JP7613469B2 - Frequency selective surface loading member and vehicle window member - Google Patents
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Description
本発明は、周波数選択表面装荷部材および車両用窓部材に関する。 The present invention relates to a frequency selective surface loading member and a window member for a vehicle.
近年、通信速度の高速化、通信容量の大容量化に伴い、通信に使用される電波の周波数帯域は、高周波数帯域に拡大している。例えば、近年の第4世代移動通信システム(以下「4G」という)や第5世代移動通信システム(以下「5G」という)においては、数百MHz~数十GHzの周波数帯域の電波が用いられている。In recent years, with the increase in communication speed and capacity, the frequency band of radio waves used for communication has expanded to higher frequency bands. For example, the recent fourth generation mobile communication systems (hereinafter referred to as "4G") and fifth generation mobile communication systems (hereinafter referred to as "5G") use radio waves in the frequency band of several hundred MHz to several tens of GHz.
このような高周波数帯域での通信を行うため、例えば、車両においては、従来レーダ装置を車両外部のエンブレム内やフロントグリル内に搭載することが提案されてきた。さらに近年では、レーダ装置を車両内部、特にウィンドシールドの内側に搭載することにより、エンブレム内やフロントグリル内よりも、車両において比較的地面から高い位置から効率よく通信が可能となる。 To communicate in such high frequency bands, for example, it has been proposed to mount a radar device on the exterior of a vehicle, such as in an emblem or in the front grill. In recent years, moreover, by mounting a radar device inside the vehicle, particularly on the inside of the windshield, it has become possible to communicate efficiently from a position relatively higher above the ground than in an emblem or in the front grill.
しかし、ウィンドシールドに用いられる合わせガラスは、電波が通過する際に反射や吸収が生じることにより、電波透過率が低下するという問題がある。また、ウィンドシールドの角度やガラスの厚さの違いによっても電波透過率が変化する。さらには、ウィンドシールドには冷房負荷軽減等を目的とした熱線反射膜が使用されるが、この場合、熱線反射膜に含まれる導電膜により電波が遮蔽されるという問題もある。However, laminated glass used in windshields has the problem of reducing radio wave transmittance due to reflection and absorption when radio waves pass through. In addition, radio wave transmittance also varies depending on the angle of the windshield and the thickness of the glass. Furthermore, a heat ray reflective film is used in windshields to reduce the cooling load, but in this case, there is also the problem that the conductive film contained in the heat ray reflective film blocks radio waves.
上記問題は、車両の合わせガラスに限らずビルなどの窓ガラスに用いられるLow-E複層ガラス等においても同様に生じ得るものであり、通信の高周波帯域利用に伴い、熱的性能を良好に維持しつつ、電波透過性を向上させることが求められている。The above problem can occur not only in laminated glass for vehicles, but also in Low-E insulating glass used in window panes in buildings, etc. With the use of high-frequency bands for communications, there is a demand to improve radio wave transparency while maintaining good thermal performance.
上記問題に対して、例えば特許文献1には、弧状破断線を設けた強化周波数選択性表面を有する通信用窓が提案されており、かかる通信用窓は選択した無線周波数を減衰させずに通過させるように設計されている。To address the above problem, for example, Patent Document 1 proposes a communications window having an enhanced frequency selective surface with arcuate breaks, which is designed to allow selected radio frequencies to pass through unattenuated.
また、特許文献2には、一方の面に複数の凸形状の誘電体部が周期的に配置された誘電体基板が提案されており、誘電体面に入射されるレーダ波の透過特性を改善させている。Furthermore, Patent Document 2 proposes a dielectric substrate having multiple convex-shaped dielectric portions arranged periodically on one surface, improving the transmission characteristics of radar waves incident on the dielectric surface.
特許文献1に記載の通信用窓においては、電波が斜めに入射した場合の電波透過性は十分ではなく改善の余地があった。また、特許文献2に記載の誘電体基板は、複数の凸形状の誘電体部が配置されていることにより、美的外観や視認性が悪いという問題があった。In the communication window described in Patent Document 1, the radio wave transmission is insufficient when the radio waves are incident at an angle, and there is room for improvement. In addition, the dielectric substrate described in Patent Document 2 has a problem in that the aesthetic appearance and visibility are poor due to the arrangement of multiple convex dielectric parts.
本発明は、熱的性能や加工性を損ねずに、電波透過性を向上させることが可能な周波数選択表面装荷部材および車両用窓部材を提供する。 The present invention provides a frequency selective surface loading component and a vehicle window component that can improve radio wave transmittance without compromising thermal performance or processability.
本発明にかかる周波数選択表面装荷部材は、第1層から第n層まで順に積層された計n個の誘電体層を備える積層部材を有し(ただし、nは3以上の整数である)、前記積層部材を構成する誘電体層の主表面の少なくとも1つに所定の周波数Fの電波を透過する周波数選択表面が設けられており、前記周波数選択表面は導電部および非導電部を有し、ISO9050:2003で規定された日射透過率が54%以下である。The frequency selective surface loading member of the present invention has a laminated member having a total of n dielectric layers stacked in order from a first layer to an nth layer (where n is an integer of 3 or more), and at least one of the main surfaces of the dielectric layers constituting the laminated member is provided with a frequency selective surface that transmits radio waves of a predetermined frequency F, and the frequency selective surface has a conductive portion and a non-conductive portion, and has a solar transmittance of 54% or less as specified in ISO 9050:2003.
また、本発明の一態様にかかる周波数選択表面装荷部材において、前記積層部材は、誘電体層として前記積層部材の最外層の誘電体層以外に連続する2つの中間体を有し、前記連続する2つの中間体の間に、前記周波数選択表面が設けられていてもよい。 In addition, in a frequency selective surface loading member according to one embodiment of the present invention, the laminated member may have two continuous intermediate bodies other than the outermost dielectric layer of the laminated member as a dielectric layer, and the frequency selective surface may be provided between the two continuous intermediate bodies.
また、本発明の一態様にかかる周波数選択表面装荷部材において、前記連続する2つの中間体は、同じ樹脂材料であってもよい。 In addition, in a frequency selective surface loading member according to one embodiment of the present invention, the two consecutive intermediate bodies may be made of the same resin material.
また、本発明の一態様にかかる周波数選択表面装荷部材において、前記樹脂材料は、PVBまたはEVAであってもよい。 In addition, in a frequency selective surface loading member according to one embodiment of the present invention, the resin material may be PVB or EVA.
また、本発明の一態様にかかる周波数選択表面装荷部材において、前記第1層および前記第n層は、ガラス基板であってもよい。 In addition, in a frequency selective surface loading member according to one embodiment of the present invention, the first layer and the nth layer may be glass substrates.
また、本発明の一態様にかかる周波数選択表面装荷部材において、前記第1層または前記第n層は、可視光を遮蔽する遮蔽層であり、前記積層部材の平面視において、前記周波数選択表面の少なくとも一部が前記遮蔽層と重複してもよい。 In addition, in a frequency selective surface loading member according to one embodiment of the present invention, the first layer or the nth layer may be a shielding layer that blocks visible light, and in a planar view of the laminated member, at least a portion of the frequency selective surface may overlap with the shielding layer.
また、本発明の一態様にかかる周波数選択表面装荷部材において、前記遮蔽層と隣接する前記誘電体層はガラス基板であってもよい。 In addition, in a frequency selective surface loading member according to one embodiment of the present invention, the dielectric layer adjacent to the shielding layer may be a glass substrate.
また、本発明の一態様にかかる周波数選択表面装荷部材において、前記周波数選択表面から前記第1層のうち第2層とは反対側の表面までの距離と、前記周波数選択表面から前記第n層のうち第n-1層とは反対側の表面までの距離と、が略同一であってもよい。 Furthermore, in a frequency selective surface loading member according to one embodiment of the present invention, the distance from the frequency selective surface to the surface of the first layer opposite the second layer and the distance from the frequency selective surface to the surface of the nth layer opposite the n-1th layer may be approximately the same.
また、本発明の一態様にかかる周波数選択表面装荷部材において、前記積層部材は、4層の誘電体層からなり、前記第1層から順に、第1ガラス基板、第1樹脂層、第2樹脂層、第2ガラス基板が積層されてもよい。 In addition, in a frequency selective surface loading member according to one embodiment of the present invention, the laminated member may be composed of four dielectric layers, with a first glass substrate, a first resin layer, a second resin layer, and a second glass substrate being laminated in that order from the first layer.
また、本発明の一態様にかかる周波数選択表面装荷部材において、前記積層部材は、5層の誘電体層からなり、前記第1層から順に、第1ガラス基板、第1樹脂層、第3樹脂層、第2樹脂層、第2ガラス基板が積層されてもよい。 In addition, in a frequency selective surface loading member according to one embodiment of the present invention, the laminated member may be composed of five dielectric layers, in which a first glass substrate, a first resin layer, a third resin layer, a second resin layer, and a second glass substrate are laminated in this order from the first layer.
また、本発明の一態様にかかる周波数選択表面装荷部材において、前記積層部材が有する2つの最表面の少なくとも1つに、前記周波数選択表面が設けられていてもよい。 In addition, in a frequency selective surface loading member according to one embodiment of the present invention, the frequency selective surface may be provided on at least one of the two outermost surfaces of the laminated member.
また、本発明の一態様にかかる周波数選択表面装荷部材において、ISO9050:2003で規定された可視光透過率が60%以上であってもよい。 In addition, in a frequency selective surface loading member according to one aspect of the present invention, the visible light transmittance as specified in ISO 9050:2003 may be 60% or more.
また、本発明の一態様にかかる周波数選択表面装荷部材において、ISO9050:2003で規定された日射反射率が8%以上であってもよい。 In addition, in one embodiment of the frequency selective surface loading member of the present invention, the solar reflectance specified in ISO 9050:2003 may be 8% or more.
また、本発明の一態様にかかる周波数選択表面装荷部材において、ISO9050:2003で規定された可視光反射率が15%以下であってもよい。 In addition, in a frequency selective surface loading member according to one embodiment of the present invention, the visible light reflectance as specified in ISO 9050:2003 may be 15% or less.
また、本発明の一態様にかかる周波数選択表面装荷部材において、ISO9050:2003で規定された可視光反射色調のRva*が-10~5であり、Rvb*が-10~10であってもよい。 In the frequency selective surface loading member according to an aspect of the present invention, the visible light reflection color tone Rva * defined in ISO 9050:2003 may be −10 to 5, and the visible light reflection color tone Rvb * may be −10 to 10.
また、本発明の一態様にかかる周波数選択表面装荷部材において、ISO9050:2003で規定された可視光透過色調のTa*が-8~5であり、Tb*が-8~6であってもよい。 In the frequency selective surface loading member according to an aspect of the present invention, the visible light transmission color tone, Ta *, as defined in ISO 9050:2003, may be −8 to 5, and Tb * may be −8 to 6.
また、本発明の一態様にかかる周波数選択表面装荷部材において、前記周波数選択表面の非導電部の幅Gが、0.01mm~0.5mmであってもよい。 In addition, in a frequency selective surface loading member according to one embodiment of the present invention, the width G of the non-conductive portion of the frequency selective surface may be 0.01 mm to 0.5 mm.
また、本発明の一態様にかかる周波数選択表面装荷部材において、前記周波数選択表面の導電部のシート抵抗が、50Ω/□以下であってもよい。 In addition, in a frequency selective surface loading member according to one embodiment of the present invention, the sheet resistance of the conductive portion of the frequency selective surface may be 50 Ω/□ or less.
