CN111344604A - 光学体 - Google Patents

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Abstract

一种光学体,具有:第一光学层,其具有沿一个方向延伸的多个柱状凸部朝一个方向一维排列的凸状的表面;无机层,其配置在上述第一光学层的具有上述凸状的一侧的上述表面上;以及第二光学层,其配置在上述无机层侧以掩埋上述凸状,上述凸状满足以下的(1)~(4)的至少任一项:(1)在各柱状凸部中,高度在延伸方向上发生变化;(2)在各柱状凸部中,顶部在与延伸方向和上述凸部的高度方向这两个方向正交的方向蜿蜒曲折;(3)相邻的柱状凸部的高度不同;(4)三角柱状的凸部与具有曲面的柱状凸部相邻。

Description

光学体
技术领域
本发明涉及一种光学体。
背景技术
近年来,以对入射光赋予吸收或反射等各种效果为目的的光学薄膜已广为人知。该光学薄膜根据目标功能不同具有各种结构。作为其中之一,在内部具有凹凸状的界面,在该界面形成有薄膜。例如,在专利文献1中,作为上述构成的光学薄膜,公开了一种回归反射偏振镜,该偏振镜具备:具有一维排列了多个棱镜的凹凸面的第一基材、形成于该凹凸面上的层叠膜、以及形成于该层叠膜上的第二基材。
如专利文献2的图3A~图3C所记载,这样的光学薄膜的凹凸状的一个例子是沿一个方向延伸的多个柱状凸部朝一个方向一维排列的形状。在此,柱状凸部的高度在任何位置均相同,并且相邻凸部的顶部之间的距离在任何位置均相同。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-78234号公报;
专利文献2:日本特开2011-128512号公报。
发明内容
技术问题
具有上述形状的光学薄膜例如作为回归反射日光的热射线反射膜,以一维排列的方向与水平方向平行,配置在窗玻璃上。
此时,从太阳插入的光例如从东南上方入射而被反射到西南上方。由于作为光源的太阳光被局部反射,因此在具有热射线回归性的功能的情况下,该反射光使热射线反射。假设在该反射光的直线前进方向上存在建筑物的情况下,会接受热射线,从而受到热损害。
另外,在反射光为可见光的情况下,会感到刺眼,有可能损及从窗眺望的眺望性。
因此,现状是寻求在光学体中降低镜面反射中的局部强反射。
本发明的目的在于提供一种光学体,该光学体具有沿一个方向延伸的多个柱状凸部朝一个方向一维排列的凸状,其中能够减少镜面反射中的局部强反射。
解决问题的方案
用于解决上述课题的手段如下。即,
<1>光学体,其特征在于,具备:
第一光学层,其具有沿一个方向延伸的多个柱状凸部朝一个方向一维排列的凸状的表面;
无机层,其配置在上述第一光学层的具有上述凸状的一侧的上述表面上;以及
第二光学层,其配置在上述无机层侧以掩埋上述凸状,
上述凸状满足以下的(1)~(4)的至少任一项:
(1)在各柱状的凸部,高度在延伸方向上发生变化;
(2)在各柱状的凸部,顶部在与延伸方向和上述凸部的高度方向这两个方向正交的方向上蜿蜒曲折;
(3)相邻的柱状凸部的高度不同;
(4)三角柱状的凸部与具有曲面的柱状凸部相邻。
<2>上述<1>所述的光学体,其中,上述无机层为波长选择反射层。
<3>上述<1>所述的光学体,其中,上述无机层为半透过性。
<4>上述<1>~<3>中任一项所述的光学体,其中,上述第一光学层和上述第二光学层具有透明性。
<5>上述<1>~<4>中任一项所述的光学体,其中,上述光学体贴附在窗玻璃上使用。
发明效果
根据本发明,能够提供一种光学体,该光学体具有沿一个方向延伸的多个柱状凸部朝一个方向一维排列的凸状,其中能够降低镜面反射中的局部强反射。
附图说明
图1A是用于说明太阳光反射到贴有图3A所示的具有热射线回归性的结构的光学薄膜的窗的状态的图(其1)。
图1B是用于说明太阳光反射到贴有图3A所示的具有热射线回归性的结构的光学薄膜的窗的状态的图(其2)。
图2A是用于说明太阳光反射到贴有图4A所示的具有热射线回归性的结构的光学薄膜的窗的状态的图(其1)。
图2B是用于说明太阳光反射到贴有图4A所示的具有热射线回归性的结构的光学薄膜的窗的状态的图(其2)。
图3A是现有例中的第一光学层的立体图。
图3B是现有例中的第一光学层的俯视图。
图3C是用于制造图3A和图3B的第一光学层的原盘和切削器具的示意图。
图3D是以平板状表示图3C的原盘的情形的立体图。
图4A是本发明的光学体的第一光学层的一个例子的立体图。
图4B是本发明的光学体的第一光学层的一个例子的俯视图。
图4C是用于制造图4A和图4B的第一光学层的原盘和切削器具的示意图。
图4D是以平板状表示图4C的原盘的情形的立体图。
图5A是本发明的光学体的第一光学层的又一例的立体图。
图5B是本发明的光学体的第一光学层的又一例的俯视图。
图5C是用于制造图5A和图5B的第一光学层的原盘和切削器具的示意图。
图5D是以平板状表示图5C的原盘的情形的立体图。
图6A是本发明的光学体的第一光学层的又一例的立体图。
图6B是本发明的光学体的第一光学层的又一例的俯视图。
图6C是用于制造图6A和图6B的第一光学层的原盘和切削器具的示意图。
图6D是以平板状表示图6C的原盘的情形的立体图。
图7A是本发明的光学体的第一光学层的又一例的立体图。
图7B是本发明的光学体的第一光学层的又一例的俯视图。
图7C是用于制造图7A和图7B的第一光学层的原盘和切削器具的示意图。
图7D是以平板状表示图7C的原盘的情形的立体图。
图8A是本发明的光学体的第一光学层的又一例的立体图。
图8B是本发明的光学体的第一光学层的又一例的俯视图。
图8C是用于制造图8A和图8B的第一光学层的原盘和切削器具的示意图。
图8D是以平板状表示图8C的原盘的情形的立体图。
图9A是本发明的光学体的第一光学层的又一例的立体图。
图9B是本发明的光学体的第一光学层的又一例的俯视图。
图9C是用于制造图9A和图9B的第一光学层的原盘和切削器具的示意图。
图9D是以平板状表示图9C的原盘的情形的立体图。
图10A是用于说明第一光学层的凸部高度的截面图(其1)。
图10B是用于说明第一光学层的凸部高度的截面图(其2)。
图11A是用于说明第一光学层的相邻凸部的距离(间隔)的截面图(其1)。
图11B是用于说明第一光学层的相邻凸部的距离(间隔)的截面图(其2)。
图12是本发明的光学体的一个例子的截面图。
图13A是用于说明本发明的光学体的功能的一个例子的截面图。
图13B是用于说明本发明的光学体的功能的一个例子的截面图。
图14是显示向具有波长选择反射性的光学体入射的入射光与通过光学体反射的反射光的关系的立体图。
图15A是用于说明本发明的一实施方式所涉及的光学体的制造方法的一个例子的工艺图(其1)。
图15B是用于说明本发明的一实施方式所涉及的光学体的制造方法的一个例子的工艺图(其2)。
图15C是用于说明本发明的一实施方式所涉及的光学体的制造方法的一个例子的工艺图(其3)。
图16A是用于说明本发明的一实施方式所涉及的光学体的制造方法的一个例子的工艺图(其4)。
图16B是用于说明本发明的一实施方式所涉及的光学体的制造方法的一个例子的工艺图(其5)。
图16C是用于说明本发明的一实施方式所涉及的光学体的制造方法的一个例子的工艺图(其6)。
图17A是用于说明本发明的一实施方式所涉及的光学体的制造方法的一个例子的工艺图(其7)。
图17B是用于说明本发明的一实施方式所涉及的光学体的制造方法的一个例子的工艺图(其8)。
图17C是用于说明本发明的一实施方式所涉及的光学体的制造方法的一个例子的工艺图(其9)。
图18A是用于说明平均高度(AH)、振幅(A)、周期(Pe)、达到最大变化量的倾斜角(E)的图。
图18B是用于说明周期性变化的偏差(ΔPh)的图。
图19是用于说明振幅(Ab)、周期(Peb)、达到最大变化量的倾斜角(Eb)、周期性变化的偏差(ΔPhb)的图。
图20是显示振幅与反射光强度的相对值的关系的曲线图。
图21是显示振幅/周期与反射光强度的相对值的关系的曲线图。
图22是显示最大变化角度与反射光强度的相对值的关系的曲线图。
图23是显示振幅与上方反射成分的相对值的关系的曲线图。
图24是显示振幅/周期与上方反射成分的相对值的关系的曲线图。
图25是显示最大变化角度与上方反射成分的相对值的关系的曲线图。
图26是显示使用粘合材料将光学体粘结于浮法玻璃的状态的图。
具体实施方式
(光学体)
本发明的光学体至少具有第一光学层、无机层和第二光学层,根据需要,进一步具有其他部件。
在将具有沿一个方向延伸的多个柱状凸部朝一个方向一维排列的凸状的传统光学薄膜100A设置于窗玻璃以一维排列的方向与水平方向平行的情况下,从太阳101进入窗100的光通常发生镜面反射,在光进入窗100的位置,以沿一个方向延伸的柱状的排列方向为轴,光被反射到天空一侧(图1A和图1B)。
在这种情况下,太阳光线被局部反射(图1A和图1B)。因此,在存在相邻的建筑物102的情况下,建筑物102暴露在反射的光线中。因此,在热射线被反射的情况下,在建筑物102中本来没有太阳光穿透的位置或太阳光射入的位置被反射的热射线照射,从而受到热损害(图1A)。
因此,本发明人进行了深入研究,结果发现:将光学体中的、沿一个方向延伸的多个柱状凸部朝一个方向一维排列的凸状中均匀性扰乱,具体而言,通过光学体中的、沿一个方向延伸的多个柱状凸部朝一个方向一维排列的凸状满足以下(1)~(4)中的至少任一项,能够减少镜面反射的局部强反射,从而完成了本发明。
