JP2014521126A - 両面昼光方向転換フィルム - Google Patents

Abstract

両面昼光方向転換フィルムは、更に光学基材を含み、２つの太陽光方向転換層が、光学基材の主表面上に配置される。光方向転換層は、複数のプリズム構造を形成する微細構造化表面である。微細構造化表面の少なくとも１つが、複数の非対称屈折プリズムの秩序配列であり、少なくとも太陽光方向転換層は、同一又は鏡像ではない。両面昼光方向転換フィルム、及び１つ以上のグレージング基材を含む物品が調整され得る。

Description

本開示は、一般的に光管理構成体、特に、光方向転換構成体、特に太陽光方向転換フィルム、及びグレージングユニットに関連する。

建物内におけるエネルギー消費を低減するために、様々な手法が使用される。建物内に照明を提供するために、とりわけ、太陽光のより効率的な使用が検討及び適用されている。オフィスなどの建物の内部に光を供給するための１つの技術は、入射する太陽光の方向転換である。太陽光は下向きの角度で窓から入るため、この光の多くは、部屋の照明にとって有用ではない。しかしながら、下方向に入射する光線が上方に方向変換され得、それによってこれらが天井に当たれば、光はより有用に部屋の照明に使用され得る。

室内の照明を提供するように太陽光を方向転換するために様々な物品が開発されてきた。光偏向パネルは、米国特許第４，９８９，９５２号（Ｅｄｍｏｎｄｓ）に記載されている。これらのパネルは、レーザー切断工具を用いる透過性の固体材料シートに一連の平行な切れ目を作製することによって調製される。昼光フィルムの例としては、複数の空洞を有する光学的に透過体を含む光学的構成要素を記載した欧州特許第ＥＰ ０７５３１２１号及び米国特許第６，６１６，２８５号（いずれもＭｉｌｎｅｒへのもの）が挙げられる。別の昼光フィルムは、米国特許第４，５５７，５６５号（Ｒｕｃｋ ｅｔ ａｌ．）に記載されているもので、一面に全く同じ間隔で平行に離間配置されている複数の三角形リブで形成されている光偏向パネル又はプレートを説明している。複数のプリズム構造を有するフィルムの例は、米国特許公開第２００８／０２９１５４１号（Ｐａｄｉｙａｔｈ ｅｔ ａｌ．）及び、「Ｌｉｇｈｔ Ｒｅｄｉｒｅｃｔｉｎｇ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ」と題する２００９年１２月１７日付出願の係属中の米国特許出願第６１／２８７３６０号（Ｐａｄｉｙａｔｈ ｅｔ ａｌ．）並びに「Ｌｉｇｈｔ Ｒｅｄｉｒｅｃｔｉｎｇ Ｆｉｌｍ Ｌａｍｉｎａｔｅ」と題する２００９年１２月１７日付出願の同第６１／２８７３５４号（Ｐａｄｉｙａｔｈ ｅｔ ａｌ．）に記載されている。光方向転換及び光拡散の両方を組み込む構成は、２０１１年３月３０日に同時係属米国特許出願番号第６１／４６９１４７号（Ｐａｄｉｙａｔｈ ｅｔ ａｌ．）、表題「Ｈｙｂｒｉｄ Ｌｉｇｈｔ Ｒｅｄｉｒｅｃｔｉｎｇ Ａｎｄ Ｌｉｇｈｔ Ｄｉｆｆｕｓｉｎｇ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ」、及びカナダ特許公開番号第２，５９８，７２９号（ＭｃＩｎｔｙｒｅ ｅｔ ａｌ．）を含む。

両面昼光方向転換フィルム、及び両面昼光方向転換フィルムによって調整される物品が開示される。いくつかの実施形態において、両面昼光方向転換フィルムは、第１主表面、及び第１主表面と反対側の第２主表面を有する光学基材と、光学基材の第１主表面上に配置された第１太陽光方向転換層と、光学基材の第２主表面上に配置された第２太陽光方向転換層とを含む、光管理構成体含む。第１太陽光方向転換層が、複数の多面屈折プリズムを含む、微細構造化表面を含む。第２太陽光方向転換層が、複数の多面屈折プリズムを含む、第２微細構造化表面を含む。第１及び第２微細構造化表面の少なくとも１つが、複数の非対称屈折プリズムの秩序配列を含み、よって第１太陽光方向転換層及び第２太陽光方向転換層は、同一又は鏡像ではない。

いくつかの実施形態において、第１太陽光方向転換層及び第２太陽光方向転換層は同一又は鏡像ではないように、第１太陽光方向転換層は複数の非対称屈折プリズムの第１秩序配列を含み、第２太陽光方向転換層は複数の非対称屈折プリズムを含む第２秩序配列を含む。

いくつかの実施形態において、第１太陽光方向転換層の非対称屈折プリズム、及び第２太陽光方向転換層の非対称屈折プリズムは、同じ形状を含み、周期はずれている。

また、第１グレージング基材、及び第１グレージング基材に取り付けられた光管理構成体を含む物品が開示される。光管理構成体は、両面昼光方向転換フィルムは、第１主表面、及び第１主表面と反対側の第２主表面を有する光学基材と、光学基材の第１主表面上に配置された第１太陽光方向転換層と、光学基材の第２主表面上に配置された第２太陽光方向転換層とを含む。第１太陽光方向転換層が、複数の多面屈折プリズムを含む、微細構造化表面を含む。第２太陽光方向転換層が、複数の多面屈折プリズムを含む、第２微細構造化表面を含む。第１及び第２微細構造化表面の少なくとも１つが、複数の非対称屈折プリズムの秩序配列を含み、よって第１太陽光方向転換層及び第２太陽光方向転換層は、同一又は鏡像ではない。

いくつかの実施形態において、物品は更に第２グレージング基材を含む。第２グレージング基材は、第１グレージング基材上に配置されてもよく、第２グレージング基材は、光管理構成体上に配置されてもよい。更にいくつかの実施形態において、第２グレージング基材は、第１グレージング基材と平行であり、空隙により第１グレージング基材から分離される。いくつかの実施形態において、光管理構成体がこの空隙内に位置する。

本出願は、添付図面と関連させて、本開示の様々な実施形態の以下の詳細な説明を考慮すると、更に完全に理解できると思われる。
位置合わせされた両面微細構造化フィルムの断面図を示す。 ずれた両面微細構造化フィルムの断面図を示す。 本開示の両面光方向転換フィルムの断面図を示す。 本開示の両面光方向転換フィルムの断面図を示す。 比較のための片面光方向転換フィルムの断面図を示す。 本開示の両面光方向転換フィルムの断面図を示す。

以下の例示的実施形態の説明においては、本開示を実施することが可能な異なる実施形態を実例として示す添付図面を参照する。本開示の範囲から逸脱することなく実施形態を利用することが可能であり、構造上の変更が行われ得る点は理解されるべきである。図は必ずしも原寸に比例していない。図中、用いられる同様の番号は同様の構成要素を示すものとする。しかしながら、特定の図中のある要素を示す数字の使用は、同じ数字によって示される別の図中のその要素を限定しようとするものではないことは理解されるであろう。

建物内の部屋、廊下などに自然の太陽光を提供するために窓及び同様の構成体が使用される。しかしながら、自然の太陽光は、典型的には光が部屋又は廊下に遠くまで透過し得ないような角度で窓に当たる。加えて、入射光は、窓付近において不快なほどに強いことがあるため、窓付近に座っているユーザーはシャッター、ブラインド又はカーテンを閉ざしたくなることがあり、したがって部屋の照明のこの潜在的な光源は排除される。したがって、通常の入射角から、部屋又は廊下の天井への方向に太陽光を方向転換させ得る構成体が望ましい。

太陽光の方向転換を生じさせることが望ましい窓は多く存在するため、存在する全ての窓を、光を方向転換する窓に取り替えることは実際的ではなく、不可能である。したがって、窓などの既存の基材に取り付けられ、例えば、部屋に照明を提供するために部屋の天井に向かう、有用な方向に光、特に太陽光を方向転換する、フィルムなどの光管理構成体に対する必要性が存在する。

上記の背景技術の区分において説明されたように、室内照明をもたらすために、多くのフィルムが太陽光の経路を変更するように開発されてきた。この開示において、光管理構成体は、光、特に太陽光を所望の方向に方向転換することができ、更に、単一のフィルム構成よりも多くの光を所望の方向に方向転換することができる、両面昼光方向転換フィルムを含む、光管理構成体が示される。両面昼光方向転換フィルムは、第１主表面及び第２主表面を有する光学基材、並びに各主表面上に配置された太陽光方向転換層を含む。太陽光方向転換層のそれぞれが、複数の多面屈折プリズムを含む、微細構造化表面を含む。太陽光方向転換層の少なくとも１つが、複数の非対称の屈折プリズムの秩序配列を含む。

