TW202210874A - 光學結構體及抬頭顯示器 - Google Patents

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西本泰三
浅田典明
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Abstract

本揭示實施方式的光學結構體包括：第一膜，抑制紫外線；以及第二膜，具有透射率變得極小的波長為570 nm以上且605 nm以下的透射光譜，第一膜配置於較第二膜更靠近光源的位置。

Description

光學結構體及抬頭顯示器
本揭示是有關於一種光學結構體及抬頭顯示器。
選擇性地抑制所入射的光中一部分波長範圍的透射的光學膜正在普及。例如於專利文獻1中，揭示了一種可自近紫外區域抑制藍色的光線的藍光截止膜（blue light cut film）。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2018/021485號
[發明所欲解決之課題]
選擇性地抑制一部分波長範圍的膜一般藉由使膜包含吸收該波長範圍的光的材料來製造。例如於專利文獻1所揭示的技術中，作為膜的選擇反射層，使用了包含低雙折射性液晶化合物的膽固醇型液晶層。
例如，當將該膜貼附於被太陽光照射的場所、例如大樓或住房的窗玻璃等時，由於太陽光中所含的紫外線，膜中所含的材料有時會被分解。於此種情況下，由於材料的分解，無法充分發揮膜當初所具有的選擇性地抑制一部分波長範圍的功能。
本揭示的目的在於提供一種光學結構體及抬頭顯示器，於選擇性地抑制一部分波長範圍的膜中，可防止由紫外線引起的劣化。 [解決課題之手段]
為解決上述現有的課題，本揭示的光學結構體包括：第一層，抑制紫外線；以及第二層，具有透射率變得極小的波長為570 nm以上且605 nm以下的透射光譜，所述第一層配置於較所述第二層更靠近光源的位置。 [發明的效果]
根據本揭示，於選擇性地抑制一部分波長範圍的膜中，可防止由紫外線引起的劣化。
以下，參照圖式對本揭示的實施方式進行說明。以下所示的實施方式僅為例示，並不排除以下的實施方式中未明示的各種變形及技術的應用。
[第一實施方式] 首先，對本揭示的第一實施方式進行說明。
＜光學結構體1的結構＞ 圖1是表示本揭示第一實施方式的光學結構體1的一例的圖。於圖1所示的例子中，光透射體11、第一膜12以及第二膜13積層而構成了光學結構體1。第一膜12是本揭示的第一層的一例。第二膜13是本揭示的第二層的一例。再者，於圖1中，各結構的厚度被誇大示出而與實際不同。另外，圖1中所示的光源20、注視對象Sb及觀察者Ob是概念性的，光學結構體1與注視對象Sb之間的距離、光學結構體1與光源20之間的距離、注視對象Sb與光源20之間的距離、光學結構體1與觀察者Ob之間的距離、或各結構的大小等與實際不同。
光透射體11為透明的物體。光透射體11例如為玻璃。
於圖1所示的例子中，第一膜12及第二膜13以相互重疊的狀態貼附於光透射體11的其中一個面。關於第一膜12與第二膜13的位置關係，分別配置成第一膜12較第二膜13更靠近光源20。
第一膜12具有抑制熱線（紅外線）的透射的特性，並且具有抑制紫外線的透射的特性。另外，第一膜12為透明的。
第一膜12例如由包含紫外線吸收劑的基材形成，藉此可具有抑制紫外線的透射的特性。作為紫外線吸收劑，較佳為選自苯並三唑系紫外線吸收劑、二苯甲酮系紫外線吸收劑、三嗪系紫外線吸收劑、環狀亞胺基酯系紫外線吸收劑、及氰基丙烯酸酯系紫外線吸收劑中的至少一種紫外線吸收劑。紫外線吸收劑可單獨含有一種，亦可含有兩種以上。
作為苯並三唑系紫外線吸收劑，例如可列舉：2-(2-羥基-5-甲基苯基)苯並三唑、2-(2-羥基-5-第三辛基苯基)苯並三唑、2-(2-羥基-3,5-二枯基苯基)苯基苯並三唑、2-(2-羥基-3-第三丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯並三唑、2,2'-亞甲基雙[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2N-苯並三唑-2-基)苯酚]、2-(2-羥基-3,5-二-第三丁基苯基)苯並三唑、2-(2-羥基-3,5-二-第三丁基苯基)-5-氯苯並三唑、2-(2-羥基-3,5-二-第三戊基苯基)苯並三唑、2-(2-羥基-5-第三辛基苯基)苯並三唑、2-(2-羥基-5-第三丁基苯基)苯並三唑、2-(2-羥基-4-正辛基氧基苯基)苯並三唑、2,2'-亞甲基雙(4-枯基-6-苯並三唑苯基)、2,2'-對伸苯基雙(1,3-苯並噁嗪-4-酮)、2-[2-羥基-3-(3,4,5,6-四氫鄰苯二甲醯亞胺甲基)-5-甲基苯基]苯並三唑等。