(1)在各柱状的凸部,高度在延伸方向上发生变化;
(2)在各柱状的凸部,顶部在与延伸方向和上述凸部的高度方向这两个方向正交的方向上蜿蜒曲折;
(3)相邻的柱状凸部的高度不同;
(4)三角柱状的凸部与具有曲面的柱状凸部相邻。
在将具有沿一个方向延伸的多个柱状凸部朝一个方向一维排列的凸状、且上述凸状满足上述(1)~(4)中的至少任一项的本发明的光学薄膜100B设置于窗玻璃以一维排列的方向与水平方向平行的情况下,从太阳101进入窗100的光在光进入窗100的位置以沿一个方向延伸的柱状的排列方向为轴被反射到天空侧(图2A和图2B)。
在这种情况下,通常太阳光线会局部地发生强镜面反射(图1A和图1B)。另一方面,在使用了本发明的光学薄膜100B的情况下,局部的镜面反射得到缓解(图2A和图2B)。因此,即使在存在相邻的建筑物102的情况下,建筑物102也不易受到热损害。
对上述凸状满足上述(1)~(4)中的至少任一项的方案和制造方法的一个例子一起进行说明。
首先,对现有例的第一光学层进行说明。
图3A是现有例中的第一光学层91的立体图。图3B是现有例中的第一光学层91的俯视图。
在图3A和图3B所示的第一光学层91中,沿一个方向延伸的多个柱状凸部91A朝一个方向一维排列。
在图3B中,粗的直线状实线显示柱状凸部91A的顶部,虚线显示柱状凸部间的谷底。
如图3A和图3B所示,在现有的第一光学层91中,柱状凸部91A的高度在任何位置均相同,并且相邻凸部的顶部之间的距离在任何位置均相同。
图3A和图3B的第一光学层91例如可如下操作来制作。
第一光学层91通过转印形成有凸状的原盘的上述凸状来制作。
如图3C所示,原盘95例如为圆筒状。边使原盘95旋转,边使具有规定形状的尖端部的切削器具96与原盘95接触使切削规定的深度,从而切削原盘95。在完成对原盘95一圈的切削后,使切削器具96在与旋转方向垂直的方向上仅移动规定的距离,再次开始原盘95的切削。此时,切削深度与之前相同。通过重复进行该操作,获得具有规定凸状的原盘95。图3D是以平板状表示原盘95的情形的立体图。
或者,边使圆筒状的原盘95旋转,边使具有规定形状的尖端部的切削器具96与原盘95接触使切削规定的深度来切削原盘95时,通过确定辊的转数和切削器具的移动距离进行制作使其能够切削成螺旋状,从而能够连续地进行加工,加工效率也得到提高。
将该原盘95按压在未固化的树脂片上、或者将未固化的树脂片按压在该原盘95上,将原盘95的凸状转印到上述树脂片上,使树脂片固化,从而能够得到第一光学层。
接下来,对本发明的第一光学层的一个方案进行说明。
在图4A和图4B所示的第一光学层11中,沿一个方向延伸的多个柱状凸部11A朝一个方向一维排列。
在图4B中,粗的直线状实线显示柱状凸部11A的顶部,虚线显示柱状凸部间的谷底。
如图4A和图4B所示,在本发明的一个方案的第一光学层11中,柱状凸部11A的高度连续地变化。此外,在图4B的俯视图中,顶部和谷底均为直线状。
图4A和图4B的第一光学层11例如可如下操作来制作。
第一光学层11通过转印形成有凸状的原盘的上述凸状来制作。
如图4C所示,原盘15例如为圆筒状。边使原盘15旋转,边使具有规定形状的尖端部的切削器具16与原盘15接触,切削原盘15。在切削时,通过使切削器具16上下运动,可得到切削深度连续不同的切削槽。当原盘15一圈的切削结束后,使切削器具16在与旋转方向垂直的方向上仅移动规定的距离,再次开始原盘15的切削。此时,使切削器具16的上下运动的时机与之前相同,进行切削。即,通过使上下运动的时机相同,使在通过切削产生的多个切削槽中在与原盘15的旋转方向垂直的方向上切削深度相同。通过重复进行该操作,可得到具有柱状凸部的高度连续地变化的凸状的原盘15。通过使上下运动的时机相同,柱状凸部的顶部在从上面观察的情况下成为直线状。图4D是以平板状表示原盘15的情形的立体图。
此外,切削器具16的上下运动例如能够通过使用压电元件或螺线管传动器等驱动手段来进行。
将该原盘15按压在未固化的树脂片上,或者,将未固化的树脂片按压在该原盘15上,将原盘15的凸状转印到上述树脂片上,使树脂片固化,从而能够得到第一光学层11。
另外,代替上述的转印方法,制作转印有该原盘15的凸状的、具有反转形状的金属模(复制品),将该金属模按压在未固化的树脂片上,从而将原盘15的凸状复制在上述树脂片上,使树脂片固化,由此也能够得到第一光学层11。
接下来,对本发明的第一光学层的又一个方案进行说明。
在图5A和图5B所示的第一光学层21中,沿一个方向延伸的多个柱状凸部21A朝一个方向一维排列。
在图5B中,粗的波状实线显示柱状凸部21A的顶部,虚线显示柱状凸部间的谷底。
如图5A和图5B所示,在本发明的一个方案的第一光学层21中,柱状凸部21A的高度连续地变化。此外,在图5B的俯视图中,顶部蜿蜒曲折,谷底为直线状。
图5A和图5B的第一光学层21例如可如下操作来制作。
第一光学层21通过转印形成有凸状的原盘的上述凸状来制作。
如图5C所示,原盘25例如为圆筒状。边使原盘25旋转,边使具有规定形状的尖端部的切削器具26与原盘25接触,切削原盘25。在切削时,通过使切削器具26上下运动,可获得切削深度连续不同的切削槽。在完成原盘25一圈的切削后,使切削器具26在与旋转方向垂直的方向上仅移动规定的距离,再次开始原盘25的切削。此时,边以与之前不同的上下运动的时机对切削器具26施加上下运动边进行切削。即,在通过切削产生的多个切削槽中,在与原盘25的旋转方向垂直的方向上,错开上下运动的时机,使不会成为切削深度总是相同深度的状态。通过重复进行该操作,可得到具有柱状凸部的高度连续地变化的凸状的原盘25。通过错开上下运动的时机,柱状凸部的顶部从上面看时呈蜿蜒曲折波状。图5D是以平板状表示原盘25的情形的立体图。
或者,边使圆筒状的原盘25旋转,边使具有规定形状的尖端部的切削器具26与原盘25接触使切削规定深度来切削原盘25时,通过确定辊的转数和切削工具的移动距离进行制作使其能够切削成螺旋状,从而能够连续地进行加工,加工效率也得到提高。此时,在与原盘25的旋转方向垂直的方向上,以不会形成切削深度总是相同深度的状态,错开时机并使切削器具26上下运动,从而得到像图5D那样的切削槽。
制作转印有该原盘25的凸状的、具有反转形状的金属模(复制品),将该金属模按压在未固化的树脂片上,从而将原盘25的凸状复制在上述树脂片上,使树脂片固化,从而能够得到第一光学层21。
此外,将该原盘25按压在未固化的树脂片上,或者,将未固化的树脂片按压在该原盘25上,将原盘25的凸状转印到上述树脂片上,并使树脂片固化,从而也可得到第一光学层21。其中,在这种情况下,第一光学层21的俯视图在图5B中成为实线与虚线互换的状态。即,柱状凸部的顶部从上面看时为直线,柱状凸部间的谷底从上面看时为蜿蜒曲折波状。
接下来,对本发明的第一光学层的又一个方案进行说明。
在图6A和图6B所示的第一光学层31中,沿一个方向延伸的多个柱状凸部31A朝一个方向一维排列。
在图6B中,粗的波状实线显示柱状凸部31A的顶部,虚线显示柱状凸部间的谷底。
如图6A和图6B所示,在本发明的一个方案的第一光学层31中,虽然柱状凸部31A的高度相同,但在各柱状凸部31A中顶部在与延伸方向和高度方向垂直的方向蜿蜒曲折。此外,在图6B的俯视图中,顶部和谷底均蜿蜒曲折。
图6A和图6B的第一光学层31例如可如下操作来制作。
第一光学层31通过转印形成有凸状的原盘的上述凸状来制作。
如图6C所示,原盘35例如为圆筒状。边使原盘35旋转,边使具有规定形状的尖端部的切削器具36与原盘35接触来切削原盘35。切削时,通过使切削器具36水平地左右运动,切削深度不变,可得到蜿蜒曲折的切削槽。在完成原盘35一圈的切削后,使切削器具36在与旋转方向垂直的方向上仅移动规定的距离,再次开始原盘的切削。此时,左右运动的时机与之前相同。即,通过使左右运动的时机相同,使得通过切削产生的多个切削槽从切削开始到切削结束以相同形状蜿蜒曲折。通过重复进行该操作,得到在各柱状凸部31A中具有顶部在与延伸方向和高度方向垂直的方向上蜿蜒曲折的凸状的原盘35。而且,在该原盘35中,柱状凸部31A的高度变得相同。图6D是以平板状表示原盘35的情形的立体图。
将该原盘35按压在未固化的树脂片上,或者,将未固化的树脂片按压在该原盘35上,将原盘35的凸状转印到上述树脂片上,使树脂片固化,从而能够得到第一光学层31。
另外,代替上述的转印方法,制作转印有该原盘35的凸状的、具有反转形状的金属模(复制品),将该金属模按压在未固化的树脂片上,从而将原盘35的凸状复制在上述树脂片上,使树脂片固化,从而能够得到第一光学层31。
接下来,对本发明的第一光学层的又一个方案进行说明。
在图7A和图7B所示的第一光学层41中,沿一个方向延伸的多个柱状凸部41A朝一个方向一维排列。
在图7B中,粗的波状实线显示柱状凸部41A的顶部,虚线显示柱状凸部间的谷底。
如图7A和图7B所示,在本发明的一个方案的第一光学层41中,虽然柱状凸部41A的高度相同,但在各柱状凸部41A中顶部在与延伸方向和高度方向垂直的方向蜿蜒曲折。此外,在图7B的俯视图中,虽然顶部蜿蜒曲折,但谷底为直线状。