フィルムは日光を、下方向であり、部屋の照明にとってあまり好ましくない通常の入射方向を、部屋の天井に向かう上方向へと方向転換し、部屋により多くの照明を提供する。フィルムは例えば、窓などの基材に適用されることができ、窓そのものを修正又は置換することを必要とせずに、光方向転換を提供する。しかしながら、２つの太陽光方向転換層に関して注意が払われなければならないことが見い出された。２つの太陽光方向転換層は、これらの微細構造化パターンが同一ではなく、互いに鏡像ではない場合、所望の方向に方向転換される光の量が増加する。しかしながら、２つの太陽光方向転換層が同一又は互いに鏡像である場合、所望の方向に反射する光の量は、単一の太陽光方向転換層によって方向転換される光の量と比較して実際には少ない場合がある。

２つの光方向転換層を含む両面昼光方向転換フィルムを達成するための多くの方法が存在し、太陽光方向転換層のそれぞれが、複数の多面屈折プリズムを含む微細構造化表面を含み、層の少なくとも１つが（明確性のために「第１面」と称されるが、この指定はいずれの指向性をも示唆することを意図しない）複数の非対称屈折プリズムの秩序配列である。いくつかの実施形態において、第２面は、多面屈折プリズムの無秩序配列である。他の実施形態において、第２面は、複数の屈折プリズム（対称又は非対称反射プリズムのいずれか）の秩序配列であるが、プリズムは両面昼光方向転換フィルムの第１面の非対称屈折プリズムの形状とは異なる形状を有する。更に他の実施形態において、両面昼光方向転換フィルムの両面が、同じ形状を有する複数の非対称反射性プリズムの秩序配列を含み得るが、秩序配列の周期は異なる場合があり、又は秩序配列の周期はずれている場合がある。これらの実施形態のそれぞれは、以下でより詳細に記載される。

本明細書で使用される用語「光学フィルム」及び「光学基材」は、少なくとも光学的に透過性であるフィルム及び基材を指し、光学的に透明であってもよく、追加的な光学的効果をもたらしてもよい。追加的な光学的効果の例としては、例えば、光拡散、偏光又は一定の波長の光の反射を含む。

用語「光学的に透過性である」とは、本明細書で使用するとき、人間の裸眼で透明に見えるフィルム又は構成体を指す。用語「光学的に透明」とは、本明細書において使用されるとき、可視光スペクトルの少なくとも一部（約４００〜約７００ナノメートル）にわたって高い光透過を有し、低いヘイズを呈するフィルム又は物品を指す。光学的に透過性材料は、多くの場合、４００〜７００ナノメートルの波長帯において、少なくとも約９０％の視感透過率及び約２％未満のヘイズを有する。視感透過率及びヘイズの両方は、例えば、ＡＳＴＭ−Ｄ １００３−９５の方法を使用して決定することができる。

用語「秩序配列」とは、本明細書において使用されるとき、複数の構造を指し、構造の規則的、反復的パターンを指す。

用語「位置合わせされた」及び「ずれた」は、本明細書において、構造の秩序配列を記載するために使用される。１つの配列に関する構造が始まる点における構造間の谷部が、第２配列上の構造が開始する点における構造間の谷部と対応するように、並行配列間で対応する場合に、構造の２つの並行な秩序配列が、位置合わせされているものとされる。これは図１に例示され、構造１０の秩序配列の点Ａが、微細構造２０の秩序配列の点Ｂと対応する。構造は、構造間に対応関係が存在する限り、同じ又は更に同様の形状を有する必要がない。１つの配列に関する構造が始まる点における構造間の谷部が、第２配列上の構造が開始する点における構造間の谷部と対応するように、並行配列間で対応しない場合に、構造の２つの並行な秩序配列が、ずれているものとされる。これは図２に示され、構造３０の秩序配列の点Ｃが、微細構造４０の秩序構成の点Ｄに対応しない。構造は、構造間に対応関係が存在しない限り、同じ又は更に同様の形状を有する必要がない。

用語「点」、「面」及び「交点」は、本明細書において使用されるとき、これらの典型的な形状的意味を有する。

用語「アスペクト比」とは、フィルムに取り付けられた構造を指して本明細書において使用されるとき、フィルム又はその部分に取り付けられる構造の基部に対するフィルムの上の構造の最大高さ比率を指す。

用語「接着剤」は、本明細書で使用するとき、２つの被着体をともに接着するのに有用なポリマー組成物を指す。接着剤の例は、熱活性化接着剤及び感圧接着剤である。

加熱活性化接着剤は、室温で非粘着性であるが、高温で粘着性になり、基材に結合できるようになる。これらの接着剤は、通常、室温より高いガラス転移温度（Ｔ_ｇ）又は融点（Ｔ_ｍ）を有する。温度がＴ_ｇ又はＴ_ｍよりも高くなるとき、貯蔵弾性率は通常低下し、接着剤は粘着性になる。

感圧接着剤組成物は、（１）積極的かつ永久的粘着、（２）指圧以下の圧力での接着性、（３）被着体を保持する十分な能力、及び（４）被着体からきれいに取り外すことができる十分な凝集力を含む、室温における特性を有することが、当業者には周知である。感圧接着剤として充分な機能を有することが示されている材料は、粘着力、剥離接着力、及び剪断保持力の望ましいバランスを得るうえで必要な粘弾性を示すように設計及び配合されたポリマーである。特性の適正なバランスを得ることは単純なプロセスではない。

本開示の両面光方向転換フィルムは、第１主表面、及び第１主表面と反対側の第２主表面を有する、光学基材を含む。第１太陽光方向転換層は、光学基材の第１主表面上に配置される。第１太陽光方向転換層が、複数の多面屈折プリズムを含む、微細構造化表面を含む。第２太陽光方向転換層は、光学基材の第２主表面上に配置される。第２太陽光方向転換層が、複数の多面屈折プリズムを含む、第２微細構造化表面を含む。第１及び第２微細構造化表面の少なくとも１つが、複数の非対称屈折プリズムの秩序配列を含み、よって第１太陽光方向転換層及び第２太陽光方向転換層は、同一又は鏡像ではない。

広範な光学基材が、本開示の両面光方向転換フィルムに使用するために好適である。ガラス及びポリマープレート（例えば、ポリカーボネートプレート及びポリメチルメタクリレートプレート）などの白い剛性光学基材は、本開示の範囲にあるものと考えられるが、典型的には光学基材は光学フィルムを含む。光学的フィルムは、単一層フィルムであり得、これは多層フィルム構成体であり得る。典型的には、光学フィルム又は多層光学フィルムが、フィルムを光学的に透明にするポリマー材料から調製される。好適なポリマー材料の例としては、例えば、ポリオレフィン、例えば、ポリエチレン及びポリプロピレン、塩化ポリビニル、ポリエステル、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリウレタン、酢酸アセテート、エチルセルロース、ポリアクリレート、ポリカーボネート、シリコーン及びこれらの組み合わせ又はブレンドが挙げられる。光学フィルムは、充填剤、安定剤、抗酸化剤、塑性剤などのポリマー材料の他に、他の組成物を含有し得る。いくつかの実施形態において、光学フィルムは、紫外線吸収剤（ＵＶＡ）又はヒンダードアミン光安定剤（ＨＡＬＳ）などの安定剤を含み得る。好適なＵＶＡとしては、例えば、Ｃｉｂａ（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ）からＴＩＮＵＶＩＮ Ｐ、２１３、２３４、３２６、３２７、３２８、４０５及び５７１として入手可能な化合物などのベンゾトリアゾールＵＶＡが挙げられる。好適なＨＡＬＳとしては、Ｃｉｂａ（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ）からＴＩＮＵＶＩＮ １２３、１４４及び２９２として入手可能な化合物が挙げられる。

多層光学フィルム基材の使用は、２つ光方向転換層に支持をもたらす上に、光学的基材が両面光方向転換フィルムに更なる機能的役割をもたらすことを可能にする。例えば、多層フィルム基材は、物理的効果、光学的効果、又はこれらの組み合わせをもたらすことができる。多層フィルム基材は、破断抵抗層、粉砕抵抗層、赤外線反射層、赤外線吸収層、光拡散層、紫外線遮断層、偏光層、又はこれらの組み合わせなどの層を含み得る。特に好適な多層フィルムは、赤外線を反射し得る多層フィルム構成体である。このようにして、光方向転換積層体はまた、望ましくない赤外光（熱）を建物から遮断する一方で、望ましい可視光を建物内に入れることを補助し得る。光学フィルムとして有用な、好適な多層フィルムの例としては、例えば、米国特許第６，０４９，４１９号、同第５，２２３，４６５号、同第５，８８２，７７４号、同第６，０４９，４１９号、同第ＲＥ ３４，６０５号、同第５，５７９，１６２号及び同第５，３６０，６５９号に記載されるものが挙げられる。いくつかの実施形態において、光学フィルムは、交互のポリマー層が協調して赤外光を反射する、多層フィルムである。いくつかの実施形態において、ポリマー層の少なくとも１つが複屈折ポリマー層である。

