KR102014064B1 - 광학 소자, 일사 차폐 장치, 창호, 창재 및 광학 소자의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 입사광을 부분적으로 반사시켜 주위의 온도 상승을 억제하고, 층간 박리가 없는 내구성이 우수한 광학 소자, 일사 차폐 장치, 창호, 창재 및 광학 소자의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 형태에 관한 광학 소자는, 형상층(11)과, 광학 기능층(13)과, 포매 수지층(12)을 구비한다. 형상층(11)은, 오목부(111)를 형성하는 구조체(11a)를 갖는다. 광학 기능층(13)은, 구조체(11a) 상에 형성되고, 적외선을 반사하여 가시광을 투과시킨다. 포매 수지층(12)은, 오목부(111)를 충전하여 제1 체적을 갖는 구조층(12a)(제1 층)과, 상기 제1 체적의 5％ 이상인 제2 체적을 갖는 두께로 구조층(12a) 상에 형성된 평탄층(12b)(제2 층)을 포함한다. 포매 수지층(12)은, 상기 구조체(11a) 및 광학 기능층(13)을 포매하는 자외선 경화 수지로 형성된다.

Description

광학 소자, 일사 차폐 장치, 창호, 창재 및 광학 소자의 제조 방법{OPTICAL DEVICE, SUN SCREENING APPARATUS, FITTING, WINDOW MATERIAL, AND METHOD OF PRODUCING OPTICAL DEVICE}

본 발명은, 입사광을 부분적으로 반사시키는 광학 소자, 예를 들어 적외선 대역의 광을 선택적으로 지향 반사시켜, 가시광 대역의 광을 투과시키는 광학 소자, 이러한 광학 소자를 구비한 일사 차폐 장치, 창호 및 창재, 및 광학 소자의 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 고층 빌딩, 주거 등의 건축용 유리나 차창 유리에 태양광의 일부를 흡수, 또는 반사시키는 층이 형성되는 케이스가 증가하고 있다. 이것은, 지구 온난화 방지를 목적으로 한 에너지 절약 대책의 하나이며, 태양으로부터 쏟아지는 광 에너지가 창으로부터 옥내로 들어가, 옥내 온도가 상승함으로써 냉방 설비의 부하를 경감시키는 것을 목적으로 하고 있다.

가시 영역의 투과성을 유지하면서 근적외선을 차폐하는 구조로서는, 근적외 영역에 높은 반사율을 갖는 층을 창 유리에 형성하는 구조(예를 들어 특허문헌 1 참조)와, 근적외 영역에 높은 흡수율을 갖는 층(예를 들어 특허문헌 2 참조)을 창 유리에 형성하는 구조가 알려져 있다.

또한, 창 유리가 아니라, 도로 표식 등의 용도이지만, 광학 구조층을 갖고, 가시광에 대한 투과성을 유지하면서, 특정 파장 영역의 광선만 재귀반사시킬 수 있는 투명 파장 선택성 재귀반사체가 알려져 있다(특허문헌 3 참조). 이 재귀반사체는, 재귀반사 구조를 갖는 광학 구조층과, 재귀반사 구조를 따라 형성된 파장 선택 반사층과, 재귀반사 구조를 메우는 광 투과성 수지층을 구비한다. 광 투과성 수지층에는, 예를 들어 자외선 경화 수지 등의 에너지선 경화 수지로 형성된다.

특허문헌 1. WO2005/087680호 공보 특허문헌 2. 일본 특허 공개 평6-299139호 공보 특허문헌 3. 일본 특허 공개 제2007-10893호 공보

그러나, 특허문헌 3에 기재된 구조에서는, 에너지선 경화 수지의 경화 후의 잔류 응력을 완화시킬 수 없어, 재귀반사 구조를 따라 형성된 파장 선택 반사층과, 재귀반사 구조를 메우는 광 투과성 수지 사이의 층간 박리에 기인하는 광학 소자의 투과율의 저하를 초래하고 있었다.

이상과 같은 사정을 감안하여, 본 발명의 목적은, 입사광을 부분적으로 반사시켜 주위의 온도 상승을 억제하여, 층간 박리가 없는 내구성이 우수한 광학 소자, 일사 차폐 장치, 창호, 창재 및 광학 소자의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 형태에 관한 광학 소자는, 형상층과, 광학 기능층과, 포매 수지층을 구비한다.

상기 형상층은, 오목부를 형성하는 구조체를 갖는다.

상기 광학 기능층은, 상기 구조체 상에 형성되고, 입사광을 부분적으로 반사시킨다.

상기 포매 수지층은, 상기 오목부를 충전하여 제1 체적을 갖는 제1 층과, 상기 제1 체적의 5％ 이상인 제2 체적을 갖는 두께로 상기 제1 층 상에 형성된 제2 층을 포함한다. 상기 포매 수지층은, 상기 구조체 및 상기 광학 기능층을 포매하는 에너지선 경화 수지로 형성된다.

상기 형상층 및 상기 포매 수지층 중 적어도 하나는, 투광성을 가짐과 함께 상기 입사광의 입사면을 갖는다.

상기 광학 소자에 있어서, 입사면을 통해 구조체에 입사한 광은, 광학 기능층에 의해 부분적으로 반사된다. 구조체는 형상층의 표면에 오목부를 형성하고, 구조체 상에 형성된 광학 기능층에 의해 반사되는 광은 그 입사 방향으로 지향성을 갖고 반사된다. 따라서, 광학 기능층에 의해 반사되는 광이 적외선 대역의 광으로 되도록 설계됨으로써, 입사광을 정반사시키는 경우에 비해 주위의 온도 상승을 억제할 수 있다. 또한, 광학 기능층을 투과하는 광이 가시광 대역의 광으로 되도록 설계됨으로써, 온도 상승을 억제하면서 시인성이 우수한 채광이 가능하게 된다.

또한, 상기 광학 소자에 있어서, 포매 수지층은, 오목부를 충전하는 제1 층과, 그 위에 형성된 제2 층을 포함함으로써, 구조체 및 광학 기능층의 보호층으로서 기능한다. 이에 의해, 구조체 및 광학 기능층의 손상 혹은 오손을 방지하여, 내구성의 향상을 도모하는 것이 가능하게 된다. 또한, 제2 층은, 오목부를 충전하는 개개의 제1 층을 서로 연결하는 기능을 갖고, 당해 제2 층은, 제1 층의 체적(제1 체적)의 5％ 이상의 체적(제2 체적)을 갖는 두께로 형성된다. 이에 의해, 에너지선 경화 수지의 경화 후의 잔류 응력을 제2 층에서 완화시킬 수 있어, 광학 기능층과 제1 층 사이의 층간 박리에 기인하는 광학 소자의 투과율의 저하를 장기간에 걸쳐 억제할 수 있다.

상기 구조체의 형상은 한정되지 않고, 예를 들어 프리즘 형상, 원통 형상, 반구 형상 또는 코너 큐브 형상 등이어도 된다.

상기 에너지선 효과 수지는, 전형적으로는, 자외선 경화 수지이다. 이것 이외에, 전자선이나 X선, 열선 혹은 가시광의 조사에 의해 경화하는 수지가 사용되어도 된다. 상기 형상층은, 에너지선 경화 수지로 형성되어도 되고, 다른 재료, 예를 들어 열가소성 수지나 열경화성 수지로 형성되어도 된다.

상기 광학 소자는, 필름, 시트 혹은 블록 형상으로 형성할 수 있다. 상기 광학 소자는, 건축용, 차량 탑재용 등의 내장재, 외장재 혹은 창재에 부착하여 사용될 수 있다.

상기 제2 체적이 상기 제1 체적의 5％ 미만인 경우, 에너지선 경화 수지의 잔류 응력을 제2 층에서 완화시킬 수 없음으로써, 장기간에 걸쳐 제1 층과 광학 기능층 사이의 박리를 억제할 수 없는 경우가 있다. 제2 체적의 크기는, 에너지선 경화 수지의 수축 응력의 크기로 설정되고, 경화 수축률이 3체적％ 이상인 에너지선 경화 수지가 사용되는 경우에 본 발명은 효과적이다.

또한, 상기 에너지선 경화 수지가 8체적％ 이상의 경화 수축률을 갖는 경우, 상기 제2 체적은, 상기 제1 체적의 15％ 이상으로 할 수 있다. 또한, 상기 에너지선 경화 수지가 13체적％ 이상의 경화 수축률을 갖는 경우, 상기 제2 체적은, 상기 제1 체적의 50％ 이상으로 할 수 있다. 이에 의해, 에너지선 경화 수지의 경화시에 있어서, 광학 기능층과 제1 층 사이의 박리를 억제할 수 있다.

상기 광학 소자는, 상기 형상층측 및 상기 포매 수지층측 중 적어도 한쪽에 적층된 투광성을 갖는 기재를 더 구비해도 된다.

이에 의해, 상기 구조체 및/또는 광학 기능층의 보호 효과가 높아짐과 함께, 광학 소자의 생산성을 높일 수 있다.

본 발명의 일 형태에 관한 창재는, 제1 지지체와, 광학 기능층과, 제2 지지체와, 창 본체를 구비한다.

상기 제1 지지체는, 오목부를 형성하는 구조체를 갖는다.

상기 광학 기능층은, 상기 구조체 상에 형성되고, 입사광을 부분적으로 반사시킨다.

상기 제2 지지체는, 상기 오목부를 충전하여 제1 체적을 갖는 제1 층과, 상기 제1 체적의 5％ 이상인 제2 체적을 갖는 두께로 상기 제1 층 상에 형성된 제2 층을 포함한다. 상기 제2 지지체는, 상기 구조체 및 상기 광학 기능층을 포매하는 에너지선 경화 수지로 형성된다.

상기 창 본체는, 상기 제2 지지체와 접합된다.

상기 창재에 따르면, 광학 기능층에 의해 반사되는 광이 적외선 대역의 광으로 되고, 광학 기능층을 투과하는 광이 가시광 대역의 광으로 되도록 설계됨으로써, 주위의 온도 상승을 억제하면서 시인성이 우수한 채광이 가능하게 된다. 또한, 광학 기능층과 제1 층 사이의 박리를 장기간에 걸쳐 억제할 수 있어, 내구성을 높일 수 있다.

본 발명의 일 형태에 관한 광학 소자의 제조 방법은, 오목부를 형성하는 구조체를 갖는 제1 지지체를 형성하는 공정을 포함한다. 상기 구조체 상에, 입사광을 부분적으로 반사시키는 광학 기능층이 형성된다. 상기 구조체 및 상기 광학 기능층을 에너지선 경화 수지로 포매함으로써, 상기 오목부를 충전하여 제1 체적을 갖는 제1 층과, 상기 제1 체적의 5％ 이상인 제2 체적을 갖는 두께로 상기 제1 층 상에 형성된 제2 층을 포함하는 제2 지지체가 형성된다.

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 특정 파장 대역의 광을 부분적으로 반사하여 특정 파장 대역 이외의 광을 투과시켜, 층간 박리가 없는 내구성이 우수한 광학 소자, 일사 차폐 장치, 창호, 창재 및 광학 소자의 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 광학 소자 및 이것을 구비한 열선 반사창의 개략 구성을 도시하는 단면도.
도 2는 상기 광학 소자에 있어서의 형상층의 일 구성예를 나타내는 부분 사시도.
도 3은 상기 광학 소자에 있어서의 형상층의 다른 구성예를 나타내는 부분 사시도.
도 4는 상기 광학 소자에 있어서의 형상층의 다른 구성예를 나타내는 부분 평면도.
도 5는 상기 광학 소자에 있어서의 포매 수지층을 설명하는 주요부의 단면도.
도 6은 상기 광학 소자의 일 작용을 설명하는 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 광학 소자의 제조 방법을 설명하는 각 공정의 단면도.
도 8은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 광학 소자의 제조 방법을 설명하는 각 공정의 단면도.
도 9는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 광학 소자의 제조 장치의 개략 구성도.
도 10은 도 9의 제조 장치에 있어서의 주요부의 평면도.
도 11은 상기 형상층을 제작하기 위한 금형의 구성예를 나타내는 주요부의 개략 단면도.
도 12는 본 발명의 실시예에 있어서 설명하는 상기 포매 수지층의 평탄층의 체적비와, 고온 고습 시험 전후에 있어서의 투과율의 변화와의 관계를 나타내는 도면.
도 13은 본 발명의 변형예에 관한 광학 소자에 대해 입사하는 입사광과, 광학 소자에 의해 반사된 반사광과의 관계를 나타내는 사시도.
도 14는 본 발명의 변형예에 관한 광학 소자의 일 구성예를 나타내는 단면도.
도 15는 본 발명의 변형예에 관한 광학 소자의 구조체의 일 구성예를 나타내는 사시도.
도 16의 (A)는 본 발명의 변형예에 관한 형상층에 형성된 구조체의 형상예를 나타내는 사시도이고, (B)는 형상층에 형성된 구조체의 주축의 기울기의 방향을 나타내는 단면도.
도 17은 본 발명의 변형예에 관한 광학 소자의 일 구성예를 나타내는 단면도.
도 18은 본 발명의 변형예에 관한 광학 소자의 일 구성예를 나타내는 단면도.
도 19는 본 발명의 변형예에 관한 광학 소자의 일 구성예를 나타내는 단면도.
도 20은 본 발명의 변형예에 관한 광학 소자에 있어서의 형상층의 구성예를 나타내는 사시도.
도 21의 (A)는 본 발명의 변형예에 관한 광학 소자에 있어서의 형상층의 구성예를 나타내는 평면도이고, (B)는 (A)에 도시한 형상층의 B-B선을 따른 단면도이고, (C)는 (A)에 도시한 형상층의 C-C선을 따른 단면도.
도 22의 (A)는 본 발명의 변형예에 관한 광학 소자에 있어서의 형상층의 구성예를 나타내는 평면도이고, (B)는 (A)에 도시한 형상층의 B-B선을 따른 단면도이고, (C)는 (A)에 도시한 형상층의 C-C선을 따른 단면도.
도 23은 본 발명의 적용예에 관한 블라인드 장치의 일 구성예를 나타내는 사시도.
도 24의 (A)는 본 발명의 적용예에 관한 블라인드의 주요부의 단면도이고, (B)는 그 변형예를 나타내는 단면도.
도 25의 (A)는 본 발명의 적용예에 관한 롤 스크린 장치의 일 구성예를 나타내는 사시도이고, (B)는 그 주요부의 단면도.
도 26의 (A)는 본 발명의 적용예에 관한 창호의 일 구성예를 나타내는 사시도이고, (B)는 그 주요부의 단면도.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.