图7A和图7B的第一光学层41例如可如下操作来制作。
第一光学层41通过转印形成有凸状的原盘的上述凸状来制作。
如图7C所示,原盘45例如为圆筒状。边使原盘45旋转,边使具有规定形状的尖端部的切削器具46与原盘45接触来切削原盘45。切削时,通过使切削器具46以尖端部为轴做钟摆运动,从而获得切削尖端部为直线状且蜿蜒曲折的切削槽。在完成原盘45一圈的切削后,使切削器具46在与旋转方向垂直的方向上仅移动规定的距离,再次开始原盘45的切削。此时,钟摆运动的时机与之前相同。即,通过使钟摆运动的时机相同,使通过切削产生的多个切削槽,从切削开始到切削结束以相同形状蜿蜒曲折。通过重复进行该操作,得到具有在各柱状凸部41A中顶部在与延伸方向和高度方向垂直的方向上蜿蜒曲折的凸状的原盘45。而且,在该原盘45中,柱状凸部41A的高度变得相同。图7D是以平板状表示原盘45的情形的立体图。
制作转印有该原盘45的凸状的、具有反转形状的金属模(复制品),将该金属模按压在未固化的树脂片上,从而将原盘45的凸状复制在上述树脂片上,使树脂片固化,从而能够得到第一光学层41。
接下来,对本发明的第一光学层的又一个方案进行说明。
在图8A和图8B所示的第一光学层51中,沿一个方向延伸的多个柱状凸部51A朝一个方向一维排列。
在图8B中,粗的直线状实线显示柱状凸部51A的顶部,虚线显示柱状凸部间的谷底。
如图8A和图8B所示,在本发明的一个方案的第一光学层51中,相邻的柱状凸部51A的高度不同。此外,在图8B的俯视图中,顶部和谷底均为直线状。
图8A和图8B的第一光学层51例如可如下操作来制作。
第一光学层51通过转印形成有凸状的原盘的上述凸状来制作。
如图8C所示,原盘55例如为圆筒状。边使原盘55旋转,边使具有规定形状的尖端部56A的切削器具56与原盘55接触来切削原盘55。在完成原盘55一圈的切削后,使用具备具有不同于尖端部56A的尖端形状的尖端部56B的切削器具56,从在与旋转方向垂直的方向仅移动了规定距离的位置再次开始原盘55的切削。通过重复进行上述操作,得到具有相邻柱状凸部51A的高度不同的凸状的原盘55。图8D是以平板状表示原盘55的情形的立体图。
将该原盘55按压在未固化的树脂片上,将原盘55的凸状复制在上述树脂片上,使树脂片固化,从而能够得到第一光学层51。
接下来,对本发明的第一光学层的又一个方案进行说明。
在图9A和图9B所示的第一光学层61中,沿一个方向延伸的多个柱状凸部61A朝一个方向一维排列。
在图9B中,粗的直线状实线显示三角柱状凸部的顶部,粗的直线状点划线显示具有曲面的柱状凸部的顶部,虚线显示柱状凸部间的谷底。
如图9A和图9B所示,在本发明的一个方案的第一光学层61中,三角柱状的凸部与具有曲面的柱状凸部相邻。
图9A和图9B的第一光学层61例如可如下操作来制作。
第一光学层61通过转印形成有凸状的原盘的上述凸状来制作。
如图9C所示,原盘65例如为圆筒状。边使原盘65旋转,边使具有规定的三角形状的尖端部66A的切削器具66与原盘65接触来切削原盘65。在完成原盘65一圈的切削后,使用具备尖端部66B的切削器具66从在与旋转方向垂直的方向上仅移动了规定距离的位置再次开始原盘65的切削,所述尖端部66B具有不同于尖端部66A的曲线状的尖端形状。通过反复进行该操作,得到具有三角柱状的凸部与具有曲面的柱状凸部相邻的凸状的原盘65。图9D是以平板状表示原盘65的情形的立体图。
制作转印有该原盘65的凸状的、具有反转形状的金属模(复制品),将该金属模按压在未固化的树脂片上,从而将原盘65的凸状复制在上述树脂片上,使树脂片固化,从而能够得到第一光学层61。
<第一光学层>
上述第一光学层具有沿一个方向延伸的多个柱状凸部朝一个方向一维排列的凸状的表面。
上述第一光学层支撑、并且保护形成于该凹凸面上的无机层。
上述第一光学层具有如上述的凸状。即,上述凸状满足以下的(1)~(4)中的至少任一项:
(1)在各柱状凸部中,高度在延伸方向上发生变化;
(2)在各柱状凸部中,顶部在与延伸方向和上述凸部的高度方向这两个方向正交的方向上蜿蜒曲折;
(3)相邻的柱状凸部的高度不同;
(4)三角柱状的凸部与具有曲面的柱状凸部相邻。
在上述第一光学层中,作为凸部的高度的平均值,没有特别限定,能够根据目的而适当选择,优选5μm~1,000μm,更优选10μm~300μm,特别优选20μm~100μm。
这里,利用图来说明上述的高度。图10A和图10B是第一光学层在与多个凸部一维排列的方向垂直的方向的截面示意图。
如图10A和图10B所示,上述高度(H)是指在与多个凸部一维排列的方向垂直的方向的、第一光学层71的截面中凸部的从底到顶的高度。在此,凸部的底(B)相当于连结夹着凸部的两个谷间的假想线。并且,从凸部的顶部到第一光学层71的平面的垂线中的、从凸部的顶部到上述垂线与凸部的底部(B)的交点的距离成为上述高度(H)。
在上述第一光学层中,作为多个凸部间的距离(间隔)的平均值,没有特别限定,能够根据目的而适当选择,优选10μm~3,000μm,更优选20μm~900μm,更进一步优选40μm~300μm,特别优选45μm~90μm。
在此,利用图来说明上述距离(间隔)。图11A和图11B是第一光学层在与多个凸部一维排列的方向垂直的方向的截面示意图。
如图11A和图11B所示,上述距离(间隔)(P)是指在与多个凸部一维排列的方向垂直的方向的第一光学层71的截面中相邻凸部的顶部间的距离。在此,在相邻凸部的顶部的高度不同的情况下,上述距离(间隔)是指从一个凸部顶到第一光学层71的平面的垂线(Ll)与从相邻于上述一个凸部的另一凸部顶到第一光学层71的平面的垂线(Lr)的距离。
上述高度和上述距离例如能够通过观察截面图的电子显微镜照片来求出。
上述平均值能够通过任意测定满足上述(1)~(4)中的至少任一项的凸状位置的50个位置来求出。
例如,在与延伸方向垂直的截面中,上述凸部的形状为三角形状。
<凸状满足上述(1)的情形>
在凸状满足上述(1)的情况下,各柱状凸部的平均高度(AH)例如可以是15μm~45μm,可以是25μm~35μm。
在凸状满足上述(1)的情况下,例如,各柱状凸部的高度变化呈周期性,变化的周期(Pe)例如可以是400μm~1,200μm,也可以是600μm~1,000μm,还可以是700μm~900μm。
在凸状满足上述(1)的情况下,例如,各柱状凸部的高度变化呈周期性,从减少上方反射的局部反射的角度考虑,变化的振幅(A)优选5μm~65μm。另外,除减少上方反射的局部反射以外,还从原盘制作的加工性或树脂成分流入原盘的角度考虑,则振幅(A)更优选5μm~40μm,特别优选10μm~30μm。
在凸状满足上述(1)的情况下,作为振幅(A)与周期(Pe)的比率〔振幅(μm)/周期(μm)〕,优选0.6%~7.8%,从减少上方反射的局部反射和加工性的角度考虑,更优选0.6%~5.0%,特别优选1.2%~3.8%。
关于振幅的变化范围,例如可以应用正弦波、或者如摆线曲线、渐开线曲线那样曲率逐渐变大的波状曲线、或者高次谐波的正弦波的组合所形成的曲线、以及这些曲线的组合所形成的曲线等,作为此时成为最大变化量的倾斜角(E),优选设为1.1deg~13.7deg的范围。作为角度范围,若成为更大的范围,则在切入切削刀的刀尖进行切削时,由于比切削角度大,所以在加工后因切削刀而受到损伤,不优选。因此,出于原盘加工上的理由,优选1.1deg~13.7deg,更优选1.1deg~9.9deg,特别优选2.2deg~6.7deg。
另外,作为相邻的柱状凸部的高度的周期性变化的偏差(ΔPh),优选1/4周期~3/4周期,更优选1/3周期~2/3周期,更进一步优选2/5周期~3/5周期,特别优选1/2周期。
在此,利用图对平均高度(AH)、振幅(A)、周期(Pe)、成为最大变化量的倾斜角(E)、周期性变化的偏差(ΔPh)进行说明。
图18A显示用于说明平均高度(AH)、振幅(A)、周期(Pe)、成为最大变化量的倾斜角(E)的图。该图是从与延伸方向和厚度方向垂直的方向观察柱状凸部而得到的截面图。
平均高度(AH)是指凸部中的从底到凸部的高度的平均值。
振幅(A)是指发生变化的高度的最高高度与最低高度之差。
周期(Pe)是指发生变化的高度的周期。
成为最大变化量的倾斜角(E)是指高度的变化达到最大的位置的高度变化的微分值。
图18B显示用于说明周期性变化的偏差(ΔPh)的图。
在图18B中,实线的曲线是第一柱状的凸部的棱线,虚线的曲线是与第一柱状的凸部相邻的第二柱状的凸部的棱线。
周期性变化的偏差(ΔPh)是指相邻的2个柱状凸部的高度的周期性变化的偏差。在图18B中,周期性变化的偏差(ΔPh)为1/2周期。
<凸状满足上述(2)的情形>
在凸状满足上述(2)的情况下,各柱状凸部的平均高度例如可以是15μm~45μm,也可以是25μm~35μm。
在凸状满足上述(2)的情况下,例如蜿蜒曲折呈周期性,蜿蜒曲折的周期(Peb)例如可以是400μm~1,200μm,也可以是600μm~1,000μm,还可以是700μm~900μm。
在凸状满足上述(2)的情况下,例如蜿蜒曲折呈周期性,从减少上方反射的局部反射的角度考虑,蜿蜒曲折的振幅(Ab)优选5μm~65μm。另外,除减少上方反射的局部反射以外,若还从原盘制作的加工性或树脂成分流入原盘的角度考虑,振幅(Ab)更优选5μm~40μm,特别优选10μm~30μm。
