZnO、SnO、SiO、ZnO、もしくはこれらの任意の組み合わせの1もしくは複数の層;または
(1)および(2)の両方と
を含む、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項96.テクスチャ基板の下に置かれている支持基板をさらに含む、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項97.ハードコート層をさらに含み、テクスチャ基板が、ソーラーコントロール層とハードコート層との間に設けられている、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項98.剥離層をさらに含み、ソーラーコントロール層が、テクスチャ基板と剥離層との間に設けられている、上記項のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
項99.テクスチャ基板が、メサおよびメサ間の相互接続したトレンチを含む、上記項のいずれかに記載の透明複合体または方法。
項100.テクスチャ基板が、離間したトレンチを含む、上記項のいずれかに記載の透明複合体または方法。
項101.テクスチャ基板が、メサおよび窪みの市松模様を有する、上記項のいずれかに記載の透明複合体または方法。
詳細な説明全体および実施例において上記に記載されているアクティビティの全てが必要とされるわけではないこと、具体的なアクティビティの一部が必要とされない場合があること、および記載されているアクティビティに加えて1つ以上のさらなるアクティビティが実施されてよいことに注意されたい。さらにまた、アクティビティが列挙されている順序は、必ずしも、これらが実施される順序ではない。
実施例は、説明目的でのみ付与されており、添付の特許請求の範囲に定義されている本発明の範囲を限定しない。実施例は、ソーラーコントロール層を含む透明複合体が、高周波信号の過度の信号透過減衰を有することなく、良好なソーラー性能を有して形成され得ることを実証する。
実施例1を、50μm(2ミル)の透明なポリエチレンテレフタレート(PET)基板の基板を用いて実施する。紫外線放射によって硬化可能なアクリレート樹脂(UV−アクリレート樹脂)をPET基板の一方の側に適用し、UV硬化の間、パターン形成されたスタンプを用いることによってエンボス加工した。パターン形成されたスタンプは、フォトレジストのフォトリソグラフィによって作製されたパターンを有するシリコンウェハを含んだ。PET基板上にエンボス加工された、パターン形成されたUV−アクリレート樹脂は、以下の寸法:3mmのピッチ、2.2μmのトレンチ幅;および4μmのトレンチ深さ;を有するグリッドのパターンを有した。
続いて、エンボス加工された構造体の上部に、パイロットのバッチ式のスパッタリングツールを用いてソーラーコントロール層をスパッタリングした。PET基板を1枚の平面ガラスにテーピングし、その後、真空堆積チャンバに入れた。ソーラーコントロール層は、以下の組成を有し、以下のシーケンスで形成された複数のフィルムを含んだ:30nmのTiO/<1nmのAu/10nmのAg/<1nmのAu/30nmのTiO。厚さは、機械式表面形状測定装置を用いてガラス上に堆積した単層の厚さを測定することによる堆積状態の事前のキャリブレーションをベースにした。
実施例2は、トレンチ幅が2.2μmの代わりに4μmであることのみ、実施例1と異なる。
実施例3は、UV−アクリレート樹脂をエンボス加工しなかったということにおいてのみ実施例1と異なる。そのため、実施例3は、パターンを有さない。
実施例4は、ソーラーコントロール層の組成のシーケンスのみにおいて実施例2と異なる。実施例4において、ソーラーコントロール層は、以下の組成を有し、以下のシーケンスで形成された複数のフィルムを含んだ:<1nmのAu/10nmのAg/<1nmのAu。
実施例5は、ソーラーコントロール層の組成のシーケンスのみにおいて実施例3と異なる。実施例5において、ソーラーコントロール層は、以下の組成を有し、以下のシーケンスで形成された複数のフィルムを含んだ:<1nmのAu/10nmのAg/<1nmのAu。
シート抵抗は、機器、例えばNagyシステムを用いて、非接触シート抵抗を用いて測定した。
無線周波数信号の透過の測定を、図19に示されている特別に設計された透過セットアップにおいて行った。2つのホーンアンテナを垂直偏波構成において互いに対向して搭載した。ネットワークアナライザを信号源および受信器として用いた。ネットワークアナライザを4.5GHzで作動する送受信アンテナに接続した。送信アンテナでは、試験下のデバイス(DUT)の位置で平面波であるとされる電磁場を発生させる。かかる測定セットアップのキャリブレーションは、サンプルを含まない開口部を通過する信号、すなわち、空気を通る送信よって実施する。そのため、以下の全ての測定は、(測定セットアップの開口部の限界における)空気を伝播する信号に関してのサンプルを通る透過率の値に相当する。以下の表1は、収集したデータを含む。