また、本発明の一態様にかかる周波数選択表面装荷部材において、前記周波数選択表面の導電部が、Ag、ITO、フッ素及びアンチモンの少なくとも一つがドープされた酸化スズ、及びCuからなる群より選ばれる少なくとも1種を含んでもよい。In addition, in a frequency selective surface loading member according to one embodiment of the present invention, the conductive portion of the frequency selective surface may include at least one selected from the group consisting of Ag, ITO, tin oxide doped with at least one of fluorine and antimony, and Cu.
また、本発明の一態様にかかる周波数選択表面装荷部材において、前記周波数選択表面装荷部材を窓部材として用いた際に、前記周波数選択表面の非導電部が、地面と水平方向及び垂直方向の少なくとも一方の成分を有してもよい。 Furthermore, in a frequency selective surface loading member according to one embodiment of the present invention, when the frequency selective surface loading member is used as a window member, the non-conductive portion of the frequency selective surface may have at least one of a horizontal component and a vertical component relative to the ground.
また、本発明の一態様にかかる周波数選択表面装荷部材は、平面視において、前記周波数選択表面を備える第1領域と、前記周波数選択表面を備えない第2領域とを有してもよい。 In addition, a frequency selective surface loading member according to one embodiment of the present invention may have, in a planar view, a first region having the frequency selective surface and a second region not having the frequency selective surface.
また、本発明の一態様にかかる周波数選択表面装荷部材は、平面視において、前記第1領域の外縁は前記第2領域の外縁よりも内側にあってもよい。 In addition, in one embodiment of the frequency selective surface loading member of the present invention, when viewed in a plan view, the outer edge of the first region may be located inside the outer edge of the second region.
また、本発明の一態様にかかる周波数選択表面装荷部材において、前記周波数Fは、1GHz~100GHzの範囲に含まれてもよい。 Furthermore, in a frequency selective surface loading member according to one embodiment of the present invention, the frequency F may be included in the range of 1 GHz to 100 GHz.
本発明にかかる車両用窓部材は、上記周波数選択表面装荷部材を備える。The vehicle window member of the present invention is equipped with the above-mentioned frequency selective surface loading member.
本発明の一態様にかかる車両用窓部材は、車両用のウィンドシールドであってもよい。 A vehicle window member according to one aspect of the present invention may be a windshield for a vehicle.
本発明にかかる周波数選択表面装荷部材によれば、熱的性能や加工性を損ねずに電波透過性を向上できる。 The frequency selective surface loading member of the present invention can improve radio wave transparency without compromising thermal performance or processability.
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。また、以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明することがあり、重複する説明は省略または簡略化することがある。また、図面に記載の実施形態は、本発明を明瞭に説明するために模式化されており、実際の製品のサイズや縮尺を必ずしも正確に表したものではない。 Below, an embodiment of the present invention will be described in detail. In addition, in the following drawings, components and parts that perform the same function may be described with the same reference numerals, and duplicated descriptions may be omitted or simplified. In addition, the embodiments shown in the drawings are schematic in order to clearly explain the present invention, and do not necessarily accurately represent the size or scale of the actual product.
なお、本実施形態において、「積層部材」とは、複数の誘電体層が積層された積層体を意味し、周波数選択表面を含まない構成である。一方、「周波数選択表面装荷部材」とは、積層部材を構成する複数の誘電体層の主表面の少なくとも1つに周波数選択表面が装荷された構成である。このように、本明細書において、「積層部材」と「周波数選択表面装荷部材」とは、周波数選択表面を含む構成と含まない構成とで区別されるものとする。In this embodiment, the term "laminate member" refers to a laminate in which multiple dielectric layers are stacked, and is a configuration that does not include a frequency selective surface. On the other hand, a "frequency selective surface loading member" is a configuration in which a frequency selective surface is loaded onto at least one of the main surfaces of multiple dielectric layers that make up the laminate member. Thus, in this specification, "laminate member" and "frequency selective surface loading member" are distinguished as configurations that include a frequency selective surface and configurations that do not include a frequency selective surface.
本実施形態にかかる周波数選択表面装荷部材(以下、FSS装荷部材ともいう)は、第1層から第n層まで順に積層された計n個の誘電体層を備える積層部材を有する(ただし、nは3以上の整数である)。そして、積層部材を構成する複数の誘電体層の主表面の少なくとも1つに所定の周波数Fの電波を透過する周波数選択表面(Frequency Selective Surface;以下、FSSともいう)が設けられている。FSSは、導電部および非導電部を有し、ISO9050:2003で規定された日射透過率が54%以下であることを特徴とする。The frequency selective surface loading member (hereinafter also referred to as FSS loading member) according to this embodiment has a laminated member having a total of n dielectric layers stacked in order from the first layer to the nth layer (where n is an integer of 3 or more). At least one of the main surfaces of the multiple dielectric layers constituting the laminated member is provided with a frequency selective surface (hereinafter also referred to as FSS) that transmits radio waves of a predetermined frequency F. The FSS has a conductive part and a non-conductive part, and is characterized in that the solar transmittance specified in ISO9050:2003 is 54% or less.
このように、本実施形態にかかるFSS装荷部材は、複数の誘電体層を備える積層部材に、所定の周波数Fの電波を透過するFSSを装荷し、かつ日射透過率を低く抑えることにより、熱的性能を損ねずに電波透過性を向上できる。In this way, the FSS-loaded member of this embodiment is a laminated member having multiple dielectric layers, to which an FSS that transmits radio waves of a predetermined frequency F is loaded, and by keeping the solar transmittance low, it is possible to improve radio wave transmittance without compromising thermal performance.
図1は、本実施形態にかかるFSS装荷部材の構造を示す断面図である。図1に示すように、FSS装荷部材10は、第1層から第n層まで順に積層された計n個の誘電体層を備える積層部材を有する。言い換えると、かかる積層部材は、その一方の最表面側に位置する誘電体層を第1層とし、第1層が有する2つの主表面のうち、積層部材の最表面とは反対側の主表面側に第2層から第n層まで順に積層されて構成される。また、FSS装荷部材10における積層部材は3層以上の誘電体層からなる。すなわち、nは3以上の整数である。
Figure 1 is a cross-sectional view showing the structure of the FSS loading member according to this embodiment. As shown in Figure 1, the
本実施形態にかかるFSS装荷部材において、積層部材を構成する複数の誘電体層の主表面の少なくとも1つには、所定の周波数Fの電波を透過させるFSSが設けられる。かかるFSSは、予め設定された周波数Fの電波を選択的に透過させ、その周波数帯域以外の他の周波数の電波透過を抑止する機能を有する。本実施形態にかかるFSS装荷部材は、このように所定の周波数Fの電波を透過するFSSを所定の位置に設けられることにより、電波透過性を高めることが可能となる。In the FSS-loaded member of this embodiment, an FSS that transmits radio waves of a predetermined frequency F is provided on at least one of the main surfaces of the multiple dielectric layers that make up the laminated member. Such an FSS has the function of selectively transmitting radio waves of a preset frequency F and suppressing the transmission of radio waves of frequencies other than that frequency band. By providing an FSS that transmits radio waves of a predetermined frequency F at a predetermined position in this way, the FSS-loaded member of this embodiment is able to increase radio wave transparency.
ここで、「本実施形態にかかるFSS装荷部材において、積層部材を構成する複数の誘電体層の主表面の少なくとも1つにFSSが設けられる」とは、かかる積層部材を構成するすべての誘電体層の主表面のうち、少なくとも1つの主表面にFSSが設けられることを意味する。Here, "in the FSS-loaded member of this embodiment, an FSS is provided on at least one of the main surfaces of the multiple dielectric layers constituting the laminate member" means that an FSS is provided on at least one of the main surfaces of all the dielectric layers constituting such laminate member.
例えば、上記積層部材が計3層の誘電体層を備える場合(n=3)、かかる積層部材が有する主表面は、第1層側の最表面と、第1層と第2層との間の主表面と、第2層と第3層との間の主表面と、第3層側の最表面との計4つとなる。なお、主表面同士が重なる場合は、主表面の数は1つと数えるものとする。したがって、この場合にFSS装荷部材は、積層部材が備えるこれらの4つの主表面のうち、少なくとも1つの主表面にFSSが設けられる。For example, if the laminated member has a total of three dielectric layers (n=3), the laminated member has four main surfaces: the outermost surface on the first layer side, the main surface between the first and second layers, the main surface between the second and third layers, and the outermost surface on the third layer side. Note that if the main surfaces overlap, the number of main surfaces is counted as one. Therefore, in this case, the FSS loading member has an FSS provided on at least one of the four main surfaces of the laminated member.
本実施形態にかかるFSS装荷部材は、ISO9050:2003で規定された日射透過率が54%以下である。これにより、良好な遮熱効果が得られ、熱的特性に優れる。また、本実施形態にかかるFSS装荷部材の前記日射透過率は、54%以下が好ましく、50%以下がより好ましく、45%以下がさらに好ましく、41%以下が特に好ましく38%以下が最も好ましい。The FSS loading member according to this embodiment has a solar transmittance of 54% or less as specified by ISO 9050:2003. This provides a good heat shielding effect and excellent thermal properties. The solar transmittance of the FSS loading member according to this embodiment is preferably 54% or less, more preferably 50% or less, even more preferably 45% or less, particularly preferably 41% or less, and most preferably 38% or less.
本実施形態にかかるFSS装荷部材の前記日射透過率が上記のように低く抑えられるのは、FSSを形成する導電部が日射反射機能を有するためである。日射反射機能は導電部の面積に比例する。FSSを適切に設計しなければ、電波透過部材として導電部の広い部分を除かなければならず、日射反射能と電波透過性を両立することはできない。しかし、FSSを適切に設計することで導電部の残存率を高く維持したまま電波透過性を向上することができ、日射反射能と電波透過性の両立が可能となる。The solar radiation transmittance of the FSS-loaded member of this embodiment is kept low as described above because the conductive portion forming the FSS has a solar radiation reflection function. The solar radiation reflection function is proportional to the area of the conductive portion. If the FSS is not designed appropriately, a large portion of the conductive portion must be removed as a radio wave transparent member, and it is not possible to achieve both solar radiation reflectivity and radio wave transparency. However, by appropriately designing the FSS, it is possible to improve radio wave transparency while maintaining a high residual rate of the conductive portion, making it possible to achieve both solar radiation reflectivity and radio wave transparency.
また、本実施形態にかかるFSS装荷部材は、ISO9050:2003で規定された可視光透過率は60%以上が好ましい。これにより、FSS装荷部材の視認性が優れる。また、本実施形態にかかるFSS装荷部材の前記可視光透過率は、65%以上が好ましく、70%以上がより好ましい。In addition, the FSS loading member according to this embodiment preferably has a visible light transmittance of 60% or more as specified in ISO 9050:2003. This provides excellent visibility for the FSS loading member. In addition, the visible light transmittance of the FSS loading member according to this embodiment is preferably 65% or more, and more preferably 70% or more.
本実施形態にかかるFSS装荷部材の前記可視光透過率を上記のように高くできるのは、FSSを構成する導電部にAgやITOなどの透明導電膜を用いるためである。The visible light transmittance of the FSS loading member in this embodiment can be made as high as described above because a transparent conductive film such as Ag or ITO is used in the conductive portion that constitutes the FSS.
また、本実施形態にかかるFSS装荷部材のISO9050:2003で規定された日射反射率は、8%以上が好ましく、12%以上がより好ましい。日射反射率が上記範囲であることにより良好な遮熱効果が得られ、熱的特性に優れる。In addition, the solar reflectance of the FSS loading member according to this embodiment, as defined by ISO 9050:2003, is preferably 8% or more, and more preferably 12% or more. By having the solar reflectance in the above range, a good heat shielding effect is obtained, and the thermal properties are excellent.