作為二苯甲酮系紫外線吸收劑，例如可列舉：2,4-二羥基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-正辛基氧基二苯甲酮、2-羥基-4-苄基氧基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基-5-硫氧基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基-5-硫氧基三氫化二苯甲酮、2,2'-二羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2',4,4'-四羥基二苯甲酮、2,2'-二羥基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮、2,2'-二羥基-4,4'-二甲氧基-5-鈉硫氧基二苯甲酮、雙(5-苯甲醯基-4-羥基-2-甲氧基苯基)甲烷、2-羥基-4-正十二烷氧基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基-2'-羧基二苯甲酮等。
作為三嗪系紫外線吸收劑，例如可列舉：2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-[(正己基)氧基]-苯酚、2-(4,6-雙(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-[(正辛基)氧基]-苯酚等。
作為環狀亞胺基酯系紫外線吸收劑，例如可列舉：2,2'-雙(3,1-苯並噁嗪-4-酮)、2,2'-對伸苯基雙(3,1-苯並噁嗪-4-酮)、2,2'-間伸苯基雙(3,1-苯並噁嗪-4-酮)、2,2'-(4,4'-二伸苯基)雙(3,1-苯並噁嗪-4-酮)、2,2'-(2,6-伸萘基)雙(3,1-苯並噁嗪-4-酮)、2,2'-(1,5-伸萘基)雙(3,1-苯並噁嗪-4-酮)、2,2'-(2-甲基-對伸苯基)雙(3,1-苯並噁嗪-4-酮)、2,2'-(2-硝基-對伸苯基)雙(3,1-苯並噁嗪-4-酮)及2,2'-(2-氯-對伸苯基)雙(3,1-苯並噁嗪-4-酮)等。
作為氰基丙烯酸酯系紫外線吸收劑，例如可列舉：1,3-雙-[(2'-氰基-3',3'-二苯基丙烯醯基)氧基]-2,2-雙[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯醯基)氧基]甲基丙烷、及1,3-雙-[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯醯基)氧基]苯等。
第一膜12中的紫外線吸收劑的含量相對於樹脂100質量份而較佳為0.01質量份以上且3.0質量份以下。藉由將紫外線吸收劑的含量設為0.01質量份以上，第一膜12可充分吸收紫外線，從而充分抑制紫外線的透射。因此，將第一膜12配置得較包含抑制特定波長範圍的光的透射的色素的層（第二膜13等）更靠近光源20，藉此，於包含抑制特定波長範圍的光的透射的色素的層中，能夠可靠地抑制色素的分解。進而，能夠可靠地獲得防止第二膜13的劣化、或者減少劣化的效果。另一方面，若紫外線吸收劑的含量變多，則紫外線吸收劑在樹脂中析出，其結果，第一膜12的透明性受損，進而，第一膜12的外觀受損。藉由將紫外線吸收劑的含量設為3.0質量份以下，能夠可靠地防止紫外線吸收劑的析出。再者，第一膜12中的紫外線吸收劑的含量更佳為0.02質量份以上且1.0質量份以下，進而較佳為0.05質量份以上且0.8質量份以下。
理想的是紫外線吸收劑本身的耐光性高。就此種觀點而言，作為第一膜12中所含的紫外線吸收劑，最佳為苯並三唑系紫外線吸收劑。此處，所謂紫外線吸收劑本身的耐光性高是指吸收紫外線的功能不易降低。
再者，苯並三唑系紫外線吸收劑不易因紫外線的吸收而發生分解。因此，若於第一膜12中含有苯並三唑系紫外線吸收劑，則可長時間地持續吸收紫外線。因此，將第一膜12配置得較包含抑制特定波長範圍的光的透射的色素的層（第二膜13等）更靠近光源20，藉此，於包含抑制特定波長範圍的光的透射的色素的層中，能夠長時間地抑制色素的分解。如此，就紫外線吸收劑不易分解的觀點而言，亦最佳為苯並三唑系紫外線吸收劑。
第二膜13具有抑制可見光中的一部分波長範圍並使其他波長範圍透射的特性。於本揭示中，於第二膜13的透射光譜中，透射率與其他波長範圍相比變得極小的波長為570 nm以上且605 nm以下。第二膜13藉由包含例如於570 nm以上且605 nm以下的波長範圍中具有主吸收波峰的有機色素而具備所述特性。關於第二膜13所包含的色素，可適宜採用已知的色素。再者，更佳為於第二膜13的透射光譜中，透射率與其他波長範圍相比變得極小的波長為585 nm以上且600 nm以下。
再者，於圖1所示的例子中，光學結構體1自更靠近光源20的一者開始依序配置有光透射體11、第一膜12、第二膜13，但只要第一膜12較第二膜13更靠近光源，則該些結構的順序可相互調換。另外，第一膜12及第二膜13的至少一者亦可進而配置於光透射體11的內部。
