WO2021095885A1 - ガラス体 - Google Patents
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Abstract
本発明に係るガラス体は、第１面及び第２面を有する第１ガラス板と、前記第１ガラス板の前記第１面及び第２面の少なくとも一方の面の少なくとも一部に形成された第１Ｌｏｗ－Ｅ膜を有する第１膜領域と、を備え、前記第１膜領域は、電波透過性を有する。
Description
本発明は、ガラス体に関する。
近年、車両や建物の窓ガラスとして、可視光を透過するとともに赤外線を反射するＬｏｗ－Ｅ膜（低放射膜）が形成されたガラス体が提案されている。このようなガラス体を用いることにより、窓ガラスの断熱性を高めることを目的としている。
しかしながら、上記のようなガラス体は、電波の透過性が低く、例えば、携帯電波などによる電波の送受信が困難であるという問題があった。本発明は、この問題を解決するためになされたのであり、低放射膜を有しながら、電波透過性を有するガラス体を提供することを目的とする。
項１．第１面及び第２面を有する第１ガラス板と、
前記第１ガラス板の前記第１面及び第２面の少なくとも一方の面の少なくとも一部に形成された第１Ｌｏｗ－Ｅ膜を有する第１膜領域と、
を備え、
前記第１膜領域は、電波透過性を有する、ガラス体。
前記第１ガラス板の前記第１面及び第２面の少なくとも一方の面の少なくとも一部に形成された第１Ｌｏｗ－Ｅ膜を有する第１膜領域と、
を備え、
前記第１膜領域は、電波透過性を有する、ガラス体。
項２．前記第１膜領域は、複数の間隙によって分断された不連続な複数の島からなる前記第１Ｌｏｗ－Ｅ膜を有する、項１に記載のガラス体。
項３．前記第１Ｌｏｗ－Ｅ膜は、前記第１ガラス板の第１面に積層された下地層と、前記下地層に積層された遮蔽層と、を有し、
前記間隙には、前記第１ガラス板の第１面に積層された前記下地層が積層され、当該下地層が露出している、項２に記載のガラス体。
前記間隙には、前記第１ガラス板の第１面に積層された前記下地層が積層され、当該下地層が露出している、項２に記載のガラス体。
項４．前記第１Ｌｏｗ－Ｅ膜は、前記第１ガラス板の第１面に積層された下地層と、前記下地層に積層された遮蔽層と、を有し、
前記間隙においては、前記第１ガラス板の第１面が露出している、項２に記載のガラス体。
前記間隙においては、前記第１ガラス板の第１面が露出している、項２に記載のガラス体。
項５．前記間隙によって仕切られた、前記第１Ｌｏｗ－Ｅ膜の島の最大寸法が、１００μｍ～５ｍｍである、項２から４のいずれかに記載のガラス体。
項６．前記間隙の幅が、１～１００μｍである、項２または５に記載のガラス体。
項７．前記第１ガラス板において、前記第１膜領域が形成されている面に形成され、第２Ｌｏｗ－Ｅ膜を有し電波透過性を有さないを第２膜領域をさらに備えている、項１から６のいずれかに記載のガラス体。
項８．前記第１膜領域を囲むように、前記第２膜領域が形成されている、項７に記載のガラス体。
項９．前記第２Ｌｏｗ－Ｅ膜は、前記第１Ｌｏｗ－Ｅ膜と同じ材料で形成され、間隙のない連続状態である、項７または８に記載の複層ガラスパネル。
項１０．第１面及び第２面を有する第２ガラス板と、
前記第１ガラス板と第２ガラス板との間に配置され、前記両ガラス板の間に空隙層を形成するスペーサと、
をさらに備え、
前記第１ガラス板の第２面と前記第２ガラス板の第１面とが、前記空隙層を介して対向するように配置されている、項１から９のいずれかに記載のガラス体。
前記第１ガラス板と第２ガラス板との間に配置され、前記両ガラス板の間に空隙層を形成するスペーサと、
をさらに備え、
前記第１ガラス板の第２面と前記第２ガラス板の第１面とが、前記空隙層を介して対向するように配置されている、項１から９のいずれかに記載のガラス体。
項１１．前記第２ガラス板の前記第２面は、アンテナが配置されるアンテナ領域を備える、項１０に記載のガラス体。
項１２．前記アンテナ領域は、前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板と垂直な方向から見て、前記第１膜領域に対応した領域と同じ大きさに形成されているか、あるいは当該対応した領域よりも小さく形成されている、項１１に記載のガラス体。
項１３．前記アンテナ領域は、前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板と垂直な方向から見て、前記第１膜領域に対応した領域と同じ大きさに形成されているか、あるいは少なくとも一辺が、当該対応した領域の縁部から内側に入り込んでいる、項１１に記載のガラス体。
項１４．前記アンテナ領域の前記少なくとも一辺の１０ｍｍ以上が、前記対応した領域の縁部から１０ｍｍ以上内側に入り込んでいる、項１３に記載のガラス体。
項１５．前記第１膜領域は、一辺が３３ｍｍの矩形よりも大きく形成されている、項１０から１４のいずれかに記載のガラス体。
項１６．前記第１ガラス板の第２面に、前記第１膜領域が形成されている、項１０から１５のいずれかに記載のガラス体。
項１７．前記第２ガラス板の第１面に、前記第１膜領域が形成されている、項１０から１５のいずれかに記載のガラス体。
項１８．前記第１Ｌｏｗ－Ｅ膜は、透明導電性酸化物を含有する、項１から１７のいずれかに記載のガラス体。
項１９．前記透明導電性酸化物の膜厚は、５０～１０００ｎｍである、項１８に記載のガラス体。
項２０．前記第１Ｌｏｗ－Ｅ膜は、銀を主成分とする遮蔽層を含有する、項１から１７のいずれかに記載のガラス体。
項２１．前記遮蔽層の膜厚は、５～２０ｎｍの間である、項２０に記載のガラス体。
項２２．前記第１Ｌｏｗ－Ｅ膜は、銀を主成分とする遮蔽層が２層積層されている、項１から２１のいずれかに記載のガラス体。
本発明に係るガラス体によれば、低放射膜を有しながら、電波透過性を有する。
以下、本発明に係るガラス体を複層ガラスパネルに適用した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１はこの複層ガラスパネルの断面図、図２は図１のＡ－Ａ線矢視図である。この複層ガラスパネルは、種々の用途に用いることができ、例えば、建物の窓ガラス、自動車、航空機、船舶、列車などの乗り物の窓ガラス等として用いることができる。また、図示を省略するが、この複層ガラスを挟んで屋内（車内）側には、電波受信用の各種のアンテナ（図示省略）が配置される。なお、アンテナを複層ガラスの屋内（車内）側の面に取り付けることもできる。
＜１．複層ガラスパネルの概要＞