光学基材の第１主表面及び第２主表面はそれぞれ、太陽光方向転換層を含む。これらの太陽光方向転換層のそれぞれが、複数の多面屈折プリズムを含む、微細構造化表面を含む。微細構造化表面は、広範なプリズム構造を含み得る。いくつかの実施形態では、プリズム構造は線形プリズム構造、又は錐体プリズム構造である。いくつかの実施形態において、プリズム構造は角錐プリズム構造である。角錐プリズム構造は、例えば、所望により、形状先端部（shape tip）、丸い先端部、及び／又は切頭先端部などの任意の有用な構成を有し得る。プリズム構造は、必要に応じて、変動する高さ、空間的に変動するピッチ、又は空間的に変動するファセット角を有することができる。いくつかの実施形態では、プリズム構造は、５０〜２０００マイクロメートル、又は５０〜１０００マイクロメートルの範囲のピッチ及び高さを有する。好適なプリズム構造の実施例は、米国特許公開第２００８／０２９１５４１号（Ｐａｄｉｙａｔｈ ｅｔ ａｌ．）に記載されるものを含む。微細構造分野において既知であるように、微細構造は同一であってもよく、又は微細構造の一部又は全部が、構造自体の規模よりも小さな構造のばらつきを有し得る。

微細構造化表面の少なくとも１つが、複数の非対称屈折プリズムの秩序配列を含み、第１太陽光方向転換層及び第２太陽光方向転換層は、同一又は鏡像ではない。

説明目的のため、複数の非対称屈折プリズムの秩序構成を含む、少なくとも１つの構造化表面は、両面光方向転換フィルムの「第１表面」と称される。この指定は単に説明を補助するものであり、いずれの指向性（例えば、入射する太陽光に向かうなど）を示唆することも意図しない。プリズムは、入射する太陽光（これは上からフィルム上へと、フィルムと垂直な方向から５〜８０°の角度で入る）が部屋の天井の方へと上方に方向変換される一方で、下からの入射光が下方向へと方向転換されないように、非対称であることが望ましい。対称の構造のアーチファクトは、下方に向けられた光が観察者にとって可視であることであり、これは望ましくない。

光学基材の第１表面上の複数の非対称多面屈折プリズムは、光方向転換フィルムを含む窓又は他の開口部を含む部屋の天井に向けて、入射する太陽光を効果的に方向変換するように設計される。典型的に、非対称多面屈折プリズムは、３つ以上、より典型的には４つ以上の面を含む。プリズムは光学基材の表面から生じる秩序配列の突起部として観察され得る。この光学基材は、上記の光学フィルムであってもよく、又はこれは別個の光学フィルムであってもよい。多くの実施形態において、光方向転換層は、光学フィルムの第１主表面から延びる突起部の配列を備える光学フィルムを含み、層は、光学基材に接着されている。典型的にはこれらの突起部のアスペクト比は１以上であり、すなわち、突起部の高さは、少なくとも突起部の基部における幅と、少なくとも同等である。いくつかの実施形態において、突起部の高さは少なくとも５０マイクロメートルである。いくつかの実施形態において、突起部の高さは２５０マイクロメートル以下である。これは、非対称構造は、典型的には、光学フィルム又は光学基材の第１主表面から５０マイクロメートル〜２５０マイクロメートルだけ突出していることを意味する。

好適な非対称多面屈折プリズムの例は、「Ｌｉｇｈｔ Ｒｅｄｉｒｅｃｔｉｎｇ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ」と題する２００９年１２月１７日付出願の係属中の米国特許出願第６１／２８７３６０号（Ｐａｄｉｙａｔｈ ｅｔ ａｌ．）並びに「Ｌｉｇｈｔ Ｒｅｄｉｒｅｃｔｉｎｇ Ｆｉｌｍ Ｌａｍｉｎａｔｅ」と題する２００９年１２月１７日付出願の同第６１／２８７３５４号（Ｐａｄｉｙａｔｈ ｅｔ ａｌ．）に記載されている。４面プリズムの例は、面Ａ、面Ｂ、面Ｃ及び面Ｄを含むものである。このプリズムにおいて、面Ａは、光学基材に隣接し、面Ｂは、面Ａに接続され、面Ｃは面Ａに接続され、面Ｄは面Ｂ及び面Ｃに接続される。面Ｂは、光学フィルムの第２主表面上に入射する太陽光に対して全内部反射を生じ、面Ａを通過するようにして、向けられている。太陽光は、光学フィルムの第２主表面上から入射して、典型的には、時刻、時期、フィルムの地理的位置などによって、光学基材の第１主表面の垂線から約５〜８０°の角度を形成する。入射光線はプリズムに入り、全内部反射の現象により面Ｂから反射される。全内部反射を達成するため、面Ｂが面Ａに対して垂直でなく、ある角度（角度は任意にθと称される）だけオフセットしていることが望ましい。角θの値の選択は、例えば、光管理フィルムを調整するために使用される組成物材料の屈折率、光管理フィルムに使用するために推奨される地理的位置などを含む様々な可変の特性に依存するが、典型的には、角θの値は６〜１４°又は更に６〜１２°である。

面Ｃは面Ａに接合され、面Ａを面Ｄに接続する。面Ｃが面Ａに対して垂直ではなく、垂線から角αだけオフセットされていることが好ましい。他の特性の中でもとりわけ、角αのオフセットは、面Ｄを通じてプリズムから出る光が、隣接するプリズムに入ることを防ぐのを助ける。角度θでは、角度αの値の選択は、隣接するプリズムの近さ、面Ｄの特性及び大きさなどを含む、様々な可変特性に依存する。典型的には、角度αは、５〜２５°、又は更に９〜２５°の範囲である。

面Ｄは、方向転換された光線がプリズムから出る、プリズムの面である。面Ｄは、単一の面又は一連の面を含み得る。いくつかの実施形態において、面Ｄは湾曲した面であることが望ましいが、面Ｄはあらゆる実施形態において湾曲している必要はない。面Ｂから反射される光線は、面Ｄにより、部屋の間接照明を改善するために有効な方向に方向転換される。これは、面Ｄから反射する光線は、面Ａと垂直、又は垂直からある一定角度で離れて、部屋の天井の方に向けて方向転換されることを意味する。

いくつかの実施形態において、面Ｃは湾曲していてもよく、面Ｄは湾曲していてもよく、又は面Ｃと面Ｄの組み合わせが単一の連続的な曲面を形成してもよい。他の実施形態において、面Ｃ若しくは面Ｄ又は、面Ｃ及び面Ｄが共に、一連の面を含み、一連の面は構造化表面を含む。構造化表面は、規則的又は不規則的であってよく、すなわち、構造は規則的パターン又はランダムパターンを形成し、均一であってもよく、又は構造は異なってもよい。これらの構造は、これらが微細構造上にあるために、典型的には非常に小さい。典型的には、これらの構造の各寸法（高さ、幅及び長さ）は、面Ａの寸法よりも小さい。

面Ｂと面Ｄとの交点は、プリズムの頂部を形成する。この交点は、点であり、又は表面であり得る。フィルムが、面Ｂ及び面Ｄの交点において基材と結合される場合、この交点は、基材のプリズム構造へのより容易な結合を可能にするために、鋭い点のかわりに平坦な表面であることが望ましい場合がある。しかしながら、フィルムが面Ｂ及び面Ｄの交点において基材と結合されない場合、この交点が点であることが望ましい場合がある。

光学基材の第１表面全体は、微細構造を含んでもよく、又は微細構造は、光学基材の第１表面の一部の上にのみ存在し得る。フィルム構成体は、大きな窓ガラス物品（例えば、窓）に取り付けられ得るため、望ましい光方向転換効果を生じるために、窓ガラス物品の全表面が微細構造表面を含むことは必要ではないか又は望ましくない場合がある。窓ガラス物品の一部のみが光方向転換フィルム構成体を含むか、あるいは、全窓ガラス物品表面がフィルム構成体によって被覆される場合は、フィルム構成体の一部のみが光方向転換微細構造を含むことが望ましい場合がある。同様に、光学基材の第２表面はまた、微細構造化表面を含み、この第２微細構造化表面は、光学基材の第２表面の一部のみに存在し得る。しかしながら、光学基材の少なくとも一部が、第１表面及び第２表面両方の上において微細構造を有する。