在凸状满足上述(2)的情况下,作为振幅(Ab)与周期(Peb)的比率(振幅/周期),优选0.6%~7.8%,从减少上方反射的局部反射和加工性的角度考虑,更优选0.6%~5.0%,特别优选1.2%~3.8%。
关于蜿蜒曲折的变化范围,例如可以应用正弦波、或者如摆线曲线、渐开线曲线那样曲率逐渐变大的波状曲线、或者高次谐波的正弦波的组合所形成的曲线、以及这些曲线的组合所形成的曲线等,作为此时的成为最大变化量的倾斜角(E),优选设为1.1deg~13.7deg的范围。作为角度范围,若成为更大的范围,则在切入切削刀的刀尖进行切削时,由于比切削角度大,所以在加工后因切削刀而受到损伤,不优选。因此,出于原盘加工上的理由,优选1.1deg~13.7deg,更优选1.1deg~9.9deg,特别优选1.1deg~6.7deg。
另外,作为相邻的柱状凸部的蜿蜒曲折的周期性变化的偏差(ΔPhb),优选1/4周期~3/4周期,更优选1/3周期~2/3周期,更进一步优选2/5周期~3/5周期,特别优选1/2周期。
在此,利用图对振幅(Ab)、周期(Peb)、成为最大变化量的倾斜角(Eb)、周期性变化的偏差(ΔPhb)进行说明。
图19显示用于说明振幅(Ab)、周期(Peb)、成为最大变化量的倾斜角(Eb)、周期性变化的偏差(ΔPhb)的图。该图是从上面观察柱状凸部的俯视图。
在图19中,实线的曲线显示柱状凸部的棱线,点划线显示两个凸部间的谷底。
振幅(Ab)是指蜿蜒曲折的宽度。
周期(Peb)是指周期性的蜿蜒曲折的周期。
成为最大变化量的倾斜角(Eb)是指蜿蜒曲折的变化达到最大的位置的蜿蜒曲折变化的微分值。
在图19中,周期性变化的偏差(ΔPhb)为1/2周期。
<凸状满足上述(3)的情形>
在凸状满足上述(3)的情况下,作为相邻的柱状凸部的高度之差的绝对值,例如优选5μm~65μm,更优选5μm~40μm,特别优选5μm~30μm。
上述(1)中的高度的变化、上述(2)中的蜿蜒曲折、上述(3)中的高度的不同和上述(4)中的三角柱状的凸部与具有曲面的柱状的凸部的排列优选为周期性的。理由如下。
关于结构体(凸部)的变化,也可以随机配置。但是,随机配置的结果是,在结构体的高度尺寸大的结构体与结构体的高度尺寸小的结构体分别连续排列的情况下,在被具有高度的结构体反射过一次的光射到再次被具有高度的结构体反射的结构体之前,由于长距离透射在透明体的树脂中,而有可能增加吸收率,并且有可能降低反射效率。特别是,在窗玻璃中以热射线的回归反射为目的时,若吸收率增大,则导致局部的温度上升,存在引起以玻璃本身原本具有的缺陷为起点的"热裂"现象的危险性。为了降低"热裂"的风险,希望以最短路径反射,希望减少反射结构体的高度不均。从这一点考虑,通过周期性地使反射结构体发生变化等,也能够减轻这样的不良情形。
作为上述凸状斜面的斜率,优选设置45°以上的角度。这是为了不损害日照反射的效率,在斜率平缓的情况下,如平面的反射性那样进行一次反射,难以得到多次反射的回归性。
在上述光学体中,可以上述第一光学层的一个表面的整体具有上述规定的凸状,也可以上述第一光学层的一个表面的一部分具有上述规定的凸状。在上述第一光学层的一个表面的一部分具有上述规定的凸状的情况下,优选在想要减少镜面反射中的局部强反射的位置具有上述规定的凸状。
作为本发明的光学体的一个方案,可以列举在第一光学层的一个表面仅存在一维排列的凸状的方案,作为本发明的光学体的其他方案,还可以列举下述方案:由两个上述一维排列组合而成的二维排列构成第一光学层的一个表面。
上述二维排列是两个上述一维排列组合构成的。上述二维排列是其中一个一维排列的凸状和延伸方向及角度均不同的另一个一维排列的凸状组合而成的二维排列。这种情况下,一维排列的凸状中的一方或双方满足上述的以下(1)~(4)中的至少任一项。
(1)在各柱状的凸部,高度在延伸方向发生变化。
(2)在各柱状的凸部,顶部在与延伸方向和上述凸部的高度方向这两个方向正交的方向蜿蜒曲折。
(3)相邻的柱状凸部的高度不同。
(4)三角柱状的凸部与具有曲面的柱状凸部相邻。
在直角棱柱体中,通过经反射面3次反射而实现回归反射,但在直角棱柱体中,由于多重反射而容易产生日照吸收,相对于此,在具有仅为上述一维排列或上述二维排列的凸状的光学层的情况下,反射次数变少,能够抑制日照吸收。
另外,在直角棱柱体中,通过经反射面3次反射而实现回归反射,但是在直角棱柱体中,一部分光通过2次反射而在回归反射以外的方向泄漏,相对于此,在仅为上述一维排列或上述二维排列的情况下,能够形成更向天空一侧反射的形状。
从对光学部件或窗材等赋予设计性的角度考虑,上述第一光学层能够在不妨碍对可见光的透明性的范围内,具有吸收可见区中的特定波长的光的特性。
设计性的赋予、即吸收可见区中的特定波长的光的特性,例如可以通过在上述第一光学层中含有颜料来进行。
上述颜料优选分散在树脂中。
作为上述分散在树脂中的颜料,没有特别限定,能够根据目的而适当选择,例如能够列举无机类颜料、有机类颜料等,特别是优选颜料本身的耐候性高的无机类颜料。
作为上述无机类颜料,没有特别限定、可以根据目的而适当选择,例如可以列举:锆石灰(掺Co、Ni的ZrSiO4)、镨黄(掺Pr的ZrSiO4)、铬钛黄(掺Cr、Sb的TiO2或掺Cr、W的TiO2)、铬绿(Cr2O3等)、孔雀绿((CoZn)O(AlCr)2O3)、维多利亚绿((Al、Cr)2O3)、深蓝(CoO·Al2O3·SiO2)、钒锆蓝(掺V的ZrSiO4)、铬锡粉(掺Cr的CaO·SnO2·SiO2)、锰红(掺Mn的Al2O3)、鲑鱼粉(掺Fe的ZrSiO4)等。
作为上述有机类颜料,没有特别限定,可以根据目的而适当选择,例如可以列举偶氮类颜料、酞菁类颜料等。
<<第一光学层的材料>>
作为上述第一光学层的材料,例如可以列举:热塑性树脂、活性能量线固化性树脂、热固化性树脂等树脂。
上述第一光学层,例如具有透明性。上述第一光学层,例如通过将树脂组合物固化而得到。作为上述树脂组合物,若从制造容易性的角度考虑,则优选使用通过光或电子射线等进行固化的能量线固化型树脂、或者通过热进行固化的热固化型树脂。作为上述能量线固化型树脂,优选通过光进行固化的感光性树脂组合物,最优选通过紫外线进行固化的紫外线固化型树脂组合物。从提高上述第一光学层与上述无机层的密合性的角度考虑,上述树脂组合物优选进一步含有含磷酸的化合物、含琥珀酸的化合物、含丁内酯的化合物。作为上述含磷酸的化合物,例如能够使用含磷酸的(甲基)丙烯酸酯、优选官能团中具有磷酸的(甲基)丙烯酸类单体或低聚物。作为上述含琥珀酸的化合物,例如能够使用含琥珀酸的(甲基)丙烯酸酯、优选官能团中具有琥珀酸的(甲基)丙烯酸类单体或低聚物。作为上述含丁内酯的化合物,例如能够使用含丁内酯的(甲基)丙烯酸酯、优选官能团中具有丁内酯的(甲基)丙烯酸类单体或低聚物。
上述紫外线固化型树脂组合物例如含有(甲基)丙烯酸酯和光聚合引发剂。另外,上述紫外线固化型树脂组合物根据需要可以进一步含有光稳定剂、阻燃剂、均化剂和抗氧化剂等。
作为上述(甲基)丙烯酸酯,优选使用具有2个以上的(甲基)丙烯酰基的单体和/或低聚物。作为该单体和/或低聚物,例如可以使用氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯、环氧基(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、多元醇(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、蜜胺(甲基)丙烯酸酯等。在此,(甲基)丙烯酰基是指丙烯酰基和甲基丙烯酰基的任一者。在此,低聚物是指分子量为500以上且60000以下的分子。
作为上述紫外线固化型树脂组合物中能够使用的多官能单体,例如可以列举:二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸1,3-丙二醇酯、二丙烯酸1,4-丁二醇酯、二丙烯酸1,6-己二醇酯、二丙烯酸1,9-壬二醇酯、二丙烯酸1,14-十四烷二醇酯、二丙烯酸1,15-十五烷二醇酯,二丙烯酸二甘醇酯、二丙烯酸聚乙二醇酯、二丙烯酸聚丙二醇酯、二丙烯酸新戊二醇酯,2-丁基-2-乙基丙二醇二丙烯酸酯、环氧乙烷改性双酚A二丙烯酸酯、聚环氧乙烷改性双酚A二丙烯酸酯、聚环氧乙烷改性氢化双酚A二丙烯酸酯、环氧丙烷改性双酚A二丙烯酸酯、聚环氧丙烷改性双酚A二丙烯酸酯、羟基新戊酸酯新戊二醇酯二丙烯酸酯、羟基新戊酸酯新戊二醇酯的己内酯加成物二丙烯酸酯、环氧乙烷改性异氰尿酸二丙烯酸酯、季戊四醇二丙烯酸酯单硬脂酸酯、1,6-己二醇二缩水甘油醚丙烯酸加成物、聚氧乙烯环氧氯丙烷改性双酚A二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、环氧乙烷改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚环氧乙烷改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、环氧丙烷改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚环氧丙烷改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、环氧乙烷改性异氰尿酸三丙烯酸酯、环氧乙烷改性甘油三丙烯酸酯、聚环氧乙烷改性甘油三丙烯酸酯、环氧丙烷改性甘油三丙烯酸酯、聚环氧丙烷改性甘油三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、己内酯改性二季戊四醇六丙烯酸酯、聚己内酯改性二季戊四醇六丙烯酸酯、二噁烷二醇二丙烯酸酯、己内酯改性三(丙烯酰氧乙基)异氰尿酸酯等。