図１に示すように、本実施形態に係る複層ガラスパネルは、ほぼ同じ矩形の外形を有する２つのガラス板、つまり第１ガラス板１及び第２ガラス板２を有しており、これらガラス板１，２は、その周縁部に配置されたスペーサ５によって互いに連結されている。このスペーサ５により、２つのガラス板１，２の間には空隙層３が形成される。さらに、第１ガラス板１において、空隙層３側を向く面には、第１Ｌｏｗ－Ｅ膜を有する第１膜領域４１及び第２Ｌｏｗ－Ｅ膜を有する第２膜領域４２が形成されている。なお、複層ガラスパネルの室内側の面に電波送受信用のアンテナを設置する場合、アンテナの設置位置となる箇所に第１膜領域４１を形成しても良いが、その位置は特には限定されない。また、図示を省略するが、スペーサ５よりも外側に配置されたシール材により、空隙層３は密閉されている。以下、各部材について説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る複層ガラスパネルは、ほぼ同じ矩形の外形を有する２つのガラス板、つまり第１ガラス板１及び第２ガラス板２を有しており、これらガラス板１，２は、その周縁部に配置されたスペーサ５によって互いに連結されている。このスペーサ５により、２つのガラス板１，２の間には空隙層３が形成される。さらに、第１ガラス板１において、空隙層３側を向く面には、第１Ｌｏｗ－Ｅ膜を有する第１膜領域４１及び第２Ｌｏｗ－Ｅ膜を有する第２膜領域４２が形成されている。なお、複層ガラスパネルの室内側の面に電波送受信用のアンテナを設置する場合、アンテナの設置位置となる箇所に第１膜領域４１を形成しても良いが、その位置は特には限定されない。また、図示を省略するが、スペーサ５よりも外側に配置されたシール材により、空隙層３は密閉されている。以下、各部材について説明する。
＜２．第１ガラス板＞
第１ガラス板１は、第１面１１及び第２面１２を有し、第２面１２が空隙層３側を向くように配置されている。そして、この第２面１２に、上述したように、第１膜領域４１及び第２膜領域４２が形成されている。また、第１ガラス板１の材料は特には限定されず、公知のガラス板を用いることができる。例えば、熱線吸収ガラス、クリアガラス、グリーンガラス、ＵＶグリーンガラス、ソーダライムガラスなど種々のガラス板を用いることができる。第１ガラス板の厚みは、特には限定されないが、例えば、２～１５ｍｍであることが好ましく、２．５～８ｍｍであることがさらに好ましい。
第１ガラス板１は、第１面１１及び第２面１２を有し、第２面１２が空隙層３側を向くように配置されている。そして、この第２面１２に、上述したように、第１膜領域４１及び第２膜領域４２が形成されている。また、第１ガラス板１の材料は特には限定されず、公知のガラス板を用いることができる。例えば、熱線吸収ガラス、クリアガラス、グリーンガラス、ＵＶグリーンガラス、ソーダライムガラスなど種々のガラス板を用いることができる。第１ガラス板の厚みは、特には限定されないが、例えば、２～１５ｍｍであることが好ましく、２．５～８ｍｍであることがさらに好ましい。
＜３．第２ガラス板＞
第２ガラス板２は、第１面２１及び第２面２２を有し、第１面２１が空隙層３側を向くように配置されている。第２ガラス板２を構成する材料及び厚みは、第１ガラス板１と同じにすることができる。なお、第１ガラス板１と第２ガラス板２の厚みは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
第２ガラス板２は、第１面２１及び第２面２２を有し、第１面２１が空隙層３側を向くように配置されている。第２ガラス板２を構成する材料及び厚みは、第１ガラス板１と同じにすることができる。なお、第１ガラス板１と第２ガラス板２の厚みは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
＜４．Ｌｏｗ－Ｅ膜（低放射膜）＞
＜４－１．Ｌｏｗ－Ｅ膜の概要＞
図２に示すように、第１膜領域４１は、矩形状に形成され、第１ガラス板１の右上に形成されている。具体的には、第１ガラス板１の上辺及び側辺から間隔をおいて配置されている。そして、第２膜領域４２は、第１ガラス板１の第２面１２において、第１膜領域４１が形成されている領域以外の領域に形成されている。
＜４－１．Ｌｏｗ－Ｅ膜の概要＞
図２に示すように、第１膜領域４１は、矩形状に形成され、第１ガラス板１の右上に形成されている。具体的には、第１ガラス板１の上辺及び側辺から間隔をおいて配置されている。そして、第２膜領域４２は、第１ガラス板１の第２面１２において、第１膜領域４１が形成されている領域以外の領域に形成されている。
第１膜領域膜４１の大きさは特には限定されないが、例えば、上下方向の長さが、５０～５００ｍｍ、水平方向の長さが、５０～５００ｍｍとすることができる。部分的な第１膜領域の適用により、膜形成コストを抑えることが出来ると共に、遮熱・断熱性の低下を抑制できる。また、第１ガラス板１の上辺から第１膜領域４１までの長さは、例えば、１０～１５０ｍｍとすることができ、第１ガラス板１の側辺から第１膜領域４１までの長さは、例えば、１０～１５０ｍｍとすることができる。これにより、アンテナから発信する電波を室内全域に届き易くすると共に、アンテナ配線の設置が容易となる。
＜４－２．第２膜領域＞
次に、第２膜領域４２の構成について説明する。第２膜領域４２の構成は特に限定されず、公知のＬｏｗ－Ｅ膜を適用できる。
次に、第２膜領域４２の構成について説明する。第２膜領域４２の構成は特に限定されず、公知のＬｏｗ－Ｅ膜を適用できる。
第２膜領域４２は、第２Ｌｏｗ－Ｅ膜によって形成されている。第２Ｌｏｗ－Ｅ膜は、例えば、電波を遮蔽する遮蔽層を含む連続した膜である。この膜は、例えば、第１ガラス板１の第２面１２側から順に、誘電体層／遮蔽層／犠牲層／誘電体層が積層された構造を有する。換言すれば、このＬｏｗ－Ｅ膜は、遮蔽層と、遮蔽層における上記主平面側とは反対側の面に当該遮蔽層と接して配置された犠牲層と、遮蔽層および犠牲層を挟持する誘電体層のペアとを含む第１積層構造を有する。また、このＬｏｗ－Ｅ膜は２以上の遮蔽層を含んでいてもよく、これにより複層ガラスパネルのＵ値（熱貫流率）をより小さくする設計が可能となる。この場合、第２Ｌｏｗ－Ｅ膜４２は、例えば、第１ガラス板１の第２面１２側から順に、誘電体層／遮蔽層／犠牲層／誘電体層／遮蔽層／犠牲層／誘電体層が積層された構造を有し得る。すなわち、第２Ｌｏｗ－Ｅ膜は２以上の遮蔽層の第１積層構造を有していてもよく、この場合、犠牲層と遮蔽層との間に挟まれた誘電体層を２つの第１積層構造で共有することができる。
なお、各遮蔽層の直下（第１ガラス板側）にある誘電体層は下地層として機能することがあり、犠牲層を介して遮蔽層に積層される誘電体層は反射防止層として機能することがある。
誘電体層、遮蔽層および犠牲層の各層は、１つの材料から構成される１つの層であっても、互いに異なる材料から構成される２以上の層の積層体であってもよい。