複数の非対称多面屈折プリズムの秩序構成は、微細構造の配列を形成し得る。配列は、様々な要素を有し得る。例えば、配列は、線形（すなわち、一連の平行な線）、正弦波形状（すなわち、一連の波形の線）、ランダム、又はこれらの組み合わせであり得る。様々な種類のアレイが可能であるが、アレイ要素が別個であり得るもの、すなわち、アレイ要素が交差又は重複しないものが望ましい。

光学基材の第１主表面上の微細構造層は、様々な方法で形成され得る。典型的には、微細構造層は、熱可塑性又は熱硬化性材料を含む。いくつかの実施形態において、微細構造層は光学基材の第１表面上に形成される。より典型的に、微細構造層は、光学基材の第１表面に接着された微細構造化フィルムの部分である。

上述した微細構造化フィルムは、エンボス加工、押出成形、キャスト及び硬化（casting and curing）、圧縮成形、及び射出成形を含めた様々な方法を用いて製造される。エンボス加工の一方法が、米国特許第６，３２２，２３６号に記載されており、この方法は、パターン化ロールを形成するためのダイヤモンド旋削技法を含み、そのパターン化ロールは後に、微細構造化表面をフィルムの上にエンボス加工するために使用される。秩序配列の複数の非対称構造を有する上記のフィルムを形成するために、同様の方法が使用され得る。

反復パターンを持つ微細構造化表面を有するフィルムを生成するために、他の手法に従ってもよい。例えば、フィルムは、特定のパターンをその上に有する金型を使用して射出成形されてもよい。結果として得られる射出成形フィルムは、金型内のパターンを補完する表面を有する。別の同様の手法において、フィルムは圧縮成形されてもよい。

いくつかの実施形態において、構造化フィルムは、キャスト及び硬化と称される手法を使用して調製される。キャスト及び硬化において、硬化性混合物が表面上にコーティングされて、そこに構造化ツールが適用されるか、又は混合物が微細構造ツール内にコーティングされて、コーティングされた微細構造化ツールを表面に接触させる。硬化性混合物がその後硬化され、ツールが取り除かれて、微細構造化表面を提供する。好適な微細構造化ツールの例としては、微細構造化型及び微細構造化ライナーが挙げられる。好適な硬化性混合物の例としては、ポリウレタン、ポリエポキシド、ポリアクリレート、シリコーンなどを調製するために使用される硬化性材料などの熱硬化性材料が挙げられる。

微細構造化フィルムが微細構造層として使用される場合、微細構造化フィルムは典型的には接着層によって光学基材の第１表面に接着される。好適な接着剤の例としては、熱活性化接着剤、感圧接着剤、熱活性化接着剤、感圧接着剤又は硬化性接着剤が挙げられる。好適な光学的に透明な硬化性接着剤の例としては、米国特許第６，８８７，９１７号（Ｙａｎｇ ｅｔ ａｌ．）に記載されるものが挙げられる。接着剤の特性により、接着剤コーティングは、これに取り付けられた剥離ライナーを有してもよく、接着剤コーティングが表面に時期尚早に接着することを防ぎ、接着剤表面に接着し得る汚れ及び他のくずから保護する。剥離ライナーは典型的には、光方向転換積層体が基材に取り付けられるまで、適所に留まる。典型的には、感圧接着剤が使用される。

広範な感圧接着剤組成物が好適である。典型的に、感圧接着剤は光学的に透明である。感圧接着剤組成物は、感圧接着剤特性を有するいずれかの材料であり得る。更に感圧性接着剤構成要素は、１種類の感圧性接着剤であり得、又は感圧性接着剤は２種以上の感圧性接着剤の組み合わせであり得る。

好適な感圧性接着剤としては、例えば、天然ゴム、合成ゴム、スチレンブロックコポリマー、ポリビニルエーテル、（アクリレートとメタクリレートの両方を含む）ポリ（メタ）アクリレート、ポリオレフィン、シリコーン又はポリビニルブチラールに基づくものが挙げられる。

光学的に透明な感圧接着剤は、（メタ）アクリレート系感圧接着剤であり得る。有用なアルキル（メタ）アクリレート（すなわち、アクリル酸アルキルエステルモノマー）としては、そのアルキル基が４〜１４個まで、とりわけ４〜１２個までの炭素原子を有する、非三級アルキルアルコールの直鎖若しくは分枝状一官能性アクリレート又はメタクリレートが挙げられる。ポリ（メタ）アクリル感圧性接着剤は、例えば、イソオクチルアクリレート、イソノニルアクリレート、２−メチル−ブチルアクリレート、２−エチル−ｎ−ヘキシルアクリレート及びｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、ｎ−オクチルメタクリレート、ｎ−ノニルアクリレート、イソアミルアクリレート、ｎ−デシルアクリレート、イソデシルアクリレ−ト、イソデシルメタクリレート、アクリル酸イソボルニル、４−メチル−２−ペンチルアクリレート、及びドデシルアクリレートなどの、例えば、少なくとも１種のアルキル（メタ）アクリレートエステルモノマー、並びに、例えば、（メタ）アクリル酸、ビニルアセテート、Ｎ−ビニルピロリドン、（メタ）アクリルアミド、ビニルエステル、フマル酸エステル、スチレンマクロマ、アルキルマレアート及びアルキルフマレート（それぞれ、マレイン酸及びフマル酸系）又はこれらの組み合わせなどの少なくとも１種の任意のコモノマー成分から誘導される。

いくつかの実施形態において、ポリ（メタ）アクリル系感圧接着剤は、約０〜約２０重量パーセントのアクリル酸と、約１００〜約８０重量パーセントの、イソオクチルアクリレート、２−エチル−ヘキシルアクリレート、又はｎ−ブチルアクリレート組成物のうちの少なくとも１つとから誘導される。

いくつかの実施形態において、接着層は、少なくとも部分的にポリビニルブチラールから形成される。ポリビニルブチラール層は、既知の水性又は溶媒系アセタール化プロセスを介して形成してもよく、このプロセスでは、ポリビニルアルコールは酸性触媒の存在下でブチルアルデヒドと反応する。いくつかの場合において、ポリビニルブチラール層は、Ｓｏｌｕｔｉａ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）から商標名「ＢＵＴＶＡＲ」樹脂として市販されているポリビニルブチラールを包含してもよく、又はこれから形成されてもよい。

場合によっては、ポリビニルブチラール層は、樹脂と（所望により）可塑剤とを混合して、混合製剤をシートダイを通して押し出すことにより製造してもよい。可塑剤が包含される場合、ポリビニルブチラール樹脂は、樹脂１００部当たり約２０〜８０部、又はおそらく約２５〜６０部の可塑剤を包含してよい。好適な可塑剤の例には、多塩基酸又は多価アルコールのエステルが挙げられる。好適な可塑剤は、トリエチレングリコールビス（２−エチルブチラート）、トリエチレングリコールジ−（２−エチルヘキサノエート）、トリエチレングリコールジヘプタノエート、テトラエチレングリコールジヘプタノエート、ジヘキシルアジパート、ジオクチルアジパート、ヘキシルシクロへキシルアジパート、ヘプチル及びノニルアジパートの混合物、ジイソノニルアジパート、ヘプチルノニルアジパート、ジブチルセバケート、油変性セバシン酸アルキドのような高分子可塑剤、米国特許第３，８４１，８９０号に開示されているようなホスフェート及びアジパートの混合物、米国特許第４，１４４，２１７号に開示されているようなアジパートである。

接着層は、架橋され得る。接着剤は、熱、水分又は放射線によって架橋され得、共有結合架橋網を形成して、これが接着剤の流動能力を変性する。架橋剤が、全ての種類の接着剤配合物に追加され得るが、コーティング及びプロセス条件によって、硬化は、熱又は放射線エネルギーにより又は水分により活性化され得る。架橋剤の追加が望ましくない場合において、所望により、電子ビームへの暴露によって接着剤を架橋することができる。

架橋度は、特定の性能要件を満たすように制御され得る。接着剤は、任意により、１つ以上の接着剤を更に含むことができる。重合方法、コーティング方法、最終用途などにより、開始剤、充填剤、塑性剤、粘着付与剤、連鎖移動剤、繊維強化剤、織布及び不織布、起泡剤、抗酸化剤、安定剤、難燃剤、増粘剤並びにこれらの混合物からなる群から選択される添加物が使用され得る。

光学的に透明であることに加え、感圧接着剤は、これを窓などの大きな基材に積層するために好適なものにする、追加的な特徴を有し得る。これらの追加的な特徴には、一時的除去可能性がある。一時的に除去可能な接着剤は、比較的低い初期接着性を有するものであり、基材からの一時的除去可能性及びこれへの再配置性を可能にし、時間をかけて接着を構成し、十分な強度の結合を形成する。一時的に除去可能な接着剤の例は、例えば、米国特許第４，６９３，９３５号（Ｍａｚｕｒｅｋ）に記載される。あるいは、又は加えて、一時的に除去可能であることの代わりに、又はこれに加えて、感圧接着層は、微細構造化表面を含んでもよい。この微細構造化表面は、接着剤が基材に積層される際の空気の排出を可能にする。光学的用途において、典型的には、接着剤は、微細構造が時間をかけて消え、したがって接着層の光学的特性に影響を与えない程度において、基材の表面を湿らせ、流れる。微細構造化接着剤表面は、微細構造化表面を有する剥離ライナーなどの微細構造化ツールに接着剤表面を接触させることによって得られる場合がある。

