(57)【要約】本開示のいくつかの実施形態は、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体に関し、それは、第２の基板に第１のポリマー中間層によって積層された第１の基板であって、第１および第２の基板は、ガラスおよびガラスセラミックから独立に選択されたものである第１の基板と、第１の基板、第１のポリマー中間層、および、第２の基板を、各々が貫通して延伸する複数の微細穿孔部とを含む。いくつかの実施形態は、そのような微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の形成方法に関する。
2020517573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体において、
第２の基板に第１のポリマー中間層によって積層された第１の基板であって、前記第１および第２の基板は、ガラスおよびガラスセラミックから独立に選択されたものである第１の基板と、
前記第１の基板、前記第１のポリマー中間層、および、前記第２の基板を、各々が貫通して延伸する複数の微細穿孔部と
を含む積層体。
【請求項２】
前記第１の基板と、
前記第１のポリマー中間層と、
前記第２の基板と、
第２のポリマー中間層と、
前記第２の基板に前記第２のポリマー中間層によって積層された第３の基板であって、ガラスおよびガラスセラミックから選択されたものである第３の基板と
をこの順で更に含む、請求項１に記載の微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体。
【請求項３】
前記微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体のノイズ低減率（ＮＲＣ）が、０．３と１の間である、請求項１または２に記載の微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体。
【請求項４】
前記微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の平面中の各前記複数の微細穿孔部の最大寸法は、２０μｍから１０００μｍの範囲である、請求項１から３のいずれか１項に記載の微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体。
【請求項５】
前記微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の厚さの、該微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の平面中の各前記複数の微細穿孔部の最大寸法に対する比は、０．１と２０の間である、請求項１から４のいずれか１項に記載の微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体。
【請求項６】
前記微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の平面中の隣接した微細穿孔部の間の間隔は、４０μｍから５０００μｍの範囲である、請求項１から５のいずれか１項に記載の微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体。
【請求項７】
前記微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体中の前記微細穿孔部の多孔率は、０．５％から２０％の範囲である、請求項１から６のいずれか１項に記載の微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体。
【請求項８】
微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の形成方法において、
ポリマー中間層を、ガラスまたはガラスセラミックから独立に選択された第１の基板と第２の基板の間に積層して、厚さを有するガラスまたはガラスセラミック積層体を形成する工程と、
複数の開口部を前記第１の基板中に形成する工程と、
複数の開口部を前記第２の基板中に形成する工程と
複数の開口部を前記ポリマー中間層中に形成する工程と
を含み、
前記第１の基板、前記ポリマー中間層、および、前記第２の基板の各々の前記複数の開口部は、位置合わせされて、前記ガラスまたはガラスセラミック積層体の前記厚さを貫通する複数の微細穿孔部を形成するものである方法。
【請求項９】
前記複数の開口部を前記ポリマー中間層中に形成する工程は、溶剤によるエッチング、レーザによる穴あけ、熱放出、物理的な突刺し、機械的な穴あけ、および、それらの組合せからなる群から選択された処理によって行われるものである、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数の開口部を前記第１および第２の基板中に形成する工程は、酸によるエッチング、レーザによる穴あけ、レーザにより穴あけし、次に酸によるエッチング、機械的な穴あけ、および、それらの組合せからなる群から選択された処理によって行われるものである、請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は、米国特許法第１１９条の下、２０１７年４月２６日出願の米国仮特許出願第６２／４９０、２５３号の優先権の利益を主張し、その内容は依拠され、全体として参照により本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本明細書に記載の実施形態は、概して、微細穿孔積層体システムおよびノイズ低減方法、並びに、微細穿孔積層体システムの製作方法に関する。特に、実施形態は、微細穿孔ガラス積層体システムおよびノイズ低減方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ガラスおよびガラスセラミック材料製品は、優れた光学属性、耐引掻き性および耐腐食性、耐久性、防水性、美的特性、耐火性などの１つ以上により、非常に望ましい建築用製品である。例えば、ポリカーボネートなどのポリマー材料と異なり、ガラスは、「黄色」に経時変色せず、高い強度および耐引掻き性を有し、更に、ＵＶ法を用いて汚れを落としうる。しかしながら、ガラスは、密度および音響インピーダンスが高いので、高い音響反射率（例えば、反響）、低いスピーチ明瞭度、および、特に建築分野での広範囲での利用を制限する低いノイズ低減率（ＮＲＣ）につながる。通常のガラスは、吸音率がゼロに近く（ＮＲＣが約０．０５）、使用された場合には、望ましくない長い残響時間、および、低い音響環境性能につながる。
【０００４】
例えば、開放的に構成された職場、病院、教室、空港を含む多くの室内建築での利用例、自動車での利用例などにおいて、最適な室内音響条件を確立したいという要求が高まってきた。８５デシベル（ｄＢ）を超える大きい音レベルに連続して曝されると聴力損失につながるだけではなく、それよりずっと小さいレベルのノイズでさえ、重大な注意散漫を生じさせて、生産性の低下、集中または休憩能力の低下、更に、概して部屋を音響的に不快なものにする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在の吸音への取組みは、音響フォーム、繊維状材料、および、他の非透明な非ガラス材料の使用を含む。ＮＲＣ評価を含むガラスの音響特性を改良するための技術的解決方法を、ノイズ制御が望ましい様々な動作環境で用いることが非常に望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、ガラスおよびガラスセラミックの望ましい物性（例えば、優れた光学属性、耐引掻き性および耐腐食性、耐久性、防水性、美的特性、耐火性、非黄色変色性、高い強度、ＵＶ法を用いて汚れを落としうることなど）を保持しながら、ノイズ低減および音響制御に使用しうる微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体システムを提供する。
【０００７】
本開示のいくつかの実施形態は、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体に関し、それは、第２の基板に第１のポリマー中間層によって積層された第１の基板であって、第１および第２の基板は、ガラスおよびガラスセラミックから独立に選択されたものである第１の基板と、第１の基板、第１のポリマー中間層、および、第２の基板を、各々が貫通して延伸する複数の微細穿孔部とを含む。
【０００８】
いくつかの実施形態において、これより前の任意の段落に記載の実施形態は、第１の基板と、第１のポリマー中間層と、第２の基板と、第２のポリマー中間層と、第２の基板に第２のポリマー中間層によって積層された第３の基板であって、ガラスおよびガラスセラミックから選択されたものである第３の基板とを更に含みうる。
【０００９】
いくつかの実施形態において、これより前の任意の段落に記載の実施形態は、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体のノイズ低減率（ＮＲＣ）が、０．３と１の間でありうる。
【００１０】
いくつかの実施形態において、これより前の任意の段落に記載の実施形態は、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の平面中の各複数の微細穿孔部の最大寸法は、２０μｍから１０００μｍの範囲であるという特徴を更に含みうる。
【００１１】
いくつかの実施形態において、これより前の任意の段落に記載の実施形態は、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の厚さの、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の平面中の各複数の微細穿孔部の最大寸法に対する比は、０．１と２０の間であるという特徴を更に含みうる。
【００１２】
いくつかの実施形態において、これより前の任意の段落に記載の実施形態は、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の平面中の隣接した微細穿孔部の間の間隔は、４０μｍから５０００μｍの範囲であるという特徴を更に含みうる。
【００１３】
いくつかの実施形態において、これより前の任意の段落に記載の実施形態は、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体中の微細穿孔部の多孔率は、０．５％から２０％の範囲であるという特徴を更に含みうる。
【００１４】
いくつかの実施形態において、これより前の任意の段落に記載の実施形態は、第１の基板、第１のポリマー中間層、および、第２の基板を貫通する微細穿孔部の形状は、円筒状、円錐状、砂時計状、および、それらの組合せからなる群から選択されたものであるという特徴を更に含みうる。
【００１５】
いくつかの実施形態において、これより前の任意の段落に記載の実施形態は、各複数の微細穿孔部の最大寸法は均一または非均一であるという特徴を更に含みうる。
【００１６】
いくつかの実施形態において、これより前の任意の段落に記載の実施形態は、隣接した微細穿孔部の間の間隔は均一または非均一であるという特徴を更に含みうる。
【００１７】
いくつかの実施形態において、これより前の任意の段落に記載の実施形態は、第１および第２のポリマー中間層は、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレンビニルアセテート、アイオノマー、ポリウレタン、および、ポリカーボネートからなる群から、個々に選択されたものであるという特徴を更に含みうる。いくつかの実施形態において、第１および第２のポリマー中間層は、光学的に透明、半透明、つや消し、または、色付きである。いくつかの実施形態において、第１および第２のポリマー中間層は、単一の層、または、多数の層を含むものである。
【００１８】
いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の形成方法は、ポリマー中間層を、ガラスまたはガラスセラミックから独立に選択された第１の基板と第２の基板の間に積層して、厚さを有するガラスまたはガラスセラミック積層体を形成する工程と、複数の開口部を第１の基板中に形成する工程と、複数の開口部を第２の基板中に形成する工程と、複数の開口部をポリマー中間層中に形成する工程とを含み、第１の基板、ポリマー中間層、および、第２の基板の各々の複数の開口部は、位置合わせされて、ガラスまたはガラスセラミック積層体の厚さを貫通する複数の微細穿孔部を形成するものである。
【００１９】
いくつかの実施形態において、これより前の任意の段落に記載の実施形態は、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体のノイズ低減率（ＮＲＣ）は、０．３と１の間であるという特徴を更に含みうる。
【００２０】
いくつかの実施形態において、これより前の任意の段落に記載の実施形態は、ポリマー中間層を第１の基板と第２の基板の間に積層する工程は、複数の開口部を、第１の基板、第２の基板、および、ポリマー中間層中に形成する工程の前に行われるものであるという特徴を更に含みうる。
【００２１】
いくつかの実施形態において、これより前の任意の段落に記載の実施形態は、ポリマー中間層を第１の基板と第２の基板の間に積層する工程は、複数の開口部を、第１の基板、第２の基板、および、ポリマー中間層中に形成する工程の後に行われるものであるという特徴を更に含みうる。
【００２２】
いくつかの実施形態において、これより前の任意の段落に記載の実施形態は、複数の開口部を第１および第２の基板中に形成する工程は、複数の破損線を、第１のレーザビームを用いて形成する工程と、複数の破損線を有する第１および第２の基板を、酸性溶液中でエッチングする工程とを更に含みうる。
【００２３】
いくつかの実施形態において、これより前の任意の段落に記載の実施形態は、ポリマー中間層を、第１の基板と第２の基板の間に積層して、ガラスまたはガラスセラミック積層体を形成する工程と、複数の破損線を、第１の基板および第２の基板に、第１のレーザビームを用いて形成する工程と、複数の破損線を形成した後に、第１および第２の基板を酸性溶液中でエッチングして、複数の開口部を、第１の基板および第２の基板中に、複数の破損線から形成する工程と、ガラスまたはガラスセラミック積層体を形成する工程の後、かつ、複数の開口部を第１および第２の基板中に形成する工程の後に、ポリマー中間層の一部を除去して、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体を形成する工程とを更に含みうる。
【００２４】
いくつかの実施形態において、これより前の任意の段落に記載の実施形態は、複数の破損線を、第１および第２の基板に、第１のレーザビームを用いて形成する工程と、複数の開口部を、ポリマー中間層中に、第２のレーザビームを用いて形成する工程と、複数の破損線を有する第１および第２の基板を、酸性溶液中でエッチングして、複数の開口部を第１および第２の基板中に形成する工程と、エッチング後に、第１および第２の基板中の複数の開口部とポリマー中間層中の複数の開口部を位置合わせした状態で、ポリマー中間層を第１と第２の基板の間に積層する工程とを更に含みうる。
【００２５】
いくつかの実施形態において、これより前の任意の段落に記載の実施形態は、複数の開口部をポリマー中間層中に形成する工程は、溶剤によるエッチング、レーザによる穴あけ、熱放出、物理的な突刺し、機械的な穴あけ、および、それらの組合せからなる群から選択された処理によって行われるものであるという特徴を更に含みうる。