第１積層構造において遮蔽層および犠牲層を挟持する一対の誘電体層は、同じ材料から構成されていても、互いに異なる材料から構成されていてもよい。
遮蔽層を含む第２Ｌｏｗ－Ｅ膜は、当該遮蔽層の数をｎとすると当該遮蔽層を挟持する誘電体層の数がｎ＋１以上となるため、通常、２ｎ＋１またはそれ以上の数の層から構成されている。
遮蔽層は、例えば、銀を含有する金属層とすることができる。以下、銀を含有する金属層をＡｇ層と称することとする。Ａｇ層は、Ａｇを主成分とする層であってＡｇからなる層であってもよい。本明細書において「主成分」とは、当該層において最も含有率が大きな成分のことであり、その含有率は、通常５０重量％以上であり、７０重量％以上、８０重量％以上、９０重量％以上の順により好ましい。遮蔽層には、Ａｇの代わりに、パラジウム、金、インジウム、亜鉛、スズ、アルミニウムおよび銅などの金属をＡｇにドープした材料を使用してもよい。
また、遮蔽層は、例えば、透明導電性酸化物とすることができる。特に透明導電性酸化物としてフッ素ドープ酸化スズ（ＳｎＯ2：Ｆ）を主成分とする層とすることもできる。
第２Ｌｏｗ－Ｅ膜が少なくとも１層の遮蔽層を含み、その遮蔽層が金属層である場合、遮蔽層の一層当たりの厚みは、例えば、５～２０ｎｍであることが好ましい。遮蔽層の厚みが５ｎｍよりも小さいと、遮蔽層の連続性が保てず、十分な低放射性能が得られない可能性がある。一方、２０ｎｍを超えると、例えば、建築用ガラスとしては、遮蔽層の色が目立ち、望ましい外観が得られないおそれがある。
犠牲層は、例えば、チタン、亜鉛、ニッケル、クロム、亜鉛／アルミニウム合金、ニオブ、ステンレス、これらの合金およびこれらの酸化物から選ばれる少なくとも１種を主成分とする層である。犠牲層の厚さは、例えば０．１～５ｎｍであり、好ましくは０．５～３ｎｍである。
誘電体層は、例えば、酸化物または窒化物を主成分とする層であり、このような誘電体層のより具体的な例は、ケイ素、アルミニウム、亜鉛、錫、チタン、インジウムおよびニオブの各酸化物ならびに各窒化物から選ばれる少なくとも１種を主成分とする層である。また、複数の遮蔽層を設ける場合には、２層目（第１ガラス板１から離れた側）の遮蔽層の直下の下地層である誘電体層は、酸化亜鉛を主成分とすることが好ましい。誘電体層の厚さは、例えば８～１２０ｎｍであり、好ましくは１５～８５ｎｍである。
遮蔽層、犠牲層および誘電体層の形成方法は限定されず、公知の薄膜形成手法を利用できる。例えば、スパッタリング法によりこれらの層を形成できる。すなわち、遮蔽層を含む第２Ｌｏｗ－Ｅ膜は、例えば、スパッタリング法により形成できる。酸化物または窒化物から構成される誘電体層は、例えば、スパッタリング法の一種である反応性スパッタリングにより形成できる。犠牲層は、遮蔽層上に誘電体層を反応性スパッタリングにより形成するために必要な層（反応性スパッタリング時に自らが酸化することによって遮蔽層の酸化を防ぐ層）であり、犠牲層との名称は当業者によく知られている。
第２Ｌｏｗ－Ｅ膜の別の一例は、透明導電性酸化物層を含む積層膜である。この膜は、例えば、第１ガラス板１の第２面１２側から順に、下地層／透明導電性酸化物層が積層された第２積層構造を有する。換言すれば、このＬｏｗ－Ｅ膜は、透明導電性酸化物層と、透明導電性酸化物層を挟持する下地層とを含む第２積層構造を有する。この第２Ｌｏｗ－Ｅ膜は、２以上の透明導電性酸化物層を含んでいてもよい。
下地層、透明導電性酸化物層の各層は、１つの材料から構成される１つの層であっても、互いに異なる材料から構成される２以上の層の積層体であってもよい。
下地層は、例えば、亜鉛およびスズの各酸化物から選ばれる少なくとも１種を主成分とする層、あるいはケイ素、アルミニウムの各酸化物、窒化物、酸窒化物から選ばれる少なくとも１種を主成分とする層とすることができる。下地層は、ガラス板に含まれるナトリウムイオンなどのアルカリ金属イオンが透明導電性酸化物層に移動することを抑制し、これにより当該酸化物層の機能の低下が抑制される。下地層の厚さは、例えば５～８０ｎｍであり、好ましくは１０～５０ｎｍである。下地層は、屈折率が互いに異なる２以上の層から構成されていてもよく、この場合、各層の厚さを調整することにより、第２Ｌｏｗ－Ｅ膜の反射色を中性色に近づけることが可能である。２以上の層、例えば２つの層、から構成される下地層では、ガラス板の主平面側から順に、酸化スズまたは酸化チタンを主成分とする第１の下地層、および酸化ケイ素または酸化アルミニウムを主成分とする第２の下地層とすることが好ましい。
透明導電性酸化物層は、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛アルミニウム、アンチモンドープ酸化スズ（ＳｎＯ：Ｓｂ）およびフッ素ドープ酸化スズ（ＳｎＯ2：Ｆ）から選ばれる少なくとも１種を主成分とする層である。透明導電性酸化物層の厚さは、例えば１００～５００ｎｍであり、好ましくは１２０～３５０ｎｍである。
第２積層構造の具体的な一例では、透明導電性酸化物層が厚さ１２０ｎｍ以上のフッ素ドープ酸化スズ層を含み、アモルファス層が厚さ１５～７０ｎｍのシリカ層を含む。厚さ１２０ｎｍ以上のフッ素ドープ酸化スズ層は、第２Ｌｏｗ－Ｅ膜の放射率εを一定の値以下とすることに寄与する。厚さ１５ｎｍ以上７０ｎｍ以下のシリカ層は、室内空間側および室外空間側から見た複層ガラスパネルの反射色の変動、特に赤色化、を抑制することができる。
下地層、透明導電性酸化物層およびアモルファス層の形成方法は限定されず、公知の薄膜形成手法を利用できる。例えば、ＣＶＤ法によりこれらの層を形成できる。すなわち、透明導電性酸化物層を含む第２Ｌｏｗ－Ｅ膜は、例えば、ＣＶＤ法により形成できる。ＣＶＤ法による薄膜の形成は、ガラス板の製造工程、より具体的な例としてフロート法によるガラス板の製造工程において「オンライン」にて実施可能である。
＜４－３．第１膜領域＞
次に、第１膜領域４１について説明する。第１膜領域４１は、第２膜領域４２と同様に低放射膜ではあるが、さらに電波透過性を有する点が相違する。したがって、携帯電話の周波数域（約７００ＭＨｚ～約２８ＧＨｚ）の電波を透過させることができる。例えば、３．６～２８ＧＨｚの周波数であるいわゆる５Ｇ（第５世代移動体通信）用の電波を透過させることができる。
次に、第１膜領域４１について説明する。第１膜領域４１は、第２膜領域４２と同様に低放射膜ではあるが、さらに電波透過性を有する点が相違する。したがって、携帯電話の周波数域（約７００ＭＨｚ～約２８ＧＨｚ）の電波を透過させることができる。例えば、３．６～２８ＧＨｚの周波数であるいわゆる５Ｇ（第５世代移動体通信）用の電波を透過させることができる。
