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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024037734
(43)【公開日】2024-03-19
(54)【発明の名称】アンテナユニット、およびアンテナユニットの製造方法
(51)【国際特許分類】
H01Q 1/22 20060101AFI20240312BHJP
H01Q 1/38 20060101ALI20240312BHJP
C03C 27/04 20060101ALI20240312BHJP
E06B 3/67 20060101ALI20240312BHJP
E06B 7/28 20060101ALI20240312BHJP
【ＦＩ】
H01Q1/22 C
H01Q1/38
C03C27/04 D
E06B3/67 Z
E06B7/28 Z
【審査請求】有
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023198781
(22)【出願日】2023-11-24
(62)【分割の表示】P 2022123221の分割
【原出願日】2018-08-01
(31)【優先権主張番号】P 2017150241
(32)【優先日】2017-08-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000000044
【氏名又は名称】ＡＧＣ株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】392026693
【氏名又は名称】株式会社ＮＴＴドコモ
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】平松 徹也
(72)【発明者】
【氏名】園田 龍太
(72)【発明者】
【氏名】加賀谷 修
(72)【発明者】
【氏名】岡 賢太郎
(72)【発明者】
【氏名】斉藤 晃
(72)【発明者】
【氏名】宮地 健介
(72)【発明者】
【氏名】上田 明頌
(72)【発明者】
【氏名】河野 義幸
(72)【発明者】
【氏名】安藤 潤
(72)【発明者】
【氏名】山▲崎▼ 拓
(57)【要約】
【課題】ガラス板を通して電磁波の送受信を行うことができるガラス用アンテナユニットを提供する。
【解決手段】本発明に係るガラス用アンテナユニットは、ガラス板に取り付けられるガラス用アンテナユニットであって、アンテナと、前記ガラス板と前記アンテナとの間に空気が流動可能な空間が形成されるように、前記アンテナを前記ガラス板に固定する固定部と、を有する。
【選択図】図１
【解決手段】本発明に係るガラス用アンテナユニットは、ガラス板に取り付けられるガラス用アンテナユニットであって、アンテナと、前記ガラス板と前記アンテナとの間に空気が流動可能な空間が形成されるように、前記アンテナを前記ガラス板に固定する固定部と、を有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガラス板の室内側に設置され、前記室内側から前記ガラス板を通して電磁波の送受信を行うガラス用アンテナユニット。
【請求項2】
前記ガラス板に取り付けられるガラス用アンテナユニットであって、
アンテナと、
前記ガラス板と前記アンテナとの間に空気が流動可能な空間と、
を有する請求項１に記載のガラス用アンテナユニット。
アンテナと、
前記ガラス板と前記アンテナとの間に空気が流動可能な空間と、
を有する請求項１に記載のガラス用アンテナユニット。
【請求項3】
前記ガラス板に取り付けられるガラス用アンテナユニットであって、
アンテナと、
前記ガラス板と前記アンテナとの間に空気が流動可能な空間が形成されるように、前記アンテナを前記ガラス板に固定する固定部と、
を有する請求項１に記載のガラス用アンテナユニット。
アンテナと、
前記ガラス板と前記アンテナとの間に空気が流動可能な空間が形成されるように、前記アンテナを前記ガラス板に固定する固定部と、
を有する請求項１に記載のガラス用アンテナユニット。
【請求項4】
前記固定部の厚さが、０．５ｍｍ～１００ｍｍである請求項３に記載のガラス用アンテナユニット。
【請求項5】
前記ガラス板と前記アンテナとの間に、前記空気を、２ｍ３／時間以上の風量で吹き込む手段をさらに有する請求項２～４の何れか一項に記載のガラス用アンテナユニット。
【請求項6】
前記アンテナは、平板状のアンテナまたは平板状の基板に設けられたアンテナである、請求項２～５の何れか一項に記載のガラス用アンテナユニット。
【請求項7】
前記平板状のアンテナまたは前記平板状の基板の前記ガラス板側の主面の平均日射吸収率が、６０％以下である請求項６に記載のガラス用アンテナユニット。
【請求項8】
前記平板状のアンテナまたは前記平板状の基板の前記ガラス板側の主面の算術平均粗さＲａが、１．２μｍ以下である請求項６または７に記載のガラス用アンテナユニット。
【請求項9】
前記平板状のアンテナまたは前記平板状の基板の前記ガラス板側の主面に誘電体層をさらに有する請求項６～８の何れか一項に記載のガラス用アンテナユニット。
【請求項10】
前記誘電体層の前記ガラス板側の主面の算術平均粗さＲａが、１．２μｍ以下である請求項９に記載のガラス用アンテナユニット。
【請求項11】
前記平板状のアンテナまたは前記平板状の基板の前記ガラス板側とは反対側の主面に設けられる電磁遮蔽層を有する請求項６～１０の何れか一項に記載のガラス用アンテナユニット。
【請求項12】
前記平板状の基板の前記ガラス板とは反対側の主面に１つ以上の電磁波吸収エレメントを有する請求項６～１１の何れか一項に記載のガラス用アンテナユニット。
【請求項13】
前記アンテナの可視光透過率が、４０％以上である請求項２～１２の何れか一項に記載のガラス用アンテナユニット。
【請求項14】
前記アンテナは、収容容器内に設けられたアンテナである、請求項２～１３の何れか一項に記載のガラス用アンテナユニット。
【請求項15】
ガラス板と、
前記ガラス板の室内側に設置され、前記室内側から前記ガラス板を通して室外側と電磁波の送受信を行うガラス用アンテナユニットを備えた、アンテナ付きガラス板。
前記ガラス板の室内側に設置され、前記室内側から前記ガラス板を通して室外側と電磁波の送受信を行うガラス用アンテナユニットを備えた、アンテナ付きガラス板。
【請求項16】
ガラス板と、
請求項２～１４のいずれか一項に記載のガラス用アンテナユニットと、
を有するアンテナ付きガラス板。
請求項２～１４のいずれか一項に記載のガラス用アンテナユニットと、
を有するアンテナ付きガラス板。
【請求項17】
前記ガラス板の前記ガラス用アンテナユニット側の主面にコーティング層をさらに有し、
前記ガラス用アンテナユニットの前記アンテナは、平板状のアンテナ、または平板状の基板に設けられたアンテナであり、
前記コーティング層は、前記平板状のアンテナまたは前記平板状の基板に対応する位置に、少なくとも、前記平板状のアンテナ、または前記平板状の基板と同じ大きさの開口部を有する請求項１５または１６に記載のアンテナ付きガラス板。
前記ガラス用アンテナユニットの前記アンテナは、平板状のアンテナ、または平板状の基板に設けられたアンテナであり、
前記コーティング層は、前記平板状のアンテナまたは前記平板状の基板に対応する位置に、少なくとも、前記平板状のアンテナ、または前記平板状の基板と同じ大きさの開口部を有する請求項１５または１６に記載のアンテナ付きガラス板。
【請求項18】
前記平板状のアンテナまたは前記平板状の基板が、平面視において、矩形状に形成され、
前記開口部の面積が、下記式（１）の値以上である請求項１７に記載のアンテナ付きガラス板。
ａ×ｂ ・・・（１）
（但し、式（１）中、ａは、平板状のアンテナまたは平板状の基板の一方の辺の長さであり、ｂは、平板状のアンテナ、または平板状の基板の他方の辺の長さである。）
前記開口部の面積が、下記式（１）の値以上である請求項１７に記載のアンテナ付きガラス板。
ａ×ｂ ・・・（１）
（但し、式（１）中、ａは、平板状のアンテナまたは平板状の基板の一方の辺の長さであり、ｂは、平板状のアンテナ、または平板状の基板の他方の辺の長さである。）
【請求項19】
前記ガラス板の前記ガラス用アンテナユニット側とは反対方向の主面に撥水処理層をさらに有する請求項１５～１８の何れか一項に記載のアンテナ付きガラス板。
【請求項20】
前記ガラス板の前記ガラス用アンテナユニット側の主面の前記ガラス用アンテナユニットが設けられる領域と異なる領域に電磁遮蔽層を有する請求項１５～１９の何れか一項に記載のアンテナ付きガラス板。
【請求項21】
アンテナと、前記アンテナの一部に設けられた固定部とを含むガラス用アンテナユニットを、ガラス板と前記アンテナとの間に空気が流動可能な空間が形成されるように、前記固定部を介して前記ガラス板に取り付ける工程と、
を含むことを特徴とするガラス用アンテナユニットの製造方法。
を含むことを特徴とするガラス用アンテナユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ガラス用アンテナユニット、アンテナ付きガラス板、およびガラス用アンテナユニットの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
携帯電話、インターネット通信、ラジオ放送、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）など、無線技術を利用した多様な通信システムが開発されている。これらの通信システムに対応するためには、それぞれの通信システムに使用される電磁波の送受信が可能なアンテナが必要とされる。
【0003】
建物の外壁面に設置して使用されるアンテナユニットとして、例えば、比誘電率の異なる３つの層を有し、それぞれの層を所定の厚さに設定して、良好な電波透過性能を有する電波透過体を用いたアンテナユニットが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第３４３７９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１に記載の電波透過体は、最外層である第１層にガラスなどの表面仕上げ材を用い、最外層の内側に、空気層などの第２層を用い、その内側に、多孔質体やアクリル樹脂など第３層を用いている。そして、電波透過体は、比誘電率が第１層、第３層、第２層の順に小さい。
【0006】
本発明の一態様は、ガラス板を通して電磁波の送受信を行うことができるガラス用アンテナユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様に係るガラス用アンテナユニットは、ガラス板の室内側に設置され、前記室内側から前記ガラス板を通して電磁波の送受信を行う。
【0008】
本発明の一態様に係るガラス用アンテナユニットは、ガラス板に取り付けられるガラス用アンテナユニットであって、アンテナと、前記ガラス板と前記アンテナとの間に空気が流動可能な空間が形成されるように、前記アンテナを前記ガラス板に固定する固定部と、を有することが好ましい。
【発明の効果】
【0009】
本発明の一態様に係るガラス用アンテナユニットは、ガラス板を通して電磁波の送受信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】ガラス用アンテナユニットをガラス板に適用した状態を示す透視斜視図である。
【図2】ガラス用アンテナユニットの透視斜視図である。
【図4】固定部の他の形態の一例を示す透過斜視図である。
【図5】ガラス用アンテナユニットの他の形態の一例を示す断面図である。
【図6】ガラス用アンテナユニットの他の形態の一例を示す断面図である。