列舉具體例進行說明。圖2A～圖2E是例示光學結構體1中光透射體11、第一膜12、及第二膜13的配置模式的圖。於圖2A～圖2E中，設為於圖的左側配置有光源。
於圖2A中，自更靠近光源的一者開始依序配置有第一膜12、光透射體11、第二膜13。於圖2B中，自更靠近光源的一者開始依序配置有第一膜12、光透射體11、第二膜13。於圖2C中，於光透射體11的內部配置有第一膜12，於光透射體11的遠離光源之側配置有第二膜13。於圖2D中，於光透射體11的內部配置有第二膜13，於光透射體11的靠近光源之側配置有第一膜12。於圖2E中，於光透射體11的內部依序配置有第一膜12以及第二膜13。
＜應用例＞ 以下，對第一實施方式的光學結構體1的應用例及其效果進行詳細說明。
＜應用例1＞ 於本應用例1中，光學結構體1例如用於大樓或住房的窗戶，且以第一膜12成為室外側、第二膜13成為室內側的方式進行配置（參照圖1）。對使用光學結構體1的窗戶照射太陽光。即，於以下的說明中，光源20為太陽。
於本應用例1中，作為第一膜12，採用具有圖3A所示的光學特性（分光透射率）的膜。作為具有此種分光透射率的膜的具體例，可列舉住友理工股份有限公司的銳福新（Refleshine）（註冊商標）TW36。另外，於本應用例1中，作為第二膜13，採用具有圖3B所示的分光透射率的膜。
（第一效果） 如上所述，第一膜12為抑制紅外線的隔熱膜。因此，可抑制由太陽光引起的室溫的上升。再者，所謂室溫是指作為光學結構體1的窗之內側的房間的溫度。
（第二效果） 如上所述，第一膜12配置於較第二膜13更靠近光源20的位置，且具有抑制紫外線的特性。於採用具有圖3A所示的分光透射率的膜作為第一膜12的情況下，第一膜12可抑制99%以上的紫外線。因此，即便自光源20放射的光中包含紫外線，藉由第一膜12，到達第二膜13的紫外線亦大幅減少。
如上所述，第二膜13所具有的抑制一部分波長範圍的特性是由第二膜中所含的色素帶來的。此種色素有時會因紫外線而分解。然而，於本揭示實施方式的光學結構體1中，如上所述，藉由第一膜12，到達第二膜13的紫外線會大幅減少。藉此，可有效地防止或減輕第二膜13所具有的特性因紫外線而劣化。
（第三效果） 一般於具有抑制紅外線的特性的隔熱膜中，於某種程度上亦抑制了可見光線。當採用具有圖3A所示的分光透射率的膜作為第一膜12時，可見光線的透射率約為70%。因此，例如當室內的人經由僅貼有第一膜12的窗玻璃等觀看外部的風景時，可能產生觀感暗淡、或者觀感褪色等顏色的觀感的降低。
此處，如上所述，第二膜13包含例如於570 nm以上且605 nm以下的波長範圍中具有主吸收波峰的有機色素。即，第二膜13具有主要吸收黃色的可見光的特性。本揭示的發明者等人發現，藉由將此種第二膜13與第一膜12重合配置，與僅經由第一膜12觀看風景時相比，經由第一膜12及第二膜13觀看風景時顏色的觀感提高。以下，對其理由進行說明。再者，於以下的說明中，將第一膜12與第二膜13相互重疊而成的膜記載為第三膜14。
圖4是表示將第一膜12與第二膜13相互重疊而成的第三膜14的自紅外區域至紫外區域的分光透射率的圖。圖4所示的第三膜14的分光透射率是藉由使用實際上將具有圖3A所示的分光透射率的膜與具有圖3B所示的分光透射率的膜相互重疊而成的膜進行實測而得的值。
發明者等人基於第一膜12及第三膜14的分光透射率，模擬了僅經由第一膜12、或經由第三膜14觀看各種顏色時的顏色的觀感。
該模擬是假定自光源照射的光被注視對象反射、且反射光透射膜而進入觀察者的眼睛的狀況（參照圖1）來進行。作為光源，使用了國際照明委員會（Commission Internationale de l'Eclairage，CIE）標準光源D65。另外，作為注視對象，使用了由日本工業標準（Japanese Industrial Standards，JIS）規定的特殊演色評價用的色票（試驗色）。
模擬的步驟如下所述。首先，獲取表示CIE標準光源D65的分光放射亮度的分光放射亮度資訊。另外，獲取表示JIS的特殊演色評價用的每個色票的分光反射率的分光反射率資訊。接著，將光源的分光放射亮度資訊、每個色票的分光反射率資訊、圖3A所示的第一膜12的分光透射率或圖4所示的第三膜14的分光透射率相乘，藉此算出自各色票反射的光透射各膜時的分光放射亮度。基於透射各膜的光的分光放射亮度，算出規定的色彩空間（例如L*a*b*色彩空間）中的、來自各色票的反射光的色度資訊。然後，基於色度資訊，算出經由膜觀看色票時的色票間的色差。
圖5A是表示CIE標準光源D65的分光放射亮度的圖。另外，圖5B～圖5D是表示特殊演色評價用的每個色票的分光反射率的圖。再者，於圖5B～圖5D中，僅示出了15種顏色的色票中的No.9（紅色）、No.11（綠色）、No.14（暗綠色）的分光反射率。另外，圖6是表示透射色票No.9、色票No.11及色票No.14各自的膜的反射光的色度資訊的圖。