図３に示すように、第１膜領域４１は、第２膜領域４２とは異なり、間隙４１１で仕切られた複数の島４１２によって形成されており、各島４１２が第１Ｌｏｗ－Ｅ膜によって形成されている。すなわち、第１膜領域４１では、第１Ｌｏｗ－Ｅ膜が間隙を有する不連続状態となっている。
第１Ｌｏｗ－Ｅ膜は、上述した第２Ｌｏｗ－Ｅ膜を構成する材料の中から選択することができる。このとき、第１Ｌｏｗ－Ｅ膜と第２Ｌｏｗ－Ｅ膜とを同じ材料で形成してもよいし、異なる材料で形成することもできる。
島４１２の形状は特には限定されず、円形、矩形、多角形状、異形状など、種々の形状にすることができる。島４１２の最大外形は、例えば、１００μｍ～５ｍｍとすることが好ましく、２００μｍ～１ｍｍとすることがさらに好ましく、５００～９００μｍであることが特に好ましい。この最大外形が５ｍｍを超えると、第１Ｌｏｗ－Ｅ膜における電波透過性が低下するおそれがあるため、好ましくない。また、５Ｇのサブ６帯（約３．６～約６ＧＨｚ）及びミリ波（２８ＧＨｚ帯）の両方に対して、電波透過性の確保が難しくなる。一方、最大外形が１００μｍより小さくなると、第１Ｌｏｗ－Ｅ膜における断熱性を発揮するのに十分な低放射率が得られないおそれがあるため、好ましくない。なお、最大外形とは、島４１２の周縁の２点のうち、最も離れている２点間の距離を示す。
間隙４１１の幅は、例えば、１～１００μｍとすることが好ましく、５～５０μｍとすることがさらに好ましく、８～３０μｍとすることがより好ましく、１０～２０μｍとすることが特に好ましい。間隙４１１の幅が１００μｍを超えると、第１膜領域４１における遮熱・断熱性が低下するおそれがあり、好ましくない。一方、間隙４１１の幅が１μｍ以上であると、第１膜領域４１における遮蔽層の不連続状態を形成するのが容易になり、好ましい。
間隙４１１の形成方法は特には限定されないが、例えば、第２膜領域４２のような連続したＬｏｗ－Ｅ膜を形成した後、レーザによってＬｏｗ－Ｅ膜の一部を除去して間隙４１１を形成することができる。その他、マスクを用いて部分的にエッチングすることにより、間隙４１１を形成することができる。
間隙４１１は、島４１２の間から第１ガラス板１が露出する領域であってもよいし、第１Ｌｏｗ－Ｅ膜において、少なくとも遮蔽層が除去された領域であってもよい。遮蔽層が除去された領域とは、例えば、上述した下地層のみが第１ガラス板１に積層された領域であり、その下地層が島４１２の間から外部に露出している。このように間隙を下地層によって形成することで、間隙４１１と島４１２との間の外観上の相違が視認しがたくなる。
特に、間隙４１１と島４１２との間の外観上の相違を視認しがたくするためには、露出する下地層または第１ガラス板１の表面粗さＲｍａｘを５０ｎｍ以下とすることが好ましく、３０ｎｍ以下とすることがさらに好ましく、１０ｎｍ以下とすることが特に好ましい。なお、表面粗さＲｍａｘとは、下地層または第１ガラス板１の表面の断面曲線から、基準長さだけ抜き取った部分において、最も高い山から最も低い谷までの距離で定義することができる。
第１膜領域４１の大きさは特には限定されないが、例えば、１辺が３３ｍｍの矩形よりも大きいことが好ましく、１辺が１００ｍｍの矩形よりも大きいことがさらに好ましい。第１膜領域４１が、この大きさよりも小さいと、特に、５Ｇの電波の場合、電波の直進性が担保できず、電波が進行にしたがって広がりながら弱くなるおそれがある。
＜５．空隙層＞
空隙層３は、第１ガラス板１及び第２ガラス板２の間にスペーサ５を配置することで、両ガラス板１，２の間に形成されるものである。スペーサ５は、公知のものを利用することができ、両ガラス板１，２の周縁に配置することができる。また、好ましいスペーサとしては、例えば、スペーサ内部の空間に乾燥剤を保持したものを用いることができる。これにより、空隙層３の気体の乾燥状態を長期間にわたって保つことができる。また、スペーサ５よりさらに外側にシール材（図示省略）を配置し、空隙層３を気密にすることができる。空隙層３は、例えば、４～１６ｍｍとすることができ、６～１６ｍｍとすることがさらに好ましい。空隙層３には、乾燥空気のほか、アルゴン、クリプトンのような不活性ガスを充填することができる。
空隙層３は、第１ガラス板１及び第２ガラス板２の間にスペーサ５を配置することで、両ガラス板１，２の間に形成されるものである。スペーサ５は、公知のものを利用することができ、両ガラス板１，２の周縁に配置することができる。また、好ましいスペーサとしては、例えば、スペーサ内部の空間に乾燥剤を保持したものを用いることができる。これにより、空隙層３の気体の乾燥状態を長期間にわたって保つことができる。また、スペーサ５よりさらに外側にシール材（図示省略）を配置し、空隙層３を気密にすることができる。空隙層３は、例えば、４～１６ｍｍとすることができ、６～１６ｍｍとすることがさらに好ましい。空隙層３には、乾燥空気のほか、アルゴン、クリプトンのような不活性ガスを充填することができる。
＜６．アンテナ＞
アンテナは、例えば、室内側を向く面、つまり第２ガラス板２の第２面２２に配置することができる。このとき、アンテナが配置されるアンテナ領域の位置は特には限定されないが、特に、５Ｇの電波用に、例えば、図４に示すように配置することができる。図４の例では、両ガラス板１，２を、これらと垂直な方向から見たとき、第２ガラス板２の第２面２２において、第１膜領域４１と対応する領域６（以下、対応領域と称することとする）に、アンテナ領域７を設定することができる。アンテナ領域７は、対応領域６と同じ大きさであってもよい。対応領域６よりも小さくてもよい。例えば、５Ｇの電波は直進性が高いため、上記のように、第１膜領域４１と対応する領域６にアンテナを配置すると、特に、５Ｇの電波の送受信の感度を高めることができる。
アンテナは、例えば、室内側を向く面、つまり第２ガラス板２の第２面２２に配置することができる。このとき、アンテナが配置されるアンテナ領域の位置は特には限定されないが、特に、５Ｇの電波用に、例えば、図４に示すように配置することができる。図４の例では、両ガラス板１，２を、これらと垂直な方向から見たとき、第２ガラス板２の第２面２２において、第１膜領域４１と対応する領域６（以下、対応領域と称することとする）に、アンテナ領域７を設定することができる。アンテナ領域７は、対応領域６と同じ大きさであってもよい。対応領域６よりも小さくてもよい。例えば、５Ｇの電波は直進性が高いため、上記のように、第１膜領域４１と対応する領域６にアンテナを配置すると、特に、５Ｇの電波の送受信の感度を高めることができる。
