CN102289018A - 光学体、墙壁构件、建筑配件以及遮阳设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光学体、墙壁构件、建筑配件以及遮阳设备。一种光学体包括具有随机凹凸表面的第一光学层,形成在凹凸表面上的反射层以及在形成反射层上以嵌入凹凸表面的第二光学层,其中,反射层是用于漫反射入射光的特定波长带中的光而透过特定波长带之外的光的波长选择性反射层。
Description
技术领域
本发明涉及光学体、墙壁构件、建筑配件以及遮阳设备。更具体地,本发明涉及用于漫反射入射光的光学体。
背景技术
考虑到降低空调负荷,在市场上存在一种用于遮阳的窗膜。用于反射阳光的薄膜也作为遮阳技术的一个实例在市场上销售。为了制造该薄膜,已经披露了各种方法,它们采用光学多层膜、含金属膜、透明导电膜用作反射层(参见,例如,国际公布第05/087680号)。
然而,这种类型的反射层形成在平窗玻璃上,并且入射阳光仅被镜面(规则)反射。因此,来自天空和被平窗玻璃镜面反射的光到达室外附近的其他建筑和地面,在该处光被吸收并转化成热,从而使周围环境的温度升高。因此,在所有的窗户涂有上述类型的反射层的建筑的周围环境中出现了局部温度升高。在城区中,这引起了热岛现象加剧且在被该反射光照射的区域中的草不能生长的问题。
发明内容
期望提供可以抑制热岛现象加剧的光学体,光学体制造方法,窗构件,建筑配件以及遮阳设备。
为了解决相关技术领域中的上述问题,发明人已经深入地研究了能够在不同于入射光被镜面反射的方向的方向上定向反射太阳光的光学体。结果,发明人成功地提供了一种光学体,该光学体包括具有其中结构以规则间距排列的凹凸表面的第一光学层、形成在凹凸表面上的反射层以及形成在反射层上嵌入凹凸表面的第二光学层。
然而,当在夜晚通过上述光学体观察在远处的电灯时,出现衍射图案。结果,为了抑制这种衍射图案的出现,发明人进行了深入的研究发现,通过以随机形状形成第一光学层的凹凸表面可抑制衍射图案的出现。
基于上述发现,完成了本发明的实施方式。
根据本发明的一个实施方式,提供了一种光学体,该光学体包括具有随机凹凸表面的第一光学层,形成在凹凸表面上的反射层以及形成在反射层上以嵌入凹凸表面的第二光学层,其中,所述反射层是用于漫反射入射光的特定波长带中的光而透过特定波长带之外的光的波长选择性反射层。
根据本发明的另一个实施方式,提供了一种光学体,该光学体包括具有随机凹凸表面的第一光学层,形成在凹凸表面上的反射层以及形成在反射层上以嵌入凹凸表面的第二光学层,其中,反射层是用于漫反射部分入射光而使剩余的光透过的半透射性层。
根据本发明的又一个实施方式,提供了一种光学体制造方法,该光学体制造方法包括以下步骤:形成具有随机凹凸表面的第一光学层,在凹凸表面上形成反射层以及在反射层上形成第二光学层以嵌入凹凸表面,其中,反射层是用于漫反射特定波长带中的光而透过特定波长带之外的光的波长选择性反射层。
根据本发明的另一个实施方式,提供了一种光学体制造方法,该光学体制造方法包括以下步骤:形成具有随机凹凸表面的第一光学层,在凹凸表面上形成反射层以及在反射层上形成第二光学层以嵌入凹凸表面,其中,反射层是用于漫反射部分入射光而使剩余的光透过的半透射性层。
对于本发明的实施方式,如上面所述,由于在第一光学层的随机凹凸表面上形成波长选择性反射层或半透射性层,所以可以漫反射特定波长带中的光或部分入射光。此外,由于在第一光学层中形成随机凹凸表面并且在随机凹凸表面上形成反射层,所以可抑制衍射图案的出现。此外,由于第二光学层形成在反射层上以嵌入第一光学层的随机凹凸表面,所以可以清晰的观察到通过光学体的透射图像。
因此,通过本发明的实施方式,可以抑制热岛现象的加剧。此外,可抑制衍射图案的出现。
附图说明
图1A是示出了根据第一实施方式的光学膜的结构的一个实例的截面图,图1B是示出了其中将根据第一实施方式的光学膜粘贴至粘附体(即,光学膜被粘贴至其上的目标)的实例的截面图;
图2是根据第一实施方式的用来说明光学膜功能的放大截面图;
图3是示出了根据第一实施方式的用来制造光学膜的设备的结构的一个实例的示意图;
图4A~图4C示出了根据第一实施方式的用来说明制造光学膜的方法的一个实例的连续步骤;
图5A和5B是用来说明通过喷砂处理来处理母版表面的方法的一个实例的示图;
图6A~图6E示出了用来说明通过光刻法和蚀刻来处理母版表面的方法的一个实例的连续步骤;
图7A~图7C示出了根据第一实施方式的用来说明制造光学膜的方法的一个实例的连续步骤;
图8A~图8C示出了根据第一实施方式的用来说明制造光学膜的方法的一个实例的连续步骤;
图9A是示出了根据第二实施方式的光学膜的结构的一个实例的截面图,图9B是根据第二实施方式的用来说明光学膜的功能的放大截面图;
图10A~图10C均为根据第三实施方式的示出了光学膜的结构的一个实例的截面图;
图11是示出了根据第四实施方式的光学膜的结构的一个实例的截面图;
图12是示出了根据第五实施方式的光学膜的结构的一个实例的截面图;
图13是示出了根据第六实施方式的百叶窗(遮光帘)的结构的一个实例的透视图;
图14A是示出了板条的结构的第一实例的截面图,图14B是示出了板条的结构的第二实例的截面图;
图15A是示出根据第七实施方式的卷帘装置(rolling screen device)的结构的一个实例的透视图,图15B是示出沿图15A中的线XVB-XVB的帘布结构的一个实例的截面图;
图16A是示出了根据第八实施方式的建筑配件的结构的一个实例的透视图,图16B是示出了光学体的结构的一个实例的截面图;
图17A和17B均为示出了复制母版的测量表面粗糙度的结果的截面轮廓图;
图18A是示出了实例1、3和4的光学膜的光谱透射波形的曲线图,和图18B是示出了实例1、3、和4的光学膜的光谱反射波形的曲线图;
图19A是示出了实例8和9的光学膜的光谱透射波形的曲线图,图19B是示出了实例8和9的光学膜的光谱反射波形的曲线图;
图20A是示出比较实例1和2的光学膜的光谱透射波形的曲线图,图20B是示出比较实例1和2的光学膜的光谱反射波形的曲线图;
图21是说明用于测量实例1~9和对比实例1~3中的每个光学膜的反射角度的分布的设备的示图;
图22是说明极坐标绘图的示图;
图23示出了实例1中的光学膜的极坐标绘图;
图24示出了实例2中的光学膜的极坐标绘图;
图25示出了实例3中的光学膜的极坐标绘图;
图26A是示出了在包括实例1中的光学膜中的入射光的轴线和镜面反射光的轴线的方位角中的反射强度的绘制结果的曲线图,图26B是示出了在包括实例2中的光学膜中的入射光的轴线和镜面反射光的轴线的方位角中的反射强度的绘制结果的曲线图;以及
图27是示出了在包括实例3中的光学膜中的入射光的轴线和镜面反射光的轴线的方位角中的反射强度的绘制结果的曲线图。
具体实施方式
下面将参照附图按照下面的顺序描述本发明的实施方式:
1.第一实施方式(其中光学膜是具有漫反射能力的波长选择膜)
2.第二实施方式(其中光学膜是具有漫反射能力的半透射膜)
3.第三实施方式(其中光学膜包括光散射体)
4.第四实施方式(其中光学膜包括自洁有效层)
5.第五实施方式(其中通过使用珠子形成漫反射表面)
6.第六实施方式(其中光学膜被应用至百叶窗)
7.第七实施方式(其中光学膜被应用至卷帘装置)
8.第八实施方式(其中光学膜被应用至建筑配件)
<1.第一实施方式>
[光学膜的结构]
图1A是示出根据第一实施方式的光学膜的结构的一个实例的截面图,图1B是示出其中将根据第一实施方式的光学膜粘贴至粘附体的实例的截面图。用作光学体的光学膜1是具有漫反射能力的波长选择光学膜。该具有漫反射能力的波长选择光学膜漫反射入射光的特定波长带中的光,同时透射所述特定波长带之外的光。光学膜1优选地具有带状形状。具有带状形状的光学膜1可通过卷辊对卷辊处理(roll-to-roll process)来方便地制造。此外,带状光学膜1可以通过将其缠绕成卷而方便地进行处理。
如图1A所示,光学膜1包括具有在其中以随机凹凸形状形成的界面的光学层2以及形成在光学层2中的界面处的波长选择性反射层3。光学层2包括具有随机凹凸形状的第一表面的第一光学层4以及具有随机凹凸形状的第二表面的第二光学层5。光学层2中的界面由彼此面对设置的均具有随机凹凸形状的第一和第二表面形成。换句话说,光学膜1包括具有随机凹凸表面的第一光学层4,形成在所述第一光学层4的随机凹凸表面上的波长选择性反射层3以及形成在所述波长选择性反射层3上以嵌入到其上形成有波长选择层3的随机凹凸表面中的第二光学层5。所述光学膜1具有光(诸如太阳光)入射到其上的入射表面S1以及入射在入射表面S1上的部分光从其出射的出射面S2,该部分光已经穿过光学膜1。光学膜1适合应用于内壁构件、外壁构件、窗构件、墙壁材料等。此外,光学膜1适合应用于百叶窗(遮光帘)的板条(遮阳构件的一个实例)和卷帘装置的帘布(遮阳构件的另一个实例)。此外,适合采用光学膜1作为设置在建筑配件(即,内部构件或外部构件)(例如,障子(即,纸糊和/或安装玻璃的滑动门))的采光部分中的光学体。
如果需要,光学膜1还可以包括在设置光学层2的出射表面S2的侧面上的第一基板4a。如果需要,光学膜1还可以包括在设置光学层2的入射表面S1的侧面上的第二基板5a。当光学膜1包括第一基板4a和/或第二基板5a时,则在光学膜1包括第一基板4a和/或第二基板5a的状态下,后述的光学特性(例如透明度和透射光的颜色)是令人极其满意的。
如果需要,光学膜1还可以包括粘贴层6。粘贴层6形成在光学膜1的入射表面S1和出射表面S2中的一个上,将被粘贴至窗构件10。因此,通过介于光学膜1和窗构件10之间的粘贴层6,将光学膜1粘贴至窗构件10(即,粘附体)的室内或室外侧。粘贴层6可被形成为例如包括粘结剂(例如,UV固化树脂或双液混合树脂)作为主要成分的粘结层,或被形成为包含粘合剂(例如,PSA(压敏粘合剂))作为主要成分的粘合层。当粘贴层6为粘合层时,优选地,进一步在粘贴层6上形成剥离层7。这能够使得仅通过将剥离层7撕下、以粘贴层6介于光学膜1和粘附体之间的方式容易地将光学膜1粘贴到粘附体(例如,窗构件10)。