【００２６】
いくつかの実施形態において、これより前の任意の段落に記載の実施形態は、複数の開口部を第１および第２の基板中に形成する工程は、酸によるエッチング、レーザによる穴あけ、レーザにより穴あけし、次に酸によるエッチング、機械的な穴あけ、および、それらの組合せからなる群から選択された処理によって行われるものであるという特徴を更に含みうる。
【００２７】
いくつかの実施形態において、これより前の任意の段落に記載の実施形態は、複数の破損線は、１つより多くの破損線を各々が含む複数の線群に分けられ、第１および第２の基板のエッチング中に、各線群中の破損線は合体して単一の微細穿孔部になり、各線群は、離散した微細穿孔部を形成するものであるという特徴を更に含みうる。
【００２８】
いくつかの実施形態において、これより前の任意の段落に記載の実施形態は、第１および第２の基板のエッチング中に、各複数の破損線は、離散した微細穿孔部を形成するものであるという特徴を更に含みうる。
【００２９】
いくつかの実施形態において、これより前の任意の段落に記載の実施形態は、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体において、ポリマー中間層を、ガラスまたはガラスセラミックから独立に選択された第１の基板と第２の基板の間に積層して、厚さを有するするガラスまたはガラスセラミック積層体を形成する工程と、複数の開口部を第１の基板中に形成する工程と、複数の開口部を第２の基板中に形成する工程と、複数の開口部をポリマー中間層中に形成する工程とを含む方法によって形成された積層体であり、第１の基板、ポリマー中間層、および、第２の基板の各々の中の複数の開口部は位置合わせされて、ガラスまたはガラスセラミック積層体の厚さを貫通する複数の微細穿孔部を形成するものであるという特徴を更に含みうる。
【００３０】
添付の図面は、明細書に組み込まれ、その一部を構成するものであり、本開示の実施形態を示している。図面は、明細書の記載と共に、開示した実施形態の原理を説明する役割を果たし、当業者が、開示した実施形態の製作および使用が可能なようにするものである。これらの図面は、例示することを意図し、限定するものではない。本開示を、概して、これらの実施形態に照らして記載するが、本開示の範囲を、これらの特定の実施形態に限定することを意図しないと理解すべきである。図面において、類似の参照番号は、同一、または、機能的に同様の要素を表している。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】一実施形態による微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の斜視図である。
【図２Ａ】微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の図１の１‐１’平面に沿った断面図である。
【図２Ｂ】微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の一部の拡大断面図を示している。
【図３】一実施形態による微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の形成処理工程を示している。
【図４】一実施形態による微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体を形成する例示的な処理のフローチャートを示している。
【図５】一実施形態による微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体を形成する例示的な処理のフローチャートを示している。
【図６】一実施形態による微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体を形成する例示的な処理のフローチャートを示している。
【図７】一実施形態による微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体を形成する例示的な処理工程を示している。
【図８】一実施形態による微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体を形成する例示的な処理工程を示している。
【図９】一実施形態による微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体を形成する例示的な処理工程を示している。
【図１０】一実施形態によるレーザシステムの概略図を示している。
【図１１】一実施形態による代表的なレーザバーストパターンを示している。
【図１２】一実施形態による微細穿孔部を形成する代表的な方法を示す概略図である。
【図１３】一実施形態による微細穿孔部を形成する代表的な方法を示す概略図である。
【図１４】一実施形態による微細穿孔部を形成する代表的な方法を示す概略図である。
【図１５Ａ】一実施形態による微細穿孔部の部分拡大図を示している。
【図１５Ｂ】一実施形態による微細穿孔部の拡大断面図を示している。
【図１６】一実施形態による微細穿孔部の部分拡大図を示している。
【図１７】一実施形態による微細穿孔部の断面図を示している。
【図１８】一実施形態によるポリマー中間層中のレーザで穴あけされた開口部の拡大図を示している。
【図１９】一実施形態による厚さ１．５ｍｍの微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の代表的な吸音率を、様々な周波数に亘って示している。
【図２０】対照積層体、シミュレーションモデル、および、一実施形態による微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の代表的な吸音率を、様々な周波数に亘って示している。
【図２１】一実施形態による３ｍｍおよび２５ｍｍの空洞間隔を有する微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の代表的な吸音率を、様々な周波数に亘って示している。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
室内音響は、建築設計および工学技術、更に、音響科学および原理にも関わるので、室内音響、チャレンジングな取組み課題である。微細穿孔積層体は、概して、ヘルムホルツ共鳴原理に基づく共鳴吸音システムを形成しうる。
【００３３】
本開示は、高い吸音率を実現しながら、安全性が高められた透明な微細穿孔ガラスおよびガラスセラミック積層体の開発に関する。自動車の車内、オフィス家具設備などの多くの室内利用例で、安全性と吸音性（ＮＲＣ＞０．３）を組み合わせて実現することが、建築家および音響コンサルトによって、高く望まれている。
【００３４】
いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体は、動作環境の残響時間を短縮するように構成される。本明細書において用いるように、「動作環境」は、ある音響環境が要求される閉じられた、または、略閉じられた環境を含みうる。例えば、会議室、事務所、学校、病院、製造設備、（食物、薬品の）クリーンルーム、美術館、歴史的建造物、レストランなどは、全て、「動作環境」でありうる。いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体は、照明ソリューション、例えば、天井または壁の照明器具などに組み込みうる。この点について、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の透明性を用いて、ガラスまたはガラスセラミック積層体のノイズ低減性の利点を享受しながら、光を透過させうる。（照明器具における）ガラスまたはガラスセラミック積層体の後方の自然空気間隙も、ノイズ低減の観点から望ましいことがありうる。
【００３５】
いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体は、強化ガラスまたはガラスセラミックを含む。いくつかの実施形態において、強化ガラスについて、表面圧縮応力が、ガラス内部の引張応力領域によって相殺される。例えば、アルカリアルミノケイ酸塩ガラスなどのいくつかのガラスにおいて、７５０ＭＰａより大きい表面圧縮応力（「ＣＳ」）、および、４０マイクロメートルより大きい圧縮応力層深さ（圧縮深さ、または、「ＤＯＣ」とも称される）は、化学的強化処理によって（例えば、イオン交換処理によって）容易に実現される。ＤＯＣは、圧縮応力から引張応力に変化する深さを表す。
【００３６】
いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体は、例えば、ソーダ石灰ガラスなどの非強化ガラスを含む。いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体は、機械的、熱的、または、化学的に強化された強化ガラスまたはガラスセラミックを含む。いくつかの実施形態において、強化ガラスまたはガラスセラミックは、機械的および熱的に強化されるか、機械的および化学的に強化されるか、または、熱的および化学的に強化されうる。機械的に強化されたガラスまたはガラスセラミックは、ガラスまたはガラスセラミックの部分間での熱膨張係数の不一致により生じた圧縮応力層（および、対応する引張応力領域）を含みうる。化学的に強化されたガラスまたはガラスセラミックは、圧縮応力層（および、イオン交換処理によって生成された対応する引張応力領域）を含みうる。そのような化学的に強化されたガラスおよびガラスセラミックにおいて、小さいイオンを、それより大きいイオンと、ガラス網目構造が緩和しうる温度より低温で置換することで、ガラス表面に亘って、応力プロファイルを生じるイオン分布を生成する。体積が大きいイオンが侵入することで、基板の表面部分でＣＳを生じ、ガラスまたはガラスセラミックの中心で張力を生じる。熱的に強化されたガラスまたはガラスセラミックにおいて、ガラスまたはガラスセラミックを、ガラス転移温度より高く、ガラス軟化点の近くの高温まで加熱し、次に、ガラスまたはガラスセラミックの表面領域を、内部領域より急速に冷却することによって、ＣＳ領域が形成される。表面領域と内部領域で冷却速度が異なることで、残留表面ＣＳを生じ、それは、次に、中心領域で、対応する引張応力を生じる。１つ以上の実施形態において、ガラス基板は、アニーリングまたは熱強化されたソーダライムガラスを含まない。１つ以上の実施形態において、ガラス基板は、アニーリングまたは熱強化されたソーダライムガラスを含む。
【００３７】
いくつかの実施形態において、ガラスまたはガラスセラミックは、約１００ＭＰａと約１０００ＭＰａの間、約１００ＭＰａと約８００ＭＰａの間、約１００ＭＰａと約５００ＭＰａの間、約１００ＭＰａと約３００ＭＰａの間、または、約１００ＭＰａと約１５０ＭＰａの間の表面圧縮応力を有しうる。いくつかの実施形態において、ＤＯＣは、０．０５×ｔと約０．２１×ｔの間でありうる（但し、ｔは、マイクロメートルで表したガラスまたはガラスセラミックの厚さである）。いくつかの実施形態において、ＤＯＣは、約０．０５×ｔから約０．２×ｔ、約０．０５×ｔから約０．１８×ｔ、約０．０５×ｔから約０．１６×ｔ、約０．０５×ｔから約０．１５×ｔ、約０．０５×ｔから約０．１２×ｔ、約０．０５×ｔから約０．１×ｔ、約０．０７５×ｔから約０．２１×ｔ、約０．１×ｔから約０．２１×ｔ、約０．１２×ｔから約０．２１×ｔ、約０．１５×ｔから約０．２１×ｔ、約０．１８×ｔから約０．２１×ｔ、または、約０．１×ｔから約０．１８×ｔの範囲でありうる。
【００３８】
いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体は、強化ガラス基板を含む。いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体は、特定の市松模様のガラスを含みうる。いくつかの実施形態において、市松模様は、安全ガラスのものでありうる。いくつかの実施形態において、ガラスは、最適な平均サイズおよびサイズ分布の破片、尖った箇所の平均角度、および、それらの平均角度を中心とした分布、並びに、破損した場合の飛出し距離を有するように強化されて、安全性のリスクを低下させるようにしうる。
【００３９】
いくつかの実施形態において、ノイズ低減率（ＮＲＣ）は、音が吸音部の表面に当たった時に、吸音部の表面の吸音効果を評価するのに用いられる測定基準である。それは、２５０、５００、１０００、および、２０００Ｈｚでの吸音率の算術平均を取ることで計算されうる。いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体は、約０．３と１の間、または、約０．３と０．８の間のＮＲＣを有する。
【００４０】
いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体は、２５０Ｈｚと６０００Ｈｚの間、または、２５０Ｈｚと２０、０００Ｈｚの間の所定の周波数帯域に亘って所定の吸音率を有する。いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体は、例えば、機械室で、または、例えば、暖房換気空調設備の利用例について、特定の関心周波数を吸収するように「調整」されうる。
【００４１】
いくつかの実施形態において、加重吸音率（αｗ）は、音が吸音部の表面に当たった時に、吸音部の表面の吸音効果を評価するのに用いられる測定基準である。加重吸音率（αｗ）は、標準周波数での吸音率の値を、ＩＳＯ１１６５４：１９９７による基準曲線と比較した結果である。標準周波数は、２５０、５００、１０００、２０００、および、４０００Ｈｚである。いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体は、約０．３と１の間、または、約０．３と０．８の間の加重吸音率（αｗ）を有する。
【００４２】
いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体は、そこに作動自在に接続された裏側支持壁部を更に含む。本明細書において用いるように、「作動自在に接続された」という用語は、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体と裏側支持壁部が協働でノイズ低減を高める直接接続または間接接続、若しくは、音響接続を含みうる。いくつかの実施形態において、裏側支持壁部は、動作環境に既存の実質的に堅い構造物（例えば、+壁部または天井）である。いくつかの実施形態において、裏側支持壁部は、反響音に寄与しても、寄与しなくてもよい。有利には、裏側支持壁部は、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の音響性能を変えないように、堅いか、または、硬い表面でありうる。いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体は、例えば、固定部を用いて、裏側支持壁部の前に吊るされるか、前に配置されうる。
【００４３】
いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体システムは、単一の積層体を含む。本明細書において称するように、「空洞間隔」は、積層体と裏側支持壁部の空気間隔と定義されうるものであり、１ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ、２５ｍｍ、５０ｍｍ、１００ｍｍ、２５０ｍｍ、５００ｍｍ、１０００ｍｍ、２０００ｍｍ、５０００ｍｍ、１００００ｍｍ、または、これらのうち、任意の２つの値を端点とする範囲である。例えば、３ｍｍおよび２５ｍｍの空洞間隔を用いうる。