実施例1、2および4は、本明細書に記載されている概念に従って構成されており、実施例3および5は比較例である。図20は、シート抵抗の関数としての透過減衰のプロットを含む。明確に観察されていることは、上記寸法に従ったパターングリッドの付加が、無線周波数の透過の大幅な改善を可能にすること(>−15dB減衰)、およびこれにより、窓が、パターン無しの層上に形成されているソーラーコントロール層とは対照的に、パターン形成された層上に形成されたソーラーコントロール層を有しているとき、高周波無線通信に関する信号強度の損失が大幅に低減されることである。
利益、他の利点、および問題に対する解決策は、具体的な実施形態に関して上記に記載されている。しかし、利益、利点、問題に対する解決策、および任意の利益、利点もしくは解決策を生じさせ得る、またはより明白にさせ得る任意の特徴は、特許請求の範囲のいずれかまたは全ての重要な、所要のまたは本質的な特徴として構成されるべきではない。
本明細書に記載されている実施形態の仕様および説明は、種々の実施形態の構造の全体的な理解を提供することが意図される。該仕様および説明は、本明細書に記載されている構造または方法を用いる装置およびシステムの要素および特徴の全ての包括的かつ総合的な記載として機能することは意図されていない。明確化のために、別個の実施形態の文脈において本明細書に記載されているある特定の特徴は、単一の実施形態において組み合わされて提供されてもよい。対照的に、明確化のために、単一の実施形態の文脈において記載されている種々の特徴が、別個にまたはサブ組み合わせにおいて提供されてもよい。さらに、範囲において記述されている値への言及は、該範囲内のありとあらゆる値を含む。多くの他の実施形態は、本明細書を読んだ後にのみ、当業者に明らかとなり得る。他の実施形態が用いられて本開示から誘導されてよく、その結果、構造的置換、論理的置換、または別の変形が開示の範囲から逸脱することなくなされてよい。したがって、本開示は、制限的であるよりもむしろ説明的であるとみなされるべきである。

Claims (15)

  1. 第1面および第2面を有し、前記第1面と前記第2面との間に置かれている側壁を有するトレンチを画定するテクスチャ基板と;
    第1部分および第2部分を有するソーラーコントロール層であって、前記第1部分が前記第1面の上に置かれており、前記第2部分が前記第2面の上に置かれており、前記第2部分が、前記トレンチの前記側壁によって前記第1部分から分離されている、前記ソーラーコントロール層と;
    前記トレンチ内に延在して上に置かれており、前記ソーラーコントロール層の前記第2部分の上に置かれているトレンチ充填材料と、
    を含む透明複合体であって、
    5%以下のヘイズを有する、前記透明複合体。
  2. 第1面および第2面を有し、前記第1面と前記第2面との間に置かれている側壁を有するトレンチを画定するテクスチャ基板であって、第1屈折率を有する前記テクスチャ基板と;
    第1部分および第2部分を有するソーラーコントロール層であって、前記第1部分が前記第1面の上に置かれており、前記第2部分が前記第2面の上に置かれている、前記ソーラーコントロール層と;
    トレンチ内にあり、前記ソーラーコントロール層の前記第2部分の上に置かれているトレンチ充填材料であって、第2屈折率を有する前記トレンチ充填材料と
    を含む透明複合体であって、
    前記第1屈折率が、前記第2屈折率の0.03以内である、透明複合体。
  3. 第1面、第2面、および側壁を有し、トレンチを画定するテクスチャ基板であって:
    前記側壁が、前記第1面から前記第2面に向かって延在し、前記トレンチが、前記第1面におけるものと比較して、前記第1面から離間する点においてより幅広く;
    前記第1面が、前記第2面と比較して異なる高度で置かれており、前記テクスチャ基板の少なくとも前記側壁によって前記第2面から離間されている、前記テクスチャ基板と;
    第1部分、および前記テクスチャ基板の前記側壁によって前記第1部分から分離されている第2部分を有するソーラーコントロール層と
    を含む前記透明複合体。
  4. 第1面、第2面、および側壁を有するテクスチャ基板であって:
    前記側壁が、前記第1面から前記第2面に向かって延在し、少なくとも50°である対応する側壁角度を有し;
    前記第1面が、前記第2面と比較して異なる高度で置かれており、前記テクスチャ基板の少なくとも前記側壁によって前記第2面から離間されている、前記テクスチャ基板と;
    第1部分、および前記テクスチャ基板の前記側壁によって前記第1部分から分離されている第2部分を有するソーラーコントロール層と
    を含む透明複合体。
  5. 第1面および第2面を有し、前記第1面と前記第2面との間に置かれている側壁を有するトレンチを画定するテクスチャ基板と;
    前記第1面の上に第1厚さを有する第1部分、および前記第2面の上に第2厚さを有する第2部分を有するソーラーコントロール層であって、前記トレンチの中心で測定したとき、前記第2厚さが前記第1厚さの70%以下である、前記ソーラーコントロール層と
    を含む透明複合体。