考虑到增加第二基板5a与粘贴层6和第二光学层5中的一个或两个之间的粘性,光学膜1还可以包括在第二基板5a与粘贴层6和第二光学层5中的一个或两个之间的底层(primer layer)(未示出)。此外,考虑到增加相同位置的粘性,优选地,进行普通的物理预处理代替形成底层,或除形成底层外还进行普通的物理预处理。普通的物理预处理包括,例如,等离子处理或电晕处理。
光学膜1还可以包括在入射表面S1和出射表面S2中粘贴至粘附体(例如,窗构件10)的一个上或在该表面与波长选择性反射层3之间的阻挡层(未示出)。由于阻挡层的存在,能够减少湿气从入射表面S1或出射表面S2向波长选择性反射层3的扩散并抑制包含在波长选择性反射层3中的金属的劣化等。从而,可提高光学膜1的耐用性。
考虑到使得光学膜1的表面抗脱落、抗刮伤等,光学膜1还可以包括硬涂层8。硬涂层8优选地形成在入射表面S1和出射表面S2中位于与粘贴至粘附体(例如,窗构件10)的表面相对的一侧上的一个表面上。考虑到提供防污性能等,还可以在光学膜1的入射表面S1或出射表面S2上形成防水或亲水层。具有该功能的层例如可以直接形成在光学层2上或各种功能层之一(例如硬涂层8)上。
考虑到能够将光学膜1容易地粘贴至粘附体(例如,窗构件10),光学膜1优选地具有柔韧性。本文中,术语“薄膜”被构造为包括薄片。也就是说,光学膜1也包括光学薄片。
光学膜1优选地具有透明度。该透明度优选地落在后述的透射图像清晰度的范围内。第一光学层4和第二光学层5之间的折射率差优选地小于或等于0.010,更优选地小于或等于0.008,并进一步优选地小于或等于0.005。如果折射率差超过0.010,透射图像看起来模糊。当折射率差大于0.008而不大于0.010时,尽管依赖于室外的光亮度,但在日常生活中没有任何问题。当折射率的差大于0.005而不大于0.008时,可以清晰地观察室外的景物,尽管令人不满意的是,当仔细观看明亮物体的边缘时该明亮物体的图像稍有些模糊。当折射率的差小于或等于0.005时,不论透射图像的亮度如何都可观察到清晰的图像。第一光学层4和第二光学层5中位于粘贴至例如窗构件10的一侧上的一个可以包含粘合剂作为主要成分。由于该特征,可以通过直接粘附包含粘合剂作为主要成分的第一光学层4或第二光学层5来将光学膜1粘贴至,例如,窗构件10。在这种情况下,相对于粘合剂的折射率差优选地在上述范围内。
第一光学层4和第二光学层5优选地具有相同的光学特性,例如折射率。更具体地,第一光学层4和第二光学层5优选地由具有在可见光范围内的透明度的相同的材料(例如相同的树脂材料)制成。通过使用相同的材料形成第一光学层4和第二光学层5,两个光学层的折射率彼此相等,因此可以提高对可见光的透明度。然而,对于这一点应该注意的是,即使原材料是相同的,但最终形成的层的折射率可以因(例如)成膜处理中的固化条件(curing condition)差异而彼此不同。另一方面,当第一光学层4和第二光学层5由不同的材料制成时,透射图像趋于模糊,这是因为光学层4和5之间的折射率的差异而导致了光在波长选择性反射层3(其提供了边界)处被折射。特别地,存在这样的趋势,即,当仔细观看明亮物体的透射图像时,明显观察到透射图像的模糊。注意,为了调节折射率的值,可以在第一光学层4和/或第二光学层5中混合添加剂。
第一光学层4和第二光学层5优选地具有可见光范围内的透明度。本文中,术语“透明度”被定义为具有两层含义,即,不吸收光和不散射光。当在一般情况下使用术语“透明度”时,通常表示前者含义。然而,根据第一实施方式的光学膜1优选地具有这两层含义的透明度。目前采用的回射器(retroreflector)意在视觉确定从路标、夜晚工作人员的衣服等反射的光以提供明显的指示。因此,即使所述回射器具有散射特性,如果回射器与下层反射器紧密接触,仍可视觉观察到从下层反射器反射的光。该现象基于与如下原理同样的原理,即,即使将提供散射特性的防眩处理应用到图像显示器的正面以使其具有防眩特性,仍可以视觉确认图像。相反,根据第一实施方式的光学膜1优选地不散射光,原因如下,光学膜1的特征在于透射不是特定波长的漫反射光的光,并且光学膜1被粘贴至主要透射透射波长的光的透射构件,因此允许观察到透射光。然而,根据用途,可有意地使第二光学层5具有散射特性。
优选地,以如下方式使用光学膜1,例如,用(例如)介于光学膜和刚性构件之间的粘合剂将光学膜粘贴至刚性构件(例如,窗构件10),该刚性构件具有主要对穿过光学膜并落在不是特定波长的带中的光的透射性。窗构件10的实例包括用于高层建筑、房屋等的建筑窗构件以及用于交通工具的窗构件。当将光学膜1应用至建筑窗构件时,优选将其应用至面向一定方向,具体地,在从东至南进一步至西的范围内(例如,在从东南至西南的范围内)的一定方向的窗构件10。这是因为,通过将光学膜1应用至如上述定向的窗构件10,可以更有效地反射热射线。光学膜1不仅可应用至单层窗玻璃,还可用于特定的玻璃,例如多层玻璃。此外,窗构件10并不限于玻璃制成的构件,它可以是由具有透明性的高聚材料制成的构件。光学层2优选地具有可见光范围内的透明度。原因在于,通过具有可见光范围内的透明度的光学层2,当将光学膜1粘贴至窗构件10(例如,窗玻璃)时,允许可见光穿过光学膜1并且可保证太阳光的照明。光学膜1不仅可以粘贴至玻璃窗的内表面,还可以粘贴至其外表面。
此外,光学膜1可与附加的热射线阻挡薄膜结合使用。例如,可以在空气和光学膜1之间的界面(即,在光学膜1的最外表面上)处设置光吸收涂层。更进一步地,光学膜1可以与硬涂层、紫外线阻挡层、表面抗反射层等结合使用。当以结合的方式使用这些功能层中的一个或多个时,优选地将功能层设置在光学膜1和空气之间的界面处。然而,将紫外线阻挡层设置在比光学膜1更靠近太阳的一侧上。因此,特别地,当光学膜1被粘贴在面向室内的侧面的窗玻璃的内表面上时,期望将紫外线阻挡层设置在窗玻璃的内表面和光学膜1之间。在这种情况下,可以将紫外线吸收剂混合在设置在窗玻璃的内表面和光学膜1之间的粘贴层中。
根据光学膜1的用途,可以将光学膜1染色以具有引人注目的设计。当对光学膜1作出引人注目的设计时,优选地形成第一光学层4和第二光学层5中的至少一个从而以不降低透明度的程度在可见光范围内主要吸收特定波长带中的光。
图2是根据第一实施方式的用来说明光学膜的功能的放大截面图。光学膜1具有光L入射在其上的入射表面S1。光学膜1漫反射特定波长带中的光L1(其为进入入射表面S1的光L的一部分),同时透射不是特定波长带中的光L2。此外,光学膜1对光L2而不是特定波长带具有透明度。该透明度优选地在后述的透射图像清晰度的范围内。此外,可以使漫反射特性具有各向异性。例如,当光学膜1具有带状形状时,漫反射特性可以在纵向(长度方向)方向和横向(宽度方向)方向之间具有各向异性。
根据光学膜1的用途,不同地设定在特定波长带内的漫反射光和特定波长带外的透射光。例如,当将光学膜1应用至窗构件10时,优选的是,在特定波长带内的漫反射光为近红外光,而特定波长带外的透射光为可见光。更具体地,在特定波长带内的漫反射光优选为主要落在780nm~2100nm的波长带内的近红外光。通过反射近红外光,当将光学膜1粘贴至窗构件10(例如窗玻璃)时,可抑制建筑内温度的升高。同时,可降低冷气负载并可实现能量的节约。这里,表述“反射”表示特定波长带内(例如,在近红外线范围内)的反射率优选地为大于等于30%,更优选地为大于等于50%,并更进一步优选地为大于等于80%。表述“透射”表示在特定波长带内(例如,在可见光范围内)的透射率优选地为大于等于30%,更优选地为大于等于50%,并更进一步优选地为大于等于70%。
当使用梳宽为0.5mm的光梳时,在光学膜1具有透射性的波长带中的透射图像清晰度的值优选地为大于等于50,更优选地为大于等于60,并进一步更优选地为大于等于75。如果透射图像清晰度的值小于50,透射图像看起来趋于模糊。当透射图像清晰度的值不小于50并小于60时,尽管依赖于室外的光亮度,但在日常生活中没有任何问题。当透射图像清晰度的值不小于60并小于75时,可以清晰地观察室外的景物,尽管令人不满意的是,当仔细观看明亮物体的边缘时该明亮物体的图像稍有些模糊。当透射图像清晰度的值不小于75时,几乎没有令人不满意的衍射图案。此外,使用梳宽为0.125mm、0.5mm、1.0mm和2.0mm的光梳测量的透射图像清晰度的总值优选地为大于等于230,更优选地为大于等于270,并进一步更优选地为大于等于350。如果透射图像清晰度的总值小于230,透射图像看起来趋于模糊。当透射图像清晰度的总值不小于230并小于270时,尽管依赖于室外的光亮度,但在日常生活中没有任何问题。当透射图像清晰度的总值不小于270并小于350时,可以清晰的观察室外的景物,尽管只有非常明亮的物体(例如,光源)产生令人不满意的衍射图案。当透射图像清晰度的总值不小于350时,几乎没有令人不满意的衍射图案。这里,通过使用由Suga Test Instruments Co.,Ltd制造的ICM-1T根据JIS K7105测量透射图像清晰度的值。当要透射的波长与D65光源不同时,优选地,在利用具有要透射的波长的滤波器校准之后进行测量。
在光学膜1具有透射性的波长带中出现的混浊度优选地为小于等于6%,更优选地为小于等于4%,更进一步优选地为小于等于2%。如果混浊度超过6%,透射光被散射并且视线模糊。这里,通过使用由MurakamiColor Research Laboratory Co.,Ltd制造的HM-150根据JIS K7136规定的测量方法测量混浊度。当要透射的波长与D65光源不同时,优选地,在利用具有要透射的波长的滤波器校准之后进行测量。光学膜1的入射表面S1,优选地,光学膜1的入射表面S1和出射表面S2,具有不降低透射图像清晰度的这样程度的平滑度。更具体地,入射表面S1和出射表面S2的算术平均粗糙度Ra优选地为小于等于0.08μm,更优选地为小于等于0.06μm,更进一步优选地为小于等于0.04μm。需要注意的是,通过测量入射(出射)表面的表面粗糙度并从二维轮廓曲线推导出粗糙度曲线来得到算术平均粗糙度Ra作为粗糙度参数。根据JIS B0601:2001设置测量条件。测量设备和测量条件的详细内容如下:
测量设备:全自动细微形状测量机SURFCODER ET4000A(由KosakaLaboratory Ltd.生产),
λc=0.8mm,评估长度:4mm,截止(cut off):×5,以及数据采样间隔:0.5μm.