於圖6中，「L*」欄、「a*」欄、「b*」欄分別將僅經由第一膜12、或經由第三膜14觀看來自色票的反射光時的顏色表示為L*a*b*色彩空間中的座標。換言之，「L*」欄、「a*」欄、「b*」欄分別示出了僅透射第一膜12、或透射第三膜14的各色票的反射光的顏色於L*a*b*色彩空間中的座標。
基於圖6，算出透射第三膜14的光中的色票No.9（紅色）與色票No.11（綠色）的色差，結果為116.3。另一方面，基於圖6，算出僅透射第一膜12的光中的色票No.9（紅色）與色票No.11（綠色）的色差，結果為108.7。再者，所述色差是作為a*b*平面中的兩座標間的二維距離而算出，但色差亦可作為L*a*b*色彩空間中的兩座標間的三維距離而算出。
如此，透射第三膜14的光中的色票No.9（紅色）與色票No.11（綠色）的色差（116.3）大於僅透射第一膜12的光中的色差（108.7）。
同樣地，基於圖6，算出透射第三膜14的光中的色票No.9（紅色）與色票No.14（暗綠色）的色差，結果為80.8。另一方面，算出僅透射第一膜12的光中的色票No.9（紅色）與色票No.14（暗綠色）的色差，結果為73.9。
如此，透射第三膜14的光中的色票No.9（紅色）與色票No.14（暗綠色）的色差（80.8）大於僅透射第一膜12的光中的色差（73.9）。
如以上所說明，可知透射第一膜12及第二膜13兩者的紅色光與綠色光的色差大於僅透射第一膜12的紅色光與綠色光的色差。
色差是表示顏色的差異的尺度，因此一般而言，可謂某兩種顏色的色差越大，觀看者越容易區分此兩種顏色。因此，若觀看者注視的區域與此視場的周邊區域的色差大，則與該些的色差小的情況相比，對觀看者而言，所注視的區域的觀感清晰。即，經由第一膜12及第二膜13兩者觀看風景的觀察者與僅經由第一膜12觀看相同的風景的情況相比，可清晰地觀看風景中紅色的區域或綠色的區域。
因此，於經由第一膜12及第二膜13相互積層的光學結構體1觀看至少包含紅色及綠色的風景的情況下，可獲得與僅第一膜12的情況相比改善顏色的觀感的效果。再者，於上述說明中，將經由光學結構體1觀看的對象設為風景，但並不限於風景，於經由光學結構體1觀看各種注視對象時亦可獲得同樣的效果。
＜應用例2＞ 於本應用例2中，將本揭示第一實施方式的光學結構體1應用於抬頭顯示器（Head Up Display，HUD）。圖7是表示HUD 30、與應用於HUD 30的光學結構體1的概略的圖。HUD被用於各種用途，但在圖7中，作為一例，示出了將圖像投影至汽車的前面玻璃40的HUD 30。
如圖7所示，HUD 30具有投影機31、中間螢幕32、凸面鏡33以及凹面鏡34。投影機31投射要投影至前面玻璃40的圖像的顯示光。中間螢幕32使投影機31所投射的顯示光擴散，並使其配向為所需角度。中間螢幕32例如使用微透鏡陣列等。凸面鏡33及凹面鏡34將藉由中間螢幕32而擴散的顯示光投影至前面玻璃40的所需位置。照射口35是HUD裝置的照射口，且設置於凹面鏡34與前面玻璃40之間。
於此種HUD 30中，存在如下課題。於使用微透鏡陣列作為HUD 30的中間螢幕32的情況下，已知微透鏡陣列的圖像的品質會因溫度變化而劣化。若太陽光照射至前面玻璃40，則太陽光於投影的光路上逆行，由於該太陽光會照射至中間螢幕32，因此構成中間螢幕32的透鏡的溫度有時會上升。此種情況下，因溫度上升而中間螢幕32的微透鏡陣列發生畸變，所投影的圖像劣化。
為了防止因太陽光於投影光路上逆行而導致的溫度上升，可考慮例如將隔熱膜貼於前面玻璃40的方法。然而，隔熱膜亦使可見光線的透射率下降，因此駕駛員的視認性下降，於安全性上產生問題。
另外，亦可考慮將隔熱膜貼於HUD 30的照射口35的方法。該情況下，雖然駕駛員的視認性不會降低，但投影至前面玻璃40的圖像的彩度降低，因此駕駛員難以觀看由HUD 30提供的資訊。
另外，亦可考慮提高HUD 30的投影機31輸出的顯示光的亮度的方法，但該情況下HUD 30的電力消耗會增大，因此欠佳。
因此，藉由例如如圖7所示將光學結構體1配置於照射口35，可防止HUD 30的裝置內部的溫度因太陽光而上升（參照應用例1的第一效果），並且可防止投影至前面玻璃40的圖像的視認性或顏色的觀感的降低（參照應用例1的第三效果）。再者，光學結構體1配置成第一膜12（參照圖1）處於靠近前面玻璃40之側、第二膜13處於靠近照射口35之側。
於圖7所示的例子中，將光學結構體1配置於照射口35，但光學結構體1只要處於HUD 30的光路上的、自中間螢幕32至照射口35之間，則可配置於任一位置。但是，若就防止因太陽光導致的HUD裝置的溫度上升的觀點而言，則光學結構體1較佳為配置於照射口35。
