CN102248721A - 光学层压体和建筑构件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了光学层压体和建筑构件，其中该光学层压体包括：第一透明基材、第二透明基材以及结构层。第二透明基材面向第一透明基材。结构层设置在第一透明基材和第二透明基材之间，并被配置为对形成透过第二透明基材的光的部分光进行定向反射。

Description

光学层压体和建筑构件
技术领域
本发明涉及一种光学层压体和建筑构件，该光学层压体和建筑构件均被配置为选择性地反射例如红外光并使可见光透过。
背景技术
近年来，用于高层建筑物和居住房屋等的建筑物玻璃和用于车辆的窗玻璃已日渐设置有被配置为部分地吸收或反射太阳光的层。设置该结构作为防止全球变暖的一种有效节能措施，可以通过例如抑制来自太阳透过窗户的近红外光所引起的室温升高来减轻空调的负荷。
作为被配置为过滤近红外光而在可见光区保持透光性的结构的实例，已知在近红外光区中具有高反射率的层设置在层压窗玻璃上的结构。例如，在日本专利申请公开第2008-37667号中公开了一种层压窗玻璃，其中，红外反射膜夹在外侧玻璃板和内侧玻璃板之间，并具有层压结构，该层压结构由无机材料构成的高折射率膜和由无机材料构成的低折射率膜组成。
发明内容
然而，在日本专利申请公开第2008-37667号中公开的结构仅可对太阳光执行镜面反射，这是因为反射层设置在平坦的窗玻璃上。因此，在对来自天空的光进行镜面反射之后，反射的光被其他建筑物或地面吸收，并转化为热从而引起周围温度上升。
鉴于上述情形，期望提供一种光学层压体，该光学层压体可过滤近红外光，从而抑制周围温度的升高。
根据本发明实施方式，提供一种光学层压体，包括第一透明基材、第二透明基材以及结构层。
第二透明基材面向第一透明基材。
结构层设置在第一透明基材和第二透明基材之间。结构层被配置为对形成透过第二透明基材的光的部分光进行定向反射。
由于结构层具有定向反射结构，例如，光学层压体在不同于第二波长带的第一波长带中具有分光镜的属性，从而在第一波长带中的光的入射方向上执行定向反射。因此，在例如红外光带呗定义为第一波长带的条件下，与被配置为对入射光执行镜面反射的光学体相比，光学层压体可以抑制周围温度上升。此外，在可见光带被定义为第二波长带的条件下，可在抑制周围温度升高的同时确保日光照明的良好可见度。例如，仅设置有半反射层的光学体不具有波长选择性，但可以以低成本形成定向反射层。由于以上结构层夹在两个透明基材之间，改善结构层的耐用性和抗气候性。
结构层具有透光体和光学功能层。光学功能层是被配置为部分反射入射光的层，例如，半透明层或波长选择反射层。透光体具有设置有定向反射凹部的第一表面。光学功能层形成在第一表面上，并被配置为反射第一波长带中的光，并使第二波长带中的光从中透过。
以这种方式，结构层分别由第一和第二透明基材构成。因此，可使得结构层便于制造。
递归反射(回射，recursive reflective)凹部可以具有在第一表面上一维设置的棱柱、柱面透镜等的形状。递归反射凹部可以具有在第一表面上二维设置的棱锥、曲面等的形状。透光体可以由例如紫外线固化树脂构成，凹部和透光体可以同时形成。
光学多层膜可以具有诸如金属氧化物膜的介电材料以及金属。基于要遮蔽的光的波长带、透射率(反射率)等任意设置光学多层膜的每层的材料、厚度以及数量。
透光体还具有限定在第一表面的相对侧上的第二表面。光学层压体还可以包括第一透明粘合层，该第一透明粘合层被配置为将第二表面粘附至第一透明基材。
因此，结构层可以与第一透明基材整体形成。第一透明基材可以由热塑性树脂、紫外线固化树脂、胶带等组成。
光学层压体还可以具有第二透明粘合层，该第二透明粘合层被配置为使结构层粘附至第二透明基材。
因此，结构层可以与第二透明基材整体形成。此外，由于结构层在第一和第二透明基材之间密封，所以可提高结构层的耐用性。
取代以上构造，光学层压体还可以具有在结构层和第二透明基材之间密封的惰性气体层。
根据本发明的实施方式，可以提供一种光学层压体，该光学层压体被配置为过滤近红外光而没有例如使周围温度升高，并具有良好的耐用性。
根据本发明的最佳实施方式的详细描述，本发明的这些和其他目标、特征和优点将变得更加显而易见，如附图所示。
附图说明
图1是示出根据本发明第一实施方式的光学层压体的局部示意截面图；
图2是示出以上光学层压体的透光体的一个结构实例的局部透视图；
图3是示出以上光学层压体的透光体的另一结构实例的局部透视图；
图4是示出以上光学层压体的透光体的又一结构实例的局部平面图；
图5是用于说明以上光学层压体的一个作用的截面图；
图6是用于说明根据本发明一个实施方式的光学层压体的制造方法的每个过程的截面图；
图7是用于说明根据本发明一个实施方式的光学层压体的制造方法的截面图；
图8是基于以上制造方法制造的光学层压体的局部示意截面图；
图9是根据本发明第二实施方式的光学层压体的局部示意截面图；
图10是根据本发明第三实施方式的光学层压体的局部示意截面图；
图11是根据本发明第四实施方式的光学层压体的局部示意截面图；
图12是示出用于制造以上透光体的模具的一个结构实例的主要部分的示意截面图；
图13是示出根据本发明变形例的入射至光学层压体的入射光和被光学层压体反射的光之间关系的透视图；
图14A是示出根据本发明变形例的光学层压体的一个构造实例的截面图；
图14B是示出根据本发明变形例的光学层压体结构的一个构造实例的透视图；
图15A是示出根据本发明变形例的形成在形状层上的结构的形状实例的透视图；
图15B是示出根据本发明变形例的形成在形状层上的结构的主轴的倾斜方向的截面图；
图16是示出根据本发明变形例的光学层压体的构造实例的截面图；
图17是均示出了根据本发明修改例的光学层压体的形状层的构造实例的透视图；
图18A是示出根据变形例的光学层压体的形状层的构造实例的平面图；
图18B是根据变形例沿线B-B截取的图18A所示的形状层的截面图；
图18C是根据变形例沿线C-C截取的图18A所示的形状层的截面图；
图19A是示出根据变形例的光学层压体的形状层的构造实例的平面图；
图19B是根据变形例沿线B-B截取的图19A所示的形状层的截面图；
图19C是根据变形例沿线C-C截取的图19A所示的形状层的截面图；以及
图20是示出根据本发明应用例的建筑构件的构造实例的透视图。
具体实施方式
下文中，将参照附图描述本发明的优选实施方式。
<第一实施方式>
[光学层压体的构造]
图1是示出根据本发明一个实施方式的光学层压体的主要部分的截面图。在该实施方式中，光学层压体1具有第一透明基材11、第二透明基材12、以及设置在第一透明基材11和第二透明基材之间的结构层20。光学层压体1用作建筑物或车辆的每个窗户。此外，在附图中，为了简明的目的，每个部分的大小、厚度等被放大。
下文中，详细描述光学层压体1的每个部分。
[透明基材]
第一和第二透明基材11和12由例如厚度为2.5mm的浮法玻璃形成。此外，除玻璃以外，第一和第二透明基材11和12可以由诸如丙烯酸酯板和聚碳酸酯板的光透明塑料材料形成。透明基材11和12不限于各自特定的厚度值，并可以从例如厚度为1mm至3mm中选择。
透明基材11和12所使用的玻璃材料可包括以下元素：诸如Si(硅)、P(磷)、B(硼)、Ca(钙)、Mg(镁)、Nd(钕)、Pb(铅)、Zn(锌)、Cu(铜)、Nb(铌)、Li(锂)、Fe(铁)、Sr(锶)、Ba(钡)、Ni(镍)、Ti(钛)、In(铟)、K(钾)、Na(钠)或Al(铝)。根据用途使用这些元素。
此外，透明基材11和12的表面可涂覆液晶层。在透明基材11和12之间的间隙中封入液晶材料。此外，可将诸如所谓的“热致变色材料”(使用热可逆地改变颜色的材料)和“电致变色材料”(使用施加电压可逆地改变颜色的材料)的功能色素添加至透明基材11和12。
[结构层]
结构层20具有透光体21和形成在透光体21的表面上的光学功能层22。