下面将详细描述构成光学膜1的第一光学层4、第二光学层5以及波长选择性反射层3。
(第一光学层和第二光学层)
第一光学层4例如用于支撑和保护波长选择性反射层3。考虑到使光学膜1具有柔韧性,第一光学层4优选地由包含例如树脂作为主要成分的层制成。例如,第一光学层4的两个主表面中的一个是平滑表面而另一个是随机凹凸表面(第一表面)。波长选择性反射层3形成在第一光学层4的随机凹凸表面上。
第二光学层5通过嵌入在其上形成有波长选择性反射层3的第一光学层4的第一表面(随机凹凸表面)来保护波长选择性反射层3。考虑到使光学膜1具有柔韧性,第二光学层5优选地由包含例如树脂作为主要成分的层制成。例如,第二光学层5的两个主表面中的一个是平滑表面而另一个是随机凹凸表面(第二表面)。第一光学层4的随机凹凸表面和第二光学层5的随机凹凸表面以随机凹凸的关系彼此反转。由于第一光学层4的随机凹凸表面和第二光学层5的随机凹凸表面彼此间的不同仅在于它们以随机凹凸的关系彼此反转,所以下面将对第一光学层4的随机凹凸表面进行描述。
第一光学层4优选地包含树脂作为主要成分,该树脂为其储能(弹性)模量在100℃表现出很少的减小并且在25℃和100℃之间储能模量没有显著的差异的这样类型的树脂。更具体地,第一光学层4优选地包含储能模量在25℃时小于等于3×109Pa且在100℃时储能模量大于等于3×107Pa的树脂。第一光学层4优选地由一种树脂制成,但可包含两种或更多种的树脂。此外,如果需要,第一光学层4可混入添加剂。
当如所述,当第一光学层4包含储能模量在100℃表现出很少的减小且在25℃和100℃之间的储能模量没有显著差异的这样类型的树脂作为主要成分时,第一光学层4甚至在形成第一光学层4的随机凹凸表面(第一表面)之后进行施加热或者热和压力的处理时仍能够基本上保持所设计的界面形状。另一方面,如果第一光学层4包含储能模量在100℃表现出很大的减小且在25℃和100℃之间的储能模量差异显著的这样类型的树脂作为主要成分,界面形状从设计的形状变形为光学膜1可能发生卷曲的较大程度。
施加热的情况下的处理不仅包括直接向光学膜1或其部件施加热(例如,退火的处理),还包括局部升高形成的薄膜的表面的温度并且将热间接施加至薄膜表面(例如,在薄膜的形成过程中以及树脂成分的固化过程中)的处理,以及通过能量射线的照射升高母版的温度并将热间接施加至光学膜的处理。此外,通过如上所述限制储能模量的数值范围而得到的效果并不限于使用特定类型的树脂的情况,在使用热塑性树脂、热固化型树脂以及能量射线照射型树脂时也可以得到类似的效果。
例如,第一光学层4的储能模量可确定如下。当第一光学层4的表面暴露时,第一光学层4的储能模量可通过使用微型硬度计测量暴露表面的储能模量来确定。当在第一光学层4的表面上形成第一基板4a等时,可通过撕下第一基板4a等使第一光学层4的表面露出,然后通过使用微型硬度计测量暴露表面的储能模量来确定第一光学层4的储能模量。
例如,当使用热塑性树脂时可以通过调节(例如)侧链的长度和类型的方法来抑制高温时储能模量的减少,以及当使用热固化型树脂或能量射线照射型树脂时可以通过调节(例如)交联点(cross-linking point)的数量和交联剂的分子结构的方法来抑制高温时储能模量的减少。然而,树脂材料本身所需要的特性优选地不随这样的结构的改变而劣化。根据交联剂的类型,例如,室温左右的储能模量可能增加至树脂薄膜变得易碎的程度,或由于大的收缩树脂膜被弯曲或卷曲的程度。因此,优选地根据需要的特性适当地选择交联剂的类型。
当第一光学层4包含结晶高聚材料作为主要成分时,其优选地包含玻璃转化点高于制造处理过程中最高的温度并在制造处理过程中最高温度处表现出储能模量的减小很少的树脂作为主要成分。如果使用玻璃转化点在室温25℃到制造处理过程中最高的温度的范围内并在制造处理过程中最高温度处表现出储能模量的减小很多的树脂,则在制造处理过程中难于保持所设计的理想界面。
当第一光学层4包含非结晶(非晶态)高聚材料作为主要成分时,其优选地包含熔点高于制造处理过程中最高的温度并在制造处理过程中最高温度处表现出储能模量的减小很少的树脂作为主要成分。如果使用熔点在室温25℃到制造处理过程中最高的温度的范围内并在制造处理过程中最高的温度处表现出储能模量的减小很多的树脂,则在制造处理过程中难于保持所设计的理想界面。
这里,表述“制造处理过程中最高的温度”表示在制造处理过程中第一光学层4的随机凹凸表面(第一表面)处的最高的温度。优选地,第二光学层5也满足储能模量的上述数值范围和玻璃转化点的上述温度范围。
因此,第一光学层4和第二光学层5中的至少一个优选地包含储能模量在25℃时小于等于3×109Pa的树脂。在这样的条件下,光学膜1在室温25℃可以具有柔韧性并且可以通过卷辊对卷辊制造。
在实例性情况下,第一基板4a和第二基板5a具有透明度。考虑到使光学膜1具有柔韧性,每个基板优选地为薄膜形式,但基板的形式并不限于薄膜。例如,可以通过使用普通高聚材料来形成第一基板4a和第二基板5a。普通高聚材料的实例包括三乙酰纤维素(TAC),聚酯纤维(TPEE),聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),聚酰亚胺(PI),聚酰胺(PA),芳纶(aramid),聚乙烯(PE),聚丙烯酸脂,聚醚砜,聚砜,聚丙烯(PP),双乙酰纤维素(diacetyl cellulose),聚氯乙烯,丙烯酸树脂(PMMA),聚碳酸酯(PC),环氧树脂,脲醛树脂,聚氨酯树脂以及三聚氰胺树脂。然而,第一基板4a和第二基板5a的材料不限于上述的具体实例。考虑到生产率,第一基板4a和第二基板5a的厚度优选地为38μm~100μm,但并不限于该具体的范围。第一基板4a和第二基板5a优选地对能量射线是可透射的。原因在于,当第一基板4a和第二基板5a对能量射线是可透射的时,如后所述,通过从包括第一基板4a或第二基板5a的一侧使用能量射线照射能量射线固化型树脂能够固化介于第一基板4a或第二基板5a和波长选择性反射层3之间的能量射线固化型树脂。
在实例性情况下,第一光学层4和第二光学层5具有透明度。例如,通过固化树脂组分来获得第一光学层4和第二光学层5。作为树脂组分,考虑到制造的方便,优选地使用能够通过使用光或电子束照射固化的能量射线固化型树脂,或能够通过施加热来固化的热固化型树脂。作为能量射线固化型树脂,能够通过光照射而固化的光敏树脂组分是优选的,并且能够通过紫外线照射而固化的紫外线固化型树脂是最优选的。考虑到增加第一光学层4或第二光学层5和波长选择性反射层3之间的粘合性,树脂组分进一步优选地包括包含磷酸的化合物,包含琥珀酸的化合物以及包含丁内酯的化合物。包含磷酸的化合物可以是,例如,包含磷酸的(甲基)丙烯酸酯,优选地是具有磷酸官能团的(甲基)丙烯酸酯单体或低聚物。包含琥珀酸的化合物可以是,例如,包含琥珀酸的(甲基)丙烯酸酯,优选地是具有琥珀酸官能团的(甲基)丙烯酸酯单体或低聚物。包含丁内酯的化合物可以是,例如,包含丁内酯的(甲基)丙烯酸酯,优选地是具有丁内酯官能团的(甲基)丙烯酸酯单体或低聚物。
紫外线固化型树脂组分包含,例如,(甲基)丙烯酸酯和光聚作用引发剂。如果需要,紫外线可固化树脂组分可以进一步包含光稳剂(photo-stabilizer)、阻燃剂、流平剂(1eveling agent)和/或抗氧化剂。
作为丙烯酸酯,优选地使用具有两个或多于两个的(甲基)丙烯酰基团的单体或低聚物。这样的单体和/或低聚物的实例包括聚氨(甲基)丙烯酸酯(urethane(meth)acrylate),环氧(甲基)丙烯酸酯,聚酯(甲基)丙烯酸酯,聚醇(甲基)丙烯酸酯(polyol(meth)acrylate),聚醚(甲基)丙烯酸酯,和三聚氰胺(甲基)丙烯酸酯(melamine(meth)acrylate)。这里,术语“(甲基)丙烯酰基团”表示丙烯酰基团或甲基丙烯酰基团。这里使用的“低聚物”表示是具有大于等于500至小于等于60000的分子量的分子。
这里使用的光聚作用引发剂可以从普通材料中适当地进行选择。作为普通材料的实例,苯甲酮衍生物,苯乙酮衍生物,蒽醌衍生物等可单独使用或组合使用。混合的光聚作用引发剂的量优选为固体含量的大于等于0.1%(质量百分比)而小于等于10%(质量百分比)。从实用角度考虑,如果混合的光聚作用引发剂的量小于0.1%(质量百分比),光固化能力降低到不适于工业生产的程度。另一方面,如果混合的光聚作用引发剂的量超过10%(质量百分比),则当发出的用于照射的光的量不充足时,气味趋于残留在形成的涂层中。这里,术语“固体含量”表示在被固化后构成第一光学层4或第二光学层5的所有成分。固体含量包括,例如,丙烯酸酯、光聚作用引发剂等。
优选地,树脂具有这样的特性,即,例如,当使用能量射线照射或施加热时结构可转印至树脂。可以使用包括乙烯基树脂(vinyl-based resin),环氧基树脂,热塑性树脂等的任何类型的树脂,只要该树脂满足上述折射率的要求。
可将树脂与低聚物混合以减少固化收缩。树脂可以进一步包含,例如,作为固化剂的聚亚安酯。考虑到第一光学层4或第二光学层5与相邻层之间的粘合性,树脂可以进一步与具有羟基、羧基和磷酸基(phosphoricgroup)的单体,多羟基化合物,诸如羧酸、硅烷、铝和钛的耦合剂以及各种螯合剂中的一种或多种混合。
树脂组分优选地进一步包含交联剂。具体地,优选地将环状交联剂用作交联剂。通过使用交联剂,可以将树脂制造成具有耐热性而不会大幅地改变室温下的储能模量。如果室温下的储能模量被大幅改变,光学膜1会变得易碎,从而难于通过卷辊对卷辊处理来制造光学膜1。环状交联剂的实例包括二氧杂环乙烷乙二醇二丙烯酸酯(dioxaneglycol diacrylate),三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯,三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯(tricyclodecanedimethanol diacrylate),环氧乙烷改性丙烯酸异氰脲酸酯(ethylene oxide-modified isocyanurate diacrylate),环氧乙烷改性异氰脲酸三丙烯酸酯(ethylene oxide-modified isocyanurate triacrylate)和己内酯改性三(丙烯酰氧乙基)异氰脲酸酯(caprolactone-modified tris(acryloxyethyl)isocyanurate)。
优选地,第一基板4a或第二基板5a具有分别低于第一光学层4或第二光学层5的水蒸气渗透率。例如,当通过使用能量射线固化型树脂(例如聚氨酯丙烯酸酯)形成第一光学层4时,优选地通过使用水蒸气渗透率低于第一光学层4并且对能量射线是可透射的树脂(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))形成第一基板4a。结果,可减少从入射表面S1或出射表面S2向波长选择性反射层3的湿气扩散并抑制包含在波长选择性反射层3中的金属等的劣化。因此,可提高光学膜1的耐用性。应该注意的是,厚度为75μm的PET的水蒸气渗透率是约10g/m2/天(40℃,90%RH)。
优选地,第一光学层4和第二光学层5中的至少一个包含高极性的官能团,并且该官能团的含量在第一光学层4和第二光学层5之间不同。更优选地,第一光学层4和第二光学层5都包含含磷化合物(例如,磷酸酯(phosphoric ester)),并且含磷化合物的含量在第一光学层4和第二光学层5之间不同。在第一光学层4和第二光学层5之间的含磷化合物的含量差异优选地为大于等于2倍,更优选地为大于等于5倍,并进一步更优选地大于等于10倍。