【００４４】
いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体システムは、多数の積層体を含む。多数の積層体システムにおいて、２種類の空洞間隔、つまり、積層体と積層体の間の空洞間隔（ＣＳｌｌ）、および、積層体と裏側壁部の間の空洞間隔（ＣＳｌｂ）がありうる。いくつかの実施形態において、積層体と積層体の間の空洞間隔（ＣＳｌｌ）は、積層体の平面に垂直な方向の積層体同士の間の距離と定義され、積層体と裏側壁部の間の空洞間隔（ＣＳｌｂ）は、積層体の平面に垂直な方向の内側の積層体と裏側支持壁部の間の距離と定義しうる。
【００４５】
いくつかの実施形態において、積層体と積層体の間の空洞間隔（ＣＳｌｌ）、または、積層体と裏側壁部の間の空洞間隔（ＣＳｌｂ）を、利用例、若しくは、例えば、所定の部屋で、エンドユーザが吸収を望む周波数または周波数範囲に応じて、調整しうる。積層体と積層体の間の空洞間隔、および、積層体と裏側壁部の間の空洞間隔は、同様の、または、異なる値でありうる。いくつかの実施形態において、空洞間隔は、ピーク吸収周波数に影響する。
【００４６】
いくつかの実施形態において、本開示の微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体は、フォトクロミック、熱制御、エレクトロクロミック、低放射率、ＵＶ被膜、防眩、親水性、疎水性、汚れ防止、指紋防止、引掻き傷防止、反射防止、インクジェット装飾、スクリーンプリント、飛散防止などの被膜を含む。いくつかの実施形態において、微細穿孔部は、被膜によって塞がれていない。いくつかの実施形態において、微細穿孔部の内側は、被膜されていない。いくつかの実施形態において、微細穿孔部の一部が、被膜によって塞がれている。いくつかの実施形態において、ガラスまたはガラスセラミック積層体は、微生物防止要素を含む。
【００４７】
いくつかの実施形態において、本開示の微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体は、均一または非均一な厚さでありうる。いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体は、略平坦でありうる。いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体は、湾曲するか、例えば、複雑な形状を有しうる。いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体は、例えば、矩形、円形などの形状でありうる。いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体は、可撓性でありうる。いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体は、実質的に堅いものでありうる。いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の幾何学的属性（例えば、微細穿孔部の直径、微細穿孔部の形状、ピッチ、厚さなど）、および、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の吸音率を調整して、望ましい室内音響を実現しうる。
【００４８】
例えば、以下の式により、室内での残響時間（例えば、反響）は、その室内での材料の吸音率に反比例する：
【００４９】
【数１】
2020517573.tif 000003
【００５０】
但し、Ｖは、その部屋の容積であり、Ｓは、表面積であり、αは、材料の吸音率である。残響時間は、音が、ある環境で、所定のレベルに減衰するのに掛かる時間と定義しうる。残響が大きくなると、反響となりうる。したがって、従来のガラスは、ゼロに近い吸音率を有することから、スピーチ明瞭性の損失および不快な音響環境につながる長い残響時間を生じる。反射を最小にして、良好な吸音性を実現するために、本開示の微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体を、空気の特徴的なインピーダンスと同じ程度の大きさに沿った音響抵抗（Ｒ）、および、小さい音響質量リアクタンス（Ｍ）を実現するように構成しうる。微細穿孔部を、以下に記載の製造処理を用いて製作することによって、最適な音響抵抗を得て、以下の式に表すような望ましい音響要件を実現しうる：
【００５１】
【数２】
2020517573.tif 000004
【００５２】
但し、ｄは、微細穿孔部の直径であり、ｔは、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の厚さであり、ｃは、空気中の音速であり、ρは、空気密度、σは、多孔率、更に、ηは、空気粘度である。穿孔定数ｋは、微細穿孔部の直径および空気粘度により、以下のように定義しうる：
【００５３】
【数３】
2020517573.tif 000005
【００５４】
次に、微細穿孔部の音響インピーダンスを、以下のように計算する：
【００５５】
【数４】
2020517573.tif 000006
【００５６】
但し、ωは、角周波数であり、Ｄは、空洞間隔であり、ｃは、空気中の音速である。
【００５７】
次に、音響抵抗および質量リアクタンスを用いて、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の吸音性能を予想しうる。
【００５８】
本明細書に記載のいくつかの実施形態は、以下に挙げる多数の利点の少なくとも１つを有する：
ｉ．安全性の向上  ガラスまたはガラスセラミック積層体システムでは、ポリマー中間層があることで、破損しても、ガラスが飛散しない。
ｉｉ．高い吸音性  微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体のＮＲＣは、０．３より高い。ガラスまたはガラスセラミック積層体を貫通する微細穿孔特徴物の開発に追加で、高い減衰損失率を有するポリマー材料を用いて、吸音率を高めうる。
ｉｉｉ．薄いガラスまたはガラスセラミック積層体  安全性要件を確実に満たしながら、薄いガラスまたはガラスセラミック積層体を製造可能なこと。限定するものではないが、特に、自動車のＯＥＭで吸音性と質量軽減を最適なバランスを見い出すために、薄いガラスまたはガラスセラミック積層体を製造したいという要求があることが分かるだろう。
ｉｖ．ガラスおよび他のガラス組成物  透明で耐引掻き性材料は、建築物の室内および自動車の車内での利用例で、非常に望ましい。様々な種類のガラスおよびガラス組成物を処理しうるものであり、強化ガラス、または、加工ガラスを含みうる。ガラス基板を、熱制御、フォトクロミック、ＵＶ、エレクトロクロミック被膜などの異なる属性物で被覆しうる。
ｖ．ポリマー中間層の選択  ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）のポリマー中間層は、美的特性を高めた装飾的な利用例、および／または、プライバシーを求めた利用例について、異なる色または透明度でありうる。更に、ポリマー中間層は、美的理由、若しくは、堅さおよび厚さなどの機能的理由から、多数の層から構成されうる。ＰＶＢの代わりに、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）およびアイオノマーは、利用例を拡大して、製品耐用期間を延ばしうる。
ｖｉ．処理柔軟性  エッチング後の化学的／熱的強化には、重要ではない。
ｖｉｉ．再利用可能性  製品は、再利用可能でありうる。ＰＶＢ中間層を有する車のフロントガラスを再利用する装置および処理があり、製品の使用または耐用期間の最後で、それを、同様に利用しうる。
ｖｉｉｉ．設計柔軟性  微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体は、平坦であるか、または、ある利用例については、望ましいように湾曲しうる。本発明の方法は、機能的または装飾的な利用例について、ロゴ、花の形状などの装飾的模様、または、矩形状格子、正方形状格子などの規則的模様を有する微細穿孔積層体ガラスの形成を、可能にする。
【００５９】
図１は、複数の微細穿孔部１２０を含む微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体１１０の斜視図１００を示し、複数の微細穿孔部の各々が、ガラスまたはガラスセラミック積層体の厚さを貫通して延伸している。
【００６０】
いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体１１０は、平坦でありうる。いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体１１０は、非平坦でありうる。寸法、例えば、円形の微細穿孔部の直径を、非平坦表面の「平面」について測定する場合、測定を行う非平坦な微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の表面に接する平面について、寸法を測定すべきである。
【００６１】
いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体１１０は、第１の基板、第１のポリマー中間層、第２の基板、第２のポリマー中間層、および、第２の基板に第２のポリマー中間層によって積層された第３の基板を含み、第３の基板は、ガラスまたはガラスセラミックから選択される。
【００６２】
いくつかの実施形態において、ガラスまたはガラスセラミックの種類および厚さを、ポリマー中間層の厚さとの組み合わせで変えて、望ましい剛性および安全性評価を得るようにしうる。例えば、光構造化性ガラスを用いて、ＵＶ処理を行い、次に、エッチングを行って、ガラスに開口部を生成する。
【００６３】
いくつかの実施形態において、各複数の微細穿孔部１２０は、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体１１０の平面で最大寸法を有する。本明細書において称するように、「最大寸法」は、積層体の表面の平面内の微細穿孔部を横断して引きうる最も長い直線の長さである。円の場合、「最大寸法」は、直径である。正方形または矩形の場合、「最大寸法」は、対向する２つの角を結ぶ対角線の長さである。楕円の場合、「最大寸法」は、長軸の長さである。
【００６４】
いくつかの実施形態において、本明細書において称するように、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体１１０の「厚さ」は、積層体の平面に垂直なガラスまたはガラスセラミック積層体の寸法と定義しうる。
【００６５】
いくつかの実施形態において、隣接した微細穿孔部１２０の間の「間隔」は、本明細書において称するように、隣接した微細穿孔部の幾何学的中心の間の微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の平面に沿った最も短い距離と定義しうる。いくつかの実施形態において、隣接した微細穿孔部１２０間の間隔は、各所定の方向に均一である。例えば、正方形または矩形のアレイ状に並んだ微細穿孔部は、任意の所定の方向の間隔が均一なので、そのような均一性を示すが、異なる方向（正方形の辺および対角線など）の間隔は異なっていてもよい。いくつかの実施形態において、隣接した微細穿孔部１２０の間の間隔は、非均一でありうる。
【００６６】
いくつかの実施形態において、「アスペクト比」は、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体１１０の厚さの、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体１１０の平面内の各複数の微細穿孔部１２０の最大寸法に対する比と定義しうる。いくつかの実施形態において、アスペクト比は、２５未満か、約０．０５と２５の間、約０．１と２０の間、約１と１５の間、約１と１０の間、約５と２０の間、約５と１５の間、約５と１０の間、約１０と２０の間、約１０と１５の間か、若しくは、約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、または、２５、若しくは、これらのうち、任意の２つの値を端点とする範囲である。他のアスペクト比も、用いうる。
【００６７】
いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体１１０の厚さは、約０．１ｍｍと６ｍｍの間、約０．２ｍｍと３ｍｍの間、約０．２ｍｍと２ｍｍの間、約０．３ｍｍと３ｍｍの間、約０．３ｍｍと２ｍｍの間、または、約０．３ｍｍと約１ｍｍの間である。いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体１１０の厚さは、０．１ｍｍ、０．５ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍ、８ｍｍ、または、１０ｍｍ、若しくは、これらのうち、任意の２つの値を端点とする範囲でありうる。他の厚さも、用いうる。
【００６８】
いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体１１０の平面内の微細穿孔部１２０の最大寸法は、全ての微細穿孔部に亘って均一である。いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体１１０の平面内の微細穿孔部１２０の最大寸法は、非均一でありうる。
【００６９】
いくつかの実施形態において、微細穿孔部１２０の最大寸法は、２０μｍ、４０μｍ、６０μｍ、８０μｍ、１００μｍ、１５０μｍ、２００μｍ、２５０μｍ、３００μｍ、３５０μｍ、４００μｍ、４５０μｍ、５００μｍ、５５０μｍ、６００μｍ、７００μｍ、８００μｍ、９００μｍ、または、１０００μｍ、若しくは、これらのうち、任意の２つの値を端点とする範囲でありうる。例えば、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体１１０の平面内の微細穿孔部１２０の最大寸法は、約２０μｍと約１０００μｍの間、約２０μｍと約８００μｍの間、約２０μｍと約５００μｍの間、約２０μｍと約１００μｍの間、および、約２０μｍと約５０μｍの間でありうる。
【００７０】
いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体１１０の平面内の隣接した微細穿孔部間の間隔は、４０μｍ、６０μｍ、８０μｍ、１００μｍ、２００μｍ、４００μｍ、６００μｍ、８００μｍ、１０００μｍ、２０００μｍ、３０００μｍ、４０００μｍ、または、５０００μｍ、若しくは、これらのうち、任意の２つの値を端点とする範囲である。例えば、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体１１０の平面内の隣接した微細穿孔部の間の間隔は、約４０μｍと約５０００μｍの間、約８０μｍと約５０００μｍの間、約２００μｍと５０００μｍの間、または、約５００μｍと５０００μｍの間でありうる。
【００７１】
