指 向与光栅平行的方向；z轴垂直立在基材平面上；i表示与z轴形成角θ(θ= 〇°表示光 垂直照在窗户上）的入射光。
[0029]因此，在优选的实施方案中，最终的窗户窗格玻璃（或正面构件）安装有水平或几 乎水平的光栅线（即，与精确的水平对准偏离至多10°，尤其是至多5° )。
[0030](间断式金属层的）金属基本上可选自任何显示出金属导电性且通常能通过表面 等离子体激元或极化子机理与光相互作用的物质。因此，除金属之外，可使用半导体材料如 硅（Si)、氧化铟锡（ΙΤ0)、氧化铟、铝掺杂的氧化锌（ΑΖ0)、镓掺杂的氧化锌（GZ0)和类似材 料。金属优选选自银、铝、金、铜、铂；尤其优选银。
[0031] 在优选的实施方案中，本发明的窗户或装置包含其用水平光栅结构化的窗格玻 璃，从而允许在温带气候区域在夏季允许大角度Θ(掠射光），而在冬季允许小角度Θ。然 而，取决于需求和建筑形式，可选择光栅的其他设置和方向，从而获得所需的角度依赖性效 果。
[0032] 表征本发明装置性能的一个数值是在2个不同入射角Θ下的日光透射率之比，例 如TTS(0° )/TTS(60° )。TTS为根据工业标准ISO9050和ISO13837定义的总日光透射率。 由本发明提供的所述装置/膜导致TTS(0° )/TTS(60° )>1.25。
[0033] 基材以及包埋介质通常可为任何形式或材料，条件是其对至少一部分太阳电磁辐 射是半透明的，尤其是透明的。本发明的装置包含至少一个基材，其优选为介电体或电绝缘 体。所述基材可为本领域技术人员已知用于提供该类半透明，或优选透明基材的任何材料。 所述基材可为柔性的或硬质的。所述基材可包含玻璃，例如包含选自金属氧化物、金属硫化 物、金属氮化物的金属化合物，和陶瓷或其中的两种或更多种。所述装置的形状可呈片、膜 或箱或至少一部分箱的形式。所述结构在两个维度中的延度可为数毫米至数米或者甚至数 千米，例如在印刷辑的情况下。在第三个维度中的延度优选为l〇nm至10mm，更优选为50nm 至5mm，最优选为100nm至5mm。在基材上方，所述装置可包含其他材料，例如聚合物层或其 他层。例如，包埋介质可为聚合物层。如果所述结构包含至少一种位于基材上的材料，则将 其称为层状结构。
[0034]根据本发明，所述装置包含具有表面的基材，其中所述表面优选具有三维图案。该 表面优选在该装置的两个较宽维度内延伸（表面平面），由此通过表面在基材的第三个维 度内变化而构建三维图案。基材的表面优选在通常条件，例如室温、常压和通常湿度下不变 型或者不自行改变形状。
[0035]因此，本发明进一步涉及一种借助例如上文所述的装置、透明构件或窗户减少日 光透射的方法，例如减少700-1200nmIR辐射透射的方法。本发明的方法包括将上述装置 集成至透明构件（通常为构造构件）中。所述透明构件可为建筑构件、用于农业的构件或 交通工具中的构件，其尤其优选呈窗户形式和/或起窗户作用。类似地，可通过上文所述的 本发明装置调节可见光或紫外光的进入，其中术语"调节"可指代所希望的颜色变化和/或 提高不希望通过所述透明构件或窗户的那些光频率的反射。
[0036] 本发明的装置可主要用于能量管控领域中。出于该原因，所述装置优选以使得其 反射至少10%，优选至少30%，更优选至少50%，甚至最优选至少70%掠入射电磁福射 (即，尤其是在入射角Θ下为700-1200nm，优选700-1100nm，更优选750-1000nm的光）的 方式构造。
[0037] 在优选的实施方案中，所述基材被介质至少部分包围，其中在所述基材与所述介 质之间，提供有包含间断式金属结构的所述表面，其中所述基材/金属结构和所述介质通 常彼此直接接触。就本发明而言，被介质至少部分包围的基材构造称为层状结构。
[0038] 所述层状结构的介质可实现不同的功能。一种功能可为防止其上具有金属结构的 基材表面被破坏。因此，介质可完全或至少部分包围基材。
[0039] 基材通常可具有至多若干毫米，例如1微米（例如在聚合物膜的情况下）至 10mm(例如在聚合物片或玻璃的情况下）的厚度；在一个优选的实施方案中，基材为聚合物 层或聚合物层的组合，其厚度（一起）为500nm至约300微米。
[0040] 为了用于玻璃窗如建筑窗户或交通工具窗户中，基材以及介质应至少在 300-800nm，尤其是400-700nm的可见光区域内是透明的。然而，用于玻璃窗的材料如玻璃 或塑料通常也透射直至2500nm，尤其是直至1400nm的更宽区域的电磁波。
[0041] 基材和介质可包含本领域技术人员用于提供前文所述用途的任何材料或者由其 构成。介质优选至少在与基材接触后为固体。优选地，介质能在不破坏其上的图案（包括 金属结构）下与基材连接。合适的材料以及优选的制备方法的实例将在下文进一步给出。
[0042] 此外，所述装置可包含一个或多个其他层，例如呈其他聚合物层的形式。其他层可 在材料和性质方面与基材和/或介质不同。例如，其他层可提供具有更硬质组成的结构，从 而尤其是保护金属结构免于机械力。对在构造构件如建筑窗户、正面构件或交通工具窗户 中的应用而言，本发明的装置通常在一侧或两侧上被玻璃覆盖。