【図7】アンテナ付きガラス板の斜視図である。
【図9】窓フレームの内枠からのアンテナユニットの位置と、最大引張応力比との関係を示す図である。
【図10】コーティング層に開口部を形成した状態の一例を示す図である。
【図11】コーティング層に開口部を形成した状態の他の一例を示す図である。
【図12】アンテナ付きガラス板の他の形態の一例を示す部分断面図である。
【図13】ガラス用アンテナユニットの施工方法の工程の一部を示す説明図である。
【図14】ガラス板の測定箇所を説明する図である。
【図15】例３－１のＴＥ波の透過損失の測定結果を示す図である。
【図16】例３－１のＴＭ波の透過損失の測定結果を示す図である。
【図17】例３－２のＴＥ波の透過損失の測定結果を示す図である。
【図18】例３－２のＴＭ波の透過損失の測定結果を示す図である。
【図19】例４の電磁波の透過損失の測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、理解の容易のため、図面における各部材の縮尺は実際とは異なる場合がある。本明細書では、３軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向）の３次元直交座標系を用い、ガラス板の幅方向をＸ方向とし、厚さ方向をＹ方向とし、高さ方向をＺ方向とする。ガラス板の下から上に向かう方向を＋Ｚ軸方向とし、その反対方向を－Ｚ軸方向とする。以下の説明において、＋Ｚ軸方向を上といい、－Ｚ軸方向を下という場合がある。
【0012】
＜ガラス用アンテナユニット＞
一実施形態に係るガラス用アンテナユニット（以下、単に、アンテナユニットともいう）について説明する。なお、「ガラス用アンテナユニット」における「ガラス用」とは、ガラスを通して電磁波の送受信を行う用途に用いられることを示す。
一実施形態に係るガラス用アンテナユニット（以下、単に、アンテナユニットともいう）について説明する。なお、「ガラス用アンテナユニット」における「ガラス用」とは、ガラスを通して電磁波の送受信を行う用途に用いられることを示す。
【0013】
【0014】
図１～図３に示すように、アンテナユニット１０は、アンテナ１１と、アンテナ１１が設けられる平板状の基板（アンテナ設置用基板）１２と、アンテナ設置用基板１２に取り付けられた固定部１３Ａとを有する。アンテナユニット１０は、固定部１３Ａにより、アンテナ設置用基板１２とガラス板２０との間に空間Ｓが形成されるように、ガラス板２０に取り付けられる。なお、ガラス板２０は、ガラス板２０が窓ガラスの場合、ガラス板２０の外縁が窓フレーム２１に挟持された状態で保持されている。図１において、アンテナユニット１０は、ガラス板２０の室内側の主面に取り付けられている。そして、ガラス板２０の室内側とは反対側の主面に日光などが照射される。
【0015】
なお、本実施形態では、アンテナユニット１０は、図１においては固定部１３Ａによってガラス板２０（窓ガラス）に固定されているが、これに限定されない。例えば、アンテナユニット１０を天井から吊り下げたり、ガラス板２０（窓ガラス）の周辺に存在する突起物（例えば、窓フレーム２１や窓サッシ等）に固定させたりすることも可能である。
【0016】
アンテナ１１は、アンテナ設置用基板１２の第１主面１２１に設けられる。アンテナ設置用基板１２の第１主面１２１上に設けたセラミックス層１４上に少なくとも一部重なるように金属材料を印刷することにより、アンテナ１１が形成されてもよい。これにより、アンテナ１１は、アンテナ設置用基板１２の第１主面１２１上に、セラミックス層１４が形成されている部分とそれ以外の部分とに跨って設けられる。
【0017】
アンテナ１１を形成する金属材料としては、金、銀、銅又は白金などの導電性材料を用いることができる。また、アンテナ１１は、例えば、パッチアンテナやダイポールアンテナなどを用いることができる。
【0018】
アンテナ１１を形成する別の材料としては、フッ素添加錫酸化物（ＦＴＯ）やインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等が挙げられる。
【0019】
セラミックス層１４は、印刷などによりアンテナ設置用基板１２の第１主面１２１上に形成することができる。セラミックス層１４を設けることにより、アンテナ１１に取り付けられる配線（不図示）を覆い隠すことができ、意匠性がよい。なお、本実施形態では、セラミックス層１４は、第１主面１２１上に設けなくてもよいし、アンテナ設置用基板１２の第２主面１２２上に設けられてもよい。セラミックス層１４をアンテナ設置用基板１２の第１主面１２１上に設けられることが、アンテナ１１とセラミックス層１４をアンテナ設置用基板１２に同一工程で印刷により設けられるため、好ましい。
【0020】
セラミックス層の材料は、ガラスフリットなどであり、その厚さは、１～２０μｍであることが好ましい。
【0021】
なお、本実施形態では、アンテナ１１は、アンテナ設置用基板１２の第１主面１２１に設けているが、アンテナ設置用基板１２の内部に設けられてもよい。この場合、アンテナ１１は、例えば、コイル状にしてアンテナ設置用基板１２の内部に設けることができる。
【0022】
アンテナ設置用基板１２が、一対のガラス板と、一対のガラス板同士の間に設けられる樹脂層とを含む合わせガラスの場合、アンテナ１１は合わせガラスを構成するガラス板と樹脂層との間に設けてもよい。
【0023】
また、アンテナ１１は、アンテナ自体を平板状に形成してもよい。この場合、アンテナ設置用基板１２を用いず、平板状のアンテナを固定部１３Ａに直接取り付けるようにしてもよい。
【0024】
アンテナ１１は、アンテナ設置用基板１２に設ける以外に、収容容器の内部に設けられてもよい。この場合、アンテナ１１は、例えば、平板状のアンテナを上記収容容器の内部に設けることができる。収容容器の形状は特に限定されず、矩形であってよい。
【0025】
アンテナ１１は、光透過性を有することが好ましい。アンテナ１１が光透過性を有すれば、意匠性がよく、また、平均日射吸収率を低下させることができる。アンテナ１１の可視光透過率は４０％以上であることが好ましく、６０％以上であることが、透明性の点で窓ガラスとしての機能を維持できる点で好ましい。なお、可視光透過率は、ＪＩＳ Ｒ ３１０６（１９９８）により求めることができる。
【0026】
アンテナ１１は、光透過性を有するためにメッシュ状に形成することが好ましい。なお、メッシュとは、アンテナ１１の平面に網目状の透孔が空いた状態をいう。
【0027】
アンテナ１１がメッシュ状に形成される場合、メッシュの目は方形であってもよいし、菱形でもよい。メッシュの線幅は、５～３０μｍが好ましく、６～１５μｍがより好ましい。メッシュの線間隔は、５０～５００μｍが好ましく、１００～３００μｍがより好ましい。
【0028】
アンテナ１１の開口率は、８０％以上が好ましく、９０％以上がより好ましい。アンテナ１１の開口率は、電磁遮蔽層１６の開口部を含めた面積当たりの開口部の面積の割合である。アンテナ１１の開口率を大きくするほど、アンテナ１１の可視光透過率を高くすることができる。
【0029】
アンテナ１１の厚さは、４００ｎｍ以下が好ましく、３００ｎｍ以下がより好ましい。アンテナ１１の厚さの下限は特に限定されないが、２ｎｍ以上であってよく、１０ｎｍ以上であってよく、３０ｎｍ以上であってよい。
【0030】
また、アンテナ１１がメッシュ状に形成される場合、アンテナ１１の厚さは、２～４０μｍであってよい。アンテナ１１がメッシュ状に形成されることにより、アンテナ１１が厚くても、可視光透過率を高くすることができる。
【0031】
アンテナ設置用基板１２は、ガラス板２０に対して平行に設けられている。アンテナ設置用基板１２は、平面視において、矩形に形成されており、第１主面１２１および第２主面１２２を有する。第１主面１２１が、取り付けられるガラス板２０の主面と対向するように設けられ、第２主面１２２が、ガラス板２０の主面側とは反対方向となるように設けられている。
【0032】
なお、本実施形態では、アンテナ設置用基板１２は、ガラス板２０（窓ガラス）に対して、所定の角度を有するように設けられてもよい。アンテナユニット１０は、アンテナユニット１０が成す面の法線方向（Ｙ軸の正方向）に対して角度を成す方向にチルト角を設定し、電磁波を放射する場合がある。例えば、アンテナユニット１０が、ビルのガラス窓等の地表面よりも上方に設置され、地表面にエリアを形成するために地表面に向けて電磁波を放射する場合などである。アンテナ設置用基板１２とガラス板２０（窓ガラス）との角度は、電波の伝達方向を良好とできる点で０度以上であってよく、５度以上であってよく、１０度以上であってよい。また、電波を室外へ伝達するために、アンテナ設置用基板１２とガラス板２０（窓ガラス）との角度は、５０度以下であってよく、３０度以下であってよく、２０度以下であってよい。
【0033】
アンテナ設置用基板１２を形成する材料は、アンテナ１１に求められるパワーや指向性などアンテナ性能に応じて設計され、例えば、ガラス、樹脂または金属などを用いることができる。アンテナ設置用基板１２は、樹脂などで光透過性を有するように形成されていてもよい。アンテナ設置用基板１２を光透過性を有する材料で形成することで、ガラス板２０をアンテナ設置用基板１２を通して見ることができるので、ガラス板２０から見える視界を遮ることを低減することができる。
【0034】
アンテナ設置用基板１２としてガラスを用いる場合、ガラスの材質としては、例えば、ソーダライムシリカガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラスまたは無アルカリガラスを挙げることができる。
【0035】
アンテナ設置用基板１２として用いられるガラス板は、フロート法、フュージョン法、リドロー法、プレス成形法または引き上げ法など公知の製造方法を用いて製造することができる。ガラス板の製造方法としては、生産性およびコストに優れている点から、フロート法を用いることが好ましい。
【0036】
ガラス板は、平面視において、矩形に形成される。ガラス板の切断方法としては、例えば、ガラス板の表面にレーザ光を照射してガラス板の表面上で、レーザ光の照射領域を移動させることで切断する方法、またはカッターホイールなどの機械的に切断する方法を挙げることができる。
【0037】
本実施形態では、矩形とは、長方形や正方形の他、長方形や正方形の角に丸みを形成した形を含む。ガラス板の平面視での形状は、矩形に限定されず、円形などでもよい。また、ガラス板は、単板に限定されず、合わせガラスであってもよく、複層ガラスであってもよい。
【0038】
アンテナ設置用基板１２として樹脂を用いる場合、樹脂は、透明な樹脂が好ましく、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリカーボネート、アクリル系樹脂またはフッ素樹脂等が挙げられる。低誘電率である点からフッ素樹脂が好ましい。
【0039】
フッ素樹脂としては、エチレン－テトラフルオロエチレン系共重合体（以下、「ＥＴＦＥ」ともいう。）、ヘキサフルオロプロピレン－テトラフルオロエチレン系共重合体（以下、「ＦＥＰ」ともいう。）、テトラフルオロエチレン－プロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン－プロピレン共重合体、パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）－テトラフルオロエチレン系共重合体（以下、「ＰＦＡ」ともいう。）、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン－フッ化ビニリデン系共重合体（以下、「ＴＨＶ」ともいう。）、ポリフッ化ビニリデン（以下、「ＰＶＤＦ」ともいう。）、フッ化ビニリデン－ヘキサフルオロプロピレン系共重合体、ポリフッ化ビニル、クロロトリフルオロエチレン系重合体、エチレン－クロロトリフルオロエチレン系共重合体（以下、「ＥＣＴＦＥ」ともいう。）またはポリテトラフルオロエチレン等が挙げられる。これらはいずれか１種を単独で用いてもよく、２種以上を組合わせて用いてもよい。