再者，作為變形例，本應用例2的光學結構體1亦可不包括光透射體11。本變形例的光學結構體1例如以第一膜12較第二膜13更靠近光源（太陽）的方式構成或配置，第一膜12及第二膜13可積層，亦可相互分離。另外，本變形例的光學結構體1可配置於HUD 30的光路上的任意位置。
如以上所說明，根據應用例2的HUD 30，可於不增大電力消耗的情況下防止太陽光於投影的光路上逆行，因此可防止因溫度上升而引起的微透鏡陣列的畸變，亦可防止所投影的圖像的劣化。
＜耐候性的驗證＞ 接下來，藉由對實施例1～實施例3與比較例1進行比較，對本揭示第一實施方式的光學結構體的關於耐候性的驗證結果進行說明。圖8A～圖8C是表示實施例1～實施例3的結構的剖面圖。圖8D是表示比較例1的結構的剖面圖。
實施例1～實施例3是與圖1中例示的光學結構體1同樣地將光透射體、第一膜、第二膜依序重疊而製作的光學結構體。於實施例1～實施例3中，光透射體採用了浮法平板玻璃（試驗片（Test Piece）股份有限公司測試片製造的「JIS R 3202」（厚3 mm、寬30 mm、長50 mm））。於實施例1～實施例3中，第一膜、即抑制紅外線及紫外線的膜（隔熱膜）採用了3M公司製造的「奈米（Nano）80s」（尺寸20 mm×60 mm）。
於實施例1～實施例3中，第二膜、即具有抑制可見光中的一部分波長範圍、且使其他波長範圍透射的特性的膜分別採用了以下不同的膜。
於實施例1中，採用了作為於第一膜側的面形成有厚度12 μm的黏接層的聚對苯二甲酸乙二酯（Polyethylene terephthalate，PET）膜的、於黏接層中含有濃度0.24 wt%、尺寸20 mm×60 mm的色素層的膜。
於實施例2中，採用了於PET膜中含有濃度0.24 wt%、尺寸20 mm×60 mm的色素層的膜。
於實施例3中，採用了於與第一膜側相反之側的面形成有含有濃度0.24 wt%、尺寸20 mm×60 mm的色素層且厚度為12 μm的丙烯酸樹脂層的PET膜。丙烯酸樹脂採用了三井化學股份有限公司製造的「阿魯瑪泰斯（Almatex）L1057M」。
再者，於實施例2及實施例3中，於第一膜與第二膜之間未配置黏接層，因此利用聚醯亞胺膠帶等對光透射體、第一膜及第二膜的積層體的上下進行了固定。
另外，作為比較例1，製作了於所述浮法平板玻璃貼附形成有與所述實施例1同樣的黏接層的PET膜、進而重疊隔熱膜而成的結構體。
進而，作為參考例1，製作了僅包括所述浮法平板玻璃的結構體。另外，作為參考例2，製作了於所述浮法平板玻璃僅重疊有隔熱膜的結構體。圖8E是表示參考例2的結構的剖面圖。
對於該些結構體，以玻璃側靠近光源的方式進行配置，並使用JIS B 7753日光碳弧燈式的耐光性試驗機及耐候性試驗機進行了耐候性試驗。再者，JIS B 7753日光碳弧燈以約1189小時，放射相當於室外暴露一年間的紫外線量的光。
耐候性試驗及其評價的具體方法如下所述。於與「JIS-A5759：2016 建築窗玻璃用膜」中的耐候性試驗的試驗條件相同的條件下，對所述結構體的玻璃側的面照射來自所述日光碳弧燈的光達1000小時。然後，使用試驗前後的各結構體實測了各自的分光透射率。進而，使用實測出的分光透射率，算出使CIE標準光源D65的光透射試驗前後的各結構體時的、透射光中JIS的特殊演色評價用的色票No.9（紅色）與色票No.11（綠色）的色差、及色票No.9（紅色）與色票No.14（暗綠色）的色差。最終，於將參考例2（僅於玻璃上貼附隔熱膜）中的各個色差作為基準值、將各實施例及比較例中的試驗前的色差與所述基準值的差設為100%的情況下，算出試驗後的色差與所述基準值的差的比例（以下，記載為保持率），將其作為檢查結果。
換言之，檢查結果（保持率）示出了經由各實施例及比較例的結構體觀看時的顏色的觀感於試驗後亦得到保持的程度。
以下，對檢查結果進行說明。圖9A是表示對結構體照射1000小時來自日光碳弧燈的光前後，來自色票No.9的反射光透射參考例1、參考例2、比較例1及各實施例的結構體之後的光的色度資訊的圖。圖9B是表示對結構體照射1000小時來自日光碳弧燈的光前後，來自色票No.11的反射光透射參考例1、參考例2、比較例1及各實施例的結構體之後的光的色度資訊的圖。圖9C是表示對結構體照射1000小時來自日光碳弧燈的光前後，來自色票No.14的反射光透射參考例1、參考例2、比較例1及各實施例的結構體之後的光的色度資訊的圖。另外，以下的表1是表示比較例1及各實施例中的保持率的表。再者，圖9A～圖9C所示的各色度資訊是如上所述般使用實測出的各結構體的分光透射率進行數值計算後，將小數點後第二位以後四捨五入而得的值。
[表1]
  比較例1 實施例1 實施例2 實施例3
關於No.9與No.11的色差的保持率 5.4 49.1 97.4 85.8
關於No.9與No.14的色差的保持率 2 48 98.6 85.6
以下，對檢查結果進行詳細說明。使CIE標準光源D65的光透射參考例2的結構體時的透射光中色票No.9與色票No.11的色差為108.7。