作为上述光聚合引发剂,可以使用从已知的材料中适当选择的物质。作为已知的材料,例如可以将二苯甲酮衍生物、苯乙酮衍生物、蒽醌衍生物等单独或并用使用。上述聚合引发剂的掺混量优选为固体成分中的0.1质量%以上且10质量%以下。若不足0.1质量%,则光固化性降低,有时实质上不适合工业生产。另一方面,若超过10质量%,则在照射光量小的情况下,有在涂膜中残留臭气的倾向。在此,固体成分是指构成固化后的硬涂层的所有成分。具体而言,例如将(甲基)丙烯酸酯和光聚合引发剂等称为固体成分。
<无机层>
上述无机层是配置在上述第一光学层的具有上述凸状的一侧的上述表面上的层。
作为上述无机层,优选为至少反射近红外线的反射层。作为上述反射层,例如可以列举下述层叠膜等。关于上述反射层的一个例子的细节见后述。
作为上述无机层的平均膜厚,没有特别限定,可以根据目的而适当选择,优选20μm以下,更优选5μm以下,进一步优选1μm以下。若上述平均膜厚为20μm以下,则透过光的折射光路变短,能够防止透过图像看起来变形。
作为上述无机层的形成方法,没有特别限定,可以根据目的而适当选择,例如可以采用溅镀法、蒸镀法、浸涂法、口模涂布法等。
作为上述无机层的种类,没有特别限定,可以根据目的而适当选择,例如可以列举层叠膜、透明导电层、功能层、半透过层等。这些层可以是单独一种,也可以是两种以上。
上述无机层例如为半透过性。
在此,半透过性是指,在波长500nm以上且1,000nm以下的透过率为5%以上且70%以下,优选10%以上且60%以下,进一步优选15%以上且55%以下。另外,半透过层是指,在波长500nm以上且1,000nm以下的透过率为5%以上且70%以下、优选10%以上且60%以下、进一步优选15%以上且55%以下的反射层。
<<层叠膜>>
作为上述层叠膜,没有特别限定,可以根据目的而适当选择,例如可以列举:(i)将折射率不同的低折射率层和高折射率层交替层叠而成的层叠膜;(ii)将在红外区反射率高的金属层、和在可见区折射率高且起到防反射层作用的光学透明层或透明导电层交替层叠而成的层叠膜等。
-金属层-
在上述金属层中,使用在红外区反射率高的金属。
作为在红外区反射率高的金属,没有特别限定,可以根据目的而适当选择,例如可以列举:Au、Ag、Cu、Al、Ni、Cr、Ti、Pd、Co、Si、Ta、W、Mo、Ge等单体;包含两种以上的这些单体的合金等。其中,在实用性方面,优选Ag系、Cu系、Al系、Si系、Ge系。
作为上述合金,没有特别限定,能够根据目的而适当选择,优选AlCu、AlTi、AlCr、AlCo、AlNdCu、AlMgSi、AgPdCu、AgPdTi、AgCuTi、AgPdCa、AgPdMg、AgPdFe、Ag、SiB等。
为了抑制上述金属层的腐蚀,优选在金属层中添加Ti、Nd等材料。特别是,在使用Ag作为金属层的材料的情况下,优选添加上述材料。
-光学透明层-
上述光学透明层是指在可见区折射率高、且起到防反射层的作用的光学透明层。
作为上述光学透明层的材质,没有特别限定,可以根据目的而适当选择,例如可以列举:氧化铌、氧化钽、氧化钛等高电介质等。
为了防止上述光学透明层成膜时的下层金属的氧化劣化,可以在进行成膜的光学透明层的界面设置数nm左右的Ti等的薄缓冲层。在此,缓冲层是指在上层成膜时用于通过自身氧化来抑制作为下层的金属层等的氧化的层。
<<透明导电层>>
上述透明导电层是以在可见区具有透明性的导电性材料作为主要成分的透明导电层。
作为上述透明导电层,没有特别限定,可以根据目的而适当选择,例如可以列举:氧化锡、氧化锌、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、掺铝氧化锌(AZO)、掺锑氧化锡、碳纳米管含有物等透明导电物质等。
另外,作为上述透明导电层,可以使用在树脂中分散有高浓度的上述透明导电物质的纳米粒子或金属等具有导电性的材料的纳米粒子、纳米棒、纳米线材的层。
<<功能层>>
上述功能层是以反射性能等通过外部刺激而发生可逆变化的变色材料作为主要成分的层。
上述变色材料例如是通过热、光、侵入分子等外部刺激使结构发生可逆变化的材料。
作为上述变色材料,没有特别限定,可以根据目的而适当选择,例如可以列举:光致变色材料、热致变色材料、气致变色材料、电致变色材料等。
上述光致变色材料是指通过光的作用使结构发生可逆变化的材料。
上述光致变色材料是指通过紫外线等光照射可使反射率、颜色等物理性质发生可逆变化的材料。
作为上述光致变色材料,没有特别限定,可以根据目的而适当选择,例如可以列举掺杂了Cr、Fe、Ni等的TiO2、WO3、MoO3、Nb2O5等过渡金属氧化物等。另外,通过层叠折射率与这些层不同的层,还可以提高波长选择性。
上述热致变色材料是指通过热的作用使结构发生可逆变化的材料。
上述热致变色材料通过加热可使反射率或颜色等各种物理性质发生可逆变化。
作为上述热致变色材料,没有特别限定,可以根据目的而适当选择,例如可以列举VO2等。另外,为了控制转变温度或转变曲线,还可以添加W、Mo、F等元素。
另外,可以通过以TiO2或ITO等高折射率物作为主要成分的防反射层夹持以VO2等热致变色材料作为主要成分的薄膜而形成层叠结构。
或者,也可以使用胆甾醇型液晶等光子晶格。上述胆甾醇型液晶能够选择性地反射符合层间隔的波长的光,由于该层间隔根据温度而变化,因此通过加热能够使反射率或颜色等物理性质可逆地变化。此时,也可以使用层间隔不同的几个胆甾醇型液晶层来扩大反射波段。
电致变色材料是指通过电可使反射率或颜色等各种物理性质发生可逆变化的材料。
作为上述电致变色材料,例如可以使用通过施加电压使结构发生可逆变化的材料。作为上述电致变色材料的具体例子,没有特别限定,可以根据目的而适当选择,例如可以列举:反射特性通过质子等的掺杂或脱掺杂而发生变化的反射型调光材料等。
具体而言,上述反射型调光材料是指通过外部刺激能够将光学性质控制在透明状态、镜的状态和/或其中间状态的材料。作为上述反射型调光材料,没有特别限定,可以根据目的而适当选择,例如可以列举:以镁和镍的合金材料、镁和钛的合金材料作为主要成分的合金材料;在WO3或微囊中封入了具有选择反射性的针状晶体的材料等。
作为上述功能层的具体构成,没有特别限定,可以根据目的而适当选择,例如可以列举:(i)在第二光学层上层叠有上述合金层、包含Pd等的催化剂层、薄的Al等缓冲层、Ta2O5等电解质层、包含质子的WO3等离子贮藏层、透明导电层的构成;(ii)在第二光学层上层叠有透明导电层、电解质层、WO3等电致变色层、透明导电层的构成等。
在这些构成中,通过在透明导电层与相对电极之间施加电压,电解质层中所含的质子被掺杂在合金层中或发生脱掺杂。由此,合金层的透过率发生变化。另外,为了提高波长选择性,优选将电致变色材料与TiO2或ITO等高折射率物层叠。
另外,作为其他构成,可以列举在第二光学层上层叠有透明导电层、分散有微囊的光学透明层、透明电极的构成。在该构成中,通过在两个透明电极之间施加电压,可以形成微囊中的针状晶体取向的透过状态,或者,通过解除电压使针状晶体朝向四面八方而形成波长选择反射状态。
<<半透过层>>
上述半透过层例如是由单层或多层的金属层构成、且具有半透过性的层。
作为上述金属层的材料,没有特别限定,可以根据目的而适当选择,例如可以使用与上述层叠膜的金属层同样的材料。
<第二光学层>
上述第二光学层是配置在上述无机层侧以掩埋上述凸状的层。
上述第二光学层例如保护上述无机层。
作为上述第二光学层的材料,例如可以列举:在上述第一光学层的说明中例示的材料等。
上述第二光学层的两个主面中,例如,其中一个面为平滑面,而另一个面呈凹状。上述第一光学层的上述凸状与上述第二光学层的上述凹状处于相互翻转凹凸的关系。
上述光学体例如为光学薄膜。
上述光学体具有透明性。作为透明性,优选为后述的具有透过图像清晰度的范围的透明性。作为上述第一光学层与上述第二光学层的折射率差,优选0.010以下,更优选0.008以下,进一步优选为0.005以下。若上述折射率差超过0.010,则存在透过图像看起来模糊的倾向。上述折射率差若为超过0.008且为0.010以下的范围,则虽然还依赖于外面的光亮,但日常生活没有问题。上述折射率差若为超过0.005且为0.008以下的范围,虽然会注意到仅如光源那样非常明亮的物体的衍射图案,但能够清晰地看到外面的景色。如果上述折射率差为0.005以下,则基本不会注意到衍射图案。在上述第一光学层和上述第二光学层中,作为与窗材等贴合的一侧的光学层可以以粘合剂作为主要成分。通过形成这样的构成,可以通过以粘合材料作为主要成分的第一光学层或第二光学层将光学体贴合于窗材等。此外,在形成这样的构成的情况下,优选粘合剂的折射率差为上述范围内。