あるいは、図５及び図６Ａに示すように、アンテナ領域７の少なくとも一部が対応領域６の内部に入り込むように形成することもできる。図５及び図６Ａの例では、アンテナ領域７の下端が対応領域６の下端よりも距離Ｌだけ内側に入っている。これは、５Ｇの電波の直進性を考慮し、例えば、電波がガラス体に対して斜めに入射した場合を想定したものである。すなわち、図５に示すように、直進性の高い電波が入射すると、対応領域６の端部から距離Ｌに亘る領域に届く電波の強度が弱くなるためである。この距離Ｌは、例えば、１０ｍｍ以上とすることが好ましく、２０ｍｍ以上であることがさらに好ましく、５０ｍｍ以上であることが特に好ましい。また、この距離Ｌだけ入り込む端部の長さＳ（図６Ａ参照）は、例えば、１０ｍｍ以上とすることができる。
アンテナ領域７の一部は、例えば、図６Ｂに示すように、対応領域６からはみ出していてもよい。また、図６Ｃに示すように、アンテナ領域７において対応領域６と距離Ｌだけ離れている端部は、アンテナ領域７の側辺であってもよい。
＜７．特徴＞
以上のような複層ガラスパネルによれば、次の効果を得ることができる。
（１）空隙層３及びＬｏｗ－Ｅ膜を有する第１及び第２膜領域４１，４２を有しているため、高い断熱性能を達成することができる。
以上のような複層ガラスパネルによれば、次の効果を得ることができる。
（１）空隙層３及びＬｏｗ－Ｅ膜を有する第１及び第２膜領域４１，４２を有しているため、高い断熱性能を達成することができる。
（２）第２膜領域４２は、低放射膜として赤外線の反射率が高いが、例えば、３．７ＧＨｚ以上の周波数の電波の透過率は低い。したがって、例えば、第２膜領域４２のような連続したＬｏｗ－Ｅ膜のみを有する複層ガラスパネルが設けられている建物等では、５Ｇによる通信を行うことが困難である。これに対して、本実施形態のように、第１膜領域４１を設けると、間隙４１１を通じて上述したような電波を透過させることができるため、屋内（車内）側にあるアンテナに対し、電波の送受信が可能である。したがって、例えば、複層ガラスパネルの屋内（車内）側の面において、第１膜領域４１と対応する位置にアンテナを設けると、電波の送受信の性能を向上することができる。
（３）第１膜領域４１と第２膜領域４２との境界には、上述した幅の狭い間隙４１１が形成されるため、両者４１，４２の境界を視認しがたくすることができる。
＜８．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。
上記実施形態に係る複層ガラスパネルでは、第１及び第２膜領域４１，４２を第１ガラス板１の第２面１２に形成したが、第１ガラス板１の第１面１１、第２面１２、第２ガラス板２の第１面２１、第２面２２の少なくとも１つの面に形成されていればよい。
第１膜領域４１の形状、寸法、位置は特には限定されず、例えば、ガラス板１の全面に第１膜領域４１が形成されていてもよい。すなわち、第２膜領域４２を形成せず、第１膜領域４１のみを形成することができる。また、ガラス板の全面に、第１及び第２膜領域４１，４２を形成しなくてもよく、一部であってもよい。
また、ガラス板１の２つの面上にＬｏｗ－Ｅ膜４１，４２を形成する場合、ガラス板１を挟んで対向する箇所にＬｏｗ－Ｅ膜４１，４２をそれぞれ形成することが望ましい。これにより、室内への電波透過が容易となり電波透過率は向上する。
第１ガラス板１及び第２ガラス板２の少なくとも一方は、公知の合わせガラスで構成することができる。
上記実施形態では、本発明に係るガラス体を複層ガラスパネルに適用した例を示したが、第１ガラス板１及び第１及び第２膜領域４１，４２のみで、本発明のガラス体を構成することもできる。なお、この場合においても、第１膜領域４１のみを形成することができる。
第１膜領域４１の構成は特には限定されず、Ｌｏｗ－Ｅ膜を有することで低放射膜であるとともに、電波透過性を有していればよい。
以下、本発明の実施例について説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されない。
Ａ．第１膜領域の検討
＜１．実施例１，２の準備＞
以下の通り、ガラス板、及びその一方の面に形成された第１膜領域を有する、実施例１，２に係るガラス体を形成した。
（１）ガラス板：厚みが６ｍｍのソーダライムガラス
（２）第１膜領域：ＳｎＯ2，ＺｎＯ，Ａｇ，ＺｎＡｌ，ＺｎＯ，Ａｇ，ＺｎＡｌ，ＺｎＯ，ＳｎＯ2を、ガラス板上にこの順で積層し、縦５００ｍｍ、横５００ｍｍのＬｏｗ－Ｅ膜を形成した。内側（ガラス板側）のＡｇの厚みは１３ｎｍ、外側のＡｇの厚みは１４ｎｍとした。その後、レーザによって、このＬｏｗ－Ｅ膜の一部を除去し、例えば、図３のような格子状の間隙を形成した。こうして、第１膜領域を形成した。
＜１．実施例１，２の準備＞
以下の通り、ガラス板、及びその一方の面に形成された第１膜領域を有する、実施例１，２に係るガラス体を形成した。
（１）ガラス板：厚みが６ｍｍのソーダライムガラス
（２）第１膜領域：ＳｎＯ2，ＺｎＯ，Ａｇ，ＺｎＡｌ，ＺｎＯ，Ａｇ，ＺｎＡｌ，ＺｎＯ，ＳｎＯ2を、ガラス板上にこの順で積層し、縦５００ｍｍ、横５００ｍｍのＬｏｗ－Ｅ膜を形成した。内側（ガラス板側）のＡｇの厚みは１３ｎｍ、外側のＡｇの厚みは１４ｎｍとした。その後、レーザによって、このＬｏｗ－Ｅ膜の一部を除去し、例えば、図３のような格子状の間隙を形成した。こうして、第１膜領域を形成した。
レーザとして、繰り返し周波数３０ｋＨｚ，波長１０６４ｎｍ、出力１５Ｗ，操作速度５００ｍｍ／ｓｅｃのＹＡＧレーザを用いた。実施例１，２は、間隙の幅及びピッチが相違している。すなわち、実施例１では、間隙の幅を８０μｍ、間隙のピッチを１．０ｍｍとした。すなわち、一辺が１．０ｍｍの複数の島が形成されるようにした。一方、実施例２では、間隙の幅を３０μｍ、間隙のピッチを０．３ｍｍとした。すなわち、一辺が０．３ｍｍの複数の島が形成されるようにした。
＜２．実施例３～５の準備＞
以下の通り、ガラス板、及びその一方の面に形成された第１膜領域を有する、実施例３～５に係るガラス体を形成した。
（１）ガラス板：厚みが６ｍｍのソーダライムガラス
（２）第１膜領域：ＳｎＯ2，ＺｎＯ，Ａｇ，ＺｎＡｌ，ＺｎＯ，ＳｎＯ2を、ガラス板上にこの順で積層しＬｏｗ－Ｅ膜を形成した。Ａｇの厚みは１０ｎｍとした。その後、レーザによって、このＬｏｗ－Ｅ膜の一部を除去し、例えば、図３のような格子状の間隙を形成した。こうして、第１膜領域を形成した。
以下の通り、ガラス板、及びその一方の面に形成された第１膜領域を有する、実施例３～５に係るガラス体を形成した。
（１）ガラス板：厚みが６ｍｍのソーダライムガラス
（２）第１膜領域：ＳｎＯ2，ＺｎＯ，Ａｇ，ＺｎＡｌ，ＺｎＯ，ＳｎＯ2を、ガラス板上にこの順で積層しＬｏｗ－Ｅ膜を形成した。Ａｇの厚みは１０ｎｍとした。その後、レーザによって、このＬｏｗ－Ｅ膜の一部を除去し、例えば、図３のような格子状の間隙を形成した。こうして、第１膜領域を形成した。