また、本実施形態にかかるFSS装荷部材のISO9050:2003で規定された可視光反射率は、15%以下が好ましく、10%以下がより好ましい。可視光反射率が上記範囲であることにより、FSS装荷部材の視認性が優れる。In addition, the visible light reflectance of the FSS loading member according to this embodiment, as defined by ISO 9050:2003, is preferably 15% or less, and more preferably 10% or less. When the visible light reflectance is in the above range, the visibility of the FSS loading member is excellent.
本実施形態にかかるFSS装荷部材のISO9050:2003で規定された可視光反射色調のRva*は、-10~5が好ましく、Rvb*は-10~10が好ましい。Rva*およびRvb*が上記範囲であると非導電部との色差が小さくなりFSSパターンが見え難くなるため、FSS装荷部材の美的外観が優れる。 The visible light reflection color tone Rva * of the FSS loading member according to this embodiment, as defined by ISO 9050:2003, is preferably −10 to 5, and Rvb * is preferably −10 to 10. When Rva * and Rvb * are within the above ranges, the color difference with the non-conductive portion becomes small, making the FSS pattern less visible, and the aesthetic appearance of the FSS loading member is excellent.
また、本実施形態にかかるFSS装荷部材のISO9050:2003で規定された可視光透過色調のTa*は、-8~5が好ましく、Tb*は-8~6が好ましい。Ta*およびTb*が上記範囲であると非導電部との色差が小さくなりFSSパターンが見え難いため、FSS装荷部材の美的外観が優れる。 In addition, the Ta * of the visible light transmission color tone of the FSS loading member according to this embodiment, as defined by ISO9050:2003, is preferably −8 to 5, and Tb * is preferably −8 to 6. When Ta * and Tb * are within the above ranges, the color difference with the non-conductive part is small and the FSS pattern is difficult to see, so that the aesthetic appearance of the FSS loading member is excellent.
本実施形態におけるFSS装荷部材10は、平面視において、当該FSSの外縁がFSS装荷部材10の外縁よりも内側に位置するように設けられてもよい。つまり、FSS装荷部材10は、周波数Fの電波の透過性を向上する特定の領域が設けられてもよい。In this embodiment, the
なお、平面視とは、FSS装荷部材10の主表面の法線方向から見た場合に相当する。例えば、図2では、FSS装荷部材10が車両用窓部材である場合を例示するが、本実施形態にかかるFSS装荷部材10は、平面視においてFSSを備える第1領域Aと、FSSを備えない第2領域Bとを有してもよい。Note that the plan view corresponds to a view from the normal direction of the main surface of the
なお、図2に示すFSS装荷部材10は、第1領域Aの外縁は第2領域Bの外縁よりも内側にある場合を示すが、FSS装荷部材10の平面視において、第1領域Aの外縁の一部が第2領域Bの外縁の一部を共有または重複する形態でもよい。
Note that, although the
または、本実施形態にかかるFSS装荷部材は、平面視において、当該FSSの外縁が積層部材の外縁と略一致するにように設けられてもよい。すなわち、本実施形態にかかるFSS装荷部材は、FSSと他の誘電体層のサイズが略同一でもよい。Alternatively, the FSS loading member according to this embodiment may be provided so that the outer edge of the FSS is approximately aligned with the outer edge of the laminated member in a plan view. That is, the FSS loading member according to this embodiment may have an FSS and other dielectric layers of approximately the same size.
また、本実施形態にかかるFSS装荷部材10が車両のウィンドシールドである場合、第1領域Aは平面視において、例えば、FSS装荷部材の上部中央付近(図2)や下部など、運転者の視界を遮らない位置に設けてもよい。
In addition, when the
ここで、車両のウィンドシールドの上下方向の長さを「D」としたとき、例えば、「上部」とはウィンドシールドの上辺から下方へ0.3×D以下の距離までの領域を例示でき、「下部」とはウィンドシールドの下辺から上方へ0.3×D以下の距離までの領域を例示できる。Here, if the vertical length of the vehicle's windshield is "D", for example, the "upper part" can be an example of the area extending downward from the top edge of the windshield by a distance of 0.3 x D or less, and the "lower part" can be an example of the area extending upward from the bottom edge of the windshield by a distance of 0.3 x D or less.
また、「上部」は、ウィンドシールドの上辺から0.2×D以下の距離までの領域でもよく、「下部」はウィンドシールドの下辺から0.2×D以下の距離までの領域でもよい。 In addition, the "upper part" may be the area up to a distance of 0.2 x D or less from the upper edge of the windshield, and the "lower part" may be the area up to a distance of 0.2 x D or less from the lower edge of the windshield.
さらに、本実施形態にかかるFSS装荷部材10が車両用のウィンドシールドである場合、運転者の視界を十分に維持できればFSS装荷部材10は、ウィンドシールドの一部の領域に限らず全面に設けてもよい。少なくとも、FSS装荷部材は、所定の周波数Fの電波の送受が確保できる程度の領域に設けるとよい。Furthermore, when the
なお、本実施形態にかかるFSS装荷部材10を車両用窓部材として用いる場合、ウィンドシールドに限らず、リアガラスやサイドガラス、リアクォーターガラス、ルーフガラス、樹脂ドアや樹脂ルーフ、リアスポイラー等の樹脂製のエアロパーツに使用してもよい。In addition, when the
以下、本実施形態にかかるFSS装荷部材の各部材についてさらに詳細に説明する。Below, each component of the FSS loading member in this embodiment is described in further detail.
<誘電体層>
誘電体層は、導電性よりも誘電性が優位な物質であり、外部電場をかけたときに、その誘電体が電気的に分極する性質を持つものをいう。FSS装荷部材に含まれる誘電体層の種類は特に限定されず、例えば、ガラス基板及び樹脂基板等の誘電体基板、誘電体基板間に設けられる中間体、コーティング層、誘電体基板表面(FSS装荷部材最表面側)に設けられるコーティング層、空気等が挙げられる。なお、誘電体層が空気である場合、空気は第2層~第n-1層のいずれかに限定され、誘電体基板間の誘電体層、とくにガラス基板間の誘電体層として使用できる。
<Dielectric Layer>
The dielectric layer is a material in which dielectricity is superior to electrical conductivity, and when an external electric field is applied, the dielectric layer is electrically polarized. The type of dielectric layer included in the FSS loading member is not particularly limited, and examples thereof include a dielectric substrate such as a glass substrate or a resin substrate, an intermediate body provided between dielectric substrates, a coating layer, a coating layer provided on the surface of the dielectric substrate (the outermost surface side of the FSS loading member), and air. When the dielectric layer is air, the air is limited to any one of the second layer to the n-1th layer, and can be used as a dielectric layer between dielectric substrates, particularly a dielectric layer between glass substrates.
ガラス基板としては、例えば、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス等を使用できる。ガラス基板には物理強化処理や化学強化処理が施されている強化ガラス基板を使用してもよい。ガラス基板は、フロート法で作製されるフロートガラスが好ましい。ガラス基板は、フュージョン法で作製されるガラスでもよい。 As the glass substrate, for example, soda lime glass, alkali-free glass, borosilicate glass, quartz glass, etc. can be used. As the glass substrate, a tempered glass substrate that has been subjected to a physical tempering treatment or a chemical tempering treatment may be used. As the glass substrate, float glass produced by the float method is preferable. As the glass substrate, glass produced by the fusion method may be used.
樹脂基板としては、例えば、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂やポリフェニレンカーボネート等の芳香族ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の芳香族ポリエステル系樹脂等からなる基板が挙げられる。Examples of resin substrates include substrates made of acrylic resins such as polymethyl methacrylate, aromatic polycarbonate resins such as polyphenylene carbonate, and aromatic polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET).
誘電体基板間、例えばガラス基板間に設けられる中間体としては、ポリビニルブチラール(PVB)、エチレンビニルアセタール(EVA)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の樹脂材料を含む樹脂層を使用できる。As an intermediate body provided between dielectric substrates, for example between glass substrates, a resin layer containing a resin material such as polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetal (EVA), polyethylene terephthalate (PET) or the like can be used.
また、中間体としては、加熱前は液状である熱硬化性樹脂を用いてもよい。すなわち、中間体は積層部材とした状態の際に層状であればよく、誘電体基板等の接合前の状態であれば中間体が液状でもよい。 The intermediate body may be a thermosetting resin that is liquid before heating. In other words, the intermediate body may be in a layered form when it is in the form of a laminated member, and may be liquid before bonding to a dielectric substrate or the like.
さらに、中間体としては上記に例示したように空気(真空)でもよく、PVB、EVAまたは空気より選ばれる少なくとも1種を含んでもよい。そして、FSSの非導電部が、PVB、EVAまたは空気より選ばれる少なくとも1種を含んでもよい。 Furthermore, the intermediate may be air (vacuum) as exemplified above, or may contain at least one selected from PVB, EVA, and air. And the non-conductive portion of the FSS may contain at least one selected from PVB, EVA, and air.
本実施形態にかかるFSS装荷部材において、中間体は、複数層有してもよい。本明細書では、合計m層の中間体を有するとき、第1中間体、第2中間体、・・・、第m中間体と称する。ただし、mは、1以上n-2以下の整数である。In the FSS loading member according to this embodiment, the intermediate body may have multiple layers. In this specification, when there are a total of m layers of intermediate bodies, they are referred to as the first intermediate body, the second intermediate body, ..., the mth intermediate body, where m is an integer between 1 and n-2.
コーティング層としては、種々の機能を有する機能性コーティング層が挙げられ、例えば黒色セラミックス層等の光遮蔽層、撥水機能、親水機能、防曇機能等を付与するコーティング層、熱線反射層等が挙げられる。これらのコーティング層としては、誘電体基板に比べて厚さが薄い層や、誘電体基板に比べて剛性が小さい材料からなる層が挙げられる。コーティング層は、例えば、所定の厚さを有し剛性の大きいガラス基板からなる誘電体基板の主表面をコーティングするように配置される場合が多い。Examples of the coating layer include functional coating layers having various functions, such as light shielding layers such as black ceramic layers, coating layers that impart water repellency, hydrophilicity, and anti-fogging functions, and heat ray reflection layers. These coating layers include layers that are thinner than the dielectric substrate, and layers made of materials that are less rigid than the dielectric substrate. Coating layers are often arranged so as to coat the main surface of a dielectric substrate made of a rigid glass substrate having a predetermined thickness.
コーティング層は、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等の物理蒸着法を用いて形成できる。また、コーティング層は、化学蒸着法、またはウェットコーティング法を用いて形成してもよい。The coating layer can be formed by a physical vapor deposition method such as sputtering, vacuum deposition, or ion plating. The coating layer may also be formed by a chemical vapor deposition method or a wet coating method.
本実施形態にかかるFSS装荷部材においては、その最外層側の誘電体層(第1層及び第n層の少なくとも一方)には、通常誘電体基板が用いられることが多い。とくに、本実施形態にかかるFSS装荷部材が車両用の合わせガラスとして用いられる場合、第1層及び第n層は、ガラス基板を用いるとよい。In the FSS loading member according to the present embodiment, a dielectric substrate is usually used for the outermost dielectric layer (at least one of the first layer and the nth layer). In particular, when the FSS loading member according to the present embodiment is used as a laminated glass for a vehicle, it is preferable to use a glass substrate for the first layer and the nth layer.