[광학 소자의 구성]

도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 광학 소자의 일 구성예를 나타내는 개략 단면도이다. 본 실시 형태의 광학 소자(1)는, 형상층(11)(제1 지지체)과, 포매(包埋) 수지층(12)(제2 지지체)과, 이러한 형상층(11) 및 포매 수지층(12) 사이에 형성된 광학 기능층(13)을 포함하는 적층체(10)를 갖는다. 또한, 본 실시 형태의 광학 소자(1)는, 형상층(11)에 적층되는 투명한 제1 기재(21)와, 포매 수지층(12)에 적층되는 투명한 제2 기재(22)를 갖는다. 광학 소자(1)는, 제2 기재(22) 상에 형성된 접합층(23)을 개재하여, 건축 창 혹은 차창용의 창 본체(30)에 접합된다.

이하, 광학 소자(1)의 각 부의 상세에 대해 설명한다.

[형상층]

형상층(11)은, 투명한 수지 재료로 형성되어 있고, 예를 들어 폴리카르보네이트 등의 열가소성 수지, 에폭시 등의 열경화성 수지, 아크릴 등의 자외선 경화 수지로 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 후술하는 포매 수지층(12)과 마찬가지의 자외선 경화 수지로 형성되어 있다. 형상층(11)은, 광학 기능층(13)을 지지하는 지지체로서의 기능을 갖고, 소정 두께의 필름 형상, 시트 형상, 플레이트 형상 혹은 블록 형상으로 형성된다.

형상층(11)은, 광학 기능층(13)이 형성되는 측의 면에 배열된 복수의 오목부(111)를 형성하는 복수의 구조체(11a)를 갖는다. 형상층(11)의 구조체(11a) 측과는 반대측인 면(11b)은 평탄면이다.

본 실시 형태에 있어서, 오목부(111)는, 지향 반사가 가능한 형상을 갖고 있고, 예를 들어 각뿔 형상, 원뿔 형상, 각기둥 형상, 곡면 형상 등으로 형성되어 있다. 개개의 오목부(111)는, 동일한 형상 및 크기로 형성되지만, 영역마다 또는 주기적으로 형상 혹은 크기를 서로 다르게 해도 된다.

도 2는, 삼각 기둥 형상(프리즘 형상)의 오목부(111)를 형성하는 구조체(11a)가 1차원 배열된 형상층(11)의 부분 사시도, 도 3은, 곡면 형상(원통형 렌즈 형상)의 오목부(111)를 형성하는 구조체(11a)가 1차원 배열된 형상층(11)의 부분 사시도이다. 도 4는, 삼각뿔 형상의 오목부(111)를 형성하는 구조체(11a)(델타 조밀 어레이)가 2차원 배열된 형상층(11)의 부분 평면도이다. 단, 오목부(111)(또는 구조체(11a))의 형상은 이것들에 한정되지 않고, 예를 들어 코너 큐브 형상, 반구 형상, 반타원 구 형상, 자유 곡면 형상, 다각 형상, 원뿔 형상, 다각뿔 형상, 원뿔대 형상, 포물면 형상 등의 볼록 형상 또는 오목 형상 등이어도 된다. 또한, 오목부(111)의 저면은, 예를 들어 원 형상, 타원 형상 또는 삼각 형상, 사각 형상, 육각 형상 혹은 팔각 형상 등의 다각 형상을 갖고 있어도 된다.

구조체(11a)(오목부(111))의 배열 피치(오목부(111)의 정점간의 간격)는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 수십㎛ 내지 수백㎛ 사이에서 적절히 설정할 수 있다. 구조체(11a)의 피치는, 바람직하게는 5㎛ 이상 5mm 이하, 보다 바람직하게는 5㎛ 이상 250㎛ 미만, 더욱 바람직하게는 20㎛ 이상 200㎛ 이하이다. 구조체(11a)의 피치가 5㎛ 미만이면, 오목부(111)의 형상을 원하는 것으로 하는 것이 어려운 데다가, 광학 기능층의 파장 선택 특성은 일반적으로는 가파르게 하는 것이 곤란하기 때문에, 투과 파장의 일부를 반사하는 일이 있다. 이러한 반사가 일어나면 회절이 발생하여 고차의 반사까지 시인되기 때문에, 지향 반사에 필요한 오목부(111)의 형상을 고려한 경우, 필요한 막 두께가 두꺼워져 가요성이 상실되고, 창 본체(30) 등의 강체에 접합하는 것이 곤란해진다. 또한, 구조체(11a)의 피치를 250㎛ 미만으로 함으로써, 더욱 가요성이 증가하여, 롤 투 롤로의 제조가 용이하게 되어, 뱃치(batch) 생산이 불필요하게 된다. 창 등의 건축재에 본 발명의 광학 소자를 적용하기 위해서는, 수m 정도의 길이가 필요하며, 뱃치 생산보다도 롤 투 롤로의 제조가 적합하다. 또한, 오목부(111)의 깊이도 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 10㎛ 내지 100㎛로 된다. 오목부(111)의 종횡비(깊이 치수/평면 치수)는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 0.5 이상이다.

[광학 기능층]

광학 기능층(13)은, 형상층(11)의 구조체(11a) 상에 형성된다. 광학 기능층(13)은, 특정 파장 대역(제1 파장 대역)의 광을 반사하여 특정 파장 대역 이외(제2 파장 대역)의 광을 투과시키는 광학 다층막을 포함하는 파장 선택 반사층이다. 본 실시 형태에 있어서, 상기 특정 파장 대역의 광은 근적외선을 포함하는 적외선 대역이며, 상기 특정 파장 대역 이외의 광은 가시광 대역이다.

광학 기능층(13)은, 예를 들어 제1 굴절률층(저굴절률층)과, 제1 굴절률층보다도 높은 굴절률을 갖는 제2 굴절률층(고굴절률층)을 교대로 복수 적층하여 이루어지는 적층막으로 형성된다. 혹은, 광학 기능층(13)은, 적외 영역에 있어서 반사율이 높은 금속층과, 가시 영역에 있어서 굴절률이 높아 반사 방지층으로서 기능하는 광학 투명층 또는 투명 도전층을 교대로 적층하여 이루어지는 적층막으로 형성된다.

적외 영역에 있어서 반사율이 높은 금속층은, 예를 들어 Au, Ag, Cu, Al, Ni, Cr, Ti, Pd, Co, Si, Ta, W, Mo, Ge 등의 단체, 또는 이러한 단체를 2종 이상 포함하는 합금을 주성분으로 한다. 또한, 금속층의 재료로서 합금을 사용하는 경우에는, 금속층은, AlCu, AlTi, AlCr, AlCo, AlNdCu, AlMgCu, AgBi, AgPdCu, AgPdTi, AgCuTi, AgPdCa, AgPdMg, AgPdFe 등을 사용할 수 있다. 상기 광학 투명층은, 예를 들어 산화니오븀, 산화탄탈, 산화티타늄 등의 고유전체를 주성분으로 한다. 상기 투명 도전층은, 예를 들어 산화주석, 산화아연, 인듐 도프 산화주석(ITO), 카본 나노튜브 함유체, 인듐 도프 산화아연, 안티몬 도프 산화주석 등을 주성분으로 한다. 혹은, 이것들 나노 입자나 금속 등의 도전성을 갖는 재료의 나노 입자, 나노로드, 나노와이어를 수지 중에 고농도로 분산시킨 층을 사용해도 된다.

또한, 이것들 광학 투명층 또는 투명 도전층은, Al, Ga 등의 도펀트를 함유하고 있어도 된다. 금속 산화물층을 스퍼터법 등으로 형성하는 경우에, 막질이나 평활성이 향상되기 때문이다. 예를 들어, ZnO계 산화물의 경우, Ga 및 Al을 도프한 산화아연(GAZO), Al을 도프한 산화아연(AZO) 및 Ga를 도프한 산화아연(GZO)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 사용할 수 있다.

또한, 적층막에 포함되는 고굴절률층의 굴절률은 1.7 이상 2.6 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 1.8 이상 2.6 이하, 더욱 바람직하게는 1.9 이상 2.6 이하이다. 이에 의해, 균열이 발생하지 않는 정도의 얇은 막으로 가시광 영역에서의 반사 방지를 실현할 수 있기 때문이다. 여기서, 굴절률은, 파장 550nm에서의 굴절률이다. 고굴절률층은, 예를 들어 금속의 산화물을 주성분으로 하는 층이다. 금속의 산화물로서는, 층의 응력을 완화시켜, 균열의 발생을 억제하는 관점에서 보면, 산화아연 이외의 금속 산화물을 사용하는 것이 바람직한 경우도 있다. 특히, 산화니오븀(예를 들어, 오산화니오븀), 산화탄탈(예를 들어, 오산화탄탈) 및 산화티타늄으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 사용하는 것이 바람직하다. 고굴절률층의 막 두께는, 바람직하게는 10nm 이상 120nm 이하, 보다 바람직하게는 10nm 이상 100nm 이하, 더욱 바람직하게는 10nm 이상 80nm 이하이다. 막 두께가 10nm 미만이면 가시광이 반사하기 쉬워지는 경향이 있다. 한편, 막 두께가 120nm를 초과하면, 투과율의 저하나 균열이 발생하기 쉬워지는 경향이 있다.

광학 기능층(13)은, 무기 재료로 이루어지는 박막의 다층막에 한정되는 것이 아니라, 고분자 재료로 이루어지는 박막이나 고분자 중에 미립자 등을 분산한 층이 적층된 막이어도 된다. 광학 기능층(13)의 두께는 특별히 한정되지 않고, 목적으로 하는 파장 대역의 광을 원하는 반사율로 반사할 수 있는 막 두께를 갖고 있으면 된다. 광학 기능층(13)의 형성 방법으로서는, 예를 들어 스퍼터법, 진공 증착법 등의 건식 프로세스나, 침지 코팅법, 다이 코팅법 등의 습식 프로세스를 사용할 수 있다. 광학 기능층(13)은, 구조체(11a) 상에 대략 균일한 두께로 형성된다. 또한, 광학 기능층(13)의 평균 막 두께는, 바람직하게는 20㎛ 이하, 보다 바람직하게는 5㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 1㎛ 이하이다. 광학 기능층(13)의 평균 막 두께가 20㎛를 초과하면, 투과광이 굴절하는 광로가 길어져, 투과상이 왜곡되어 보이는 경향이 있다.

또한, 광학 기능층(13)은, 외부 자극에 의해 반사 성능 등이 가역적으로 변화되는 크로믹 재료를 주성분으로 하는 기능층을 포함하고 있어도 된다. 상기 기능층을 단층 또는 복층으로 사용해도 되고, 상술한 적층막, 투명 도전층과 조합하여 사용해도 된다. 크로믹 재료는, 예를 들어 열, 광, 침입 분자 등의 외부 자극에 의해 구조를 가역적으로 변화시키는 재료이다. 크로믹 재료로서는, 예를 들어 포토크로믹 재료, 서모크로믹 재료, 가스크로믹 재료, 일렉트로크로믹 재료를 사용할 수 있다.

포토크로믹(photochromic) 재료라 함은, 광의 작용에 의해 구조를 가역적으로 변화시키는 재료이다. 포토크로믹 재료는, 예를 들어 자외선 등의 광 조사에 의해, 반사율이나 색 등의 다양한 물성을 가역적으로 변화시킬 수 있다. 포토크로믹 재료로서는, 예를 들어 Cr, Fe, Ni 등을 도프한 TiO₂, WO₃, MoO₃, Nb₂O₅ 등의 전이 금속 산화물을 사용할 수 있다. 또한, 이것들 층과 굴절률이 상이한 층을 적층함으로써 파장 선택성을 향상시킬 수도 있다.

서모크로믹(thermochromic) 재료라 함은, 열의 작용에 의해 구조를 가역적으로 변화시키는 재료이다. 서모크로믹 재료는, 가열에 의해, 반사율이나 색 등의 다양한 물성을 가역적으로 변화시킬 수 있다. 서모크로믹 재료로서는, 예를 들어 VO₂ 등을 사용할 수 있다. 또한, 전이 온도나 전이 커브를 제어하는 목적에서, W, Mo, F 등의 원소를 첨가할 수도 있다. 또한, VO₂ 등의 서모크로믹 재료를 주성분으로 하는 층을, TiO₂나 ITO 등의 고굴절률체를 주성분으로 하는 반사 방지층에 끼운 적층 구조로 해도 된다.

또는, 콜레스테릭 액정 등의 포토닉 래티스(photonic lattice)를 사용할 수도 있다. 콜레스테릭 액정은 층 간격에 따른 파장의 광을 선택적으로 반사할 수 있고, 이 층 간격은 온도에 따라 변화되기 때문에, 가열에 의해, 반사율이나 색 등의 물성을 가역적으로 변화시킬 수 있다. 이때, 층 간격이 상이한 몇 개의 콜레스테릭 액정층을 사용하여 반사 대역을 넓히는 것도 가능하다.