実施例３～５のレーザー加工条件として、ＹＡＧ：Ｎｄレーザーで繰り返し周波数１００ｋＨｚ，波長３５５ｎｍ、操作速度３００ｍｍ／ｓｅｃで加工した。実施例３～５は、間隙の幅は１０μｍとして、間隙のピッチを変えた。すなわち、実施例３では、間隙の幅を１０μｍ、一辺が０．９ｍｍの複数の島が形成されるようにした。実施例４では、間隙の幅を１０μｍ、一辺が０．５ｍｍの複数の島が形成されるようにした。実施例５では、間隙の幅を１０μｍ、一辺が０．２ｍｍの複数の島が形成されるようにした。
＜３．比較例１～３の準備＞
比較例１～３で用いるガラス板は実施例１，２と同じである。比較例１は、このガラス板上に、実施例１，２と寸法及び材料が同じであるＬｏｗ－Ｅ膜を有する第２膜領域を形成した。すなわち、間隙が形成されていない連続した膜である第２Ｌｏｗ－Ｅ膜を形成した。比較例２は、ガラス板上に、実施例３～５と寸法及び材料が同じであるＬｏｗ－Ｅ膜を有する第２膜領域を形成した。すなわち、間隙が形成されていない連続した膜である第２Ｌｏｗ－Ｅ膜を形成した。比較例３は、ガラス板のみを有するガラス体とした。
比較例１～３で用いるガラス板は実施例１，２と同じである。比較例１は、このガラス板上に、実施例１，２と寸法及び材料が同じであるＬｏｗ－Ｅ膜を有する第２膜領域を形成した。すなわち、間隙が形成されていない連続した膜である第２Ｌｏｗ－Ｅ膜を形成した。比較例２は、ガラス板上に、実施例３～５と寸法及び材料が同じであるＬｏｗ－Ｅ膜を有する第２膜領域を形成した。すなわち、間隙が形成されていない連続した膜である第２Ｌｏｗ－Ｅ膜を形成した。比較例３は、ガラス板のみを有するガラス体とした。
＜４．評価試験＞
上記実施例１～５及び比較例に対し、以下の評価試験を行った。
（１）可視光透過率
分光光度計（日立製U4100）を用いて透過スペクトルを測定し、ＪＩＳ－Ｒ３１０６に従い、可視光透過率を算出した。
（２）放射率
フーリエ変換赤外分光度計（Perkin Elmer製Frontier Gold）を用い、ＪＩＳ－Ｒ３１０６に従い測定した。なお、実施例１，２の第１Ｌｏｗ－Ｅ膜の光学特性は、島及び間隙を含む入射光照射範囲の平均的な値とした。
（３）熱貫流率
測定した光熱特性の結果から、上記図１の複層ガラスパネルでの熱貫流率を計算した。すなわち、図１の複層ガラスパネルの第１ガラス板及びＬｏｗ－Ｅ膜を実施例１，２及び比較例のガラス体に置き換えた。このとき、第１ガラス板及び第２ガラス板の厚みは６ｍｍ、空隙層の厚みを１２ｍｍとし、第１ガラス板を室外側とした。また、Ｌｏｗ－Ｅ膜は第１ガラス板の空隙層側に形成し、空隙層は空気とした条件下で算出した。
（４）電波透過特性
実施例１，２及び比較例のガラス体の電波透過特性を測定し、Ｌｏｗ－Ｅ膜のないガラス板と比較した伝搬損失（ｄＢ）を以下の条件で評価した。すなわち、Ｌｏｗ－Ｅ膜がないガラス板の伝搬損失を０ｄＢとして比較した。
・周波数帯：３．７ＧＨｚ
・ガラス板の設置角度：地面に垂直に９０度とした。
・ガラスと送信アンテナの距離：５０ｍｍ
・ガラスと受信アンテナの距離：５０ｍｍ
・送受信の直接波以外の反射波を除去した。
上記実施例１～５及び比較例に対し、以下の評価試験を行った。
（１）可視光透過率
分光光度計（日立製U4100）を用いて透過スペクトルを測定し、ＪＩＳ－Ｒ３１０６に従い、可視光透過率を算出した。
（２）放射率
フーリエ変換赤外分光度計（Perkin Elmer製Frontier Gold）を用い、ＪＩＳ－Ｒ３１０６に従い測定した。なお、実施例１，２の第１Ｌｏｗ－Ｅ膜の光学特性は、島及び間隙を含む入射光照射範囲の平均的な値とした。
（３）熱貫流率
測定した光熱特性の結果から、上記図１の複層ガラスパネルでの熱貫流率を計算した。すなわち、図１の複層ガラスパネルの第１ガラス板及びＬｏｗ－Ｅ膜を実施例１，２及び比較例のガラス体に置き換えた。このとき、第１ガラス板及び第２ガラス板の厚みは６ｍｍ、空隙層の厚みを１２ｍｍとし、第１ガラス板を室外側とした。また、Ｌｏｗ－Ｅ膜は第１ガラス板の空隙層側に形成し、空隙層は空気とした条件下で算出した。
（４）電波透過特性
実施例１，２及び比較例のガラス体の電波透過特性を測定し、Ｌｏｗ－Ｅ膜のないガラス板と比較した伝搬損失（ｄＢ）を以下の条件で評価した。すなわち、Ｌｏｗ－Ｅ膜がないガラス板の伝搬損失を０ｄＢとして比較した。
・周波数帯：３．７ＧＨｚ
・ガラス板の設置角度：地面に垂直に９０度とした。
・ガラスと送信アンテナの距離：５０ｍｍ
・ガラスと受信アンテナの距離：５０ｍｍ
・送受信の直接波以外の反射波を除去した。
結果は、以下の通りである。
上記表１に示すとおり、比較例１，２は間隙のない第２膜領域が形成されているため、電波伝搬損失が高く、電波の送受信が困難であることが分かった。一方、実施例１～５は電波伝搬損失が低く、携帯電話等の電波（例えば、５Ｇの周波数帯域）の送受信が比較的容易であることが分かった。
また、実施例１，２及び比較例１、または実施例３～５及び比較例２を比べると、可視光透過率はほとんど差がなく、例えば、窓ガラスとして良好であった。実施例１，２は比較例１よりも放射率は高いものの、熱貫流率の差は小さかった。また、実施例３～５も比較例２よりも放射率が高いものの、熱貫流率の差は小さく、ＬｏｗＥ膜を形成していない比較例３と比較して熱貫流率が低かった。したがって、例えば、実施例１～５のような第１膜領域が全面に形成された複層ガラスパネルを用いても、十分な断熱性能が得られることが分かった。
Ｂ．間隙の検討
＜１．実施例６～８の準備＞
以下のように実施例６～８のガラス体を作製した。まず、ガラス板として、厚みが６ｍｍのソーダライムガラスを準備した。次に、第１膜領域としてＳｎＯ2，ＺｎＯ，Ａｇ，ＺｎＡｌ，ＺｎＯ，ＳｎＯ2を、ガラス板上にこの順で積層し、厚みが約８０ｎｍ、縦１５０ｍｍ、横３００ｍｍのＬｏｗ－Ｅ膜を形成した。ガラス板上に積層されるＳｎＯ2，ＺｎＯは下地層に該当する。その後、レーザによって、このＬｏｗ－Ｅ膜の一部を除去して間隙を形成した。なお、レーザとして、繰り返し周波数１００ｋＨｚ，波長３５５ｎｍ、操作速度３００ｍｍ／ｓｅｃのＹＡＧレーザを用いた。
＜１．実施例６～８の準備＞
以下のように実施例６～８のガラス体を作製した。まず、ガラス板として、厚みが６ｍｍのソーダライムガラスを準備した。次に、第１膜領域としてＳｎＯ2，ＺｎＯ，Ａｇ，ＺｎＡｌ，ＺｎＯ，ＳｎＯ2を、ガラス板上にこの順で積層し、厚みが約８０ｎｍ、縦１５０ｍｍ、横３００ｍｍのＬｏｗ－Ｅ膜を形成した。ガラス板上に積層されるＳｎＯ2，ＺｎＯは下地層に該当する。その後、レーザによって、このＬｏｗ－Ｅ膜の一部を除去して間隙を形成した。なお、レーザとして、繰り返し周波数１００ｋＨｚ，波長３５５ｎｍ、操作速度３００ｍｍ／ｓｅｃのＹＡＧレーザを用いた。