使CIE標準光源D65的光透射所述耐候性試驗前的比較例1的結構體時的透射光中色票No.9與色票No.11的色差為119.8。另一方面，使CIE標準光源D65的光透射所述耐候性試驗後的比較例1的結構體時的透射光中色票No.9與色票No.11的色差為109.3。使用該些值算出的比較例1的保持率為5.4%。
使CIE標準光源D65的光透射所述耐候性試驗前的實施例1的光學結構體時的透射光中色票No.9與色票No.11的色差為119.9。另一方面，使CIE標準光源D65的光透射所述耐候性試驗後的實施例1的光學結構體時的透射光中色票No.9與色票No.11的色差為114.2。使用該些值算出的實施例1的保持率為49.1%。
使CIE標準光源D65的光透射所述耐候性試驗前的實施例2的光學結構體時的透射光中色票No.9與色票No.11的色差為116.3。另一方面，使CIE標準光源D65的光透射所述耐候性試驗後的實施例2的光學結構體時的透射光中色票No.9與色票No.11的色差為116.1。使用該些值算出的實施例2的保持率為97.4%。
使CIE標準光源D65的光透射所述耐候性試驗前的實施例3的光學結構體時的透射光中色票No.9與色票No.11的色差為120.0。另一方面，使CIE標準光源D65的光透射所述耐候性試驗後的實施例3的光學結構體時的透射光中色票No.9與色票No.11的色差為118.4。使用該些值算出的實施例3的保持率為85.8%。
另外，使CIE標準光源D65的光透射參考例2的結構體時的透射光中色票No.9與色票No.14的色差為73.9。
使CIE標準光源D65的光透射所述耐候性試驗前的比較例1的結構體時的透射光中色票No.9與色票No.14的色差為83.6。另一方面，使CIE標準光源D65的光透射所述耐候性試驗後的比較例1的結構體時的透射光中色票No.9與色票No.14的色差為74.1。使用該些值算出的比較例1的保持率為2.0%。
使CIE標準光源D65的光透射所述耐候性試驗前的實施例1的光學結構體時的透射光中色票No.9與色票No.14的色差為83.7。另一方面，使CIE標準光源D65的光透射所述耐候性試驗後的實施例1的光學結構體時的透射光中色票No.9與色票No.14的色差為78.6。使用該些值算出的實施例1的保持率為48.0%。
使CIE標準光源D65的光透射所述耐候性試驗前的實施例2的光學結構體時的透射光中色票No.9與色票No.14的色差為80.8。另一方面，使CIE標準光源D65的光透射所述耐候性試驗後的實施例2的光學結構體時的透射光中所述色差為80.7。使用該些值算出的實施例2的保持率為98.6%。
使CIE標準光源D65的光透射所述耐候性試驗前的實施例3的光學結構體時的透射光中色票No.9與色票No.14的色差為83.4。另一方面，使CIE標準光源D65的光透射所述耐候性試驗後的實施例3的光學結構體時的透射光中色票No.9與色票No.14的色差為82.0。使用該些值算出的實施例3的保持率為85.6%。
如此，於實施例1～實施例3的光學結構體的任一者中，均獲得了因長時間的紫外線暴露引起的顏色觀感的劣化較比較例1的結構體少的結果。另外，於如實施例1的光學結構體般在光透射體與第一膜或第二膜之間配置了黏接層的情況下，與實施例2、實施例3相比，保持率小，因此可知更佳為不使用黏接層的光學結構體。
另外，參照圖9A～圖9C可知，就耐候性試驗前的性能而言，於實施例1～實施例3的任一者中，色票No.9與色票No.11的色差、或色票No.9與色票No.14的色差均大於作為僅玻璃板的結構體的參考例1、或於玻璃板上僅重疊有隔熱膜的參考例2中的色差。
具體而言，就色票No.9與色票No.11的色差而言，實施例1為119.9，實施例2為116.3，實施例3為120.0，因此，任一實施例均大於為107.5的參考例1或為108.7的參考例2。
同樣地，就色票No.9與色票No.14的色差而言，實施例1為83.7，實施例2為80.9，實施例3為83.4，因此任一實施例均大於為73.4的參考例1、或為73.9的參考例2。
因此可知，於經由如實施例1～實施例3般將光透射體（玻璃）、第一膜（隔熱膜）、第二膜（抑制一部分波長範圍的膜）依序重疊而製作的光學結構體進行觀看時，與僅玻璃、或於玻璃上僅重疊有隔熱膜的結構體相比，可增大特定的顏色彼此的色差，換言之，可改善特定的顏色的觀感。
[第二實施方式] 於所述第一實施方式中，對將抑制紅外線及紫外線的第一膜12與抑制特定波長範圍的光的第二膜13以第一膜靠近光源的方式貼合於玻璃等光透射體11而製作的光學結構體1進行了說明。於本第二實施方式中，對不包括光透射體且包括具有多層結構的一張膜、從而可達成與第一實施方式的光學結構體1相同的效果的光學結構體100進行說明。