일렉트로크로믹(electrochromic) 재료라 함은, 전기에 의해, 반사율이나 색 등의 다양한 물성을 가역적으로 변화시킬 수 있는 재료이다. 일렉트로크로믹 재료로서는, 예를 들어 전압의 이하에 의해 구조를 가역적으로 변화시키는 재료를 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 일렉트로크로믹 재료로서는, 예를 들어 프로톤 등의 도프 또는 탈 도프에 의해 반사 특성이 바뀌는 반사형 광 조절 재료를 사용할 수 있다. 반사형 광 조절 재료라 함은, 구체적으로는, 외부 자극에 의해, 광학적인 성질을 투명한 상태와, 거울의 상태 및/또는 그 중간 상태로 제어할 수 있는 재료이다. 이러한 반사형 광 조절 재료로서는, 예를 들어 마그네슘 및 니켈의 합금 재료, 마그네슘 및 티타늄의 합금 재료를 주성분으로 하는 합금 재료, WO₃나 마이크로 캡슐 중에 선택 반사성을 갖는 바늘 형상 결정을 가둔 재료 등을 사용할 수 있다.

구체적인 광학 기능층의 구성으로서는, 예를 들어 형상층 상에, 상기 합금층, Pd 등을 포함하는 촉매층, 얇은 Al 등의 버퍼층, Ta₂O₅ 등의 전해질층, 프로톤을 포함하는 WO₃ 등의 이온 저장층, 투명 도전층이 적층된 구성을 사용할 수 있다. 또는, 형상층 상에 투명 도전층, 전해질층, WO₃ 등의 일렉트로크로믹층, 투명 도전층이 적층된 구성을 사용할 수 있다. 이것들 구성에서는, 투명 도전층과 대향 전극 사이에 전압을 인가함으로써, 전해질층에 포함되는 프로톤이 합금층에 도프 또는 탈 도프된다. 이에 의해, 합금층의 투과율이 변화된다. 또한, 파장 선택성을 높이기 위해서는, 일렉트로크로믹 재료를 TiO₂나 ITO 등의 고굴절률체와 적층하는 것이 바람직하다. 또한, 그 밖의 구성으로서, 형상층 상에 투명 도전층, 마이크로 캡슐을 분산한 광학 투명층, 투명 전극이 적층된 구성을 사용할 수 있다. 이 구성에서는, 양 투명 전극간에 전압을 인가함으로써, 마이크로 캡슐 중에 바늘 형상 결정이 배향한 투과 상태로 하거나, 전압을 제거함으로써 바늘 형상 결정을 사방팔방을 향하게 하여 파장 선택 반사 상태로 할 수 있다.

[포매 수지층]

포매 수지층(12)은, 예를 들어 투명한 자외선 경화 수지로 형성된다. 포매 수지층(12)은, 형상층(11)의 구조체(11a) 및 광학 기능층(13)을 포매한다.

자외선 경화 수지를 구성하는 조성물은, 예를 들어 (메타)아크릴레이트와, 광 중합 개시제를 함유한다. 또한, 필요에 따라서 광 안정제, 난연제, 레벨링제, 산화 방지제 등이 더 포함되어도 된다.

아크릴레이트로서는, 2개 이상의 (메타)아크릴로일기를 갖는 단량체 및/또는 올리고머를 사용할 수 있다. 이 단량체 및/또는 올리고머로서는, 예를 들어 우레탄(메타)아크릴레이트, 에폭시(메타)아크릴레이트, 폴리에스테르(메타)아크릴레이트, 폴리올(메타)아크릴레이트, 폴리에테르(메타)아크릴레이트, 멜라민(메타)아크릴레이트 등을 사용할 수 있다. 여기서, (메타)아크릴로일기라 함은, 아크릴로일기 및 메타크릴로일기 중 어느 하나를 의미한다. 올리고머라 함은, 분자량 500 이상 6000 이하의 분자를 말한다. 광 중합 개시제로서는, 예를 들어 벤조페논 유도체, 아세토페논 유도체, 안트라퀴논 유도체 등을 단독으로 또는 병용하여 사용할 수 있다.

도 5는, 포매 수지층(12)의 구성을 모식적으로 도시하는 주요부 단면도이다. 포매 수지층(12)은, 광학 기능층(13)이 형성된 오목부(111)를 충전하는, 단면이 삼각형 형상인 구조층(12a)(제1 층)과, 구조층(12a) 상에 형성된 평탄층(12b)(제2 층)을 갖는다. 구조층(12a)은, 구조체(11a)를 구성하는 각 오목부(111)의 내부에 형성되고, 오목부(111)의 깊이와 동등한 두께를 갖는다. 구조층(12a)은, 오목부(111)의 내벽을 피복하는 광학 기능층(13)과 밀착한다. 평탄층(12b)은, 오목부(111)를 충전하는 개개의 구조층(12a)을 서로 연결하는 기능을 갖고, 그 표면은 평탄하게 형성되어 있다.

또한, 평탄층(12b)은, 포매 수지층(12)을 형성할 때의 자외선 경화 수지의 경화 수축에 의한 층간 박리를 완화시키는 기능을 갖는다. 즉, 일반적으로 자외선 경화 수지는, 자외선의 조사에 의해 경화할 때, 당해 수지의 조성이나 함유 물질 등에 의해 정해지는 소정의 수축률로 수축한다. 당해 수축 응력이 적절히 완화되지 않으면, 수지에 작용하는 열부하 등을 원인으로서 광학 기능층과의 계면에 응력이 집중되어, 상기 계면에서의 층간 박리가 일으켜짐으로써, 경시적으로 광학 소자의 투과율이 저하될 우려가 있다. 특히, 유전층이나 금속층에 대한 수지의 밀착성은 비교적 낮기 때문에, 광학 기능층에 대해 수지의 층간 박리는 발생하기 쉽다. 따라서 본 실시 형태에서는, 평탄층(12b)을 형성함으로써, 구조층(12a)에 잔류하는 내부 응력을 완화시켜, 광학 기능층(13)과의 계면 박리를 억제하도록 하고 있다.

평탄층(12b)의 두께는, 사용되는 수지의 경화 수축률과, 구조층(12a)의 체적에 의해 정해진다. 예를 들어, 포매 수지층(12)을 형성하는 자외선 경화 수지의 경화 수축률이 3체적％ 이상인 경우, 평탄층(12b)은, 구조층(12a)의 체적(제1 체적)의 5％ 이상의 체적(제2 체적)을 갖는 두께로 형성된다. 5％ 미만의 경우, 구조층(12a)의 잔류 응력을 평탄층(12b)에서 완화시킬 수 없어, 장기간에 걸쳐 구조층(12a)과 광학 기능층(13) 사이의 박리를 억제할 수 없는 경우가 있다.

상술한 바와 같이, 평탄층(12b)의 두께는, 구조층(12a)(오목부(111))과의 체적비로 결정된다. 상기 제1 체적은, 개개의 오목부(111)의 체적으로 정의되어도 되고, 모든 오목부(111)의 총 체적으로 정의되어도 된다. 전자의 경우의 제2 체적은, 단위 영역(개개의 오목부(111)의 형성 영역에 상당함)당의 평탄층(12b)의 체적이고, 후자의 경우의 제2 체적은, 평탄층(12b) 전체의 체적이다.

또한, 상기 자외선 경화 수지가 8체적％ 이상의 경화 수축률을 갖는 경우, 평탄층(12b)의 체적은, 구조층(12a)의 체적의 15％ 이상으로 할 수 있다. 또한, 상기 자외선 경화 수지가 13체적％ 이상의 경화 수축률을 갖는 경우, 평탄층(12b)의 체적은, 구조층(12a)의 체적의 50％ 이상으로 할 수 있다. 이에 의해, 당해 자외선 경화 수지의 경화시에 있어서, 광학 기능층(13)과 구조층(12a) 사이의 박리를 억제할 수 있다.

형상층(11) 및 포매 수지층(12) 중 적어도 한쪽은 투명성을 갖고 있다. 투명성으로서는, 후술하는 투과상 선명도의 범위를 갖는 것인 것이 바람직하다. 형상층(11)과 포매 수지층(12)의 굴절률 차는, 바람직하게는 0.010 이하, 보다 바람직하게는 0.008 이하, 더욱 바람직하게는 0.005 이하이다. 굴절률 차가 0.010을 초과하면, 투과상이 흐리게 보이는 경향이 있다. 0.008 초과 0.010 이하의 범위이면, 밖의 밝기에도 의존하지만 일상 생활에는 문제가 없다. 0.005 초과 0.008 이하의 범위이면, 광원과 같이 매우 밝은 물체만 회절 패턴이 우려되지만, 밖의 경치를 선명하게 볼 수 있다. 0.005 이하이면, 회절 패턴은 거의 우려되지 않는다. 형상층(11) 및 포매 수지층(12) 중, 창 본체(30) 등과의 접합측으로 되는 지지체는 점착제를 주성분으로 해도 된다. 이러한 구성으로 함으로써, 부재를 삭감할 수 있다. 또한, 이러한 구성으로 하는 경우, 점착제의 굴절률 차가 상기 범위 내인 것이 바람직하다.

형상층(11)과 포매 수지층(12)의 양쪽이 투명성을 갖는 경우에는, 형상층(11) 및 포매 수지층(12)은, 가시 영역에 있어서 투명성을 갖는 동일 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 형상층(11)과 포매 수지층(12)을 동일한 재료에 의해 구성함으로써, 양자의 굴절률이 동일한 정도로 되므로, 가시광의 투명성을 향상시킬 수 있다. 여기서, 투명성의 정의에는 2종류의 의미가 있는데, 광의 흡수가 없는 것과, 광의 산란이 없는 것이다. 일반적으로 투명이라고 한 경우에 전자만을 가리키는 경우가 있지만, 본 발명에서는 양자를 구비하는 것이 바람직하다. 본 발명에 관한 광학 소자(1)를 지향 반사체로서 사용하는 경우에는, 지향 반사하는 특정한 파장 이외의 광을 투과하는 것이 바람직하고, 이 투과 파장을 주로 투과하는 투과체에 접착하고, 그 투과광을 관찰하기 위해 광의 산란이 없는 것이 바람직하다. 단, 그 용도에 따라서는, 한쪽의 지지체에 의도적으로 산란성을 갖게 하는 것이 가능하다.

형상층(11)과 포매 수지층(12)을 수지층으로 형성하는 경우, 광학 기능층의 형성 전에 형성되는 수지층(형상 수지층)과, 광학 기능층의 형성 후에 형성되는 수지층(포매 수지층)은 굴절률이 대략 동일한 것이 바람직하다. 그러나, 양 수지층에 동일한 유기 수지를 사용하고, 또한 광학 기능층이 무기층인 경우에, 포매 수지층과의 밀착성을 향상시키기 위해, 첨가제를 형상 수지층에 배합하면, 형상 전사시에 Ni-P형으로부터 형상 수지층을 박리시키기 어려워진다. 광학 기능층을 스퍼터법에 의해 형성하는 경우는, 고에너지의 입자가 부착되기 때문에, 형상 수지층과 광학 기능층의 밀착성이 문제가 되는 일은 적다. 그로 인해, 형상 수지층의 첨가제의 첨가량을 필요 최저한으로 억제해 두고, 포매 수지층에 밀착성을 향상시키는 첨가제를 도입하는 것이 바람직하다. 이때, 포매 수지층과 형상 수지층의 굴절률이 크게 상이하면, 흐려서 반대측이 보기 어려워지지만, 첨가제의 첨가량을 1질량％ 이하로 하면, 굴절률도 거의 변화가 없기 때문에, 투과 선명성이 매우 높은 광학 소자를 얻을 수 있다. 가령, 첨가제를 다량으로 첨가할 필요가 있는 경우에는, 형상 수지층을 형성하기 위한 수지 조성물의 배합을 조정하여, 포매 수지층과 굴절률을 대략 동일하게 하는 것이 바람직하다.

또한, 광학 소자(1)나 창재 등에 의장성을 부여하는 관점에서 보면, 형상층(11) 및/또는 포매 수지층(12)에, 가시광 영역에 있어서의 특정한 파장의 광을 흡수하는 특성을 부여해도 된다. 이러한 기능을 갖는 재료로서는, 형상층(11) 또는 포매 수지층(12)의 주성분인 재료(예를 들어, 수지)에 안료를 분산시킨 것을 사용할 수 있다. 안료는, 유기계 안료 및 무기계 안료 중 어느 것이어도 되지만, 특히 안료 자체의 내후성이 높은 무기계 안료를 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 지르콘 그레이(Co, Ni 도프 ZrSiO₄), 프라세오디뮴 옐로우(Pr 도프 ZrSiO₄), 크롬티타늄 옐로우(Cr, Sb 도프 TiO₂ 또는 Cr, W 도프 TiO₂), 크롬 그린(Cr₂O₃ 등), 피콕((CoZn)O(AlCr)₂O₃), 빅토리아 그린((Al, Cr)₂O₃), 감청색(CoOㆍAl₂O₃ㆍSiO₂), 바나듐 지르코늄 청색(V 도프 ZrSiO₄), 크롬 주석 핑크(Cr 도프 CaOㆍSnO₂ㆍSiO₂), 망가니즈 핑크(Mn 도프 Al₂O₃), 새먼 핑크(Fe 도프 ZrSiO₄) 등의 무기 안료, 아조계 안료나 프탈로시아닌계 안료 등의 유기 안료를 들 수 있다.

[제1 및 제2 기재]

도 1에 도시한 바와 같이, 형상층(11), 광학 기능층(13) 및 포매 수지층(12)의 적층체(10)는, 제1 및 제2 기재(21, 22)에 의해 끼워 넣어진다.