感圧接着剤は、本質的に粘着性であってよい。望ましい場合は、感圧接着剤を形成するため、粘着付与剤を基材に加えることができる。有用な粘着付与剤として、例えば、ロジンエステル樹脂類、芳香族炭化水素樹脂類、脂肪族炭化水素樹脂類、及びテルペン樹脂類が挙げられる。感圧接着剤の光学的透明性を低減させない限り、例えば、油、可塑剤、酸化防止剤、紫外線（「ＵＶ」）安定剤、水素添加ブチルゴム、顔料、硬化剤、ポリマー添加剤、増粘剤、連鎖移動剤及びその他の添加物などの他の材料を、特別な目的のために加えることができる。いくつかの実施形態において、感圧接着剤は、紫外線吸収剤（ＵＶＡ）又はヒンダードアミン光安定剤（ＨＡＬＳ）を含有し得る。好適なＵＶＡとしては、例えば、Ｃｉｂａ（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ）からＴＩＮＵＶＩＮ Ｐ、２１３、２３４、３２６、３２７、３２８、４０５及び５７１として入手可能な化合物などのベンゾトリアゾールＵＶＡが挙げられる。好適なＨＡＬＳとしては、Ｃｉｂａ（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ）からＴＩＮＵＶＩＮ １２３、１４４及び２９２として入手可能な化合物が挙げられる。

本開示の感圧接着剤は、例えば、制御された光透過率及びヘイズなどの望ましい光学的特性を呈する。いくつかの実施形態において、感圧接着剤でコーティングされる基材は、基材単独と実質的に同じ光透過率を有し得る。

本開示の両面光方向転換構成体はまた、光学基材の第２主表面上に配置された第２太陽光方向転換層を有し、第２太陽光方向転換層は多面屈折プリズムは、複数の多面屈折プリズムを含む第２微細構造化表面を含む。この第２太陽光方向転換層は、第１太陽光方向転換層と同一又は鏡像ではない。

いくつかの実施形態において、第２光方向転換層（複数の多面屈折プリズムを備える）は、複数の屈折プリズムの秩序配列ではない。換言すると、複数の屈折プリズムは、これらが無作為に配置されるか、又は反復パターンが存在しないように配置されるように、構成され得る。

他の実施形態において、第２光方向転換層は、複数の屈折プリズムを形成する。プリズムは、対称的又は非対称的であり得る。対称的である場合、プリズムは、所望の配列にある場合がある。プリズムが非対称である場合、プリズムは第１光方向転換層のプリズムと異なる形状でなくてはならず、又はプリズムが同じ形状である場合、複数の非対称の屈折プリズムの秩序配列の周期は、第１光方向転換層のプリズムの周期と異なっているべきであり、又はプリズムが同じ形状であり、周期が同じであるか、又は互いに整数である場合、第１光方向転換層及び第２光方向転換層の周期はずれていなくてはならない。第２光方向転換層が非対称の屈折プリズムを含む各実施形態が、以下でより詳細に記載される。

いくつかの実施形態において、第２太陽光方向転換層のプリズムが非対称であり、プリズムは、第１光方向転換層のプリズムと異なる形状である。図３は、このような本開示の両面光方向転換フィルムの断面図を示す。図３において、両面光方向転換フィルム１００は、光学基材１１０を含む。光学基材１１０の第１面（やはり第１面は任意に指定される）に、太陽光方向転換層層１５０が取り付けられる。太陽光方向転換層１５０は、突出する非対称プリズム構造１７０を備えるフィルムを含む。太陽光方向転換層１５０は、接着層１３０によって光学基材１１０の第１主表面に接着される。同様に、突出する非対称プリズム構造１６０を備える第２太陽光方向転換層１４０は、接着層１２０によって光学基材１１０の第２主表面に取り付けられる。図３において、太陽光方向転換層１４０上のプリズム構造１６０の周期及び太陽光方向転換層１５０上のプリズム構造１７０の周期は位置合わせされる。位置合わせは、図１の点Ａ及びＢと同様である点Ａ及びＢの対応によって示される。太陽光方向転換層１５０のプリズム構造１７０の周期は位置合わせされているが、第１太陽光位置合わせ層１４０及び第２太陽光位置合わせ層１５０は同一又は互いに鏡像ではない。

他の実施形態（図示しない）において、プリズム構造の秩序配列の周期は互いに自然数である。これらの実施形態において、プリズム構造の１対１対応は存在しないが、周期は規則的な自然数のパターンにより対応する。

図４において、本開示の別の代表的な両面光方向転換フィルムの断面図であり、ここで第２方向転換層のプリズムは非対称であり、ここでプリズムは第１光方向転換層のプリズムとは異なる形状である。図４において、両面光方向転換フィルム２００は、光学基材２１０を含む。光学基材２１０の第１面（やはり第１面は任意に指定される）に、太陽光方向転換層層２５０が取り付けられる。太陽光方向転換層２５０は、突出する非対称プリズム構造２７０を備えるフィルムを含む。太陽光方向転換層２５０は、接着層２３０によって光学基材２１０の第１主表面に接着される。同様に、突出する非対称プリズム構造２６０を備える第２太陽光方向転換層２４０は、接着層２２０によって光学基材２１０の第２主表面に取り付けられる。図４において、太陽光方向転換層２４０上のプリズム構造２６０の周期及び太陽光方向転換層２５０上のプリズム構造２７０の周期はずらされて位置合わせされる。ずれは、図２の点Ｃ及びＤと同様である、点Ｃ及びＤの対応の欠如によって示される。

いくつかの実施形態において、第１光方向転換層及び第２光方向転換層のプリズム構造は同じであり、第２光方向転換層の複数の非対称の屈折プリズムの秩序配列の周期は、第１光方向転換層のプリズムの周期とは異なる。第２光方向転換層の周期は、第１光方向転換層の周期よりも短いか又は長い場合がある。典型的に、２つのプリズムの配列の間に対応点が存在しないことが望ましいが、偶然の対応が生じた場合には１００プリズムユニット当たり、対応点が１つ以下であることが望ましい。

いくつかの実施形態において、第１光方向転換層及び第２光方向転換層のプリズム構造は同じ非対称の形状であり、第１光方向転換層及び第２光方向転換層の周期は、同じでありずれている。図６は、このような本開示の両面光方向転換フィルムの断面図を示す。図６において、両面光方向転換フィルム４００は、光学基材４１０を含む。光学基材４１０の第１面（やはり第１面は任意に指定される）に、太陽光方向転換層層４５０が取り付けられる。太陽光方向転換層４５０は、突出する非対称プリズム構造４７０を備えるフィルムを含む。太陽光方向転換層４５０は、接着層４３０によって光学基材４１０の第１主表面に接着される。同様に、突出する非対称プリズム構造４６０を備える第２太陽光方向転換層４４０は、接着層４２０によって光学基材４１０の第２主表面に取り付けられる。図６において、プリズム構造４６０及び４７０は同じ形状であり、周期は同じである。太陽光方向転換層４４０上のプリズム構造４６０の周期及び太陽光方向転換層４５０上のプリズム構造４７０の周期はずれている。ずれは、図２の点Ｃ及びＤと同様である、点Ｅ及びＦの対応の欠如によって示される。

本開示による、図３、４、及び６に例示される、光管理構成体は、例えば、図５に示され、２００９年１２月１７日に出願された、米国特許出願番号第６１／２８７３６０号、表題「Ｌｉｇｈｔ Ｒｅｄｉｒｅｃｔｉｎｇ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ」（Ｐａｄｉｙａｔｈ ｅｔ ａｌ．）、及び２００９年１２月１７日に出願された、米国特許出願番号第６１／２８７３５４号、表題「Ｌｉｇｈｔ Ｒｅｄｉｒｅｃｔｉｎｇ Ｆｉｌｍ Ｌａｍｉｎａｔｅ」（Ｐａｄｉｙａｔｈ ｅｔ ａｌ．）に示される、片面太陽光方向転換フィルムと対比され得る。本開示の両面太陽光方向転換フィルムは、対応する片面フィルムよりも、より多くの入射太陽光を、部屋の天井に向けて方向転換することができることを見出した。したがって、光学基材３１０、接着層３３０によって光学基材３１０に接着された、突出する非対称プリズム３７０を備える光方向転換層３５０を含む、図５の片面フィルム３００は、図３、４及び６の両面フィルム１００、２００、及び４００と直接比較される。１００、２００、及び４００などのフィルムは、３００などのフィルムよりも多くの入射光を方向転換することができる。しかしながら、第１太陽光方向転換層及び第２太陽光方向転換層が同一又は鏡像でない場合にのみ妥当することが見い出された。