当第一光学层4和第二光学层5中的至少一个包含含磷化合物时,波长选择性反射层3在其与包含含磷化合物的第一光学层4或第二光学层5接触的表面中优选地包含氧化物、氮化物或氧氮化物。特别优选的是波长选择性反射层3在其与包含含磷化合物的第一光学层4或第二光学层5接触的表面中包括包含氧化锌(ZnO)或氧化铌的层。这样的特征对于增加第一光学层4或第二光学层5和波长选择性反射层3之间的粘合性是有效的。另一个原因在于,当波长选择性反射层3包含金属(例如,Ag)时,抗蚀作用增强。此外,波长选择性反射层3可以包含掺杂剂,诸如Al或Ga。原因在于,当例如通过溅射法形成金属氧化层时,掺杂剂提高了薄膜质量和平滑度。
考虑到对光学膜1、窗构件10等作出引人注目的设计,第一光学层4和第二光学层5中的至少一个优选地具有吸收可见光范围内特定波长带中的光的特性。分散在树脂中的颜料可以是有机颜料或无机颜料。特别地,自身具有高耐候性(weatherbility)的无机颜料是优选的。无机颜料的实用实例包括氧化锆灰(zircone gray)(Co,Ni-掺杂ZrSiO4),镨黄(praseodymium yellow)(Pr-掺杂ZrSiO4),铬钛黄(chrome-titania yellow)(Cr,Sb-掺杂TiO2或Cr,W-掺杂TiO2),铬绿(chrome green)(诸如Cr2O3),孔雀蓝((CoZn)O(AlCr)2O3),维多利亚绿(Victoria green)((Al,Cr)2O3),深蓝(CoO·Al2O3·SiO2),锆钒蓝(V-掺杂ZrSiO4),铬锡红(chrome-tinpink)(Cr-掺杂CaO·SnO2·SiO2),锰红(manganese pink)(Mn-掺杂Al2O3)以及橙红(salmon pink)(Fe-掺杂ZrSiO4)。有机颜料的实例包括偶氮基颜料和酞菁颜料。
(反射层)
用作部分反射层的波长选择性反射层3漫反射进入入射表面的入射光中的在特定波长带中的光,但它使特定波长带外的光透射。波长选择性反射层3为,例如,多层(层叠)膜、透明导电层或功能层。可选地,波长选择性反射层3可通过以组合的方式使用多层膜、透明导电层和功能层中的两种或多于两种形成。波长选择性反射层3的平均膜厚优选地为小于等于20μm,更优选地为小于等于5μm,并更进一步优选地为小于等于1μm。如果波长选择性反射层3的平均膜厚超过20μm,在其中透射光被折射的光程长度增加,透射图像看起来趋于变形。例如,可以通过溅射法、气相沉积法、浸涂法(dip coating)或模涂法(die coating)形成波长选择性反射层3。
下面将对多层膜、透明导电层和功能层逐一进行描述。
(多层膜)
例如,多层膜是通过交替层叠彼此间折射率不同的低折射率层和高折射率层而形成的薄膜。作为另一个实例,多层膜是通过交替层叠在红外线范围内具有高反射率的金属层和在可见光范围内具有高折射率并用作抗反射层的高折射率层而形成的薄膜。光学透明层或透明导电层可以用作高折射率层。
例如,在红外线范围内具有高反射率的金属层包含单独的Au、Ag、Cu、Al、Ni、Cr、Ti、Pd、Co、Si、Ta、W、Mo或Ge,或含有从这些元素中选择的两种以上元素的合金作为主要成分。在这些实例中,考虑到实用性,Ag-、Cu-、Al-、Si-或Ge基材料是优选的。当将合金用作金属层的材料时,例如,金属层优选地包含AlCu、Alti、AlCr、AlCo、AlNdCu、AlMgSi、AgPdCu、AgPdTi、AgCuTi、AgPdCa、AgPdMg、AgPdFe、Ag或SiB作为主要成分。为了延缓金属层的腐蚀,优选地将诸如Ti或Nd的附加材料混合到金属层中。特别地,当将Ag用作金属层的材料时,优选地混合附加材料。
光学透明层是在可见光范围内具有高折射率并用作抗反射层的层。光学透明层包含高介电材料(例如,氧化铌、氧化钽和氧化钛)作为主要成分。透明导电层包含ZnO基氧化物或铟掺杂氧化锡作为主要成分。ZnO基氧化物例如可以是从包括氧化锌(ZnO)、镓(Ga)和铝(Al)掺杂氧化锌(GAZO)、铝(Al)掺杂氧化锌(AZO)以及镓(Ga)掺杂氧化锌(GZO)的组中选择的至少一种。
包括在多层膜中的高折射率层的折射率优选地在大于等于1.7并小于等于2.6的范围内,更优选地在大于等于1.8并小于等于2.6的范围内,更进一步优选地在大于等于1.9并小于等于2.6的范围内。通过如上面所述设置折射率,可以以薄膜薄到不会引起破裂的程度来在可见光范围内实现抗反射。应该注意的是,在550nm的波长处测量折射率。高折射率层是包含(例如)金属氧化物作为主要成分的层。在一些情况下,考虑到缓解层中的应力并抑制破裂的发生,这里使用的金属氧化物优选的是除氧化锌之外的金属氧化物。具体地,优选使用从包括氧化铌(例如,五氧化铌)、氧化钽(例如,五氧化二钽)和氧化钛的组中选择的至少一种。高折射率层的平均膜厚优选地为大于等于10nm并小于等于120nm,更优选地为大于等于10nm并小于等于100nm,更进一步优选地为大于等于10nm并小于等于80nm。如果平均膜厚小于10nm,高折射率层更倾向于反射可见光。另一方面,如果平均膜厚超过120nm,高折射率层更倾向于降低透射率并引起破裂。
多层膜并不限于无机材料制成的薄膜,它可通过层叠由高聚材料制成的薄膜或包含分散在高聚材料中的微小颗粒等的层形成。此外,当形成光学透明层时,为了防止下层中的金属的氧化劣化,可在形成的光学透明层和相邻层之间的界面处形成由(例如)Ti制成的厚度为几纳米的薄缓冲层。本文中,术语“缓冲层”表示当上层形成时自我氧化以抑制作为下层的例如金属层的氧化的层。
(透明导电层)
透明导电层是包含具有在可见光范围内的透明性的导电材料作为主要成分的层。更具体地,透明导电层包含透明导电材料作为主要成分,例如,氧化锡、氧化锌、包含碳纳米管的材料、铟掺杂氧化锡、铟掺杂氧化锌和锑掺杂氧化锡。可选地,可在此使用的层可包含以高浓度分散在树脂中的上述材料的纳米颗粒,或导电材料(例如,金属)的纳米颗粒、纳米棒或纳米线。
(功能层)
功能层包含含铬材料(例如,其反射特性根据外部刺激的施加而可逆地改变)作为主要成分。术语“含铬材料”表示根据外部的刺激(例如,热、光或侵入分子)的施加而可逆地改变其结构的材料。可在此使用的含铬材料的实例包括光致变色材料(photochromic material)、热致变色材料(thermochromic material)、气致变色材料(gaschromic material)和电致变色材料(electrochromic material)。
光致变色材料是通过光的作用可逆地改变其结构的材料。光致变色材料可根据光的照射(例如,紫外线)可逆地改变各种物理特性,例如,反射率和颜色。例如,掺杂有Cr、Fe或Ni的过渡金属氧化物,例如,TiO2、WO3、MoO3和Nb2O5可用作光致变色材料。此外,通过层叠光致变色材料的层和折射率与前面的层不同的层可以提高波长选择性。
热致变色材料是通过热的作用可逆地改变其结构的材料。热致变色材料可根据热的施加,可逆地改变各种物理特性,例如,反射率和颜色。例如,可以将VO2用作热致变色材料。为了控制转变温度和转变曲线,也可添加其他的元素,例如,W、Mo和F。此外,可以通过在抗反射层(均包含高折射率材料(例如,TiO2或ITO)作为主要成分)之间夹入包含热致变色材料(例如,VO2)作为主要成分的薄膜来形成多层结构。
可以将诸如胆甾液晶(cholesteric liquid crystal)光子晶体用作热致变色材料。胆甾液晶根据层间距离可以选择性地反射特定波长的光,而层间距离根据温度是可变的。因此,胆甾液晶的物理特性(例如,反射率和颜色)可根据热可逆地改变。就此而言,通过使用几种具有不同层间距离的胆甾液晶可以加宽反射带。
电致变色材料是通过电的作用可逆地改变各种物理特性(诸如,反射率和颜色)的材料。电致变色材料可以被设置成,例如,根据电压的施加可逆地改变其结构的材料。更具体地,可将通过掺杂或不掺杂质子来改变其反射特性的反射光控制材料用作电致变色材料。术语“反射光控制材料”表示能够根据外部刺激的施加选择性地将其光学特性控制成透明状态、镜面状态(mirror state)和在其两者之间的中间状态中的期望的一个的材料。可以在此处使用的反射光控制材料的实例包括含有镁镍合金材料或镁钛合金材料作为主要成分的合金材料、WO3以及具有选择反射能力的针状晶体被封装在微囊体中的材料。
实际上,例如,功能层可以通过在第二光学层5上顺序层叠上述合金层、包含例如Pd的催化剂层、由例如Al形成的薄缓冲层、由例如Ta2O5形成的电解质层、由例如包含质子的WO3形成的离子存储层以及透明导电层来构成。可选地,例如,功能层可以通过在第二光学层5上顺序层叠透明导电层、电解质层、由例如WO3制成的电致变色层和透明导电层来构成。在这样的多层结构中,当在透明导电层和相对的电极之间施加电压时,包含在电解质层中的质子被掺杂进合金层或从合金层去掺杂。结果,改变了合金层的透射率。此外,为了提高波长选择性,电致变色材料优选地层叠有高折射率材料,诸如TiO2或ITO。作为另一种可用的多层结构,可以在第二光学层5上层叠透明导电层、包含分散在其中的微囊体的光学透明层和透明电极。在该结构中,当在两个透明电极之间施加电压时,可得到其中包在微囊体膜中的针状晶体被一致地定向的透射状态,而当消除电压时,可得到其中针状晶体随机定向的波长选择反射状态。
[用于制造光学膜的设备]
图3是示出了根据第一实施方式的用于制造光学膜的设备的结构的一个实例的示意图。如图3所示,制造设备包括层压辊41和42、导辊43、涂覆装置45和照射装置46。
层压辊41和42被设置成能够将粘贴反射层的光学层9和第二基板5a夹在其之间。粘贴反射层的光学层9是通过在第一光学层4的一个主表面上形成波长选择性反射层3而得到的层。粘贴反射层的光学层9可以进一步包括第一基板4a,该第一基板4a设置在第一光学层4的与在其上形成波长选择性反射层3的一个主表面相对的一侧上的第一光学层4的另一个主表面上。在示出的实例中,波长选择性反射层3形成在第一光学层4的一个主表面上,而第一基板4a设置在第一光学层4的另一个主表面上。导辊43设置在制造设备内的输送路径中以能够输送具有带状形状的光学膜1。层压辊41和42和导辊43的材料不限制于具体的一种。根据所需要的辊的特性,可适当地选择使用诸如不锈钢的金属、橡胶、硅树脂等。
涂覆装置45可被设置成包括涂覆单元(例如涂覆器)的装置。作为涂覆器,考虑到要涂覆的树脂成分的物理特性等,适当地选择使用包括凹印板涂覆器、拉丝锭和模具的普通的涂覆器。照射装置46是用于通过电离射线(例如电子射线、紫外线、可见光线或伽马射线)照射树脂成分的装置。在示出的实例中,将发出紫外线的UV灯用作照射装置46。
[制造母版的方法]
例如,可通过使用下面的方法(1)~(9)中的一个制造具有随机微小凹凸形状的母版21。通过使用下面的方法(1)~(9)获得各种具有不同随机微小凹凸形状的母版21。
(1)毛刻坯面的方法
这是一种通过借助于抛光粉或喷砂处理或通过蚀刻来毛刻坯体(其用来制造母版并由例如玻璃、金属、陶瓷或塑料制成)的光滑表面的方法。可以根据抛光粉的尺寸、喷砂处理的撞击和力度和/或坯体的旋转次数来控制坯面上形成的凹坑和凸起的间距。还可以使用蚀刻来控制坯面的粗糙度和平滑度。此外,在使用抛光粉的情况下,可以通过考虑抛光粉摆动的轨迹来控制凹凸形状,而在使用喷砂处理或蚀刻的情况下,可以通过考虑沙子或蚀刻剂喷向坯面的角度来控制凹凸形状。
喷砂处理使得光学膜1被制造为具有在平面中彼此垂直的两个方向上的不同的散射角或者具有在平面中彼此垂直的两个方向上散射特性上的各向异性。例如,可以将在日本未审专利申请公开第2005-250459号中披露的方法用作通过喷砂处理制造光学膜1的方法。
(2)雕刻坯面的方法
这是一种通过使用例如尖头针(例如,金刚石针)雕刻坯体(其用来制造母版)表面上的蜡的方法。此外,例如,可以通过气相沉积法将金属沉积在母版坯体的雕刻表面上,从而加固坯面。
(3)从气态或液态将微小固体聚集至坯面上的方法
即,例如,一种在坯体(其用于制造母版)表面上气相沉积微小固体的方法。可以通过执行气相沉积而同时选择使得颗粒增大的条件(诸如,将坯体的温度设置为较低的水平)来在母版坯体的表面上形成微小的凹坑和凸起。相似地,通过设置电镀的条件以减少经常添加至电镀液中的稳定剂和其他的添加剂的量,可以在母版坯体的表面上形成微小固体。可选地,通过将固溶体或分散溶液以非常微小的薄雾喷向母版坯体的表面或通过将母版坯体引导穿过非常微小的薄雾从而使得薄雾粘附至母版坯体的表面,随后蒸发溶剂或分散介质来在母版坯体的表面上聚集微小固体。