제1 및 제2 기재(21, 22)는, 투명성을 갖는 재료로 형성된다. 기재(21, 22)의 재료로서는, 예를 들어 트리아세틸셀룰로오스(TAC), 폴리에스테르(TPEE), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리이미드(PI), 폴리아미드(PA), 아라미드, 폴리에틸렌(PE), 폴리아크릴레이트, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리프로필렌(PP), 디아세틸셀룰로오스, 폴리염화비닐, 아크릴 수지(PMMA), 폴리카르보네이트(PC), 에폭시 수지, 요소 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지 등을 들 수 있지만, 이것들에 한정되지 않는다.

제1 및 제2 기재(21, 22)는, 적층체(10)의 보호층으로서의 기능을 갖는다. 제1 및 제2 기재(21, 22)로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등과 같이 자외선 경화 수지보다도 수증기 투과율이 낮은 재료를 사용함으로써, 적층체(10)의 흡습에 의한 광학 기능층(13)과 포매 수지층(12) 사이의 층간 박리를 억제할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 기재(21, 22)는, 형상층(11) 및 포매 수지층(12)과 동등한 굴절률을 갖는 재료로 형성됨으로써, 계면에 있어서의 광의 반사 손실을 저감시켜 광학 소자(1)의 투과율의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 기재(21, 22)로서, 자외선의 투과율이 우수한 재료가 사용됨으로써, 형상층(11) 및 포매 수지층(12)을 자외선 경화 수지에 의해 용이하게 형성하는 것이 가능하게 된다.

제1 기재(21)는, 형상층(11)의 구조체(11a)와는 반대측인 평탄면(11b)에 적층된다. 제2 기재(22)는, 포매 수지층(12)의 평탄층(12b) 상에 적층된다. 제1 기재(21) 및 제2 기재(22)는 양쪽 설치되는 경우에 한정되지 않고, 적어도 한쪽만 설치되면 된다.

[광학 소자가 지향 반사체로서 기능하는 경우의 설명]

도 13은, 광학 소자(1)에 대해 입사하는 입사광과, 광학 소자(1)에 의해 반사된 반사광과의 관계를 나타내는 사시도이다. 광학 소자(1)는, 광 L이 입사하는 평탄한 입사면 S1을 갖는다. 광학 소자(1)는, 입사각(θ, φ)으로 입사면 S1에 입사한 광 L 중, 특정 파장대의 광 L₁을 선택적으로 정반사(-θ, φ+180°) 이외의 방향으로 지향 반사하는 것에 대해, 특정 파장대 이외의 광 L₂를 투과한다. 또한, 광학 소자(1)는, 상기 특정 파장대 이외의 광에 대해 투명성을 갖는다. 투명성으로서는, 후술하는 투과상 선명도의 범위를 갖는 것인 것이 바람직하다. 단, θ는, 입사면 S1에 대한 수선 l₁과, 입사광 L 또는 반사광 L₁이 이루는 각이다. φ는, 입사면 S1 내의 특정한 직선 l₂와, 입사광 L 또는 반사광 L₁을 입사면 S1에 사영한 성분이 이루는 각이다. 여기서, 입사면 내의 특정한 직선 l₂라 함은, 입사각(θ, φ)을 고정하고, 광학 소자(1)의 입사면 S1에 대한 수선 l₁을 축으로 하여 광학 소자(1)를 회전했을 때에, φ방향으로의 반사 강도가 최대가 되는 축이다. 단, 반사 강도가 최대가 되는 축(방향)이 복수 있는 경우, 그 중 1개를 직선 l₂로서 선택하는 것으로 한다. 또한, 수선 l₁을 기준으로 하여 시계 방향으로 회전한 각도 θ를 「+θ」로 하고, 반시계 방향으로 회전한 각도 θ를 「-θ」로 한다. 직선 l₂를 기준으로 하여 시계 방향으로 회전한 각도 φ를 「+φ」로 하고, 반시계 방향으로 회전한 각도 φ를 「-φ」로 한다.

선택적으로 지향 반사하는 특정한 파장대의 광, 및 투과시키는 특정한 광은, 광학 소자(1)의 용도에 따라 상이하다. 예를 들어, 창 본체(30)에 대해 광학 소자(1)를 적용하는 경우, 선택적으로 지향 반사하는 특정한 파장대의 광은 근적외광이며, 투과시키는 특정한 파장대의 광은 가시광인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 선택적으로 지향 반사하는 특정한 파장대의 광이, 주로 파장 대역 780nm 내지 2100nm의 근적외선인 것이 바람직하다. 근적외선을 반사함으로써, 광학체를 유리 창 등의 창 본체에 접합한 경우에, 건물 내의 온도 상승을 억제할 수 있다. 따라서, 냉방 부하를 경감시켜, 에너지 절약화를 도모할 수 있다. 여기서, 지향 반사라 함은, 정반사 이외의 임의의 특정한 방향으로의 반사를 갖고, 또한, 지향성을 갖지 않는 확산 반사 강도보다도 충분히 강한 것을 의미한다. 여기서, 반사한다라고 함은, 특정한 파장 대역, 예를 들어 근적외 영역에 있어서의 반사율이 바람직하게는 30％ 이상, 보다 바람직하게는 50％ 이상, 더욱 바람직하게는 80％ 이상인 것을 나타낸다. 투과한다라고 함은, 특정한 파장 대역, 예를 들어 가시광 영역에 있어서의 투과율이 바람직하게는 30％ 이상, 보다 바람직하게는 50％ 이상, 더욱 바람직하게는 70％ 이상인 것을 나타낸다.

지향 반사하는 방향 φo는, -90° 이상, 90° 이하인 것이 바람직하다. 광학 소자(1)를 창 본체(30)에 부착한 경우, 상공으로부터 입사하는 광 중, 특정 파장대의 광을 상공 방향으로 복귀시킬 수 있기 때문이다. 주변에 높은 건물이 없는 경우에는 이 범위의 광학 소자(1)가 유용하다. 또한, 지향 반사하는 방향이 (θ, -φ) 근방인 것이 바람직하다. 근방이라 함은, 바람직하게는 (θ, -φ)로부터 5도 이내, 보다 바람직하게는 3도 이내이며, 더욱 바람직하게는 2도 이내의 범위 내의 어긋남을 말한다. 이 범위로 함으로써, 광학 소자(1)를 창 본체(30)에 부착한 경우, 동일한 정도의 높이가 늘어서는 건물의 상공으로부터 입사하는 광 중, 특정 파장대의 광을 다른 건물의 상공으로 효율적으로 복귀시킬 수 있기 때문이다. 이러한 지향 반사를 실현하기 위해서는, 예를 들어 구면이나 쌍곡면의 일부나 삼각뿔, 사각 뿔, 원뿔 등의 3차원 구조체를 사용하는 것이 바람직하다. (θ, φ) 방향(-90°<φ<90°)으로부터 입사한 광은, 그 형상에 기초하여 (θo, φo) 방향(0°<θo<90°, -90°<φo<90°)으로 반사시킬 수 있다. 또는, 일 방향으로 신장한 기둥 형상체로 하는 것이 바람직하다. (θ, φ) 방향(-90°<φ<90°)으로부터 입사한 광은, 기둥 형상체의 경사각에 기초하여 (θo, -φ) 방향(0°<θo<90°)으로 반사시킬 수 있다.

특정 파장체의 광의 지향 반사가, 재귀반사 근방 방향, 즉, 입사각(θ, φ)으로 입사면 S1에 입사한 광에 대한, 특정 파장체의 광의 반사 방향이, (θ, φ) 근방인 것이 바람직하다. 광학 소자(1)를 창 본체(30)에 부착한 경우, 상공으로부터 입사하는 광 중, 특정 파장대의 광을 상공으로 복귀시킬 수 있기 때문이다. 여기서 근방이라 함은 5도 이내가 바람직하고, 보다 바람직하게는 3도 이내이며, 더욱 바람직하게는 2도 이내이다. 이 범위로 함으로써, 광학 소자(1)를 창 본체(30)에 부착한 경우, 상공으로부터 입사하는 광 중, 특정 파장대의 광을 상공에 효율적으로 복귀시킬 수 있기 때문이다. 또한, 적외선 센서나 적외선 촬상과 같이, 적외광 조사부와 수광부가 인접하고 있는 경우에는, 재귀반사 방향은 입사 방향과 동등하지 않으면 안 되지만, 본 발명과 같이 특정한 방향으로부터 센싱할 필요가 없는 경우에는, 엄밀하게 동일 방향으로 할 필요는 없다.

투과성을 갖는 파장대에 대한 사상 선명도에 관해, 0.5mm의 광학 빗(comb)을 사용했을 때의 값이, 바람직하게는 50 이상, 보다 바람직하게는 60 이상, 더욱 바람직하게는 75 이상이다. 사상 선명도의 값이 50 미만이면, 투과상이 흐리게 보이는 경향이 있다. 50 이상 60 미만이면, 밖의 밝기에도 의존하지만 일상 생활에는 문제가 없다. 60 이상 75 미만이면, 광원과 같이 매우 밝은 물체만 회절 패턴이 우려되지만, 밖의 경치를 선명하게 볼 수 있다. 75 이상이면, 회절 패턴은 거의 우려되지 않는다. 또한 0.125mm, 0.5mm, 1.0mm, 2.0mm의 광학 빗을 사용하여 측정한 사상 선명도의 값의 합계값이, 바람직하게는 230 이상, 보다 바람직하게는 270 이상, 더욱 바람직하게는 350 이상이다. 사상 선명도의 합계값이 230 미만이면, 투과상이 흐리게 보이는 경향이 있다. 230 이상 270 미만이면, 밖의 밝기에도 의존하지만 일상 생활에는 문제가 없다. 270 이상 350 미만이면, 광원과 같이 매우 밝은 물체만 회절 패턴이 우려되지만, 밖의 경치를 선명하게 볼 수 있다. 350 이상이면, 회절 패턴은 거의 우려되지 않는다. 여기서, 사상 선명도의 값은, 스가 시껭끼제 ICM-1T를 사용하여, JIS K7105에 준하여 측정한 것이다. 단, 투과시키고자 하는 파장이 D65 광원 파장과 상이한 경우는, 투과하고자 하는 파장의 필터를 사용하여 교정한 후에 측정하는 것이 바람직하다.

투과성을 갖는 파장대에 대한 헤이즈(haze)가, 바람직하게는 6％ 이하, 보다 바람직하게는 4％ 이하, 더욱 바람직하게는 2％ 이하이다. 헤이즈가 6％를 초과하면, 투과광이 산란되어 흐리게 보이기 때문이다. 여기서, 헤이즈는, 무라카미 시끼사이제 HM-150을 사용하여, JIS K7136로 규정되는 측정 방법에 의해 측정한 것이다. 단, 투과시키고자 하는 파장이 D65 광원 파장과 상이한 경우는, 투과하고자 하는 파장의 필터를 사용하여 교정한 후에 측정하는 것이 바람직하다. 광학 소자(1)의 입사면 S1, 바람직하게는 입사면 S1 및 출사면 S2는, 사상 선명도를 저하시키지 않는 정도의 평활성을 갖는다. 구체적으로는, 입사면 S1 및 출사면 S2의 산술 평균 거칠기 Ra는, 바람직하게는 0.08㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.06㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.04㎛ 이하이다. 또한, 상기 산술 평균 거칠기 Ra는, 입사면의 표면 거칠기를 측정하여, 2차원 단면 곡선으로부터 거칠기 곡선을 취득하고, 거칠기 파라미터로서 산출한 것이다. 또한, 측정 조건은 JIS B0601:2001에 준거하고 있다. 이하에 측정 장치 및 측정 조건을 나타낸다.

측정 장치: 전자동 미세 형상 측정기 서프코더(Automatic Microfigure Measuring Instrument; SURFCORDER) ET4000A(가부시끼가이샤 고사까 겡뀨쇼)

λc=0.8mm, 평가 길이 4mm, 컷오프×5배

데이터 샘플링 간격 0.5㎛

광학 소자(1)의 투과색은 가능한 한 뉴트럴에 가깝고, 착색이 있다고 해도 시원한 인상을 부여하는 청색, 청록색, 녹색 등의 옅은 색조가 바람직하다. 이러한 색조를 얻는 관점에서 보면, 입사면 S1로부터 입사하고, 광학층(2) 및 파장 선택 반사층(3)을 투과하고, 출사면 S2로부터 출사되는 투과광 및 반사광의 색도 좌표 x, y는, 예를 들어 D65 광원의 조사에 대해서는, 바람직하게는 0.20<x<0.35 또한 0.20<y<0.40, 보다 바람직하게는 0.25<x<0.32 또한 0.25<y<0.37, 더욱 바람직하게는 0.30<x<0.32 또한 0.30<y<0.35의 범위를 만족하는 것이 바람직하다. 또한, 색조가 붉은 빛을 띠지 않기 위해서는, 바람직하게는 y>x-0.02, 보다 바람직하게는 y>x의 관계를 만족하는 것이 바람직하다. 또한, 반사 색조가 입사 각도에 의해 변화되면, 예를 들어 빌딩의 창에 적용된 경우에, 장소에 따라 색조가 상이하거나, 걸으면 색이 변화되어 보이기 때문에 바람직하지 않다. 이러한 색조의 변화를 억제하는 관점에서 보면, 0° 이상 60° 이하의 입사 각도 θ로 입사면 S1 또는 출사면 S2로부터 입사하고, 광학층(2) 및 파장 선택 반사층(3)에 의해 반사된 정반사 광의 색 좌표 x의 차의 절대값, 및 색 좌표 y의 차의 절대값이, 광학 소자(1)의 양 주면 중 어느 것에 있어서도, 바람직하게는 0.05 이하, 보다 바람직하게는 0.03 이하, 더욱 바람직하게는 0.01 이하이다. 이러한 반사광에 대한 색 좌표 x, y에 관한 수치 범위의 한정은, 입사면 S1 및 출사면 S2의 양쪽의 면에 있어서 만족되는 것이 바람직하다.