【0040】
フッ素樹脂としては、ＥＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＰＶＤＦ、ＥＣＴＦＥおよびＴＨＶからなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましく、透明性、加工性および耐候性に優れる点から、ＥＴＦＥが特に好ましい。
【0041】
また、フッ素樹脂として、アフレックス（登録商標）を用いてもよい。
【0042】
アンテナ設置用基板１２の厚さは、２５μｍ～１０ｍｍが好ましい。アンテナ設置用基板１２の厚さは、アンテナ１１の配置される場所に応じて、任意に設計することができる。
【0043】
アンテナ設置用基板１２が樹脂の場合、樹脂はフィルムまたはシート状に成形したものを使用することが好ましい。フィルムまたはシートの厚さは、アンテナ保持の強度に優れる点から、２５～１０００μｍが好ましく、１００～８００μｍより好ましく、１００～５００μｍが特に好ましい。
【0044】
アンテナ設置用基板１２がガラスの場合、アンテナ設置用基板１２の厚さは、１．０～１０ｍｍがアンテナ保持の強度の面で好ましい。
【0045】
アンテナ設置用基板１２の第１主面１２１の算術平均粗さＲａは、１．２μｍ以下であることが好ましい。これは、第１主面１２１の算術平均粗さＲａが１．２μｍ以下であれば、後述するように、アンテナ設置用基板１２とガラス板２０との間に形成される空間Ｓで空気が流動し易くなるためである。第１主面１２１の算術平均粗さＲａは、より好ましくは０．６μｍ以下であり、さらに好ましくは０．３μｍ以下である。算術平均粗さＲａの下限は特に限定されないが、例えば、０．００１μｍ以上である。
【0046】
なお、算術平均粗さＲａは、日本工業規格 ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に基づいて測定することができる。
【0047】
アンテナ１１が平板状のアンテナである場合は、アンテナ１１のガラス板側の主面の算術平均粗さＲａが、好ましくは１．２μｍ以下であり、より好ましくは０．６μｍ以下であり、さらに好ましくは０．３μｍ以下である。また、アンテナ１１が収容容器の内部に設けられる場合は、収容容器のガラス板側の主面の算術平均粗さＲａが、好ましくは１．２μｍ以下であり、より好ましくは０．６μｍ以下であり、さらに好ましくは０．３μｍ以下である。算術平均粗さＲａの下限は特に限定されないが、例えば、０．００１μｍ以上である。
【0048】
固定部１３Ａは、ガラス板２０とアンテナ設置用基板１２との間に空気が流動可能な空間Ｓを形成させるものであり、かつアンテナ設置用基板１２をガラス板２０に固定するためのものである。固定部１３Ａは、アンテナ設置用基板１２の第１主面１２１に取り付けられている。本実施形態では、固定部１３Ａは、アンテナ設置用基板１２のＸ軸方向の両端に、Ｚ軸方向に沿って矩形状に設けられている。本実施形態において、ガラス板２０とアンテナ設置用基板１２との間に空気が流れる空間Ｓを形成するのは、アンテナ設置用基板１２に対向する位置にあるガラス板２０の表面温度の局所的な上昇を抑制するためである。ガラス板２０の外側の主面に日光が照射されると、ガラス板２０が加熱される。このとき、アンテナユニット１０の付近で空気の流動が妨げられると、アンテナユニット１０の温度が上昇するため、アンテナユニット１０が取り付けられたガラス板２０の表面の温度は、ガラス板２０の他の表面の温度よりも上昇し易い傾向にある。この温度上昇を抑制するため、ガラス板２０とアンテナ設置用基板１２との間に空間Ｓを形成している。この点に関する詳細は、後述する。
【0049】
固定部１３Ａを形成する材料としては、アンテナ設置用基板１２およびガラス板２０の接触面に固定できる材料であれば特に限定されず、例えば、接着剤や弾性系シールを用いることができる。接着剤やシール材を形成する材料として、例えば、シリコーン系樹脂、ポリサルファイド系樹脂またはアクリル系樹脂など公知の樹脂を用いることができる。また、固定部１３Ａは、アルミニウムなどの金属、またはＡＥＳ（アクリロニトリル・エチレン・スチレン共重合体）などの樹脂で形成したスペーサーを用いてもよい。スペーサーを用いる場合は、例えば、シリコンシーラントなどの接着剤により、スペーサーはアンテナ設置用基板１２およびガラス板２０の接触面に固定される。
【0050】
固定部１３Ａの平均厚さｔは、０．５ｍｍ～１００ｍｍであることが好ましい。平均厚さｔが小さすぎると、アンテナ設置用基板１２とガラス板２０とで形成される空間Ｓの厚さが小さく（薄く）なり、空間Ｓ内を空気がスムーズに流通しなくなる。なお、アンテナ設置用基板１２とガラス板２０との間の空間Ｓを僅かとすることで、空間Ｓの厚さは薄くなるが、空間Ｓは断熱層として機能することができる。また、空間Ｓの厚さが僅かであっても、ある程度の量の空気は、流動する。すなわち、日光がガラス板２０に照射されることにより、ガラス板２０の温度が上昇し、空間Ｓ内の空気の温度も上昇する。そして、空気の温度が上昇するほど、空気はより膨張するので、結果として、空間Ｓ内の上方の空気は上昇して空間Ｓの上側から外側に流出する。そして、空間Ｓ内の下部側から空気が順次上昇してくる。よって、空間Ｓの厚みが僅かの場合であっても、空間Ｓ内の空気の温度が上昇するにつれて、空気は流動する傾向にある。
【0051】
一方、固定部１３Ａの平均厚さｔを大きくすると、空間Ｓはその分だけ大きく（厚く）なるので、空間Ｓ内の空気の流れは好適になる。しかし、ガラス板２０の主面とアンテナ設置用基板１２との間隔が離れる（大きくなる）ことになるので、電磁波の透過性能に支障が生じる可能性がある。また、アンテナユニット１０がガラス板２０の主面から大きく突出することになるので、アンテナユニット１０がガラス板２０の障害物になってしまう。
【0052】
固定部１３Ａの平均厚さｔが上記範囲内であれば、多少の温度上昇により、空間Ｓ内に流入した空気は空間Ｓを通過することができる。これにより、ガラス板２０は、空間Ｓを流れる空気により、暖められることを抑制することができるので、アンテナ設置用基板１２の第１主面１２１の過昇温を抑制することができる。
【0053】
固定部１３Ａの平均厚さｔは、より好ましくは２ｍｍ～１６ｍｍであり、さらに好ましくは４ｍｍ～１４ｍｍであり、特に好ましくは６ｍｍ～１２ｍｍである。固定部１３Ａの平均厚さｔは、熱割れを抑制するために、２ｍｍ以上であってよく、４ｍｍ以上であってよく、６ｍｍ以上であってよく、１５ｍｍ以上であってよく、２０ｍｍ以上であってよく、３０ｍｍ以上であってよく、５０ｍｍ以上であってよい。また、固定部１３Ａの平均厚さｔは、意匠性を向上させるために、８０ｍｍ以下であってよく、６０ｍｍ以下であってよく、５５ｍｍ以下であってよい。
【0054】
なお、本実施形態において、厚さとは、アンテナ設置用基板１２およびガラス板２０の接触面に対する固定部１３Ａの垂直方向（Ｙ軸方向）の長さをいう。本実施形態において、固定部１３Ａの平均厚さｔとは、固定部１３Ａの厚さの平均値をいう。例えば、固定部１３Ａの断面において、Ｚ軸方向に任意の場所で数カ所（例えば、３か所程度）測定した時、これらの測定箇所の厚さの平均値をいう。
【0055】
アンテナ設置用基板１２が、ガラス板２０（窓ガラス）に対してある角度を有する場合、固定部１３Ａは断面において、台形状に構成されてもよい。
【0056】
アンテナ設置用基板１２が、ガラス板２０（窓ガラス）に対してある角度を有する場合、固定部１３Ａの厚さの最短値が０．５ｍｍ～１００ｍｍであることが好ましい。また、固定部１３Ａの厚さの最短値は、熱割れを抑制するために、２ｍｍ以上であってよく、４ｍｍ以上であってよく、６ｍｍ以上であってよく、１５ｍｍ以上であってよく、２０ｍｍ以上であってよく、３０ｍｍ以上であってよく、５０ｍｍ以上であってよい。固定部１３Ａの厚さの最短値は、意匠性を向上させるために、８０ｍｍ以下であってよく、６０ｍｍ以下であってよく、５５ｍｍ以下であってよい。
【0057】
空間Ｓは、上述の通り、固定部１３Ａにより、ガラス板２０とアンテナ設置用基板１２との間に形成され、空気を流動可能とした空間である。そのため、空間Ｓの厚さは、固定部１３Ａの平均厚さｔと略同じ厚さになる。
【0058】
なお、ガラス板２０の主面が、例えば、日光の照射に加え、ガラス板２０の近傍に熱源が設置される状況などにある場合には、空間Ｓを自然流動する空気量だけでは、温度上昇を十分抑制することができない場合もある。その場合には、空気を強制的に空間Ｓに吹き込んでもよい。空間Ｓに吹き込まれる、アンテナ設置用基板１２の単位面積あたりの空気の風量（以下、単に、空気の風量ともいう。）は、２ｍ３／時間以上であることが好ましい。空気の風量が２ｍ３／時間（ｈｏｕｒ）以上であれば、アンテナ設置用基板１２に対向する位置にあるガラス板２０の主面の温度が上昇するのを低減することができる。空気の風量は、より好ましくは５ｍ３／時間以上である。空気の風量の上限は特に限定されないが、例えば１０ｍ３／時間以下である。空気を強制的に空間Ｓに吹き込む手段として、例えば送風機を用いてもよい。
【0059】
このように、アンテナユニット１０は、空間Ｓを形成することで、アンテナ設置用基板１２の第１主面１２１の平均日射吸収率を低下させることができる。これにより、ガラス板２０の表面温度が上昇するのを抑えることができる。アンテナ設置用基板１２の第１主面１２１の平均日射吸収率は、アンテナ設置用基板１２の大きさや空間Ｓの厚さなどに依存し、好ましくは６０％以下であり、より好ましくは４０％以下であり、さらに好ましくは２５％以下である。
【0060】
本実施形態において、平均日射吸収率とは、アンテナ設置用基板１２の第１主面１２１の日射吸収率の平均値をいう。例えば、第１主面１２１のアンテナを有する部分とアンテナを有さない部分とにおいて、面積を求め、それぞれ任意の場所で数カ所ずつ（例えば、３か所ずつ）日射吸収率を測定することにより、日射吸収率の平均値を求めることができる。日射吸収率は、ＪＩＳ Ｒ ３１０６（１９９８）により求めることができる。
【0061】
アンテナ１１が平板状のアンテナである場合は、アンテナ１１のガラス板側の主面の平均日射吸収率が、好ましくは６０％以下であり、より好ましくは４０％以下であり、さらに好ましくは２５％以下である。また、アンテナ１１が収容容器の内部に設けられる場合は、収容容器のガラス板側の主面の平均日射吸収率が、好ましくは６０％以下であり、より好ましくは４０％以下であり、さらに好ましくは２５％以下である。
【0062】
アンテナユニット１０では、アンテナ設置用基板１２の下側（－Ｚ軸方向）から空間Ｓ内に空気が流入する。空間Ｓ内に流入した空気は、アンテナ設置用基板１２の上側（＋Ｚ軸方向）に向かって空間Ｓ内を自由に流動することができる。空間Ｓを流れる空気は、アンテナ設置用基板１２に対向する位置にあるガラス板２０の主面に接触しながら、アンテナ設置用基板１２の上側（＋Ｚ軸方向）から流出する。空間Ｓ内の空気がアンテナ設置用基板１２に対向する位置にあるガラス板２０の主面に接触することで、アンテナ設置用基板１２に対向する位置にあるガラス板２０の主面が外気や太陽光などにより過度に昇温するのが抑えられる。また、固定部１３Ａが上下方向に連続して形成されているので、その分、空間Ｓ内の上部と下部との温度差が大きくなる。そのため、いわゆる煙突効果により、空間Ｓ内を流れる空気の流動速度を大きくすることができる。
【0063】
