CN116056935A - 光学结构体和平视显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施方式的光学结构体具备：抑制紫外线的第一膜；以及具有如下的透射光谱的第二层，该透射光谱中，透射率达到极小的波长为570nm以上且605nm以下，第一膜配置在比第二膜更靠近光源的位置。

Description

光学结构体和平视显示器
技术领域
本发明涉及光学结构体和平视显示器。
背景技术
选择性地抑制入射的光中的一部分波长区域的透过的光学膜已经普及。例如，在专利文献1中公开了能够抑制从近紫外区域到蓝色的光线的防蓝光膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2018/021485号
发明内容
发明要解决的问题
一般情况下，选择性地抑制一部分波长区域的膜是通过在膜中含有吸收该波长区域的光的材料来制作的。例如，在专利文献1所公开的技术中，作为膜的选择反射层，使用含有低双折射性液晶化合物的胆甾型液晶层。
例如，在该膜被贴在例如大楼或房屋的窗玻璃等太阳光会照到的地方的情况下，由于太阳光中包含的紫外线，有时膜中含有的材料会被分解。在这种情况下，由于材料的分解，原先的膜所具有的选择性地抑制一部分波长区域的功能不能充分发挥作用。
本发明的目的在于提供一种光学结构体和平视显示器，其能够在选择性地抑制一部分波长区域的膜中防止紫外线引起的劣化。
解决问题的方案
为了解决上述以往的问题，本发明的光学结构体具备：抑制紫外线的第一层；以及具有如下的透射光谱的第二层，该透射光谱中，透射率达到极小的波长为570nm以上且605nm以下，所述第一层配置在比所述第二层更靠近光源的位置。
发明效果
根据本发明，能够在选择性地抑制一部分波长区域的膜中防止紫外线引起的劣化。
附图说明
图1是示出第一实施方式的光学结构体的一例的图。
图2A是例示第一实施方式的光学结构体中的透光体、第一膜和第二膜的配置模式的图。
图2B是例示第一实施方式的光学结构体中的透光体、第一膜和第二膜的配置模式的图。
图2C是例示第一实施方式的光学结构体中的透光体、第一膜和第二膜的配置模式的图。
图2D是例示第一实施方式的光学结构体中的透光体、第一膜和第二膜的配置模式的图。
图2E是例示第一实施方式的光学结构体中的透光体、第一膜和第二膜的配置模式的图。
图3A是示出应用例1的第一膜的从红外到紫外区域的分光透射率的图。
图3B是示出应用例1的第二膜的从红外到紫外区域的分光透射率的图。
图4是示出第一膜和第二膜重叠而成的第三膜的从红外到紫外区域的分光透射率的图。
图5A是示出CIE标准光源D65的分光辐射亮度的图。
图5B是示出JIS的特殊显色评价用的色卡No.9的分光反射率的图。
图5C是示出JIS的特殊显色评价用的色卡No.11的分光反射率的图。
图5D是示出JIS的特殊显色评价用的色卡No.14的分光反射率的图。
图6是示出应用例1中的各色卡的透过了膜的反射光的色度信息的图。
图7是示出应用例2中的HUD和应用于HUD的光学结构体的示意性的图。
图8A是示出第二实施方式的实施例1的结构的剖面图。
图8B是示出第二实施方式的实施例2的结构的剖面图。
图8C是示出第二实施方式的实施例3的结构的剖面图。
图8D是示出第二实施方式的比较例1的结构的剖面图。
图8E是示出第二实施方式的参考例2的结构的剖面图。
图9A是示出将来自日光式碳弧灯的光对结构体照射1000小时之前和之后的、来自色卡No.9的反射光透过参考例1、比较例1和各实施例的结构体后的光的色度信息的图。
图9B是示出将来自日光式碳弧灯的光对结构体照射1000小时之前和之后的、来自色卡No.11的反射光透过参考例1、比较例1和各实施例的结构体后的光的色度信息的图。
图9C是示出将来自日光式碳弧灯的光对结构体照射1000小时之前和之后的、来自色卡No.14的反射光透过参考例1、比较例1和各实施例的结构体后的光的色度信息的图。
图10是示出第二实施方式的光学结构体的结构例的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。以下所示的实施方式只不过是例子，并不排除在以下的实施方式中未明确提及的各种变形、技术的应用。
[第一实施方式]
首先，说明本发明的第一实施方式。
<光学结构体1的结构>
图1是示出本发明的第一实施方式的光学结构体1的一例的图。在图1所示的例子中，光学结构体1由透光体11、第一膜12和第二膜13层叠而构成。第一膜12是本发明的第一层的一个例子。第二膜13是本发明的第二层的一个例子。此外，在图1中，各结构的厚度被夸张地表示，与实际不同。另外，图1所示的光源20、观察对象Sb和观察者Ob是示意性的，光学结构体1与观察对象Sb的距离、光学结构体1与光源20的距离、观察对象Sb与光源20的距离、光学结构体1与观察者Ob的距离、或各结构的大小等与实际不同。