[열선 반사창]

본 실시 형태의 광학 소자(1)는, 포매 수지층(12)이 외광의 입사측(옥외측), 형상층(11)이 외광의 출사측으로 되도록 창 본체(30)에 접합된다. 제2 기재(22)는 접합층(23)을 통해 창 본체(30)에 접합되고, 제2 기재(22)의 접합층(23)과의 계면 S1은 평탄면이며, 창 본체(30)를 투과한 광의 입사면을 형성한다. 한편, 제1 기재(21)의 공기와 접하는 표면 S2는, 광학 소자(1)를 투과한 광의 출사면을 형성한다. 이것들 광학 소자(1), 접합층(23), 창 본체(30) 등에 의해, 본 실시 형태의 열선 반사창(100)(창재)이 구성된다.

접합층(23)은, 투명한 접착제 혹은 점착재로 형성된다. 접합층(23)은, 제2 기재(22) 및/또는 창 본체(30)와 동등한 굴절률을 갖는 재료로 형성됨으로써, 계면에 있어서의 광의 반사 손실을 저감시켜 광학 소자(1)의 투과율의 향상을 도모할 수 있다.

창 본체(30)는, 건축용 혹은 차량 탑재용의 각종 유리 재료로 형성되지만, 폴리카르보네이트판이나 아크릴판 등의 각종 수지 재료로 형성되어도 된다. 또한, 창 본체(30)는, 단층 구조에 한정되지 않고 복층 유리(접합 유리)와 같은 복층 구조이어도 된다.

도 6은, 광학 소자(1)(적층체(10))의 일 작용을 설명하는 모식도이다. 광학 소자(1)는, 광 입사면 S1에 입사하는 태양광 중, 적외선 대역의 광 L1을 광학 기능층(13)에서 반사한다. 또한, 광학 소자(1)는, 광 입사면 S1에 입사하는 태양광 중 가시광 대역의 광 L2를 투과시켜 광 출사면 S2로부터 출사시킨다. 이에 의해, 옥외 혹은 차 밖의 시인성을 확보하면서 옥내 혹은 차내의 온도 상승을 억제할 수 있다.

본 실시 형태의 광학 소자(1)에 있어서, 광학 기능층(13)은, 구조체(11a) 상에 형성되어 있기 때문에, 적외광(열선) L1은 그 입사 방향으로 지향성을 갖도록 재귀반사된다. 따라서, 입사광이 선택 반사층에서 정반사되는 경우에 비해, 창 본체(30) 주위의 기온의 상승을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 광학 소자(1)에 있어서, 포매 수지층(12)은, 구조체(11a) 및 광학 기능층(13)의 보호층으로서 기능한다. 이에 의해, 구조체(11a) 및 광학 기능층(13)의 손상 혹은 오손을 방지하여, 내구성의 향상을 도모하는 것이 가능하게 된다. 또한, 포매 수지층(12)을 구성하는 평탄층(12b)은, 구조층(12a)의 체적(제1 체적)의 5％ 이상의 체적(제2 체적)을 갖는 두께로 형성된다. 이에 의해, 포매 수지층(12)을 형성하는 자외선 경화 수지의 경화 후의 잔류 응력을 평탄층(12b)에서 효과적으로 완화시킬 수 있다. 그 결과, 광학 기능층(13)과 구조층(12a) 사이의 층간 박리에 기인하는 광학 소자(1)의 투과율의 저하를 장기간에 걸쳐 억제할 수 있어, 광학 소자(1)의 내구성을 높일 수 있다.

[광학 소자의 제조 방법]

다음에, 본 실시 형태의 광학 소자(1)의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 7 및 도 8은, 광학 소자(1)의 제조 방법을 설명하는 개략 공정도이다.

우선, 도 7의 (A)에 도시한 바와 같이, 구조체(11a)를 갖는 형상층(11)을 형성한다. 형상층(11)의 형성 방법으로서는, 예를 들어 미리 구조체(11a)에 대응하는 요철 형상이 형성된 형을 제작하고, 상기 요철 형상을 자외선 경화 수지에 전사하는 방법이 사용된다. 기재(21)는, 상기 전사형으로부터 자외선 경화 수지를 박리할 때의 지지체로서 기능한다. 이에 의해, 자외선 경화 수지로 이루어지는 형상층(11)이 형성된다.

다음에, 도 7의 (B)에 도시한 바와 같이, 형상층(11)의 구조체(11a) 상에 광학 기능층(13)을 형성한다. 광학 기능층(13)은, 적외선 대역의 광을 반사하여 가시광 대역의 광을 투과시키는 것이 가능하도록 설계된 광학 다층막으로 형성된다. 광학 기능층(13)의 형성에는, 스퍼터법, 진공 증착법 등의 건식 프로세스가 사용되지만, 침지법, 다이 코팅법, 스프레이 코팅법 등의 습식 프로세스가 사용되어도 된다.

계속해서, 도 7의 (C)에 도시한 바와 같이, 구조체(11a) 상에 형성된 광학 기능층(13) 상에, 미경화의 페이스트 상태의 자외선 경화 수지(12R)를 소정량 공급한다. 그리고, 도 8의 (A)에 도시한 바와 같이, 수지(12R) 상에 제2 기재(22)를 겹친 후, 제2 기재(22)를 형상층(11)에 가압함으로써 수지(12R)를 형상층(11)의 구조체(11a) 전체에 고루 퍼지게 한다. 이에 의해, 구조체(11a) 및 광학 기능층(13)이 자외선 경화 수지(12R)로 포매된다. 이때, 형상층(11)과 제2 기재(22)의 간격 T가 소정의 값으로 되도록 제2 기재(22)의 누르는 압력이 조정된다.

간격 T는, 평탄층(12b)(도 5 참조)의 두께에 상당하고, 간격 T의 두께 영역에 존재하는 수지(12R)의 체적(제2 체적)이 구조층(12a)의 체적(제1 체적)의 5％ 이상으로 되는 값으로 조정된다. 이에 의해, 수지(12R)의 경화 처리시에, 오목부(111)의 형성 영역에 존재하는 구조층(12a)의 잔류 응력에 기인하는, 광학 기능층(13)에 대한 계면 박리를 효과적으로 억제할 수 있다.

다음에, 도 8의 (B)에 도시한 바와 같이, 자외선 램프(40)를 사용하여, 수지(12R)에 제2 기재(22)를 통해 자외선을 조사하여, 수지(12R)를 경화시킨다. 이에 의해, 포매 수지층(12)이 형성되고, 도 8의 (C)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 광학 소자(1)가 제조된다. 광학 소자(1)의 두께는 특별히 한정되지 않고 사양 또는 용도에 따라서 적절히 정해지고, 예를 들어 50㎛ 내지 300㎛로 된다.

도 9는, 광학 소자(1)의 제조 장치의 일례를 나타내는 개략도이다. 도시하는 제조 장치(50)는, 띠 형상의 제1 기재(21F)를 공급하는 제1 공급 롤러(51)와, 띠 형상의 제2 기재(22F)를 공급하는 제2 공급 롤러(52)와, 자외선 경화 수지(12R)를 토출하는 노즐(61)과, 자외선 램프(40)를 갖는다. 제1 기재(21F)는, 도 7의 (B)에 도시한 바와 같이 광학 기능층(13)이 형성된 형상층(11)을 지지한다. 제2 기재(22F)는, 도 8의 (A)에 도시한 제2 기재(22)에 상당한다. 제조 장치(50)는, 제1 및 제2 라미네이트 롤러(54, 55)와 권취 롤러(53)를 더 갖는다. 제1 라미네이트 롤러(54)는 고무제이고, 제2 라미네이트 롤러(55)는 금속제이다.

제1 기재(21F) 상의 광학 기능층(13)에는, 도포 노즐(61)에 의해 자외선 경화 수지(12R)가 도포된다. 제1 기재(21F)와 제2 기재(22F)는, 가이드 롤러(56, 57)에 의해 라미네이트 롤러(54, 55) 사이로 안내된다. 라미네이트 롤러(54, 55)는 제1 기재(21F)와 제2 기재(22F)를 자외선 경화 수지(12R)를 끼우도록 라미네이트하여, 적층 필름(1F)을 제작한다. 적층 필름(1F) 내의 자외선 경화 수지(12R)는, 자외선 램프(40)로부터 자외선의 조사를 받음으로써 경화한다. 권취 롤러(53)는, 제작된 적층 필름(1F)을 연속적으로 권취한다. 적층 필름(1F)은, 도 8의 (C)에 도시한 띠 형상의 광학 소자(1)에 상당한다.

제조 장치(50)에 따르면, 광학 소자(1F)를 연속해서 제조할 수 있다. 광학 소자(1F)의 제조에 제1 및 제2 기재(21F, 22F)를 사용함으로써, 광학 소자(1F)의 생산성을 높일 수 있다. 광학 소자(1F)는, 제품 크기로 재단됨으로써 사용된다.

제조 장치(50)는, 도 9에 도시한 구성에 한정되지 않고, 예를 들어 자외선 램프(40)는, 제2 기재(22F)측으로부터 자외선을 조사하도록 배치되어도 된다. 또한, 제1 기재(21F)는 제2 공급 롤러(52)로부터 공급되어도 되고, 제2 기재(22F)는 제1 공급 롤러(52)로부터 공급되어도 된다.

라미네이트 롤러(54, 55)는, 도 8의 (A)를 참조하여 설명한 바와 같이, 자외선 경화 수지(12R)를 통해 대향하는 제1 기재(21F)(광학 기능층(13))와 제2 기재(22F(22)) 사이에 간격 T를 형성하여 적층 필름(1F)을 제작한다. 간격 T의 조정 방법으로서는, 자외선 경화 수지(12R)의 점도, 기재(21F 및 22F)의 장력, 제2 라미네이트 롤러(55)에 대한 제1 라미네이트 롤러(54)의 누르는 압력 등에 의해 조정할 수 있다.

간격 T의 조정 방법의 일례를 도 10에 나타낸다. 도시한 예는, 제1 라미네이트 롤러(54)와 제2 라미네이트 롤러(55) 사이에 형성된 공간부 S 내에서 적층 필름(1F)을 라미네이트함으로써, 상기 간격 T를 확보하도록 하고 있다. 공간부 S는, 제1 라미네이트 롤러(54)의 양단부에 형성된 플랜지 형상의 스페이서(54s)를 제2 라미네이트 롤러(55)에 접촉시킴으로써 형성된다. 공간부 S의 두께는, 스페이서(54s)의 탄성 변형을 이용하여, 제2 라미네이트 롤러(55)에 대한 제1 라미네이트롤러(54)의 가압력으로 조정할 수 있다.

[실시예]

이하, 본 발명의 실시예에 대해 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되지 않는다.

포매 수지층(12)을 형성하는 자외선 경화 수지의 종류와 포매 수지층(12)의 평탄층(12b)의 체적이 상이한 복수의 광학 소자 샘플을 제작하고, 각 샘플의 투과율의 경시 변화를 측정했다.

샘플의 제작에 앞서, 도 11에 도시한 금형(80)을 제작했다. 금형(80)은 Ni-P제이며, 단면이 이등변 삼각형 형상인 프리즘 형상의 오목부가 연속해서 배열된 구조면(80a)을 갖는다. 프리즘 형상의 오목부의 폭(배열 피치)은 50㎛, 깊이는 25㎛, 프리즘 꼭지각은 90°(가장 지향 반사성이 높아지는 각도)로 했다. 또한, 이하의 기본 조성을 갖는 3종류의 자외선 경화 수지 A, B 및 C를 제작했다. 수지 A의 경화 수축률은 3체적％, 수지 B의 경화 수축률은 8체적％, 수지 C의 경화 수축률은 13체적％이었다.

<수지 A의 기본 조성>

우레탄 아크릴레이트(도아 고세(주)제 「아로닉스(도아 고세(주)의 등록 상표. 이하 동일함)」): 97중량％

광 중합 개시제(닛본 가야꾸(주)사제 「이르가큐어 184(「이르가큐어」는, 스위스 시바 홀딩 인코포레이티드사의 등록 상표. 이하 동일함)」: 3중량％

<수지 B의 기본 조성>

우레탄 아크릴레이트(도아 고세(주)제 「아로닉스」): 82중량％

가교제(도꾜 가세 고교(주)제 「T2325」): 15중량％

광 중합 개시제(닛본 가야꾸(주)사제 「이르가큐어 184」: 3중량％

<수지 C의 기본 조성>

우레탄 아크릴레이트(도아 고세(주)제 「아로닉스」): 48.5중량％

가교제(도꾜 가세 고교(주)제 「T2325」): 48.5중량％

광 중합 개시제(닛본 가야꾸(주)사제 「이르가큐어 184」: 3중량％

(실시예 1)

금형(80)의 구조면(80a)에 수지 B를 도포하고, 그 위에 두께 75㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(도요보사제 「코스모 샤인 A4300」)을 적재했다. 다음에, PET 필름측으로부터 자외선을 조사함으로써 수지 B를 경화시킨 후, 수지 B와 PET 필름의 적층체를 금형(80)으로부터 박리했다. 이에 의해, 프리즘 형상의 오목부(111)(도 2)가 배열된 구조면을 갖는 수지층(형상층(11)(도 7의 (A))이 제작되었다.

다음에, 얻어진 적층체의 프리즘 구조면에, 광학 기능층으로서, 산화아연층 및 은층을 교대로 적층했다. 산화아연 35nm, 은 11nm, 산화아연 80nm, 은 11nm, 산화아연 35nm 등의 구성의 다층막을 스퍼터법에 의해 제작했다.