上述第一光学层和上述第二光学层优选折射率等光学特性相同。更具体而言,优选上述第一光学层和上述第二光学层由在可见区具有透明性的相同材料构成。由于是利用相同材料构成上述第一光学层和上述第二光学层,故两者的折射率变得相等,因此能够提高可见光的透明性。然而,即使以相同材料作为出发源,但因成膜工艺中的固化条件等,最终生成的层的折射率有时也会不同,因此需要注意。相对于此,若利用不同的材料构成上述第一光学层和上述第二光学层,则因两者的折射率不同,故以上述无机层(例如波长选择反射层)为边界,光发生折射,存在着透过图像模糊的倾向。特别是,若观察距远处的电灯等点光源近的物品,则存在着显著地观察到衍射图案的倾向。此外,为了调整折射率的值,可以在第一光学层和/或第二光学层中混入添加剂。
上述第一光学层和上述第二光学层优选在可见区具有透明性。在此,透明性的定义有两种意义:没有光的吸收,也没有光的散射。通常在提到透明的情况下,有时仅指前者,但上述光学体优选具备两者。目前利用的回归反射体以视觉确认道路标识或夜间作业者的衣服等所显示的反射光为目的,因此例如即使具有散射性,但如果与基底反射体密合,则也能够视觉确认其反射光。例如,这与即使以赋予防眩性为目的对图像显示装置的前面进行具有散射性的防闪光处理,但也能够视觉确认图像是同一原理。然而,上述光学体的一个实施方式具有以下特征:透过定向反射的特定波长以外的光,由于是与主要透过该透过波长的透过体接合来观察其透过光,故优选没有光的散射。然而,根据其用途,还能够有计划地使第二光学层具有散射性。
上述光学体优选经由粘合剂等贴合在主要对透过的特定波长以外的光具有透过性的刚体(例如窗材)上使用。作为窗材,可以列举高层大厦或住宅等的建筑用窗材、车辆用窗材等。在将上述光学体应用于建筑用窗材的情况下,特别是优选将上述光学薄膜应用于沿东~南~西朝向中的任一个朝向(例如东南~南西朝向)配置的窗材。这是由于:通过应用于这样的位置的窗材,能够更有效地反射热射线。上述光学体不仅应用于单层的窗玻璃,还可用于多层玻璃等特殊的玻璃。另外,窗材并不限于由玻璃构成的窗材,还可以使用由具有透明性的高分子材料构成的窗材。优选光学层在可见区具有透明性。这是由于:通过像这样具有透明性,在将上述光学体贴合于窗玻璃等窗材的情况下,能够透过可见光,确保来自太阳光的采光。另外,作为贴合面,不仅用于玻璃的内表面,还可用于外表面。
另外,上述光学体能够和其他的热射线截断膜并用使用,例如还能够将光吸收涂膜设在空气与上述光学体的界面(即,光学体的最外表面)。另外,上述光学体还能够和硬涂层、紫外线截断层、表面防反射层等并用使用。在并用这些功能层的情况下,优选将这些功能层设在上述光学体与空气之间的界面。其中,关于紫外线截断层,需要配置在较上述光学体更接近太阳一侧,因此特别是在室内的窗玻璃面上内贴使用的情况下,优选在该窗玻璃面与上述光学体之间设置紫外线截断层。这种情况下,可以在窗玻璃面与上述光学体之间的接合层中混入紫外线吸收剂。
另外,根据上述光学体的用途,可以对上述光学体实施着色,赋予设计性。在像这样赋予设计性的情况下,优选形成在不损及透明性的范围内,光学层仅吸收特定波段的光的构成。
在此,利用图来说明本发明的光学体的一个例子。
图12是本发明的第一实施方式所涉及的光学体的一个例子的截面图。图12的光学体具有图4A和图4B所示的第一光学层11。
在图12中,光学体10具备:具有凸状的表面的第一光学层11;配置在第一光学层11的具有上述凸状的一侧的上述表面上的无机层12;配置在无机层12侧以掩埋上述凸状的第二光学层13;以及配置在与第一光学层11的具有上述凸状的表面的相对的面上的第一基材14。
<波长选择反射性>
图13A、图13B是用于说明光学体的功能的一个例子的截面图。在此,作为例子,以凸部形状为倾斜角45°的棱镜形状的情形为例进行说明。
如图13A所示,在入射到该光学体10的太阳光中,反射到上空的光L1的一部分向与入射方向相同程度的上空方向进行定向反射,相对于此,未反射到上空的光L2透过光学体10。
另外,如图13A所示,入射到光学体10、并被无机层12(波长选择反射层)的反射膜面反射的光根据相应于入射角度的比例分离成反射到上空的光L1和未反射到上空的光L2。而且,未反射到上空的光L2在第二光学层13与空气的界面发生全反射后,最终沿着不同于入射方向的方向反射。
若将光的入射角度设为α、将第二光学层13的折射率设为n、将波长选择反射层的反射率设为R,则反射到上空的光L1与总入射成分的比例x用下式(1)表示。
x=(sin(45-α’)+cos(45-α’)/tan(45+α’))/(sin(45-α’)+cos(45-α’))×R2···(1)
其中,α’=sin-1(sinα/n)。
若未反射到上空的光L1的比例增多,则入射光反射到上空的比例减少。为了提高反射到上空的比例,研究波长选择反射层的形状、即第一光学层11的凸状的形状是有效的。
图14是显示向具有波长选择反射性的光学体10入射的入射光与通过光学体10反射的反射光的关系的立体图。光学体10具有光L入射的入射面S1。在以入射角(θ、φ)入射到入射面S1的光L中,光学体10选择性地将特定波段的光L1沿镜面反射(-θ、φ+180°)以外的方向进行定向反射,相对于此,透过特定波段以外的光L2。另外,光学体10对上述特定波段以外的光具有透明性。作为透明性,优选为后述的具有透过图像清晰度的范围的透明性。其中,θ为相对于入射面S1的垂线I1与入射光L或反射光L1所形成的角(以下,有时将“θ”称为垂直方向角)。φ为入射面S1内的特定直线I2与将入射光L或反射光L1射影到入射面S1的成分所形成的角(以下,有时将“φ”称为方位角)。在此,入射面内的特定直线I2是指,在固定入射角(θ、φ)、并以相对于光学体10的入射面S1的垂线I1为轴使光学体10旋转时,在φ方向的反射强度达到最大的轴。其中,在反射强度达到最大的轴(方向)有多个的情况下,选择其中之一作为直线I2。此外,以垂线I1为标准,以顺时针旋转的角度θ作为“+θ”,以逆时针旋转的角度θ作为“-θ”。以直线I2为标准,以顺时针旋转的角度φ作为“+φ”,以逆时针旋转的角度φ作为“-φ”。
选择性地进行定向反射的特定波段的光和透过的特定的光,根据光学体10的用途而不同。例如,在将光学体10应用于窗材作为外部支撑体的情况下,优选选择性地进行定向反射的特定波段的光为近红外光,而透过的特定波段的光为可见光。具体而言,优选选择性地进行定向反射的特定波段的光主要是波段范围780nm以上且2100nm以下的近红外线。通过反射近红外线,在将光学体贴合于玻璃窗等窗材的情况下,能够抑制建筑物内的温度上升。因此,能够减轻制冷负荷,实现节能化。在此,定向反射是指镜面反射以外的在某特定方向的反射光强度比镜面反射光强度强,并且充分强于不具有定向性的扩散反射强度。在此,反射是指在特定的波段范围、例如在近红外区的反射率优选30%以上,更优选50%以上,进一步优选为80%以上。透过是指在特定的波段范围、例如在可见光区的透过率优选30%以上,更优选50%以上,进一步优选为70%以上。
在具有波长选择反射性的光学体10中,定向反射的方向φo优选为-90°以上且90°以下。这是由于,在将光学体10贴于外部支撑体的情况下,从上空入射的光中,能够将特定波段的光返回上空方向。在周边不存在高的建筑物的情况下,该范围的光学体10是有用的。另外,优选定向反射的方向为(θ、-φ)附近。附近是指从(θ、-φ)起优选5度以内、更优选3度以内,进一步优选2度以内的范围内的偏差。这是由于,通过达到该范围,在将光学体10贴于外部支撑体的情况下,从相同程度的高度竖立排列的建筑物的上空入射的光中,能够高效地使特定波段的光返回其他建筑物的上空。为了实现这样的定向反射,例如优选使用球面或双曲面的一部分或三角锥、四角锤、圆锥等三维结构体。从(θ、φ)方向(-90°<φ<90°)入射的光能够根据其形状向(θo、φo)方向(0°<θo<90°、-90°<φo<90°)反射。或者,优选形成沿一个方向延伸的柱状体。从(θ、φ)方向(-90°<φ<90°)入射的光能够根据柱状体的倾斜角向(θo、-φ)方向(0°<θo<90°)反射。因此,在建筑物的高度为相同程度的情况下,可使(φ,θ)入射向(φ0,-θ)的方向反射。在本发明中,在建筑物高度较日照照射的建筑物高、或者邻近反射光照射的建筑物的情况下,通过组合本发明的要素,能够缓解日照的局部反射。
在具有波长选择反射性的光学体10中,优选特定波段的光的定向反射为回归反射附近方向,即,特定波段的光相对于以入射角(θ,φ)入射到入射面S1的光的反射方向为(θ,φ)附近。这是由于,在将光学体10贴于外部支撑体的情况下,可使从上空入射的光中的特定波段的光返回天空。这里,附近是指优选5度以内、更优选为3度以内,进一步优选为2度以内。这是由于,通过达到该范围,在将光学体10贴于外部支撑体的情况下,可使从上空入射的光中的特定波段的光高效地返回上空。因此,在建筑物的高度为相同程度的情况下,通过将(φ,θ)入射设定为(φ0,-θ),能够应用高效地使其向上空反射的方法。在本发明中,在建筑物高度比日照照射的建筑物高、或者在近邻反射光照射的建筑物的情况下,通过组合本发明的要素,能够缓解日照的局部反射。另外,像红外线传感器或红外线摄像那样,在红外光照射部和光接收部相邻的情况下,回归反射方向必须与入射方向相同,但在不需要从特定的方向进行传感的情况下,不需要严格地设为同一方向。
<透过图像清晰度>