圖10是表示第二實施方式的光學結構體100的結構例的圖。如圖10所示，光學結構體100具有黏接層101、透明基材102、金屬濺鍍層103以及硬塗層104。黏接層101是用於將光學結構體100貼附於光透射體（玻璃等）的層（密封材等）。透明基材102例如為PET層。金屬濺鍍層103是藉由濺鍍等形成的包含金屬的層，且為抑制紅外線而具有隔熱功能的層。硬塗層104是用於防止光學結構體100損傷的層。再者，當光學結構體100被貼附至玻璃等以實際使用時，以黏接層101側靠近光源的方式進行貼附。
於圖10所示的光學結構體100中，除具有抑制紅外線的功能的金屬濺鍍層以外的多個層內，至少一個層具有抑制紫外線的功能。另外，於圖10所示的光學結構體100中，除具有抑制紅外線的功能的金屬濺鍍層以外的多個層內，至少一個層具有抑制特定波長範圍的光的功能。
與第一實施方式的第一膜12同樣地，抑制紫外線的透射的功能可藉由欲具有抑制紫外線的透射的功能的規定層含有紫外線吸收劑而獲得。
作為第二實施方式的光學結構體100的第一結構例，例如可列舉如下結構。即，黏接層101具有抑制紫外線的功能、且透明基材102具有抑制特定波長範圍的光的功能的結構。另外，作為製造具有抑制特定波長範圍的光的功能的透明基材102的方法，例如有向既存的透明基材102中添加抑制特定波長範圍的光的色素來進行製造的方法。
另一方面，作為第二結構例，可列舉黏接層101及透明基材102的至少一者具有抑制紫外線的功能、且硬塗層104具有抑制特定波長範圍的光的功能的結構。關於具有抑制紫外線的功能的黏接層101或透明基材102的製造方法、及具有抑制特定波長範圍的光的功能的硬塗層104，可採用與第一結構例相同的製造方法。
如此，根據包括具有抑制紫外線的功能的層、具有抑制紅外線的功能的層、以及具有抑制特定波長範圍的光的功能的層相互積層而成的多層膜結構的光學結構體100，以具有抑制紫外線的功能的層靠近光源的方式進行配置，藉此與第一實施方式的光學結構體1同樣地，可藉由抑制特定波長範圍的光來改善特定的顏色的觀感，並且可防止具有抑制特定波長範圍的光的功能的層因紫外線而劣化的事態。
再者，於圖10所示的例子中，對積層有黏接層101、透明基材102、金屬濺鍍層103、以及硬塗層104四種層的光學結構體100進行了說明，但亦可積層有具有不同的其他功能的更多的層。另外，於光學結構體100包括更多的層的積層的情況下，只要除金屬濺鍍層以外的任意的層適宜地具有抑制紫外線的功能及抑制特定波長範圍的光的功能即可。
＜作用、效果＞ 如以上所說明，本揭示第一實施方式的光學結構體1包括：第一膜12，抑制紫外線；第二膜13，具有透射率變得極小的波長為586 nm以上且600 nm以下的透射光譜；以及光透射體11，第一膜12配置於較第二膜13更靠近光源20的位置。
藉由此種結構，即便光源20放射出包含紫外線的光，藉由第一膜，到達第二膜13的紫外線亦大幅減少。因此，可防止或減輕由紫外線引起的第二膜13的劣化。
另外，於本揭示實施方式的光學結構體1中，第一膜12為抑制紅外線的隔熱膜。因此，可抑制透射光學結構體1的光所到達的空間的溫度上升。
另外，於本揭示實施方式的光學結構體1中，透射第一膜12及第二膜13的紅色光及綠色光於規定的色彩平面或色彩空間中的色差大於透射第一膜12且未透射第二膜13的紅色光及綠色光於色彩平面或所述色彩空間中的色差。
因此，於經由光學結構體1觀看至少包含紅色及綠色的注視對象的情況下，可獲得與僅第一膜12的情況相比改善顏色的觀感的效果。
另外，本揭示第二實施方式的光學結構體100不包括光透射體且包括具有多層結構的一張膜。該多層結構由具有抑制紫外線的功能的層、具有抑制紅外線的功能的層、以及具有抑制特定波長範圍的光的功能的層相互積層而構成。藉由以具有抑制紫外線的功能的層靠近光源的方式進行配置，與第一實施方式的光學結構體1同樣地，可藉由抑制特定波長範圍的光來改善特定的顏色的觀感，並且可防止具有抑制特定波長範圍的光的功能的層因紫外線而劣化的事態。
＜變形例＞ 於上述實施方式中，光學結構體1被配置成：第一膜12及第二膜13以第一膜12較第二膜13更靠近光源20的方式積層於光透射體11的任一面。然而，亦可例如以該些結構未積層而是相互分離的狀態配置。
另外，作為光透射體11而例示了玻璃，但光透射體11亦包括塑膠等透明的固體、空氣等透明的氣體、或水等透明的液體。
於所述第一實施方式中，第一膜12亦可不具有抑制紅外線的透射的特性而僅具有抑制紫外線的透射的特性。另外，第二實施方式的光學結構體100只要包括具有抑制紫外線的透射的功能的層，則亦可不包括具有抑制紅外線的透射的功能的層。
本申請案是主張基於2020年7月31日申請的日本申請案編號2020-130480號的優先權的申請案，該申請案的申請專利範圍、說明書、摘要及圖式中所記載的內容被援用於本申請案中。 [產業上之可利用性]
本揭示作為用於窗玻璃等的光學結構體而較佳。