実施例６は間隙の幅を１０μｍ、実施例７，８は間隙の幅を１８μｍとした。但し、実施例６，７では、レーザによって、下地層を残すように、Ｌｏｗ－Ｅ膜の各層を除去した（Ｌｏｗ－Ｅ膜の表面から約４５～５５ｎｍを除去）。すなわち、下地層が外部に露出するようにした。一方、実施例８では、Ｌｏｗ－Ｅ膜を全て除去し、さらにガラス板の一部も除去した。
＜２．評価＞
図７に示す撮影装置を用いて、実施例６～８の間隙を撮影した。図７の装置においては、上部に開口が形成され、内部が空洞の箱の上に、第１膜領域を下方に向けてガラス体を配置した。そして、ガラス体の上面に撮影ボックスを配置した。撮影ボックスには、ガラス体から３０ｃｍ上方にカメラを配置し、さらにガラス体の斜め上方の２箇所からランプ（日立製作所製２７Ｗ蛍光灯パラライトフラットＦＭＬ２７ＥＸ－Ｎ（昼白色））によって光を照射した。撮影条件として、Ｆ値３．５、シャッタースピード１／１０秒、ＩＳＯ感度１００とした。結果は、図８に示すとおりである。
図７に示す撮影装置を用いて、実施例６～８の間隙を撮影した。図７の装置においては、上部に開口が形成され、内部が空洞の箱の上に、第１膜領域を下方に向けてガラス体を配置した。そして、ガラス体の上面に撮影ボックスを配置した。撮影ボックスには、ガラス体から３０ｃｍ上方にカメラを配置し、さらにガラス体の斜め上方の２箇所からランプ（日立製作所製２７Ｗ蛍光灯パラライトフラットＦＭＬ２７ＥＸ－Ｎ（昼白色））によって光を照射した。撮影条件として、Ｆ値３．５、シャッタースピード１／１０秒、ＩＳＯ感度１００とした。結果は、図８に示すとおりである。
図８に示す写真では、横方向に延びる白い線が間隙であり、黒がＬｏｗ－Ｅ膜である。間隙として下地層が残っている実施例６，７は間隙が目立ちにくく、特に間隙の幅が小さいとさらに目立ちにくい。一方、ガラス板の一部が除去された実施例８の間隙はやや目立つことが分かった。
さらに、実施例６，８について間隙を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により観察した。図９Ａは実施例６の間隙の幅方向の断面図、図９Ｂは実施例６の間隙の長さ方向の断面図、図１０Ａは実施例８の間隙の幅方向の断面図、図１０Ｂは実施例８の間隙の長さ方向の断面図である。図９Ａに示すように、実施例６では間隙の底面が概ね平坦に形成されている。さらに、図９Ｂに示す間隙の長さ方向の下地層の凹凸の高低差を測定したところ、１９～２７ｎｍであった。間隙がこのようなプロファイルであれば、上記のように目立たないため、例えば、下地層の凹凸の高低差からすると、表面粗さＲｍａｘは５０ｎｍ以下であることが好ましいことが分かった。この例では、間隙の底面が概ね平坦であるため、入射した光の散乱量が少なくなり、間隙が目立ちにくいと考えられる。
一方、図１０Ａに示すように、実施例８では、ガラスの一部を除去しており、図１０Ｂは間隙における除去されたガラスの表面に沿う断面である。図１０に示す間隙の長さ方向の下地層の凹凸の高低差を測定したところ、１２６～１５３ｎｍであった。間隙がこのようなプロファイルであれば、上記のように目立つことが分かった。この例では、間隙の底面は、ガラス板が下に凸となるように削られることで構成されているため、この底面の凸部により光の散乱量が大きくなり、間隙が目立ちやすいと考えられる。
Ｃ．アンテナ領域の位置の検討
１００ｍｍ×１００ｍｍの電波が通過可能な開口を有する遮蔽板を用いたシミュレーションを行った。この開口は第１膜領域を想定している。上記のように、第１膜領域は間隙によって仕切られた第１Ｌｏｗ－Ｅ膜を有しているが、本発明者によれば、間隙の数等に関わらず、第１膜領域全体を電波が通過する領域として評価することができるため、ここでは電波が通過可能な開口を第１膜領域と想定してシミュレーションを行った。この点は、後述する検討Ｄにおいても同じである。この遮蔽板に対し、３０ＧＨｚ及び１０ＧＨｚの電波を照射するシミュレーションを行った。また、遮蔽板に対する電波の照射角度を９０°、６０°、３０°とした。このシミュレーションは、電磁界シミュレータMicro-Stripes２より行った。図１１Ａは３０ＧＨｚの電波を９０°で照射した電波の分布を示す図、図１１Ｂは１０ＧＨｚの電波を９０°で照射した電波の分布を示す図である。図１２Ａは３０ＧＨｚの電波を６０°で照射した電波の分布を示す図、図１２Ｂは１０ＧＨｚの電波を６０°で照射した電波の分布を示す図である。図１３Ａは３０ＧＨｚの電波を３０°で照射した電波の分布を示す図、図１３Ｂは１０ＧＨｚの電波を３０°で照射した電波の分布を示す図である。これらの図において、電波は矢印の方向に照射されている。また、点線で囲まれた領域が強い電波、または弱い電波の分布を示している。
１００ｍｍ×１００ｍｍの電波が通過可能な開口を有する遮蔽板を用いたシミュレーションを行った。この開口は第１膜領域を想定している。上記のように、第１膜領域は間隙によって仕切られた第１Ｌｏｗ－Ｅ膜を有しているが、本発明者によれば、間隙の数等に関わらず、第１膜領域全体を電波が通過する領域として評価することができるため、ここでは電波が通過可能な開口を第１膜領域と想定してシミュレーションを行った。この点は、後述する検討Ｄにおいても同じである。この遮蔽板に対し、３０ＧＨｚ及び１０ＧＨｚの電波を照射するシミュレーションを行った。また、遮蔽板に対する電波の照射角度を９０°、６０°、３０°とした。このシミュレーションは、電磁界シミュレータMicro-Stripes２より行った。図１１Ａは３０ＧＨｚの電波を９０°で照射した電波の分布を示す図、図１１Ｂは１０ＧＨｚの電波を９０°で照射した電波の分布を示す図である。図１２Ａは３０ＧＨｚの電波を６０°で照射した電波の分布を示す図、図１２Ｂは１０ＧＨｚの電波を６０°で照射した電波の分布を示す図である。図１３Ａは３０ＧＨｚの電波を３０°で照射した電波の分布を示す図、図１３Ｂは１０ＧＨｚの電波を３０°で照射した電波の分布を示す図である。これらの図において、電波は矢印の方向に照射されている。また、点線で囲まれた領域が強い電波、または弱い電波の分布を示している。
図１１～図１３によれば、電波は開口を通過後矢印の方向に直進していることが分かる。特に、周波数が高い３０ＧＨｚの電波は、周波数が低い１０ＧＨｚの電波に比べ、直進性が高いことが分かる。周波数が低い１０ＧＨｚの電波は、開口を通過後、やや広がっているのが分かる。
また、３０ＧＨｚの電波は直進性が高いため、例えば、図１２Ａ及び図１３Ａに示すように、電波を斜めに照射すると、開口を通過した後の三角形の領域Ｍにおいて電波があまり届いていなかった。
以上より、特に、５Ｇの電波に対し、アンテナ領域は、図４～図６で示したとおり、第１膜領域と対応する位置に設けることが好ましいことが分かった。また、電波が斜めに入射する場合には、上述した領域Ｍのような電波の強度が弱い領域が生じるため、例えば、図５及び図６に示すように、アンテナ領域は、電波の向きに応じて、対応領域に対し距離Ｌを設けることが好ましい。