透光体11是透明的物体。透光体11例如是玻璃。
在图1所示的例子中，第一膜12和第二膜13以相互重叠的状态贴在透光体11的一个面上。第一膜12与第二膜13的位置关系如下，即，以使第一膜12比第二膜13更靠近光源20的方式分别配置它们。
第一膜12具有抑制热线(红外线)透过的特性，且具有抑制紫外线透过的特性。另外，第一膜12是透明的。
例如可以是，第一膜12由含有紫外线吸收剂的基材形成，从而具有抑制紫外线透过的特性。作为紫外线吸收剂，优选为从苯并三唑类紫外线吸收剂、二苯甲酮类紫外线吸收剂、三嗪类紫外线吸收剂、环状亚氨酸酯类紫外线吸收剂、和氰基丙烯酸酯类紫外线吸收剂中选择的至少一种紫外线吸收剂。可以单独含有一种紫外线吸收剂，也可以含有两种以上的紫外线吸收剂。
作为苯并三唑类紫外线吸收剂，例如可以举出：2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-二枯基苯基)苯基苯并三唑、2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2,2’-亚甲基双[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2N-苯并三唑-2-基)苯酚]、2-(2-羟基-3，5-二叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-4-正辛基氧基苯基)苯并三唑、2,2’-亚甲基双(4-枯基-6-苯并三唑苯基)、2,2’-对亚苯基双(1,3-苯并恶嗪-4-酮)、2-[2-羟基-3-(3,4,5,6-四氢邻苯二甲酰亚胺甲基)-5-甲基苯基]苯并三唑等。
作为二苯甲酮类紫外线吸收剂，例如可以举出：2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛基氧基二苯甲酮、2-羟基-4-苄基氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酰基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酰基三水合二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基-5-钠磺酰基二苯甲酮、双(5-苯甲酰基-4-羟基-2-甲氧基苯基)甲烷、2-羟基-4-正十二烷氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-2’-羧基二苯甲酮等。
作为三嗪类紫外线吸收剂，例如可以举出：2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-[(正己基)氧基]-苯酚、2-(4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-[(正辛基)氧基]-苯酚等。
作为环状亚氨酸酯类紫外线吸收剂，例如可以举出：2,2’-双(3,1-苯并恶嗪-4-酮)、2,2’-对亚苯基双(3,1-苯并恶嗪-4-酮)、2,2’-间亚苯基双(3,1-苯并恶嗪-4-酮)、2,2’-(4,4’-二亚苯基)双(3,1-苯并恶嗪-4-酮)、2,2’-(2,6-萘)双(3,1-苯并恶嗪-4-酮)、2,2’-(1,5-萘)双(3,1-苯并恶嗪-4-酮)、2,2’-(2-甲基-对亚苯基)双(3,1-苯并恶嗪-4-酮)、2,2’-(2-硝基-对亚苯基)双(3,1-苯并恶嗪-4-酮)、和2,2’-(2-氯-对亚苯基)双(3,1-苯并恶嗪-4-酮)等。
作为氰基丙烯酸酯类紫外线吸收剂，例如可以举出：1,3-双-[(2’-氰基-3’,3’-二苯基丙烯酰基)氧基]-2,2-双[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]甲基)丙烷、和1,3-双-[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]苯等。
优选地，相对于树脂100质量份，第一膜12中的紫外线吸收剂的含量为0.01质量份以上且3.0质量份以下。通过使紫外线吸收剂的含量为0.01质量份以上，第一膜12能够充分吸收紫外线，充分抑制紫外线的透过。因此，通过将第一膜12配置成比包含抑制特定波长区域的光透过的色素的层(第二膜13等)更靠近光源20，能够可靠地抑制包含抑制特定波长区域的光透过的色素的层中的色素的分解。进而，能够可靠地得到防止或减轻第二膜13的劣化的效果。另一方面，若紫外线吸收剂的含量变多，则紫外线吸收剂会在树脂中析出，其结果，第一膜12的透明性会受损，进而，第一膜12的外观会受损。通过使紫外线吸收剂的含量为3.0质量份以下，能够可靠地防止紫外线吸收剂的析出。此外，第一膜12中的紫外线吸收剂的含量更优选为0.02质量份以上且1.0质量份以下，进一步优选为0.05质量份以上且0.8质量份以下。