(透光体)
图2至图4是均示意性地示出透光体21的形式的主要部分的透视图或平面图。透光体21具有在与形成有光学功能层22的表面相同的侧上所限定的表面上使用凹部211的阵列形成的结构面21a(第一表面)。在透光体21中，与结构面21a相对的背面21b(第二表面)为平坦面。
形成结构层21a的凹部211具有定向反射结构。在该实施方式中，每个凹部211由在相关结构的底部具有顶点的结构形成。凹部211具有例如棱锥、圆锥、棱柱、曲面、棱柱、圆柱、半球、立方体角锥等形状。凹部211的形状和大小彼此相同。另一方面，凹部211的形状和大小可以周期改变，或形状和大小根据区域而不同。
图2是示出三棱柱形(棱柱形)凹部211被设置为一维阵列的结构面的局部透视图。图3是示出设置为一维阵列的曲面形(柱面透镜形)凹部211的局部透视图。图4是示出三棱锥凹部211被设置为二维阵列的结构面的局部平面图。凹部211的间距(即，彼此相邻的两个凹部211的顶点之间的距离)不限于特定值，并可以根据需要在例如数十μm至数百μm中选择。此外，凹部211的深度不限于特定值，并可在例如10μm～100μm中选择。凹部211的高宽比(深度和面积的测量)不限于特定值，可以为0.5以上。
透光体21由诸如热塑性树脂、热固性树脂和能量射线固化树脂的光透明树脂材料形成。透光体21配置为用作支持光学功能层22的支持体。透光体21可形成为薄、片或板，其厚度均是预定的。
例如，热塑性树脂包括以下材料：诸如聚甲基丙烯酸甲脂的丙烯酸聚合物；聚碳酸酯；如醋酸纤维素、纤维素(醋酸-丁酸)以及硝酸纤维素的纤维素材料；环氧树脂；诸如聚丁烯对苯二甲酸酯和聚乙烯对苯二甲酸酯的聚酯；诸如氟乙烯树脂和聚偏二氟乙烯的含氟聚合物；诸如聚己内酰胺、聚氨基己酸、聚(环己二胺-己二酸)、聚(酰胺-酰亚胺)以及聚(酯-酰亚胺)等聚酰胺；聚醚酮；聚醚酰亚胺；诸如聚甲基戊烯的聚烯烃；聚苯醚；聚苯硫醚；聚苯乙烯何诸如聚(苯乙烯-丙烯腈)、聚(苯乙烯-丙烯腈-丁二烯)的聚苯乙烯聚合物；聚砜；诸如硅树脂聚酰胺和硅树脂聚碳酸酯的硅树脂改性的聚合物(即，含有小重量％(小于10重量％)的硅树脂的聚合物)；诸如全氟聚(对苯二甲酸乙二醇酯)的氟改性聚合物；以及诸如聚酯和聚碳酸酯混合物、含氟聚合物和丙烯酸聚合物的以上聚合物的混合物。
能量射线固化树脂分为能够通过电子射线、紫外线以及可见光的照射由基聚合机制桥接的反应型树脂系统。此外，诸如过氧化苯甲酰的热引发剂可以添加至这些材料中。在这种情况中，这些材料可以通过热方法进行聚合。可以使用放射线引发的阳离子聚合树脂。
反应型树脂可以由光致聚合引发剂以及至少一种含有丙烯酸酯基的化合物组成，作为混合树脂。优选的是，该树脂包括双官能团或多官能团的化合物以在曝光时确保交联聚合结构。能够通过自由基聚合机制聚合的树脂的一些实例包括由环氧树脂生成的丙烯酸酯类树脂、聚酯、聚醚和聚氨酯橡胶、烯不饱和化合物、具有至少一个侧丙烯酸酯基的氨基塑料衍生物、具有至少一个丙烯酸酯基的异氰酸酯、环氧树脂、以及其混合物和组合物。这里，术语“丙烯酸酯”表示以丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的意义来使用。
例如，含有碳原子、氢原子以及氧原子，并且可选地含有氮、硫、以及卤素的单体和聚合化合物例如有烯不饱和树脂。氧原子或氮原子，或两者通常都存在于乙醚、酯、尿烷、酰胺以及尿素基团中。优选地，每种烯不饱和化合物具有小于4000的分子量，优选地为由含有单羟基脂肪酸基或多羟基脂肪酸基的化合物与不饱和碳酸(诸如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丁烯酸、异巴豆酸及马来酸)的反应所构成的酯。此外，含有丙烯酸或甲基丙烯酸基的化合物具体实例如下，但是烯不饱和树脂不限于以下实例：
(1)单官能团化合物：
诸如丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、2-乙基己基丙烯酸酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸正辛酯、异冰片基丙烯酸酯、四氢化糠基丙烯酸酯、2-苯氧乙基丙烯酸酯以及N，N-二甲基丙烯酰胺的材料。
(2)二官能团化合物：
诸如1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯以及四甘醇二丙烯酸酯的材料。
(3)多官能团化合物：
诸如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯及三(2-丙烯酰)异氰脲酸酯的材料。其他烯不饱和化合物和树脂的代表实例包括：苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基甲苯、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺、单烯丙基、聚烯丙基、以及聚甲代烯丙基酯(诸如己二烯酞酸和己二烯己二酸酯、以及羟酸的氨基化合物(诸如N，N-己二烯己二酰胺)。可与丙烯酸酯化合物混合的光致聚合引发剂的实例包括以下具体的引发剂：苯偶酰、邻苯甲酸甲酯、安息香、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香异丁基醚、二苯甲酮/叔胺、苯乙酮(诸如2，2-二乙氧基苯乙酮)、苯偶酰甲基缩酮、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、2-苄基-2-N，N-二甲基氨基-1-(4-吗啡苯基)-1-丁酮、2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基-膦氧化物、以及2-甲基-1-4-(甲硫基)苯基-2-吗啉-1-丙酮。这些化合物可以单独或组合使用。
阳离子聚合性材料包括但不限于含有环氧基和乙烯醚官能团的材料。以上系列通过鎓盐引发剂(诸如三芳基硫鎓盐和二芳基硫鎓盐)进行光致聚合引发。
透光体21所需的聚合物包括聚碳酸脂、聚甲基丙烯酸甲脂、聚乙醇对苯、和交联丙烯酸酯(诸如多官能团丙烯酸酯或环氧树脂)、以及与单官能团和多功能团单体混合的聚氨酯丙烯酸酯。这些聚合物在热稳定性、环境稳定性、透明性、与成形工具或模具的剥离、以及光学功能层的可接受性中的一个或多个方面是有用的。
(光学功能层)
光学功能层22形成在透光体21的结构面21a上。光学功能层22包括光学多层薄膜，被配置为反射特定波长带(第一波长带)的光，并被配置为使除以上特定波长带以外的波长带(第二波长带)的光从其中穿过。在本实施方式中，特定波长带的光为包括近红外光的红外光区，而特定波长带的光以外的光为可见光区。
光学功能层22由设置有第一折射率层(低折射率层)以及折射率大于第一折射率层的第二折射率层(高折射率层)的交替层的层压膜构成。可选地，光学功能层22由设置有在红外光区具有高反射率的金属层以及在可见光区具有高折射率并用作防反射层的光学透明层或透明导电膜的交替层的层压膜构成。
在红外光区具有高反射率的金属层包括单质元素，诸如Au、Ag、Cu、Al、Ni、Cr、Ti、Pd、Co、Si、Ta、W、Mo、或Ge，或主要由两种或多种这些元素形成的合金。更具体地，，诸如AlCu、AlTi、AlCr，、AlCo、AlNdCu、AlMgCu、AgPdCu、AgPdTi、AgCuTi、AgPdCa、AgPdMg以及AgPdFe的合金可用作金属层的材料。以上光学透明层主要由诸如氧化铌、氧化钽、或氧化钛的高介电常数材料构成。透明导电膜主要由例如氧化锌、铟掺杂的氧化锡等构成。