ただし、本実施形態にかかるFSS装荷部材が、第1層又は第n層として黒色セラミックス層等のコーティング層が、第2層又は第n-1層上に設けられるときは、コーティング層となる場合がある。なお、黒色セラミックス層等のコーティング層は、可視光を遮蔽する層であり、遮蔽層ともいう。However, when a coating layer such as a black ceramic layer is provided on the second layer or the (n-1)th layer as the first layer or the nth layer of the FSS loading member according to this embodiment, it may become a coating layer. Note that a coating layer such as a black ceramic layer is a layer that blocks visible light, and is also called a shielding layer.
このようにFSS装荷部材の誘電体層の最外層として遮蔽層を用いると、とくに車両用の合わせガラスとして用いる場合デザイン性を向上できる。また、FSS装荷部材が車両用の合わせガラスであって、平面視においてFSSが遮蔽層の少なくとも一部と重なることで、FSSが視認されにくくなり好ましく、FSSが遮蔽層の全部と重なるとより好ましい。In this way, using a shielding layer as the outermost layer of the dielectric layer of the FSS-loaded member can improve the design, especially when used as laminated glass for vehicles. In addition, when the FSS-loaded member is laminated glass for vehicles, it is preferable that the FSS overlaps at least a part of the shielding layer in a plan view, making the FSS less visible, and it is even more preferable that the FSS overlaps the entire shielding layer.
なお、誘電体層の最外層(第1層または第n層)が遮蔽層である場合、遮蔽層と隣接する誘電体層(第2層または第n-1層)は、ガラス基板が好ましい。また、中間体は、最外層側の誘電体層以外(第1層および第n層以外)、すなわち第2層~第n-1層のいずれかに用いられる。When the outermost layer (first layer or nth layer) of the dielectric layers is a shielding layer, the dielectric layer adjacent to the shielding layer (second layer or n-1th layer) is preferably a glass substrate. The intermediate is used for any of the dielectric layers other than the outermost layer (other than the first layer and nth layer), i.e., any of the second layer to n-1th layer.
誘電体層の形状は特に限定されず、平面状でもよく、主面が有限の曲率半径を有して湾曲する曲面状でもよい。The shape of the dielectric layer is not particularly limited and may be planar or curved, with the main surface curved with a finite radius of curvature.
誘電体層の比誘電率は、1以上が好ましく、2.3以上がより好ましい。また、誘電体層の比誘電率は、7.2以下が好ましく、7.0以下がより好ましく、6.8以下がさらに好ましい。誘電体層の比誘電率は、ASTM D150に準拠した変成器ブリッジ法にしたがい、温度を23℃±2℃の範囲内、相対湿度を50%±5%RHの範囲内に保持した試験環境において、絶縁破壊試験装置を用いて1MHzで求めた値である。The dielectric constant of the dielectric layer is preferably 1 or more, more preferably 2.3 or more. The dielectric constant of the dielectric layer is preferably 7.2 or less, more preferably 7.0 or less, and even more preferably 6.8 or less. The dielectric constant of the dielectric layer is a value determined at 1 MHz using a dielectric breakdown test device in a test environment maintained at a temperature within a range of 23°C ± 2°C and a relative humidity within a range of 50% ± 5% RH according to the transformer bridge method in accordance with ASTM D150.
誘電体層の第1層および第n層の比誘電率は、2.3以上が好ましい。また、誘電体層の第1層および第n層の比誘電率は、7.2以下が好ましく、7.0以下がより好ましく、6.8以下がさらに好ましい。The dielectric constant of the first layer and the nth layer of the dielectric layer is preferably 2.3 or more. The dielectric constant of the first layer and the nth layer of the dielectric layer is preferably 7.2 or less, more preferably 7.0 or less, and even more preferably 6.8 or less.
とくに、本実施形態にかかるFSS装荷部材の第1層~第n層の誘電体層の少なくとも1層は、その比誘電率が、隣接する誘電体層の比誘電率に近い値が好ましい。これにより、誘電体層と誘電体層の界面での反射を低減できるため電波透過性が向上する。In particular, it is preferable that at least one of the first to nth dielectric layers of the FSS loading member according to this embodiment has a dielectric constant close to that of the adjacent dielectric layer. This reduces reflection at the interface between the dielectric layers, improving radio wave transparency.
FSS装荷部材における誘電体層としては、少なくとも1層はガラス基板を用いてもよい。ガラス基板の組成はとくに限定されないが、例えば、ガラス基板としてソーダライムガラスを用いる場合、各成分の酸化物基準のモル百分率表示で、
50%≦SiO2≦80%
0.1%≦Al2O3≦25%
3%≦R2O≦30%(R2Oは、Li2O、Na2O、K2Oの合計量を表す)
0%≦B2O3≦10%
0%≦MgO≦25%
0%≦CaO≦25%
0%≦SrO≦5%
0%≦BaO≦5%
0%≦ZrO2≦5%
0%≦SnO2≦5%
を満足するものが挙げられる。
At least one of the dielectric layers in the FSS loading member may be a glass substrate. The composition of the glass substrate is not particularly limited. For example, when soda-lime glass is used as the glass substrate, the composition is expressed as the mole percentage of each component based on the oxide.
50%≦ SiO2 ≦80%
0.1%≦ Al2O3 ≦ 25%
3%≦R 2 O ≦30% (R 2 O represents the total amount of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O)
0%≦ B2O3 ≦ 10 %
0%≦MgO≦25%
0%≦CaO≦25%
0%≦SrO≦5%
0%≦BaO≦5%
0%≦ ZrO2 ≦5%
0%≦ SnO2 ≦5%
Examples of the materials that satisfy the above conditions include:
また、FSS装荷部材に用いるガラス基板として無アルカリガラスを用いる場合、各成分の酸化物基準のモル百分率表示の含有量が、
50%≦SiO2≦80%
0%≦Al2O3≦30%
0%≦B2O3≦25%
0%≦MgO≦25%
0%≦CaO≦25%
0%≦SrO≦25%
0%≦BaO≦25%
0%≦ZrO2≦5%
5%≦RO≦40%(ROは、MgO、CaO、SrO、BaOの合計量を表す)
を満足するものが挙げられる。
In addition, when non-alkali glass is used as the glass substrate for the FSS loading member, the content of each component expressed as a mole percentage based on the oxide is:
50%≦ SiO2 ≦80%
0%≦ Al2O3 ≦ 30%
0%≦ B2O3 ≦ 25 %
0%≦MgO≦25%
0%≦CaO≦25%
0%≦SrO≦25%
0%≦BaO≦25%
0%≦ ZrO2 ≦5%
5%≦RO≦40% (RO represents the total amount of MgO, CaO, SrO, and BaO)
Examples of the materials that satisfy the above conditions include:
さらに、ガラス基板としては、二酸化ケイ素を主成分とし、かつホウ素成分を含有する酸化物系ガラスであるボロシリケートガラスを用いてもよい。ボロシリケートガラス中のホウ素成分は酸化ホウ素(三酸化二ホウ素(B2O3)等のホウ素酸化物の総称)であり、ガラス中の酸化ホウ素の割合はB2O3換算で表す。ガラス中の主な成分は、同様に、SiO2、Al2O3、B2O3、MgO、CaO、SrO、BaO、LiO2、Na2O、K2O等の酸化物で表し、その割合は酸化物基準で表す。 Furthermore, the glass substrate may be made of borosilicate glass, which is an oxide-based glass containing silicon dioxide as a main component and boron as a component. The boron component in borosilicate glass is boron oxide (a general term for boron oxides such as diboron trioxide (B 2 O 3 )), and the proportion of boron oxide in the glass is expressed in terms of B 2 O 3 . Similarly, the main components in the glass are expressed as oxides such as SiO 2 , Al 2 O 3 , B 2 O 3 , MgO, CaO, SrO, BaO, LiO 2 , Na 2 O, and K 2 O, and the proportions are expressed on an oxide basis.
本実施形態においてボロシリケートガラスは、酸化物基準のモル百分率表示で1.0%以上のB2O3を含む、二酸化ケイ素を主成分とする酸化物系ガラスをいう。 In the present embodiment, borosilicate glass refers to oxide-based glass containing 1.0% or more B 2 O 3 in terms of mole percentage based on oxide, and containing silicon dioxide as a main component.
ガラス基板の比重は、2.4以上、3.0以下が好ましい。また、ガラス基板のヤング率は60GPa以上、100GPa以下が好ましい。The specific gravity of the glass substrate is preferably 2.4 or more and 3.0 or less. The Young's modulus of the glass substrate is preferably 60 GPa or more and 100 GPa or less.
ガラス基板の、50℃から350℃までの平均熱膨張係数は50×10-7/℃以上が好ましい。また、ガラス基板の50℃から350℃までの平均熱膨張係数は、120×10-7/℃以下が好ましい。ガラス基板がこれらの物性要件を満たせば、例えば窓材等として充分好適に使用できる。 The average thermal expansion coefficient of the glass substrate from 50° C. to 350° C. is preferably 50×10 −7 /° C. or more. Also, the average thermal expansion coefficient of the glass substrate from 50° C. to 350° C. is preferably 120×10 −7 /° C. or less. If the glass substrate satisfies these physical property requirements, it can be used sufficiently suitably as, for example, a window material.
<周波数選択表面>
周波数選択表面(FSS)は平面視において、導電部および非導電部を有し、所定の周波数Fの電波を透過させ、その周波数帯域以外の他の周波数の電波の透過を抑止する。
<Frequency Selective Surface>
A frequency selective surface (FSS) has conductive and non-conductive parts in a plan view, and transmits radio waves of a predetermined frequency F while blocking the transmission of radio waves of frequencies other than that frequency band.
ここで、FSSにおける導電部とは、FSSのうち20℃におけるシート抵抗が50Ω/□以下の部分をいう。また、FSSにおける非導電部とは20℃におけるシート抵抗が50Ω/□超の部分をいう。Here, the conductive portion of the FSS refers to the portion of the FSS whose sheet resistance at 20°C is 50 Ω/□ or less. The non-conductive portion of the FSS refers to the portion whose sheet resistance at 20°C is more than 50 Ω/□.
また、FSSにおいて、導電部と非導電部との間の、20℃におけるシート抵抗の差は、50Ω/□以上であればよく、100Ω/□以上が好ましく、1000Ω/□以上がより好ましい。 In addition, in the FSS, the difference in sheet resistance between the conductive and non-conductive parts at 20°C may be 50 Ω/□ or more, preferably 100 Ω/□ or more, and more preferably 1000 Ω/□ or more.
FSSの導電部を構成する材料は特に制限されないが、例えば、Ag、インジウムスズ酸化物(ITO)、Cu、Al、フッ素及びアンチモンの少なくとも一つがドープされた酸化スズ(SnO2:F,Sb)、窒化チタン、窒化ニオブ、窒化クロム、窒化ジルコニウム及び窒化ハフニウム等の金属を含む材料が挙げられる。 The material constituting the conductive portion of the FSS is not particularly limited, but examples include materials containing metals such as Ag, indium tin oxide (ITO), Cu, Al, tin oxide doped with at least one of fluorine and antimony ( SnO2 :F,Sb), titanium nitride, niobium nitride, chromium nitride, zirconium nitride, and hafnium nitride.
なかでも、Ag、ITO、フッ素及びアンチモンの少なくとも一つがドープされた酸化スズ(SnO2:F,Sb)、及びCuからなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。なお、非導電部は例えば、誘電体層を構成する誘電体材料でもよく、空気でもよい。 Among them, it is preferable to include at least one selected from the group consisting of Ag, ITO, tin oxide doped with at least one of fluorine and antimony ( SnO2 :F,Sb), and Cu. Note that the non-conductive portion may be, for example, a dielectric material constituting the dielectric layer, or air.