优选地，紫外线吸收剂本身的耐光性高。从这样的观点考虑，作为第一膜12中含有的紫外线吸收剂，苯并三唑类紫外线吸收剂是最优选的。在此，紫外线吸收剂本身的耐光性高是指吸收紫外线的功能不易降低。
此外，苯并三唑类紫外线吸收剂不易因吸收紫外线而发生分解。因此，若在第一膜12中含有苯并三唑类紫外线吸收剂，则能够长时间地持续吸收紫外线。因此，通过将第一膜12配置成比包含抑制特定波长区域的光透过的色素的层(第二膜13等)更靠近光源20，能够长时间地抑制包含抑制特定波长区域的光透过的色素的层中的色素的分解。这样，从紫外线吸收剂不易分解的观点考虑，苯并三唑类紫外线吸收剂也是最优选的。
第二膜13具有抑制可见光中的一部分波长区域并使其他波长区域透过的特性。在本发明中，在第二膜13的透射光谱中，与其他波长区域相比透射率达到极小的波长为570nm以上且605nm以下。第二膜13例如通过含有在570nm以上且605nm以下的波长区域具有主吸收峰的有机色素，而具备上述特性。关于第二膜13所含的色素，可以适当采用已知的色素。此外，更优选地，在第二膜13的透射光谱中，与其他波长区域相比透射率达到极小的波长为585nm以上且600nm以下。
此外，在图1所示的例子中，光学结构体1中，从靠近光源20的位置起依次配置透光体11、第一膜12、第二膜13，但只要第一膜12比第二膜13更靠近光源即可，这些结构的顺序也可以相互交换。另外，也可以将第一膜12和第二膜13中的至少一者配置在透光体11的内部。
举出具体例子进行说明。图2A～图2E是例示光学结构体1中的透光体11、第一膜12和第二膜13的配置模式的图。在图2A～图2E中，假设在图的左侧配置光源。
在图2A中，从靠近光源的位置起，依次配置第一膜12、透光体11、第二膜13。在图2B中，从靠近光源的位置起，依次配置第一膜12、透光体11、第二膜13。在图2C中，在透光体11的内部配置第一膜12，在透光体11的远离光源的一侧配置第二膜13。在图2D中，在透光体11的内部配置第二膜13，在透光体11的靠近光源的一侧配置第一膜12。在图2E中，在透光体11的内部将第一膜12和第二膜13按该顺序配置。
＜应用例＞
下面，对第一实施方式的光学结构体1的应用例及其效果进行详细说明。
<应用例1>
在本应用例1中，光学结构体1例如用于大楼或房屋的窗户，以使第一膜12处于靠室外的一侧、第二膜13处于靠室内的一侧的方式配置(参照图1)。太阳光照射在使用光学结构体1的窗上。即，在以下的说明中，光源20是太阳。
在本应用例1中，作为第一膜12，采用具有图3A所示的光学特性(分光透射率)的膜。作为具有这样的分光透射率的膜的具体例子，可以举出住友理工株式会社的リフレシャイン(Refleshine，注册商标)TW36。另外，在本应用例1中，采用具有图3B所示的分光透射率的膜作为第二膜13。
(第1效果)
如上所述，第一膜12是抑制红外线的隔热膜。因此，能够抑制太阳光引起的室温的上升。此外，室温是指处于作为光学结构体1的窗的内侧的房间的温度。
(第2效果)
如上所述，第一膜12配置在比第二膜13更靠近光源20的位置，且具有抑制紫外线的特性。在采用具有图3A所示的分光透射率的膜作为第一膜12的情况下，第一膜12能够抑制99％以上的紫外线。因此，即使从光源20放射的光中包含紫外线，也可以利用第一膜12使到达第二膜13的紫外线大幅减少。
如上所述，第二膜13所具有的抑制一部分波长区域的特性是由第二膜中所含的色素带来的。这样的色素有时会被紫外线分解。如上所述，在本发明的实施方式的光学结构体1中，利用第一膜12使到达第二膜13的紫外线大幅减少。由此，能够有效地防止或减轻第二膜13所具有的特性因紫外线而劣化。
(第3效果)
一般情况下，在具有抑制红外线的特性的隔热膜中，可见光也被一定程度地抑制。在采用具有图3A所示的分光透射率的膜作为第一膜12的情况下，可见光的透射率为约70％。因此，例如，当室内的人通过仅贴有第一膜12的窗玻璃等观察外面的风景的情况下，会产生看起来昏暗、褪色等颜色观感的下降。
在此，如上所述，第二膜13含有例如在570nm以上且605nm以下的波长区域具有主吸收峰的有机色素。也就是说，第二膜13具有主要吸收黄色可见光的特性。本发明的发明人发现，通过将这样的第二膜13重叠配置在第一膜12上，从而使得透过第一膜12和第二膜13观看风景时的颜色观感比仅通过第一膜12观看风景时的颜色观感提高。以下，对其理由进行说明。此外，在以下的说明中，把将第一膜12和第二膜13重叠而成的膜记载为第三膜14。
图4是示出由第一膜12和第二膜13重叠而成的第三膜14的从红外到紫外区域的分光透射率的图。图4所示的第三膜14的分光透射率是实际使用由具有图3A所示的分光透射率的膜和具有图3B所示的分光透射率的膜重叠而成的膜进行实测而得到的值。