いくつかの実施形態において、本明細書において称するように、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体１１０の「多孔率」は、ガラスまたはガラスセラミック積層体中の各複数の微細穿孔部の累積容積の、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体１１０の微細穿孔部を含む全体積に対する比と定義しうる。いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体１１０中の微細穿孔部の多孔率は、０．５％、１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９、％、１０％、１２％、１４％、１６％、１８％、２０％、または、２５％、若しくは、これらのうち、任意の２つの値を端点とする範囲でありうる。例えば、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体１１０中の微細穿孔部の多孔率は、約０．５％から約２０％、約０．５％から約１５％、および、約０．５％から約１０％の範囲でありうる。
【００７２】
いくつかの実施形態において、微細穿孔部１２０は、ガラスまたはガラスセラミック積層体に沿って、均一な間隔で配置される。いくつかの実施形態において、微細穿孔部は、ガラスまたはガラスセラミック積層体に沿って、均一な密度で分布する。いくつかの実施形態において、間隔は、非均一な間隔でありうる。いくつかの実施形態において、微細穿孔部１２０は、非均一な密度で分布する。いくつかの実施形態において、非均一な密度または間隔は、光学歪みを削減させうるか、または、装飾的な利用例で使用しうる。いくつかの実施形態において、微細穿孔部の間の平均距離を略均一にして、音響性能を、ある周波数での吸音率を最大にするように制御しうる。いくつかの実施形態において、間隔をガラスまたはガラスセラミック積層体に亘って変えて、例えば、より広い吸収スペクトルを実現しうる。いくつかの実施形態において、微細穿孔部は、非均一な密度で分布し、例えば、ロゴ、テキスト、花模様などの様々な利用例をを見出しうる。
【００７３】
図２Ａは、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体１１０の図１の平面１‐１’に沿った断面図２００を示している。平面１‐１’に沿って見ると、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体１１０は、第１の基板２１０、第１のポリマー中間層２３０、および、第２の基板２２０を含む。いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体１１０は、第２の基板２２０に第１のポリマー中間層２３０によって積層された第１の基板２１０を含み、第１および第２の基板は、ガラスまたはガラスセラミックから独立に選択されるものであり、各複数の微細穿孔部１２０は、第１の基板２１０、第１のポリマー中間層２３０、および、第２の基板２２０を貫通して延伸する。図２Ｂは、平面１‐１’に沿った微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体１１０の一部の拡大図を示している。
【００７４】
いくつかの実施形態において、図２Ｂに示すように、各複数の微細穿孔部１２０は、第１の基板２１０を貫通する開口部２１５、第２の基板２２０を貫通する開口部２２５、および、第１のポリマー中間層２３０を貫通する開口部２３５を含む。
【００７５】
いくつかの実施形態において、ポリマー中間層の厚さを変えて、望ましい剛性および安全性評価、更に、音響設計要件を満たしうる。ポリマー中間層は、単一の層か、または、多数の層でありうる。
【００７６】
いくつかの実施形態において、ポリマー中間層は、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）、アイオノマー、または、ポリカーボネート熱可塑性ポリウレタンからなる群から選択されうる。これらのポリマーは、溶剤に可溶性であっても、可溶性でなくてもよい。製品耐用期間および外観は、ポリマー中間層の選択によって影響を受けうる。いくつかの実施形態において、ポリマー中間層は、光学的に透明、色付き、つや消し、または、半透明でありうる。
【００７７】
本開示のいくつかの実施形態は、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の形成方法に関する。その方法は、ポリマー中間層２３０を、第１の基板２１０と第２の基板２２０の間に積層して、厚さを有するガラスまたはガラスセラミック積層体を形成する工程を含み、第１および第２の基板は、ガラスまたはガラスセラミックから独立に選択されるものである。方法は、複数の開口部２１５を第１の基板２１０中に形成する工程と、複数の開口部２２５を第２の基板２２０中に形成する工程と、複数の開口部２３５をポリマー中間層２３０中に形成する工程とを更に含み、第１の基板、ポリマー中間層、および、第２の基板の各々の複数の開口部は位置合わせされて、ガラスまたはガラスセラミック積層体の厚さを貫通する複数の微細穿孔部を形成する。これらの方法の工程を、本明細書に記載の異なる工程の順序を有する様々な例示的な実施形態に示したように、任意の順序で行いうる。更に、様々な技術を用いて、開口部を形成しうる。形成された微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体のＮＲＣは、０．３と１の間である。
【００７８】
方法は、概して、図３に示した通りである。いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体１１０の形成方法は、以下の工程を、特定の順序ではなく含む：
工程３１０：複数の開口部を、第１の基板中に形成、
工程３２０：複数の開口部を、第２の基板中に形成、
工程３３０：複数の開口部を、ポリマー中間層中に形成、
工程３４０：ポリマー中間層を、第１の基板と第２の基板の間に積層。
【００７９】
いくつかの実施形態において、工程３１０から工程３４０を、任意の順序で行いうる。例えば、第１の基板２１０中の複数の開口部２１５を、第２の基板２２０中の複数の開口部２２５を形成するのと同時に、または、その前に、または、その後に形成しうる。ポリマー中間層を第１および第２の基板の間に積層する工程を、複数の開口部を第１の基板または第２の基板中に形成する前、または、後に行いうる。
【００８０】
いくつかの実施形態において、第１および第２の基板２１０、２２０中の複数の開口部を、ポリマー中間層２３０中の複数の開口部２３５を形成するのと同時に、または、その前に、または、その後に形成しうる。
【００８１】
処理順序の変形例
開口部の形成前に積層  
図４の処理フローチャートに示したように、いくつかの実施形態において、ポリマー中間層２３０を第１の基板２１０と第２の基板２２０の間に積層する工程は、複数の開口部２１５を第１の基板２１０中に形成する工程、複数の開口部２２５を第２の基板２２０中に形成する工程、および、複数の開口部２３５をポリマー中間層２３０中に形成する工程の前に行われる。
【００８２】
開口部の形成後に積層  
いくつかの実施形態において、複数の開口部２３５をポリマー中間層２３０中に形成する工程は、ポリマー中間層を第１の基板と第２の基板の間に積層する工程の後に行われる。レーザを用いて、開口部を形成するか、破損線を生成する場合には、この工程の順序は、レーザが望ましい破損を実現するのに十分な強度で用いられた場合に、レーザビームが、第１および第２の基板、並びに、ポリマー層の各々に達し、それらによって吸収されるように、積層前に開口部または破損線を形成するのに用いるレーザビームまたはレーザエネルギーとは異なるレーザビームまたはレーザエネルギーの使用を必要としうる。
【００８３】
図５の処理フローチャートに示したように、いくつかの実施形態において、ポリマー中間層２３０を、第１の基板２１０と第２の基板２２０の間に積層する工程は、複数の開口部２１５を第１の基板２１０中に形成する工程、複数の開口部２２５を第２の基板２２０中に形成する工程、および、複数の開口部２３５をポリマー中間層２３０中に形成する工程の後に行われる。ポリマー中間層を第１の基板２１０と第２の基板２２０の間に積層する間、第１の基板２１０、中間層２３０、および、第２の基板２２０中の複数の開口部は、位置合わせされて、積層後でも開口部が位置合わせされるようにしなくてはならない。
【００８４】
開口部の形成前に積層してエッチング  
図６の処理フローチャートに示したように、いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体を、以下の工程を、この順序で行うことで形成しうる：
工程６１０：ポリマー中間層を、第１の基板と第２の基板の間に積層して、ガラスまたはガラスセラミック積層体を形成、
工程６２０：複数の破損線を、ガラスまたはガラスセラミック積層体に、レーザビームを用いて形成、
工程６３０：ガラスまたはガラスセラミック積層体を酸でエッチングして、複数の開口部を第１および第２の基板中に形成、
工程６４０：ポリマー中間層の一部を除去。
【００８５】
いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の形成方法は、ポリマー中間層２３０を、第１の基板２１０と第２の基板２２０の間に積層して、ガラスまたはガラスセラミック積層体を形成する工程と、複数の破損線１２１０を、第１の基板および第２の基板に、レーザビーム１０１０を用いて形成する工程とを含む。複数の破損線１２１０の形成後に、第１および第２の基板を酸性溶液中でエッチングして、複数の破損線１２１０から、複数の開口部２１５を第１の基板２１０および第２の基板２２０中に形成する。ガラスまたはガラスセラミック積層体の形成後、かつ、複数の開口部を第１および第２の基板中に形成後に、ポリマー中間層２３０の一部を除去して、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体１１０を形成する。
【００８６】
いくつかの実施形態において、第１の基板２１０中の複数の開口部２１５、第２の基板２２０中の複数の開口部２２５、および、ポリマー中間層２３０中の複数の開口部２３５は位置合わせされて、ガラスまたはガラスセラミック積層体の厚さを貫通する複数の微細穿孔部１２０を形成する。
【００８７】
いくつかの実施形態において、第１および第２の基板中に複数の開口部を形成する工程は、複数の破損線１２１０を、レーザビーム１０１０を用いて形成する工程と、複数の破損線を有する第１および第２の基板を、酸性溶液中でエッチングする工程とを含む。
開口部の形成およびエッチング後に積層  
いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の形成方法は、複数の破損線を、第１および第２の基板に、第１のレーザビームを用いて形成する工程と、複数の開口部を、ポリマー中間層中に、第２のレーザビームを用いて形成する工程と、複数の破損線を有する第１および第２の基板を、酸性溶液でエッチングして、複数の開口部を第１および第２の基板中に形成する工程と、エッチング後に、第１および第２の基板中の複数の開口部とポリマー中間層中の複数の開口部を位置合わせした状態で、ポリマー中間層を第１と第２の基板の間に積層する工程とを更に含む。
【００８８】
いくつかの実施形態において、複数の開口部をポリマー中間層に形成する工程は、溶剤によるエッチング、レーザによる穴あけ、熱放出、物理的な突刺し、機械的な穴あけ、および、それらの組合せからなる群から選択された処理によって行われる。他の適した方法も用いうる。積層体が形成され、更に、開口部がポリマー中間層中に形成される前に、開口部が第１および／または第２の基板中に形成される場合、第１および／または第２の基板中の開口部を、開口部をポリマー中間層中に形成する際のガイドまたはマスクとして用いうる。
【００８９】
図７〜９は、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体１１０を形成するための例示的な処理工程および変形例を示している。他の処理順序変形例および方法も用いうる。
【００９０】
エッチングおよびレーザによる穴あけ前に積層  
図７は、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体を形成するための処理工程を示している。処理は、以下の工程を、この順序で含む：
工程７１０：ポリマー中間層を、第１の基板と第２の基板の間に積層して、ガラスまたはガラスセラミック積層体を形成、
工程７２０：複数の破損線を、ガラスまたはガラスセラミック積層体に、レーザビームを用いて形成、
工程７３０：ガラスまたはガラスセラミック積層体を、酸性溶液中でエッチングして、複数の開口部を、第１および第２の基板中に形成、
工程７５０：ポリマー中間層の一部を、溶剤によるエッチングによって除去。
【００９１】
図８は、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体を形成するための処理工程を示している。処理は、以下の工程を、この順序で含む：
工程７１０：ポリマー中間層２３０を、第１の基板と第２の基板（２１０、２２０）の間に積層して、ガラスまたはガラスセラミック積層体を形成、
工程７２０：複数の破損線を、ガラスまたはガラスセラミック積層体に、レーザビームを用いて形成、
工程７３０：ガラスまたはガラスセラミック積層体を、酸性溶液中でエッチングして、複数の開口部を、第１および第２の基板中に形成、
工程７５０：ポリマー中間層の一部を、レーザによる穴あけによって除去。
【００９２】
いくつかの実施形態において、ポリマー中間層の一部を除去する工程は、図８の工程７５０で示したようなレーザによる穴あけによって行いうる。
【００９３】
いくつかの実施形態において、複数の破損線１２１０を第１および第２の基板中に形成するように構成された第１のレーザビームは、開口部２３５をポリマー中間層２３０中に形成するように構成された第２のレーザビームと異なりうる。いくつかの実施形態において、第１のレーザビームと第２のレーザビームは、同じである。いくつかの実施形態において、複数の開口部を、第１および第２の基板、並びに、ポリマー中間層中に形成するためのレーザエネルギー、焦線、レーザ露光時間、および、それらの組合せは、同じか、または、異なりうる。
エッチングおよびレーザによる穴あけ後に積層  
図９は、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体を形成するための処理工程を示している。処理は、以下の工程を、この順序で含む：
工程９１０：複数の破損線を、第１および第２の基板（２１０、２２０）に、レーザビームを用いて形成、
工程９２０：複数の開口部を、ポリマー中間層２３０中に、レーザビームによって形成、
工程９３０：第１および第２の基板を、酸性溶液中でエッチングして、工程９１０で形成された破損線から、複数の開口部を第１および第２の基板中に形成、
工程９４０：複数の開口部２３５を有するポリマー中間層２３０を、複数の開口部２１５を有する第１の基板２１０と複数の開口部２２５を有する第２の基板２２０の間に、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体１１０を形成するように位置合わせした状態で、積層。
【００９４】
いくつかの実施形態において、基板およびポリマー中間層中の開口部は、望ましくは位置合わせされて、より良好な吸音性能、および、より高いノイズ低減率を得るようにしうる。
【００９５】
様々な処理順序を、図３〜９の記載で示した。任意の適した処理順序を用いうる。各処理の例示的な詳細事項を、以下に記載する。処理の詳細事項および処理順序を任意の適した組合せで用いて、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体を形成しうる。