光学功能层22不限于由无机材料构成的多层膜。例如，光学功能层22可以由高聚合物材料构成的薄膜组成，或由具有散射微粒等的高聚合物构成的层的层压膜组成。光学功能层22不限于特定值的厚度，但需要以特定反射率反射特定波长带中的光。例如，诸如CVD(化学气相沉积)法、溅射法、真空气相沉积法的干法工艺和溅射真空气相或诸如浸渍涂布法和冲模涂布法的湿法工艺可用作形成光学功能层22的方法。光学功能层22形成在透光体21的结构面21a上并且厚度基本相同。在这种情况下，为了提高光学功能层22至透光体21的粘附性，结构面21a可以进行表面处理，或诸如树脂膜的粘合层可形成在结构面21a上。
[中间层]
基于例如热压接合法，结构层20通过中间层31和32粘接至第一和第二透明基材11和12。中间层31和32由在热压接合时软化并紧密粘附至结构层20的透明热塑性树脂形成。更具体，中间层31被构造为透明粘合层，其被配置为使结构层20的背面21b粘附至第一透明基材11。中间层32被构造为透明粘合层，其被配置为使结构层20的结构面21a粘附至第二透明基材12。
中间层31和32由软化温度低于结构层20的透光体21的树脂材料构成。因此，可防止透光体21的结构面21a在热压接合时的热变形。热压接合所需的温度没有特别限制，但是，在本实施方式中，热压接合所需的温度在130℃至140℃的范围内。因此，软化温度等于或低于130℃的树脂材料用于中间层31和32。含有乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)等的共聚物可用作中间层31和32的主要材料。
另一方面，透光体21由在相关软化温度下不发生软化的树脂材料构成。优选的是，透光体21由在温度为140℃以上时软化的树脂材料构成。作为另一优选值，透光体21的软化温度优选为150℃以上。作为进一步的优选值，透光体21的软化温度优选为170℃以上。此外，在温度为140℃且频率为1Hz时，透光体21具有1.0×10-6Pa以上的损失弹性率。当透光体21具有小于1.0×10-6Pa的贮存弹性率时，在热压接合时，存在使结构面21a变形以减少递归反射的风险。
中间层31和32中的每个在110℃时均具有10000Pa以上的熔融粘度，在140℃具有100000Pa以下的熔融粘度。当中间层31和32的熔融粘度在110℃小于例如10000Pa时，在某些情况下，在热压接合时，结构层20与透明基材11和12不重合。当中间层31和32的强度减弱时，在某些情况下，光学层压体1的耐穿透性减弱。另一方面，当中间层31和32的熔融粘度在140℃大于例如100000Pa时，在某些情况下，难以稳定地形成中间层31和32。此外，由于极硬的中间层31和32的脆化，在某些情况下，光学层压体1的耐穿透性减弱。
覆盖有光学功能层22的结构层20的结构面21a包埋在形成在结构层20和第二透明基材12之间的中间层32中。因此，为确保穿过光学层压体1的图像的清晰度，中间层32的折射率优选与透光体21的折射率相同。透光体21与中间层32之间的折射率的差例如为0.03以下。作为另一优选值，透光体21与中间层32之间的折射率的差为0.01以下。此外，为了防止光学功能层22腐蚀，优选减少中间层32中含有的水分量。例如，中间层32中的水分量以重量计优选为1％以下。为了防止光学功能层22和所含水分量极度减少的中间层32之间的粘附性减弱，增粘剂可添加至中间层32。
[光学层压体的操作]
图5是用于说明光学层压体1的一个作用的示意图。在光学层压体1中，第一透光体11设置在室内(车内)，而第二透光体12设置在室外(车外)。例如，太阳光入射至光学层压体1。在光学层压体1中，关于穿过第二透明基材12的太阳光，红外光带中的光L1通过光学功能层22反射，而可见光带中的光L2穿过光学功能层22并通过第一透明基材11出射。因此，光学层压体1确保了可见度，因为用户可通过光学层压体1看见室外或车外，同时抑制室内或车内周围温度的升高。
在该实施方式的光学层压体1中，由于光学功能层22形成在具有递归反射结构的结构面21a上，所以光学功能层22在红外光L1(热射线)的入射方向上具有执行递归反射的定向性。因此，与光学功能层对入射光的镜面反射相比，光学层压体1可以抑制建筑物或车辆中的周围温度的升高。
此外，在该实施方式的光学层压体1中，在第一和第二透明基材11和12之间形成的中间层32用作保护层以密封结构面21a和光学功能层22。因此，防止结构面21a和光学功能层22损坏和污染。可增强结构层20的抗气候性和耐用性。
此外，根据该实施方式，由于结构层20和两个透明基材11和12的层压结构，光学层压体1可以整体地粘附至建筑物或车辆的窗户材料。
[光学层压体的制造方法]
然后，将描述该实施方式中的光学层压体1的制造方法。图6和图7是用于说明光学层压体1的制造方法的示意流程图。
如图6A至6C所示，首先形成具有结构面21a的透光体21。作为透光体21的形成方法的实施例，制造形成有与结构面21a对应的凹凸状转印面100a的模具100。将特定量紫外线固化树脂21R涂覆至转印面100a(图6A)。然后，为了将紫外线固化树脂21R的上表面平面化，由具有紫外线透射特性的透明树脂构成的基材41设置在转印面100a上(图6B)。基材41由诸如均具有特定厚度的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸(PEN)的树脂构成。然后，当紫外线固化树脂21R由来自紫外线(UV)光源40并通过基材41的紫外光照射并固化时，形成了设置有与转印面100a的形状对应的结构面21a的透光体21(图6C)。然后，通过将透光体21从模具100剥离并在结构面21a上形成光学功能层22的步骤制造结构层20。
然后，如图7所示，制备形成有中间层31的第一透明基材11和形成有中间层32的第二透明基材12。中间层31和32的形成方法不特别限制，各种涂覆技术或粘合技术可以选择性地使用。然后，中间层31和32设置在第一和第二透明基材11和12的内侧，结构层20夹在第一和第二透明基材11和12之间，并执行热压接。图8所示的光学层压体2通过此过程制造。
光学层压体2与图1所示的光学层压体1的不同，因为基材41介于透光体21和中间层31之间。因此，在制造结构层20之后剥离基材41的情况下，通过层叠透明基材11和12的步骤，制造图1所示的光学层压体1。根据图2所示的光学层压体2，由于基材41可以支持透光体21，所以易于执行透光体21的制造和处理操作。因此，可稳定执行透光体21至透明基材11和12的层压。此外，可以通过使用基材41以辊方法连续制造结构层20来提高生产率。
使用热压(HP)或热等静压(HIP)等技术作为将结构层20粘附至透明基材11和12的热压接合技术。可以任意设置热压接合的条件。例如，在温度为130℃至140℃时，热压接合的压力在1MPa至1.5MPa的范围中。此外，通过在真空中执行以上热压接合工艺，可以有效地除去中间层31和32的水分。此外，在减压数KPa的情况下，通过执行预加热，可以加速中间层31和32的脱气。
<第二实施方式>
图9是根据本发明第二实施方式的光学层压体主要部分的示意截面图。在图9中，将不详细描述根据第二实施方式中的光学层压体的与根据第一实施方式的光学层压体的相应部分的参考标号相同的一些部分。
在该实施方式中，光学层压体3具有第一透明基材11、第二透明基材12、以及设置在第一透明基材11和第二透明基材12之间的结构层20。中间层31形成在结构层20和第一透明基材11之间。气体层33形成在结构层20和第二透明基材12之间。此外，用于密封气体层33的密封构件34设置在第一透明基材11和第二透明基材12之间。
气体层33由稀有气体或惰性气体形成。下文中，稀有气体和惰性气体统称为“惰性气体”。例如，氩气、氮气等用作形成气体层33的惰性气体。气体层33的惰性气体的压力没有限制，并且例如可以是正压力。因此，通过阻止外界空气进入气体层33，可以防止光学功能层22由于水蒸气引起的腐蚀或劣化，还可以防止环境压力对透明基材12的损坏。