发明人基于第一膜12和第三膜14的分光透射率，进行了仅透过第一膜12观察各种颜色时和透过第三膜14观察各种颜色时的颜色观感的模拟。
该模拟是假设从光源照射的光被观察对象反射，反射光透过膜进入观察者的眼睛的状况(参照图1)而进行的。作为光源，使用了CIE(Commission Internationale de l’Eclairage，国际照明委员会)标准光源D65。另外，作为观察对象，使用了由JIS(JapaneseIndustrial Standards，日本工业标准)规定的特殊显色评价用的色卡(试验色)。
模拟的步骤如下。首先，获取了表示CIE标准光源D65的分光辐射亮度的分光辐射亮度信息。另外，获取了表示JIS的特殊显色评价用的色卡各自的分光反射率的分光反射率信息。接着，通过将光源的分光辐射亮度信息、各个色卡的分光反射率信息、与图3A所示的第一膜12的分光透射率或图4所示的第三膜14的分光透射率相乘，计算了从各色卡反射的光透过了各膜时的分光辐射亮度。基于透过了各膜的光的分光辐射亮度，计算了规定的颜色空间(例如L*a*b*颜色空间)中的、来自各色卡的反射光的色度信息。然后，基于色度信息，计算出了透过膜观察色卡时的色卡间的色差。
图5A是示出CIE标准光源D65的分光辐射亮度的图。另外，图5B～图5D是示出特殊显色评价用的各个色卡的分光反射率的图。此外，在图5B～图5D中，仅示出了15种颜色的色卡中的No.9(红色)、No.11(绿色)、No.14(暗绿色)的分光反射率。另外，图6是示出色卡No.9、No.11和No.14各自的透过了膜的反射光的色度信息的图。
在图6中，“L*”栏、“a*”栏、“b*”栏分别是，将仅透过第一膜12或透过第三膜14观察来自色卡的反射光时的颜色，作为L*a*b*颜色空间中的坐标来表示。换言之，“L*”栏、“a*”栏、“b*”栏分别表示仅透过了第一膜12的或透过了第三膜14的、各色卡的反射光的颜色在L*a*b*颜色空间中的坐标。
如果基于图6计算透过了第三膜14的光中的、色卡No.9(红色)与色卡No.11(绿色)的色差，会得出116.3。另一方面，如果基于图6计算仅透过了第一膜12的光中的、色卡No.9(红色)与色卡No.11(绿色)的色差，会得出108.7。此外，上述色差被计算为a*b*平面中的两个坐标之间的二维距离，但是也可以作为L*a*b*颜色空间中的两个坐标之间的三维距离来计算色差。
如上所述，透过了第三膜14的光中的、色卡No.9(红色)与色卡No.11(绿色)的色差(116.3)，比仅透过了第一膜12的光中的色差(108.7)大。
同样地，如果基于图6计算透过了第三膜14的光中的、色卡No.9(红色)与色卡No.14(暗绿色)的色差，会得出80.8。另一方面，如果计算仅透过了第一膜12的光中的、色卡No.9(红色)与色卡No.14(暗绿色)的色差，会得出73.9。
如上所述，透过了第三膜14的光中的、色卡No.9(红色)与色卡No.14(暗绿色)的色差(80.8)，比仅透过了第一膜12的光中的色差(73.9)大。
如以上说明的那样，可知，透过了第一膜12和第二膜13这两者的红色光和绿色光的色差，比仅透过了第一膜12的红色光和绿色光的色差大。
因为色差是表示颜色的差异的尺度，所以一般情况下，可以说某两种颜色的色差越大，观看者越容易区分这两种颜色。因此，如果观看者注视的区域与其视野的周边区域的色差大，则与它们的色差小时相比，观看者能够更清楚地看到注视的区域。即，透过第一膜12和第二膜13这两者观看风景的观察者，与仅透过第一膜12观看相同风景时相比，能够更清楚地看到风景中的红色区域或绿色区域。
因此，透过由第一膜12和第二膜13相互层叠而成的光学结构体1观看至少包含红色和绿色的风景时，能够得到如下效果，即，与仅透过第一膜12观看时相比，颜色观感得到改善。此外，在上述的说明中将透过光学结构体1观看的对象设为风景，但不限于风景，透过光学结构体1观看各种观察对象时都能得到同样的效果。
＜应用例2＞
在本应用例2中，将本发明的第一实施方式的光学结构体1应用于HUD(Head UpDisplay：平视显示器)。图7是示出HUD 30和应用于HUD 30的光学结构体1的示意性的图。虽然HUD被用于各种用途，但是在图7中，作为一个例子，示出了将图像投影到汽车的前挡玻璃40上的HUD 30。
如图7所示，HUD 30包括投影仪31、中间屏幕32、凸面镜33和凹面镜34。投影仪31投射被投影到前挡玻璃40上的图像的显示光。中间屏幕32使投影仪31投射的显示光扩散，使其朝着所希望的角度取向。例如使用微透镜阵列等作为中间屏幕32。凸面镜33和凹面镜34将由中间屏幕32扩散的显示光投影到前挡玻璃40的所希望的位置。照射口35是HUD装置的照射口，设置在凹面镜34与前挡玻璃40之间。