アンテナユニット１０は、ガラス板２０とアンテナ設置用基板１２との間に空気が流動可能な空間Ｓが形成されるように、アンテナ設置用基板１２に固定部１３Ａを設けている。これにより、ガラス板２０が外気や太陽光などにより加温されても、アンテナ設置用基板１２に対向する位置にあるガラス板２０の主面が過度に昇温するのを抑制することができる。そのため、アンテナ設置用基板１２に対向する位置にあるガラス板２０に熱割れが生じる可能性を低減することができる。よって、アンテナユニット１０は、ガラス板２０に損傷を生じさせることなく、ガラス板２０に安定して設置することができる。
【0064】
以下に、アンテナユニット１０の他の形態について説明する。
【0065】
これまで、固定部１３Ａをアンテナ設置用基板１２の２カ所に設けられている実施形態について説明したが、空間Ｓを空気が流動可能であれば、固定部１３Ａの態様は、限定されない。固定部１３Ａの他の形態の一例を図４に示す。図４は、固定部１３Ａの他の形態の一例を示す透過斜視図である。図４に示すように、固定部１３Ｂを、アンテナ設置用基板１２の第１主面１２１のＸ軸方向の両端であって、そのＺ軸方向の両端にそれぞれ設け、アンテナ設置用基板１２を４箇所で固定するようにしてもよい。また、４つの固定部１３Ｂのうち、－Ｚ軸方向に設ける固定部１３Ｂはアンテナ設置用基板１２の下端の例えば中央付近に１つだけとして、アンテナ設置用基板１２をガラス板２０に３つの固定部１３Ｂで固定するようにしてもよい。また、４つの固定部１３Ｂのうち、対角に位置する２つだけとして、アンテナ設置用基板１２をガラス板２０に２つの固定部１３Ｂで固定するようにしてもよい。
【0066】
【0067】
また、図３において、固定部１３Ａは、アンテナ設置用基板１２のＸ軸方向の両端に、Ｚ軸方向に沿って矩形状に設けられているが、空間Ｓを空気が流動可能であれば、アンテナ設置用基板１２のＸ軸方向の両端およびＺ軸方向の両端のうち、３カ所に設けてもよい。固定部１３Ａを３カ所に設ける場合、例えば、上述のように、空間Ｓに送風機を用いて空気を強制的に通風することにより、空間Ｓに空気を流動させられる。固定部を、アンテナ設置用基板１２の４辺に沿って枠状に設けると、空間Ｓを空気が流動できないが、固定部を上述した形態とすることにより、空間Ｓに空気が流動可能となる。
【0068】
本実施形態では、アンテナユニット１０は、ガラス板２０と、アンテナ設置用基板１２の第１主面１２１との間に、空間Ｓのみを形成しているが、これに限定されない。アンテナユニットの他の形態の一例の断面状態を図５に示す。図５に示すように、アンテナユニット１０は、アンテナ設置用基板１２のガラス板２０側の第１主面１２１に、誘電体層１５をさらに有していてもよい。この場合でも、ガラス板２０と誘電体層１５との間には空間Ｓが形成されるようにする。誘電体層１５は、第１主面１２１の全面でもよいし、アンテナ設置用基板１２に対応する部分だけでもよい。アンテナ設置用基板１２の第１主面１２１に誘電体層１５を設けることで、電磁波の透過性能を高めることができる。誘電体層１５は、単層でもよいし、複数層でもよい。
【0069】
誘電体層１５は、アンテナ設置用基板１２と空間Ｓとの間の比誘電率を有することが好ましく、誘電体層１５の比誘電率は、例えば、５．０以下が好ましく、３．５以下がより好ましい。誘電体層１５を形成する材料は、アンテナ設置用基板１２と空間Ｓとの間の比誘電率を有する材料であればよく、例えば、（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）などを用いることができる。誘電体層１５は、例えば、接着剤により貼付するなど公知の方法で形成することができる。
【0070】
誘電体層１５の厚さは、ガラス板２０とアンテナ設置用基板１２との間に配置できればよく、例えば、０．２ｍｍ～１．５ｍｍであることが好ましく、０．３ｍｍ～１．３ｍｍがより好ましく、０．７ｍｍ～１．２ｍｍがさらに好ましい。なお、この場合、空間Ｓが形成できるように、固定部１３Ａは、０．７ｍｍ～１００ｍｍとする。
【0071】
なお、誘電体層１５がアンテナ設置用基板１２の第１主面１２１に設けられる場合、誘電体層１５の算術平均粗さＲａは、アンテナ設置用基板１２の第１主面１２１の算術平均粗さＲａと同様であることが好ましい。誘電体層１５の算術平均粗さＲａの上限値は、１．２μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．６μｍ以下であり、さらに好ましくは０．３μｍ以下である。算術平均粗さＲａの下限値は、特に限定されないが、０．００１μｍ以上であることが好ましい。なお、この場合には、ガラス板２０の第１主面１２１の算術平均粗さＲａは、特に限定されない。
【0072】
本実施形態では、アンテナユニット１０は、図６に示すように、アンテナ設置用基板１２のガラス板２０側とは反対側の第２主面１２２に設けられた電磁遮蔽層１６を有してもよい。電磁遮蔽層１６は、電磁波と室内の電子機器から生じる電磁波との電磁波干渉を低減することができる。電磁遮蔽層１６は、単層でもよく、複数層でもよい。電磁遮蔽層１６としては、公知の材料を用いることができ、例えば、銅やタングステンなどの金属膜、または透明導電膜を用いた透明基板などを用いることができる。
【0073】
透明導電膜として、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、フッ素添加錫酸化物（ＦＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化珪素を添加したインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、またはＰやＢを含むＳｉ化合物などの透光性を有する導電性材料を用いることができる。
【0074】
電磁遮蔽層１６は、光透過性を有するためにメッシュ状に形成することが好ましい。ここで、メッシュとは、電磁遮蔽層１６の平面に網目状の透孔が空いた状態をいう。電磁遮蔽層１６がメッシュ状に形成される場合、メッシュの目は方形であってもよく、菱形であってもよい。メッシュの線幅は、５～３０μｍが好ましく、６～１５μｍがより好ましい。メッシュの線間隔は、５０～５００μｍが好ましく、１００～３００μｍがより好ましい。
【0075】
電磁遮蔽層１６の形成方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、スパッタ法や蒸着法などを用いることができる。
【0076】
電磁遮蔽層１６の表面抵抗率は、２０Ω／□以下であることが好ましく、より好ましくは１０Ω／□以下であり、さらに好ましくは５Ω／□以下である。電磁遮蔽層１６の大きさは、アンテナ設置用基板１２の大きさ以上であることが好ましい。アンテナ設置用基板１２の第２主面１２２側に電磁遮蔽層１６を設けることで、室内への電波の透過を抑制することができる。電磁遮蔽層１６の表面抵抗率は、電磁遮蔽層１６の厚さ、材質、開口率による。開口率は、電磁遮蔽層１６の開口部を含めた面積当たりの開口部の面積の割合である。
【0077】
電磁遮蔽層１６の可視光透過率は、意匠性の向上の点で、４０％以上が好ましく、６０％以上がより好ましい。また、電磁遮蔽層１６の可視光透過率は、室内への電波の透過を抑制するために、９０％以下が好ましく、８０％以下がより好ましい。
【0078】
また、電磁遮蔽層１６の開口率が大きいほど可視光透過率が高くなる。電磁遮蔽層１６の開口率は、８０％以上が好ましく、９０％以上がより好ましい。また、電磁遮蔽層１６の可視光開口率は、室内への電波の透過を抑制するために、９５％以下が好ましい。
【0079】
電磁遮蔽層１６の厚さは、４００ｎｍ以下が好ましく、３００ｎｍ以下がより好ましい。電磁遮蔽層１６の厚さの下限は特に限定されないが、２ｎｍ以上であってよく、１０ｎｍ以上であってよく、３０ｎｍ以上であってよい。
【0080】
また、電磁遮蔽層１６がメッシュ状に形成される場合、電磁遮蔽層１６の厚さは、２～４０μｍであってよい。電磁遮蔽層１６がメッシュ状に形成されることにより、電磁遮蔽層が厚くても、可視光透過率を高くすることができる。
【0081】
なお、電磁遮蔽層１６は、第２主面１２２に設ける例に限られない。例えば、アンテナユニット１０は、アンテナユニット１０が成す面の法線方向（Ｙ軸の正方向）に対して角度を成す方向にチルト角を設定する。この場合、放射した電磁波の一部は、ガラス板２０と室外との境界面において、境界面の法線方向（例えば、Ｙ軸の負方向）に対して角度を成して反射する。例えば、Ｙ軸の負方向に対して角度を成す反射波は、ガラス板２０の室内側（Ｙ軸の負方向側）の面において、アンテナユニット１０が設けられる領域と異なる領域から室内へ透過する可能性がある。このような反射波が、室内へ透過することを防ぐために、電磁遮蔽層１６は、ガラス板２０の室内側の面のアンテナユニット１０が設けられる領域と異なる領域に設けられてもよい。例えば、電磁遮蔽層１６は、ガラス板２０の室内側の面のアンテナユニット１０が設けられる領域よりも、Ｚ軸の正方向および／または負方向に設けられてもよい。ガラス板２０に対して電磁遮蔽層１６を設ける位置および／または領域は、アンテナユニット１０を設ける高さ、アンテナユニット１０が形成するエリア、および、アンテナユニット１０の放射方向（例えば、チルト角）の少なくとも１つに応じて設定されてもよい。
【0082】
また、電磁遮蔽層１６をガラス板２０の室内側に設ける場合、ガラス板２０と電磁遮蔽層１６との間には、空間Ｓと同様の空間が形成されてもよい。
【0083】
なお、電磁遮蔽層１６の代わりに、透光性を維持しながら、室内への電磁波の透過を抑制する構造が、第２主面１２２に設けられてもよい。例えば、第２主面１２２に１つ以上の電磁波吸収エレメントが設けられてもよい。電磁波吸収エレメントは、例えば、金属を線状（長尺状）に成型した構造を有する。
【0084】
なお、電磁波吸収エレメントは、金属に限らず、複数の原料が配合されて成る材料であってもよい。例えば、複数の原料は、金属、合金、カーボン、および／または、各種の有機物等であってもよく、それぞれの導電率が異なってもよい。また、電磁波吸収エレメントは、透光性の有する材料を用いて構成されてもよい。
【0085】
複数の電磁波吸収エレメントは、例えば、長手方向が同一の方向を向き、長手方向と直交する方向に所定の間隔を隔てて並ぶように、第２主面１２２に複数配置されてよい。例えば、電磁波吸収エレメントの長手方向が、アンテナユニット１０から放射される電磁波の偏波面の方向に沿った方向に配置されてよい。
【0086】
電磁波吸収エレメントは、第２主面１２２に設ける例に限られず、例えば、ガラス板２０の室内側の面のアンテナユニット１０が設けられる領域と異なる領域に設けられてもよい。電磁波吸収エレメントを設ける位置および／または範囲は、アンテナユニット１０を設ける高さ、アンテナユニット１０が形成するエリア、および、アンテナユニット１０の放射方向（例えば、チルト角）の少なくとも１つに応じて設定されてもよい。
【0087】
なお、本実施形態では、アンテナユニット１０を、アンテナ設置用基板１２と固定部１３Ａとを一体とした状態でガラス板２０に取り付けているが、これに限定されない。例えば、ガラス板２０に固定部１３Ａのみを先に取り付けた後、アンテナ設置用基板１２を固定部１３Ａに取り付けて、アンテナユニット１０をガラス板２０上で完成させるようにしてもよい。
【0088】
＜アンテナ付きガラス板＞
一実施形態に係るガラス用アンテナユニットを適用したアンテナ付きガラス板について説明する。図７は、アンテナ付きガラス板の斜視図であり、図８は、図７のＡ－Ａ方向から見た部分断面図である。図７および図８に示すように、アンテナ付きガラス板３０は、上述のアンテナユニット１０と、ガラス板３１とを有し、アンテナユニット１０は、ガラス板３１に取り付けられている。