다음에, 광학 기능층 상에 수지 B를 도포한 후, PET 필름(도요보사제 「코스모 샤인 A4300」)을 적층했다. 그리고, 당해 수지 B를 자외선의 조사에 의해 경화시킴으로써, 포매 수지층(12)(도 8의 (C))을 형성했다.

상술한 바와 같이 하여 제작된 광학 소자 샘플을, 상온 하에서 마이크로톰으로 절단하고, 그 단면 화상을 공업용 현미경(올림푸스사제 「OLS3000」)을 사용하여 취득했다. 대물 렌즈의 배율은 50배 혹은 100배로 했다. 얻어진 단면 화상으로부터, 평탄층(12b)(도 5)에 상당하는 영역의 두께 T(도 8의 (A))를, 화상 처리 장치(미따니 쇼지(주)제)에 의해 측정했다. 그리고, 두께 T로부터 상기 오목부에 대한 평탄층의 체적비(이하 간단히 「체적비」라 함)를 계산한 결과, 15％이었다. 또한, 체적비는, 상기 PET 필름의 적층시의 가압력으로 임의의 값으로 조정 가능하게 했다.

다음에, 상기 광학 소자 샘플의 가시광(파장 550nm)의 투과율을 측정했다. 그리고, 당해 광학 소자 샘플에 대해, 항온 항습조(온도 60℃, 상대 습도 90％) 내에 1500시간 유지하는 고온 고습 시험을 실시한 후, 다시 가시광(파장 550nm)의 투과율을 측정하여, 투과율의 변화를 평가했다. 투과율의 측정에는, 닛본 분꼬우(주)제 「V-7100」을 사용했다.

(실시예 2)

실시예 1과 마찬가지의 수순으로 체적비 26％의 평탄층을 갖는 광학 소자 샘플을 제작하고, 실시예 1과 마찬가지의 조건에서 고온 고습 시험 전후의 투과율의 변화를 평가했다.

(실시예 3)

실시예 1과 마찬가지의 수순으로 체적비 50％의 평탄층을 갖는 광학 소자 샘플을 제작하고, 실시예 1과 마찬가지의 조건에서 고온 고습 시험 전후의 투과율의 변화를 평가했다.

(실시예 4)

실시예 1과 마찬가지의 수순으로 체적비 106％의 평탄층을 갖는 광학 소자 샘플을 제작하고, 실시예 1과 마찬가지의 조건에서 고온 고습 시험 전후의 투과율의 변화를 평가했다.

(실시예 5)

실시예 1과 마찬가지의 수순으로 체적비 205％의 평탄층을 갖는 광학 소자 샘플을 제작하고, 실시예 1과 마찬가지의 조건에서 고온 고습 시험 전후의 투과율의 변화를 평가했다.

(실시예 6)

실시예 1과 마찬가지의 수순으로 체적비 301％의 평탄층을 갖는 광학 소자 샘플을 제작하고, 실시예 1과 마찬가지의 조건에서 고온 고습 시험 전후의 투과율의 변화를 평가했다.

(실시예 7)

실시예 1과 마찬가지의 수순으로 체적비 610％의 평탄층을 갖는 광학 소자 샘플을 제작하고, 실시예 1과 마찬가지의 조건에서 고온 고습 시험 전후의 투과율의 변화를 평가했다.

(실시예 8)

수지 B 대신에 수지 A를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지의 수순으로 체적비 5％의 평탄층을 갖는 광학 소자 샘플을 제작하고, 실시예 1과 마찬가지의 조건에서 고온 고습 시험 전후의 투과율의 변화를 평가했다.

(실시예 9)

수지 B 대신에 수지 C를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지의 수순으로 체적비 50％의 평탄층을 갖는 광학 소자 샘플을 제작하고, 실시예 1과 마찬가지의 조건에서 고온 고습 시험 전후의 투과율의 변화를 평가했다.

(실시예 10)

수지 B 대신에 수지 C를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지의 수순으로 체적비 100％의 평탄층을 갖는 광학 소자 샘플을 제작하고, 실시예 1과 마찬가지의 조건에서 고온 고습 시험 전후의 투과율의 변화를 평가했다.

(실시예 11)

수지 B 대신에 수지 C를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지의 수순으로 체적비 204％의 평탄층을 갖는 광학 소자 샘플을 제작하고, 실시예 1과 마찬가지의 조건에서 고온 고습 시험 전후의 투과율의 변화를 평가했다.

(실시예 12)

수지 B 대신에 수지 C를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지의 수순으로 체적비 303％의 평탄층을 갖는 광학 소자 샘플을 제작하고, 실시예 1과 마찬가지의 조건에서 고온 고습 시험 전후의 투과율의 변화를 평가했다.

(실시예 13)

수지 B 대신에 수지 C를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지의 수순으로 체적비 612％의 평탄층을 갖는 광학 소자 샘플을 제작하고, 실시예 1과 마찬가지의 조건에서 고온 고습 시험 전후의 투과율의 변화를 평가했다.

(비교예 1)

실시예 1과 마찬가지의 수순으로 체적비 0％의 평탄층을 갖는 광학 소자 샘플을 제작하고, 실시예 1과 마찬가지의 조건에서 고온 고습 시험 전후의 투과율의 변화를 평가했다.

(비교예 2)

실시예 1과 마찬가지의 수순으로 체적비 14％의 평탄층을 갖는 광학 소자 샘플을 제작하고, 실시예 1과 마찬가지의 조건에서 고온 고습 시험 전후의 투과율의 변화를 평가했다.

(비교예 3)

수지 B 대신에 수지 A를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지의 수순으로 체적비 0％의 평탄층을 갖는 광학 소자 샘플을 제작하고, 실시예 1과 마찬가지의 조건에서 고온 고습 시험 전후의 투과율의 변화를 평가했다.

실시예 1 내지 13 및 비교예 1 내지 3에 관한 샘플의 체적비, 시험 전후의 투과율 및 투과율 변화의 평가 결과를, 표 1에 정리하여 나타낸다. 여기에서는, 투과율 변화의 평가로서, 투과율의 변화량이 2％ 이상인 것을 불합격 「×」, 투과율 변화량이 2％ 미만인 것을 합격 「○」로 했다. 또한, 수지 A 내지 C의 평탄층의 체적비와 투과율 변화의 관계를 도 12에 나타낸다.

표 1의 결과로부터 명백해진 바와 같이, 어느 광학 소자 샘플에 관해서도, 고온 고습 시험의 후의 투과율은, 그 시험 전에 비해 감소하는 것이 확인되었다. 투과율의 감소는, 포매 수지층의 잔류 응력에 의해 유발된, 광학 기능층과 포매 수지층 사이의 층간 박리에 기인하는 것이다.

포매 수지층을 수지 A로 제작한 광학 소자 샘플에 있어서는, 체적비 5％의 평탄층을 가짐으로써, 투과율의 감소량을 2％ 미만으로 억제할 수 있다. 한편, 포매 수지층을 수지 B로 제작한 광학 소자 샘플에 있어서는 체적비 15％ 이상의 평탄층을 가짐으로써, 또한, 포매 수지층을 수지 C로 제작한 광학 소자 샘플에 있어서는 체적비 50％ 이상의 평탄층을 가짐으로써, 각각 투과율의 감소량을 2％ 미만으로 억제할 수 있다. 이에 의해, 본 실시예에 관한 광학 소자 샘플에 따르면, 자외선 경화 수지의 잔류 응력에 기인하는 포매 수지층과 광학 기능층 사이의 층간 박리를 효과적으로 억제할 수 있어, 내구성이 우수한 광학 소자를 얻을 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상에 기초하여 다양한 변형이 가능하다.

예를 들어 이상의 실시 형태에서는, 광학 기능층(13)은, 적외선 대역의 광을 반사하여, 가시광 대역의 광을 투과시키도록 구성되었지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 가시광 대역에 있어서 반사해야 할 파장 대역과 투과시켜야 할 파장 대역을 설정함으로써, 본 발명에 관한 광학 소자를 컬러 필터로서 기능시킬 수 있다.

또한, 포매 수지층(12)의 제작에 사용하는 자외선 경화 수지에, 적절한 입자 직경을 갖는 필러(스페이서)를 혼입함으로써, 상기 간격 T에 상당하는 두께의 평탄층을 형성하도록 해도 된다.

이하, 상기 실시 형태의 변형예에 대해 설명한다.

<변형예 1>

광학 기능층은, 예를 들어 입사각(θ, φ)으로 입사면에 입사한 광 중, 특정 파장대의 광을 지향 반사하는 것에 대해, 특정 파장대 이외의 광을 투과하는 파장 선택 반사층 외에, 입사각(θ, φ)으로 입사면에 입사한 광을 지향 반사하는 반사층, 또는 산란이 적어 반대측을 시인할 수 있는 투명성을 갖는 반투과층이어도 된다. 반사층으로서는 상술한 금속층을 사용할 수 있고, 그 평균 층 두께는, 바람직하게는 20㎛, 보다 바람직하게는 5㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 1㎛ 이하이다. 반사층(3)의 평균 층 두께가 20㎛를 초과하면, 투과광이 굴절하는 광로가 길어져, 투과상이 왜곡되어 보이는 경향이 있다. 반사층의 형성 방법으로서는, 예를 들어 스퍼터법, 증착법, 침지 코팅법, 다이 코팅법 등을 사용할 수 있다.

한편, 반투과층은, 예를 들어 단층 또는 복수층의 금속층으로 이루어지고, 반투과성을 갖는 것이다. 금속층의 재료로서는, 예를 들어 상술한 적층막의 금속층과 마찬가지의 것을 사용할 수 있다. 반투과층의 구체예를 하기에 나타낸다.

(1) 구조체 상에 제막하는 반사층을 AgTi: 8.5nm(Ag/Ti=98.5/1.5at％)로 하여 본 발명에 관한 광학 소자를 얻었다.

(2) 구조체 상에 제막하는 반사층을 AgTi: 3.4nm(Ag/Ti=98.5/1.5at％)로 하여 본 발명에 관한 광학 소자를 얻었다.

(3) 구조체 상에 제막하는 반사층을 AgNdCu: 14.5nm(Ag/Nd/Cu=99.0/0.4/0.6at％)로 하여 본 발명에 관한 광학 소자를 얻었다.

<변형예 2>

도 14는, 본 발명의 변형예 2에 관한 광학 소자의 일 구성예를 나타내는 단면도이다. 변형예 2는, 광의 입사면에 대해 경사진 복수의 광학 기능층(13)을 형상층 및 포매 수지층 사이에 구비하고, 이것들 광학 기능층(13)이 서로 평행 또는 대략 평행하게 배열되어 있다. 도 14는 일례로서, 형상층(11) 및 포매 수지층(12)이 함께 투광성을 갖고, 형상층(11)측으로부터 입사한 특정한 파장 대역의 광 L1이 광학 기능층(13)에 의해 지향 반사하고, 그 이외의 파장 대역의 광 L2가 투과하는 경우를 나타내고 있다. 단, 광 입사면은 포매 수지층(12)측이어도 된다.

또한, 형상층(11) 및 포매 수지층(12)의 한쪽에만 투광성을 갖게 하고, 입사광 L1의 지향 반사 기능을 갖고, 입사광 L2의 투과 기능을 갖지 않는 광학 소자(1)로 할 수도 있다.

도 15는, 본 변형예에 관한 광학 소자의 구조체의 일 구성예를 나타내는 사시도이다. 구조체(11a)는, 일 방향으로 연장된 삼각 기둥 형상의 볼록부이며, 이 기둥 형상의 구조체(11a)가 다른 일 방향을 향해 1차원 배열됨으로써 형상층(11)의 표면에 오목부가 형성되어 있다. 구조체(11a)의 연장 방향에 수직인 단면은, 예를 들어 직각 삼각형 형상을 갖는다. 구조체(11a)의 예각측의 경사면 상에, 예를 들어 증착법, 스퍼터링법 등의 지향성을 갖는 박막 형성법에 의해 광학 기능층(13)이 형성된다.

본 변형예에 따르면, 복수의 광학 기능층(13)을 평행하게 배열하고 있음으로써, 광학 기능층(13)에 의한 반사 횟수를, 코너 큐브 형상이나 프리즘 형상의 구조체(11a)를 형성한 경우에 비해 저감시킬 수 있다. 따라서, 반사율을 높게 할 수 있고, 또한 광학 기능층(13)에 의한 광의 흡수를 저감시킬 수 있다.

<변형예 3>

도 16의 (A)에 도시한 바와 같이, 구조체(11a)의 형상을, 광학 소자(1)의 입사면 또는 출사면에 수직인 수선 l₁에 대해 비대칭인 형상으로 해도 된다. 이 경우, 구조체(11a)의 주축 lm이, 수선 l₁을 기준으로 하여 구조체(11a)의 배열 A방향으로 경사지게 된다. 여기서, 구조체(11a)의 주축 lm이라 함은, 구조체 단면의 저변의 중점과 구조체의 정점을 지나는 직선을 의미한다. 지면에 대해 대략 수직으로 배치된 창 본체(30)에 광학 소자(1)를 부착한 경우에는, 도 16의 (B)에 도시한 바와 같이, 구조체(11a)의 주축 lm이, 수선 l₁을 기준으로 하여 창 본체(30)의 하방(지면측)으로 경사져 있는 것이 바람직하다. 일반적으로 창을 통한 열의 유입이 많은 것은 오후경의 시간대이며, 태양의 고도가 45°보다 높은 경우가 많기 때문에, 상기 형상을 채용함으로써, 이것들 고각도로부터 입사하는 광을 효율적으로 상방으로 반사할 수 있기 때문이다. 도 16의 (A) 및 도 16의 (B)에서는, 프리즘 형상의 구조체(11a)를 수선 l₁에 대해 비대칭인 형상으로 한 예가 나타내어져 있다. 또한, 프리즘 형상 이외의 구조체(11a)를 수선 l₁에 대해 비대칭인 형상으로 해도 된다. 예를 들어, 코너 큐브체를 수선 l₁에 대해 비대칭인 형상으로 해도 된다.