光を方向転換するフィルム構成体の能力の測定は、実験室での試験により判定され得、試験のためにこれらを窓に組み込むことによって構成体を試験する必要性を排除する。このような試験の例は、フィルム構成体上に、強度を制御された光線を照射して、上方に方向転換される光の量を測定することを含む。入力される光線は、所定の角度で固定されてもよく、又は角度範囲にわたって変化してもよい。上方に方向転換される光の量は、例えば、光検出器で測定され得る。あらゆる方向における光の分布を測定することが望ましい場合がある。この測定値の種類は一般的に、双方向透過分布関数（ＢＴＤＦ）と称される。このような測定を行うため、Ｒａｄｉａｎｔ Ｉｍａｇｉｎｇ（ＷＡ）から、商標名ＩＭＡＧＩＮＧ ＳＰＨＥＲＥで入手可能な器具が使用され得る。

上記の光学基材、並びに第１及び第２太陽光方向転換層に加え、本開示の両面光方向転換フィルムは、追加の光学層を含み得る。光学層のいくつかの例は、既に説明された。例えば、光学基材多層光学基材であってもよく、上記の追加層を含むことができる。また、図３、４及び６の実施形態は、第１及び第２太陽光方向転換層を光学基材に接着させる接着層を含む。これらの層は他の実施形態において、例えば、太陽光方向転換層が光学基材表面上に直接形成される、又は接着剤を使用せずに接着が達成される（例えば、太陽光方向転換層を光学基材に直接接着させるために、熱、又は熱及び圧力を適用することにより）実施形態において任意である。存在し得る他の任意の層は、フィルム層、典型的には、微細構造化表面を被覆及び保護するために、太陽光方向転換層の一方又は両方を被覆する光学フィルム層を含む。

任意の光学フィルムは、第１主表面及び第２主表面を有する。任意の光学フィルムの第２主表面は、両面光方向転換フィルムの光方向転換層の１つの表面上の微細構造の実質的に全てに接触し、これに結合される。任意の光学フィルムは、微細構造表面を保護し、微細構造が損傷を受けること、汚れ、ないしは別の方法により光の方向転換を不可能になることを防ぐ。

任意の光学的フィルムの第２主表面は、これが被覆する微細構造化表面の屈折プリズムの頂部と接触する。任意の光学フィルムと屈折プリズムの頂部との接触領域において、これらの要素が結合される。この結合は、接着剤結合、熱積層、超音波溶接など２つのポリマー単位を積層するために有用な様々な形状を取り得る。例えば、任意の光学フィルムはフィルムを軟化させるように加熱され得、フィルムは第１光学フィルムの微細構造化表面に接触する。加熱されたフィルムは、冷却した際に、微細構造化層の接触点と結合を形成する。同様に、任意の光学フィルムは、第１光学フィルムの微細構造化表面に乾燥積層され、その後、熱が直接的又は間接的に適用されて積層物品を生成し得る。あるいは、超音波溶接機が、乾燥した積層構成体に適用され得る。より典型的には、接着剤結合が使用される。接着剤結合が使用される際、熱活性化接着剤又は感圧接着剤のいずれかが使用され得る。一般的に、感圧接着剤、特に、上記の光学的に透明な感圧接着剤が使用される。

接着剤結合を生じるため、接着剤は、微細構造表面、又は任意の光学フィルムの第２主表面のいずれかに適用され得る。典型的には、接着剤は、任意の光学フィルムの第２主表面に適用される。適用される接着剤コーティングは、連続的又は非連続的であり得る。接着剤コーティングは、ナイフコーティング、ロールコーティング、グラビアコーテング、ロッドコーティング、カーテンコーティング、エアナイフコーティング又はスクリーン印刷若しくはインクジェット印刷などの印刷技術を含む、様々なコーティング技術のいずれかによって適用され得る。接着剤は、溶媒系（すなわち、溶液、分散液、懸濁液）、又は１００％固体組成物として適用され得る。溶媒系接着剤組成物が使用される場合、典型的に、コーティングは積層前に、風乾又は、例えば、強制空気炉などの炉を使用して、高温で乾燥される。接着剤コーティングされた任意の光学フィルムは、微細構造化表面に積層され得る。積層プロセスは、上記の微細構造化プリズムの頂部に均一かつ均等な接触を提供するように良好に制御され得るべきである。

微細構造化表面のための保護層である上に、任意の光学フィルムは、光方向転換積層体に追加機能をもたらすことができる。任意の光学フィルムは、光学基材と同じ材料から作製されてもよく、光学基材と同じ任意の機能をもたらしてもよく、又はこれらの２つの光学構成体は異なってもよい。例えば、第２光学フィルムは、上記のように、赤外線を反射し得る多層フィルムであり得る。

任意の光学フィルムの第１主表面は、本開示の両面光方向転換フィルムの外部表面である。したがって、例えば、窓などの基材に接着させるための表面をもたらしてもよく、又はこれは外部環境又は部屋の内側に暴露される外部表面であってもよい。任意の光学フィルムの第１主表面が基材への接着のための表面をもたらす場合、これは一般的に、その上に部分的にコーティングされた接着層を有する。好適な接着剤の実施例は先に記載されている。任意の光学フィルムの第１主表面が、外部環境、又は部屋の内側に暴露される外部表面であるとき、第１主表面に追加コーティングを有することが望ましい場合がある。例えば、第１主表面は、傷及び跡から表面を保護するため、加えて表面クリーナーによる損傷から表面を保護するため、又は表面を落書き耐性にするか洗浄しやすくするために、ハードコートなどの保護コーティングを含む場合がある。好適なコーティングの例としては、例えば、ハードコート、ひっかき防止コーティング、低表面エネルギーコーティング、又は洗浄が容易なコーティングなどが挙げられる。

いくつかの実施形態において、２つの任意の光学フィルムを有し、本開示の両面光方向転換フィルムの両方の微細構造化表面を被覆することが望ましい場合がある。２つの任意の光学フィルムは、同じ又は異なる場合がある。

本開示の両面光方向転換フィルム構成体は、光方向付け物品などの物品を提供するために、基材に取り付けられることがある。基材は少なくとも光学的に透過性であり、光学的に透明であってもよい。好適な基材の例は、例えば、窓である。ウィンドーは様々な異なる種類ののグレージング基材、例えば、様々なガラスから、又はポリカーボネート又はポリメチルメタクリレートなどのポリマー材料から作製され得る。いくつかの実施形態において、窓はまた、追加層又は処理を含み得る。追加層の例としては、例えば、グレア低減、着色性、耐破砕性などを提供するように設計されたフィルムの追加層が挙げられる。窓の、存在し得る追加処理としては、例えば、ハードコートなどの様々な種類のコーティング、及び修飾的エッチングなどのエッチングが挙げられる。

本開示の両面光方向転換フィルムは、基材に直接接着されてもよく、又は上記の１つの太陽光方向転換層の微細構造化表面を被覆する任意の光学フィルムが、結合表面をもたらしてもよい。典型的に、接着層は、本開示の両面光方向転換フィルムを基材に接着させるために使用される。接着剤は、上記の接着剤の１つであってもよく、又はこれは基材への光学的に透明な容易な積層体を提供するために開発された、より専用の接着層であってもよい。このような接着剤の例としては、微細構造化接着剤、及び一時的に取り外し可能、並びに／又は再配置可能な接着剤を含む。

微細構造化接着剤は、微細構造化表面を有するものである。微細構造化表面は典型的には、微細構造化剥離ライナーによって接着層に付与される。微細構造化表面を有する接着層の利益は、両面光方向転換フィルムが基材に積層される際に、微細構造化表面が空気を外へと通すことである。この空気の透過は、積層体内の気泡の排除を助ける。

上記のように、接着剤はまた除去可能であり得、これは比較的低い初期接着性を有して、基材からの一時的除去可能性及びこれへの再配置性を可能にし、時間をかけて接着を構成し、十分な強度の結合を形成する接着剤を意味する。大面積の基材が積層されるとき、これは特に有用であり得る。

一時的に除去可能及び／又は再配置可能な接着剤は、比較的低い初期接着性を有するものであり、基材からの一時的除去可能性及びこれへの再配置性を可能にし、時間をかけて接着を構成して十分な強度の結合を形成する。一時的に除去可能な接着剤の例は、例えば、米国特許第４，６９３，９３５号（Ｍａｚｕｒｅｋ）に記載される。これらの特徴は、接着が形成され、強い結合が形成される前に、フィルムが容易に除去されるか又は再配置されることを可能にする。