在上述光学体中,关于相对于具有透过性的波段的透过图像清晰度,作为使用了2.0mm的光频梳时的值,没有特别限定,能够根据目的而适当选择,但优选60%以上,更优选75%以上。
而且,在上述光学体中,关于相对于具有透过性的波段的透过图像清晰度,作为使用了0.5mm的光频梳时的值,没有特别限定,能够根据目的而适当选择,但优选60%以上,更优选75%以上。若透过图像清晰度的值为60%以上且不足75%,虽然会注意到仅像光源那样非常明亮的物体的衍射图案,但能够清晰地看到外面的景色。如果透过图像清晰度的值为75%以上,则几乎不会注意到衍射图案。
在此,透过图像清晰度的值是指使用SUGA试验机制造的ICM-1T,依据JIS K-7374:2007测定的值。其中,在想要透过的波长不同于D65光源波长的情况下,优选使用想要透过的波长的滤光片进行校正后再进行测定。
<光学体的制造方法>
以下,参照图15A~图15C、图16A~图16C和图17A~图17D,对本发明的一个实施方式所涉及的光学体的制造方法的一个例子进行说明。此外,以下所示的制作工艺的一部分或全部均优选考虑产率,通过卷对卷来进行。但金属模的制作工艺除外。
此处的制作例是图4A和图4B所示的具有第一光学层11的光学体的制作例。
首先,如图15A所示,例如通过车刀加工或激光加工等形成与第一光学层11的凸状相同的凸状的原盘、或者具有该原盘的反转形状的金属模(复制品)。原盘15的制作方法如使用图4C和图4D说明的那样。接着,如图15B所示,例如采用熔融挤出法或转印法等,将原盘15的凸状转印到薄膜状的树脂材料上。作为转印法,可以列举:向模具中流入光固化性树脂组合物,再照射能量线使其固化的方法;对树脂施加热或压力,转印形状的方法;或者,由辊供给树脂薄膜,边施加热边转印模具的形状的方法(层压转印法)等。由此,如图15C所示,形成在一主面具有凸状的第一光学层11。
另外,如图15C所示,可以在第一基材14上形成第一光学层11。这种情况下,例如采用下述方法:由辊供应膜状的第一基材14,在该第一基材14上涂布光固化性树脂组合物,然后将其压在模具上,转印模具的形状,再照射紫外线等能量线使光固化性树脂组合物固化。
接下来,如图16A所示,在其第一光学层11的一个主面上成膜成作为无机层12的波长选择反射层(功能性层)。作为无机层12的波长选择反射层的成膜方法,没有特别限定,能够根据目的而适当选择,例如可以列举溅镀法、蒸镀法、CVD(Chemical Vapor Deposition,化学气相沉积)法、浸涂法、口模涂布法、湿涂法、喷涂法等,优选根据凸状的形状等从这些成膜方法中适当选择。接下来,如图16B所示,根据需要对作为无机层12的波长选择反射层实施退火处理150。退火处理的温度例如在100℃以上且250℃以下的范围内。
接下来,如图16C所示,在作为无机层12的波长选择反射层上涂布光固化性树脂组合物13A。
接下来,如图17A那样,使用涂布机等涂布扩展光固化性树脂组合物13A至规定厚度以掩埋凸状,从而形成层叠体。
接下来,如图17B所示,例如利用能量线160使光固化性树脂组合物13A固化,并对叠层体施加压力170。作为上述能量线,没有特别限定,能够根据目的而适当选择,例如可以列举电子射线、紫外线、可见光、γ射线、电子射线等。其中,从生产设备的角度考虑,优选紫外线。作为累积照射量,没有特别限定,可以考虑树脂的固化特性、树脂或第一基材14的黄变抑制等适当选择。作为施加于层叠体的压力,没有特别限定,能够根据目的而适当选择,但优选0.01MPa以上且1MPa以下。若施加于层叠体的压力不足0.01MPa,则膜的行进性产生问题,另一方面,若超过1MPa,则需要使用金属辊作为压料辊,容易产生压力不均。
通过以上操作,如图17C所示,在作为无机层12的波长选择反射层上形成第二光学层13,得到光学体10。
而且,本发明的光学体能够在第二光学层13的无机层12侧的相反侧配置第二基材。
此外,第二光学层13的无机层12侧的相反侧的面的平坦度取决于涂布头等的平坦度和树脂的厚度(凹凸的掩埋情况)。
实施例
接下来,列举实施例、比较例以更具体地说明本发明,但本发明并不限于下述实施例。
(实施例1)
关于光学体中凸状发生变化的情况下的上方反射定向性,通过模拟对其效果进行确认。
在实施例1中,对凸状中的三角截面高度在延伸方向连续地变化的光学体〔满足上述(1)的光学体〕进行评价。
关于凸状,具有以下特征。
·平均间隔(相邻的结构体的谷部间的距离) :67μm;
·平均高度(AH) :31μm;
·高度振幅(A) :5μm;
·振幅类型 :正弦波;
·正弦波的周期(Pe) :800μm;
·延伸方向的顶部最大倾斜角(E) :1.1deg;
·与相邻结构体的偏差(相位)(ΔPh) :1/2周期。
为了确认由反射面的形状产生的反射效果,进行了基于光线追踪法的模拟。
光线为准平行光,通过蒙特卡罗法从光源向反射面照射足够条数的光线(用树脂包埋反射面,使反射体的结构与实物相同)。
在模拟中,计算偏离测定样品表面的法线方向20deg的垂直方向角(θ)的近红外线的上方反射率。相对于入射的样品的方位角(φ)为φ=0deg。
关于反射光的评价,与后述的实测中使用的Mini Diff同样,分别计算垂直方向角和方位角的每1deg的光线强度的强度,进行以下的比较。
<上方反射>
由通过基于光线追踪法的模拟得到的反射强度的分布,计算较试验模型的光线入射方向面的包括法线的水平线更反射到天空侧的上方反射成分,算出以后述比较例1的三角柱中的上方反射成分的数值结果作为100%时的相对值%,作为上方反射的相对值。
根据该上方反射的相对值,对上方反射性能未受损的程度进行评价。
<局部反射>
由通过基于光线追踪法的模拟得到的反射强度的分布,读取除镜面反射以外的强度最高的数值(最大反射强度),算出以后述的比较例1的除三角柱的镜面反射以外的强度最高的数值(最大反射强度)的结果作为100%时的相对值%,作为局部反射强度比。
根据除该镜面反射以外的强度最高的数值的相对值,对局部反射的抑制效果进行评价。
实施例1的凸状见表1-1。实施例1的评价结果见表1-2。
按照以下的评价标准,对局部反射的状态进行评价。
〔评价标准〕
·×:斜着入射到光学体表面的光由反射部反射到直线上,具有局部的亮点;
·○:斜着入射到光学体表面的光由反射部反射成非直线状,亮点呈带状、或者被分割成多个,从而使局部的亮点得到缓解。
(实施例2~实施例13、比较例1、2)
在实施例1中,除了如表1-1所示变更凸部形状以外,进行与实施例1同样的操作,进行评价。结果见表1-2。此外,在实施例13的凸状中,如图9A所示的那样,三角柱状的凸部与具有曲面的柱状凸部相邻。
[表1-1]
Figure BDA0002437210910000271
Figure BDA0002437210910000281
[表1-2]
Figure BDA0002437210910000282
Figure BDA0002437210910000291
将上述结果汇总成图,见图20~图25。
图20是显示振幅与反射光强度的相对值(局部反射强度比)的关系的曲线图。
图21是显示振幅/周期与反射光强度(局部反射强度比)的相对值的关系的曲线图。
图22是显示最大变化角度与反射光强度(局部反射强度比)的相对值的关系的曲线图。
图23是显示振幅与上方反射成分的相对值的关系的曲线图。
图24是显示振幅/周期与上方反射成分的相对值的关系的曲线图。
图25是显示最大变化角度与上方反射成分的相对值的关系的曲线图。
由图20~图22能够确认:相对于比较例1的三角柱,在高度上存在振幅变化〔相当于上述(1)的方案〕,通过面内蜿蜒曲折〔相当于上述(2)的方案〕和三角柱与曲面的组合〔相当于上述(4)的方案〕,抑制局部反射的效果高。
特别是能够确认:与面内蜿蜒曲折〔相当于上述(2)的方案〕和三角柱与曲面的组合〔相当于上述(4)的方案〕相比,在高度上存在振幅变化〔相当于上述(1)的方案〕时,抑制局部反射的效果高。
由图23~图25能够确认:仅由曲面形状构成的比较例2其上方反射低,通过组合实施例13的三角柱和曲面形状,具有上方反射并能够抑制局部反射。认为这是由于:在比较例2的曲面形状中,没有发生朝向上方所需的多重反射。
(实施例14-1)
<光学体的制作>
为了制作图5A所示的在三角形截面的延伸方向高度连续地不同的结构体,像图5D那样将原盘加工成在三角柱状结构体的延伸方向上高度不同。制作的光学体满足上述(1)。
·原盘加工方法
平均形状间隔(相邻结构体的谷部间的距离) :67μm;
平均形状高度(AH) :31μm;
截面底角-D1 :35deg;
截面底角-D2 :55deg;
延伸方向的高度振幅(A) :10.5μm;
延伸方向的高度调制 :正弦波;
正弦波的周期(Pe) :800μm;
与相邻结构体的偏差(相位)(ΔPh) :1/2周期。
(如下的加工:在结构体的高度达到最高的情况下,通过使相邻结构体的高度调制具有1/2周期的相位,使相邻结构体的高度达到最低)
使用该加工完的原盘,通过转印法,在PET基材(Toray制造、厚度为75μm)上使用光固化性树脂组合物(固化后的树脂折射率为1.52),照射紫外线使其固化,形成了表面具有图5A所示的在三角形截面的延伸方向上高度连续地不同的结构体的第一光学层。固化后的厚度为110μm。