在这样的HUD 30中存在以下的问题。已知，在使用微透镜阵列作为HUD 30的中间屏幕32的情况下，微透镜阵列会因温度变化而导致图像质量变差。当太阳光照到前挡玻璃40上时，太阳光在投影的光路上逆行，由于该太阳光照射在中间屏幕32上，构成中间屏幕32的透镜的温度有时会上升。在这种情况下，因温度上升而在中间屏幕32的微透镜阵列产生变形，所投影的图像变差。
为了防止由于太阳光在投影的光路上逆行而引起的温度上升，例如可以考虑将隔热膜贴在前挡玻璃40上的方法。但是，由于隔热膜也会降低可见光的透射率，所以驾驶员的可视性降低，在安全性上产生问题。
另外，也可以考虑将隔热膜贴在HUD 30的照射口35上的方法。在这种情况下，不会发生驾驶员的可视性降低，但由于投影到前挡玻璃40上的图像的彩度降低，因此驾驶员难以看到由HUD 30提供的信息。
另外，也可以考虑提高HUD 30的投影仪31输出的显示光的亮度的方法，但由于该情况下HUD 30的功耗会增大，所以是不优选的。
因此，例如，通过如图7所示将光学结构体1配置在照射口35，从而能够防止HUD 30的装置内部的温度因太阳光而上升(参照应用例1的第1效果)，同时能够防止投影到前挡玻璃40上的图像的可视性和颜色观感的降低(参照应用例1的第3效果)。此外，光学结构体1以使第一膜12(参照图1)处于靠近前挡玻璃40的一侧、第二膜13处于靠近照射口35的一侧的方式配置。
在图7所示的例子中，将光学结构体1配置在照射口35处，但光学结构体1只要配置在HUD 30的光路上的从中间屏幕32到照射口35之间即可，配置在哪个位置都可以。但是，从防止太阳光造成的HUD装置的温度上升的观点考虑，优选地，将光学结构体1配置在照射口35。
此外，作为变形例，本应用例2的光学结构体1也可以不包括透光体11。本变形例的光学结构体1例如以第一膜12比第二膜13更接近光源(太阳)的方式构成或配置，第一膜12和第二膜13可以是层叠的也可以是相互分离的。另外，本变形例的光学结构体1可以配置在HUD 30的光路上的任意位置。
如以上说明的那样，根据应用例2的HUD 30，不必增大功耗而能够防止太阳光在投影的光路上逆行，所以能够防止温度上升引起的微透镜阵列的变形，也能够防止所投影的图像的劣化。
＜耐气候性的验证＞
接着，通过对实施例1～3和比较例1进行比较，对与本发明的第一实施方式的光学结构体的耐气候性相关的验证结果进行说明。图8A～图8C是示出实施例1～3的结构的剖面图。图8D是示出比较例1的结构的剖面图。
实施例1～3与图1所示的光学结构体1同样地，是按照透光体、第一膜、第二膜的顺序进行重叠而制作出的光学结构体。在实施例1～3中，采用了浮法玻璃片(株式会社テストピース(test piece)制的“JIS R 3202”(厚度3mm、宽度30mm、长度50mm))作为透光体。在实施例1～3中，采用了3M公司制造的“Nano80s”(尺寸20mm×60mm)作为第一膜(即，抑制红外线和紫外线的膜(隔热膜))。
在实施例1～3中，分别采用了各自不同的以下的膜作为第二膜即具有抑制可见光中的一部分波长区域并使其他波长区域透过的特性的膜，。
在实施例1中，采用了在第一膜侧的面上形成有厚度12μm的粘合层的PET(Polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二酯)膜，该膜在粘合层中包含浓度为0.24wt％、尺寸为20mm×60mm的色素层。
在实施例2中，采用了在PET膜中包含浓度为0.24wt％、尺寸为20mm×60mm的色素层的膜。
在实施例3中，采用了在与第一膜侧相反侧的面上形成有厚度12μm的丙烯酸树脂层的PET膜，该丙烯酸树脂层中包含浓度为0.24wt％、尺寸为20mm×60mm的色素层。丙烯酸树脂采用三井化学株式会社制造的“Almatex L1057M”。
此外，在实施例2和3中，由于在第一膜和第二膜之间未配置粘合层，所以用聚酰亚胺胶带等将透光体、第一膜和第二膜的层叠体的上下固定。
另外，作为比较例1，制作了在上述浮法玻璃片上贴上与上述实施例1同样的、形成有粘合层的PET膜，进而重叠隔热膜而得到的结构体。
另外，将仅包含上述浮法玻璃片的结构体设为参考例1。此外，作为参考例2，制作了在上述浮法玻璃片上仅重叠隔热膜而得到的结构体。图8E是示出参考例2的结构的剖面图。
将这些结构体配置成玻璃侧靠近光源，使用JIS B 7753日光式碳弧灯式的耐光性试验机和耐气候性试验机，进行了耐气候性试验。此外，JIS B7753日光式碳弧灯在约1189个小时中会放射相当于室外暴露1年的紫外线量的光。