[0043]所述制备包括提供包含表面的基材的步骤。基材可以以平面结构如片、膜、箱或层 或仅其一部分的形式提供。基材的形状和尺寸可如前文对结构所述那样选择。取决于构成 其的材料，有利的平面结构可为柔性或者硬质的。
[0044] 然后，在转化步骤中将基材的至少一个表面结构化。在本发明的一个实施方案中， 所述转化步骤选自压花、冲压和印刷。这些方法是本领域技术人员所公知的。
[0045] 在另一步骤中，如下文详细解释的那样，将间断式金属结构连接至由此预先结构 化的基材上。
[0046] 在另一优选的实施方案中，提供了方法，其中基材包含有机聚合物，其通常选自聚 甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚醚酰亚胺、聚醚酮、聚萘二 甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚苯乙烯、聚甲醛、聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇缩丁醛或其中的 两种或更多种。基材可额外包含其他材料，优选任何类型的可热压花聚合物或可UV固化树 脂。
[0047] 在另一方面中，本发明涉及一种方法，其提供了一种产生呈前文所述形式的装置 结构的方式。所述制备本发明装置的方法包括如下步骤：
[0048]i.以表面曝光的方式提供透明基材，
[0049] ii.将所述基材结构化以获得具有50-1000nm周期和优选30-1000nm，尤其是 50-800nm深度（与基材平面成直角地测量）的三维图案（曝光的纳米平面，例如通过光栅 曝光）；
[0050] iii.在倾斜角下在一部分由此结构化的表面上沉积金属，优选通过气相沉积或溅 射。
[0051] 用于图案化金属层且由此形成间断式金属结构的合适方法是本领域所公知的。优 选如下方法，其中通过压花步骤在基材上获得光栅，例如如EP-A-1767964、W02009/068462、 W02012/147052、US-4913858、US-4728377、US-5549774、W02008/061930 或Gale等，Optics andLasersinEngineering迎，373(2005)及其中引用的文献所述；合适的压花工具， 例如光栅底版的制备尤其解释在W02012/147052、W02009/062867、US-2005-239935、TO 95/22448中；优选的方法由Zaidi等，Appl.Optics27,2999(1988)给出，其描述了使用标 准全息双光束干涉装置制备几乎为矩形的光致抗蚀剂光栅。
[0052] 其他用于获得光栅的可用结构化方法如全息图案化、干蚀刻等描述于例如 US-2005-153464、W02008/128365 中。
[0053] 在典型的制造方法中，使用干涉光刻法来图案化石英或硅基材顶上的光致抗蚀 剂。将所述光致抗蚀剂显影，并通过蚀刻将图案转移至基材上。获得具有受控形状、深度和 占宽比的光栅。
[0054] 显影步骤的结果可为连续的表面浮雕结构，其保持所得光栅的例如正弦或矩形横 截面或者若干正弦和/或矩形横截面组合的横截面。通常对横截面的矩形形式而言，暴露 于电子束或等离子体蚀刻下的抗蚀剂通常导致双重表面结构。连续和双重表面浮雕结构导 致非常类似的光学行为。然后通过电镀步骤，可将通常为软质的抗蚀剂材料转化成硬且坚 固的金属表面，例如转化成镍垫片。该金属表面可用作压花工具。
[0055] 然后，将石英或硅光栅，或者优选Ni垫片用作底版以复制至最终基材上，例如UV 固化的聚合物材料上。或者，复制可通过在优选高于基材玻璃化转变温度的温度下热压花 而进行；该技术在诸如PET、PMMA和尤其是PC的基材上尤其有效。通过使用该具有底版表 面的压花工具，可压花呈聚合物层或箱形式的介质。
[0056] 所述光栅结构也可直接转移至玻璃表面上。可能的转移技术基于反应性离子蚀刻 或使用复制的无机溶胶-凝胶材料。
[0057] 基材的光栅（以及因此金属层的典型间断周期）优选具有50-1000nm，更优选 100-1000nm，尤其是100-800nm的周期；且技术上特别重要的是小于500nm，例如50-490nm， 尤其是50-450nm，或者最尤其是50-250nm的周期；术语"周期"是指光栅的例如2个相邻 峰中心之间的距离（在垂直于光栅长度方向上测得）。光栅深度优选为30-1000nm，尤其为 50-800nm(由峰顶穿过横截面至沟槽的最深水平测量）。光栅峰的横截面可为各种形式，例 如呈波形式的，例如正弦，或有角的，例如梯形、三角形或者优选矩形（例如具有大致为1:1 的纵横比的正方形），由此导致沿光栅长度延伸的边。纵横比（横截面的宽度：长度）通常 为1:10-10:1，优选为1:5-5:1 (约1的比例表不光栅峰的典型正方形横截面）。
[0058] 本发明的装置通常基于矩形或梯形光栅，其占宽比（S卩，峰面积与总面积之比）为 0. 1-0. 9。
[0059] 然后，在具有光栅的基材上提供金属间断层。正如本发明装置中所要求