  6. 第1面および第2面を有し、前記第1面と前記第2面との間に置かれている側壁を有するトレンチを画定するテクスチャ基板であって、前記トレンチが、4μm以下の幅、および1:1超の深さ:幅のアスペクト比を有し、第1の屈折率を有する前記テクスチャ基板と;
    前記第1面の上に第1厚さを有する第1部分を有するソーラーコントロール層であって、前記トレンチ内の前記第2面に沿って実質的に置かれていない前記ソーラーコントロール層と
    前記トレンチ内にあり、第2屈折率を有するトレンチ充填材料と
    を含み、前記第1屈折率が、前記第2屈折率の0.03以内である、透明複合体。
  7. 第1面および第2面を有するテクスチャ基板であって、前記第2面が互いに離間しており、前記第1面と比較して異なる高度で置かれている、前記テクスチャ基板と;
    前記第1面の上に置かれている連続層を含むソーラーコントロール層であって、前記ソーラーコントロール層の部分が前記第2面の上に置かれており、前記連続層が、少なくとも100Ω/□の有効シート抵抗を有する、前記ソーラーコントロール層と
    を含む透明複合体。
  8. テクスチャ基板であって、第1面を有し、かつ、前記第1面から、トレンチの底部に沿って置かれている前記テクスチャ基板の第2面に向かって延在する前記トレンチを画定しており、前記トレンチが、前記第1面に近位の高度で第1幅、前記第1面から遠位の高度で第2幅を有し、前記第2幅が前記第1幅より大きい、前記テクスチャ基板と;
    第1部分および第2部分を有するソーラーコントロール層であって、上部から見て、前記第1部分が前記第1面の上に置かれており、前記第2部分が前記第2面の上に置かれている、前記ソーラーコントロール層と
    を含む透明複合体。
  9. 第1面、側壁、および前記第1面と比較して異なる高度で置かれている第2面を含むテクスチャ基板であって、前記側壁が前記第1面から前記第2面に向かって延在している、前記テクスチャ基板と;
    第1部分および第2部分を有するソーラーコントロール層であって、前記第1部分が前記第1面の上に置かれており、前記第2部分が前記第2面の上に置かれている、前記ソーラーコントロール層と
    を含む透明複合体であって、
    1.05超の光対日射熱取得係数(LTSHGC)を有し;
    1.8GHzの周波数で7dB以下だけ電磁放射を減衰させ、または、4.5GHzの周波数で15dB以下だけ電磁放射を減衰させる、前記透明複合体。
  10. 第1面、側壁、および前記第1面と比較して異なる高度で置かれている第2面を含むテクスチャ基板であって、前記側壁が前記第1面から前記第2面に向かって延在している、前記テクスチャ基板と;
    第1部分および第2部分を有するソーラーコントロール層であって、前記第1部分が前記第1面の上に置かれており、前記第2部分が前記第2面の上に置かれている、前記ソーラーコントロール層と
    を含む透明複合体であって、
    金属薄膜を含むソーラーコントロール層を有し:
    1.8GHzの周波数で7dB以下だけ電磁放射を減衰させ、または、4.5GHzの周波数で15dB以下だけ電磁放射を減衰させる、前記透明複合体。
  11. 透明複合体を形成する方法であって:
    第1面、側壁、および前記第1面と比較して異なる高度で置かれている第2面を含むテクスチャ基板であって、前記側壁が前記第1面から前記第2面に向かって延在している、前記テクスチャ基板を付与することと;
    前記テクスチャ基板の上にソーラーコントロール層を非等角的に堆積することであって、前記側壁に沿った点における段階被覆が50%以下である、前記堆積することと
    を含む方法。
  12. 前記基板を付与することが:
    下層基板をコーティングすることと;
    該層をダイでエンボス加工することと;
    エンボス加工の際に該層を硬化することと
    を含む、請求項11に記載の方法。
  13. 前記透明複合体が、5%以下、4%以下、3%以下、2%以下、または1%以下のヘイズを有する、請求項1〜請求項12のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
  14. 第2屈折率を有するトレンチ充填材料をさらに含み、前記テクスチャ基板が前記、第1面から延在するトレンチを画定し、第1屈折率を有し、前記トレンチ充填材料が前記トレンチ内にあり;かつ
    前記第1屈折率が前記第2屈折率の0.03以内にあり;
    前記第1屈折率が前記第2屈折率の0.02以内にあり;または
    前記第1屈折率が前記第2屈折率の0.01以内にある、請求項1〜請求項3、請求項5、請求項6、請求項8、および請求項13のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。
  15. 前記トレンチが、前記第1面におけるものと比較して、前記第1面から離間する点においてより幅広い、請求項1、請求項2、請求項5、請求項6、および請求項8〜請求項14のいずれか一項に記載の透明複合体または方法。

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