図１２Ａには、領域Ｍの一辺が２４ｍｍであることが示されているが、これは、一例として総厚みが２４ｍｍ（第１ガラス板：９ｍｍ、空隙層：６ｍｍ、第２ガラス板：９ｍｍ）のガラス体を想定している。この場合には、第２ガラス板の第２面において、対応領域の端部から１３．９ｍｍまでの領域の電波の強度が弱いことが示されている。一方、図１３Ａには、領域Ｍの一辺が３０ｍｍであることが示されているが、これは、一例として総厚みが３０ｍｍ（第１ガラス板：９ｍｍ、空隙層：１２ｍｍ、第２ガラス板：９ｍｍ）のガラス体を想定している。この場合には、第２ガラス板の第２面において、対応領域の端部から５２ｍｍまでの領域の電波の強度が弱いことが示されている。
以上より、図５及び図６で示す距離Ｌは、図１２Ａ及び図１３Ａの結果から、１０ｍｍ以上であることが好ましく、２０ｍｍ以上であることがさらに好ましく、５０ｍｍ以上であることが特に好ましい。
Ｄ．アンテナ領域の大きさの検討
検討Ｃと同様に、シミュレーションを行った。このとき、開口の大きさを１００ｍｍ×１００ｍｍにした場合と３３ｍｍ×３３ｍｍにした場合のシミュレーションを行った。結果は、図１４に示すとおりである。図１４Ａが１００ｍｍ×１００ｍｍの開口を用いたシミュレーション（周波数は３０ＧＨｚ）の結果であり、図１４Ｂが３３ｍｍ×３３ｍｍの開口を用いたシミュレーションの結果である（周波数は１０ＧＨｚ）。これらの図に示すように、開口の大きさが小さいと、開口を通過後の電波が広がり、直進性が保てないことが分かる。したがって、上述した第１膜領域の大きさは、３３ｍｍ×３３ｍｍの矩形よりも大きいことが好ましいことが分かった。
検討Ｃと同様に、シミュレーションを行った。このとき、開口の大きさを１００ｍｍ×１００ｍｍにした場合と３３ｍｍ×３３ｍｍにした場合のシミュレーションを行った。結果は、図１４に示すとおりである。図１４Ａが１００ｍｍ×１００ｍｍの開口を用いたシミュレーション（周波数は３０ＧＨｚ）の結果であり、図１４Ｂが３３ｍｍ×３３ｍｍの開口を用いたシミュレーションの結果である（周波数は１０ＧＨｚ）。これらの図に示すように、開口の大きさが小さいと、開口を通過後の電波が広がり、直進性が保てないことが分かる。したがって、上述した第１膜領域の大きさは、３３ｍｍ×３３ｍｍの矩形よりも大きいことが好ましいことが分かった。
１ 第１ガラス板
２ 第２ガラス板
３ 空隙層
４１ 第１膜領域
４１１ 間隙
４１２ 島（第１Ｌｏｗ－Ｅ膜）
４２ 第２膜領域
２ 第２ガラス板
３ 空隙層
４１ 第１膜領域
４１１ 間隙
４１２ 島（第１Ｌｏｗ－Ｅ膜）
４２ 第２膜領域
Claims (22)
- 第１面及び第２面を有する第１ガラス板と、
前記第１ガラス板の前記第１面及び第２面の少なくとも一方の面の少なくとも一部に形成された第１Ｌｏｗ－Ｅ膜を有する第１膜領域と、
を備え、
前記第１膜領域は、電波透過性を有する、ガラス体。 - 前記第１膜領域は、複数の間隙によって分断された不連続な複数の島からなる前記第１Ｌｏｗ－Ｅ膜を有する、請求項１に記載のガラス体。
- 前記第１Ｌｏｗ－Ｅ膜は、前記第１ガラス板の第１面に積層された下地層と、前記下地層に積層された遮蔽層と、を有し、
前記間隙には、前記第１ガラス板の第１面に積層された前記下地層が積層され、当該下地層が露出している、請求項２に記載のガラス体。 - 前記第１Ｌｏｗ－Ｅ膜は、前記第１ガラス板の第１面に積層された下地層と、前記下地層に積層された遮蔽層と、を有し、
前記間隙においては、前記第１ガラス板の第１面が露出している、請求項２に記載のガラス体。 - 前記間隙によって仕切られた、前記第１Ｌｏｗ－Ｅ膜の島の最大寸法が、１００μｍ～５ｍｍである、請求項２から４のいずれかに記載のガラス体。
- 前記間隙の幅が、１～１００μｍである、請求項２または５に記載のガラス体。
- 前記第１ガラス板において、前記第１膜領域が形成されている面に形成され、第２Ｌｏｗ－Ｅ膜を有し電波透過性を有さないを第２膜領域をさらに備えている、請求項１から６のいずれかに記載のガラス体。
- 前記第１膜領域を囲むように、前記第２膜領域が形成されている、請求項７に記載のガラス体。
- 前記第２Ｌｏｗ－Ｅ膜は、前記第１Ｌｏｗ－Ｅ膜と同じ材料で形成され、間隙のない連続状態である、請求項７または８に記載の複層ガラスパネル。
- 第１面及び第２面を有する第２ガラス板と、
前記第１ガラス板と第２ガラス板との間に配置され、前記両ガラス板の間に空隙層を形成するスペーサと、
をさらに備え、
前記第１ガラス板の第２面と前記第２ガラス板の第１面とが、前記空隙層を介して対向するように配置されている、請求項１から９のいずれかに記載のガラス体。 - 前記第２ガラス板の前記第２面は、アンテナが配置されるアンテナ領域を備える、請求項１０に記載のガラス体。
- 前記アンテナ領域は、前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板と垂直な方向から見て、前記第１膜領域に対応した領域と同じ大きさに形成されているか、あるいは当該対応した領域よりも小さく形成されている、請求項１１に記載のガラス体。
- 前記アンテナ領域は、前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板と垂直な方向から見て、前記第１膜領域に対応した領域と同じ大きさに形成されているか、あるいは少なくとも一辺が、当該対応した領域の縁部から内側に入り込んでいる、請求項１１に記載のガラス体。
- 前記アンテナ領域の前記少なくとも一辺の１０ｍｍ以上が、前記対応した領域の縁部から１０ｍｍ以上内側に入り込んでいる、請求項１３に記載のガラス体。
- 前記第１膜領域は、一辺が３３ｍｍの矩形よりも大きく形成されている、請求項１０から１４のいずれかに記載のガラス体。
- 前記第１ガラス板の第２面に、前記第１膜領域が形成されている、請求項１０から１５のいずれかに記載のガラス体。
- 前記第２ガラス板の第１面に、前記第１膜領域が形成されている、請求項１０から１５のいずれかに記載のガラス体。
- 前記第１Ｌｏｗ－Ｅ膜は、透明導電性酸化物を含有する、請求項１から１７のいずれかに記載のガラス体。
- 前記透明導電性酸化物の膜厚は、５０～１０００ｎｍである、請求項１８に記載のガラス体。
- 前記第１Ｌｏｗ－Ｅ膜は、銀を主成分とする遮蔽層を含有する、請求項１から１７のいずれかに記載のガラス体。
- 前記遮蔽層の膜厚は、５～２０ｎｍの間である、請求項２０に記載のガラス体。
- 前記第１Ｌｏｗ－Ｅ膜は、銀を主成分とする遮蔽層が２層積層されている、請求項１から２１のいずれかに記載のガラス体。
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