구조체(11a)가 코너 큐브 형상인 경우, 능선 R이 큰 경우는, 상공을 향해 경사진 쪽이 좋고, 하방 반사를 억제한다는 목적에 있어서는, 지면측을 향해 경사져 있는 쪽이 바람직하다. 태양광선은, 광학 소자에 대해 비스듬하게 입사하기 때문에, 구조의 안 쪽까지 광이 입사하기 어려워, 입사측의 형상이 중요해진다. 즉, 능선 부분의 R이 큰 경우는, 재귀반사광이 감소해 버리기 때문에, 상공을 향해 경사지게 함으로써 이 현상을 억제할 수 있다. 또한, 코너 큐브에서는, 반사면에서 3회 반사함으로써 재귀반사를 실현하지만, 일부의 광이 2회 반사에 의해 재귀반사 이외의 방향에 누설된다. 코너 큐브를 지면측을 향해 경사지게 함으로써, 이 누설광을 상공 방향으로 많이 복귀시킬 수 있다. 이와 같이, 형상이나 목적에 따라서 어느 쪽의 방향으로 경사지게 해도 된다.

<변형예 4>

도 17은, 본 발명의 변형예 4에 관한 광학 소자의 일 구성예를 나타내는 단면도이다. 본 변형예에서는, 광학 소자(1)의 입사면 상에, 세정 효과를 발현하는 자기 세정 효과층(6)을 더 구비하고 있다. 자기 세정 효과층(6)은, 예를 들어 광 촉매를 포함하고 있다. 광 촉매로서는, 예를 들어 TiO₂를 사용할 수 있다.

상술한 바와 같이, 광학 소자(1)는 특정 파장대의 광을 부분적으로 반사하는 점에 특징을 갖고 있다. 광학 소자(1)를 옥외나 오염이 많은 방 등에서 사용할 때에는, 표면에 부착된 오염에 의해 광이 산란되어 부분 반사 특성(예를 들어, 지향 반사 특성)이 상실되어 버리기 때문에, 표면이 항상 광학적으로 투명한 것이 바람직하다. 그로 인해, 표면이 발수성이나 친수성 등이 우수하고, 표면이 자동적으로 세정 효과를 발현하는 것이 바람직하다.

본 변형예에 따르면, 광학 소자(1)의 입사면 상에 자기 세정 효과층(6)을 형성하고 있으므로, 발수성이나 친수성 등을 입사면에 부여할 수 있다. 따라서, 입사면에 대한 오염 등의 부착을 억제하고, 부분 반사 특성(예를 들어, 지향 반사 특성)의 저감을 억제할 수 있다.

<변형예 5>

본 변형예는, 광학 소자(1)가, 특정 파장의 광을 지향 반사하는 것에 대해, 특정 파장 이외의 광을 산란시키는 점에 있어서, 상기 실시 형태와는 상이하다. 광학 소자(1)는, 입사광을 산란하는 광 산란체를 구비하고 있다. 이 산란체는, 예를 들어 형상층 혹은 포매 수지층의 표면 또는 내부, 및 광학 기능층과 형상층 혹은 포매 수지층 사이 중 적어도 하나의 개소에 설치되어 있다. 광학 소자(1)를 창재 등의 부재에 접합하는 경우, 실내측 및 실외측의 어느 쪽에도 적용 가능하다. 광학 소자(1)를 실외측에 대해 접합하는 경우, 광학 기능층(13)과 창 본체(30) 등의 부재 사이에만, 특정 파장 이외의 광을 산란시키는 광 산란체를 설치하는 것이 바람직하다. 광학 소자(1)를 창재 등의 부재에 접합하는 경우, 광학 기능층(13)과 입사면 사이에 광 산란체가 존재하면, 지향 반사 특성이 상실되어 버리기 때문이다. 또한, 실내측에 광학 소자(1)를 접합하는 경우에는, 그 접합면과는 반대측인 출사면과, 광학 기능층(13) 사이에 광 산란체를 설치하는 것이 바람직하다.

도 18의 (A)는, 본 변형예에 관한 광학 소자의 제1 구성예를 나타내는 단면도이다. 도 18의 (A)에 도시한 바와 같이, 형상층(11)은, 수지와 미립자(110)를 포함하고 있다. 미립자(110)는, 형상층(11)의 주 구성 재료인 수지와는 상이한 굴절률을 갖고 있다. 미립자(110)로서는, 예를 들어 유기 미립자 및 무기 미립자 중 적어도 1종을 사용할 수 있다. 또한, 미립자(110)로서는, 중공 미립자를 사용해도 된다. 미립자(110)로서는, 예를 들어 실리카, 알루미나 등의 무기 미립자, 스티렌, 아크릴이나 그것들의 공중합체 등의 유기 미립자를 들 수 있지만, 실리카 미립자가 특히 바람직하다.

도 18의 (B)는, 본 변형예에 관한 광학 소자의 제2 구성예를 나타내는 단면도이다. 도 18의 (B)에 도시한 바와 같이, 광학 소자(1)는, 형상층(11)의 이면에 광 확산층(7)을 더 구비하고 있다. 광 확산층(7)은, 예를 들어 수지와 미립자를 포함하고 있다. 미립자로서는, 제1 구성예와 마찬가지의 것을 사용할 수 있다.

도 18의 (C)는, 본 변형예에 관한 광학 소자의 제3 구성예를 나타내는 단면도이다. 도 18의 (C)에 도시한 바와 같이, 광학 소자(1)는, 광학 기능층(13)과 형상층(11) 사이에 광 확산층(7)을 더 구비하고 있다. 광 확산층(7)은, 예를 들어 수지와 미립자를 포함하고 있다. 미립자로서는, 제1 예와 마찬가지의 것을 사용할 수 있다.

본 변형예에 따르면, 적외선 등의 특정 파장대의 광을 지향 반사하고, 가시광 등의 특정 파장대 이외의 광을 산란시킬 수 있다. 따라서, 광학 소자(1)를 흐리게 하여, 광학 소자(1)에 대해 의장성을 부여할 수 있다.

<변형예 6>

상기 실시 형태에서는, 광학 소자(1)의 포매 수지층(12)은 평탄층(12b)을 갖고 있었지만, 본 변형예에서는, 도 19에 도시한 바와 같이, 광학 소자(1)는, 요철층(12c)으로 이루어지는 입사면 S1을 갖고 있다. 이 입사면 S1의 요철 형상과, 형상층(11)의 요철 형상은, 예를 들어 양자의 요철 형상이 대응하도록 형성되어 있고, 양자가 갖는 볼록부의 정상부와 오목부의 최하부와의 위치가 대략 일치하고 있거나, 혹은, 입사면 S1의 요철 형상은, 제1 광학층(4)의 요철 형상보다도 완만한 것이 바람직하다.

여기서, 요철층(12c)은, 제2 체적을 갖는 두께로 구조층(12a)(제1 층) 상에 형성된 제2 층에 상당하고, 제2 체적은, 구조층(12a)이 갖는 제1 체적의 5％ 이상이다. 그리고, 예를 들어 에너지선 경화 수지로 형성된, 구조층(12a)과 요철층(12c)으로 이루어지는 포매 수지층(12)에 의해 구조체 및 광학 기능층이 포매되어 있다.

<변형예 7>

도 20 내지 도 22는, 본 발명에 관한 광학 소자의 구조체의 변형예를 나타내는 단면도이다.

본 변형예의 일 형태는, 도 20의 (A) 및 도 20의 (B)에 도시한 바와 같이, 형상층(11)의 일 주면에는, 예를 들어 기둥 형상의 구조체(기둥 형상체)(11c)를 직교 배열함으로써 형성되어 있다. 구체적으로는, 제1 방향을 향해 배열된 제1 구조체(11c)와, 상기 제1 방향과는 직교하는 제2 방향을 향해 배열된 제2 구조체(11c)가 서로의 측면을 관통하도록 배열되어 있다. 기둥 형상의 구조체(11c)는, 예를 들어 상술한 프리즘 형상이나 렌티큘러 형상 등의 기둥 형상을 갖는 볼록부 또는 오목부이다.

또한, 형상층(11)의 일 주면에, 예를 들어 구면 형상이나 코너 큐브 형상 등의 형상을 갖는 구조체(11c)를 최조밀 충전 상태로 2차원 배열함으로써 정사각 조밀 어레이, 델타 조밀 어레이, 육방 조밀 어레이 등의 조밀 어레이를 형성하도록 해도 된다. 정사각 조밀 어레이는, 예를 들어 도 21의 (A) 내지 도 21의 (C)에 도시한 바와 같이, 사각 형상(예를 들어 정사각형 형상)의 저면을 갖는 구조체(11c)를 정사각 조밀 형상으로 배열시킨 것이다. 육방 조밀 어레이는, 예를 들어 도 22의 (A) 내지 도 22의 (C)에 도시한 바와 같이, 육방 형상의 저면을 갖는 구조체(11c)를 육방 조밀 형상으로 배열시킨 것이다.

이하, 본 발명의 적용예에 대해 설명한다.

상술한 실시 형태에서는, 본 발명에 관한 광학 소자를 창재 등에 적용하는 경우를 예로서 설명했지만, 본 발명에 관한 광학 소자를 다른 내장 부재나 외장 부재 등에 적용하도록 해도 된다. 이것들의 부재로서는, 벽이나 지붕과 같이 고정된 부재뿐만 아니라, 계절이나 시간 변동 등, 필요에 따라서 광학체의 적용량을 변경할 수 있는 부재 등도 들 수 있다. 광학체를 복수의 요소로 분할하고, 각도를 변경하는 등의 수단에 의해, 광학체에의 입사광선의 투과량을 조정 가능한 부재, 예를 들어 블라인드 등을 들 수 있다. 또한, 권취하거나, 접는 것이 가능한 본 광학체를 적용한 부재, 예를 들어 롤 커튼 등을 들 수 있다. 또한, 본 광학체를 프레임 등에 고정하고, 필요에 따라서 프레임마다 제거가 가능한 부재, 예를 들어 미닫이 등을 들 수 있다.

광학 소자가 적용된 내장 부재 또는 외장 부재로서는, 예를 들어 광학 소자 자체에 의해 구성된 내장 부재 또는 외장 부재, 광학 소자가 접합된 투명 기재 등에 의해 구성된 내장 부재 또는 외장 부재 등을 들 수 있다. 이러한 내장 부재 또는 외장 부재를 실내의 창 부근에 설치함으로써, 예를 들어 적외선만을 옥외에 지향 반사하여, 가시광선을 실내에 도입할 수 있다. 따라서, 내장 부재 또는 외장 부재를 설치한 경우에도 실내 조명의 필요성이 저감된다. 또한, 내장 부재 또는 외장 부재에 의한 실내측에의 산란 반사도 거의 없기 때문에, 주위의 온도 상승도 억제할 수 있다. 또한, 시인성 제어나 강도 향상 등 필요한 목적에 따라서, 투명 기재 이외의 접합 부재를 적용할 수도 있다.

<적용예 1>

본 적용예에서는, 복수의 일사 차폐 부재로 이루어지는 일사 차폐 부재군의 각도를 변경함으로써, 일사 차폐 부재군에 의한 입사광선의 차폐량을 조정 가능한 일사 차폐 장치(블라인드 장치)에 대해 설명한다.

도 23은, 본 적용예에 관한 블라인드 장치의 일 구성예를 나타내는 사시도이다. 도 23에 도시한 바와 같이, 일사 차폐 장치인 블라인드 장치(201)는, 헤드 박스(203)와, 복수의 슬랫(날개)(202a)으로 이루어지는 슬랫군(일사 차폐 부재군)(202)과, 하부 레일(204)을 구비한다. 헤드 박스(203)는, 복수의 슬랫(202a)으로 이루어지는 슬랫군(202) 상방에 설치되어 있다. 헤드 박스(203)로부터 래더 코드(206) 및 승강 코드(205)가 하방을 향해 연장되어 있고, 이것들 코드의 하단부에 하부 레일(204)이 현수되어 있다. 일사 차폐 부재인 슬랫(202a)은, 예를 들어 가늘고 긴 직사각형 형상을 갖고, 헤드 박스(203)로부터 하방으로 연장되는 래더 코드(206)에 의해 소정 간격으로 현수 지지되어 있다. 또한, 헤드 박스(203)에는, 복수의 슬랫(202a)으로 이루어지는 슬랫군(202)의 각도를 조정하기 위한 로드 등의 조작 수단(도시 생략)이 마련되어 있다.

헤드 박스(203)는, 로드 등의 조작 수단의 조작에 따라서, 복수의 슬랫(202a)으로 이루어지는 슬랫군(202)을 회전 구동함으로써, 실내 등의 공간에 도입되는 광량을 조정하는 구동 수단이다. 또한, 헤드 박스(203)는, 승강 조작 코드(207) 등의 조작 수단의 적절한 조작에 따라서, 슬랫군(202)을 승강하는 구동 수단(승강 수단)으로서의 기능도 갖고 있다.

도 24의 (A)는, 슬랫의 제1 구성예를 나타내는 단면도이다. 도 24의 (A)에 도시한 바와 같이, 슬랫(202)은, 기재(211)와 광학 필름(1)을 구비한다. 광학 필름(1)은, 기재(211)의 양 주면 중, 슬랫군(202)을 폐쇄한 상태에 있어서 외광이 입사하는 입사면측(예를 들어 창재에 대향하는 면측)에 설치하는 것이 바람직하다. 광학 필름(1)과 기재(211)는, 예를 들어 접착층 등에 의해 접합된다.