本実施形態におけるFSSの導電部のシート抵抗は、50Ω/□以下が好ましく、30Ω/□以下がより好ましく、10Ω/□以下がさらに好ましい。導電部のシート抵抗が上記範囲であることにより、FSSの導電部や非導電部がインダクタもしくはキャパシタとして有効に機能するため電波透過性が向上する。In this embodiment, the sheet resistance of the conductive portion of the FSS is preferably 50 Ω/□ or less, more preferably 30 Ω/□ or less, and even more preferably 10 Ω/□ or less. When the sheet resistance of the conductive portion is in the above range, the conductive portion and non-conductive portion of the FSS function effectively as an inductor or capacitor, improving radio wave transparency.
FSSの導電部のシート抵抗は、例えば、DELCOM社製、非接触渦電流法、抵抗値測定器 717 conductance monitorを用いて測定できる。The sheet resistance of the conductive part of the FSS can be measured, for example, using a non-contact eddy current resistance measuring device, 717 conductance monitor, manufactured by DELCOM.
本実施形態にかかるFSS装荷部材を窓部材として用いた際に、FSSの非導電部が、地面と水平方向の成分及び垂直方向の成分の少なくとも一方の成分を有することが好ましい。これは、車両用窓部材のような窓部材として用いた際に非導電部の一部が地面と水平であることにより、垂直偏波の電波透過性が良好となる。また、非導電部の一部が地面と垂直であることにより、水平偏波の電波透過性が良好となる。When the FSS loading member according to this embodiment is used as a window member, it is preferable that the non-conductive portion of the FSS has at least one of a horizontal component and a vertical component with respect to the ground. This is because, when used as a window member such as a window member for a vehicle, a part of the non-conductive portion is horizontal with the ground, resulting in good radio wave transmission for vertically polarized waves. Also, a part of the non-conductive portion is perpendicular to the ground, resulting in good radio wave transmission for horizontally polarized waves.
また、平面視におけるFSSの形状は特に制限されない。具体例として、図3の(A)、(B)に、平面視(XY平面)の本実施形態におけるFSSの形状について以下説明するが、FSSの形状は、これらに制限されない。In addition, the shape of the FSS in plan view is not particularly limited. As a specific example, the shape of the FSS in this embodiment in plan view (XY plane) is described below in (A) and (B) of Figure 3, but the shape of the FSS is not limited to these.
まず、図3の(A)に示すFSS30aは、導電部31aおよび非導電部32aを有し、平面視において非導電部32aが二重格子縞状に形成されている。First, the
ここで二重格子縞状とは、複数の二重の縦線と、複数の二重の横線とが、互いに直交して形成される格子縞をいう。別の言い方をすれば、二重格子縞状とは、導電部31aに対し、非導電部32aがX軸方向、およびX軸に垂直なY軸方向に沿った線条からなる二重格子縞状に形成された形状をいう。Here, the double lattice pattern refers to a pattern in which multiple double vertical lines and multiple double horizontal lines are perpendicular to each other. In other words, the double lattice pattern refers to a shape in which the
かかる形状では、複数の寸法パラメータにより繰り返しの一単位Aが構成されるため、設計自由度が高いという利点がある。図3の(A)に示すFSS30aは、導電部31aおよび非導電部32aからなる四角形の一単位A(基本パターン)が、X軸方向およびY軸方向に二次元状に規則的に隙間なく配列されるパターンで構成される。In such a shape, a repeating unit A is formed by multiple dimensional parameters, which has the advantage of allowing high design freedom. The
図3の(A)に示すFSS30aにおいて四角形の一単位Aは、各辺の長さが等しい正方形でもよく、二辺の長さが異なる長方形でもよい。また、隣り合う二重格子同士に挟まれて形成される四角形の導電部31aのY軸方向における一辺の長さ(Y軸方向に隣り合う二重格子間の最短距離)L1、二重格子内に形成される導電部31aの長さL2、二重格子縞を形成する非導電部32aの幅Gは、適宜設定できる。In the
L1およびL2は0.05mm~5mmが好ましく、幅Gは0.01mm~0.5mmが好ましい。なお、図3の(A)では、FSSの長さL1、長さL2、及び、幅Gは、いずれも、Y軸方向の長さ、または幅として示しているが、X軸方向における上記各寸法についても、上記好ましい数値範囲であればよい。L1 and L2 are preferably 0.05 mm to 5 mm, and width G is preferably 0.01 mm to 0.5 mm. Note that in FIG. 3A, the length L1, length L2, and width G of the FSS are all shown as lengths or widths in the Y-axis direction, but the above dimensions in the X-axis direction may also be within the above preferred numerical ranges.
また、FSS装荷部材におけるFSS30aの装荷面積は、適宜設定できるが、透過する電波の周波数Fに対応する空気中の波長をλ(mm)としたときに、λ2mm2以上が好ましく、2λ2mm2以上がより好ましく、3λ2mm2以上がさらに好ましい。
In addition, the loading area of the
また、非導電部32aの幅Gは250μm以下がより好ましく、200μm以下がさらに好ましい。非導電部32aの幅Gは、10μm~250μmが好ましく、10μm~200μmがより好ましい。非導電部32aの幅Gが上記範囲であることにより、非導電部32aに電界が集中しキャパシタンスとして効果的に働くため電波透過性が向上する。
The width G of the
また、本実施形態にかかるFSS装荷部材を窓部材として用いた際に、FSSの非導電部が、地面と水平方向及び垂直方向の少なくとも一方の成分を有することが好ましい。ここで、地面と水平方向の成分とは、図3の(A)に示すFSSにおいては、図3の(A)に示す向きに車両用のウィンドシールドに設置された場合、複数の二重の横線が該当する。また、地面と垂直方向の成分とは、図3の(A)に示すFSSにおいては、図3の(A)に示す向きに車両用のウィンドシールドに設置された場合、複数の二重の縦線が該当する。In addition, when the FSS loading member according to this embodiment is used as a window member, it is preferable that the non-conductive portion of the FSS has at least one component horizontal and/or vertical to the ground. Here, the component horizontal to the ground corresponds to the multiple double horizontal lines in the FSS shown in FIG. 3A when the FSS is installed on a vehicle windshield in the orientation shown in FIG. 3A. In addition, the component vertical to the ground corresponds to the multiple double vertical lines in the FSS shown in FIG. 3A when the FSS is installed on a vehicle windshield in the orientation shown in FIG. 3A.
FSSの別の形状として、図3の(B)に示すFSS30bは、導電部31bおよび非導電部32bを有し、平面視において、複数のリング状の非導電部32bが形成される、円形ループスロット形状である。かかる形状を有するFSS30bでは、部分Aを構成する六角形を、六角形の各辺を共有するように(XY平面に沿って)規則的に隙間なく三角配列されるパターンを含むことで円形ループスロットを効率よく充填できる。図3の(B)に示すFSS30bは、図3の(A)に示すFSS30aのような四角配列よりもスロット間距離を小さくできるため、設計自由度を高くできる利点がある。As another shape of FSS,
図3の(B)のFSS30bにおける上記部分Aのうち、六角形の各頂点から中心(重心)までの長さp、リング状の非導電部32bの幅Wの中心を通る仮想円cの半径t、リング状の非導電部32bの幅Wの長さは、適宜設定できる。半径tは、長さpよりも短く、幅Wは、長さpよりも短い。
In the above-mentioned portion A in the
長さpは0.25mm~3mmが好ましく、tは0.3mm~1.5mmが好ましく、幅Wは0.03mm~1mmが好ましい。また、FSS装荷部材におけるFSS30bの装荷面積も適宜決設定できるが、透過する電波の周波数Fに対応する空気中の波長をλ(mm)としたときに、λ2mm2以上が好ましく、2λ2mm2以上がより好ましく、3λ2mm2以上がさらに好ましい。
The length p is preferably 0.25 mm to 3 mm, t is preferably 0.3 mm to 1.5 mm, and the width W is preferably 0.03 mm to 1 mm. The loading area of the
また、非導電部の幅Wは250μm以下がより好ましく、200μm以下がさらに好ましい。つまり、幅Wは、30μm~250μmがより好ましく、30μm~200μmがさらに好ましい。非導電部の幅Wが上記範囲であることにより、非導電部に電界が集中しキャパシタンスとして効果的に働くため電波透過性が向上する。 The width W of the non-conductive portion is more preferably 250 μm or less, and even more preferably 200 μm or less. In other words, the width W is more preferably 30 μm to 250 μm, and even more preferably 30 μm to 200 μm. By having the width W of the non-conductive portion within the above range, the electric field is concentrated in the non-conductive portion, which effectively acts as a capacitance, improving radio wave transparency.
図3の(B)に示すFSS30bにおいて、リング状の非導電部32bは、個々の部分Aにおける、長さp、半径tおよび幅Wを、上記数値範囲内で適宜設計できる。また、非導電部32cは、隣り合うリング状の非導電部同士の中心間の距離がすべて等しくなるように設計してもよい。別の言い方をすれば、平面視において、導電部31cおよび非導電部32cからなる正六角形の部分Aを一単位とし、かかる正六角形の部分Aは、正六角形の中心と同一の中心を有しかつ正六角形の内部に形成されるリング状の非導電部32bと、それ以外の導電部31bからなる円形ループスロット形状としてもよい。In the
また、本実施形態にかかるFSS装荷部材を窓部材として用いた際に、FSSの非導電部が、地面と水平方向及び垂直方向の少なくとも一方の成分を有することが好ましい。ここで、地面と水平方向の成分とは、図3の(B)に示すFSSにおいては、図3の(B)に示す向きに車両用のウィンドシールドに設置された場合、円の上部と下部の一部が該当する。また、地面と垂直方向の成分とは、図3の(B)に示すFSSにおいては、図3の(B)に示す向きに車両用のウィンドシールドに設置された場合、円の左部と右部の一部が該当する。In addition, when the FSS loading member according to this embodiment is used as a window member, it is preferable that the non-conductive portion of the FSS has at least one component horizontal and/or vertical to the ground. Here, the component horizontal to the ground corresponds to the upper and lower parts of a circle in the FSS shown in FIG. 3B when the FSS is installed on a vehicle windshield in the orientation shown in FIG. 3B. In addition, the component vertical to the ground corresponds to the left and right parts of a circle in the FSS shown in FIG. 3B when the FSS is installed on a vehicle windshield in the orientation shown in FIG. 3B.
なお、本実施形態にかかるFSS装荷部材が複数のFSSを有する場合においては、FSSごとに上述した平面視におけるFSSの形状パターンを任意に組み合わせてFSS装荷部材を設計できる。 In addition, when the FSS loading member in this embodiment has multiple FSSs, the FSS loading member can be designed by arbitrarily combining the FSS shape patterns in the planar view described above for each FSS.
FSSの厚さは、特に制限されないが、電波透過性向上の観点から、0.1mm以下が好ましく、0.05mm以下がより好ましく、0.02mm以下がさらに好ましい。また、FSSの厚さは、導電部の膜としての安定性の観点から、0.003μm以上であればよく、0.005μm以上が好ましく、0.010μm以上がより好ましい。The thickness of the FSS is not particularly limited, but from the viewpoint of improving radio wave transmission, it is preferably 0.1 mm or less, more preferably 0.05 mm or less, and even more preferably 0.02 mm or less. In addition, from the viewpoint of stability as a conductive film, the thickness of the FSS may be 0.003 μm or more, preferably 0.005 μm or more, and more preferably 0.010 μm or more.