【００９６】
処理の詳細
ポリマー中間層を積層
いくつかの実施形態において、ポリマー中間層を積層する工程は、ガラスとポリマーを積層するための任意の適した方法によって行いうるもので、方法は、限定するものではないが、ローラ、真空袋、オートクレーブなどの使用、および、時間、温度、圧力の組合せ、並びに、それらの組合せを含みうる。他の適した方法も用いうる。
基板のレーザによる穴あけ  
いくつかの実施形態において、複数の開口部を第１および第２の基板に形成する工程は、酸によるエッチング、レーザによる穴あけ、レーザで穴あけして、次に酸によるエッチング、機械的な穴あけ、および、それらの組合せからなる群から選択された処理によって行われるものである。他の適した方法も用いうる。
【００９７】
いくつかの実施形態において、レーザビーム１０１０は、ビーム伝播方向に沿って向いた焦線を有するパルスレーザビームであり、レーザビーム焦線を、ガラス基板、ポリマー中間層、若しくは、ガラスまたはガラスセラミック積層体の中へと向ける。図１０は、基板２１０に入射する例示的なレーザシステムを示す概略図１０００である。
【００９８】
いくつかの実施形態において、レーザビームは、ガウシアンベッセルレーザビームであり、その次に化学的エッチングを行いうる。いくつかの実施形態において、方法は、スループットが高い大規模処理として構成しうる。いくつかの実施形態において、方法を、大きいサイズ、例えば、１’×１’（約３０．５ｃｍ×約３０．５ｃｍ）以上の微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体を製造するのに用いうる。方法は、高密度に並んだアレイ状の微細穿孔部を製造する高速処理であり、様々な微細穿孔部の形状、サイズ、微細穿孔部の位置、および、密度で柔軟に製造して、望ましい音響性能に調整して、それを、実現する。更に、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体は、エッチング後に、熱的または化学的に強化されて、本明細書に記載の優れた強度を実現しうる。
【００９９】
図１０は、ガラスまたはガラスセラミック中に、破損線１２１０（例えば、ガラス基板中の欠陥部または開口部）若しくは微細穿孔部１２０を、環境に応じて生成するのに、レーザビームの焦線を用いる代表的な穴あけ方法を示す概略図である。図１１に示すように、レーザバーストパターン（出射と時間の関係）を、具体的な要求に基づいて調整しうる。レーザシステム（例えば、ピコ秒レーザ）の代表的なパターンは、１つ以上のパルスを含みうるバーストによって特徴付けられうる。バーストの周波数は、レーザの繰返しレートを画定し、例えば、約１００ｋＨｚ（１０マイクロ秒）である。サブパルス間の時間は、それより非常に短く、例えば、約２０ナノ秒でありうる。ガラスまたはガラスセラミック積層体の厚さの微細穿孔部の最大寸法に対する比が非常に小さい場合には、レーザによる穴あけ動作の代わりに、切断動作を用いうる。
【０１００】
いくつかの実施形態において、方法は、非回折レーザビーム、例えば、ガウスベッセルビームの使用を含む。これらの種類のビームは、回折効果がビームの分散に大きく影響する前に、かなりの距離伝播しうるので、合焦された時に、ガウシアンビームと比べて、軸上強度の減衰が非常に遅い。ガウシアンベッセルビームを生成するために、アキシコンを、コリメートレンズおよび合焦レンズと組み合わせうる。光学要素の厳密な特徴（アキシコンの頂角、レンズの焦点距離、光学要素間の離間距離など）が、焦線の特徴に寄与する。
【０１０１】
いくつかの実施形態において、約１０６４ｎｍおよび約５３２ｎｍで動作するＮｄ：ＹＡＧレーザを用いうる。いくつかの実施形態において、略近赤外線と略ＵＶの間のスペクトル範囲のレーザ波長を用いうる。レーザは、互いに約１０マイクロ秒以上で離れた（繰返しレート）一連のバーストを生成しうる。各バーストは、約２と約２０パルスの間の範囲で、ユーザによって選択された数のパルスを含みうる。いくつかの実施形態において、単一のパルスバーストを用いうる。各パルスは、約１０ピコ秒の持続時間を有しうる。いくつかの実施形態において、隣接したパルス間の時間は、約２０ナノ秒（レーザの周波数）でありうる。レーザの周波数は、レーザ設計における発振器の基本的周波数によって決定されうる。
【０１０２】
いくつかの実施形態において、有利には、パルス間隔時間は、バースト効果を最適にするために、約１００ナノ秒より短く設定されうる。
【０１０３】
いくつかの実施形態において、ガウシアンベッセルビームの横方向および軸上エネルギー分布を制御しうる。いくつかの実施形態において、横方向分布の中心の山部分のレーザの直径（例えば、ビーム強度の半値全幅）は、約１μｍであり、軸上分布については、約１．３５ｍｍである。
【０１０４】
いくつかの実施形態において、破損線１２１０を生じるエネルギー範囲は、バースト毎に、約５０μＪと約２００μＪの間である。いくつかの実施形態において、破損線１２１０を生じるエネルギー範囲は、例えば、光学構成、バースト数、ガラス組成などに応じて変わりうる。厳密なタイミング、パルス持続時間、および、繰返しレートは、レーザ設計に応じて変わりうる。有利には、高い強度の比較的短いパルス（例えば、約１５ピコ秒より短い）を使用しうる。
【０１０５】
いくつかの実施形態において、最適な光学要素およびレーザ条件を用いて、ガラスまたはガラスセラミック積層体の厚さより長い高レーザ強度領域（焦線）を生成しうる。強度が十分に高い場合、レーザとガラスまたはガラスセラミック積層体の相互作用は、非線形領域となり、２光子吸収、カー効果、および、カスケード電離などを含む。レーザによって生成された破損線１２１０は、ウエットエッチング処理についての優先経路として機能する。破損線は、開口部毎に、単一のバーストを用いて、深さが約２ｍｍまででありうる。これらの破損線は、概して、約０．５μｍと約１．５μｍの間の内側寸法を有する開口部の形状でありうる。
【０１０６】
いくつかの実施形態において、開口部２１５、２２５のアレイ（やがて、完成した微細穿孔部となる）が、上記のように形成されうる。いくつかの実施形態において、ガラスまたはガラスセラミック積層体上の微細穿孔部の目標位置を、１組の座標値として、レーザ処理機にアップロードする。いくつかの実施形態において、レーザ処理機は、ガラスまたはガラスセラミック積層体をラスタースキャンし、破損線１２１０または開口部２１５、２２５が望まれる度にレーザが出射されるように、レーザのトリガーを同期させる。いくつかの実施形態において、ステージは、約１ｍ／秒で移動し、ラスター毎の時間は、微細穿孔部の密度と無関係でありうる。
【０１０７】
ポリマー中間層のレーザによる穴あけ  
いくつかの実施形態において、ポリマー中間層の一部を除去する工程は、レーザビームによって、次に、溶剤によるエッチングを行って、複数の開口部をポリマー中間層中に形成する工程を含みうる。いくつかの実施形態において、ポリマー中間層の一部を除去する工程は、溶剤によるエッチングによって、次に、レーザによる穴あけを行う方法によって、複数の開口部をポリマー中間層中に形成する工程を含みうる。いくつかの実施形態において、ポリマー中間層中の複数の開口部を、ポリマー中間層のレーザによる穴あけ、または、アブレーションによって形成しうる。
【０１０８】
いくつかの実施形態において、ポリマー中間層の一部を除去するように構成されたレーザは、ＣＯ２レーザでありうる。他の適したレーザおよびレーザエネルギーも用いうる。開口部の直径を、限定するものではないが、レーザエネルギー、露光時間、周波数などのレーザのパラメータを変えることによって、調節しうる。
ポリマー中間層の溶剤によるエッチング  
いくつかの実施形態において、ポリマー中間層の一部を除去する工程は、ポリマー中間層を溶剤中でエッチングすることによって行いうる。ポリマーのエッチング溶剤は、メタノール、トルエン、ブチルグリコール、ブチルジグリコール、および、それらの組合せからなる群から選択されうる。ポリマー中間層を溶解させるのに、例えば、４０〜６０％のメタノールに、残りはトルエンを用いうる。他の適した溶剤も使用しうる。
【０１０９】
いくつかの実施形態において、ポリマー中間層の一部を、任意の適した溶剤、または、溶剤混合物を用いて除去しうるもので、任意の適した溶剤温度、撹拌、超音波処理、および、露光時間の使用を含みうる。他の適した方法も用いうる。
【０１１０】
いくつかの実施形態において、保護されていない場合には、ポリマー中間層の一部を溶剤によりエッチングで除去する間に、ガラスまたはガラスセラミック積層体の縁部周辺のポリマー中間層の一部が溶剤に曝されうる。ポリマー中間層が溶剤に曝されるガラスまたはガラスセラミック積層体の縁部を、ポリマー中間層の一部を除去するのに用いる溶剤または溶剤混合物に耐える封止材で封止しうる。例えば、Ｄｏｗ  ＣｏｒｎｉｎｇのＲＴＶ封止材を用いて、溶剤によるエッチング中に、ガラスまたはガラスセラミック積層体の縁部から、ポリマー中間層に望まないエッチングが行われるのを防ぎうる。いくつかの実施形態において、縁部をテープで封止するか、または、Ｏリングまたは他の弾力性材料によって、一時的に固定部に封止しうる。
【０１１１】
余分な溶剤の除去  
いくつかの実施形態において、余分な、または、残留する溶剤を除去することが、品質の観点から望ましい。余分な溶剤を、大気圧、湿度、圧力、温度、および、それらの組合せの下で除去しうる。例えば、余分な溶剤を、エッチングの後に、その部分を、真空炉に、２０〜４０℃で置くことによって除去しうる。他の適した方法も用いうる。
基板の酸によるエッチング  
いくつかの実施形態において、レーザで破損させたガラスまたはガラスセラミック積層体に、次に、酸によるエッチングを行って、破損線１２１０が望ましい直径および形状となるように開口させる。第１および第２の基板の酸によるエッチング処理は、フッ化水素酸（ＨＦ）系溶液を用いて行い、例えば、材料を化学的に腐食させて、レーザ１０１０によって生成された優先的な破損線１２１０から、材料を除去しうる。いくつかの実施形態において、この反応の間に、アルカリまたはアルミノフッ素酸塩などの副産物が、ガラス組成に応じて生成される。これらの副産物は、比較的、ＨＦに溶け難い。いくつかの実施形態において、例えば、硝酸（ＨＮＯ３）などの二次無機酸を加える。硝酸を加えることで、これらの腐食液副産物の溶解度、および、全体的エッチング速度を高めて、エッチングされた開口部の詰まりを防ぎ、浴の有効期間を延ばす。
【０１１２】
いくつかの実施形態において、図１２に示したように、エッチングされた微細穿孔部の形状は、反応速度の拡散速度に対する比に応じたものでありうる。反応速度は、表面上のバルクのガラス（Ｅ１）のエッチング速度に直接影響し、一方、拡散速度は、開口部（Ｅ２）のエッチング速度を推進する。反応速度または有効エッチング速度は、速度論にしたがって推進され、腐食液の化学的特性、ガラスの組成、および、温度によって制御されうる。例えば、濃度が高いＨＦ溶液、結合ネットワークが弱いガラス、または、浴の温度の上昇は、全て、より多くの利用可能なヒドロニウムおよびフッ素イオンを導入し、更に、それらが、より高速で反応しうるようにエネルギーを加えることによって、系の反応速度を高める。拡散速度は、これらの活性イオンが、ガラス部分のバルクまたは内部に導入されて、新たなガラス分子と反応する速度である。拡散は、攪拌（例えば、超音波および再循環）、その部分の湿潤性、および、温度などの多くの要因によって影響を受けうる。これらのパラメータを調節することによって、第１または第２のガラス基板２１０、２２０中の砂時計状の開口部が円筒状になるように、微細穿孔部の形状を調整しうる。
【０１１３】
いくつかの実施形態において、約１．０μｍ／分の有効エッチング速度を有する約１．５モル／Ｌのフッ化水素、および、約１．６モル／Ｌの硝酸を含む酸性腐食液を用いる。ガラス基板、若しくは、ガラスまたはガラスセラミック積層体を、約４０ｋＨｚの出力周波数を有し直接連結されたベース超音波トランスデューサを備えたＪＳＴエッチングシステムで、エッチングしうる。いくつかの実施形態において、ガラス基板、若しくは、ガラスまたはガラスセラミック積層体は、約３００ｍｍ／秒で垂直に攪拌され、一方、腐食液は、浴中で、底部から最上部へ再循環される。このように攪拌することで、開口部への拡散を高め、ガラス表面に超音波が均一に当たるのを助ける。いくつかの実施形態において、浴の温度は、より低温の腐食液を底部から汲み上げることによって、約２０．３Ｃ°（約＋／−０．１Ｃ°以内）に維持される。超音波で加熱されて、昇温した腐食液は、溢れて、冷却部を通って戻される。このように構成されたエッチング処理は、適切な量の酸を破損線の中まで拡散させ、開口させて、略円筒状でありうる微細穿孔部を生じさせる。より砂時計状の開口部とするには、システム内の超音波部を停止させて、開口部への拡散を減らし、それにより、開口部の内部（Ｅ２）のエッチング速度を低下させるようにしうる。開口部の形状は、濃度、温度、攪拌などのパラメータを調整して、拡散速度の反応速度に対する比を調節することによって、調整しうる。
【０１１４】
エッチング後に、いくつかの実施形態において、ガラスまたはガラスセラミックを焼入れするか、化学処理（例えば、イオン交換操作）して、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック層を、ポリマー中間層を積層して積層体１１０を形成する前に強化しうる。
【０１１５】
本開示は、ガラスまたはガラスセラミック積層体に、上記微細穿孔部と同様の微細穿孔部を形成する方法も提供する。図１３に示すように、例えば、方法は、複数の破損線１２１０を、ガラスまたはガラスセラミック基板、若しくは、ガラスまたはガラスセラミック積層体に、レーザビームによって形成する工程を含み、破損線１２１０は、線群１３１０を形成するように配置される。いくつかの実施形態において、レーザは、材料を、いくつかのレーザパルスを用いて破損させる。いくつかの実施形態において、レーザ処理は、近接した破損線の群を生成し、次に、エッチング処理中に、破損線は合体して、より大きい開口部１３２０を形成し、結果的に、開口部２１５、２２５を有するガラス基板、または、微細穿孔部１２０を有する微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体１１０を生成する。
【０１１６】
いくつかの実施形態において、複数の破損線１２１０は、１つより多くの破損線１２１０を各々が含む複数の線群に分けられ、第１および第２の基板２１０、２２０の各々のエッチング中に、各線群中の破損線は合体して単一の微細穿孔部になり、各線群１３１０は、離散した微細穿孔部を形成する。
【０１１７】
いくつかの実施形態において、図１３に示すように、レーザ破損線の位置を、破損線が合体した時に望ましい形状を形成しうるように予め配置することによって、破損線１２１０の配置構成を用いて任意の形状を生成しうる。例えば、円、三角形、正方形、および、他の多角形、非線形の形状、テキストまたは数字、ロゴ、花などの装飾的模様などである。
【０１１８】
いくつかの実施形態において、方法は、複数の破損線１２１０を、ガラスまたはガラスセラミック基板２１０、２２０中に、レーザビームによって形成する工程を含み、第１および第２の基板のエッチング中に、各複数の破損線は、離散した微細穿孔部を形成する。
【０１１９】
いくつかの実施形態において、単一のレーザを用いて、破損線を生成しうる。いくつかの実施形態において、多数のレーザを用いて、破損線を生成しうる。
【０１２０】
図１３に示すように、ガラス材料がエッチングされて開口部を形成する時に、望ましい微細穿孔部開口形状（例えば、図１３の円形）が得られるまで破損線１２１０が合体するように、個々の破損線１２１０を構成しうる。この点で、任意の形状を、破損線１２１０の配置とエッチング処理に基づいて実現しうる。