密封构件34沿着透明基材11和12以环状(框架状)形成。密封构件34由诸如橡胶、弹性体、或粘合剂材料的弹性材料形成。透明基材11和12整体地与密封构件34结合，并且密闭空间在透明基材11和12之间形成。通过给该密闭空间充填惰性气体的步骤形成气体层33。通过在惰性气体中形成透明基材11和12的层，易于形成气体层33。或者，由于在形成透明基材11和12的层，并通过密封构件34中形成的脱气孔将密闭空间的空气排气后，惰性气体通过脱气孔进入密闭空间，从而可形成气体层33。在使用惰性气体充填密闭空间之后，密封该脱气孔。
该实施方式中构造的光学层压体3可以获得与第一实施方式的光学层压体相同的有益效果。此外，除了第一透明基材11和结构层20与中间层31结合的以上配置为，可以在这些层之间形成惰性气体层。
<第三实施方式>
图10是根据本发明第三实施方式的光学层压体的主要部分的示意截面图。在图10中，将不详细描述根据第三实施方式中的光学层压体的与根据第一实施方式的光学层压体的相应部分的参考标号相同的一些部分。
本实施方式的光学层压体4与第一实施方式的光学层压体不同，因为第一透明基材11具有结构面21a，该结构面21a设置在第一透明基材11的内表面，并且递归反射凹部一维或二维设置在该结构面21a上。在本实施方式中，光学功能层22形成在结构面21a上。更具体地，在该实施方式中，光学层压体4具有由结构面21a和光学功能层22构成的结构层201。
本实施方式的光学层压体4具有与第一实施方式的光学层压体相同的有益效果。具体地，光学层压体4的厚度可以减小，因为光学层压体4不需要第一实施方式的透光体21。
<第四实施方式>
图11是根据本发明第四实施方式的光学层压体的主要部分的示意截面图。在图11中，将不详细描述根据第四实施方式的光学层压体的与根据第一实施方式的光学层压体的相应部分所分配的参考标号相同的一些部分。
根据第四实施方式的光学层压体5的结构层的构造与第一实施方式的光学层压体不同。在该实施方式中，结构层202包括：具有递归反射属性的结构面21a的第一透光体21、在结构面21a上形成的光学功能层22、以及覆盖有结构面21a和光学功能层22的第二透光体23。第二透光体23与第一透光体21相同，由紫外线固化树脂构成，并被配置为用作保护层使得光学功能层22包埋其中。
结构层202还具有第一基材41和第二基材42。第一和第二基材41和42由诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的透明塑料膜构成。这些基材41和42被配置为在透光体21和23由紫外线固化树脂形成时用作支持透光体21和23的支持层，并以辊对辊制造系统连续制造结构层202来提供。在透光体21和23形成之后，基材41和42可以与透光体21和23剥离。或者，如图11所示，基材41和42可以与透光体21和23一起层叠在透明基材11和12上，而不与透光体21和23剥离。
该实施方式中由此构造的光学层压体5可以获得与第一实施方式的光学层压体相同的有益效果。特别地，由于透光体21和23由彼此相同类型的树脂材料构成，所以透光体21和23之间的折射率的差基本上等于0。因此，光学层压体5可以减轻穿过光学层压体5的图像清晰度劣化。
<第五实施方式>
在该实施方式中，以下描述针对配置为用作定向反射器的光学层压体1。图13是示出入射在光学层压体1上的入射光与被光学层压体1反射的反射光之间关系的透视图。光学层压体1具有入射光的平坦入射面S1。当光L的一部分以入射角
Figure BDA0000049297600000171
入射在入射面S1上时，光学层压体1被配置为在除镜面反射方向
Figure BDA0000049297600000172
之外的方向上选择性地反射特定波长中内的光L1，并被配置为使特定波长带的光以外的光透过。光学层压体1具有对除特定波长带中的光之外的光的透明性。由于透明性，透射图像清晰度优选在稍后将描述的范围内。这里，字符“θ”表示与入射面S1垂直的线l1与入射在入射面S1的入射光L或从入射面反射的光L1之间的角度。字符
Figure BDA0000049297600000181
表示在入射面S1的特定线l2与入射光L或反射光L1在入射面S1上投影分量之间的角度。这里，入射面上的特定线l2对应于(当入射角
Figure BDA0000049297600000182
固定，并且光学层压体1围绕垂直于光学层压体1的入射面S1的线l1旋转时，在角度
Figure BDA0000049297600000183
处反射的光具有最大强度的)轴。如果存在两个或多个最大强度的轴(方向)，则一个轴被选为线l2。此外，围绕垂直于入射面的线l1顺时针旋转的角度“θ”通过“+θ”表示，而围绕垂直于入射面的线l1逆时针旋转的角度“θ”通过“-θ”表示。围绕线l2顺时针旋转的角度通过
Figure BDA0000049297600000185
表示，而围绕线l2逆时针旋转的角度
Figure BDA0000049297600000186
通过
Figure BDA0000049297600000187
表示。
这里，要在特定方向上反射的特定波长带的光以及要透过光学层压体1的光根据光学层压体1的期望用途而变化。例如，当光学层压体1应用至窗户材料时，优选地，要在特定方向上反射的特定波长带的光可以是近红外光，而要透过光学层压体1的特定波长的光可以是可见光。更具体地，优选地，要在特定方向上反射的特定波长带的光可以主要是780nm至2100nm范围内的近红外光。在被配置为反射近红外光的光学层压体1粘附至窗玻璃的条件下，光学层压体1可抑制来自太阳的光能透过窗户而导致的室温升高。因此，光学层压体1可降低空调负荷并实现节能。这里，“定向反射”指的是在除镜面反射的方向之外的特定方向上的反射，其中，入射角和反射角彼此相同，并且强度比镜面反射光的强度大，与非定向反射相比足够大。这里，关于光的反射，优选地，特定波长带(例如，近红外光的范围)中的反射率为30％以上。作为另一优选值，反射率为50％以上。作为更优选值，反射率为80％以上。关于光的透射，优选地，特定波长带(例如，可见光的范围)中的透射率为30％以上。作为另一优选值，透射率为50％以上。作为更优选值，透射率为70％以上。
优选地，定向反射的方向
Figure BDA0000049297600000191
可以为-90度以上90度以下。这是因为当光学层压体1适用于窗户材料时，构成来自天空的光的一部分的特定波长的光可被反射至天空。当附近没有高层建筑物时，则被配置为在该方向上反射特定光的光学层压体1是可用的。此外，优选地，定向反射的方向接近于角度
Figure BDA0000049297600000192
这里，关于角度
Figure BDA0000049297600000193
附近，优选地，与角度
Figure BDA0000049297600000194
的偏差为5度以下。作为另一优选值，与角度
Figure BDA0000049297600000195
的偏差为3度以下。作为更优选值，与角度
Figure BDA0000049297600000196
的偏差可以为2度以下。在该范围中，当光学层压体1粘贴至窗户材料时，光学层压体1可将构成来自高度相近且紧密并排的建筑物上空的光的一部分的特定波长带的光有效反射至紧密并排的其他建筑物的上空。优选地使用例如球面或双曲面的一部分、三棱锥、四棱柱、圆锥、或其他三维结构。当光以角度
Figure BDA0000049297600000197
Figure BDA0000049297600000198
Figure BDA0000049297600000199
入射时，光可以以角度
Figure BDA00000492976000001910
Figure BDA00000492976000001911
Figure BDA00000492976000001912
反射，或优选地，使用在一个方向上延伸的圆柱体。当光以角度