(4)在坯面上设置和固定微小颗粒的方法
微小颗粒例如为粉末、珠子、沙粒、微晶体或微生物(例如真菌、病毒和浮游生物)。通过将微小颗粒与高聚物粘合剂一起涂覆,可以将微小颗粒涂覆在用于制造母版的坯体的表面上。此外,表面凹坑和凸起的间距、高度等可通过改变例如微小颗粒的尺寸、微小颗粒与粘合剂的比例和/或涂覆的微小颗粒的量的多种方式来调节。此外,当使用微生物时,微小的凹坑和凸起由在微生物繁殖时产生的菌落来形成,例如,具有各种形状的菌落根据菌类的类型而形成。
(5)利用涂覆层中产生的网状组织(褶皱)
这是一种通过在母版坯体的表面上涂覆涂料(例如,通过将高聚合涂覆材料溶解在有机溶剂中形成该涂料),然后控制干燥条件将其保持在一个特定条件的同时去除溶剂的步骤来得到坯体(其用来制造母版)表面上的网状组织(即,微小的凹坑和凸起)的方法。作为另一个实例,可以通过使涂覆的薄膜在加热的条件下膨胀或在合适的可控条件下吸潮来形成网状组织。作为又一个实例,微小的凹坑和凸起可以被设置作为通过使用在各层中表现出不同的化学反应机理的材料并控制各层的膨胀和收缩系数而在多层膜中产生的网状组织。
(6)利用各种现有材料的方法
这是一种利用纸、皮、布、陶瓷、玻璃格、木板、岩石表面和生物体的方法,该生物体不仅包括昆虫,还包括鱼、贝等及它们的外皮,鳞片,外部骨骼和壳体。
(7)曝光和显影光敏聚合物的方法
这是一种利用在用于制造母版的坯体的表面上涂覆光敏聚合物并通过将涂覆的光敏聚合物曝光和显影为不均匀的图案而制备的表面的方法。可以通过利用用在印刷中的点图案或由相干光的干涉而产生的斑点(先问中称作“激光干涉法”)来将光敏聚合物在不均匀的图案中曝光。例如,在日本专利第4460163号中披露的方法可用作激光干涉方法。
(8)利用光刻和蚀刻的方法
这是一种通过光刻和蚀刻在用于制造母版的坯体的表面上形成随机凹凸形状的方法。
(9)前述方法的组合
这是一种形成或选择具有已经通过任何上面所述的方法(1)~(8)形成的不规则微小凹凸形状的表面,然后再次在相关表面上执行任何上述方法(1)~(8)的方法。
[制造光学膜的方法]
下面将参照附图4A~8C描述根据第一实施方式的制造光学膜的方法的一个实例。应该注意的是,考虑到生产率,除了制造母版的步骤之外,优选地以卷辊对卷辊的方式执行下述的制造处理的部分或全部。
(制造母版的步骤)
第一,如图4A所示,制造具有随机微小凹凸形状的母版21。母版21可以为,例如,平板、圆柱或圆筒的形式。可以通过利用任何前面所述的方法(1)~(9)或这些方法中的两个或两个以上的组合在母版表面上形成微小凹凸形状。在这些方法中,优选地使用喷砂处理方法、激光干涉法或利用光刻和蚀刻的方法。可以以组合的方式使用这些方法中的两种或两种以上。下面将作为优选实例描述喷砂处理方法和利用光刻和蚀刻的方法。
(喷砂处理方法)
图5A和5B是说明通过喷砂处理来处理母版表面的方法的一个实例的示图。
在喷砂处理中,通过从喷砂设备(未示出)的喷枪61喷射研磨剂62使得研磨剂62被喷射以撞击母版坯体21a的表面来在母版坯体21a的表面上形成凹坑和凸起。
喷砂设备是用于使用加压气体(例如,空气或氮气)将研磨剂62从喷枪61喷出并将研磨剂62喷射向作为工件的母版坯体21a,从而处理母版坯体21a的表面的设备。在所示实例中,在下面所述的预定条件下进行喷砂处理,同时旋转母版坯体21a。
研磨剂62优选地为由例如树脂、玻璃、金属或陶瓷等制成并具有球形或具有角(例如,多角形)的形状的颗粒。具体地,具有角的颗粒是优选的。颗粒的实例包括玻璃珠,氧化锆颗粒,钢格(steel grid),铝颗粒以及硅颗粒。研磨剂62的平均尺寸优选地为1μm~1000μm,更优选地为5μm~600μm,更进一步优选地为5μm~50μm。此外,一粒研磨剂62的重量优选地为0.002mg~8mg。
母版坯体21a由适于进行喷砂处理的材料制成。所述材料优选地为树脂或金属,例如铝、铜或钢。具体地,铝是优选的。将母版坯体21a的尺寸设置成其宽度适用于光学膜1(具有例如,带状形状)的宽度。
如5A所示,优选地将研磨剂62的喷射条件设置为使得研磨剂62喷向母版坯体21a的主表面的角度(倾斜角)在所有点都小于90°。更具体地,母版坯体21a的主轴与喷枪61之间形成的角度θ优选地为0~60°,更优选地为0~20°,并且更进一步优选地为0~10°。
在所示出的实例中,通过以10°的角度θ喷射研磨剂62,在研磨剂62的喷射方向和垂直于喷射方向的方向之间可以形成不同的凹槽间距。此外,可以将喷射方向上的表面粗糙的轮廓形成为关于光漫射板的主轴(即,主表面的法线)不对称。
撞击母版坯体21a的研磨剂62切割或使母版坯体21a的表面变形的同时损失其能量,然后以一定的角度向母版坯体21a的上方散射。通过设置上述喷射条件,由于研磨剂62以特定的角度撞击母版坯体21a,所以坯体的表面通过在横向(X轴方向)和纵向(Y轴方向)之间不同方向上的研磨剂62的撞击而变形。在图5A和5B中所示的条件下,例如,变形的形状(凹槽)X轴方向上的尺寸比Y轴方向上的尺寸长。换句话说,X轴方向上的表面粗糙具有比Y轴方向上更大的间距。可以通过母版坯体21a、研磨剂62和喷砂处理条件(例如,喷射研磨剂62的条件)的各种参数来调节表面粗糙的间距和其他的参数。例如,当使用具有更大尺寸的研磨剂时,表面粗糙的间距在X轴方向和Y轴方向上均增大。此外,当使用具有更大密度的研磨剂时,可实现具有更深形状的凹槽。
可以根据枪61中的压缩空气的压力(其决定了研磨剂62被喷射时研磨剂62的能量),喷枪61的角度,喷枪61和母版坯体21a之间的距离,研磨剂62的形状、密度和硬度,母版坯体21a的材料质量等来控制在研磨剂62的喷射方向上的喷砂处理之后的母版坯体21a的形状。可以根据研磨剂62的形状和硬度来控制在垂直于研磨剂62的喷射方向的方向上喷砂处理之后的母版坯体21a的形状。此外,由于研磨剂62使母版坯体21a变形而同时损失能量时所沿着的轨迹和由排斥力的作用研磨剂62从母版坯体21a被散射时所沿着的轨迹不是对称的,所以母版坯体21a可以被喷砂处理成具有关于母版坯体21a的主轴是非对称的形状。
通过采用在上述喷射条件下制成的母版,光学膜1可以被制造成在纵向和横向之间具有不同的漫射角,或者在其纵向和横向之间在散射特性上各向异性。在如图5A和5B中所示的研磨剂62的喷射条件下,例如,被母版坯体21a反射或穿过母版坯体21a的光的漫射角在X-方向上较窄而在Y-方向上较宽,并且漫射特性中的亮度峰值移向X-方向上的X1侧。
换句话说,除了被母版坯体21a反射或穿过母版坯体21a的光的漫射角在X-方向上较窄而在Y-方向上较宽外,当测量已经被发射而以0°入射角进入漫射表面之后由漫射表面漫射的光的角度依赖性时,最大亮度的轴相对于光漫射板的主表面的法线方向向X1侧倾斜,并且亮度分布关于最大亮度的轴是非对称的。
此外,随着将喷枪61设置为相对于母版坯体21a位于更水平的姿势,即,随着将角度θ设置为更小的值,可以增大随后所述的光漫射板的漫射角度的纵横比,并提供所获得的更好效果的散射特性的各向异性。
研磨剂62以喷枪61的中心轴和母版坯体21a之间的角度θ从喷枪61喷出,并具有关于所述中心轴的角宽α。换句话说,研磨剂62在β1~β2的角度范围内进入并撞击母版坯体21a。角宽α通常约为10°。
当对面积较小的母版坯体21a进行喷砂处理时,将角宽α设置成较小的值,或将将喷枪61和母版坯体21a之间的距离设置成较小的值。当对面积较大的母版坯体21a进行喷砂处理时,在持续进行喷砂处理的同时平稳地移动喷枪61或母版坯体21a。
在所示的实例中,当持续地将研磨剂62从喷枪61喷出时,喷枪61在母版坯体21a上方扫描使得对整个母版坯体21a的主表面进行喷砂处理。
(通过光刻和蚀刻处理母版表面的方法)
图6A~图6E示出了用来说明通过光刻和蚀刻来处理母版主表面的方法的一个实例的连续步骤。
(抗蚀层形成步骤)
首先,在母版坯体21a(即,加工件)的表面上形成抗蚀层71(参见图6A)。母版坯体21a(即,加工件)可以是,例如,板、薄片、薄膜、块、圆筒状、圆柱状或圆环状的形式。抗蚀层71例如可由无机抗蚀剂或有机抗蚀剂制成。当母版坯体21a为圆筒体或圆柱体的形式时,抗蚀层71优选地形成在圆筒体或圆柱体的外圆周表面上。
(曝光步骤)
接着,使用光L1(例如,激光束)照射抗蚀层71以随机地在抗蚀层71中形成曝光部分71a(参见图6B)。抗蚀层71中形成的曝光部分71a例如可以具有圆形或基本上为圆形的形状。
(显影步骤)
接着,将包括形成在其中的曝光部分71a的抗蚀层71显影。结果,在抗蚀层71中形成对应于曝光部分71a的开口71b(参见图6C)。开口71b优选地具有半径不同的圆形形状。尽管图6C示出了其中通过将正型抗蚀剂用作抗蚀层71来在曝光部分71a中形成开口71b的实例,但此时使用的抗蚀剂并不限于正型。换句话说,可以通过使用负型抗蚀剂作为抗蚀层71而留下曝光部分。
(蚀刻步骤)
接着,通过使用包括形成在其中的曝光部分71a的抗蚀层71作为掩膜来蚀刻母版坯体21a的表面。结果,在母版坯体21a的表面中形成具有不同深度和/或不同半径的凹坑72(参见图6D)。每个凹坑72优选地具有部分球形。术语“部分球形”表示通过切下球形或基本球形的部分而得到的形状。例如,可以通过干法蚀刻或湿法蚀刻来进行蚀刻。从设备的简易性考虑,湿法蚀刻是更优选的。此外,例如,可以通过各向同性蚀刻或各向异性蚀刻来进行蚀刻。根据期望的随机凹凸形状,适当地优选选择各向同性蚀刻或各向异性蚀刻。
(抗蚀层剥落步骤)
接着,如果需要,例如,通过灰化处理将形成在母版坯体21a的表面上的抗蚀层71剥落。
(电镀步骤)
接下来,如果需要,使母版21的凹凸表面经受电镀以形成电镀层,例如镍镀层。
通过上述步骤得到了具有随机凹凸形状的母版21。
(转印步骤)
接着,如图4B和6E所示,例如,通过热加压法或转印方法将母版21的随机凹凸形状转印至薄膜形式的树脂材料。例如,可以通过将能量射线固化型树脂倒入模具中并使用能量射线照射树脂而将其固化的处理,或向可固化树脂施加热或压力的处理,或在施加热的同时从贮料辊提供树脂薄膜并将模具的形状转印至树脂薄膜(称为层压转印方法)的处理来实现转印方法。结果,如图4C中所示,形成了在其一个主表面上具有随机凹凸形状的第一光学层4。
此外,如图4C所示,第一光学层4可以形成在第一基板4a上。例如,可以通过从贮料辊提供薄膜形式的第一基板4a,在第一基板4a上涂覆能量射线固化型树脂,将树脂按压在模具上以将模具的形状转印至树脂,以及使用能量射线照射树脂而将其固化的处理来实现这种情况。优选地,树脂进一步包含交联剂。原因在于,交联使得树脂具有耐热性而不会很大程度地改变室温下的储能模量。
(膜形成步骤)
接下来,如图7A所示,在第一光学层4的一个主表面上形成波长选择性反射层3。例如,可以通过溅射、蒸发、CVD(化学气相沉积)、浸渍涂覆、脱模涂覆(die coating)、湿法涂覆和喷涂来形成波长选择性反射层3。接着,如图7B所示,如果需要,使波长选择性反射层3经受如31所表示的退火。退火的温度例如在100℃以上且250℃以下的范围内。
(嵌入步骤)
接着,如图7C所示,在波长选择性反射层3上涂覆非固化状态的树脂22。树脂22例如可以是能量射线固化型树脂或热固化型树脂。此处可使用的能量射线固化型树脂优选的是紫外线固化型树脂。接下来,如图8A所示,通过在树脂22上放置第二基板5a形成叠层。接下来,如图8B所示,在对叠层施加由33表示的压力的同时例如通过施加由32表示的能量射线或热来固化树脂22。此处可使用的能量射线的实例包括电子射线、红外线、可见光线和伽马射线。从生产设备的角度考虑,紫外线是更优选的。优选地,考虑到树脂的固化特性、树脂和第二基板5a的黄化的抑制等,适当地选择综合照射量。施加至叠层的压力优选地在大于等于0.01MPa且小于等于1MPa的范围内。如果施加的压力小于0.01MPa,在薄膜的传送中可能出现问题。另一方面,如果施加的压力超过1MPa,则需要使用金属卷辊作为夹轧辊,并且施加的压力更易于波动。通过上述步骤,如图8C所示,第二光学层5形成在波长选择性反射层3上,从而得到光学膜1。