1:光學結構體 11:光透射體 12:第一膜 13:第二膜 14:第三膜 20:光源 30:HUD 31:投影機 32:中間螢幕 33:凸面鏡 34:凹面鏡 35:照射口 40:前面玻璃 100:光學結構體 101:黏接層 102:透明基材 103:金屬濺鍍層 104:硬塗層 Ob:觀察者 Sb:注視對象
圖1是表示第一實施方式的光學結構體的一例的圖。 圖2A是例示第一實施方式的光學結構體中光透射體、第一膜及第二膜的配置模式的圖。 圖2B是例示第一實施方式的光學結構體中光透射體、第一膜及第二膜的配置模式的圖。 圖2C是例示第一實施方式的光學結構體中光透射體、第一膜及第二膜的配置模式的圖。 圖2D是例示第一實施方式的光學結構體中光透射體、第一膜及第二膜的配置模式的圖。 圖2E是例示第一實施方式的光學結構體中光透射體、第一膜及第二膜的配置模式的圖。 圖3A是表示應用例1的第一膜的自紅外區域至紫外區域的分光透射率的圖。 圖3B是表示應用例1的第二膜的自紅外區域至紫外區域的分光透射率的圖。 圖4是表示將第一膜與第二膜相互重疊而成的第三膜的自紅外區域至紫外區域的分光透射率的圖。 圖5A是表示國際照明委員會（Commission Internationale de l'Eclairage，CIE）標準光源D65的分光放射亮度的圖。 圖5B是表示日本工業標準（Japanese Industrial Standards，JIS）的特殊演色評價用的色票No.9的分光反射率的圖。 圖5C是表示JIS的特殊演色評價用的色票No.11的分光反射率的圖。 圖5D是表示JIS的特殊演色評價用的色票No.14的分光反射率的圖。 圖6是表示應用例1中透射各色票的膜的反射光的色度資訊的圖。 圖7是表示應用例2的HUD、與應用於HUD的光學結構體的概略的圖。 圖8A是表示第二實施方式的實施例1的結構的剖面圖。 圖8B是表示第二實施方式的實施例2的結構的剖面圖。 圖8C是表示第二實施方式的實施例3的結構的剖面圖。 圖8D是表示第二實施方式的比較例1的結構的剖面圖。 圖8E是表示第二實施方式的參考例2的結構的剖面圖。 圖9A是表示對結構體照射1000小時來自日光碳弧燈（sunshine carbon arc lamp）的光前後，來自色票No.9的反射光透射參考例1、參考例2、比較例1及各實施例的結構體之後的光的色度資訊的圖。 圖9B是表示對結構體照射1000小時來自日光碳弧燈的光前後，來自色票No.11的反射光透射參考例1、參考例2、比較例1及各實施例的結構體之後的光的色度資訊的圖。 圖9C是表示對結構體照射1000小時來自日光碳弧燈的光前後，來自色票No.14的反射光透射參考例1、參考例2、比較例1及各實施例的結構體之後的光的色度資訊的圖。 圖10是表示第二實施方式的光學結構體的結構例的圖。

Claims (15)

  1. 一種光學結構體，包括： 第一層，抑制紫外線；以及 第二層，具有透射率變得極小的波長為570 nm以上且605 nm以下的透射光譜， 所述第一層配置於較所述第二層更靠近光源的位置。
  2. 如請求項1所述的光學結構體，其中， 所述第一層為抑制紅外線的隔熱膜。
  3. 如請求項1或請求項2所述的光學結構體，其中， 透射所述第一層及所述第二層的來自所述光源的紅色光及綠色光於規定的色彩平面或色彩空間中的色差大於未透射所述第一層及所述第二層的來自所述光源的紅色光及綠色光於所述色彩平面或所述色彩空間中的色差。
  4. 如請求項1或請求項2所述的光學結構體，其中， 透射所述第一層及所述第二層的來自所述光源的紅色光及綠色光於規定的色彩平面或色彩空間中的色差大於透射所述第一層且未透射所述第二層的來自所述光源的紅色光及綠色光於所述色彩平面或所述色彩空間中的色差。
  5. 如請求項1或請求項2所述的光學結構體，其中， 更包括光透射體。
  6. 如請求項5所述的光學結構體，其中， 自所述光源來看，依序配置有所述第一層、所述光透射體、所述第二層。
  7. 如請求項5所述的光學結構體，其中， 所述光透射體為窗玻璃。
  8. 如請求項5所述的光學結構體，其中， 所述第一層是對包括所述光透射體與所述第二層中的至少一個層進行貼附的黏接層。
  9. 如請求項8所述的光學結構體，其中， 所述第二層是保持所述第一層的透明基材層。
  10. 如請求項1或請求項2所述的光學結構體，其中， 所述第一層含有苯並三唑系紫外線吸收劑。
  11. 一種抬頭顯示器，包括： 如請求項1或請求項2所述的光學結構體、照射口、以及中間螢幕。
  12. 如請求項11所述的抬頭顯示器， 其配置於車輛。
  13. 如請求項11所述的抬頭顯示器，其中， 所述中間螢幕包括微透鏡陣列。
  14. 如請求項11中任一項所述的抬頭顯示器，其中， 所述光學結構體配置於所述照射口。
  15. 如請求項11中任一項所述的抬頭顯示器，其中， 所述光學結構體配置於所述照射口與所述中間螢幕之間。
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