기재(211)의 형상으로서는, 예를 들어 시트 형상, 필름 형상 및 판 형상 등을 들 수 있다. 기재(211)의 재료로서는, 유리, 수지 재료, 종이재 및 천재 등을 사용할 수 있고, 가시광을 실내 등의 소정의 공간에 도입하는 것을 고려하면, 투명성을 갖는 수지 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 유리, 수지 재료, 종이재 및 천재로서는, 종래 롤 스크린으로서 공지된 것을 사용할 수 있다. 광학 필름(1)으로서는, 상술한 제1 내지 제6 실시 형태에 관한 광학 필름(1) 중 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

도 24의 (B)는, 슬랫의 제2 구성예를 나타내는 단면도이다. 도 24의 (B)에 도시한 바와 같이, 제2 구성예는, 광학 필름(1)을 슬랫(202a)으로서 사용하는 것이다. 광학 필름(1)은, 래더 코드(205)에 의해 지지 가능함과 함께, 지지한 상태에 있어서 형상을 유지할 수 있는 정도의 강성을 갖고 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 적용예에서는, 본 발명을 횡형 블라인드 장치(베네시안 블라인드 장치)에 대해 적용한 예에 대해 설명했지만, 종형 블라인드 장치(버티컬 블라인드 장치)에 대해서도 적용 가능하다.

<적용예 2>

본 적용예에서는, 일사 차폐 부재를 권취하거나 또는 권출함으로써, 일사 차폐 부재에 의한 입사광선의 차폐량을 조정 가능한 일사 차폐 장치의 일례인 롤 스크린 장치에 대해 설명한다.

도 25의 (A)는, 본 적용예에 관한 롤 스크린 장치의 일 구성예를 나타내는 사시도이다. 도 25의 (A)에 도시한 바와 같이, 일사 차폐 장치인 롤 스크린 장치(301)는 스크린(302)과, 헤드 박스(303)와, 코어재(304)를 구비한다. 헤드 박스(303)는, 체인(205) 등의 조작부를 조작함으로써, 스크린(302)을 승강 가능하게 구성되어 있다. 헤드 박스(303)는, 그 내부에 스크린을 권취 및 권출하기 위한 권취축을 갖고, 이 권취축에 대해 스크린(302)의 일단부가 결합되어 있다. 또한, 스크린(302)의 타단부에는 코어재(304)가 결합되어 있다. 스크린(302)은 가요성을 갖고, 그 형상은 특별히 한정되는 것이 아니라, 롤 스크린 장치(301)를 적용하는 창재 등의 형상에 따라서 선택하는 것이 바람직하고, 예를 들어 직사각형 형상으로 선택된다.

도 25의 (B)는, 스크린(302)의 일 구성예를 나타내는 단면도이다. 도 25의 (B)에 도시한 바와 같이, 스크린(302)은, 기재(311)와 광학 소자(1)를 구비하고, 가요성을 갖고 있는 것이 바람직하다. 광학 소자(1)는, 기재(211)의 양 주면 중, 외광을 입사시키는 입사면측(창재에 대향하는 면측)에 설치하는 것이 바람직하다. 광학 소자(1)와 기재(311)는, 예를 들어 접착층 등에 의해 접합된다. 또한, 스크린(302)의 구성은 이 예에 한정되는 것이 아니라, 광학 소자(1)를 스크린(302)으로서 사용하도록 해도 된다.

기재(311)의 형상으로서는, 예를 들어, 시트 형상, 필름 형상 및 판 형상 등을 들 수 있다. 기재(311)로서는, 유리, 수지 재료, 종이재 및 천재 등을 사용할 수 있고, 가시광을 실내 등의 소정의 공간에 도입하는 것을 고려하면, 투명성을 갖는 수지 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 유리, 수지 재료, 종이재 및 천재로서는, 종래 롤 스크린으로서 공지된 것을 사용할 수 있다. 광학 소자(1)로서는, 상술한 실시 형태 또는 변형예에 관한 광학 소자(1) 중 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

또한, 본 적용예에서는 롤 스크린 장치에 대해 설명했지만, 본 발명은 이 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 일사 차폐 부재를 접음으로써, 일사 차폐 부재에 의한 입사광선의 차폐량을 조정 가능한 일사 차폐 장치에 대해서도 본 발명은 적용 가능하다. 이러한 일사 차폐 장치로서는, 예를 들어 일사 차폐 부재인 스크린을 벨로우즈 형상으로 접음으로써, 입사광선의 차폐량을 조정하는 플리츠(pleated) 스크린 장치를 들 수 있다.

<적용예 3>

본 적용예에서는, 지향 반사 성능을 갖는 광학체에 채광부를 구비하는 창호(내장 부재 또는 외장 부재)에 대해 본 발명을 적용한 예에 대해 설명한다.

도 26의 (A)는, 본 적용예에 관한 창호의 일 구성예를 나타내는 사시도이다. 도 26의 (A)에 도시한 바와 같이, 창호(401)는, 그 채광부(404)에 광학체(402)를 구비하는 구성을 갖고 있다. 구체적으로는, 창호(401)는, 광학체(402)와, 광학체(402)의 주연부에 설치되는 프레임재(403)를 구비한다. 광학체(402)는 프레임재(403)에 의해 고정되고, 필요에 따라서 프레임재(403)를 분해하여 광학체(402)를 제거하는 것이 가능하다. 창호(401)로서는, 예를 들어 미닫이를 들 수 있지만, 본 발명은 이 예에 한정되는 것이 아니라, 채광부를 갖는 다양한 창호에 적용 가능하다.

도 26의 (B)는, 광학체의 일 구성예를 나타내는 단면도이다. 도 26의 (B)에 도시한 바와 같이, 광학체(402)는, 기재(411)와 광학 소자(1)를 구비한다. 광학 소자(1)는, 기재(411)의 양 주면 중, 외광을 입사시키는 입사면측(창재에 대향하는 면측)에 설치된다. 광학 소자(1)와 기재(311)는 접착층 등에 의해 접합된다. 또한, 미닫이(402)의 구성은 이 예에 한정되는 것이 아니라, 광학 소자(1)를 광학체(402)로서 사용하도록 해도 된다.

기재(411)는, 예를 들어 가요성을 갖는 시트, 필름 또는 기판이다. 기재(411)로서는, 유리, 수지 재료, 종이재 및 천재 등을 사용할 수 있고, 가시광을 실내 등의 소정의 공란에 도입하는 것을 고려하면, 투명성을 갖는 수지 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 유리, 수지 재료, 종이재 및 천재로서는, 종래 창호의 광학체로서 공지된 것을 사용할 수 있다. 광학 소자(1)로서는, 상술한 실시 형태 또는 변형예에 관한 광학 소자(1) 중 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

또한, 상술한 적용예에서는, 본 발명을 창재, 창호, 블라인드 장치의 슬랫, 및 롤 스크린 장치의 스크린 등의 내장 부재 또는 외장 부재에 적용한 경우를 예로서 설명했지만, 본 발명은 이 예에 한정되는 것이 아니라, 상기 이외의 내장 부재 및 외장 부재에도 적용 가능하다.

1: 광학 소자
10: 적층체
11: 형상층
11a: 구조체
12: 포매 수지층
12a: 구조층(제1 층)
12b: 평탄층(제2 층)
13: 광학 기능층
21: 제1 기재
22: 제2 기재
23: 접합층
30: 창 본체
100: 열선 반사창
111: 오목부
201: 블라인드 장치
301: 롤 스크린 장치
401: 창호

Claims (21)

1. 오목부를 형성하고, 에너지선 경화 수지로 형성된 구조체를 갖는 형상층과,
   상기 구조체 상에 형성된, 입사광을 부분적으로 반사시키는 광학 기능층과,
   상기 오목부를 충전하여 제 1 체적을 갖는 제 1 층과, 상기 제 1 층 상에 형성된 제 2 층을 포함하고, 상기 구조체 및 상기 광학 기능층을 포매하고, 상기 에너지선 경화 수지로 형성된 포매 수지층을 포함하고,
   상기 형상층 및 상기 포매 수지층 중 적어도 하나는 투광성을 가짐과 함께 상기 입사광의 입사면을 갖고,
   상기 에너지선 경화 수지는, 우레탄(메타)아크릴레이트와 광 중합 개시제를 함유하고, 3 ~ 13 체적% 의 경화 수축률을 갖고,
   상기 광학 기능층은, 무기 재료로 이루어지는 박막의 다층 스퍼터막으로 이루어지고,
   상기 제 2 층의 체적은, 상기 제 1 층의 체적의 50% 이상인, 광학 소자.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 층의 체적은 상기 제 1 층의 체적의 300% 이상인, 광학 소자.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 형상층측 및 상기 포매 수지층측 중 적어도 한쪽에 적층된 투광성을 갖는 기재를 더 포함하는, 광학 소자.
4. 제 1 항에 있어서,
   입사각(θ, φ)(단, θ: 상기 입사면에 대한 수선과, 상기 입사면에 입사하는 입사광 또는 상기 입사면으로부터 출사되는 반사광이 이루는 각, φ: 상기 입사면 내의 특정한 직선과, 상기 입사광 또는 상기 반사광을 상기 입사면에 사영한 성분이 이루는 각)으로 상기 입사면에 입사한 광 중, 제 1 파장대의 광을 정반사(-θ, φ+180°) 이외의 방향으로 선택적으로 지향 반사하는 것에 대해, 상기 제 1 파장대와 상이한 제 2 파장대의 광을 투과하는, 광학 소자.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 입사면은 평탄면인, 광학 소자.
6. 제 1 항에 있어서,
   투과하는 파장의 광에 대한, JIS K-7105에 준거하여 측정한 0.5mm의 광학 빗(comb)의 투과 사상 선명도가 50 이상인, 광학 소자.
7. 제 1 항에 있어서,
   투과하는 파장의 광에 대한, JIS K-7105에 준거하여 측정한 0.125mm, 0.5mm, 1.0mm 및 2.0mm의 광학 빗의 투과 사상 선명도의 합계값이 230 이상인, 광학 소자.
8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 광학 기능층은 반투과층인, 광학 소자.
9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 광학 기능층이 상기 입사면에 대해 경사진 복수의 광학 기능층으로 이루어지고,
   상기 복수의 광학 기능층이 서로 평행하게 배치되어 있는, 광학 소자.
10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 형상층과 상기 포매 수지층의 굴절률 차가 0.010 이하인, 광학 소자.
11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구조체는 프리즘 형상, 원통 형상, 반구 형상 또는 코너 큐브 형상인, 광학 소자.
12. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구조체는 1 차원 또는 2 차원적으로 배열되어 있고,
    상기 구조체의 주축이 상기 입사면의 수선을 기준으로 하여 상기 구조체의 배열 방향으로 경사져 있는, 광학 소자.
13. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    5° 이상 60° 이하의 입사 각도로 상기 광학 소자의 양면 중 어느 한쪽으로부터 입사하고, 상기 광학 소자에 의해 반사된 정반사 광의 색 좌표 x 의 차의 절대값, 및 y 의 차의 절대값이, 상기 양면 중 어느 것에 있어서도 0.05 이하인, 광학 소자.
14. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 소자의 상기 입사면 상에 발수성 또는 친수성을 갖는 층을 더 포함하는, 광학 소자.
15. 일사를 차폐하는 1 개 또는 복수의 일사 차폐 부재를 구비하고,
    상기 일사 차폐 부재가 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 소자를 구비하는, 일사 차폐 장치.
16. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 소자를 채광부에 포함하는, 창호.
17. 오목부를 형성하고, 에너지선 경화 수지로 형성된 구조체를 갖는 제 1 지지체와,
    상기 구조체 상에 형성된, 입사광을 부분적으로 반사시키는 광학 기능층과,
    상기 오목부를 충전하여 제 1 체적을 갖는 제 1 층과, 상기 제 1 층 상에 형성된 제 2 층을 포함하고, 상기 구조체 및 상기 광학 기능층을 포매하고, 상기 에너지선 경화 수지로 형성된 제 2 지지체와,
    상기 제 2 지지체와 접합되는 창 본체
    를 포함하고,
    상기 에너지선 경화 수지는, 우레탄(메타)아크릴레이트와 광 중합 개시제를 함유하고, 3 ~ 13 체적% 의 경화 수축률을 갖고,
    상기 광학 기능층은, 무기 재료로 이루어지는 박막의 다층 스퍼터막으로 이루어지고,
    상기 제 2 층의 체적은, 상기 제 1 층의 체적의 50% 이상인, 창재.
18. 오목부를 형성하고, 에너지선 경화 수지로 형성된 구조체를 갖는 제 1 지지체를 형성하고,
    상기 구조체 상에, 입사광을 부분적으로 반사시키는 광학 기능층을 형성하고,
    상기 구조체 및 상기 광학 기능층을 상기 에너지선 경화 수지로 포매함으로써, 상기 오목부를 충전하여 제 1 체적을 갖는 제 1 층과, 상기 제 1 층 상에 형성된 제 2 층을 포함하는 제 2 지지체를 형성하고,
    상기 에너지선 경화 수지는, 우레탄(메타)아크릴레이트와 광 중합 개시제를 함유하고, 3 ~ 13 체적% 의 경화 수축률을 갖고,
    상기 광학 기능층은, 무기 재료로 이루어지는 박막의 다층 스퍼터막으로 이루어지고,
    상기 제 2 층의 체적은, 상기 제 1 층의 체적의 50% 이상인, 광학 소자의 제조 방법.
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