耐气候性试验及其评价的具体方法如下。在与“JIS-A5759:2016建筑窗玻璃用膜”中的耐气候性试验的试验条件相同的条件下，对上述结构体的玻璃侧的面照射了来自上述日光式碳弧灯的光1000小时。然后，使用试验之前和之后的各结构体，实测了其各自的分光透射率。进而，使用实测的分光透射率，计算了使CIE标准光源D65的光透过了试验之前和之后的各结构体时的、透射光中的JIS的特殊显色评价用的色卡No.9(红色)与色卡No.11(绿色)的色差、以及色卡No.9(红色)与色卡No.14(暗绿色)的色差。最后，将参考例2(仅将隔热膜贴在玻璃上)中的各个色差作为基准值，计算了将各实施例和比较例中的试验前的色差与上述基准值的差值作为100％时的、试验后的色差与上述基准值的差值的比例(以下，记载为保持率)，作为检查结果。
换言之，检查结果(保持率)表示如下的程度，即，透过各实施例和比较例的结构体观察时的颜色观感在试验后也被保持的程度。
下面，对检查结果进行说明。图9A是示出将来自日光式碳弧灯的光对结构体照射1000小时之前和之后的、来自色卡No.9的反射光透过参考例1、参考例2、比较例1和各实施例的结构体后的光的色度信息的图。
图9B是示出将来自日光式碳弧灯的光对结构体照射1000小时之前和之后的、来自色卡No.11的反射光在透过了参考例1、参考例2、比较例1、各实施例的结构体后的光的色度信息的图。图9C是示出将来自日光式碳弧灯的光对结构体照射1000小时之前和之后的、来自色卡No.14的反射光在透过了参考例1、参考例2、比较例1、各实施例的结构体后的光的色度信息的图。另外，以下的表1是示出比较例1和各实施例中的保持率的表。此外，图9A～图9C中所示的各色度信息，是使用以上述方式进行了实测的各结构体的分光透射率进行数值计算后，将小数点两位以下四舍五入得到的值。
[表1]
Figure BDA0004113601340000131
Figure BDA0004113601340000141
下面，对检查结果进行详细说明。使CIE标准光源D65的光透过了参考例2的结构体时的透射光中的、色卡No.9与色卡No.11的色差为108.7。
使CIE标准光源D65的光透过了上述耐气候性试验前的比较例1的结构体时的透射光中的、色卡No.9与色卡No.11的色差为119.8。另一方面，使CIE标准光源D65的光透过了上述耐气候性试验后的比较例1的结构体时的透射光中的、色卡No.9与色卡No.11的色差为109.3。使用这些值计算出的比较例1的保持率为5.4％。
使CIE标准光源D65的光透过了上述耐气候性试验前的实施例1的光学结构体时的透射光中的、色卡No.9与色卡No.11的色差为119.9。另一方面，使CIE标准光源D65的光透过了上述耐气候性试验后的实施例1的光学结构体时的透射光中的、色卡No.9与色卡No.11的色差为114.2。使用这些值计算出的实施例1的保持率为49.1％。
使CIE标准光源D65的光透过了上述耐气候性试验前的实施例2的光学结构体时的透射光中的、色卡No.9与色卡No.11的色差为116.3。另一方面，使CIE标准光源D65的光透过了上述耐气候性试验后的实施例2的光学结构体时的透射光中的、色卡No.9与色卡No.11的色差为116.1。使用这些值计算出的实施例2的保持率为97.4％。
使CIE标准光源D65的光透过了上述耐气候性试验前的实施例3的光学结构体时的透射光中的、色卡No.9与色卡No.11的色差为120.0。另一方面，使CIE标准光源D65的光透过了上述耐气候性试验后的实施例3的光学结构体时的透射光中的、色卡No.9与色卡No.11的色差为118.4。使用这些值计算出的实施例3的保持率为85.8％。
另外，使CIE标准光源D65的光透过了参考例2的结构体时的透射光中的、色卡No.9与色卡No.14的色差为73.9。
使CIE标准光源D65的光透过了上述耐气候性试验前的比较例1的结构体时的透射光中的、色卡No.9与色卡No.14的色差为83.6。另一方面，使CIE标准光源D65的光透过了上述耐气候性试验后的比较例1的结构体时的透射光中的、色卡No.9与色卡No.14的色差为74.1。使用这些值计算出的比较例1的保持率为2.0％。
使CIE标准光源D65的光透过了上述耐气候性试验前的实施例1的光学结构体时的透射光中的、色卡No.9与色卡No.14的色差为83.7。另一方面，使CIE标准光源D65的光透过了上述耐气候性试验后的实施例1的光学结构体时的透射光中的、色卡No.9与色卡No.14的色差为78.6。使用这些值计算出的实施例1的保持率为48.0％。
使CIE标准光源D65的光透过了上述耐气候性试验前的实施例2的光学结构体时的透射光中的、色卡No.9与色卡No.14的色差为80.8。另一方面，使CIE标准光源D65的光透过了上述耐气候性试验后的实施例2的光学结构体时的透射光的上述色差为80.7。使用这些值计算出的实施例2的保持率为98.6％。