一実施形態に係るガラス用アンテナユニットを適用したアンテナ付きガラス板について説明する。図７は、アンテナ付きガラス板の斜視図であり、図８は、図７のＡ－Ａ方向から見た部分断面図である。図７および図８に示すように、アンテナ付きガラス板３０は、上述のアンテナユニット１０と、ガラス板３１とを有し、アンテナユニット１０は、ガラス板３１に取り付けられている。
【0089】
ガラス板３１は、建物などの窓に用いられる公知のガラス板である。図７および図８に示すガラス板３１は、平面視において、矩形に形成されており、第１主面３１１および第２主面３１２を有する。ガラス板３１の厚さは、建物などの要求に応じて設定される。本実施形態では、ガラス板３１の第１主面３１１を室外側とし、第２主面３１２を室内側とする。なお、本実施形態では、第１主面３１１および第２主面３１２をまとめて、単に主面という場合がある。本実施形態では、矩形とは、長方形や正方形の他、長方形や正方形の角を面取りした形を含む。ガラス板３１の平面視での形状は、矩形に限定されず、円形などでもよい。また、ガラス板３１は、単板に限定されず、合わせガラスであってもよく、複層ガラスであってもよい。
【0090】
ガラス板３１の材質としては、例えば、ソーダライムシリカガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラス、または無アルカリガラスを挙げることができる。
【0091】
ガラス板３１は、フロート法、フュージョン法、リドロー法、プレス成形法、または引き上げ法など公知の製造方法を用いて製造することができる。ガラス板３１の製造方法としては、生産性およびコストに優れている点から、フロート法を用いることが好ましい。
【0092】
ガラス板３１は、平面視において、例えば矩形に形成される。ガラス板３１の切断方法としては、例えば、ガラス板３１の表面にレーザ光を照射してガラス板３１の表面上で、レーザ光の照射領域を移動させることで切断する方法、またはカッターホイールなどの機械的に切断する方法を挙げることができる。
【0093】
ガラス板３１の外縁が窓フレーム３３に挟持された状態で保持されている。ガラス板３１は、ガラス板３１の外縁を接着剤などを用いて窓フレーム３３に保持させてもよい。窓フレーム３３を形成する材料としては、公知の材料を用いることができ、例えば、ステンレスやアルミニウムなどの金属材料を用いることができる。
【0094】
アンテナユニット１０は、平面視において、窓フレーム３３から所定の距離Ｌ以上離れた位置に設けることが好ましい。所定の距離Ｌは、２０ｍｍであることが好ましい。例えば、窓ガラスが直接日光に晒されると、ガラス板３１の温度が上昇して高温になる。一方、窓フレーム３３は、ガラス板３１に比べて温度が低いため、窓フレーム３３内に位置するガラス板３１は、さらに窓フレーム３３よりも温度が低くなっている。すなわち、アンテナユニット１０に対向する位置にあるガラス板３１の部分は、窓フレーム３３内に位置するガラス板３１の部分よりも温度が高い。そのため、アンテナユニット１０に対向する位置にあるガラス板３１の部分と、窓フレーム３３内に位置するガラス板３１の部分との間に大きな熱膨張差を生じて、アンテナユニット１０に対向する位置にあるガラス板３１の部分に大きな熱歪みが生じる。場合によっては、アンテナユニット１０に対向する位置にあるガラス板３１の部分またはその近傍に熱割れが発生する可能性がある。特に、ガラス板３１の第２主面３１２にアンテナユニット１０が取り付けられることで、アンテナユニット１０に対向する位置にあるガラス板３１の第２主面３１２上の空気の流れが妨げられる。この場合、アンテナユニット１０に対向する位置にあるガラス板３１の部分の温度は一層高くなる。その結果、アンテナユニット１０に対向する位置にあるガラス板３１の部分またはその近傍に生じる熱歪みが更に大きくなる可能性がある。
【0095】
ここで、アンテナユニット１０がガラス板３１に取り付けられる窓フレーム３３の内枠からの位置と、ガラス板３１に発生する応力（最大引張応力）との関係の一例を図９に示す。なお、図９では、アンテナユニット１０の大きさは、幅（Ｘ軸方向）４００ｍｍ×高さ（Ｚ軸方向）４００ｍｍとする。アンテナ設置用基板１２の平均日射吸収率は、約９０％とする。ガラス板３１は、ＦＬ－８（旭硝子社製）とする。ガラス板３１に発生する最大引張応力は、アンテナユニット１０が取り付けたガラス板３１に生じる最大引張応力とアンテナユニット１０が取り付けられていないガラス板３１に生じる最大引張応力との比（最大引張応力比）で評価する。図９中の縦軸は、ガラス板３１の最大引張応力比を示す。図９中の横軸は、窓フレーム３３の内枠からのアンテナユニット１０の距離である。
【0096】
図９に示すように、アンテナユニット１０が窓フレーム３３の内枠から約２０ｍｍの位置で、最大引張応力比が最大値（約１．４）となり、ガラス板３１に発生する熱歪みは最も大きくなる。そして、アンテナユニット１０の設置位置が窓フレーム３３の内枠から２０ｍｍよりも離れるに従い、最大引張応力比は小さくなる傾向にある。よって、アンテナユニット１０は、窓フレーム３３の内枠から２０ｍｍ以上離れた位置に設置すれば、ガラス板３１に発生する熱歪みは小さくなる。また、アンテナユニット１０は、窓フレーム３３の内枠から２０ｍｍ以上であれば、アンテナユニット１０が窓フレーム３３から離れた位置にあるため、アンテナユニット１０が施工し易くなり、好ましい。
【0097】
本実施形態では、アンテナユニット１０を窓フレーム３３から２０ｍｍ以上離れている位置に設けることで、アンテナユニット１０に対向する位置にあるガラス板３１の部分と窓フレーム３３内に位置するガラス板３１の部分との温度勾配を小さくすることができる。さらに、アンテナユニット１０のアンテナ設置用基板１２とガラス板３１との間に形成される空間Ｓに空気の流動を生じさせる。これにより、アンテナユニット１０に対向する位置にあるガラス板３１の部分と窓フレーム３３内に位置するガラス板３１の部分との温度勾配をより小さくすることができる。
【0098】
所定の距離Ｌは、２５ｍｍがより好ましく、３０ｍｍがさらに好ましく、４０ｍｍが特に好ましく、５０ｍｍが最も好ましい。すなわち、アンテナユニット１０は、平面視において、窓フレーム３３から２５ｍｍ以上離れた位置に設けることがより好ましく、３０ｍｍ以上離れた位置に設けることがさらに好ましく、４０ｍｍ以上離れた位置に設けることが特に好ましく、５０ｍｍ以上離れた位置に設けることが最も好ましい。
【0099】
アンテナ付きガラス板３０は、アンテナユニット１０を備えているため、アンテナユニット１０に対向する位置にあるガラス板３１の部分に熱割れが生じる可能性を低減することができる。そのため、アンテナ付きガラス板３０は、既存または新設の建物や家などの窓ガラス用のガラス板として好適に用いることができる。
【0100】
アンテナ付きガラス板３０は、アンテナユニット１０を、ガラス板３１の室内側である第２主面３１２に設けることができる。これにより、アンテナユニット１０が、建物の外観を損なうのを防ぐことができると共に、外気に晒されるのを防ぐことができるので、耐久性を向上させることができる。さらに、アンテナ付きガラス板３０は、アンテナユニット１０を、ガラス板３１の上方でかつ左右のいずれか一方の端部側に設けている。そのため、アンテナユニット１０のアンテナ設置用基板１２に接続される配線を、ガラス板３１から天井裏や壁などに通すことで、ガラス板２０や建物の室内の壁に露出する配線を少なくすることができる。
【0101】
アンテナ付きガラス板３０は、アンテナユニット１０をガラス板３１に設けるため、建物の屋上などに設ける必要がない。そのため、アンテナ付きガラス板３０は、建物の屋上など高所で設置するための作業を不要とすることができるので、建物に簡単に設置することができる。また、例えば、アンテナユニット１０が破損して交換が必要な場合などでも、アンテナユニット１０の交換を容易に短時間で行うことができる。
【0102】
アンテナ付きガラス板３０は、多数のアンテナユニット１０をガラス板３１に設けることができる。この場合でも、アンテナユニット１０は、ガラス板３１の室内側である第２主面３１２に設けられるため、多数のアンテナユニット１０をガラス板３１に設けても、アンテナ付きガラス板３０は建物の外観を損ねるのを低減できる。また、アンテナ付きガラス板３０は、多数のアンテナユニット１０をガラス板３１に設けることで、電磁波の送受信を安定して行うことができる。
【0103】
アンテナは、小型化に伴い、建物内に設置することも可能である。アンテナを建物に設置する際には、建物の外観を損ねないようにしつつ電磁波の送受信を安定して行うことができるように、アンテナの適切な設置場所を選定しながら設置する。
【0104】
無線通信の高速化及び大容量化を図るため、第５世代移動通信システム（５Ｇ）用の周波数帯のように、使用する周波数帯域の高周波化および広帯域化が進んでいる。そのため、高周波および広帯域の周波数帯域を持つ電磁波が携帯電話やインターネット通信などに使用された場合に、電磁波の送受信を安定して行うことができるようにするためには、従来よりも多数のアンテナを設置することが重要である。なお、５Ｇの周波数帯とは、３．７ＧＨｚ帯（３．６～４．２ＧＨｚ）、４．５ＧＨｚ帯（４．４～４．９ＧＨｚ）、２８ＧＨｚ帯（２７．５～２９．５ＧＨｚ）を包含する３．６～２９．５ＧＨｚの周波数を意味する。
【0105】
本実施形態によれば、アンテナ付きガラス板３０は、多数のアンテナユニット１０をガラス板３１に設けることで、建物の外観を損ねるのを低減しつつ電磁波の送受信を安定して行うことができる。これにより、高周波および広帯域の周波数帯域を持つ電磁波の送受信を安定して行うことができるため、無線通信の高速化及び大容量化に対応できる。
【0106】
（他の形態）
以下に、アンテナ付きガラス板３０の他の形態について説明する。
以下に、アンテナ付きガラス板３０の他の形態について説明する。
【0107】
本実施形態では、アンテナ付きガラス板３０は、図１０に示すように、ガラス板３１に、熱線反射機能などを有するコーティング層３５を設けてもよい。この場合、コーティング層３５は、アンテナユニット１０のアンテナ設置用基板１２、または平板状のアンテナに対向する位置に開口部３５１Ａを有するのが好ましい。これにより、アンテナ付きガラス板３０は、電波透過性能の低下を抑制することができる。
【0108】
開口部３５１Ａは、少なくとも、アンテナ設置用基板１２、または平板状のアンテナと同じ大きさであることが好ましい。
【0109】
また、アンテナが収容容器の内部に設けられる場合は、コーティング層３５は、アンテナユニット１０の収容容器に対向する位置に開口部３５１Ａを有するのが好ましく、開口部３５１Ａは、少なくとも、収容容器と同じ大きさであることが好ましい。
【0110】
コーティング層３５としては、例えば、導電膜を用いることができる。導電膜としては、例えば、透明誘電体、金属膜、および透明誘電体を順次積層した積層膜、ＩＴＯ、またはフッ素添加錫酸化物（ＦＴＯ）などを用いることができる。金属膜としては、例えば、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、およびＡｌからなる群から選択される少なくとも１種を主成分とする膜を用いることができる。
【0111】
開口部３５１Ａの面積は、下記式（１）の値以上とすることが好ましい。これにより、アンテナ付きガラス板３０は、電波透過性能の低下をより抑制することができる。
ａ×ｂ ・・・（１）
（但し、式（１）中、ａは、アンテナ設置用基板１２、平板状のアンテナまたは収容容器の一方の辺の長さであり、ｂは、アンテナ設置用基板１２、平板状のアンテナまたは収容容器の他方の辺の長さである。）