本開示の好適な物品の実施例としては、第１グレージング基材、及び第１グレージング基材に接着された両面光方向転換フィルムを含む。両面光方向転換フィルムは、第１グレージング基材のいずれかの表面に接着されてもよく、すなわち、フィルムは（入射する太陽光に面し、外部環境に暴露される）外部表面上にあってもよく、又は（部屋の内部表面に面する）内部表面上であってもよい。

本開示の物品は、第２グレージング基材を追加的に含み得る。第２グレージング基材は、第１グレージング基材上に配置されてもよい。例えば、グレージング基材は、多面窓ガラスである。多面窓ガラスは、これらの間、又はその上に、任意の他の層、又は空間を含み得る。

他の実施形態において、第２グレージング基材は、両面光方向転換フィルム構成体上に配置される。これらの実施形態において、サンドイッチ構造が形成され、両面光方向転換フィルム構成体が、２つのグレージング基材の間に挟まれる。

更に他の実施形態において、第２グレージング基材は、第１グレージング基材と平行であり、空隙により第１グレージング基材から分離される。これらの実施形態のいくつかにおいて、両面光方向転換フィルム構成体は、空隙内に位置する。

以下の実施例はあくまで例示を目的としたものにすぎず、付属の「特許請求の範囲」に対して限定的であることを意図するものではない。

モデル化手順の説明
一連の光方向転換層は、光を所望の方向に方向転換するフィルムの能力を判定するために、以下の一般的な手順の説明を使用してモデル化された。この方向転換は、下方に方向付けられた光に対する上方（所望の方向）に方向転換される光の割合を説明する、「上方：下方比率」として記載される。

モデル化のため、フィルムは、光学基材によって支持される。光学基材はは垂直に配置され、２０１０年９月２１日の秋分の日頃に、北緯４５°において、南に直接向けられるものと想定する。この日の日中に、上空を遷移する太陽の作用が、太陽が地平線の上１５°まで上がった時点から、１５°の高さより下回った時点まで、３０分間隔で、上方及び下方に向けられた透過光束を算出することによって近似値で求められた。「上方：下方比率」は、光学基材＋フィルム構成体を通じた光束のこれらの合計透過量から、形成される。

任意の緯度及び任意の経度における任意の年の任意の日付における日の出日の入りが、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｌａｂ（ＮＲＥＬ）から得られる、Ｍｕｎｅｅｒ’ｓ ＰＲＯＧ１−７を使用して算出された。任意の緯度及び経度における、任意の年の任意の日付の任意の時間における太陽の方位角及び高度が、ＮＲＥＬから得られるＭｕｎｅｅｒ’ｓ ＰＲＯＧ１−６を使用して計算された。任意の緯度及び軽度における、任意の年の任意の日付の任意の時間における光学基材表面への太陽光の照射が、ＮＲＥＬから得られる、ＳＭＡＲＴＳ Ｃｏｄｅ，Ｖｅｒｓｉｏｎ ２．９．５を使用して計算された。

Ｂｒｅａｕｌｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎからの光学モデル化ソフトウェアＡＳＡＰ ２０１０Ｖ１Ｒ１ＳＰ２を使用して、各形状に関して光学的モデル化及び光線追跡が行われた。

実行パラメーターを変更し、太陽及び光学モデル化コードの実行を制御するための、実行プログラムが形成され、Ｗｏｌｆｒａｍ ＲｅｓｅａｒｃｈからのＭａｔｈｅｍａｔｉｃａ ８．０．０で生成及び実行された。

比較例Ｃ１
モデル化されたフィルムが図５に例示され、以下の方法で調整された。所望のライナー溝及びプリズム要素の負の形状を有するマスターツールが、ダイヤモンド切削プロセスを使用して得られた。紫外線硬化性樹脂組成物は、Ｃｏｇｎｉｓ（Ｍｏｎｈｅｉｍ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から商標表記「ＰＨＯＴＯＭＥＲ ６０１０」で市販される、７４重量部の脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマー、Ｓａｒｔｏｍｅｒ（Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ）から商標表記「ＳＡＲＴＯＭＥＲ ＳＲ ２３８」で市販される、２５重量部の１，６−ヘキサンジオールジアクリレート及びＣｉｂａ（Ｂａｓｅｌ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）から商標表記「ＤＡＲＯＣＵＲ １１７３」で市販されるαヒドロキシケトン紫外線光開始剤（２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−１−−１８−プロパノン）をブレンドすることによって調製された。ＤｕＰｏｎｔ Ｔｅｉｊｉｎ Ｆｉｌｍｓ（Ｈｏｐｅｗｅｌｌ，ＶＡ）から商標表記「ＭＥＬＩＮＥＸ ４５３」で市販されている厚さ７６マイクロメートル（３ｍｉｌ）のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムを紫外線硬化性樹脂で約８５マイクロメートルの厚さまでコーティングした。コーティングされたフィルムは、溝に空気が全く入らないように、マスターツールと物理的に接触させた。マスターツールと物理的に接触している間に樹脂が、Ｆｕｓｉｏｎ ＵＶ ｓｙｓｔｅｍｓ（Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，ＭＤ）から入手可能なマイクロ波によって駆動される紫外線硬化システムにより硬化された。ウェブ上の硬化した樹脂が、マスターツールから取り除かれて、微細構造化フィルムを生じた。３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から、商標表記「３Ｍ ＯＰＴＩＣＡＬＬＹ ＣＬＥＡＲ ＡＤＨＥＳＩＶＥ ８１７１」で市販される厚さ２５マイクロメートル（１ｍｉｌ）の、１０の光学的に透明な接着剤転写テープの片面のライナーが取り除かれ、露出した接着剤表面が、微細構造化フィルムの非構造化面に、Ｐｒｏｔｅｃｈ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）から入手可能なロールツーロール成層機で積層された。

構成体の残りのライナーはその後取り除かれ、積層体はその後、図５に例示される光学基材の表面の１つに適用され得る。図５において、光学基材は３１０であり、接着剤は３３０であり、光方向転換層３５０は、微細構造３７０を有する。モデル化の目的のため、微細構造の間の距離は３マイクロメートルであり、微細構造の幅はガラス表面に並行に測定した際に５０マイクロメートルであり、５３マイクロメートルのピッチを生じた。モデル化された上方：下方比率は、表１に示される。

比較例Ｃ２
比較例Ｃ１の全く同じ光方向転換層が光学基材表面の一方に適用された、比較例Ｃ１の光学基材は更に、第２光方向転換層を、同じ光学基材のもう片面に取り付けて図１に例示される両面フィルム構成を形成することによって更に修正され得、第１光方向転換層が、２０として示され、第２光方向転換層は１０として示される。モデル化の目的のため、この第２光方向転換層は、第１光方向転換層と同一であるものと考えられ、微細構造化歯は、図１に例示される２層の間で位置合わせされた。モデル化された上方：下方比率は、表１に示される。

（実施例１）
比較例Ｃ１の全く同じ光方向転換層が光学基材表面の一方に適用された、比較例Ｃ１の光学基材は更に、第２光方向転換層を、同じ光学基材のもう片方の面に取り付けて図に例示される両面フィルム構成を形成することによって更に修正され得る。モデル化の目的のため、この第２光方向転換層は、第１光方向転換層と異なるものと考えられ、微細構造化歯は、図３に例示された２つの光方向転換層の間で位置合わせされた。図３において、微細構造１７０を含む第１光方向転換層１５０が、接着層１３０によって光学基材１１０に取り付けられ、微細構造１６０を含む第２光方向転換層１４０は、接着層１２０によって光学基材１１０に取り付けられた。モデル化の目的のため、微細構造の間の距離は３マイクロメートルであり、微細構造の幅はガラス表面に並行に測定した際に５０マイクロメートルであり、５３マイクロメートルのピッチを生じた。モデル化された上方：下方比率は、表１に示される。

上記のように調整された光方向転換構成体は、ガラス基材上で調節され得る。ダイヤモンド切削プロセスを使用して得られる同様のマスターツールが使用され得る。Ｃｏｇｎｉｓ（Ｍｏｎｈｅｉｍ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から商標表記「ＰＨＯＴＯＭＥＲ ６０１０」で市販される、７４重量部の脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマー、Ｓａｒｔｏｍｅｒ（Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ）から商標表記「ＳＡＲＴＯＭＥＲ ＳＲ ２３８」で市販される、２５重量部の１，６−ヘキサンジオールジアクリレート及びＣｉｂａ（Ｂａｓｅｌ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）から商標表記「ＤＡＲＯＣＵＲ １１７３」で市販されるαヒドロキシケトン紫外線光開始剤（２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−１−プロパノン）を含む同様の紫外線硬化性樹脂組成物が、調製され得る。ガラスプレートが、紫外線硬化性樹脂により、およそ８５マイクロメートルの厚さまでコーティングされ得る。コーティングされたフィルムは、溝に空気が全く入らないように、マスターツールと物理的に接触させることができる。マスターツールと物理的に接触している間に樹脂が、Ｆｕｓｉｏｎ ＵＶ ｓｙｓｔｅｍｓ（Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，ＭＤ）から入手可能なマイクロ波によって駆動される紫外線硬化システムにより硬化され得る。ウェブ上の硬化した樹脂が、マスターツールから取り除かれて、微細構造化フィルムを生じ得る。