下面将详细描述利用图3中所示的制造设备形成光学膜1的方法。首先,将第二基板5a从基板供应辊(未示出)拉出,并将拉出的第二基板5a引导通过涂覆装置45下方。接着,通过涂覆装置45将电离射线固化型树脂44涂覆在正通过涂覆装置45下方的第二基板5a上。接着,将涂覆有电离射线固化型树脂44的第二基板5a传送至层压辊41和42。另一方面,将粘贴有反射层的光学层9从光学层供应辊(未示出)拉出并传送至层压辊41和42。
接下来,以这种方式传送的第二基板5a和粘贴有反射层的光学层9被夹在层压辊41和42之间,不允许气泡进入第二基板5a和粘贴反射层的光学层9之间,从而粘贴有反射层的光学层9被层压在第二基板5a上。接着,包括层压的粘贴有反射层的光学层9的第二基板5a被沿着层压辊41的外圆周表面传送同时照射装置46用电离射线从包括第二基板5a的一侧照射电离射线固化型树脂44,从而固化电离射线固化型树脂44。结果,第二基板5a和粘贴有反射层的光学层9通过介于其之间的电离射线固化型树脂44彼此粘合,从而制成了具有长尺寸的目标光学膜1。接着,通过卷辊(未示出)将制成的带形光学膜1卷起。最终,得到带形光学膜1的卷绕形式的储存卷。
假设在上述形成第二光学层5的过程中处理温度为t℃,固化状态的第一光学层4在(t-20)℃优选地具有大于等于3×107Pa的储能模量。这里,处理温度t例如为层压辊41的加热温度。例如,以第一光学层形成在第一基板4a上的状态来传送第一光学层4,并且以第一基板4a介于第一光学层4和层压辊41之间的方式来传送第一光学层4。因此,从经验上可以确定的是,第一光学层4的实际温度约为(t-20)℃。因此,在(t-20)℃,通过将第一光学层4的储能模量设置成大于等于3×107Pa,可防止光学层内部界面的随机凹凸形状由于施加热或施加热和压力而导致变形。
此外,第一光学层4在25℃优选地具有小于等于3×109Pa的储能模量。由于这样的特性,可以使光学膜1在室温时具有柔韧性。因此,例如,可以使用卷辊对卷辊制造工艺来制造光学膜1。
考虑用作光学层或基板的树脂的耐热性,处理温度t优选为200℃以下。然而,当使用具有更高耐热性的树脂时,可以将处理温度t设置为200℃以上。
根据第一实施方式,由于光学膜包括具有随机凹凸形状的漫反射表面,所以可以抑制衍射图案的产生。此外,由于例如通过喷砂处理方法、激光相干方法或利用光刻和蚀刻的方法来制造具有随机凹凸表面的母版21,所以大大缩短了制造母版所需的天数。
相反,例如,当为了控制被光学膜反射的光的方向而根据设计以规则的凹凸形状制造宽度为大于等于100Gm、直径大于等于20cm的辊形母版时,需要花费大量的时间和财力。另一个问题在于,如果在加工的过程中出现事故(例如地震),则母版变得不可用。
此外,根据第一实施方式,由于作为部分反射层的波长选择性反射层3形成在转印有母版的随机凹凸形状的漫反射表面上,所以,可以将部分太阳光向上反射至天空。此外,由于第一光学层4嵌入有折射率与第一光学层4的折射率基本相同的第二光学层5并且第二光学层5具有平滑的表面,所以仍能够清晰地观察到透射图像。
<2.第二实施方式>
图9A是示出根据第二实施方式的光学膜1的结构的一个实例的截面图。在第二实施方式中,与第一实施方式中的那些相同或对应的部件由相同的符号的表示,并且省略了那些部件的描述。根据第二实施方式的光学膜1与根据第一实施方式的光学膜的不同之处在于:前者是具有漫反射能力的半透射光学膜并且它包括作为部分反射层的半透射性层52。具有漫反射能力的半透射光学膜漫反射部分入射光,但使入射光的剩余部分透射通过。
图9B是说明根据第二实施方式的光学膜的功能的放大截面图。光学膜1具有光L在其上入射的入射表面S1。光学膜1漫反射作为进入入射表面S1的光L的一部分的光LA,同时使剩余的光LB透射通过。漫反射的光优选地是主要在大于等于400nm并小于等于2100nm的波长带内的光。
用作部分反射层的半透射性层52例如为不仅阻断红外光而且同时阻断可见光的半透射反射层。因此,半透射反射层例如具有在可见光范围和近红外范围内的半透射性。半透射反射层可以是,例如,薄金属层或包含半导体材料的金属氮化物层。考虑到提高抗反射特性、色调调节、化学润湿、对抗环境恶化的可靠性等,优选地以层叠有例如氧化物层、氮化物层或氧氮化物层的多层结构来形成半透射反射层。
在可见光范围和红外范围内具有高反射率的金属层例如可以由包含Au、Ag、℃u、Al、Ni、Cr、Ti、Pd、Co、Si、Ta、W、Mo或Ge中的单独一种或含有从这些元素中选择的两种以上的合金作为主要成分的材料制成。在这些实例中,考虑到实用性,Ag-、Cu-、Al-、Si-或Ge-基材料是优选的。为了延缓金属层的腐蚀,优选将诸如Ti或Nd的附加材料混入到金属层中。金属氮化物层可由例如TiN、CrN或WN制成。
半透射性层52的平均膜厚例如可以设置为在大于等于2nm至小于等于40nm的范围内。然而,半透射性层52的平均膜厚并不限于该范围,只要半透射性层52在可见光范围和近红外范围内具有半透射性。这里,术语“半透射性”表示在大于等于500nm并小于等于1000nm的波长的透射率优选地为大于等于5%并小于等于70%,更优选地为大于等于10%并小于等于60%,更进一步优选地为大于等于15%并小于等于55%。术语“半透射性层”表示在大于等于500nm并小于等于1000nm的波长的透射率优选地为大于等于5%并小于等于70%,更优选地为大于等于10%并小于等于60%,更进一步优选地为大于等于15%并小于等于55%。
<3.第三实施方式>
在第三实施方式中,与第一实施方式中的那些相同或对应的部件由相同的符号的表示,并且省略了那些部件的描述。根据第三实施方式的光学膜1与根据第一实施方式的光学膜的不同之处在于,前者漫反射特定波长带中的光,但散射特定波长带外的光。根据第三实施方式的光学膜1包括用于散射入射光的光散射体。例如,将光散射体设置在光学层2的表面上、光学层2内以及在波长选择性反射层3和光学层2之间的位置中的至少一个中。优选地,将光散射体设置在波长选择性反射层3和第一光学层4之间,第一光学层4内以及在第一光学层4的表面上的位置中的至少一个中。当将光学膜1粘贴至诸如窗构件的支撑物,它可被粘贴至支撑物的内侧或外侧。当将光学膜1粘贴至外侧时,用于散射特定波长带外的光的光散射体优选地仅设置在波长选择性反射层3和支撑物(例如,窗构件)之间。原因在于,如果光散射体存在于波长选择性反射层3和入射表面之间,就丧失了漫反射特性。此外,当将光学膜1粘贴至内侧时,优选将光散射体设置在与光学膜1的粘贴表面相对的一侧上的出射表面和波长选择性反射层3之间。
图10A是示出根据第三实施方式的光学膜1的结构的第一实例的截面图。如图10A中所示,第一光学层4包括树脂和微小颗粒11。微小颗粒11具有与作为第一光学层4的主要构成材料的树脂不同的折射率。例如,可以将有机微小颗粒和无机微小颗粒中的至少一种用作微小颗粒11。微小颗粒11可以是中空的微小颗粒。微小颗粒11的实例包括由例如硅石或氧化铝制成的无机微小颗粒和例如由苯乙烯、丙烯或前面两种的共聚物制成的有机微小颗粒。在这些实例中,硅石微小粒子是最优选的。
图10B是示出根据第三实施方式的光学膜1的结构的第二实例的截面图。如图10B所示,光学膜1还包括在第一光学层4的表面上的光漫射层12。光漫射层12例如包括树脂和微小颗粒。微小颗粒可以由与上述第一实例中使用的相同的材料制成。
图10C是示出根据第三实施方式的光学膜1的结构的第三实例的截面图。如图10C中所示,光学膜1还包括在波长选择性反射层3和第一光学层4之间的光漫射层12。光漫射层12例如包括树脂和微小颗粒。微小颗粒可以由与上述第一实例中使用的相同的材料制成。
根据第三实施方式,能够漫反射特定波长带中的光(例如,红外线),并散射特定波长带外的光(例如,可见光)。因此,通过使光学膜1变朦胧(clouded)而使光学膜1具有引人注目的设计。
<4.第四实施方式>
图11是示出根据第四实施方式的光学膜的结构的一个实例的截面图。在第四实施方式中,与第一实施方式中的那些相同或对应的部件由相同的符号的标识,并且省略了那些部件的描述。第四实施方式与第一实施方式的不同之处在于,前者还包括自身产生清洁效果的自洁效果层(self-cleaning effect layer)51,该自洁效果层51在与光学膜1的入射表面S1和出射表面S2中的粘贴至粘附体的一个相对的侧面上的光学膜1的暴露面上。所述自洁效果层51例如包括光催化剂。例如,可以将TiO2用作光催化剂。
如上所述,光学膜1的特征在于使部分入射光透过。当光学膜1用在室外或脏的房间中时,例如,光由于粘附在光学膜1的表面上的污垢或灰尘而被散射,从而丧失了透射性和反射性。因此,光学膜1的表面优选地在在任何时候都是光学透明的。换句话说,优选地,光学膜1的表面具有优良的防水或亲水特性并且它可以自动产生自身清洁效果。
根据第四实施方式,由于光学膜1包括自洁效果层51,可使入射表面具有防水或亲水特性等。因此,能够抑制污垢和灰尘粘附至入射表面从而抑制漫反射特性的劣化。
<5.第五实施方式>
图12是示出根据第五实施方式的光学膜的结构的一个实例的截面图。在第五实施方式中,与第一实施方式中的那些相同或对应的部件由相同的符号表示,第四实施方式与第一实施方式的不同之处在于,如图12中所示,通过使用珠子53形成第一光学层4的随机凹凸形状。
将很多珠子53埋在第二光学层5的一个主表面中使得珠子部分地从所述一个主表面突出。此外,焦点层54、波长选择性反射层3和第一光学层4顺序地堆叠在掩埋有珠子53的第二光学层5的一个主表面上。珠子53例如具有球形形状。珠子53优选地具有透明性。珠子53由无机材料(例如,玻璃)或有机材料(例如,高聚树脂)作为主要成分而制成。
优选地,珠子53以不同的量从第二光学层5突出,和/或珠子53具有不同的尺寸。结果,第一光学层4上的波长选择性反射层3的形状可以随机地变化。
<6.第六实施方式>
尽管通过实例的方式,结合将本发明的实施方式应用至窗构件的情况描述了第一实施方式,但本发明的实施方式不限于上述应用并还可以被应用至除窗构件外的各种内部和外部构件等。换句话说,根据本发明的实施方式的光学膜不仅能够应用于固定安装的内部和外部构件(例如,墙壁和天花板),还可以应用至能够根据由于季节变化和时间流逝等而导致的阳光的量的改变通过移动内部或外部构件调节透射和/或反射的阳光的量,并且将阳光的调节的量照进室内空间等的装置。在第六实施方式中,结合能够通过改变遮阳构件组的角度,调节一组遮阳构件阻挡入射光的程度的遮阳设备(以百叶窗或遮光帘的形式)描述这种装置的一个实例。
图13是示出根据第六实施方式的百叶窗(遮光帘)201的结构的一个实例的透视图。如图13所示,作为遮阳设备的一个实例的百叶窗201包括顶盒203,由多个板条(窄片)202a构成的板条组(遮阳构件组)202,和下横档204。顶盒203设置在由多个板条202a构成的板条组202上方。阶梯弦绳(Ladder chord)206和升降弦绳205从顶盒203开始向下延伸,并且下横档204悬吊在这些弦绳的下端处。用作遮阳构件的板条202a每个例如都以细长的长方形形成,并且以悬吊的状态预定的间隔被从顶盒203开始向下延伸的梯度弦绳206支撑。此外,顶盒203设置有用于调节由多个板条202a构成的板条组202的角度的操作构件(未示出),例如,杆。
将顶盒203用作用来根据操作构件(例如,杆)的操作旋转由多个板条202a构成的板条组202,从而调节照进例如室内空间的光的量的驱动装置。此外,顶盒203具有用于根据操作构件(例如,升降操作弦绳207)的操作适当地升降板条组202的驱动装置(升降装置)的功能。