ａ×ｂ ・・・（１）
（但し、式（１）中、ａは、アンテナ設置用基板１２、平板状のアンテナまたは収容容器の一方の辺の長さであり、ｂは、アンテナ設置用基板１２、平板状のアンテナまたは収容容器の他方の辺の長さである。）
【0112】
なお、ここでは、上記式（１）のａおよびｂは、アンテナ設置用基板１２、平板状のアンテナまたは収容容器が、平面視において、矩形状の場合であるが、これに限定されない。アンテナ設置用基板１２が、平面視において、円形の場合には、上記式（１）のａおよびｂは、アンテナ設置用基板１２、平板状のアンテナまたは収容容器の直径とし、同じ値とすることができる。アンテナ設置用基板１２が、平面視において、楕円形の場合には、上記式（１）のａは、アンテナ設置用基板１２、平板状のアンテナまたは収容容器の短軸とし、ｂは、長軸とすることができる。
【0113】
また、アンテナ１１がアンテナ設置用基板１２の内部に設けられる場合は、上記と同様、上記式（１）のａは、アンテナ設置用基板１２の一方の辺の長さであり、ｂは、アンテナ設置用基板１２の他方の辺の長さである。アンテナ１１がガラス板２０に平行な面を有する収容容器の内部に設けられる場合も、上記式（１）のａは、収容容器の一方の辺の長さであり、ｂは、収容容器の他方の辺の長さである。アンテナ１１が平板状に形成される場合には、上記式（１）のａは、平板状のアンテナの一方の辺の長さとし、ｂは、平板状のアンテナの他方の辺の長さとする。
【0114】
開口部３５１Ａは、アンテナユニット１０に対応した大きさとする以外に、一部残していてもよい。開口部３５１Ａの形態の他の一例を図１１に示す。図１１に示すように、コーティング層３５は、スリット状に形成した開口部３５１Ｂを有してもよい。この場合でも、アンテナ付きガラス板３０は、電波透過性能の低下を抑制することができる。なお、開口部３５１Ｂの大きさは、その外周にアンテナユニット１０の固定部１３Ａが位置するように形成する。
【0115】
スリット状の開口部３５１Ｂの幅は、λ／２００以上であることが好ましい。スリット状の開口部３５１Ｂは、周期構造にする必要はないが、スリット状の開口部３５１Ｂ同士の間隔は、λ／２以下であることが好ましい。スリット状の開口部３５１Ｂは、電磁波の電界方向に垂直に形成することが好ましい。これにより、アンテナ付きガラス板３０は、電波透過性能の低下をより安定して抑制することができる。電磁波として水平偏波と垂直偏波の両偏波を使う場合は、開口部３５１Ｂは、格子状に形成されていることが好ましい。これにより、アンテナ付きガラス板３０は、電波透過性能の低下をより安定して抑制することができる。なお、不定形にコーティング層３５を除去する場合は、スリット状の開口部３５１Ｂ同士の間隔は、電界方向にλ／２で連続させないことが好ましい。これにより、アンテナ付きガラス板３０は、電波透過性能の低下を抑制することができる。
【0116】
アンテナ付きガラス板３０は、図１２に示すように、ガラス板３１のアンテナユニット１０側とは反対方向（外側）の第１主面３１１に撥水処理層３６を有していてもよい。第１主面３１１に撥水処理層３６を設けることで、ガラス板２０の電波透過性能を改善することができる。
【0117】
＜ガラス用アンテナユニットの施工・製造方法＞
次に、一実施形態に係るアンテナユニットの施工・製造方法について説明する。なお、ここでいうアンテナユニットの施工・製造方法は、いわゆる建築後の建物の窓ガラス（ガラス板）や、新規で建築中の建物の窓ガラス（ガラス板）に適用することができる。
次に、一実施形態に係るアンテナユニットの施工・製造方法について説明する。なお、ここでいうアンテナユニットの施工・製造方法は、いわゆる建築後の建物の窓ガラス（ガラス板）や、新規で建築中の建物の窓ガラス（ガラス板）に適用することができる。
【0118】
まず、建物の窓ガラスに、アンテナユニット１０を取り付けるための現地確認を予め行う。現地確認は、例えば、ガラスの種類の選別や設置場所の方位の確認などを行った後、建物の窓ガラス４０の電波特性の確認などである。現地確認を行うことで、固定部１３Ａの取り付け位置、または固定部１３Ａの厚さ（空間Ｓの厚さ）などを決定する。
【0119】
その後、図１３に示すように、アンテナユニット１０を、窓ガラス４０とアンテナ設置用基板１２との間に空気が流動可能な空間Ｓが形成されるように、固定部１３Ａを介して窓ガラス４０に取り付ける。
【0120】
これにより、既存の建物の窓ガラス４０に、図２に示すようなアンテナユニット１０を施工することができる。
【0121】
また、アンテナユニット１０の施工・製造方法は、ガラス板３１の室内側である第２主面３１２に、熱線反射機能などを有するコーティング層３５（図１０参照）を設けたガラス板３１に適用することもできる。この場合、図１０および図１１に示すように、ガラス板３１の、少なくともアンテナユニット１０のアンテナ設置用基板１２に対応する位置のコーティング層３５を取り除く。そして、図１０に示すような開口部３５１Ａ、または図１１に示すようなスリット状の開口部３５１Ｂを形成することが好ましい。これにより、開口部３５１Ａまたは開口部３５１Ｂは、少なくとも、アンテナユニット１０と同じ大きさを有するため、アンテナ付きガラス板３０は、電波透過性能の低下を抑制することができる。
【0122】
開口部３５１Ａ、３５１Ｂの形成時期は、特に限定されないが、例えば、開口部３５１Ａ、３５１Ｂの形成のし易さの点から、開口部３５１Ａ、３５１Ｂは、建物の窓ガラス４０へのアンテナユニット１０の取り付ける前に形成しておくことが好ましい。
【0123】
コーティング層３５は、研磨またはレーザなど公知の方法で取り除くことができる。
【0124】
開口部３５１Ａ、３５１Ｂは、上述の通り、面積が上記式（１）の値以上となるように形成することが好ましい。これにより、アンテナ付きガラス板３０は、電波透過性能の低下をより抑制することができる。
【0125】
＜アンテナ付きガラス板の製造方法＞
次に、アンテナ付きガラス板３０の製造方法について説明する。まず、アンテナユニット１０と、主面が形成された、矩形状のガラス板３１とを準備する。ガラス板３１は、公知の製造方法を用いて得たガラス素板を公知の切断方法を用いることで、平面視において、矩形に形成することができる。
次に、アンテナ付きガラス板３０の製造方法について説明する。まず、アンテナユニット１０と、主面が形成された、矩形状のガラス板３１とを準備する。ガラス板３１は、公知の製造方法を用いて得たガラス素板を公知の切断方法を用いることで、平面視において、矩形に形成することができる。
【0126】
その後、アンテナユニット１０を、ガラス板３１とアンテナ設置用基板１２との間に空気が流動可能な空間Ｓが形成されるように、固定部１３Ａを介してガラス板３１に取り付ける。
【0127】
これにより、図７に示すようなアンテナ付きガラス板３０を製造することができる。
【0128】
また、ガラス板３１の第２主面３１２に、コーティング層３５（図１０参照）を設けることができる。この場合、コーティング層３５の、アンテナユニット１０のアンテナ設置用基板１２に対向する位置に、図１０に示すような開口部３５１Ａ、または図１１に示すようなスリット状の開口部３５１Ｂを形成するのが好ましい。
【実施例0129】
以下、下記の条件で、アンテナユニットの製造を行い、アンテナ付きガラス板を評価した例を示す。例１－１～例１－１４は実施例であり、例１－１５～例１－１７は参考例である。
【0130】
＜例１＞
［例１－１］
アンテナユニット１０のアンテナ設置用基板１２（図２参照）の大きさを幅（Ｘ軸方向）４００ｍｍ×高さ（Ｚ軸方向）４００ｍｍとし、固定部１３Ａ（図２参照）の平均厚さを１．０ｍｍとし、空間Ｓ（図２参照）には、空気が自然に通風できるようにする。これにより、図７に示すアンテナ付きガラス板３０を作製した。アンテナ設置用基板１２（図２参照）は、第１主面１２１の平均日射吸収率が、２０％、４０％、６０％、９０％のものを用意した。アンテナ付きガラス板３０に照射される日射量は８２５Ｗ／ｍ2、アンテナ付きガラス板３０を設置した建物の外気温は約５℃、室内の温度は約２０℃、建物の外側の熱伝達率は１５．１Ｗ／ｍ2ｋ、建物の内側の熱伝達率は８．０Ｗ／ｍ2ｋ、アンテナ付きガラス板３０の窓フレーム３３の温度は約１０.２℃であった。それぞれのアンテナ収容基板の、アンテナ設置用基板１２側の第２主面３１２の温度、空間Ｓを流れる、アンテナ設置用基板１２の単位面積あたりの空気の風量、およびガラス板３１の端（エッジ）に発生する応力を測定した。
［例１－１］
アンテナユニット１０のアンテナ設置用基板１２（図２参照）の大きさを幅（Ｘ軸方向）４００ｍｍ×高さ（Ｚ軸方向）４００ｍｍとし、固定部１３Ａ（図２参照）の平均厚さを１．０ｍｍとし、空間Ｓ（図２参照）には、空気が自然に通風できるようにする。これにより、図７に示すアンテナ付きガラス板３０を作製した。アンテナ設置用基板１２（図２参照）は、第１主面１２１の平均日射吸収率が、２０％、４０％、６０％、９０％のものを用意した。アンテナ付きガラス板３０に照射される日射量は８２５Ｗ／ｍ2、アンテナ付きガラス板３０を設置した建物の外気温は約５℃、室内の温度は約２０℃、建物の外側の熱伝達率は１５．１Ｗ／ｍ2ｋ、建物の内側の熱伝達率は８．０Ｗ／ｍ2ｋ、アンテナ付きガラス板３０の窓フレーム３３の温度は約１０.２℃であった。それぞれのアンテナ収容基板の、アンテナ設置用基板１２側の第２主面３１２の温度、空間Ｓを流れる、アンテナ設置用基板１２の単位面積あたりの空気の風量、およびガラス板３１の端（エッジ）に発生する応力を測定した。
【0131】
ガラス板３１の端に発生する応力の計算は、「旭硝子 板ガラス建材総合カタログ 技術資料編」に基づいて行った。すなわち、それぞれのアンテナ設置用基板の、図１４に示すガラス板３１の中央部の温度ｔｇ、窓フレーム３３の温度ｔｓを測定した。その後、各種係数（基本応力係数ｋ0、影係数ｋ1、カーテン影係数ｋ2、面積係数ｋ3、エッジ温度係数f）を求めた。
【0132】
各種係数は、次のように定義される。
基本応力係数ｋ0は、０．４７ＭＰａ／℃である。
ガラス面の日射が一様ではなく、部分的に影ができるとガラス板内の温度分布が変わり、影のない場合と比較して熱応力が大きくなる。影係数ｋ1は、この応力増を影のない場合と比較して、その比率を示したものである。
日射量が同一であっても、ガラスの室内側にカーテンあるいはブラインドがあると、これらによる日射の反射・再放熱が強まるので、これらのない場合と比較して、ガラス中央部の温度は上昇し、温度差が大きくなる。カーテン影係数ｋ2は、この比率を示したものである。
温度差が同一であっても、ガラス面積が大きくなると、熱膨張量の絶対値も大きくなり、ガラス面積の小さい場合に比べ、熱応力は大きくなる。面積比率ｋ3は、これを、ガラス面積１．０ｍ２に対する比率として示したものである。
エッジ温度係数ｆは、下記式（i）により規定される。
ｆ＝（ｔｇ－ｔｅ）／（ｔｇ－ｔｓ） ・・・（i）
基本応力係数ｋ0は、０．４７ＭＰａ／℃である。
ガラス面の日射が一様ではなく、部分的に影ができるとガラス板内の温度分布が変わり、影のない場合と比較して熱応力が大きくなる。影係数ｋ1は、この応力増を影のない場合と比較して、その比率を示したものである。
日射量が同一であっても、ガラスの室内側にカーテンあるいはブラインドがあると、これらによる日射の反射・再放熱が強まるので、これらのない場合と比較して、ガラス中央部の温度は上昇し、温度差が大きくなる。カーテン影係数ｋ2は、この比率を示したものである。
温度差が同一であっても、ガラス面積が大きくなると、熱膨張量の絶対値も大きくなり、ガラス面積の小さい場合に比べ、熱応力は大きくなる。面積比率ｋ3は、これを、ガラス面積１．０ｍ２に対する比率として示したものである。
エッジ温度係数ｆは、下記式（i）により規定される。