使CIE标准光源D65的光透过了上述耐气候性试验前的实施例3的光学结构体时的透射光中的、色卡No.9与色卡No.14的色差为83.4。另一方面，使CIE标准光源D65的光透过了上述耐气候性试验后的实施例3的光学结构体时的透射光中的、色卡No.9与色卡No.14的色差为82.0。使用这些值计算出的实施例3的保持率为85.6％。
这样，在实施例1～3的光学结构体中，都得到了如下的结果：与比较例1的结构体相比，减少了因长时间暴露于紫外线而导致的颜色观感的劣化。另外，可知，与实施例2、3相比，如实施例1的光学结构体那样在透光体与第一膜或第二膜之间配置粘合层时保持率更小，因此不使用粘合层的光学结构体是更优选的。
另外，如果参照图9A～图9C，则就耐气候性试验前的性能而言，与仅有玻璃片的结构体即参考例1或者在玻璃片上仅重叠隔热膜的参考例2中的色差相比，在实施例1～3中的任一个中，色卡No.9与色卡No.11的色差、以及色卡No.9与色卡No.14的色差都更大。
具体而言，就色卡No.9与色卡No.11的色差而言，实施例1为119.9，实施例2为116.3，实施例3为120.0，因此，不管哪个实施例都大于参考例1的107.5及参考例2的108.7。
同样地，就色卡No.9与色卡No.14的色差而言，实施例1为83.7，实施例2为80.9，实施例3为83.4，因此，不管哪个实施例都大于参考例1的73.4及参考例2的73.9。
因此，透过像实施例1～3那样按照透光体(玻璃)、第一膜(隔热膜)、第二膜(抑制一部分波长区域的膜)的顺序重叠而成的光学结构体观看时，与仅有玻璃或仅在玻璃上重叠隔热膜的结构体相比，能够增大特定的颜色之间的色差，换言之，能够改善特定的颜色的观感。
[第二实施方式]
在上述第一实施方式中，对在玻璃等的透光体11上，以使第一膜靠近光源的方式，将抑制红外线及紫外线的第一膜12和抑制特定波长区域的光的第二膜13贴合起来制作的光学结构体1进行了说明。在本第二实施方式中，对不含透光体且由具有多层结构的1个膜构成的、能够实现与第一实施方式的光学结构体1同样的效果的光学结构体100进行说明。
图10是示出第二实施方式的光学结构体100的结构例的图。如图10所示，光学结构体100具有粘合层101、透明基材102、金属溅射层103和硬涂层104。粘合层101是用于将光学结构体100贴到透光体(玻璃等)上的层(密封材料等)。透明基材102例如是PET层。金属溅射层103是通过溅射等形成的包含金属的层，且是抑制红外线而具有隔热功能的层。硬涂层104是用于防止光学结构体100损伤的层。此外，在将光学结构体100贴在玻璃等上来实际使用时，以使粘合层101侧靠近光源的方式进行贴附。
在图10所示的光学结构体100中，除具有抑制红外线的功能的金属溅射层以外的多个层中的至少一个层具有抑制紫外线的功能。另外，在图10所示的光学结构体100中，除具有抑制红外线的功能的金属溅射层以外的多个层中的至少一个层具有抑制特定波长区域的光的功能。
与第一实施方式中的第一膜12同样地，可以通过使想要使其具有抑制紫外线透过的功能的规定的层含有紫外线吸收剂，而得到抑制紫外线透过的功能。
作为第二实施方式的光学结构体100的第1结构例，例如可以举出以下的结构。即，粘合层101具有抑制紫外线的功能，且透明基材102具有抑制特定波长区域的光的功能。另外，作为制造具有抑制特定波长区域的光的功能的透明基材102的方法，例如可以举出在现有的透明基材102中添加抑制特定波长区域的光的色素来制造的方法。
另一方面，作为第2结构例，可以举出以下的结构：粘合层101和透明基材102中的至少一者具有抑制紫外线的功能，且硬涂层104具有抑制特定波长区域的光的功能。另外，可以采用与第1结构例相同的制造方法作为制造具有抑制紫外线的功能的粘合层101或透明基材102的方法、以及具有抑制特定波长区域的光的功能的硬涂层104的制造方法。
这样，对于具有将具有抑制紫外线功能的层、具有抑制红外线的功能的层、和具有抑制特定波长区域的光的功能的层相互层叠而成的多层膜结构的光学结构体100，通过以使具有抑制紫外线的功能的层靠近光源的方式配置该光学结构体100，从而能够与第一实施方式的光学结构体1同样地，通过抑制特定波长区域的光来改善特定的颜色的观感，并且能够防止具有抑制特定波长区域的光的功能的层因紫外线而劣化的情况。
此外，在图10所示的例子中，对粘合层101、透明基材102、金属溅射层103、硬涂层104这四种层层叠而成的光学结构体100进行了说明，但也可以层叠具有不同的其他功能的更多的层。另外，在光学结构体100由更多的层的层叠而构成的情况下，关于抑制紫外线的功能以及抑制特定波长区域的光的功能，只要金属溅射层以外的某个层适当地具有该功能即可。
＜作用、效果＞
如以上说明的那样，本发明的第一实施方式的光学结构体1具备：抑制紫外线的第一膜12、具有如下的透射光谱的第二膜13、以及透光体11，该透射光谱中，透射率达到极小的波长为586nm以上且600nm以下，第一膜12配置在比第二膜13更靠近光源20的位置。