图14A是示出板条202a的结构的第一实例的截面图。如图14A中所示,板条202a包括基板211和光学膜1。优选地将光学膜1设置在基板211的两个主表面中的一个上,该一个主表面位于当板条组202处于闭合状态时包括外部光照射在其上的入射表面的一侧上(例如,在面向窗构件的一侧上)。光学膜1和基板211通过介于其间的粘贴层(例如,粘结层或粘合层)彼此粘合。
基板211可以以例如薄片、薄膜或薄板的形状形成。基板211例如由玻璃、树脂、纸或布制成。考虑使可见光照进预定的室内空间的情况,例如,优选地将具有透明性的树脂用作基板211的材料。此处使用的玻璃、树脂、纸或布可与在普通的卷帘中通常使用的相同。此处使用的光学膜1可以是根据上述第一至第五实施方式的光学膜1的一种或两种以上的组合。
图14B是示出板条202a的结构的第二实例的截面图。在第二实例中,如图14B中所示,将光学膜1自身用作板条202a。在这种情况下,光学膜1优选地具有以下程度的刚度,即,光学膜1可以通过阶梯弦绳206支撑并可以在支撑状态中保持其形状。
<7.第七实施方式>
下面将结合卷帘装置,即,能够通过卷起或放下遮阳构件来调节遮阳构件阻挡入射光的程度的遮阳设备的另一个实例,来描述第七实施方式。
图15A是示出根据第七实施方式的卷帘装置301的结构的一个实例的透视图。如图15A中所示,作为遮阳设备的另一个实例的卷帘装置301包括帘布302、顶盒303和芯构件304。顶盒303可以通过操作构件(例如,链305)的操作升降帘布302。顶盒303中包括用于卷起或放出帘布302的卷绕轴,并且帘布302的一端与所述卷绕轴相连。此外,芯构件304与帘布302的另一端相连。优选地,帘布302具有柔韧性。帘布302的形状不限于具体的形状,并且优选地根据卷帘装置301所应用的例如窗构件的形状来选择。例如,帘布302具有矩形形状。
15B是示出帘布302的结构的一个实例的截面图(沿图15A中的线XVB-XVB)。如图15B中所示,帘布302包括基板311和光学膜1。帘布302优选地具有柔韧性。光学膜1优选地设置在基板311的两个主表面中的一个上,该一个主表面位于包括外部光照射在其上的入射表面的一侧上(例如,在面向窗构件的一侧上)。光学膜1和基板311通过介于其间的粘贴层(例如,粘结层或粘合层)彼此粘贴。注意,帘布302的结构并不限于示出的实例并且光学膜1可以将自身用作帘布302。
基板311可以以例如薄片、薄膜或薄板的形状形成。基板311例如由玻璃、树脂、纸或布制成。考虑使可见光照进例如预定的室内空间的情况,优选地将具有透明性的树脂用作基板311的材料。此处使用的玻璃、树脂、纸或布可与在普通卷帘中通常使用的相同。此处使用的光学膜1可以是根据上述第一至第五实施方式的光学膜1的一种或两种以上的组合。
<8.第八实施方式>
将结合将本发明应用至包括设置有具有漫反射能力的光学体的照明部分的建筑配件(例如,内部或外部构件)的情况描述第八实施方式。
图16A是示出根据第八实施方式的建筑配件401的结构的一个实例的透视图。如图16A中所示,建筑配件401包括设置有光学体402的发光部分404。更具体地,建筑配件401包括光学体402和设置在光学体402的***部分中的框架构件403。光学体402由框架构件403固定支撑,但如果需要,通过拆卸框架构件403可以移动光学体402。建筑配件401的一个实例是障子(即,纸糊和/或安装玻璃的滑动门),但本发明的应用并不限于该实例并且本发明的实施方式可被应用至包括照明部分的各种类型的建筑配件。
图16B是示出光学体的结构的一个实例的截面图。如图16B中所示,光学体402包括基板411和光学膜1。光学膜1优选地设置在基板411的两个主表面中的一个上,该一个主表面位于包括外部光照射在其上的入射表面的一侧上(例如,在面向窗构件或向外的一侧上)。光学膜1和基板411通过介于其间的粘贴层(例如粘结层或粘合剂层)彼此粘贴。注意,障子(特别是光学体402)的结构并不限于示出的实例并且光学膜1可以将自身用作光学体402。
基板411例如可以由均具有柔韧性的薄片、薄膜或薄板形成。基板411例如由玻璃、树脂、纸或布制成。考虑使可见光照进例如预定的室内空间的情况,优选地将具有透明性的树脂用作基板411的材料。此处使用的玻璃、树脂、纸或布可与在普通卷帘中通常使用的相同。此处使用的光学膜1可以是根据上述第一至第五实施方式的光学膜1的一种或两种或以上的组合。
[实例]
尽管下面将结合实例描述本发明,但本发明并不限于下面的实例。
在下面的实例和对比实例中,如下测量反射层的平均膜厚。
首先,通过利用FIB(聚焦离子束)切割光学膜以形成截面。然后,通过使用TEM(透射电子显微镜)沿垂直于入射表面或出射表面的方向测量反射层的膜厚。在光学膜上的任意10个点重复测量,并且将测量的结果简单的平均(算术平均),从而得到平均膜厚。
(实例1)
首先,准备由POC(Physical Optics Corporation)制成并且是利用激光干涉法制造的透射各向异性漫射板(商品名称:LSD40×20°,丙烯板型)(垂直于薄膜进入的入射光所产生的透射光关于薄膜平面的第一轴线和垂直于第一轴线的轴线的FWHM角度分别是40°和20°)作为下层成形薄膜(成形树脂层)。在下层成形薄膜上,利用具有配比为Ag/Bi=99.0at%/1.0at%的合金靶材溅射形成平均膜厚为12nm的AgBi薄膜作为反射层。
接着,将定制的与透射各向异性板(商品名称:LSD40×20°)的折射率匹配的UV固化树脂(成分)涂覆在如上所述形成的下层薄膜上(具体地,在反射层上),并且将具有75μm厚度的PET膜(由Toyobo Co.,Ltd.制造的A4300)设置在其上。在清除气泡后,通过使用UV光照射涂覆的树脂来将其固化。结果,通过固化在平滑的PET薄膜和反射层之间的树脂成分形成了树脂层(下文中称为“嵌入树脂层”)。从而,得到目标光学膜。
(实例2)
除了将由POC制造的透射漫射板(商品名称:DDS40°)用作下层成形薄膜(成形树脂层)之外,通过与实例1相同的方法得到光学膜。
(实例3)
通过在下面的条件下斜喷砂来制造用于复制各向异性光漫射板的母版:
(1)用于制造母版的坯体:铝卷辊(20cm的直径)
(2)喷砂处理条件:
喷砂处理设备(由Fuji Manufacturing Co.,Ltd.制造,型号名称:SGF-4(A))
研磨粉:氧化铝(目数:#180,平均颗粒尺寸:76μm)
喷枪和母版坯体之间的距离:50mm
喷枪和母版坯体之间形成的角度:8°
压缩空气的压力:0.5MPa
向母版坯体的表面喷射研磨粉的状态:图5A和5B中所示的状态
喷枪的扫描条件:在卷辊旋转的同时喷枪沿图5A和5B中的X-方向以5mm的间距扫描
接着,聚氨酯丙烯酸酯(由TOAGOSEI CO.,LTD.制造的ARONIX,固化后折射率为1.533)涂覆在厚度为75μm的PET膜(由Toyobo Co.,Ltd.制造的A4300)上。在通过卷辊对卷辊过程保持包括涂覆的聚氨酯丙烯酸酯的PET膜与母版紧密接触的状态下,用UV光从PET薄膜侧照射聚氨酯丙烯酸酯来将其固化。将PET膜和由固化的聚氨酯丙烯酸酯构成的树脂层的压层从母版剥下。结果,在PET薄膜上形成了母版的形状被反转转印至其的树脂层(下文称为“成形树脂层”)。在成形树脂层的表面上,通过与实例1相似的方法通过溅射以12nm的平均膜厚形成AgBi作为反射层。
接下来,将下面给出的定制的树脂成分涂覆在反射层上,并且将厚度为75μm的PET膜(由Toyobo Co.,Ltd.制造的A4300)设置在其上。在使压层通过轧辊并清除气泡后,使用UV照射涂覆的树脂使其固化。结果,通过固化在平滑的PET薄膜和反射层之间的树脂成分形成了嵌入树脂层。从而,得到目标光学膜。
<树脂成分的剂型>
聚氨酯丙烯酸酯(Urethane acrylate) 99重量份
(由TOAGOSEI CO.,LTD.制造的ARONIX,固化后折射率为1.533)
2-丙烯酰氧乙基磷酸酯(2-acryloyloxyethyl acid phosphate) 1重量份
(由KYOEISHA CHEMICAL Co.,LTD.制造的LIGHT-ACRYLATEP-1A)
(实例4)
除了形成10nm厚的AlTi薄膜作为部分反射层之外,以与实例3相同的方式得到光学膜。
(实例5)
除了将如下面给出的定制树脂成分用作嵌入树脂层的材料,并且将嵌入树脂层和成形树脂层之间的折射率的差设置成0.003之外,以与实例4相同的方式得到光学膜。
<树脂成分的剂型>
聚氨酯丙烯酸酯 99重量份
(由TOAGOSEI CO.,LTD.制造的ARONIX,固化后折射率为1.536)
2-丙烯酰氧乙基磷酸酯 1重量份
(由KYOEISHA CHEMICAL Co.,LTD.制造的LIGHT-ACRYLATEP-1A)
(实例6)
除了将如下面给出的定制树脂成分用作嵌入树脂层的材料,并且将嵌入树脂层和成形树脂层之间的折射率的差设置成0.006之外,以与实例4相同的方式得到光学膜。
<树脂成分的剂型>
聚氨酯丙烯酸酯 99重量份
(由TOAGOSEI CO.,LTD.制造的ARONIX,固化后折射率为1.539)
2-丙烯酰氧乙基磷酸酯 1重量份
(由KYOEISHA CHEMICAL Co.,LTD.制造的LIGHT-ACRYLATEP-1A)
(实例7)
除了将如下面给出的定制树脂成分用作嵌入树脂层的材料,并且将嵌入树脂层和成形树脂层之间的折射率的差设置成0.009之外,以与实例4相同的方式得到光学膜。
<树脂成分的剂型>
聚氨酯丙烯酸酯 99重量份
(由TOAGOSEI CO.,LTD.制造的ARONIX,固化后折射率为1.542)
2-丙烯酰氧乙基磷酸酯 1重量份
(由KYOEISHA CHEMICAL Co.,LTD.制造的LIGHT-ACRYLATEP-1A)
(实例8)
除了通过从下侧开始顺序层叠GAZO(27nm)、AgNdCu(9nm)和GAZO(88nm)膜来形成部分反射层(波长选择性反射层)之外,以与实例3相同的方式得到光学膜。
(实例9)
除了通过从下侧开始顺序层叠GAZO(平均膜厚为27nm)、AgNdCu(平均膜厚为9nm)、GAZO(平均膜厚为88nm)、AgNdCu(平均膜厚为9nm)和GAZO(平均膜厚为27nm)膜来形成部分反射层(波长选择性反射层)之外,以与实例3相同的方式得到光学膜。
(对比实例1)
通过在具有平滑表面的PET薄膜(由Toyobo Co.,Ltd.制造的A4300,厚度为75μm)上形成平均膜厚为10nm的AlTi薄膜得到光学膜。
(对比实例2)
除了将部分反射层(波长选择性反射层)形成为平均厚度为100nm的AlTi薄膜之外,以与实例3相同的方式得到光学膜。
(对比实例3)
除了将下面给出的定制树脂成分用作嵌入树脂层的材料,并且将嵌入树脂层和成形树脂层之间的折射率的差设置成0.012之外,以与实例4相同的方式得到光学膜。
<树脂成分的剂型>
聚氨酯丙烯酸酯 99重量份
(由TOAGOSEI CO.,LTD.制造的ARONIX,固化后折射率为1.545)
2-丙烯酰氧乙基磷酸酯 1重量份
(由KYOEISHA CHEMICAL Co.,LTD.制造的LIGHT-ACRYLATEP-1A)
(光谱透射率和色度的评估)
对于根据实例1-9和对比实例1-3的每个光学膜,如下评估光谱透射率。
通过使用由Shimadzu Corporation生产的DUV3700测量可见光范围和红外范围内的光谱透射率。将进入每个样本的光的入射角都设置成0°(即,垂直入射),对线性透射光进行测量。测量的光谱透射率波形绘制在图18A、图19A和图20A中。
通过将进入每个样本的光的入射角都设置成8°并使用积分球接收反射光,使用同样的测量设备(DUV3700)来测量光学膜的光谱反射率。测量的光谱反射率波形绘制在图18B、图19B和图20B中。
(漫反射的评估)