FSSは所定の周波数Fの電波を選択的に透過するが、FSS装荷部材を透過する所定の周波数Fとしては、好ましくは、1GHz~100GHzの範囲に含まれる。The FSS selectively transmits radio waves of a predetermined frequency F, and the predetermined frequency F that transmits through the FSS loading member is preferably within the range of 1 GHz to 100 GHz.
また、周波数Fの電波は、FSSによるFSS装荷部材の電波透過性が向上しやすい観点から、10GHz以上がより好ましく、20GHz以上がさらに好ましい。 In addition, from the viewpoint of improving the radio wave transparency of the FSS loading member by the FSS, it is preferable that the radio wave of frequency F is 10 GHz or more, and even more preferable that it is 20 GHz or more.
また、周波数Fの上限はとくに制限されないが、例えば90GHz以下でもよく、80GHz以下でもよい。例えば、車両用の合わせガラスの場合、周波数Fが10GHz以上の電波に対する減衰が大きくなる傾向があり、周波数Fが10GHz以上の電波に対してFSSを装荷することで電波透過性を向上するのに効果的である。 The upper limit of frequency F is not particularly limited, but may be, for example, 90 GHz or less, or 80 GHz or less. For example, in the case of laminated glass for vehicles, there is a tendency for radio waves with a frequency F of 10 GHz or more to be attenuated significantly, and loading an FSS for radio waves with a frequency F of 10 GHz or more is effective in improving radio wave transparency.
また、本実施形態にかかるFSS装荷部材の総厚は、ハンドリングの容易性や所定の強度を保持しやすい理由から1.5mm以上であるとよく、2.0mm以上が好ましく、4.0mm以上がより好ましい。ここでFSS装荷部材の総厚とは、平面視においてFSSが装荷された領域における、FSS装荷部材の厚さをいう。また、本実施形態にかかるFSS装荷部材の総厚はとくに制限はないが、FSS装荷部材の重量が大きくなるなどの理由から40mm以下が好ましく、30mm以下がより好ましい。 The total thickness of the FSS loading member according to this embodiment is preferably 1.5 mm or more, more preferably 2.0 mm or more, and more preferably 4.0 mm or more, for reasons of ease of handling and ease of maintaining a predetermined strength. Here, the total thickness of the FSS loading member refers to the thickness of the FSS loading member in the area where the FSS is loaded in a plan view. There is no particular limit to the total thickness of the FSS loading member according to this embodiment, but it is preferably 40 mm or less, more preferably 30 mm or less, for reasons such as the weight of the FSS loading member being large.
以下、本実施形態にかかるFSS装荷部材におけるFSSの好ましい装荷態様について説明する。なお、本実施形態にかかるFSS装荷部材が複数のFSSを有する場合においては、FSSごとに後述する装荷パターンを任意に組み合わせてFSS装荷部材を設計できる。Hereinafter, a preferred loading mode of the FSS in the FSS loading member according to this embodiment will be described. In addition, when the FSS loading member according to this embodiment has multiple FSSs, the FSS loading member can be designed by arbitrarily combining the loading patterns described below for each FSS.
本実施形態にかかるFSS装荷部材が有する積層部材は、誘電体層として連続する2つの中間体を有し、当該連続する2つの中間体の間に、FSSが設けられることが好ましい。すなわち、図4に示すFSS装荷部材20における積層部材を構成する誘電体層のうち、一部の連続する2つの誘電体層がいずれも中間体であり、かかる第1中間体21と第2中間体22との間aにFSSが設けられている。この場合、nは4以上の整数である。It is preferable that the laminated member of the FSS loading member according to this embodiment has two continuous intermediate bodies as dielectric layers, and an FSS is provided between the two continuous intermediate bodies. That is, among the dielectric layers constituting the laminated member in the
また、連続する2つの中間体(誘電体層)は、いずれも樹脂材料が好ましく、いずれも同じ樹脂材料がより好ましい。例えば、第1中間体21と第2中間体22は、いずれもPVBを使用したり、いずれもEVAを使用したりしてもよい。第1中間体21と第2中間体22が同じ材料であると、密着性が向上しこれらの界面での光学特性の変化や温度変化による熱膨張等の物性の変化が低減され好ましい。In addition, it is preferable that the two successive intermediates (dielectric layers) are both made of a resin material, and it is more preferable that they are both made of the same resin material. For example, the first intermediate 21 and the second intermediate 22 may both be made of PVB or EVA. If the first intermediate 21 and the second intermediate 22 are made of the same material, this is preferable because it improves adhesion and reduces changes in optical properties at their interface and changes in physical properties such as thermal expansion due to temperature changes.
このように中間体と中間体との間にFSSが設けられることによって、FSS装荷部材が電波透過方向に関してFSSから車外側の表面(第n層のうち第n-1層とは反対側の表面)までの距離(d1)と、車内側の表面(第1層のうち第2層側とは反対側の表面)までの距離(d2)が略同一で略対称な構成となる。すなわち、FSS装荷部材の2つの最表面からの距離(d1,d2)が略同一となる位置にFSSが設けられる構成となる。これにより、効果的にFSS装荷部材全体の反射を低減できるため、電波透過性が向上する。 By providing the FSS between the intermediate bodies in this way, the FSS loading member is configured so that the distance (d1) from the FSS to the surface on the outside of the vehicle (the surface of the nth layer opposite the n-1th layer) and the distance (d2) from the FSS to the surface on the inside of the vehicle (the surface of the first layer opposite the second layer) are approximately the same in the radio wave transmission direction, making them approximately symmetrical. In other words, the FSS is provided at a position where the distances (d1, d2) from the two outermost surfaces of the FSS loading member are approximately the same. This effectively reduces reflection of the entire FSS loading member, improving radio wave transmission.
ここで、FSSから車外側の表面までの距離(d1)と、車内側の表面までの距離(d2)が略同一とは、d1/d2またはd2/d1が90%~110%の範囲であることをいう。d1/d2またはd2/d1は、95%~105%の範囲が好ましく、97%~103%の範囲がより好ましく、98%~102%の範囲がさらに好ましい。Here, the distance (d1) from the FSS to the surface on the outer side of the vehicle and the distance (d2) to the surface on the inner side of the vehicle being substantially the same means that d1/d2 or d2/d1 is in the range of 90% to 110%. d1/d2 or d2/d1 is preferably in the range of 95% to 105%, more preferably in the range of 97% to 103%, and even more preferably in the range of 98% to 102%.
とくに、FSS装荷部材が、車両用窓ガラスとして用いられる場合、誘電体層の層数nを、n=4として、第1層から順に、第1ガラス基板、第1樹脂層、第2樹脂層、第2ガラス基板とする構成が挙げられる。この場合、第1ガラス基板の厚さと第2ガラス基板の厚さが略同一であり、第1樹脂層の厚さと第2樹脂層の厚さが略同一であるとよく、このとき、連続する2つの中間体(第1樹脂層と第2樹脂層)の間にFSSを設けるとよい。そして、第1ガラス基板および第2ガラス基板の材料が同一であり、第1樹脂層と第2樹脂層の材料が同一であればより好ましい。In particular, when the FSS-loaded member is used as a vehicle window glass, the number of layers n of the dielectric layer is set to 4, and the layers are arranged in the order of the first layer, namely, the first glass substrate, the first resin layer, the second resin layer, and the second glass substrate. In this case, it is preferable that the thickness of the first glass substrate and the thickness of the second glass substrate are substantially the same, and that the thickness of the first resin layer and the thickness of the second resin layer are substantially the same. In this case, it is preferable to provide an FSS between two successive intermediate bodies (the first resin layer and the second resin layer). It is more preferable that the materials of the first glass substrate and the second glass substrate are the same, and that the materials of the first resin layer and the second resin layer are the same.
また、FSS装荷部材が、車両用窓ガラスとして用いられる場合、誘電体層の層数nを、n=5として、第1層から順に、第1ガラス基板、第1樹脂層、第3樹脂層、第2樹脂層、第2ガラス基板とする構成が挙げられる。この場合、第1ガラス基板の厚さと第2ガラス基板の厚さが略同一であり、第1樹脂層の厚さと第2樹脂層の厚さが略同一であるとよい。また第3樹脂層上にFSSを設けることにより、連続する2つの中間体(第1樹脂層と第3樹脂層、または第2樹脂層と第3樹脂層)の間にFSSを設けるとよい。In addition, when the FSS-loaded member is used as a vehicle window glass, the number of layers n of the dielectric layer may be set to 5, and the layers may be, in order from the first layer, a first glass substrate, a first resin layer, a third resin layer, a second resin layer, and a second glass substrate. In this case, it is preferable that the thickness of the first glass substrate is approximately the same as that of the second glass substrate, and that the thickness of the first resin layer is approximately the same as that of the second resin layer. It is also preferable that the FSS is provided on the third resin layer, so that the FSS is provided between two successive intermediate bodies (the first resin layer and the third resin layer, or the second resin layer and the third resin layer).
ここで、第3樹脂層はPETのように、FSS装荷部材の総厚に対して非常に薄い樹脂層を使用でき、この場合、FSS装荷部材における第3樹脂層の厚さが無視できる。そのため、FSS装荷部材が電波透過方向に関して、FSSから車外側の表面(第n層のうち第n-1層とは反対側の表面)までの距離と、車内側の表面(第1層のうち第2層側とは反対側の表面)までの距離が略同一となる。
また、第1ガラス基板および第2ガラス基板の材料が同一であり、第1樹脂層と第2樹脂層の材料が同一であればより好ましい。
Here, the third resin layer can be a resin layer such as PET that is very thin compared to the total thickness of the FSS loading member, and in this case, the thickness of the third resin layer in the FSS loading member can be ignored. Therefore, in the radio wave transmission direction of the FSS loading member, the distance from the FSS to the surface on the vehicle exterior side (the surface of the nth layer opposite the n-1th layer) is approximately the same as the distance to the surface on the vehicle interior side (the surface of the first layer opposite the second layer).
It is more preferable that the first glass substrate and the second glass substrate are made of the same material, and that the first resin layer and the second resin layer are made of the same material.
また、本実施形態にかかるFSS装荷部材は、積層部材が有する2つの最表面の少なくとも1つに、FSSが設けられてもよい。すなわち、図5に示すFSS装荷部材30が有する第1層側の最表面a上および第n層側の最表面b上の少なくとも一方に、FSSが設けられてもよい。このように本実施形態にかかるFSS装荷部材は、積層部材が有する2つの最表面の少なくとも1つに、FSSが設けられることによって、最表面での反射を効率的に低減できるため、電波透過性が向上する。さらに、本実施形態にかかるFSS装荷部材は、積層部材が有する2つの最表面の両方に、FSSが設けられてもよい。
In addition, the FSS loading member according to this embodiment may be provided with an FSS on at least one of the two outermost surfaces of the laminated member. That is, an FSS may be provided on at least one of the outermost surface a on the first layer side and the outermost surface b on the nth layer side of the
本実施形態にかかるFSS装荷部材の製造方法は、特に制限されない。誘電体層の主表面にFSSを装荷する方法としては、誘電体層の主表面に直接形成してもよく、間接的に形成してもよい。例えば、樹脂等のフィルム上にある導電体層に予めパターニングを施してFSSを形成しておいたものを、その樹脂ごとFSSを誘電体層の主表面に貼付してもよい。または、誘電体層の主表面上に、所望の金属等をめっき法や、スパッタリング法を使用して、直接誘電体の主表面にFSSを装荷してもよい。その後、誘電体基板や中間体等の誘電体層を積層し、加熱及び加圧する工程を経ることでFSS装荷部材を得てもよい。The manufacturing method of the FSS-loaded member according to this embodiment is not particularly limited. The method of loading the FSS on the main surface of the dielectric layer may be directly or indirectly formed on the main surface of the dielectric layer. For example, the FSS may be formed by patterning a conductive layer on a film such as a resin in advance, and the FSS together with the resin may be attached to the main surface of the dielectric layer. Alternatively, the FSS may be directly loaded on the main surface of the dielectric layer by plating or sputtering a desired metal on the main surface of the dielectric layer. After that, the FSS-loaded member may be obtained by stacking dielectric layers such as a dielectric substrate or intermediate body and undergoing a process of heating and pressing.