通过真空溅镀法在所形成的第一光学层上形成反射近红外线的下述构成的无机层。在所形成的无机层上涂布光固化性树脂组合物(固化后的树脂折射率为1.52),对PET基材(Toray公司制造、厚度为75um)上照射紫外线使其固化,形成第二光学层。通过以上操作,得到了光学体。所得的固化后的光学体的厚度为205μm。
将所得的光学体用于以下的试验、测定。结果见表2-2。
<<无机层的构成>>
(第一光学层)/Nb2O5(36nm)/AgPdCu(11nm)/Al2O3-ZnO(4nm)/Nb2O5(80nm)/AgPdCu(11nm)/Al2O3-ZnO(4nm)/Nb2O5(36nm)/Al2O3-ZnO(4nm)/(第二光学层)
在此,在AgPdCu的成膜中使用了含有Ag/Pd/Cu=98.1质量%/0.9质量%/1.0质量%的组成的合金靶。
另外,在Al2O3-ZnO的成膜中使用了在ZnO中添加有2质量%的Al2O3的陶瓷靶〔ZnO:Al2O3=100:2(质量比)〕,在Nb2O5的成膜中使用了Nb2O5。在此,各层的厚度表示在没有形状的平坦面上制膜时的厚度。
<可见光透过率、可见光反射率、遮蔽系数>
依据JIS A 5759进行试验。具体而言,利用市售的高透明粘合材料将光学体贴合在厚度为3mm的浮法玻璃上,使用株式会社日立High-Tech Science制造的分光光度计(UH4150)进行测定。
相对于所得的分光透过率、反射率值,依据JIS A5759算出可见光透过率、可见光反射率、遮蔽系数。
此外,使用粘合材料将光学体贴合于浮法玻璃的状态见图26。在图26中,符号110表示第二基材,符号111表示浮法玻璃,符号112表示粘合材料。符号D1表示截面底角-D1,符号D2表示截面底角-D2。
<雾度值>
使用上述样品,依据JIS K7136进行试验。具体而言,利用市售的透明粘合材料将光学体贴合在厚度为3mm的浮法玻璃上,使用日本电色工业株式会社制造的雾度仪(NDH7000)进行测定。
<近红外线上方反射率>
使用光学测定中使用的样品,根据环境省平成27年度环境技术实证事业实证编号:051-1506中记载的4.4定向性反射性能(http://www.env.go.jp/policy/etv/pdf/list/h27/051-1506a.pdf),测定偏离测定样品表面的法线方向60deg的垂直方向角(θ)的近红外线的上方反射率。入射光相对于样品的方位角(φ)设为最高效地体现样品的上方反射性能的方向(关于垂直方位角(θ),例如参照图26)。
依据JIS A5759,用所得的分光反射率值乘以载荷系数,算出近红外线(780~2500nm)区的上方反射成分,作为上方反射率。
<上方反射定向性>
使用Light Tec公司制造的MiniDiff测定反射定向性,对局部反射的抑制效果进行评价。
由于Light Tec公司制造的MiniDiff是可见光光源的评价设备,因此近红外线的反射分布的测定较为困难。为此,将实施例14-1的反射近红外线的无机层变更为30nm的Ag膜。另外,将上述光学测定中使用的厚度为3mm的浮法玻璃的尺寸变更为□10cm×10cm。除此之外,进行同样的操作,制作样品,将其用于测定。
通过该方法,能够使用可见光进行反射分布的测定,能够评价反射定向性。
在测定中,测定偏离测定样品表面的法线方向20deg的垂直方向角(θ)的近红外线的上方反射率。相对于样品的入射方位角(φ)设为最高效地体现样品的上方反射性能的方向,以自第一光学层的三角柱的棱线方向旋转90deg的方向作为φ=0deg,以进一步旋转15deg的方向作为φ15deg。
由反射强度的分布读取除镜面反射以外的强度最高的数值(最大反射强度),算出以后述的比较例3-1的三角柱的除镜面反射以外的强度最高的数值(最大反射强度)的结果作为100%时的相对值%,作为局部反射强度比。
根据除该镜面反射以外的强度最高的数值的相对值,对局部反射的抑制效果进行评价。
<局部反射的状态>
按照以下的评价标准,对使用上述Light Tec公司制造的MiniDiff测定反射定向性时得到的反射光的分布状态进行评价。
〔评价标准〕
·×:斜着入射到光学体表面的光由反射部反射到直线上,有局部的亮点;
·○:斜着入射到光学体表面的光由反射部反射成非直线状,亮点呈带状、或者分割成多个,从而使局部的亮点得到缓解。
<明线的外观评价>
经由粘合材料将光学体贴在□15cm×15cm的厚度为3mm的浮法玻璃上,从距光学体上部15cm处照射小型灯光源,进行外观的观察。
按照以下的评价标准对明线的可见性进行评价。
〔评价标准〕
·×:从光源的亮点到浮法玻璃的端部可观察到明亮的明线;
·〇:从光源的亮点到浮法玻璃的端部明线变得非常弱,难以看清。
(实施例14-2~14-15)
在局部反射的评价中,除了使垂直方向角(θ)和方位角(φ)如表2-2所示以外,进行与实施例14-1同样的评价。结果见表2-2。
(实施例15-1)
在实施例14-1中,除了如下变更原盘加工方法以外,进行与实施例14-1同样的操作,制作光学体,进行与实施例14-1同样的评价。结果见表2-2。
·原盘加工方法
平均形状间隔(相邻结构体的谷部间的距离) :67μm;
平均形状高度(AH) :31μm;
截面底角-D1 :35deg;
截面底角-D2 :55deg;
延伸方向的高度振幅(A) :21μm;
延伸方向的高度调制 :正弦波;
正弦波的周期(Pe) :800μm;
与相邻结构体的偏差(相位)(ΔPh) :1/2周期。
(在结构体的高度达到最高的情况下,进行使相邻结构体的高度调制具有1/2周期的相位的加工,使相邻结构体的高度达到最低。)
(实施例15-2~15-15)
在局部反射的评价中,除了使垂直方向角(θ)和方位角
Figure BDA0002437210910000332
如表2-2所示以外,进行与实施例14-1同样的评价。结果见表2-2。
(比较例3-1)
在实施例14-1中,除了如下变更原盘加工方法,并如图3D那样将原盘加工成三角截面延伸的结构体并列的形状以外,进行与实施例14-1同样的操作,制作光学体,进行同样的评价。
·原盘加工方法
形状间隔(相邻结构体的谷部间的距离) :67μm;
形状高度 :31μm;
截面底角-D1 :35deg;
截面底角-D2 :55deg。
(比较例3-2~3-15)
在局部反射的评价中,除了使垂直方向角(θ)和方位角
Figure BDA0002437210910000333
如表2-2所示以外,进行与实施例14-1同样的评价。结果见表2-2。
[表2-1]
Figure BDA0002437210910000331
Figure BDA0002437210910000341
[表2-2]
Figure BDA0002437210910000342
Figure BDA0002437210910000351
<对于所得的结果>
<<可见光特性、日照特性、近红外线上方反射率>>
在实施例14-1~14-15、实施例15-1~15-15中,与比较例3-1~3-15同样,可见光透过率、反射率、雾度(Haze)值、遮蔽系数、近红外线上方反射率均得到了同等的性能。
<<反射定向性(局部反射抑制)>>
在比较例3-1~3-15中,反射光没有发生散射,而是被反射到局部的线上,相对于此,在实施例14-1~14-15、实施例15-1~15-15中确认到局部的反射得到抑制。
另外,由反射强度的分布读取除镜面反射以外的强度最高的数值,以通过同方位角和同入射角测定的比较例的结果作为100%,相对于该结果,由根据本发明的光学体中的除镜面反射以外的强度最高的数值中的反射强度的相对值得到的局部反射的强度比,判断在本发明的光学体中局部反射得到抑制。
另外还判明:相对于比较例3-1~3-15,在被光源照射时因规则结构而产生的明线在本发明的、具有在结构体的延伸方向调制了高度的反射结构体的光学体中得到了抑制。
产业实用性
本发明的光学体可适合用作贴在窗玻璃上回归反射日光的热射线反射膜。
符号说明
10 光学体
11 第一光学层
12 无机层
13 第二光学层
14 第一基材

Claims (5)

1.一种光学体,其特征在于,具备:
第一光学层,其具有沿一个方向延伸的多个柱状凸部朝一个方向一维排列的凸状的表面;
无机层,其配置在所述第一光学层的具有所述凸状的一侧的所述表面上;以及
第二光学层,其配置在所述无机层侧以掩埋所述凸状,
所述凸状满足以下的(1)~(4)的至少任一项:
(1)在各柱状凸部中,高度在延伸方向上发生变化;
(2)在各柱状凸部中,顶部在与延伸方向和所述凸部的高度方向这两个方向正交的方向上蜿蜒曲折;
(3)相邻的柱状凸部的高度不同;
(4)三角柱状的凸部与具有曲面的柱状凸部相邻。
2.根据权利要求1所述的光学体,其中,
所述无机层为波长选择反射层。
3.根据权利要求1所述的光学体,其中,
所述无机层为半透过性。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的光学体,其中,
所述第一光学层和所述第二光学层具有透明性。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的光学体,其中,
所述光学体贴附在窗玻璃上使用。
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