通过这样的结构，即使光源20放射了包含紫外线的光，也可以利用第一膜使到达第二膜13的紫外线大幅减少。因此，能够防止或减轻由紫外线引起的第二膜13的劣化。
另外，在本发明的实施方式的光学结构体1中，第一膜12是抑制红外线的隔热膜。因此，能够抑制透过光学结构体1的光到达的空间的温度上升。
另外，在本发明的实施方式的光学结构体1中，透过了第一膜12和第二膜13的红色光和绿色光在规定的颜色平面或颜色空间中的色差，比透过了第一膜12但未透过第二膜13的红色光和绿色光在颜色平面或上述颜色空间中的色差大。
因此，在透过光学结构体1观察至少包含红色和绿色的观察对象的情况下，与仅透过第一膜12观察的情况相比，能够获得如下效果，即，颜色观感得到改善。
另外，本发明的第二实施方式的光学结构体100不包含透光体，由具有多层结构的一个膜构成。该多层结构由具有抑制紫外线的功能的层、具有抑制红外线的功能的层、和具有抑制特定波长区域的光的功能的层相互层叠而构成。通过以使具有抑制紫外线功能的层靠近光源的方式配置该光学结构体100，从而能够与第一实施方式的光学结构体1同样地，通过抑制特定波长区域的光来改善特定的颜色的观感，同时能够防止具有抑制特定波长区域的光的功能的层因紫外线而劣化的情况。
＜变形例＞
在上述实施方式中，光学结构体1为，以使第一膜12比第二膜13更靠近光源20的方式，在透光体11的某一个面上将第一膜12和第二膜13层叠配置。但是，例如也可以是，这些结构不是被层叠而是以相互分离的状态配置。
另外，以玻璃作为透光体11的例子进行了说明，但透光体11也包括塑料等透明的固体、空气等透明的气体、或水等透明的液体。
在上述第一实施方式中，也可以是，第一膜12不具有抑制红外线透过的特性，而仅具有抑制紫外线透过的特性。另外，只要第二实施方式的光学结构体100具备具有抑制紫外线透过的功能的层，该光学结构体100不具备具有抑制红外线透过的功能的层也可以。
本申请是主张基于在2020年7月31日提交的日本专利申请第2020-130480号的优先权的申请，该申请的权利要求书、说明书、说明书摘要以及附图中记载的内容引用于本申请。
工业实用性
本发明作为窗玻璃等中使用的光学结构体是适宜的。
附图标记说明
1光学结构体
11透光体
12第一膜
13第二膜
14第三膜
20光源
30HUD
31投影仪
32中间屏幕
33凸面镜
34凹面镜
35照射口
40前挡玻璃
100光学结构体
101粘合层
102透明基材
103金属溅射层
104硬涂层

Claims (15)

1.一种光学结构体，其特征在于，具备：
抑制紫外线的第一层；以及
具有如下的透射光谱的第二层，该透射光谱中，透射率达到极小的波长为570nm以上且605nm以下，
所述第一层配置在比所述第二层更靠近光源的位置。
2.如权利要求1所述的光学结构体，其中，
所述第一层是抑制红外线的隔热膜。
3.如权利要求1或2所述的光学结构体，其中，
透过了所述第一层和所述第二层的、来自所述光源的红色光和绿色光在规定的颜色平面或颜色空间中的色差，大于未透过所述第一层和所述第二层的、来自所述光源的红色光和绿色光在所述颜色平面或所述颜色空间中的色差。
4.如权利要求1～3中任一项所述的光学结构体，其中，
透过了所述第一层和所述第二层的、来自所述光源的红色光和绿色光在规定的颜色平面或颜色空间中的色差，大于透过所述第一层但未透过所述第二层的、来自所述光源的红色光和绿色光在所述颜色平面或所述颜色空间中的色差。
5.如权利要求1～4中任一项所述的光学结构体，其中，
还具备透光体。
6.如权利要求5所述的光学结构体，其中，
从所述光源看，所述第一层、所述透光体、所述第二层是按照所述第一层、所述透光体、所述第二层的顺序配置的。
7.如权利要求5或6所述的光学结构体，其中，
所述透光体是窗玻璃。
8.如权利要求5～7中任一项所述的光学结构体，其中，
所述第一层是粘合层，该粘合层将所述透光体与包括所述第二层在内的至少一个层贴在一起。
9.如权利要求8所述的光学结构体，其中，
所述第二层是保持所述第一层的透明基材层。
10.如权利要求1～9中任一项所述的光学结构体，其中，所述第一层含有苯并三唑类紫外线吸收剂。
11.一种平视显示器，其特征在于，具备：
权利要求1～10中任一项所述的光学结构体；
照射口；以及
中间屏幕。
12.如权利要求11所述的平视显示器，其中，
所述平视显示器配置于车辆。
13.如权利要求11或12所述的平视显示器，其中，
所述中间屏幕由微透镜阵列构成。
14.如权利要求11～13中任一项所述的平视显示器，其中，所述光学结构体配置于所述照射口。
15.如权利要求11～14中任一项所述的平视显示器，其中，所述光学结构体配置在所述照射口与所述中间屏幕之间。
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