ｆ＝（ｔｇ－ｔｅ）／（ｔｇ－ｔｓ） ・・・（i）
【0133】
各種係数は、主に実験結果を基に定められた値から、その時のガラス板３１の条件を考慮して選択される。その後、ガラス板３１の中央部の温度ｔｇ、窓フレーム３３の温度ｔｓ、各種係数を用いて、下記式（ii）より、ガラス板３１の端に発生する応力σを計算した。
σ＝ｋ0×ｋ1×ｋ2×ｋ3×f×（ｔｇ－ｔｓ） ・・・（ii）
σ＝ｋ0×ｋ1×ｋ2×ｋ3×f×（ｔｇ－ｔｓ） ・・・（ii）
【0134】
［例１－２および１－３］
例１－１において、固定部１３Ａの平均厚さを２．０ｍｍ、または３．０ｍｍに変更したこと以外は、例１－１と同様にして図７に示すアンテナ付きガラス板３０を作製した。アンテナ収容基板の平均日射吸収率が、２０％、４０％、６０％、９０％の場合における、ガラス板３１のアンテナ設置用基板１２側の第２主面３１２の温度Ｔｇ、空間Ｓを流れる、アンテナ設置用基板１２の単位面積あたりの空気の風量、およびガラス板３１の端に発生する応力を測定した。
例１－１において、固定部１３Ａの平均厚さを２．０ｍｍ、または３．０ｍｍに変更したこと以外は、例１－１と同様にして図７に示すアンテナ付きガラス板３０を作製した。アンテナ収容基板の平均日射吸収率が、２０％、４０％、６０％、９０％の場合における、ガラス板３１のアンテナ設置用基板１２側の第２主面３１２の温度Ｔｇ、空間Ｓを流れる、アンテナ設置用基板１２の単位面積あたりの空気の風量、およびガラス板３１の端に発生する応力を測定した。
【0135】
［例１－４］
例１－１において、アンテナ設置用基板１２の大きさを幅（Ｘ軸方向）４００ｍｍ×高さ（Ｚ軸方向）８００ｍｍとし、固定部１３Ａの平均厚さを６．０ｍｍに変更したこと以外は、例１－１と同様にして図７に示すアンテナ付きガラス板３０を作製した。アンテナ収容基板の平均日射吸収率が、２０％、４０％、６０％、９０％の場合における、ガラス板３１のアンテナ設置用基板１２側の第２主面３１２の温度Ｔｇ、空間Ｓを流れる、アンテナ設置用基板１２の単位面積あたりの空気の風量、およびガラス板３１の端に発生する応力を測定した。
例１－１において、アンテナ設置用基板１２の大きさを幅（Ｘ軸方向）４００ｍｍ×高さ（Ｚ軸方向）８００ｍｍとし、固定部１３Ａの平均厚さを６．０ｍｍに変更したこと以外は、例１－１と同様にして図７に示すアンテナ付きガラス板３０を作製した。アンテナ収容基板の平均日射吸収率が、２０％、４０％、６０％、９０％の場合における、ガラス板３１のアンテナ設置用基板１２側の第２主面３１２の温度Ｔｇ、空間Ｓを流れる、アンテナ設置用基板１２の単位面積あたりの空気の風量、およびガラス板３１の端に発生する応力を測定した。
【0136】
［例１－５］
例１－１において、アンテナ設置用基板１２の大きさを幅（Ｘ軸方向）１００ｍｍ×高さ（Ｚ軸方向）１００ｍｍとし、固定部１３Ａの平均厚さを０．５ｍｍに変更したこと以外は、例１－１と同様にして図７に示すアンテナ付きガラス板３０を作製した。アンテナ収容基板の平均日射吸収率が、２０％、４０％、６０％、９０％の場合における、ガラス板３１のアンテナ設置用基板１２側の第２主面３１２の温度Ｔｇ、空間Ｓを流れる、アンテナ設置用基板１２の単位面積あたりの空気の風量、およびガラス板３１の端に発生する応力を測定した。
例１－１において、アンテナ設置用基板１２の大きさを幅（Ｘ軸方向）１００ｍｍ×高さ（Ｚ軸方向）１００ｍｍとし、固定部１３Ａの平均厚さを０．５ｍｍに変更したこと以外は、例１－１と同様にして図７に示すアンテナ付きガラス板３０を作製した。アンテナ収容基板の平均日射吸収率が、２０％、４０％、６０％、９０％の場合における、ガラス板３１のアンテナ設置用基板１２側の第２主面３１２の温度Ｔｇ、空間Ｓを流れる、アンテナ設置用基板１２の単位面積あたりの空気の風量、およびガラス板３１の端に発生する応力を測定した。
【0137】
［例１－６］
例１－１において、アンテナ設置用基板１２の大きさを幅（Ｘ軸方向）１００ｍｍ×高さ（Ｚ軸方向）１００ｍｍとしたこと以外は、例１－１と同様にして図７に示すアンテナ付きガラス板３０を作製した。アンテナ収容基板の平均日射吸収率が、２０％、４０％、６０％、９０％の場合における、ガラス板３１のアンテナ設置用基板１２側の第２主面３１２の温度Ｔｇ、空間Ｓを流れる、アンテナ設置用基板１２の単位面積あたりの空気の風量、およびガラス板３１の端に発生する応力を測定した。
例１－１において、アンテナ設置用基板１２の大きさを幅（Ｘ軸方向）１００ｍｍ×高さ（Ｚ軸方向）１００ｍｍとしたこと以外は、例１－１と同様にして図７に示すアンテナ付きガラス板３０を作製した。アンテナ収容基板の平均日射吸収率が、２０％、４０％、６０％、９０％の場合における、ガラス板３１のアンテナ設置用基板１２側の第２主面３１２の温度Ｔｇ、空間Ｓを流れる、アンテナ設置用基板１２の単位面積あたりの空気の風量、およびガラス板３１の端に発生する応力を測定した。
【0138】
［例１－７および１－８］
例１－１において、アンテナ設置用基板１２の大きさを幅（Ｘ軸方向）１００ｍｍ×高さ（Ｚ軸方向）１００ｍｍとし、固定部１３Ａの平均厚さを２．０、または３．０ｍｍに変更したこと以外は、例１－１と同様にして図７に示すアンテナ付きガラス板３０を作製した。アンテナ収容基板の平均日射吸収率が、２０％、４０％、６０％、９０％の場合における、ガラス板３１のアンテナ設置用基板１２側の第２主面３１２の温度Ｔｇ、空間Ｓを流れる、アンテナ設置用基板１２の単位面積あたりの空気の風量、およびガラス板３１の端に発生する応力を測定した。
例１－１において、アンテナ設置用基板１２の大きさを幅（Ｘ軸方向）１００ｍｍ×高さ（Ｚ軸方向）１００ｍｍとし、固定部１３Ａの平均厚さを２．０、または３．０ｍｍに変更したこと以外は、例１－１と同様にして図７に示すアンテナ付きガラス板３０を作製した。アンテナ収容基板の平均日射吸収率が、２０％、４０％、６０％、９０％の場合における、ガラス板３１のアンテナ設置用基板１２側の第２主面３１２の温度Ｔｇ、空間Ｓを流れる、アンテナ設置用基板１２の単位面積あたりの空気の風量、およびガラス板３１の端に発生する応力を測定した。
【0139】
［例１－９～例１－１１］
例１－１において、空間Ｓに送風機を用いて空気を強制的に通風させ、風量を変更したこと以外は、例１－１と同様にして図７に示すアンテナ付きガラス板３０を作製した。アンテナ収容基板の平均日射吸収率が、２０％、４０％、６０％、９０％の場合における、ガラス板３１のアンテナ設置用基板１２側の第２主面３１２の温度Ｔｇ、空間Ｓを流れる、アンテナ設置用基板１２の単位面積あたりの空気の風量、およびガラス板３１の端に発生する応力を測定した。
例１－１において、空間Ｓに送風機を用いて空気を強制的に通風させ、風量を変更したこと以外は、例１－１と同様にして図７に示すアンテナ付きガラス板３０を作製した。アンテナ収容基板の平均日射吸収率が、２０％、４０％、６０％、９０％の場合における、ガラス板３１のアンテナ設置用基板１２側の第２主面３１２の温度Ｔｇ、空間Ｓを流れる、アンテナ設置用基板１２の単位面積あたりの空気の風量、およびガラス板３１の端に発生する応力を測定した。
【0140】
［例１－１２～例１－１４］
例１－１において、固定部１３Ａの平均厚さを５．０ｍｍ、１５．０ｍｍまたは２５．０ｍｍに変更したこと以外は、例１－１と同様にして図７に示すアンテナ付きガラス板３０を作製した。アンテナ収容基板の平均日射吸収率が、２０％、４０％、６０％、９０％の場合における、ガラス板３１のアンテナ設置用基板１２側の第２主面３１２の温度Ｔｇ、空間Ｓを流れる、アンテナ設置用基板１２の単位面積あたりの空気の風量、およびガラス板３１の端に発生する応力を測定した。
例１－１において、固定部１３Ａの平均厚さを５．０ｍｍ、１５．０ｍｍまたは２５．０ｍｍに変更したこと以外は、例１－１と同様にして図７に示すアンテナ付きガラス板３０を作製した。アンテナ収容基板の平均日射吸収率が、２０％、４０％、６０％、９０％の場合における、ガラス板３１のアンテナ設置用基板１２側の第２主面３１２の温度Ｔｇ、空間Ｓを流れる、アンテナ設置用基板１２の単位面積あたりの空気の風量、およびガラス板３１の端に発生する応力を測定した。
【0141】
［例１－１５］
例１－１５は、ガラス板３１にアンテナ設置用基板１２を直接設けた例である。例１－１において、固定部１３Ａの平均厚さを０．０ｍｍとし、空間Ｓが形成されないようにしたこと以外は、例１－１と同様にしてアンテナ付きガラス板３０を作製した。アンテナ収容基板の平均日射吸収率が、２０％、４０％、６０％、９０％の場合における、ガラス板３１のアンテナ設置用基板１２側の第２主面３１２の温度Ｔｇ、空間Ｓを流れる、アンテナ設置用基板１２の単位面積あたりの空気の風量、およびガラス板３１の端に発生する応力を測定した。
例１－１５は、ガラス板３１にアンテナ設置用基板１２を直接設けた例である。例１－１において、固定部１３Ａの平均厚さを０．０ｍｍとし、空間Ｓが形成されないようにしたこと以外は、例１－１と同様にしてアンテナ付きガラス板３０を作製した。アンテナ収容基板の平均日射吸収率が、２０％、４０％、６０％、９０％の場合における、ガラス板３１のアンテナ設置用基板１２側の第２主面３１２の温度Ｔｇ、空間Ｓを流れる、アンテナ設置用基板１２の単位面積あたりの空気の風量、およびガラス板３１の端に発生する応力を測定した。
【0142】
［例１－１６］
例１－１６は、ガラス板３１とアンテナ設置用基板１２とガラスとの間に形成した空間Ｓを密閉した例である。例１－１において、空間Ｓを空気が通風しないように密閉したことに変更したこと以外は、例１－１と同様にしてアンテナ付きガラス板３０を作製した。アンテナ収容基板の平均日射吸収率が、２０％、４０％、６０％、９０％の場合における、ガラス板３１のアンテナ設置用基板１２側の第２主面３１２の温度Ｔｇ、空間Ｓを流れる、アンテナ設置用基板１２の単位面積あたりの空気の風量、およびガラス板３１の端に発生する応力を測定した。
例１－１６は、ガラス板３１とアンテナ設置用基板１２とガラスとの間に形成した空間Ｓを密閉した例である。例１－１において、空間Ｓを空気が通風しないように密閉したことに変更したこと以外は、例１－１と同様にしてアンテナ付きガラス板３０を作製した。アンテナ収容基板の平均日射吸収率が、２０％、４０％、６０％、９０％の場合における、ガラス板３１のアンテナ設置用基板１２側の第２主面３１２の温度Ｔｇ、空間Ｓを流れる、アンテナ設置用基板１２の単位面積あたりの空気の風量、およびガラス板３１の端に発生する応力を測定した。
【0143】
［例１－１７］
例１－１７は、ガラス板３１とアンテナ設置用基板１２とガラスとの間に形成した空間Ｓを密閉した例である。例１－１において、固定部１３Ａの平均厚さを６．０ｍｍとし、空間Ｓを空気が通風しないように密閉したことに変更したこと以外は、例１－１と同様にしてアンテナ付きガラス板３０を作製した。アンテナ収容基板の平均日射吸収率が、２０％、４０％、６０％、９０％の場合における、ガラス板３１のアンテナ設置用基板１２側の第２主面３１２の温度Ｔｇ、空間Ｓを流れる、アンテナ設置用基板１２の単位面積あたりの空気の風量、およびガラス板３１の端に発生する応力を測定した。
例１－１７は、ガラス板３１とアンテナ設置用基板１２とガラスとの間に形成した空間Ｓを密閉した例である。例１－１において、固定部１３Ａの平均厚さを６．０ｍｍとし、空間Ｓを空気が通風しないように密閉したことに変更したこと以外は、例１－１と同様にしてアンテナ付きガラス板３０を作製した。アンテナ収容基板の平均日射吸収率が、２０％、４０％、６０％、９０％の場合における、ガラス板３１のアンテナ設置用基板１２側の第２主面３１２の温度Ｔｇ、空間Ｓを流れる、アンテナ設置用基板１２の単位面積あたりの空気の風量、およびガラス板３１の端に発生する応力を測定した。
【0144】