【０１２１】
図１４について、周縁パターンを形成するように配置された複数の破損線１２１０を、ガラスまたはガラスセラミック基板中に、レーザビームによって形成することによって、同様の方法を採用しうる。
【０１２２】
いくつかの実施形態において、レーザは、バーストまたはパルスパターンまたは位置を制御して、単一、または、多数の小さい隣接した破損線を生成して、互いに近接した複数の破損線を形成するようにプログラムされうる。いくつかの実施形態において、隣接した破損線の間隔を、ガラスまたはガラスセラミック基板上で、望ましい穿孔形状または穿孔サイズとなるように調整しうる。例えば、楕円状の微細穿孔部を生成するには、隣接した破損線を、中心線に沿って多く、中心線の上方および下方では、それより少なく生成するように、レーザをプログラムしうる。酸性溶液でエッチングすると、単一のレーザ破損線で円形の微細穿孔部を生成するのと対照的に、このパターンは、楕円形を生じるものとなる。
【０１２３】
いくつかの実施形態において、レーザが、ガラスに当たり、ガラスの特定の部分には、多数の破損線を生成するが、ガラスに当たっても、他の部分では、それより少ない破損線を生成するように、レーザをプログラムしうる。いくつかの実施形態において、ガラス基板に、多数回、同じ位置で当たるように、レーザをプログラムしうる。これを、エッチングすると、ガラスまたはガラスセラミック積層体に沿って異なる微細穿孔部サイズを有するガラス基板、若しくは、ガラスまたはガラスセラミック積層体を生じることになり、これにより、ガラスまたはガラスセラミック積層体に沿った微細穿孔部のサイズまたは最大寸法を制御しうる。
【０１２４】
有利には、いくつかの実施形態において、この特定の方法は、高速な微細穿孔部処理となる。多数のレーザパルスまたはバーストを用いて、互いに隣接した複数の破損線を生成し、次に、化学的エッチング処理を行って破損線を接続させて、より大きい穿孔または開口部を形成することによって、この処理は、そのような穿孔／開口部の生成速度を高める。次に、微細穿孔部または開口部を、音響利用、または、例えば、装飾目的などの他の利用例で用いうる。
【０１２５】
単一のレーザパルスまたはバーストを用いて、単一の優先的破損線を各微細穿孔部について形成し、次に、化学的エッチングを行って、穿孔を望ましいサイズまたは形状に拡大する処理と比べて、多数のレーザパルスまたはバーストを用いて、合体して単一の微細穿孔部になる隣接した破損線を生成する処理は、化学的エッチング時間を大きく短縮し、単一のレーザパルスの方法の速度の少なくとも約１．５倍の処理速度となる。有利には、微細穿孔部毎に、多数の破損線を用いる方法は、高アスペクト比の微細穿孔部を厚いガラスに生成して製造するのを容易にし、ガラスの厚さ減少を少なくしうる。次に、これらの利点は、製造コストを削減し（部分的には、エッチング時間を短縮し）、比較的速く、高密度に並んだ微細穿孔部を形成するのを可能にし、微細穿孔を有するガラスパネルの製造スループットを高めうる。現在、この処理について、コストを上昇させているのはエッチング処理であり、エッチング時間、有害廃棄物、安全性についての危険要因などを減らす処理を用いることは有利である。更に、微細穿孔部毎に多数の破損線を用いるこの処理は、エッチング中に、ガラスまたはガラスセラミック積層体の厚さ減少を少なくし、したがって、エッチング処理により生じる粗さ、波状形状、表面欠陥を削減して、表面品質を改良する。更に、処理は、歪みを削減し、光学的品質を高める。
【０１２６】
更に、微細穿孔部毎に、いくつかの破損線を用いることは、エッチング時間を大きく短縮するので、（例えば、建築または自動車での利用で、比較的厚いガラスを用いた穿孔された吸音ガラスに）高いアスペクト比の微細穿孔部を生成する必要がある場合に、特に利点がある。更に、微細穿孔部毎に、いくつかの破損線を用いることは、様々なサイズおよび形状の微細穿孔部／開口部を生成する必要がある場合に、特に利点がある。例えば、微細穿孔部は、上記のような様々な形状で、形成しうる。いくつかの別々の穴あけ、および、エッチング処理を必要とせずに、レーザで生成された様々なパターンの破損線を異なる数で用いた単一の処理を用いて、異なるサイズ、形状、密度の穿孔を、単一の基板に形成しうる。穿孔の断面も制御して、例えば、断面が、概して、丸い円筒状か、「砂時計」状の形状かを制御しうる。
【０１２７】
最後に、微細穿孔部毎に多数の破損線を用いる処理について、容認可能な処理許容誤差は、レーザによる穴あけ、および、エッチングの両方について大きくなり、特に、大きい基板サイズの場合に、リスクを低減し、歩留まりを高める。これは、多数のレーザにより穴あけされた開口部が、エッチング処理を、比較的重大ではなくさせるからであり、更に、エッチング後に、いくつかのレーザにより穴あけされた微細穿孔部が合体して１つの微細穿孔部になる場合に、個々の開口部の品質による影響が小さくなるからである。
【０１２８】
図１５Ａ、１５Ｂは、例として、例示的な微細穿孔部１２０の拡大上面図１５００（電子顕微鏡画像）、および、多数の微細穿孔部１２０の断面図を示している。微細穿孔部の断面は、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体１１０の厚さを貫通する微細穿孔部の長さに沿って変わりうる。例えば、砂時計状（または、「瓶首」状の）、円筒状、円錐状の断面、または、それらの組合せである。
【０１２９】
図１６、１７は、非円形の開口部、非円形の円筒状微細穿孔部の例を示している。破損線の形成後に、開口部を、３０分間、２０％のフッ化水素酸および１０％の硝酸を有する腐食液に曝すことによって形成した。
【０１３０】
いくつかの実施形態において、ポリマー中間層の除去は、ポリマー層に開口部を穴あけするのに適切に調節されたレーザビームを用いたレーザによる穴あけによって行いうる。微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体について、ポリマー中間層をレーザにより穴あけする利点のいくつかを、次に挙げる。
ｉ．スケールアップ‐エッチングの均一性に影響する温度変化、および、溶剤槽に亘る超音波処理の影響を受け易い溶剤によるエッチングと比べて、レーザによる穴あけを、大規模な開口部生成処理として採用しうる。
ｉｉ．費用効果‐レーザによる穴あけは、費用効果が高く、１’×１’（約３０．５ｃｍ×約３０．５ｃｍ）まで、および、それより大きいサイズの積層体システムを柔軟に製造しうる。
ｉｉｉ．高いスループット‐高密度に並んだ開口部のアレイを、高精度で高速に形成し、高い製造品質を維持しながら、高いスループットを実現する。
ｉｖ．設計柔軟性‐レーザによる穴あけ処理は、任意の形状、設計、サイズなどで柔軟に製造して、望ましい音響性能を調整し、実現しうる。
【０１３１】
図１８は、ポリマー中間層２３０中にレーザにより穴あけされた開口部２３５の拡大図を示している。レーザは、ＣＯ２レーザでありうる。他の適したレーザおよびレーザエネルギーも用いうる。開口部の直径を、限定するものではないが、レーザエネルギー、露光時間、周波数などのレーザのパラメータを変えることによって、調節しうる。
【０１３２】
いくつかの実施形態において、ポリマー中間層中のレーザにより穴あけされた複数の開口部の直径は、均一または非均一でありうる。積層体のポリマー中間層中にレーザで穴あけされた開口部の直径は、２０μｍ、５０μｍ、１００μｍ、１５０μｍ、２００μｍ、２５０μｍ、３００μｍ、３５０μｍ、４００μｍ、５００μｍ、１０００μｍ、または、これらのうち、任意の２つの値を端点とする範囲でありうる。いくつかの実施形態において、ポリマー中間層中にレーザにより穴あけされた開口部の直径は、ガラスまたはガラスセラミック層中の開口部の直径と異なり、積層中に、ポリマー中の開口部の直径の変化に対処しうる。例えば、ポリマー中間層中のレーザに穴あけされた開口部の直径は、約２５０μｍ、約３００μｍ、または、約３４０μｍでありうる。
【０１３３】
開口部を、積層体全体を通して、均一な開口部サイズを有するように意図的に設計するか、若しくは、ガラスまたはガラスセラミック基板とポリマー中間層で異なるように、または、異なるガラスまたはガラスセラミック基板同士でも異なるように意図的に設計しうる。例えば、第１のガラスまたはガラスセラミック基板中の開口部は、ポリマー中間層中の開口部と同じでありうるが、第２のガラスまたはガラスセラミック基板中の開口部は、異なる開口部サイズを有しうる。同様に、２枚のガラスまたはガラスセラミック基板中の開口部は、同じでありうるが、ポリマー中の開口部のサイズは異なりうる。最後に、ガラスまたはガラスセラミック基板、並びに、ポリマー中間層は、同じ開口部サイズを有しうる。
【０１３４】
図１９〜２１は、様々な積層体システムおよび対照システムについて、音響周波数（Ｈｚ）範囲に亘る吸音率を示している。吸音率は、吸収された音の強度の吸音部表面に入射した音の強度に対する比である。室内建築空間で目標とする音響周波数は、５００〜５０００Ｈｚの範囲でありうるスピーチの周波数に関連付けられる。図面において、「１」の吸音率は、完全な吸収を示す。
【０１３５】
図１９は、同じ空洞間隔を有する厚さ１．５ｍｍの（穿孔されていない）対照積層体と厚さ１．５ｍｍの微細穿孔ガラス積層体について測定した垂直入射吸音率を、周波数（Ｈｚ）の範囲に亘って比較して示している。図１９から、微細穿孔ガラス積層体の吸音率は、同じ厚さ、および、同じ空洞間隔を有する対照ガラス積層体より高いことが観察される。いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラス積層体の吸音率は、同じ厚さ、および、同じ空洞間隔を有し、穿孔されていない対照積層体の約３倍でありうる。
【０１３６】
図２０は、吸音率と周波数の関係を、対照積層体と本願の積層体について比較して示している。穿孔を有さないポリマー中間層（ＰＶＢ）が積層された２枚のガラス基板を含む対照積層体、および、ポリマー中間層（ＰＶＢ）に穿孔のない積層体は、低い吸音性を示すことが観察され、それは、穿孔されていないポリマー中間層（ＰＶＢ）で音の通過が抑制されることに起因しうる。これに対し、全体の厚さ、および、空洞間隔が同じ微細穿孔ガラス積層体は、同じ周波数で、良好な吸音率（＞０．６）を示し、それは、モデルデータと一致する。
【０１３７】
いくつかの実施形態において、モデルデータは、音響インピーダンスを、上記式から計算するコードを開発することによって取得され、その次に、吸音率を（Ｍａａの理論）、以下の式を用いて計算する：
【０１３８】
【数５】
2020517573.tif 000007
【０１３９】
但し、αは、吸音率であり、Ｒｅ［Ｚ］は、音響インピーダンスの実部分、Ｉｍ［Ｚ］は、音響インピーダンスの仮想部分である。
【０１４０】
図２１は、吸音率と周波数の関係を、異なる空洞間隔を有する２つの微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体について示している。ピーク周波数の位置、および、幅を、空洞間隔を調節することによって調製しうることが観察される。更に、吸音曲線の高さ、および、幅を、穿孔サイズ、穿孔間隔、穿孔の多孔率、穿孔設計、穿孔形状、および、それらの組合せなどの微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の属性を変えることで、カスタマイズしうる。いくつかの実施形態において、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の設計属性は、ガラスまたはガラスセラミック積層体のノイズ低減率を決定しうる。
【０１４１】
本明細書において、本開示の実施形態を、それを示した添付の図面を参照して詳細に記載し、図面では、同一、または、機能的に同様な要素を示すには、類似の参照符号を用いている。「一実施形態」、「実施形態」、「いくつかの実施形態」、「ある実施形態において」などと記載した場合には、記載した実施形態が、特定の特徴物、構造、または、特徴を含みうることを示すが、全ての実施形態が、それらの特定の特徴物、構造、または、特徴を、必ずしも含まなくてもよいことを示す。更に、そのような用語は、必ずしも、同じ実施形態に言及するものではない。更に、特定の特徴物、構造、または、特徴を、ある実施形態との関係で記載した場合、明示されたかに関わらず、当業者であれば、他の実施形態との関係で、そのような特徴物、構造、または、特徴に影響を与えうるものである。
【０１４２】
本明細書において、上限値および下限値を含む数値範囲を記載した場合には、特定の条件で別段の記載をしない限りは、その範囲は、それらの端点、並びに、範囲内の全ての整数および端数を含むことを意図する。請求項の範囲が、範囲を画定する時に記載した具体的な値に限定されることを意図しない。更に、量、濃度、若しくは、他の値またはパラメータを、範囲、１つ以上の好ましい範囲、または、好ましい上限値と好ましい下限値の一覧として示した場合、任意の上限値または好ましい値と、任意の下限値と好ましい値の任意の対で形成される全ての範囲を、そのような対を別々に開示したかに関わらず、具体的に開示していると理解すべきである。最後に、範囲の値または端点を記載するのに、「約」という用語を用いているが、本開示は、その特定の値または端点を含むものであると理解すべきである。数値または範囲の端点に、「約」が付いているかに関わらず、数値または範囲の端部は、「約」を付けた実施形態と「約」を付けない実施形態の２つの実施形態を含むことを意図する。
【０１４３】
本明細書で用いるように、「約」という用語は、量、サイズ、組成、パラメータ、並びに、他の量および特徴が、厳密なものでなく、厳密なものである必要がなく、近似するか、並びに／若しくは、望ましいように、それより大きいか、または、小さいか、許容誤差、換算率、数値を丸めること、測定誤差など、更に、当業者に知られた他の要因を反映しうることを意味する。
【０１４４】
本明細書において、「含む」は、非限定的な移行句である。原文の英語で、「含む」という移行句の後に列挙された構成要素は、非排他的に挙げられたものであり、具体的に挙げられた構成要素に追加で、更なる構成要素も含みうる。
【０１４５】
本明細書において用いるように、「または」という用語は、非排他的なものであり、より具体的には、「ＡまたはＢ」という語句は、「Ａ、Ｂ、または、ＡとＢの両方」を意味する。本明細書において、排他的意味で、「または」を意味する時は、例えば、「ＡまたはＢのいずれか」、および、「ＡまたはＢの１つ」と記載する。
【０１４６】
原文の英語で、要素または構成要素に不定冠詞を付けて記載した場合には、これらの要素または構成要素が、１つ、または、少なくとも１つ存在することを意味する。これらの冠詞は、従来から、その後の名詞が単数であることを示すのに用いられているが、本明細書において用いるように、特定の場合について、別段の記載がない限りは、複数のものも包含する。同様に、本明細書で用いるように、原文の英語の定冠詞も、特定の場合について、別段の記載がない限りは、その後の名詞が単数のものでも、複数のものでも良いことを意味する。
【０１４７】
非限定的な移行句として、原文の英語で、「ｗｈｅｒｅｉｎ」という用語を、非限定的な移行句として用いて、一連の構造特徴物の記載を導入している。
【０１４８】
例は、例示的なものであり、本開示を限定するものではない。本技術分野で通常経験する様々な条件およびパラメータの他の適した変更例および適合例は、当業者には明らかであり、それらも本開示の精神および範囲に含まれる。
【０１４９】