Figure BDA00000492976000001914
Figure BDA00000492976000001915
入射时，光可以角度
Figure BDA00000492976000001917
反射。
优选地，对以入射角度
Figure BDA00000492976000001918
入射在入射面S1上的光的特定波长的光的定向反射接近于递归反射的邻近方向或角度
Figure BDA00000492976000001919
当光学层压体1粘附至窗户材料时，光学层压体1可将特定波长的光(作为来自天空的光的一部分)反射回天空。这里，优选地，与角度的偏差为5度以下。作为另一优选值，与角度
Figure BDA00000492976000001921
的偏差可以为3度以下。作为更优选值，与角度
Figure BDA00000492976000001922
的偏差可以为2度以下。在以上所限定范围中，光学层压体1可将(作为来自天空的光的一部分的)特定波长带中的光反射至天空。例如，当红外光发射器和接收器紧密地设置为红外光传感器、红外图像装置等时，需要递归反射的邻近方向与入射光的方向相同。在本发明中，当不需要感测特定方向上的光时，不需要递归反射的邻近方向与入射光的方向相同。
优选地，使用0.5mm的光梳从通过光学层压体的波长带中的光测量的透射图像的清晰度为50以上。作为另一优选值，0.5mm的光梳的透射图像的清晰度为60以上。作为更优选值，0.5mm的光梳的透射图像的清晰度为75以上。另一方面，当0.5mm的光梳的透射图像的清晰度小于50时，透射图像倾向于散焦。当0.5mm的光梳的光透射图像的清晰度为50以上60以下时，即使清晰度取决于外部亮度，人们的日常生活仍不会有问题。当0.5mm的光梳的透射图像的清晰度为60以上75以下时，用户可能注意到响应于诸如光源的极其亮的物体而产生的衍射图案，但可清晰地看到窗外。当0.5mm的光梳的透射图像的清晰度为75以上，用户几乎注意不到衍射图案。此外，优选地，0.125mm、0.5mm、1.0mm、2.0mm的光梳的测量到的透射图像清晰度的总和为230以上。作为另一优选值，总和可以为270以上。作为另一优选值，总和可以为350以上。当总和小于230时，透射图像倾向于散焦。另一方面，当总和为230以上并小于270时，即使清晰度取决于亮度，人们的日常生活也不会有问题。当总和为270以上350以下时，用户可能注意到响应于诸如光源的极其亮的物体而产生的衍射图案，但可清晰地看到窗外。当总和为350以上时，用户几乎注意不到衍射图案。这里，基于日本工业标准(Japanese Industrial Standards)K-7105通过(Suga Test Instruments Co.，Ltd.制造的)ICM-1T来测量光梳的透射图像清晰度。当透过光学层压体1的光的波长不同于光源D65时，优选地，在通过与透过光学层压体1的光相对应的滤波器校正之后测量该清晰度。
优选地，在具有透明性的波长范围内雾度值为6％以下。作为另一优选范围，雾度值可以为4％以下。作为更优选范围，雾度值可以为2％以下。当雾度值高于6％时，用户感觉到天空似乎是多云的，这是由于透射光被散射的事实。这里，基于日本工业标准K-7136限定的测量方法，通过(MURAKAMI COLOR RESEARCH LABORATORY CO.，Ltd.制造的)HM-150测量雾度值。当要透过光学层压体1的光的波长与光源D65不同时，优选地，在通过与透过光学层压题1的光相对应的滤波器校正之后测量雾度值。此外，光学层压体1的入射面S1，或优选地入射面S1和出射面S2均具有防止光梳的透射图像的清晰度劣化所需的平坦性。具体地，优选地，入射面S1和出射面S2的粗糙度的算术平均值Ra可以为0.08μm以下。作为另一优选值，粗糙度的算术平均值Ra可以为0.06μm以下。作为更优选值，粗糙度的算术平均值Ra可以为0.04μm以下。此外，通过测量入射面的粗糙度、从二维截面曲线获得粗糙度曲线、以及从粗糙度曲线计算粗糙度参数的步骤来计算以上粗糙度的算术平均值Ra。测量条件基于日本工业标准B0601：2001。测量设备和测量条件在如下所示：
测量设备：
全自动微细形状测量仪(Automatic Microfigure Measuring Instrument)
SURFCORDER ET4000A(由Kosaka Laboratory Ltd.制造)
测量条件：
λc＝0.8mm
评价长度：4mm
截止：x5
数据采样间隔：0.5μm
优选地，透过光学层压体1的光几乎具有中性色(neutral in color，无彩色)，即使存在像着色光学层压体的东西，透过光学层压体1的光优选地具有给用户凉印象的冷色调，诸如蓝色、蓝绿色、绿色等。关于制造偏好的颜色，例如，当光学层压体1暴露在光源D65的照射下时，优选地，从入射面S1入射、透过结构层20、并从出射面S2出射的光的色度坐标(x，y)为0.20＜x＜0.35且0.20＜y＜0.40。作为另一优选范围，0.25＜x＜0.32且0.25＜y＜0.37。作为更优选范围，0.30＜x＜0.32且0.30＜y＜0.35。关于制造偏好颜色而不使颜色略带红色，优选地，y＞x-0.02。作为另一优选值，y＞x。此外，如果应用于例如建筑物的窗户的光学层压体1反射的光的颜色随着光的入射角变化，则由于允许用户感觉光学层压体的颜色随着位置而不同或在走路期间用户观察光学层压体时而不同，用户感觉光学层压体的颜色的变化，因此不是优选的。因此，关于抑制光学层压体的颜色变化，优选地，光以角度“θ”(0度以上60度以下)在入射面S1上入射或者从出射面S2出射，并且被结构层20镜面反射的光的色度坐标“x”的差的绝对值以及色度坐标“y”的差的绝对值在光学层压题1的每个主表面中均为0.05以下，作为另一优选值，为0.03以下，作为更优选值，为0.01以下。优选地，在入射面S1和出射面S2的每个中满足关于该反射光的色度坐标“x”和“y”的数值范围的限制。
[实施例]
下文中，将描述本发明的实施例。然而，本发明不限于以下实施例。
制造了紫外线固化树脂和透光体21的层压结构类型彼此不同的光学层压体样品，然后测试透射率的时间的变化。
在制造光学层压体样品之前，Ni-P制造了如图12所示的模具80，并具有形成有连续设置的凹部的结构面80a。每个CCP(立方体角棱柱)棱柱形凹部的截面均为等腰三角形，棱柱形凹部的宽度(阵列间距)为100μm，深度为47μm。此外，光学层压体的样品由以下四组紫外线固化树脂“A”、“B”、“C”“D”构成其基本组成。
<树脂“A”的基本组成>
聚氨酯丙烯酸酯(由Toagosei Co.，Ltd制造的“ARONIX”(ToagoseiCo.，Ltd的注册商标))：97重量％
光致聚合引发剂(由Nippon Kayaku Co.，Ltd.制造的“IRGACURE184”(Ciba Holding Inc.，Switzerland的注册商标))：3重量％。
140℃的温度下的损失弹性率：1.3×105Pa
折射率：1.533
<树脂“B”的基本组成>
聚氨酯丙烯酸酯(由Toagosei Co.，Ltd制造的“ARONIX”(同上))：82重量％，
交联剂(由Tokyo Chemical Industry Co.，Ltd.制造的“T2325”)：15重量％
光致聚合引发剂(由Nippon Kayaku Co.，Ltd.制造的“IRGACURE184”(同上))：3重量％
140℃的温度下的损失弹性率：1.0×106Pa
折射率：1.529
<树脂“C”的基本组成>
聚氨酯丙烯酸酯(由Toagosei Co.，Ltd制造的“ARONIX”(同上))：67重量％
交联剂(由Tokyo Chemical Industry Co.，Ltd.制造的“T2325”)：30重量％