（実施例２）
比較例Ｃ１の全く同じ光方向転換層が光学基材表面の一方に適用された、比較例Ｃ１の光学基材は、第２光方向転換層を、同じ光学基材のもう一方の面に取り付けて、図に例示される両面フィルム構成を形成することによって更に修正され得る。モデル化の目的のため、この第２光方向転換層は、第１光方向転換層と同一であるものと考えられ、微細構造化歯は、図６に例示された２つの光方向転換層の間でずらされた。図６において、微細構造４７０を含む第１光方向転換層４５０が、接着層４３０によって光学基材４１０に取り付けられ、微細構造４６０を含む第２光方向転換層４４０は、接着層４２０によって光学基材４１０に取り付けられた。点Ｅ及び点Ｆは、微細構造がずれていることを例示するために使用される。モデル化の目的のため、微細構造の間の距離は３マイクロメートルであり、微細構造の幅はガラス表面に並行に測定した際に５０マイクロメートルであり、５３マイクロメートルのピッチを生じた。モデル化された上方：下方比率は、表１に示される。

Claims (24)

1. 光管理構成体であって、
   第１主表面及び前記第１主表面と反対側の第２主表面を有する光学基材と、
   前記光学基材の前記第１主表面上に配置された第１太陽光方向転換層であって、前記第１太陽光方向転換層は複数の多面屈折プリズムを含む第１微細構造化表面を含む、第１太陽光方向転換層と、
   前記光学基材の前記第２主表面上に配置された第２太陽光方向転換層であって、前記第２太陽光方向転換層は複数の多面屈折プリズムを含む第２微細構造化表面を含む、第２太陽光方向転換層と
   を含み、
   前記第１太陽光方向転換層及び前記第２太陽光方向転換層が同一又は鏡像ではないように、前記第１微細構造化表面又は前記第２微細構造化表面の少なくとも一方が、複数の非対称屈折プリズムの秩序配列を含む、光管理構成体。
2. 前記第１太陽光方向転換層及び前記第２太陽光方向転換層が同一又は鏡像ではないように、前記第１太陽光方向転換層が複数の非対称屈折プリズムの第１秩序配列を含み、前記第２太陽光方向転換層が複数の非対称屈折プリズムの第２秩序配列を含む、請求項１に記載の光管理構成体。
3. 複数の非対称屈折プリズムの前記第１及び第２秩序配列が周期的な配列を含み、前記周期的な配列の周期が同じであるか、又は互いに整数倍である、請求項２に記載の光管理構成体。
4. 前記第１太陽光方向転換層の前記非対称屈折プリズム、及び前記第２太陽光方向転換層の前記非対称屈折プリズムが同じ形状を含み、かつ前記周期がずれている、請求項３に記載の光管理構成体。
5. 少なくとも前記第１太陽光方向転換層が、第１主表面及び前記第１主表面と反対側の第２主表面を有する第１光学フィルムを含み、前記光学フィルムの前記第１主表面は非対称構造を含む微細構造化表面を含み、前記非対称構造が複数の多面屈折プリズムの秩序配列を含み、前記多面屈折プリズムのそれぞれの断面が少なくとも４つの面（面Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤ）を含み、前記多面屈折プリズムのそれぞれの面Ａが前記光学基材の前記第１主表面と平行でありかつこれと隣接し、前記多面屈折プリズムのそれぞれの面Ｂが面Ａに接合され、水平の上で面Ａに対する垂線から５〜８０°の角度での前記光学基材の前記第２主表面上への入射光線の全内部反射を生成するように設計され、前記多面屈折プリズムのそれぞれの面Ｃが面Ａに接合され、前記多面屈折プリズムのそれぞれの面Ｄが面Ｃ及び面Ｂに接続され、かつ面Ｂから反射される光線を、面Ｂから離れかつ面Ｃ及び／又はＤに向かう方向に実質的に方向転換するように設計され、前記第１光学フィルムの前記第２主表面が前記光学基材に接着される、請求項１に記載の光管理構成体。
6. 前記非対称構造が、前記光学フィルムの前記第１主表面から、５０マイクロメートル〜２５０マイクロメートル突出する、請求項５に記載の光管理構成体。
7. 前記非対称構造が熱可塑性又は熱硬化性材料を含む、請求項５に記載の光管理構成体。
8. 前記第２太陽光方向転換層が、第１主表面及び前記第１主表面と反対側の第２主表面を有する第２光学フィルムを含み、前記第２光学フィルムの前記第１主表面が、複数の多面屈折プリズムを含む微細構造化表面を含み、前記第２光学フィルムの前記第２主表面が、前記光学基材に接着される、請求項５に記載の光管理構成体。
9. 前記第２光学フィルムの前記第１主表面が、複数の非対称多面屈折プリズムの秩序配列を含む、微細構造化表面を含む、請求項８に記載の光管理構成体。
10. 前記第１光学フィルム及び前記第２光学フィルムの少なくとも一方が、光学的に透明な接着層により、前記光学基材に接着される、請求項８に記載の光管理構成体。
11. 追加層を更に含む、請求項１に記載の光管理構成体。
12. 前記追加層が、光学フィルム層、接着層、多層基材層、又はこれらの組み合わせの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載の光管理構成体。
13. 前記多層基材層が、赤外線反射層、赤外線吸収層、破断抵抗層、光拡散層、紫外線遮断層、偏光層、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１２に記載の光管理構成体。
14. 第１グレージング基材と、
    前記第１グレージング基材に取り付けられた、光管理構成体とを含む物品であって、
    前記光管理構成体は、
    第１主表面及び前記第１主表面と反対側の第２主表面を有する光学基材と、
    前記光学基材の前記第１主表面上に配置された第１太陽光方向転換層であって、前記第１太陽光方向転換層は複数の多面屈折プリズムを含む微細構造化表面を含む、第１太陽光方向転換層と、
    第２太陽光方向転換層であって、前記光学基材の前記第２主表面上に配置された前記第２太陽光方向転換層は複数の多面屈折プリズムを含む微細構造化表面を含む、第２太陽光方向転換層とを含み、
    前記第１太陽光方向転換層及び前記第２太陽光方向転換層が同一又は鏡像ではないように、前記第１微細構造化表面又は前記第２微細構造化表面の少なくとも一方が、複数の非対称屈折プリズムの秩序配列を含む、物品。
15. 前記第１太陽光方向転換層が、前記光学基材の前記第１主表面上に配置され、前記第２太陽光方向転換層が、前記光学基材の前記第２主表面上に配置され、前記第１太陽光方向転換層が、前記第１グレージング基材上に配置される、請求項１４に記載の物品。
16. 前記第１太陽光方向転換層が、前記光学基材の前記第１主表面上に配置され、前記第２太陽光方向転換層が、前記光学基材の前記第２主表面上に配置され、前記第２太陽光方向転換層が、前記第１グレージング基材上に配置される、請求項１４に記載の物品。
17. 前記第１太陽光方向転換層及び前記第２太陽光方向転換層が同一又は鏡像ではないように、前記第１太陽光方向転換層が複数の非対称屈折プリズムの第１秩序配列を含み、前記第２太陽光方向転換層が複数の非対称屈折プリズムの第２秩序配列を含む、請求項１４に記載の物品。
18. 複数の非対称屈折プリズムの前記第１及び第２秩序配列が周期的な配列を含み、前記周期的な配列の周期が同じであるか、又は互いに整数倍である、請求項１７に記載の物品。
19. 前記第１太陽光方向転換層の前記非対称屈折プリズム、及び前記第２太陽光方向転換層の前記非対称屈折プリズムが同じ形状を含み、かつ前記周期がずれている、請求項１８に記載の物品。
20. 第２グレージング基材を更に含む、請求項１４に記載の物品。
21. 前記第２グレージング基材が、前記第１グレージング基材上に配置される、請求項２０に記載の物品。
22. 前記第２グレージング基材が、前記光管理構成体上に配置される、請求項２０に記載の物品。
23. 前記第２グレージング基材が、前記第１グレージング基材と平行であり、空隙により前記第１グレージング基材から分離している、請求項２０に記載の物品。
24. 前記光管理構成体が、前記空隙内に位置する、請求項２３に記載の物品。

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