本明細書において、様々な実施形態を記載したが、例示であって、限定するものではない。本明細書の教示および指示に基づいて、適合例および変更例も、開示した実施形態に均等する意味および範囲であることが明らかだろう。したがって、当業者には、本開示の精神および範囲を逸脱することなく、本明細書に記載の実施形態に、様々な形状および詳細の変更を行いうることが明らかだろう。本明細書に示した実施形態の構成要素は、必ずしも、互いに排他的ではなく、様々な要求を満たすように、当業者なら分かるように交換しうる。
【０１５０】
本明細書において用いた語句または用語は、記載のために用いたのであり、限定するものではないと理解すべきである。本開示の範囲は、上記例示的実施形態のいずれによっても、限定されるべきではなく、添付の請求項、および、それらの等価物のみによって画定されるべきである。
【実施例】
【０１５１】
微細穿孔ガラス積層体の試料を形成した。実行可能性および吸音特性を立証するために、いくつかの微細穿孔ガラス積層体形成工程を試験した。これらの工程には、ポリマー中間層ＰＶＢの溶剤によるエッチング、および、レーザによる穴あけが含まれる。最終製品は、矩形または正方形パネルとして製造されて、より大きい装置に組み込まれる可能性が高いが、開発および音響試験のためには、直径が約３５ｍｍのガラスディスクを用いた。
Ａ．材料‐ポリマー中間層について、Ｅｅａｓｔｍａｎ  Ｓｏｌｕｔｉａ  Ｓａｆｌｅｘ  ＲＢ１１、および、ＳｅｎｔｒｙＧｌａｓ（登録商標）５０００（Ｋｕｒａｒａｙ  Ａｍｅｒｉｃａ  Ｉｎｃ．から入手した）のＰＶＢ試料を用いた。ＲＢ１１は、溶剤中での溶解度が高く、最小厚さが０．３８ｍｍなので、これらから、積層用に選択した。
Ｂ．ＰＶＢおよび「ＳｅｎｔｒｙＧｌａｓ」の溶解度‐Ｓａｆｌｅｘ  ＲＢ１１について、４０〜６０％のメタノールで、残りはトルエンを用いた時に、約１５〜３０分で溶解を生じ最適であることが分かり、これに対し、１００％のメタノールの場合には、１時間より長く掛かり、更に、１００％のトルエンの場合には、数日しても、全く溶解しなかった。粒状ＰＶＢについての溶剤として文献に記載されることがあるブチルグリコール、および、ブチルジグリコールを試験し、攪拌した場合で、４時間より長く必要とすることが見出された。超音波処理下では、溶解時間が短縮された。「ＳｅｎｔｒｙＧｌａｓ」を、安定性の観点から、不相溶性材料として挙げられた広範囲の様々な溶剤および酸に対して、再び試験した。日数が経つと腐食が見られたが、溶解が不十分なことが分かった。溶剤によるエッチングは、「ＳｅｎｔｒｙＧｌａｓ」を用いて用意した積層体については、実行可能な工程ではない。
Ｃ．積層‐ＰＶＢ（Ｓａｆｌｅｘ  ＲＢ１１）のディスクを手で切断し、２枚のガラスディスクの間に位置合わせし、１〜２ｍｍのＰＶＢを縁部の周りに余分に残した。試験部分を、小さいビーカーの上に置いて、更に、金属ペレットを詰めた２番目のビーカーを、重しとして、一番上に置いた。試験部分を、加熱前に、約２３度より低い室温で、Ｈｇ真空中で保持した。試験部分を、試験部分が透明になり、ＰＶＢが縁部で僅かに収縮するまで、約１６０℃に加熱した。試験部分を、Ｎ２下で冷却した。余分なＰＶＢを、剃刀または高温ナイフで除去した。ほとんどの試験部分には、気泡がなかった。その代わりに、ＰＶＢのディスクを、穴あけ器を用いて、ガラスディスクの直径のサイズに切断した。試験部分を位置合わせし、剥離布の間に挟んだ。試験部分は、真空下、室温で仮止めし、更に、オートクレーブで仕上げた。
Ｄ．ガラス基板のレーザによる穴あけ、および、ＨＦエッチング‐２枚のＧＧ（ゴリラガラス）ディスクを、ＰＶＢ中間層を用いて積層し、次に、レーザによる穴あけ（詳細に記載した上記処理）およびＨＦエッチングを行った。開口部は、開口部の寸法および浴の条件に応じて、砂時計状、または、相対的に円筒状でありうる。積層体をエッチングする際に、ＰＶＢ層は、積層された側の面にＨＦが侵入するのを防ぐ。したがって、各ガラスディスクの開口部の形状は、円筒状より、むしろ、円錐状である。試験部分が不十分にエッチングされると、ＰＶＢの部分で、全く開口しないか、殆ど開口せず、ＰＶＢに開口部を形成するために、長い時間、溶剤によるエッチングを行う必要がある。レーザによる穴あけ／ＨＦエッチングされたガラスディスクを、ＰＶＢを用いて積層することが可能であり、より均一な寸法の開口部を有する積層体を提供する。この工程は、開口部を一直線に並べなくてはならないので、より複雑な位置合わせ工程を含む。
Ｅ．溶剤によるエッチング‐ＰＶＢ層の露出した縁部に望まないエッチングが行われるのを防ぐために、縁部を、Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇの透明なＲＴＶ封止材を用いて封止し、一晩で硬化させた。体積で６０％のトルエンと４０％のメタノールの混合液を、Ｂｒａｎｓｏｎ３５１０ベンチトップ型超音波洗浄機内のビーカーに加え、試験部分を浸漬させた。アクティブ加熱は、用いなかった。超音波処理時間は、通常、ＰＶＢ層の開口部に応じて、２分と２０分の間だった。エッチングの後、試験部分を、真空下、２０〜４０℃に置くことによって、余分な溶剤を除去した。
Ｆ．ＰＶＢ中間層のレーザによる穴あけ‐ＰＶＢ層に溶剤によるエッチングを行う代わりに、ＣＯ２レーザを用いて、いくつかの小さい正方形のＰＶＢに、ガラスディスクの間隔に合う開口部のアレイを、レーザによる穴あけ／アブレーションで形成した。図１８に示すように、開口部は、約３４０μｍだった。これらの穴あけした正方形のＰＶＢを、手で丸い形に切断した。ＰＶＢ中の開口部を、０．００５”（約０．０１３ｃｍ）のステンレス鋼ワイヤを用いて、２つの各ガラスディスク中の開口部と位置合わせした。ガラスディスクとＰＶＢ層の積層に成功した。開口部の直径、および、仮止め／オートクレーブ条件を、更に最適化する必要がある。
Ｇ．貫通した開口部の確認‐染料浸透分析により、ガラス積層体中の微細穿孔部は、貫通した開口部であることが分かった。開口部が貫通していることを確認するために、開口部を、屈折率整合流体に含有した蛍光染料で充填した。Ｚｅｉｓｓ共焦点顕微鏡を用いて、積層体の厚さを通して、かつ、多数の開口部に亘って、開口部の輪郭を取得した。ＰＶＢ開口部のサイズは、溶剤によるエッチング時間によって制御されうることが観察された。直径が約５０μｍから約１５０μｍのＰＶＢ開口部が取得された。
Ｈ．結果‐音響性能：１．５ｍｍの微細穿孔ガラス積層体は、図２０に示すように、良好な吸音（吸音率＞０．６）を示した。図２１に示すように、ノイズ低減率も、空洞間隔を調節することによって調整しうる。２５ｍｍの空洞間隔は、３ｍｍの空洞間隔と比べて、高いＮＲＣを生じた。更に、吸音カーブの高さ、および、幅を、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の属性を変えることによってカスタマイズしうる。
Ｉ．結果‐耐用期間試験：試験部分を、湿気に曝されたことによる縁部の層分離について試験した。各試験部分を、６０℃／９０％の相対湿度、および、８５℃／８５％の相対湿度に、数週間、置いた後でも、明らかな層分離は観察されなかった。
【０１５２】
本開示の態様（１）は、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体に関し、それは、第２の基板に第１のポリマー中間層によって積層された第１の基板であって、第１および第２の基板は、ガラスおよびガラスセラミックから独立に選択されたものである第１の基板と、第１の基板、第１のポリマー中間層、および、第２の基板を、各々が貫通して延伸する複数の微細穿孔部とを含む。
【０１５３】
本開示の態様（２）は、態様（１）の微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体に関し、第１の基板と、第１のポリマー中間層と、第２の基板と、第２のポリマー中間層と、第２の基板に第２のポリマー中間層によって積層された第３の基板であって、ガラスおよびガラスセラミックから選択されたものである第３の基板とをこの順で更に含む。
【０１５４】
本開示の態様（３）は、態様（１）または態様（２）の微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体に関し、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体のノイズ低減率（ＮＲＣ）が、０．３と１の間である。
【０１５５】
本開示の態様（４）は、態様（１）から態様（３）のいずれか１つの微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体に関し、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の平面中の各複数の微細穿孔部の最大寸法は、２０μｍから１０００μｍの範囲である。
【０１５６】
本開示の態様（５）は、態様（１）から態様（４）のいずれか１つの微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体に関し、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の厚さの、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の平面中の各複数の微細穿孔部の最大寸法に対する比は、０．１と２０の間である。
【０１５７】
本開示の態様（６）は、態様（１）から態様（５）のいずれか１つの微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体に関し、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の平面中の隣接した微細穿孔部の間の間隔は、４０μｍから５０００μｍの範囲である。
【０１５８】
本開示の態様（７）は、態様（１）から態様（６）のいずれか１つの微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体に関し、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体中の微細穿孔部の多孔率は、０．５％から２０％の範囲である。
【０１５９】
本開示の態様（８）は、態様（１）から態様（７）のいずれか１つの微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体に関し、第１の基板、第１のポリマー中間層、および、第２の基板を貫通する微細穿孔部の形状は、円筒状、円錐状、砂時計状、および、それらの組合せからなる群から選択されたものである。
【０１６０】
本開示の態様（９）は、態様（１）から態様（８）のいずれか１つの微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体に関し、各複数の微細穿孔部の最大寸法は均一である。
【０１６１】
本開示の態様（１０）は、態様（１）から態様（８）のいずれか１つの微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体に関し、各複数の微細穿孔部の最大寸法は非均一である。
【０１６２】
本開示の態様（１１）は、態様（１）から態様（１０）のいずれか１つの微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体に関し、隣接した微細穿孔部の間の間隔は均一である。
【０１６３】
本開示の態様（１２）は、態様（１）から態様（１０）のいずれか１つの微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体に関し、隣接した微細穿孔部の間の間隔は非均一である。
【０１６４】
本開示の態様（１３）は、態様（２）から態様（１２）のいずれか１つの微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体に関し、第１および第２のポリマー中間層は、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレンビニルアセテート、アイオノマー、ポリウレタン、および、ポリカーボネートからなる群から、個々に選択されたものである。
【０１６５】
本開示の態様（１４）は、態様（２）から態様（１３）のいずれか１つの微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体に関し、第１および第２のポリマー中間層は、光学的に透明、半透明、つや消し、または、色付きである。
【０１６６】
本開示の態様（１５）は、態様（２）から態様（１４）のいずれか１つの微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体に関し、第１および第２のポリマー中間層は、単一の層、または、多数の層を含むものである。
【０１６７】
本開示の態様（１６）は、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の形成方法に関し、それは、ポリマー中間層を、ガラスまたはガラスセラミックから独立に選択された第１の基板と第２の基板の間に積層して、厚さを有するガラスまたはガラスセラミック積層体を形成する工程と、複数の開口部を第１の基板中に形成する工程と、複数の開口部を第２の基板中に形成する工程と、複数の開口部をポリマー中間層中に形成する工程とを含み、第１の基板、ポリマー中間層、および、第２の基板の各々の複数の開口部は、位置合わせされて、ガラスまたはガラスセラミック積層体の厚さを貫通する複数の微細穿孔部を形成するものである。
【０１６８】
本開示の態様（１７）は、態様（１６）の方法に関し、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体のノイズ低減率（ＮＲＣ）は、０．３と１の間である。
【０１６９】
本開示の態様（１８）は、態様（１６）または態様（１７）の方法に関し、ポリマー中間層を第１の基板と第２の基板の間に積層する工程は、複数の開口部を、第１の基板、第２の基板、および、ポリマー中間層中に形成する工程の前に行われるものである。
【０１７０】
本開示の態様（１９）は、態様（１６）または態様（１７）の方法に関し、ポリマー中間層を第１の基板と第２の基板の間に積層する工程は、複数の開口部を、第１の基板、第２の基板、および、ポリマー中間層中に形成する工程の後に行われるものである。
【０１７１】
本開示の態様（２０）は、態様（１６）から態様（１９）のいずれか１つの方法に関し、複数の開口部を第１および第２の基板中に形成する工程は、複数の破損線を、第１のレーザビームを用いて形成する工程と、複数の破損線を有する第１および第２の基板を、酸性溶液中でエッチングする工程とを含むものである。
【０１７２】
本開示の態様（２１）は、態様（２０）の方法に関し、ポリマー中間層を、第１の基板と第２の基板の間に積層して、ガラスまたはガラスセラミック積層体を形成する工程と、複数の破損線を、第１の基板および第２の基板に、第１のレーザビームを用いて形成する工程と、複数の破損線を形成した後に、第１および第２の基板を酸性溶液中でエッチングして、複数の開口部を、第１の基板および第２の基板中に、複数の破損線から形成する工程と、ガラスまたはガラスセラミック積層体を形成する工程の後、かつ、複数の開口部を第１および第２の基板中に形成する工程の後に、ポリマー中間層の一部を除去して、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体を形成する工程とを更に含む。
【０１７３】