光致聚合引发剂(由Nippon Kayaku Co.，Ltd.制造的“IRGACURE184”(同上))：3重量％
140℃的温度下的损失弹性率：2.1×106Pa
折射率：1.529
<树脂“D”的基本组成>
聚氨酯丙烯酸酯(由Kyoeisha Chemical Co.，Ltd制造的“UF-8001G”)：30重量％
三乙二醇二丙烯酸酯(由Kyoeisha Chemical Co.，Ltd制造的“LIGHT-ACRYLATE 3EG-A”)：30重量％
甲基丙烯酸酯(由Kyoeisha Chemical Co.，Ltd制造的“LIGHT-ESTERBZ”)：7重量％
交联剂(由Tokyo Chemical Industry Co.，Ltd.制造的“T2325”)：30重量％
光致聚合引发剂(由Nippon Kayaku Co.，Ltd.制造的“IRGACURE184”(同上))：3重量％
140℃的温度下的损失弹性率：1.1×106Pa
折射率：1.486
以上树脂“A”、“B”、“C”、和“D”的损失弹性率测量如下。
厚度均为100μm的每种固化树脂“A”、“B”、“C”、和“D”被切割为宽20mm，长40mm。当每种树脂的温度以5℃/分的速度从-50℃升高至150℃时，每种树脂在1Hz时的动态粘弹性由动态粘弹性测量设备(由IT Keisoku Seigyo Co.，Ltd制造的DVA-220)测量。
(实施例1)
将树脂“B”涂覆于模具80的结构面80a，聚对苯二甲酸乙二醇酯(下文简称为“PET”膜)(由Toyobo Co.，Ltd.制造的“A4300”)的75μm厚的膜形成在结构面80a上。树脂“B”然后通过PET膜受到紫外光的照射，并通过该紫外光固化，树脂“B”和PET膜的层压体然后从模具80剥离。以这种方式，制造具有形成有设置的棱柱形的凹部(图2)的结构面的树脂层(透光体21)。
接下来，通过溅射法，在层压体的棱柱形结构面上形成设置有由五氧化二铌构成的层和由银构成的层的交替层的多层膜作为光学功能层。接下来，在将树脂“B”涂覆于光学功能层之后，PET膜(由Toyobo Co.，Ltd.制造的“A4300”)形成在树脂“B”上。通过使该树脂“B”层受到紫外光的照射，并通过该紫外光固化的步骤制造第二透光体21(图11)。以这种方式，制造为期望的定向反射器的结构层(图11)。
接下来，添加100wt.pts(重量份)的聚乙烯醇缩丁醛树脂(由Sigma-Aldrich Corporation制造)、40wt.pts的三甘醇二甘醇酯(3GO，由Sigma-Aldrich Corporation制造)、0.3wt.pts的含镁醋酸溶液(浓度：15重量％，由Sigma-Aldrich Corporation制造)，通过混合机混合，通过挤压机器挤压成片，然后制造层压玻璃的两片320μm厚的中间膜。接下来，所制造的两片中间膜各自层叠在浮法玻璃上(长100mm、宽100mm、厚2.5mm)。然后，结构层202夹在这些浮法玻璃之间，并然后在在弹性包中设置。弹性包的空气压力减小至2.6kPa，层压体在2.6kPa的压力下脱气20分钟，并将脱气的层压体以原样转移至烤炉中，并在100℃的温度下保持30分钟，并执行层压体的真空压制成形。以这种方式，在135℃的温度下，在1.2Mpa的压力下，在高压釜中压缩预备压缩的层压体20分钟。通过以上工艺制造如图11所示的光学层压体样品。
接下来，在可见光区(波长为550nm)内测量该光学层压体样品的透射率。接下来，在对该光学层压体样品进行热循环测试之后，在可见光区内(波长为550nm)再次测量该样品的透射率，并评价该样品的透射率变化。对于该透射率测量，使用了JASCO Corporation制造的分光光度计“V-7100”。对于该热循环测试，使用了ESPEC Corp.制造的环境测试仪“TSA-301L-W”。作为测试条件，包括将该样品保持在-40℃的温度下1小时的步骤和将该样品保持在85℃的温度下1小时的步骤的序列重复300次。然后，在该序列之后该样品在室温下从环境测试仪中取出。在结构层在该序列中损坏的情况下，结构层的透射率发生变化。使用间接评价法，基于该样品透射率变化评价该样品的耐用性。
(实施例2)
取代树脂“B”，在与实施例1相同的条件下，从树脂“C”制造光学层压体样品。在高温循环测试前后测量该样品的透射率变化，然后基于透射率变化评价该样品。
(实施例3)
取代树脂“B”，在与实施例1相同的条件下，从树脂“A”制成结构层。在通过各隔离片将该结构层夹在两片浮法玻璃(高100mm、宽100mm、厚2.5mm)之间后，浮法玻璃之间的空气由氩气取代，浮法玻璃的端部被密封。在以上热循环测试前后测量通过该工艺制造的光学层压体阳平的透射率变化，然后基于透射率变化评价该样品。
(实施例4)
取代作为光学功能层的由五氧化二铌制成的层和铝制成的层的层压膜，在与实施例1相同的条件下，制造光学层压体样品，基于气相沉积法由铝制成半透明膜。在以上热循环测试前后测量通过该工艺制造的光学层压体样品的透射率变化，然后基于透射率变化评价该样品。
(实施例5)
将树脂“D”涂覆于模具80的结构面80a，聚对苯二甲酸乙二醇酯(下文简称为“PET”膜)(由Toyobo Co.，Ltd.制造的“A4300”)的75μm厚的膜形成在结构面80a上。树脂“D”然后通过PET膜受到紫外光的照射，并通过该紫外光固化，树脂“D”和PET膜的层压体然后从模具80剥离。以这种方式，制造具有形成有设置的棱柱形的凹部(图2)的结构面的树脂层(透光体21)。
接下来，通过溅射法，在所获得的层压体的棱柱形结构面上形成设置有五氧化二铌膜和银膜的交替层的层压膜作为光学功能层。以这种方式，制造为期望的定向反射器的结构层(图9)。
在与实施例1相同的条件下，从树脂“D”制造层压玻璃的中间层。该中间层层叠在第一浮法玻璃(高100mm、宽100mm、厚2.5mm)的一个表面上，然后结构层放置在其上。然后第二浮法玻璃(高100mm、宽100mm、厚2.5mm)通过隔离片层叠在第一浮法玻璃上，使得第二浮法玻璃面向结构层的结构面。通过在弹性包中设置该层压体，将弹性包的空气压力减小为2.6KPa，对层压体脱气20分钟、将脱气的层压体放置在烤炉中，在100℃的温度下对脱气的层压体执行真空压制成形30分钟，并在135℃的温度下以及1.2Mpa的压力下在高压釜中对以这种方式预压缩的层压玻璃执行压缩20分钟的步骤制造光学层压体样品。然后，通过在结构层与第二浮法玻璃之间的空隙里填充氩气并密封浮法玻璃的端部，制造具有图9所示的结构的光学层压体样品。然后在热循环测试前后测量所制造的光学层压体样品的透射率变化，并评价。
(比较例1)
取代树脂“B”，在与实施例1相同的条件下，从树脂“A”制造结构层。所制造的结构层通过粘合层粘附至浮法玻璃(高100mm、宽100mm、厚2.5mm)的一个表面，从而制造光学层压体样品。在以上热循环测试前后测量以该方式制造的光学层压体样品的透射率变化，然后基于透射率变化评价该样品。
(比较例2)
在比较例1中制造的结构层通过间隔片夹在两片浮法玻璃(高100mm、宽100mm、厚2.5mm)之间，浮法玻璃的端部被密封而没有置换内部的空气。在以上热循环测试前后测量光学层压体样品的透射率变化，然后基于透射率变化评价该样品。
(比较例3)
取代树脂“B”，在与实施例1相同的条件下，制造光学层压体样品。在以上热循环测试前后测量该样品的透射率变化，然后基于透射率变化评价该样品。
在实施例1至5以及比较例1至3的每个中，在表1中集中示出在测试前后测量的透射率，基于透射率变化的评价。在评价中，“×”表示相关实施例被评价为透射率变化2％以上的不合格实施例。“○”表示相关实施例被评价为透射率变化小于2％的合格实施例。
表1
Figure BDA0000049297600000291