以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されない。The present invention is explained in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these.
[FSS導電部のシート抵抗の測定]
実施例および比較例におけるFSSの導電部のシート抵抗は、DELCOM社製、非接触渦電流法、抵抗値測定器 717 conductance monitorを用いて測定した。
[Measurement of sheet resistance of FSS conductive part]
The sheet resistance of the conductive portion of the FSS in the examples and comparative examples was measured using a non-contact eddy current resistance measuring device, 717 Conductance Monitor, manufactured by DELCOM.
[FSSの寸法測定]
実施例および比較例におけるFSSの各種寸法は、オリンパス製光学顕微鏡DSX-500を用いて測定した。
[FSS Dimension Measurement]
Various dimensions of the FSS in the examples and comparative examples were measured using an optical microscope DSX-500 manufactured by Olympus.
[光学特性評価]
日立製分光光度計U-4100を用いて250nm~2500nmの透過・反射スペクトルを測定し、ISO9050:2003に基づいて、日射反射率Re、日射透過率Te、可視光反射率Rv、可視光反射色調(Rva*,Rvb*)、可視光透過率Tv、可視光透過色調(Ta*,Tb*)、を算出した。
[Optical property evaluation]
The transmission and reflection spectra from 250 nm to 2500 nm were measured using a Hitachi U-4100 spectrophotometer, and the solar reflectance Re, solar transmittance Te, visible light reflectance Rv, visible light reflection color tone (Rva * , Rvb * ), visible light transmittance Tv, and visible light transmission color tone (Ta * , Tb * ) were calculated based on ISO 9050:2003.
[電波透過性評価]
実施例および比較例におけるFSS装荷部材または積層部材に対し、28GHzまたは78GHzの垂直偏波(TM波)もしくは水平偏波(TE波)を所定の入射角度で入射させた場合の反射特性(S11)および透過特性(S21)を算出した。なお、これらは、1GHzにおける、使用した各材料の比誘電率εrと誘電正接tanδ(δは損失角)の値に基づき、28GHz、78GHzにおける値を算出した。ここで、入射角度とは、FSS装荷部材の主表面の法線から周波数Fの電波の入射方向の角度を意味する。
[Radio wave transmission evaluation]
The reflection characteristic (S11) and transmission characteristic (S21) were calculated for the FSS-loaded member or laminated member in the examples and comparative examples when vertically polarized waves (TM waves) or horizontally polarized waves (TE waves) of 28 GHz or 78 GHz were incident at a predetermined incident angle. The values at 28 GHz and 78 GHz were calculated based on the values of the relative dielectric constant εr and the dielectric tangent tan δ (δ is the loss angle) of each material used at 1 GHz. Here, the incident angle means the angle of the incident direction of the radio wave of frequency F from the normal to the main surface of the FSS-loaded member.
具体的には、アンテナを対向させ、それらの中間に、得られた各FSS装荷部材または積層部材を入射角度が所定の角度となるように設置した。そして周波数28GHzまたは78GHzの垂直偏波(TM波)もしくは水平偏波(TE波)に対し、100mmΦの開口部にて電波透過性基板がない場合を0[dB]としたときの反射特性(S11)及び透過特性(S21)を測定した。Specifically, the antennas were placed facing each other, and the FSS-loaded member or laminated member obtained was placed between them so that the incident angle was a predetermined angle. Then, the reflection characteristic (S11) and transmission characteristic (S21) were measured for vertically polarized waves (TM waves) or horizontally polarized waves (TE waves) of 28 GHz or 78 GHz at an opening of 100 mmφ, with the case without the radio wave-transparent substrate being set to 0 [dB].
[FSS装荷部材の作製]
以下の手順でFSS装荷部材を作製した。なお、例1、例3、例4が実施例、例2が比較例に相当する。
[Fabrication of FSS loading members]
The FSS loading members were fabricated in the following manner: Examples 1, 3, and 4 correspond to working examples, and Example 2 corresponds to a comparative example.
<例1>
まず、0.1mmの厚さのPETフィルム上に、Agと酸化亜鉛を含む多層膜をスパッタリング法により、シート抵抗が2Ω/□になるように成膜したのち、波長532nmのレーザを用いて、図3の(A)で示す二重格子縞状の第1周波数選択表面F11を形成した。図3の(A)に示す周波数選択表面F11の各部の寸法は、幅G:0.03mm,L1:0.2mm,L2:0.24mmとした。
<Example 1>
First, a multilayer film containing Ag and zinc oxide was formed on a PET film having a thickness of 0.1 mm by a sputtering method so that the sheet resistance was 2Ω/□, and then a first frequency selective surface F11 having a double lattice stripe pattern as shown in Fig. 3A was formed using a laser having a wavelength of 532 nm. The dimensions of each part of the frequency selective surface F11 shown in Fig. 3A were width G: 0.03 mm, L1: 0.2 mm, and L2: 0.24 mm.
つづいて、図6に示すように、厚さ1.98mmのソーダライムガラスからなる第1誘電体基板111、厚さ0.38mmのPVBフィルムからなる第1中間体112、第1周波数選択表面F11、厚さ0.1mmのPETフィルムからなる第3中間体113、厚さ0.38mmのPVBフィルムからなる第2中間体114、厚さ1.98mmのソーダライムガラスからなる第2誘電体基板115の順となるように、各部材を積層し、1MPaの圧力下で130℃90分加熱し徐冷することで、例1の周波数選択表面装荷部材110を作製した。なお、第1誘電体基板111、第1中間体112、第3中間体113、第2中間体114、第2誘電体基板115は、いずれも主表面が300mm×300mmの正方形である。誘電体基板および中間体の比誘電率、誘電正接、厚さ、FSSの各種寸法および透過位相、総厚は表1に示す。6, the first
<例2>
主表面300mm×300mmの正方形、厚さ1.98mmのソーダライムガラスからなる第1誘電体基板211と厚さ1.98mmのソーダライムガラスからなる第2誘電体基板213の間に厚さ0.76mmのPVBフィルムからなる第1中間体212を挿入し、1MPaの圧力下で130℃90分加熱し徐冷し、図7に示す例2の積層部材210を作製した。なお、第1誘電体基板211、第1中間体212、第2誘電体基板213は、いずれも主表面が300mm×300mmの正方形である。誘電体基板および中間体の比誘電率、誘電正接、厚さ、総厚は表1に示す。
<Example 2>
A first intermediate 212 made of a PVB film having a thickness of 0.76 mm was inserted between a first
<例3>
厚さ0.38mmのPVBフィルム上に厚さ10μmのCuをめっきにより成膜した後、エッチングすることにより、PVBフィルム上に、図3の(A)で示す二重格子縞状の第1周波数選択表面F11を形成する。図3の(A)に示す第1周波数選択表面F11の各部の寸法は、幅G:0.03mm,L1:0.16mm,L2:0.26mmとする。
つづいて、図6に示すように、主表面300mm×300mmの正方形、厚さ2.00mmのボロシリケートガラスからなる第1誘電体基板111、厚さ0.38mmのPVBフィルムからなる第1中間体112、第1周波数選択表面F11、厚さ0.38mmのPVBフィルムからなる第2中間体114、厚さ2.00mmのボロシリケートガラスからなる第2誘電体基板115の順となるように、各部材を積層し、1MPaの圧力下で130℃90分加熱し徐冷することで、例3の周波数選択表面装荷部材110を作製する。なお、本例では、図6に示す第3の中間体113は設けない。誘電体基板および中間体の比誘電率、誘電正接、厚さ、総厚は表1に示す。
<Example 3>
A 10 μm thick Cu film is plated on a 0.38 mm thick PVB film, and then etched to form a double lattice striped first frequency selective surface F11 on the PVB film as shown in Fig. 3A. The dimensions of each part of the first frequency selective surface F11 shown in Fig. 3A are width G: 0.03 mm, L1: 0.16 mm, and L2: 0.26 mm.
Next, as shown in Fig. 6, the first
<例4>
厚さ0.38mmのPVBフィルム上に厚さ10μmのCuをめっきにより成膜した後、エッチングすることにより、PVBフィルム上に、図3の(B)で示す円形ループスロット形状の第1周波数選択表面F11を形成する。図3の(B)に示す周波数選択表面F51の各部の寸法は、第1周波数選択表面F51においては、p:0.54mm,t:0.44mm,W:0.055mmの周期的な正六角形パターンとする。
つづいて、図6に示すように、主表面300mm×300mmの正方形、厚さ1.98mmのソーダライムガラスからなる第1誘電体基板111、厚さ0.38mmのPVBフィルムからなる第1中間体112、第1周波数選択表面F11、厚さ0.38mmのPVBフィルムからなる第2中間体114、厚さ1.98mmのソーダライムガラスからなる第2誘電体基板115の順となるように、各部材を積層し、1MPaの圧力下で130℃90分加熱し徐冷することで、例4の周波数選択表面装荷部材110を作製する。なお、本例では、図6に示す第3の中間体113は設けない。誘電体基板および中間体の比誘電率、誘電正接、厚さ、総厚は表1に示す。
<Example 4>
A 10 μm thick Cu film is plated on a 0.38 mm thick PVB film, and then etched to form a circular loop slot-shaped first frequency selective surface F11 on the PVB film as shown in Fig. 3B. The dimensions of each part of the frequency selective surface F51 shown in Fig. 3B are p: 0.54 mm, t: 0.44 mm, and W: 0.055 mm, forming a periodic regular hexagonal pattern.
Next, as shown in Fig. 6, the first
また、例1~例4の周波数選択表面装荷部材または積層部材の光学特性評価の結果を表2に示し、電波透過性評価の結果を表3に示す。 In addition, the results of the optical property evaluation of the frequency selective surface loading members or laminated members of Examples 1 to 4 are shown in Table 2, and the results of the radio wave transmittance evaluation are shown in Table 3.
表2の結果から、例1と例2を比較すると、所定の位置にFSSを配置した例1のFSS装荷部材は、FSSを設けない例2よりも、日射反射率が高く、かつ日射透過率が低い結果となった。また、例3及び例4と、例2を比較すると、所定の位置にFSSを配置した例3及び例4のFSS装荷部材は、FSSを設けない例2よりも、日射反射率が高く、かつ日射透過率が低い結果となった。 Comparing Example 1 and Example 2 from the results in Table 2, the FSS-loaded member of Example 1, in which the FSS was placed at a designated position, had a higher solar reflectance and a lower solar transmittance than Example 2, in which no FSS was provided. Comparing Example 2 with Example 3 and Example 4, the FSS-loaded members of Example 3 and Example 4, in which the FSS was placed at a designated position, had a higher solar reflectance and a lower solar transmittance than Example 2, in which no FSS was provided.