本開示の態様（２２）は、態様（２０）の方法に関し、複数の破損線を、第１および第２の基板に、第１のレーザビームを用いて形成する工程と、複数の開口部を、ポリマー中間層中に、第２のレーザビームを用いて形成する工程と、複数の破損線を有する第１および第２の基板を、酸性溶液中でエッチングして、複数の開口部を第１および第２の基板中に形成する工程と、エッチング後に、第１および第２の基板中の複数の開口部とポリマー中間層中の複数の開口部を位置合わせした状態で、ポリマー中間層を第１と第２の基板の間に積層する工程とを更に含む。
【０１７４】
本開示の態様（２３）は、態様（１６）から態様（２２）のいずれか１つの方法に関し、複数の開口部をポリマー中間層中に形成する工程は、溶剤によるエッチング、レーザによる穴あけ、熱放出、物理的な突刺し、機械的な穴あけ、および、それらの組合せからなる群から選択された処理によって行われるものである。
【０１７５】
本開示の態様（２４）は、態様（１６）から態様（２２）のいずれか１つの方法に関し、複数の開口部を第１および第２の基板中に形成する工程は、酸によるエッチング、レーザによる穴あけ、レーザにより穴あけし、次に酸によるエッチング、機械的な穴あけ、および、それらの組合せからなる群から選択された処理によって行われるものである。
【０１７６】
本開示の態様（２５）は、態様（１６）から態様（２４）のいずれか１つの方法に関し、複数の破損線は、１つより多くの破損線を各々が含む複数の線群に分けられ、第１および第２の基板のエッチング中に、各線群中の破損線は合体して単一の微細穿孔部になり、各線群は、離散した微細穿孔部を形成するものである。
【０１７７】
本開示の態様（２６）は、態様（１６）から態様（２４）のいずれか１つの方法に関し、第１および第２の基板のエッチング中に、各複数の破損線は、離散した微細穿孔部を形成するものである。
【０１７８】
本開示の態様（２７）は、微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体に関し、それは、ポリマー中間層を、ガラスまたはガラスセラミックから独立に選択された第１の基板と第２の基板の間に積層して、厚さを有するするガラスまたはガラスセラミック積層体を形成する工程と、複数の開口部を第１の基板中に形成する工程と、複数の開口部を第２の基板中に形成する工程と、複数の開口部をポリマー中間層中に形成する工程とを含む方法によって形成され、第１の基板、ポリマー中間層、および、第２の基板の各々の中の複数の開口部は位置合わせされて、ガラスまたはガラスセラミック積層体の厚さを貫通する複数の微細穿孔部を形成するものである。
【０１７９】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【０１８０】
実施形態１  
微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体において、
第２の基板に第１のポリマー中間層によって積層された第１の基板であって、前記第１および第２の基板は、ガラスおよびガラスセラミックから独立に選択されたものである第１の基板と、
前記第１の基板、前記第１のポリマー中間層、および、前記第２の基板を、各々が貫通して延伸する複数の微細穿孔部と
を含む積層体。
【０１８１】
実施形態２  
前記第１の基板と、
前記第１のポリマー中間層と、
前記第２の基板と、
第２のポリマー中間層と、
前記第２の基板に前記第２のポリマー中間層によって積層された第３の基板であって、ガラスおよびガラスセラミックから選択されたものである第３の基板と
をこの順で更に含む、実施形態１に記載の微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体。
【０１８２】
実施形態３  
前記微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体のノイズ低減率（ＮＲＣ）が、０．３と１の間である、実施形態１または２に記載の微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体。
【０１８３】
実施形態４  
前記微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の平面中の各前記複数の微細穿孔部の最大寸法は、２０μｍから１０００μｍの範囲である、実施形態１から３のいずれか１つに記載の微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体。
【０１８４】
実施形態５  
前記微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の厚さの、該微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の平面中の各前記複数の微細穿孔部の最大寸法に対する比は、０．１と２０の間である、実施形態１から４のいずれか１つに記載の微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体。
【０１８５】
実施形態６  
前記微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の平面中の隣接した微細穿孔部の間の間隔は、４０μｍから５０００μｍの範囲である、実施形態１から５のいずれか１つに記載の微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体。
【０１８６】
実施形態７  
前記微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体中の前記微細穿孔部の多孔率は、０．５％から２０％の範囲である、実施形態１から６のいずれか１つに記載の微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体。
【０１８７】
実施形態８  
前記第１の基板、前記第１のポリマー中間層、および、前記第２の基板を貫通する前記微細穿孔部の形状は、円筒状、円錐状、砂時計状、および、それらの組合せからなる群から選択されたものである、実施形態１から７のいずれか１つに記載の微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体。
【０１８８】
実施形態９  
各前記複数の微細穿孔部の最大寸法は均一である、実施形態１から８のいずれか１つに記載の微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体。
【０１８９】
実施形態１０  
各前記複数の微細穿孔部の最大寸法は非均一である、実施形態１から８のいずれか１つに記載の微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体。
【０１９０】
実施形態１１  
隣接した微細穿孔部の間の間隔は均一である、実施形態１から１０のいずれか１つに記載の微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体。
【０１９１】
実施形態１２  
隣接した微細穿孔部の間の間隔は非均一である、実施形態１から１０のいずれか１つに記載の微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体。
【０１９２】
実施形態１３  
前記第１および第２のポリマー中間層は、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレンビニルアセテート、アイオノマー、ポリウレタン、および、ポリカーボネートからなる群から、個々に選択されたものである、実施形態２から１２のいずれか１つに記載の微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体。
【０１９３】
実施形態１４  
前記第１および第２のポリマー中間層は、光学的に透明、半透明、つや消し、または、色付きである、実施形態２から１３のいずれか１つに記載の微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体。
【０１９４】
実施形態１５  
前記第１および第２のポリマー中間層は、単一の層、または、多数の層を含むものである、実施形態２から１４のいずれか１つに記載の微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体。
【０１９５】
実施形態１６  
微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体の形成方法において、
ポリマー中間層を、ガラスまたはガラスセラミックから独立に選択された第１の基板と第２の基板の間に積層して、厚さを有するガラスまたはガラスセラミック積層体を形成する工程と、
複数の開口部を前記第１の基板中に形成する工程と、
複数の開口部を前記第２の基板中に形成する工程と
複数の開口部を前記ポリマー中間層中に形成する工程と
を含み、
前記第１の基板、前記ポリマー中間層、および、前記第２の基板の各々の前記複数の開口部は、位置合わせされて、前記ガラスまたはガラスセラミック積層体の前記厚さを貫通する複数の微細穿孔部を形成するものである方法。
【０１９６】
実施形態１７  
前記微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体のノイズ低減率（ＮＲＣ）は、０．３と１の間である、実施形態１６に記載の方法。
【０１９７】
実施形態１８  
前記ポリマー中間層を前記第１の基板と前記第２の基板の間に積層する工程は、前記複数の開口部を、該第１の基板、該第２の基板、および、該ポリマー中間層中に形成する工程の前に行われるものである、実施形態１６または１７に記載の方法。
【０１９８】
実施形態１９  
前記ポリマー中間層を前記第１の基板と前記第２の基板の間に積層する工程は、前記複数の開口部を、該第１の基板、該第２の基板、および、該ポリマー中間層中に形成する工程の後に行われるものである、実施形態１６または１７に記載の方法。
【０１９９】
実施形態２０  
前記複数の開口部を前記第１および第２の基板中に形成する工程は、
複数の破損線を、第１のレーザビームを用いて形成する工程と、
前記複数の破損線を有する前記第１および第２の基板を、酸性溶液中でエッチングする工程と
を含むものである、実施形態１６から１９のいずれか１つに記載の方法。
【０２００】
実施形態２１  
前記ポリマー中間層を、前記第１の基板と前記第２の基板の間に積層して、前記ガラスまたはガラスセラミック積層体を形成する工程と、
前記複数の破損線を、前記第１の基板および前記第２の基板に、前記第１のレーザビームを用いて形成する工程と、
前記複数の破損線を形成した後に、前記第１および第２の基板を前記酸性溶液中でエッチングして、前記複数の開口部を、該第１の基板および該第２の基板中に、該複数の破損線から形成する工程と、
前記ガラスまたはガラスセラミック積層体を形成する工程の後、かつ、前記複数の開口部を前記第１および第２の基板中に形成する工程の後に、前記ポリマー中間層の一部を除去して、前記微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体を形成する工程と
を更に含む、実施形態２０に記載の方法。
【０２０１】
実施形態２２  
前記複数の破損線を、前記第１および第２の基板に、前記第１のレーザビームを用いて形成する工程と、
前記複数の開口部を、前記ポリマー中間層中に、第２のレーザビームを用いて形成する工程と、
前記複数の破損線を有する前記第１および第２の基板を、前記酸性溶液中でエッチングして、前記複数の開口部を該第１および第２の基板中に形成する工程と、
エッチング後に、前記第１および第２の基板中の前記複数の開口部と前記ポリマー中間層中の前記複数の開口部を位置合わせした状態で、該ポリマー中間層を該第１と第２の基板の間に積層する工程と
を更に含む、実施形態２０に記載の方法。
【０２０２】
実施形態２３  
前記複数の開口部を前記ポリマー中間層中に形成する工程は、溶剤によるエッチング、レーザによる穴あけ、熱放出、物理的な突刺し、機械的な穴あけ、および、それらの組合せからなる群から選択された処理によって行われるものである、実施形態１６から２２のいずれか１つに記載の方法。
【０２０３】
実施形態２４  
前記複数の開口部を前記第１および第２の基板中に形成する工程は、酸によるエッチング、レーザによる穴あけ、レーザにより穴あけし、次に酸によるエッチング、機械的な穴あけ、および、それらの組合せからなる群から選択された処理によって行われるものである、実施形態１６から２２のいずれか１つに記載の方法。
【０２０４】
実施形態２５  
前記複数の破損線は、１つより多くの破損線を各々が含む複数の線群に分けられ、前記第１および第２の基板のエッチング中に、各前記線群中の破損線は合体して単一の微細穿孔部になり、各該線群は、離散した微細穿孔部を形成するものである、実施形態１６から２４のいずれか１つに記載の方法。
【０２０５】
実施形態２６  
前記第１および第２の基板のエッチング中に、各前記複数の破損線は、離散した微細穿孔部を形成するものである、実施形態１６から２４のいずれか１つに記載の方法。
【０２０６】
実施形態２７  
微細穿孔ガラスまたはガラスセラミック積層体において、
ポリマー中間層を、ガラスまたはガラスセラミックから独立に選択された第１の基板と第２の基板の間に積層して、厚さを有するするガラスまたはガラスセラミック積層体を形成する工程と、
複数の開口部を前記第１の基板中に形成する工程と、
複数の開口部を前記第２の基板中に形成する工程と、
複数の開口部を前記ポリマー中間層中に形成する工程と
を含む方法によって形成され、
前記第１の基板、前記ポリマー中間層、および、前記第２の基板の各々の中の前記複数の開口部は位置合わせされて、前記ガラスまたはガラスセラミック積層体の前記厚さを貫通する複数の微細穿孔部を形成するものである積層体。
【符号の説明】
【０２０７】
１１０  ガラスまたはガラスセラミック積層体
１２０  複数の微細穿孔部
２１０  第１の基板
２１５、２２５、２３５  開口部
２２０  第２の基板
２３０  第１のポリマー中間層
【図１】
2020517573.tif 000008
【図２Ａ−２Ｂ】
2020517573.tif 000009
【図３】
2020517573.tif 000010
【図４】
2020517573.tif 000011
【図５】
2020517573.tif 000012
【図６】
2020517573.tif 000013
【図７】
2020517573.tif 000014
【図８】
2020517573.tif 000015
【図９】
2020517573.tif 000016
【図１０】
2020517573.tif 000017
【図１１】
2020517573.tif 000018
【図１２】
2020517573.tif 000019
【図１３】
2020517573.tif 000020
【図１４】
2020517573.tif 000021
【図１５Ａ】
2020517573.tif 000022
【図１５Ｂ】
2020517573.tif 000023
【図１６】
2020517573.tif 000024
【図１７】
2020517573.tif 000025
【図１８】
2020517573.tif 000026
【図１９】
2020517573.tif 000027
【図２０】
2020517573.tif 000028
【図２１】
2020517573.tif 000029
【国際調査報告】
2020517573.tif 000030
2020517573.tif 000031