从表1可以看出，在比较例1-3中的每个样品中，热循环测试后测得的透射率与热循环测试前测量的透射率相比下降显著。原因如下：关于比较例1，热循环导致结构层的结构面变形。关于比较例2，玻璃之间残留的水蒸气导致光学功能层的劣化。关于比较例3，由于形成结构面的树脂“A”的损失弹性率小，结构面的形状在热压接合时劣化。因此，应认为，这导致每个样品的透射率下降。
另一方面，在实施例1至5中，热循环测试后测量的透射率与热循环测试前测量的透射率相比没有显著下降。特别地，关于实施例1和2，形成结构面的树脂“B”和“C”的损失弹性率为1.0×10-6Pa以上。因此，应认为，在热压接合时抑制结构面的变形。关于实施例3和5，应认为，通过使用氩气置换内部空气来避免残留的水蒸汽的影响。关于实施例4，尽管从与比较例1至3相同的树脂“A”制造样品，但是热循环测试后测量的透射率与热循环测试前测量的透射率相比没有显著下降。应认为，通过使用半透明膜取代光学功能层抑制该样品的透射率的下降。
虽然已经关于优选实施方式描述了本发明，但本发明不限于上述实施方式。各种变形和更改对本领域的技术人员将是显而易见的，只要这些变形和更改落入所附权利要求旨在覆盖的范围之内。
例如，在上述实施方式中，光学功能层22被配置为在红外光区内对光进行反射，并使可见光透过。然而，光学功能层22不仅限于上述实施方式的光学功能层。例如，可以设定在可见光区内由光学功能层反射的光的波长带，以及在可见光区内透过光学层压体的光的波长带。在这种情况下，可以将根据本发明实施方式的光学层压体可以用作滤色器。
在上述实施方式中，关于用于建筑物或车辆窗户材料的实施例，已经描述了根据本发明实施方式的光学层压体。此外，可将本发明应用于各种光学设备的窗户材料，其中每个均被配置为只选择性地使特定波长带的光透过。
下文中，将描述以下实施方式的变形例。
<变形例1>
下文中，将描述具体的实施例，其中，具有透明性的低散射的半透明层确保通过其看见远侧所需的可见度。例如，半透明层有单个或多个金属层组成。
(1)AgTi的反射层：8.5nm
(Ag/Ti＝98.5/1.5at％)形成在根据本发明实施方式的光学层压体中的结构层上。
(2)AgTi的反射层：3.4nm
(Ag/Ti＝98.5/1.5at％)形成在根据本发明实施方式的光学层压体中的结构层上。
(3)AgNdCu的反射层：14.5nm
(Ag/Nd/Cu＝99.0/0.4/0.6at％)形成在根据本发明实施方式的光学元层压体中的结构层上。
此外，作为形成半透明层的方法，例如，可以使用溅射法、气相沉积法、浸渍涂布法、模涂布法。
<变形例2>
图14A是示出根据本发明变形例2的光学层压体的一个构造实例的截面图(该截面图主要描述光学透光体21、光学功能层22、以及中间层32)。变形例2的光学层压体具有相对于光的入射面倾斜的多个光学功能层22，这些光学功能层形成在透光体21和中间层32之间。光学功能层22被相互平行或基本平行地设置。在本实例中，如图14A所示，透光体21和中间层32都具有透光性，透过中间层32的特定波长带的光L1被光学功能层执行定向反射，而其他波长带的光L2透过光学功能层22。这里，光的入射面可以限定在透光体21侧。
图14B是示出根据该变形例的光学层压体结构的一个构造实例的的透视图。每个均在一个方向上延伸的三棱柱形状的凹部的构造体11a设置在在另一方向上，并且在透光体21的表面上共同形成凹部。构造体11a在与其延伸方向垂直的截面上具有直角三角形的形状。基于气相沉积法、溅射法等，在构造体11a的锐角倾斜表面上形成光学功能层22。
在本变形例中，光学功能层22被相互平行地设置。与立方体角锥形或棱柱形构造体11a相比，可减少光学功能层22中的反射次数。因此，可提高反射率，并降低光学功能层13中的光吸收。
<变形例3>
如图15A所示，构造体11a可以具有关于(垂直于入射面或出射面的)垂线l1不对称的形状。在这种情况下，构造体11a的主轴lm在其阵列方向上相对于线l1倾斜。这里，构造体11a的主轴lm旨在表示经过构造体11a的最高点和构造体11a的截面的底线的中心的线。当光学层压体1用作基本上与地面垂直的窗户材料时，如图15B所示，优选地，构造体11a的主轴lm相对于垂线l1向地面倾斜。通常，热量通过窗户材料流入房间，并且热量流在近午后到达顶峰，太阳高度在近午后大于45度。因此，由此形成的光学层压体1可以有效地将大角度入射的光反射至向上方向。在图15中，构造体11a的棱柱形状关于垂线l1不对称。此外，关于构造体11a，除棱柱以外的形状可以关于垂线l1不对称。例如，立方体角锥形状可以关于垂线l1不对称。
当构造体11a具有立方体角锥形状并且棱线R较大时，优选地，构造体11a在向上方向倾斜，并且为了抑制来自较低方向的反射，构造体11a在向下方向上倾斜。在相对于光学层压体1的倾斜方向上，来自太阳的光几乎无法到达光学层压体1的深部。光学层压体1的入射侧的形状变得特别重要。特别地，当棱线R较大时，递归反射光减少。因此，可在构造体11a在向上方向上倾斜的条件下抑制该现象。在立方体角锥中，递归反射是由反射面上的三次光反射造成的。另一方面，反射两次的光的一部分在除了递归反射以外的方向上被反射。泄漏的光通过在地面方向上倾斜的立方体角锥反射回天空方向。此外，基于形状和使用目的，这可以在任意方向上倾斜。
<变形例4>
在该实例中，根据变形例的光学层压体1还具有在光学层压体1的主表面上拥有自清洁效果的自清洁层(未示出)。例如，自清洗效果层具有诸如二氧化钛的光催化剂。如上所述，光学层压体1被配置为部分地反射特定波长带中的光。当在室外或非常肮脏的房间中使用光学层压体1时，由光学层压体1的表面上的灰尘引起的光散射使部分反射特性(例如，定向反射特性)劣化。因此，优选地，光学层压体1的表面始终保持光学透明性，并且光学层压体1的表面的防水性和亲水性极好，并且自动表现出自净化效果。在该变形例中，光学层压体1的入射面具有防水功能、亲水功能等，这是因为自清洁功能层形成在光学层压体1的入射面上。因此，光学层压体1可以防止入射面的污迹、部分反射特性的(例如，定向反射特性)劣化。
<变形例5>
该变形例在如下方面不同于与以上变形例，即，光学层压体6被配置为在特定方向上对特定波长带中的光执行定向反射，并散射特定波长带以外的光的事实。光学层压体6具有被配置为散射入射光的光散射体。例如，光散射体至少设置在透光体21和中间层32的表面或内部，或者在透光体21或中间层32与光学功能层22之间。当光学层压体6用作窗户构件时，优选地，光散射器时至在入射面的相对侧上，这是因为在光散射器设置在入射面的相同侧的条件下，光学层压体6失去定向反射特性。
图16A是示出根据该变形例的光学层压体6的第一构造实例的截面图。如图16A所示，形成在入射面相对侧的透光体21具有树脂和微粒子110。微粒子110的折射率与作为透光体21的主要成分的树脂不同。微粒子110可以由例如有机和无机微粒子的一种和两种构成。此外，微粒子110可以由(硅石、铝等构成的)无机微粒子、或(苯乙烯、丙烯酸树脂、其共聚物等构成的)有机微粒子构成。优选地，微粒子110由硅石构成。
图16B和图16C是示出根据该变形例的光学层压体6的第二和第三构造实例的截面图。如图16B所示，光学层压体6还包括透光体21背面的光散射层7。另一方面，如图16C所示，光学层压体6还包括介于光学功能层22与透光体21之间的光散射层7。例如，光散射层7含有上述树脂和微粒子。
在该变形例中，可以对特定波长带的光(诸如红外光)执行定向反射，并对特定波长带的光之外的光(诸如可见光)执行散射。因此，烟熏色光学层压体6对工业设计是有用的。此外，当入射面限定在透光体侧时，上述光散射层设置在中间层32侧。此外，但未示出，光散射层可以设置在中间层31、中间层32、基材11、基材12、或这些构件的界面中。
<变形例6>
图17至图19是示出根据本发明实施方式的光学层压体结构的变形例的截面图。