また、表3の結果から、例1と例2を比較すると、所定の位置にFSSを配置した例1のFSS装荷部材は、FSSを設けない例2よりも、78GHzにおける反射特性S11が低く、かつ、透過特性S21が高く、電波透過性が向上した。また、例3及び例4と、例2を比較すると、所定の位置にFSSを配置した例3及び例4のFSS装荷部材は、FSSを設けない例2よりも、78GHzにおける反射特性S11が低く、かつ、透過特性S21が高く、電波透過性が向上した。
したがって、本発明のFSS装荷部材は、熱的特性および電波透過性が良好であることがわかった。
In addition, from the results of Table 3, comparing Example 1 and Example 2, the FSS loading member of Example 1 in which the FSS was arranged at a predetermined position had a lower reflection characteristic S11 and a higher transmission characteristic S21 at 78 GHz than Example 2 in which no FSS was provided, and thus the radio wave transmission was improved. In addition, comparing Examples 3 and 4 with Example 2, the FSS loading members of Examples 3 and 4 in which the FSS was arranged at a predetermined position had a lower reflection characteristic S11 and a higher transmission characteristic S21 at 78 GHz than Example 2 in which no FSS was provided, and thus the radio wave transmission was improved.
Therefore, it was found that the FSS loading member of the present invention has good thermal properties and radio wave transmittance.
以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。 Although various embodiments have been described above with reference to the drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modified or revised examples within the scope of the claims, and it is understood that these naturally fall within the technical scope of the present invention. Furthermore, the components in the above embodiments may be combined in any manner as long as it does not deviate from the spirit of the invention.
なお、本出願は、2020年8月3日出願の日本特許出願(特願2020-131976)に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。This application is based on a Japanese patent application (Patent Application No. 2020-131976) filed on August 3, 2020, the contents of which are incorporated by reference into this application.
10,20,30,110 周波数選択表面装荷部材
111,115,211,213 誘電体基板
21,22,112,113,114 中間体
210 積層部材
30a,30b,F11 周波数選択表面
31a,31b 導電部
32a,32b 非導電部
10, 20, 30, 110 Frequency selective
Claims (24)
前記積層部材を構成する誘電体層の主表面の少なくとも1つに所定の周波数Fの電波を透過する周波数選択表面が設けられており、
前記周波数選択表面は導電部および非導電部を有し、
ISO9050:2003で規定された日射透過率が54%以下であり、
前記積層部材は、誘電体層として前記積層部材の最外層の誘電体層以外に連続する2つの中間体を有し、前記連続する2つの中間体の間に、前記周波数選択表面が設けられている、周波数選択表面装荷部材。 A laminate member having a total of n dielectric layers laminated in order from a first layer to an nth layer (where n is an integer of 3 or more),
At least one of the main surfaces of the dielectric layer constituting the laminated member is provided with a frequency selective surface that transmits radio waves of a predetermined frequency F;
the frequency selective surface having a conductive portion and a non-conductive portion;
The solar transmittance as specified in ISO9050:2003 is 54% or less,
A frequency selective surface loading member, wherein the laminated member has two continuous intermediate bodies as a dielectric layer other than the outermost dielectric layer of the laminated member, and the frequency selective surface is provided between the two continuous intermediate bodies .
前記積層部材を構成する誘電体層の主表面の少なくとも1つに所定の周波数Fの電波を透過する周波数選択表面が設けられており、
前記周波数選択表面は導電部および非導電部を有し、
ISO9050:2003で規定された日射透過率が54%以下であり、
前記積層部材は、4層の誘電体層からなり、前記第1層から順に、第1ガラス基板、第1樹脂層、第2樹脂層、第2ガラス基板が積層される、周波数選択表面装荷部材。 A laminate member having a total of n dielectric layers laminated in order from a first layer to an nth layer (where n is an integer of 3 or more),
At least one of the main surfaces of the dielectric layer constituting the laminated member is provided with a frequency selective surface that transmits radio waves of a predetermined frequency F;
the frequency selective surface having a conductive portion and a non-conductive portion;
The solar transmittance as specified in ISO9050:2003 is 54% or less ,
The laminated member is a frequency selective surface loading member that is composed of four dielectric layers, in which a first glass substrate, a first resin layer, a second resin layer, and a second glass substrate are laminated in this order from the first layer.
前記積層部材を構成する誘電体層の主表面の少なくとも1つに所定の周波数Fの電波を透過する周波数選択表面が設けられており、
前記周波数選択表面は導電部および非導電部を有し、
ISO9050:2003で規定された日射透過率が54%以下であり、
前記積層部材は、5層の誘電体層からなり、前記第1層から順に、第1ガラス基板、第1樹脂層、第3樹脂層、第2樹脂層、第2ガラス基板が積層される、周波数選択表面装荷部材。 A laminate member having a total of n dielectric layers laminated in order from a first layer to an nth layer (where n is an integer of 3 or more),
At least one of the main surfaces of the dielectric layer constituting the laminated member is provided with a frequency selective surface that transmits radio waves of a predetermined frequency F;
the frequency selective surface having a conductive portion and a non-conductive portion;
The solar transmittance as specified by ISO9050:2003 is 54% or less ,
The laminated member is a frequency selective surface loading member consisting of five dielectric layers, in which a first glass substrate, a first resin layer, a third resin layer, a second resin layer, and a second glass substrate are laminated in this order from the first layer.
前記積層部材を構成する誘電体層の主表面の少なくとも1つに所定の周波数Fの電波を透過する周波数選択表面が設けられており、
前記周波数選択表面は導電部および非導電部を有し、
ISO9050:2003で規定された日射透過率が54%以下であり、
前記積層部材が有する2つの最表面の少なくとも1つに、前記周波数選択表面が設けられている、周波数選択表面装荷部材。 A laminate member having a total of n dielectric layers laminated in order from a first layer to an nth layer (where n is an integer of 3 or more),
At least one of the main surfaces of the dielectric layer constituting the laminated member is provided with a frequency selective surface that transmits radio waves of a predetermined frequency F;
the frequency selective surface having a conductive portion and a non-conductive portion;
The solar transmittance as specified in ISO9050:2003 is 54% or less ,
A frequency selective surface loading member, wherein the frequency selective surface is provided on at least one of the two outermost surfaces of the laminated member.
前記積層部材を構成する誘電体層の主表面の少なくとも1つに所定の周波数Fの電波を透過する周波数選択表面が設けられており、
前記周波数選択表面は導電部および非導電部を有し、
ISO9050:2003で規定された日射透過率が54%以下であり、
ISO9050:2003で規定された日射反射率が8%以上である、周波数選択表面装荷部材。 A laminate member having a total of n dielectric layers laminated in order from a first layer to an nth layer (where n is an integer of 3 or more),
At least one of the main surfaces of the dielectric layer constituting the laminated member is provided with a frequency selective surface that transmits radio waves of a predetermined frequency F;
the frequency selective surface having a conductive portion and a non-conductive portion;
The solar transmittance as specified in ISO9050:2003 is 54% or less ,
A frequency selective surface loading member having a solar reflectance of 8% or more as specified in ISO 9050:2003.
前記積層部材を構成する誘電体層の主表面の少なくとも1つに所定の周波数Fの電波を透過する周波数選択表面が設けられており、
前記周波数選択表面は導電部および非導電部を有し、
ISO9050:2003で規定された日射透過率が54%以下であり、
ISO9050:2003で規定された可視光反射率が15%以下である、周波数選択表面装荷部材。 A laminate member having a total of n dielectric layers laminated in order from a first layer to an nth layer (where n is an integer of 3 or more),
At least one of the main surfaces of the dielectric layer constituting the laminated member is provided with a frequency selective surface that transmits radio waves of a predetermined frequency F;
the frequency selective surface having a conductive portion and a non-conductive portion;
The solar transmittance as specified in ISO9050:2003 is 54% or less ,
A frequency selective surface loading member having a visible light reflectance of 15% or less as specified in ISO 9050:2003.
前記積層部材を構成する誘電体層の主表面の少なくとも1つに所定の周波数Fの電波を透過する周波数選択表面が設けられており、
前記周波数選択表面は導電部および非導電部を有し、
ISO9050:2003で規定された日射透過率が54%以下であり、
ISO9050:2003で規定された可視光反射色調のRva*が-10~5であり、Rvb*が-10~10である、周波数選択表面装荷部材。 A laminate member having a total of n dielectric layers laminated in order from a first layer to an nth layer (where n is an integer of 3 or more),
At least one of the main surfaces of the dielectric layer constituting the laminated member is provided with a frequency selective surface that transmits radio waves of a predetermined frequency F;
the frequency selective surface having a conductive portion and a non-conductive portion;
The solar transmittance as specified in ISO9050:2003 is 54% or less ,
A frequency selective surface loading member having a visible light reflection color tone Rva * of -10 to 5 and Rvb * of -10 to 10 as specified in ISO9050:2003.
前記積層部材を構成する誘電体層の主表面の少なくとも1つに所定の周波数Fの電波を透過する周波数選択表面が設けられており、
前記周波数選択表面は導電部および非導電部を有し、
ISO9050:2003で規定された日射透過率が54%以下であり、
ISO9050:2003で規定された可視光透過色調のTa*が-8~5であり、Tb*が-8~6である、周波数選択表面装荷部材。 A laminated member having a total of n dielectric layers laminated in order from a first layer to an nth layer (where n is an integer of 3 or more),
At least one of the main surfaces of the dielectric layer constituting the laminated member is provided with a frequency selective surface that transmits radio waves of a predetermined frequency F;
the frequency selective surface having a conductive portion and a non-conductive portion;
The solar transmittance as specified in ISO9050:2003 is 54% or less ,
A frequency selective surface loading member having a visible light transmission color tone Ta * of -8 to 5 and a visible light transmission color tone Tb * of -8 to 6 as specified in ISO9050:2003.
前記積層部材を構成する誘電体層の主表面の少なくとも1つに所定の周波数Fの電波を透過する周波数選択表面が設けられており、
前記周波数選択表面は導電部および非導電部を有し、
ISO9050:2003で規定された日射透過率が54%以下であり、
前記周波数選択表面の導電部のシート抵抗が、50Ω/□以下である、周波数選択表面装荷部材。 A laminate member having a total of n dielectric layers laminated in order from a first layer to an nth layer (where n is an integer of 3 or more),
At least one of the main surfaces of the dielectric layer constituting the laminated member is provided with a frequency selective surface that transmits radio waves of a predetermined frequency F;
the frequency selective surface having a conductive portion and a non-conductive portion;
The solar transmittance as specified in ISO9050:2003 is 54% or less ,
A frequency selective surface loading member, wherein the sheet resistance of the conductive portion of the frequency selective surface is 50 Ω/□ or less.
前記積層部材を構成する誘電体層の主表面の少なくとも1つに所定の周波数Fの電波を透過する周波数選択表面が設けられており、
前記周波数選択表面は導電部および非導電部を有し、
ISO9050:2003で規定された日射透過率が54%以下であり、
前記周波数選択表面の導電部が、Ag、ITO、フッ素及びアンチモンの少なくとも一つがドープされた酸化スズ、及びCuからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、周波数選択表面装荷部材。 A laminate member having a total of n dielectric layers laminated in order from a first layer to an nth layer (where n is an integer of 3 or more),
At least one of the main surfaces of the dielectric layer constituting the laminated member is provided with a frequency selective surface that transmits radio waves of a predetermined frequency F;
the frequency selective surface having a conductive portion and a non-conductive portion;
The solar transmittance as specified in ISO9050:2003 is 54% or less ,
A frequency selective surface loading member, wherein the conductive portion of the frequency selective surface comprises at least one selected from the group consisting of Ag, ITO, tin oxide doped with at least one of fluorine and antimony, and Cu.
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