それぞれの例における、アンテナ設置用基板１２の大きさ、固定部１３Ａの平均厚さ、空間Ｓの通風の有無、ガラス板３１のアンテナ設置用基板１２側の第２主面３１２の温度、空間Ｓを流れる、アンテナ設置用基板１２の単位面積あたりの空気の風量、およびガラス板３１の端に発生する応力を、表１に示す。なお、表１中のハッチング箇所は、ガラス板３１の熱割れが生じる可能性がある部分を示す。ガラス板３１に熱割れが生じさせる可能性がある応力としては、ガラス板３１が短期間許容できる応力である１７．７ＭＰａを基準とした。
【0145】
【表1】
【0146】
表１から明らかなように、例１－１２～例１－１４では、アンテナ設置用基板１２の平均日射吸収率が４０％～９０％で、ガラス板３１の端に発生する応力は大きく、ガラス板３１に熱割れが生じる可能性が高かった。そのため、例１－１２～例１－１４のようなアンテナ付きガラス板では、熱割れが生じないように対策する必要があるといえる。
【0147】
これに対し、例１－１～例１－１４では、例１－１５～例１－１７に比べて、全般的に、ガラス板３１の温度は下がり、ガラス板３１の端に発生する応力は、小さくなっていた。これは、ガラス板３１とアンテナ設置用基板１２との間に空間Ｓを設け、空気が流動できるようにしたことで、ガラス板３１の温度を低下させることができたためと考えられる。特に、アンテナ設置用基板１２の平均日射吸収率が９０％未満の場合には、ガラス板３１の端に発生する応力は、ガラス板３１が短期間許容できる応力（１７．７ＭＰａ）よりも小さく、ガラス板３１に熱割れが生じる可能性を低減することができるといえる。
【0148】
また、例１－９～１－１１は、ガラス板３１の温度はより下がっており、ガラス板３１の端に発生する応力は、より小さくなっていた。これは、空間Ｓに空気を強制的に流通させるようにしたことで、ガラス板３１の温度を低下させることができたためといえる。
【0149】
＜例２＞
［例２－１］
アンテナ設置用基板１２のガラス板３１側の第１主面１２１に誘電体層１５を設けたアンテナユニット１０を作製した。このアンテナユニット１０を、固定部１３Ａを介してガラス板３１に取り付け、アンテナ付きガラス板を作製し、第１層をガラス板３１とし、第２層を空間Ｓとし、第３層を誘電体層とした。ガラス板３１としては、ソーダライムガラスを用い、誘電体層１５としては、ポリカーボネート系樹脂を用いて形成した。ガラス板３１の厚さは、約８．０ｍｍとし、空間Ｓの厚さは約０．５ｍｍとし、誘電体層の厚さは、約１０ｍｍとした。作製したガラス板３１のアンテナユニット１０側とは反対方向からガラス板３１に電磁波を入射し、電磁波の透過損失（ＴＬ）を測定した。電磁波として、ＴＥ波とＴＭ波を測定した。ＴＥ波の透過損失の測定結果を図１５に示し、ＴＭ波の透過損失の測定結果を図１６に示す。図１５および図１６中、ガラス板（６０°）は、ガラス板３１の透過損失である。なお、ソーダライムガラスの比誘電率は７－ｊ０．１、空気の比誘電率は１．０、誘電体層の比誘電率は２．８－ｊ０．０１７である。
［例２－１］
アンテナ設置用基板１２のガラス板３１側の第１主面１２１に誘電体層１５を設けたアンテナユニット１０を作製した。このアンテナユニット１０を、固定部１３Ａを介してガラス板３１に取り付け、アンテナ付きガラス板を作製し、第１層をガラス板３１とし、第２層を空間Ｓとし、第３層を誘電体層とした。ガラス板３１としては、ソーダライムガラスを用い、誘電体層１５としては、ポリカーボネート系樹脂を用いて形成した。ガラス板３１の厚さは、約８．０ｍｍとし、空間Ｓの厚さは約０．５ｍｍとし、誘電体層の厚さは、約１０ｍｍとした。作製したガラス板３１のアンテナユニット１０側とは反対方向からガラス板３１に電磁波を入射し、電磁波の透過損失（ＴＬ）を測定した。電磁波として、ＴＥ波とＴＭ波を測定した。ＴＥ波の透過損失の測定結果を図１５に示し、ＴＭ波の透過損失の測定結果を図１６に示す。図１５および図１６中、ガラス板（６０°）は、ガラス板３１の透過損失である。なお、ソーダライムガラスの比誘電率は７－ｊ０．１、空気の比誘電率は１．０、誘電体層の比誘電率は２．８－ｊ０．０１７である。
【0150】
［例２－２］
例２－１において、アンテナ設置用基板１２のガラス板３１側の第１主面１２１に誘電体層１５を設けたアンテナユニット１０を作製した。アンテナユニット１０を、固定部１３Ａを介さずにガラス板３１に直接取り付けたこと以外は、例２－１と同様にして行い、アンテナ付きガラス板の電磁波の透過性能を測定した。ＴＥ波の透過損失の測定結果を図１７に示し、ＴＭ波の透過損失の測定結果を図１８に示す。
例２－１において、アンテナ設置用基板１２のガラス板３１側の第１主面１２１に誘電体層１５を設けたアンテナユニット１０を作製した。アンテナユニット１０を、固定部１３Ａを介さずにガラス板３１に直接取り付けたこと以外は、例２－１と同様にして行い、アンテナ付きガラス板の電磁波の透過性能を測定した。ＴＥ波の透過損失の測定結果を図１７に示し、ＴＭ波の透過損失の測定結果を図１８に示す。
【0151】
例２－１および２－２における第１層～第３層の種類と厚さを表２に示す。
【0152】
【表2】
【0153】
図１５～図１８から明らかなように、例２－１の方が、例２－２よりも、透過損失の幅が小さくなっており、透過損失の性能が改善された。よって、ガラス板３１とアンテナ設置用基板１２との間に空間を設ければ、電磁波の透過性能を高めることができるといえる。
【0154】
＜例３＞
アンテナ設置用基板１２のガラス板２０側とは反対側の第２主面１２２に電磁遮蔽層１６を設け、図６に示すようなアンテナユニット１０を作製した。このアンテナユニット１０を、固定部１３Ａを介してガラス板３１に取り付け、アンテナ付きガラス板を作製した。電磁遮蔽層１６としては、厚さが約６ｍｍのガラス板に透明導電膜を形成したものを用い、電磁遮蔽層１６の表面抵抗率は、５０Ω／□、２０Ω／□、１０Ω／□、５．０Ω／□および３．０Ω／□とした。作製した電磁遮蔽層１６に電磁波を垂直に入射し、電磁波の透過損失（ＴＬ）を測定した。電磁遮蔽層１６に入射した電磁波の透過損失の測定結果を図１９に示す。図１９に示すように、電磁遮蔽層１６の表面抵抗率が１０Ω／□以下であれば、透過損失を約２０ｄＢ以上とすることができることが確認された。
アンテナ設置用基板１２のガラス板２０側とは反対側の第２主面１２２に電磁遮蔽層１６を設け、図６に示すようなアンテナユニット１０を作製した。このアンテナユニット１０を、固定部１３Ａを介してガラス板３１に取り付け、アンテナ付きガラス板を作製した。電磁遮蔽層１６としては、厚さが約６ｍｍのガラス板に透明導電膜を形成したものを用い、電磁遮蔽層１６の表面抵抗率は、５０Ω／□、２０Ω／□、１０Ω／□、５．０Ω／□および３．０Ω／□とした。作製した電磁遮蔽層１６に電磁波を垂直に入射し、電磁波の透過損失（ＴＬ）を測定した。電磁遮蔽層１６に入射した電磁波の透過損失の測定結果を図１９に示す。図１９に示すように、電磁遮蔽層１６の表面抵抗率が１０Ω／□以下であれば、透過損失を約２０ｄＢ以上とすることができることが確認された。
【0155】
以上の通り、実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の組み合わせ、省略、置き換え、変更などを行うことが可能である。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【0156】
本出願は、２０１７年８月２日に日本国特許庁に出願した特願２０１７－１５０２４１号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０１７－１５０２４１号の全内容を本出願に援用する。
【符号の説明】
【0157】
１０ ガラス用アンテナユニット（アンテナユニット）
１１ アンテナ
１２ 平板状の基板（アンテナ設置用基板）
１３Ａ、１３Ｂ 固定部
１５ 誘電体層
１６ 電磁遮蔽層
２０、３１ ガラス板
１２１、３１１ 第１主面
１２２、３１２ 第２主面
２１、３３ 窓フレーム
３０ アンテナ付きガラス板
３５ コーティング層
３５１Ａ、３５１Ｂ 開口部
３６ 撥水処理層
ｔ 平均厚さ
Ｌ 所定の距離
Ｓ 空間
１１ アンテナ
１２ 平板状の基板（アンテナ設置用基板）
１３Ａ、１３Ｂ 固定部
１５ 誘電体層
１６ 電磁遮蔽層
２０、３１ ガラス板
１２１、３１１ 第１主面
１２２、３１２ 第２主面
２１、３３ 窓フレーム
３０ アンテナ付きガラス板
３５ コーティング層
３５１Ａ、３５１Ｂ 開口部
３６ 撥水処理層
ｔ 平均厚さ
Ｌ 所定の距離
Ｓ 空間
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【手続補正書】
【提出日】2023-12-21
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガラス板の室内側に設置され、前記ガラス板の周辺に存在する突起物に取り付けられるアンテナユニットであって、
アンテナと、
前記ガラス板と前記アンテナとの間に空気が流動可能な空間と、
を有し、
前記室内側から前記ガラス板を通して電磁波の送受信を行うアンテナユニット。
アンテナと、
前記ガラス板と前記アンテナとの間に空気が流動可能な空間と、
を有し、
前記室内側から前記ガラス板を通して電磁波の送受信を行うアンテナユニット。
【請求項2】
前記ガラス板と前記アンテナとの間に空気が流動可能な空間が形成されるように、前記アンテナを前記突起物に固定する固定部を有する請求項１に記載のアンテナユニット。
【請求項3】
前記固定部の厚さが、０．５ｍｍ～１００ｍｍである請求項２に記載のアンテナユニット。
【請求項4】
前記固定部はスペーサーが用いられ、
前記スペーサーは、前記アンテナを前記突起物に接着固定する請求項２または３に記載のアンテナユニット。
前記スペーサーは、前記アンテナを前記突起物に接着固定する請求項２または３に記載のアンテナユニット。
【請求項5】
前記ガラス板と前記アンテナとの間に、前記空気を、２ｍ３／時間以上の風量で吹き込む手段をさらに有する請求項１～４の何れか一項に記載のアンテナユニット。
【請求項6】
前記アンテナは、平板状のアンテナまたは平板状の基板に設けられたアンテナである請求項１～５の何れか一項に記載のアンテナユニット。
【請求項7】
前記平板状のアンテナまたは前記平板状の基板の前記ガラス板側の主面の平均日射吸収率が、６０％以下である請求項６に記載のアンテナユニット。
【請求項8】
前記平板状のアンテナまたは前記平板状の基板の前記ガラス板側の主面の算術平均粗さＲａが、１．２μｍ以下である請求項６または７に記載のアンテナユニット。
【請求項9】
前記平板状のアンテナまたは前記平板状の基板の前記ガラス板側の主面に誘電体層をさらに有する請求項６～８の何れか一項に記載のアンテナユニット。
【請求項10】
前記誘電体層の前記ガラス板側の主面の算術平均粗さＲａが、１．２μｍ以下である請求項９に記載のアンテナユニット。
【請求項11】
前記平板状のアンテナまたは前記平板状の基板の前記ガラス板側とは反対側の主面に設けられる電磁遮蔽層を有する請求項６～１０の何れか一項に記載のアンテナユニット。
【請求項12】
前記平板状の基板の前記ガラス板とは反対側の主面に１つ以上の電磁波吸収エレメントを有する請求項６～１１の何れか一項に記載のアンテナユニット。
【請求項13】
前記アンテナの可視光透過率が、４０％以上である請求項１～１２の何れか一項に記載のアンテナユニット。
【請求項14】
前記アンテナは、収容容器内に設けられたアンテナである請求項１～１３の何れか一項に記載のアンテナユニット。
【請求項15】
請求項２～４の何れか一項に記載のアンテナユニットを、前記空間が形成されるように、前記固定部を介して前記突起物に取り付ける工程を含むことを特徴とするアンテナユニットの製造方法。