在该变形例的一种形式中，如图17A和图17B所示，例如，正交设置的圆状第一构造体11c(柱状体)形成在透光体21的一个主表面上。更具体地，设置在第一方向的第一构造体11c贯穿设置在垂直于第一方向的第二方向上的第二构造体11c的侧面，而设置在第二方向上的第二构造体11c贯穿设置在第一方向上的第一构造体11c的侧面。例如，柱状构造体11c是具有例如棱柱、双凸性、或柱形的凸部或凹部。
例如，可以在透光体21的一个主表面上二维地设置每个均具有球形、立方体角锥等的构造体11c，以形成密集充填阵列，诸如正则密集充填阵列、△密集充填阵列、以及六边密集充填阵列。关于正则密集充填阵列，如图18A至图18C所示，通过以正则密集充填结构形式设置每个均具有四边形(例如正方形)底面的构造体11c。关于六边形密集充填阵列，如图19A至图19C所示，以六边形密集充填结构的形式设置每个均具有六边形底面的构造体11c。
下文中，将描述本发明的应用例。
<应用例1>
尽管在上述实施方式中，根据本发明实施方式的光学层压体应用于窗户材料等的情况已被描述为实例，但是根据本发明实施方式的光学层压体可结合内部组件、外部组件等使用。
图20是根据该应用例的建筑构件(内部构件和外部构件)的构造实例的透视图。如图20所示，建筑构件401具有诸如将光学层压体402设置在采光部404的结构。具体地，建筑构件401包括光学层压体402和设置在光学层压体402的外围部中的框架材料403。光学层压体402通过框架材料403固定。此外，光学层压体402根据需要是可拆卸的。建筑构件401可以用于均具有采光部的各种建筑构件。作为光学层压体402，可以使用根据上述实施方式或变形例的光学层压体。
<应用例2>
根据本发明一个实施方式的光学层压体可以用作层压玻璃。在这种情况下，中间层设置在光学功能层与每片玻璃之间，并且通过热压结合等用作粘合层。中间层可以由例如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)构成。优选地，仅在层压玻璃损坏的情况下，层压玻璃还具有防散射功能。该层压玻璃可以用作车辆玻璃。在这种情况下，由于热射线可被光学功能层反射，所以可以防止车内温度快速升高。该层压玻璃广泛用于所有交通工具，诸如车辆、电动火车、飞机、船舶和舰艇、以及主题公园的车辆，并可根据应用而弯曲。在这种情况中，优选地，该弯曲的光学体具有对玻璃的弯曲的适应性，从而具有一定的定向反射性和透射性。总之，该层压玻璃必须在一定程度上是透明的。因此，优选地，中间层的材料(例如，树脂)的折射率和光学体的树脂的折射率相同或相近。另一方面，如果不具有中间层，则透光体中所含的树脂可以兼用作玻璃的粘合层。在这种情况中，优选地，选择性地使用树脂，该树脂确保在热压接合步骤等中维持其构成的透光体的形状不被劣化。相互面对的两个基材的材料不限于玻璃，这些基材中的一个或两个由树脂模、片、板等构成，并且可由例如轻量、坚固、柔性的工程塑料或加强塑料构成。该层压玻璃不限于车内用途。
此外，以上实施方式、实施例、变形例、和应用例中的两个或多个可以组合为发明，组合的发明在本发明的保护范围之内。
本申请包含于2010年3月15日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2010-056394中所公开的主题，其全部内容结合于此作为参考。
本领域的技术人员应当理解，根据设计需求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和变形，均应包含在所附权利要求或其等同物的范围之内。

Claims (21)

1.一种光学层压体，包括：
第一透明基材；
第二透明基材，面向所述第一透明基材；以及
结构层，设置在所述第一透明基材和所述第二透明基材之间，并被配置为对形成透过所述第二透明基材的光的部分光进行定向反射。
2.根据权利要求1所述的光学层压体，其中，
所述透过所述第二透明基材的光至少包括第一波长带和不同于所述第一波长带的第二波长带；并且
所述结构层被配置为对所述第一波长带中的光进行定向反射，并被配置为使所述第二波长带中的光从中透过。
3.根据权利要求2所述的光学层压体，其中，
所述结构层具有透光体，所述透光体具有设置有定向反射凹部的第一表面；以及
光学功能层，形成在所述第一表面上，并被配置为对所述第一波长带中的光进行反射，并使所述第二波长带中的光从中透过。
4.根据权利要求3所述的光学层压体，其中，
所述透光体还具有位于所述第一表面的相反侧的第二表面，
所述光学层压体还包括被配置为使所述第二表面粘附至所述第一透明基材的第一透明粘合层。
5.根据权利要求4所述的光学层压体，还包括被配置为使所述结构层粘附至所述第二透明基材的第二透明粘合层。
6.根据权利要求4所述的光学层压体，还包括密封在所述结构层与所述第二透明基材之间的由惰性气体构成的层。
7.根据权利要求1所述的光学层压体，其中，
所述第一透明基材和所述第二透明基材分别由玻璃基板构成。
8.根据权利要求2所述的光学层压体，其中，
所述第一波长带为红外光区，并且
所述第二波长带为可见光区。
9.根据权利要求2所述的光学层压体，所述光学层压体被配置为在除了镜面反射角度
Figure FDA0000049297590000021
之外的方向上、选择性地并定向反射在以入射角
Figure FDA0000049297590000022
入射在入射面上的光中的所述第一波长带中的光，并被配置为使不同于所述第一波长带的所述第二波长带中的光从中透过，其中，
“θ”为所述入射面的垂线与入射在所述入射面上的入射光或从所述入射面反射的反射光之间的角度；以及
Figure FDA0000049297590000023
为所述入射面上的特定直线与所述入射光或所述反射光
在所述入射面上的投影分量之间的角度。
10.根据权利要求9所述的光学层压体，其中，
对于透射波长的光，根据JIS(日本工业标准)K-7105使用0.5mm的光梳测量的透射图像清晰度值大于等于50。
11.根据权利要求9所述的光学层压体，其中，
对于透射波长的光，根据JIS(日本工业标准)K-7105使用0.125mm、0.5mm、1.0mm和2.0mm的光梳测量的透射图像清晰度的值的总和大于等于230。
12.根据权利要求9所述的光学层压体，其中，
对于所述第一波长带的光的定向反射的方向的角度
Figure FDA0000049297590000031
大于等于一90度且小于等于90度。
13.根据权利要求9所述的光学层压体，其中，
对于所述第一波长带的光的定向反射的方向接近于角度
Figure FDA0000049297590000033
14.根据权利要求9所述的光学层压体，其中，
对于所述第一波长带的光的定向反射的方向接近于角度
Figure FDA0000049297590000035
15.根据权利要求1所述的光学层压体，其中，
所述结构层为半透明层。
16.根据权利要求1所述的光学层压体，其中，
所述结构层包括相对于光的入射面倾斜的多个结构层；
所述多个结构层相互平行设置。
17.根据权利要求1所述的光学层压体，其中，
所述结构层具有棱柱、圆柱、半球或立方体角锥中的一种形状的结构。
18.根据权利要求17所述的光学层压体，其中，
所述结构设置为一维结构或二维结构；
所述结构具有相对于所述入射面的垂线在所述结构的排列方向上倾斜的主轴。
19.根据权利要求1所述的光学层压体，其中，
以大于等于5度且小于等于60度的入射角从所述光学层压体的一个表面入射并被所述光学层压体镜面反射的光的色度坐标“x”的差的绝对值和色度坐标“y”的差的绝对值在所述光学层压体的每个表面中均小于等于0.05。
20.根据权利要求1所述的光学层压体，还包括：
防水层和亲水层中的一个，在所述光学层压体的一个主表面上。
21.一种建筑构件，包括：
采光部，设置有根据权利要求1所述的光学层压体。
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