对于根据实例1-9和对比实例1-3的每个光学膜,如下评估反射角的分布。使用以小于等于0.5°的平行度校准的卤光源501(图21),通过从卤光源501发出并然后被半反射镜502反射的入射光照射样本503。样本503反射的光由检测器504检测。通过在样本503以相对于入射光倾斜45°的姿势设置且绕着垂直于入射光的轴旋转360°(φm)的同时在0~90°(θm)的范围内扫描检测器504,从而在极坐标上绘制900nm~1550nm的波长处的反射强度的平均值(参见图21和22)。在图23~图25中作为评估结果的实例示出了实例1~实例3的测量结果。注意,对于在漫反射上各向异性的实例1~实例3,通过设置其中漫反射的光传播到φm≈90°的更宽的角度的方向来执行测量。此外,对于实例1~实例3,在包含入射光轴线和镜面反射的光轴线的方位角中绘制的反射强度的结果曲线表示在图26A、图26B和图27中。在图26A、图26B和图27中,θ=0°表示垂直于样本表面的轴线,并且“负数”表示向下的反射。向上的反射表示当样本503设置在垂直平面中时相对于水平面向上反射的分量。尽管可以根据图22中的极坐标图来计算向上反射率,但计算方法是复杂的。由于这个原因,这里基于均表示入射面中的反射强度分布的图26A、图26B和图27的曲线来以简单的方式计算向上的反射率。对于图26A、图26B和图27的曲线图,对除了镜面反射光之外的漫反射光补偿了对应于由半反射镜(halfmirror)502导致的强度降低的分量和对应于由杂散光导致的强度的增加的分量(参见每个曲线图中计算数据(L2)的曲线)。在这种情况下,由于测量光学***的特定布局导致在低于镜面反射的方向上的反射没有被测量到,所以在反射强度的分布关于反射强度最大的轴垂直对称的假设下作出曲线图。此外,通过将向上的反射定义为朝向对应于比垂直于样本表面的轴线的角度(θm=45°)小的角度的一侧的反射,并将向上反射率定义为(向上的反射/除镜面反射外的所有反射分量),在表1(在以下给出)中列出了向上反射率的计算结果。从该计算结果,可以理解的是,向上反射率取决于反射层的形状而与反射层的类型无关。此外,由于实例3中漫反射强度被最大化的方向根据光学膜的非对称形状而改变,所以在最大化的漫反射强度的方向和镜面反射方向之间存在约10°φm的差。然而,不论选择这两个方向中的哪一个用于计算,向上反射率的计算结果仅彼此相差百分之几。
(透射图像清晰度的评估)
对于根据实例1-9和对比实例1-3的每个光学膜,如下评估透射图像清晰度。根据JISK7105使用梳宽为2.0mm、1.0mm、0.5mm和0.125mm的光梳来测量透射图像清晰度的值。用于评估的测量设备为由Suga TestInstruments Co.,Ltd制造的图像清晰度测量设备(ICM-1T)。计算使用梳宽为2.0mm、1.0mm、0.5mm和0.125mm的光梳测量的透射图像清晰度的总值。表1中列出了所得结果。此处使用的光源是D65光源。
(混浊度的评估)
对于根据实例1-9和对比实例1-3的每个光学膜,如下评估混浊度(haze)。
通过使用(由Murakami Color Research Laboratory Co.,Ltd制造的)混浊度测量计HM-150在与JIS K7136一致的测量条件下测量混浊度。表1中列出了测量结果。此处使用的光源是D65光源。
(可见性的评估)
对于根据实例1-9和对比实例1-3的每个光学膜,如下评估可见性。
通过使用光学透明粘合剂将制造的薄膜粘贴至3mm厚的玻璃。保持该玻璃距离人眼约50cm,并且通过玻璃观察约10m距离的相邻建筑的内部基于以下的标准来评估可见性。表1中列出了评估结果。
○:没有由于衍射的发生而导致多重图像或模糊,并且外部景物可以与当通过普通玻璃观察时相似的方式观察到
△:在通常的使用中没有出现问题,但如果存在具有类似反射镜的表面的反射体,反射体的周边是稍微模糊的
×:由于模糊,在相对(外)侧出现的事物是难以辨别的
××:在相对(外)侧上看不到景物
(衍射图案的评估)
对于根据实例1-9和对比实例1-3的每个光学膜,如下评估衍射图案。
通过使用光学透明粘合剂将制造的薄膜粘贴至3mm厚的玻璃。保持该玻璃距离人眼约50cm,并且通过该玻璃观察约500m距离的灯基于下面的标准来评估衍射图案。在表1中列出了评估结果。
○:与当没有粘贴薄膜时相似,可以没有干扰地观察灯
△:在灯周围出现微弱的扩散区,但基本没有感到干扰
×:在灯周围出现斑状强图案
(表面粗糙度的评估)
如下评估使用通过倾斜喷砂制造的复制母版将随机凹凸形状转印纸至其上的光学膜(实例3)的表面粗糙度。评估结果绘制在图17A和图17B中。
通过使用探针型表面形状测量仪器ET-4000(由Kosaka Laboratory Ltd.制造)测量光学膜的表面粗糙度并从二维轮廓曲线导出粗糙度曲线来获得算数平均粗糙度Ra。按照JIS B0601:2001设置测量条件。测量条件的详细内容如下:
λc=0.8mm,评估长度:4mm,截止:×5,以及数据采样间隔:0.5μm。
从评估结果可发现下面的几点。
X-轴方向上的表面粗糙度间距Px比Y-轴方向上的表面粗糙度间距Py长。此外,平均凹凸间隔Sm在X-轴方向上是0.14而在Y-轴方向上是0.08。
(用于加工制造母版花费的天数的评估)
对于根据实例1-9用于制造光学膜的复制母版,基于下面的标准评估了用于加工制造母版花费的天数。为了比较,基于相同的标准还评估了用于加工制造具有角锥形的复制母版花费的天数。
○:2天内(在加工过程中由于地震等的发生而导致故障发生的风险是很低的。即使在加工过程中发生故障,通过再次加工可以快速简单地制造母版,并且不影响光学膜的制造。因此,不需要特别的风险管理。)
△:3到10天(在加工过程中存在由于地震等的发生导致故障发生的风险。如果在加工过程中发生故障,可通过进行再次加工来制造母版,但光学膜的制造可能受到影响。因此优选考虑风险管理。)
×:11天到1个月(在加工过程中由于地震等的发生导致故障发生的风险是很高的。如果在加工过程中发生故障,很难通过进行再次加工来制造母版,并且光学膜的制造受到严重的影响。因此,风险管理是必须的。)
表2
母版加工方法 | 实例等 | 加工制造母版花费的天数 |
喷砂 | 实例3-9 | ○ |
激光干涉 | 实例1和2 | ○ |
切成角锥形 | × |
从上面的评估结果可发现下面的几点。
在实例1~实例9中,由于在具有随机凹凸形状的成形树脂层上形成均为部分反射层的半透射性层或波长选择性反射层,因此,可抑制衍射图案的出现。此外,由于将成形树脂层和嵌入树脂层之间的折射率差Δn设置为不大于0.010,因此,透射图像清晰度的值可保持为不小于50。因此,通过光学膜的透射图像可形成为清晰的图像。
在对比实例1中,由于部分反射层形成在光学膜的平坦表面上,所以向上反射率为10%。
在对比实例2中,由于部分反射层以100nm的大厚度形成,所以光学膜不透光。
在对比实例3中,由于成形树脂层和嵌入树脂层之间的折射率差Δn超过0.010,所以透射图像清晰度的值小于50。因此,通过光学膜的透射图像看起来趋于模糊。
尽管已经详细地描述了本发明的实施方式,但本发明不限于上述实施方式并且可以基于本发明的技术构思进行各种修改。
例如,在前述的实施方式中描述的结构、方法、形状、材料、数值等仅是示例性的,如果需要,也可使用不同的结构、方法、形状、材料、数值等。
此外,在不脱离本发明的范围的情况下,上述实施方式中的结构可以选择性地彼此组合。
尽管以实例的形式,结合百叶窗和卷帘装置是手动操作的情况描述了前述的实施方式,但百叶窗和卷帘装置可以是电动操作的。
尽管以实例的形式,结合将光学膜粘贴至粘附体(例如,窗构件)的情况描述了前述的实施方式。然而,粘附体(例如,窗构件)可以被构造为光学膜的第一光学层或第二光学层自身。这种变形使得粘附体(例如,窗构件)预先具有漫反射功能。
尽管以实例的形式,结合光学体是光学膜的情况描述了本发明的实施方式,但光学体的形状并不限于薄膜,并且光学体可具有板形或块形的形状。
尽管以实例的形式,结合将本发明应用至内部或外部构件,例如,窗构件、建筑配件、百叶窗的板条和卷帘装置的帘布的情况描述了前述的实施方式,但本发明的实施方式并不限于所示出的这些,并且本发明的实施方式还可应用于除上述的那些之外的其他内部和外部构件。
可以应用根据本发明的实施方式的光学体的内部或外部构件的实例包括由光学体自身形成的内部或外部构件,以及由光学体(漫反射体)粘贴至的透明基板形成的内部或外部构件。通过将该内部或外部构件构件安装至靠近窗户的室内或室外,例如,能够只将红外线漫反射至室外而使可见光进到室内。因此,当安装了内部或外部构件时,可以降低室内空间照明的必要性。从外,由于内部或外部构件几乎不会引起向室内产生散射反射,所以可以抑制周围温度的升高。此外,可根据期望的目的(例如,控制可见性和/或增加强度)可以将光学体应用至除透明基板之外的其他粘贴目标构件(粘附体)。
尽管以实例的形式,结合将本发明应用至百叶窗和卷帘装置的情况描述了前面所述的实施方式,但本发明的实施方式并不限于所示的应用,并且本发明的实施方式还可以应用至安装在室内或室外的各种遮阳设备。
尽管以实例的形式,结合将本发明应用至能够通过卷起或放下遮阳构件调节遮阳构件阻挡入射光的程度的遮阳设备(例如,卷帘装置)的情况描述了前面所述的实施方式,但本发明的实施方式并不限于所示的应用。例如,本发明的实施方式还可以应用至通过折叠或打开遮阳构件调节遮阳构件阻挡入射光的程度的遮阳设备。这种遮阳设备的一个实例为可通过折叠或打开以波纹管的形式作为遮阳构件的帘布调节遮阳构件阻挡入射光的程度的褶皱帘装置。
尽管以实例的形式,结合将本发明应用至水平型百叶窗(威尼斯百叶窗(Venetian window blind))的情况描述了前述实施方式,但本发明的实施方式还可应用于垂直型百叶窗。
本发明包含与2010年6月16日在日本专利局提交的日本优先权专利申请第JP2010-137785号中披露的主题相关的主题,其全部内容结合于此作为参考。
本领域的技术人员应当理解的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种变形、组合、子组合和修改,只要它们在所附权利要求或其等同替换的范围内。
Claims (20)
1.一种光学体,包括:
第一光学层,具有随机凹凸表面;
反射层,形成在所述凹凸表面上;以及
第二光学层,形成在所述反射层上以嵌入所述凹凸表面;
其中,所述反射层是用于漫反射入射光中的特定波长带中的光而透射所述特定波长带之外的光的波长选择性反射层。
2.一种光学体,包括:
第一光学层,具有随机凹凸表面;
反射层,形成在所述凹凸表面上;以及
第二光学层,形成在所述反射层上以嵌入所述凹凸表面;
其中,所述反射层是用于漫反射部分入射光而透射剩余的光的半透射性层。
3.根据权利要求1所述的光学体,其中,当使用梳宽为0.5mm的光梳按照JIS K-7105进行测量时,透射所述光学体的波长的光的透射图像清晰度的值不小于50。
4.根据权利要求1所述的光学体,其中,当使用梳宽为0.125mm、0.5mm、1.0mm和2.0mm的光梳按照JIS K-7105进行测量时,透射所述光学体的波长的光的透射图像清晰度的总值不小于230。
5.根据权利要求1所述的光学体,其中,所述第一光学层与所述第二光学层之间的折射率之差不大于0.010。
6.根据权利要求1中的光学体,其中,所述第一光学层和所述第二光学层由在可见光范围内具有透明性的相同的树脂制成,并且所述第二光学层包含一种以上添加剂。
7.根据权利要求1所述的光学体,其中,所述第一光学层和所述第二光学层中的至少一个吸收可见光范围内的特定波长带中的光。
8.根据权利要求1所述的光学体,其中,通过所述第一光学层和所述第二光学层形成光学层,以及
所述光学体进一步包括在所述光学层的表面上、在所述光学层的内部以及在所述波长选择性反射层和所述光学层之间的位置中的至少一个中的光散射体。
9.根据权利要求1所述的光学体,进一步包括在所述光学体的入射表面上的防水或亲水层。
10.根据权利要求1所述的光学体,其中,所述光学体漫反射所述特定波长带中的光以防止所述特定波长带中光进入预定的空间,同时使所述特定波长带之外的光透射以进入所述预定的空间。
11.根据权利要求1所述的光学体,其中,所述波长选择性反射层由包含在可见光范围内具有透明性的导电材料作为主要成分的透明导电膜或包含根据外部刺激的施加而可逆地改变其反射特性的含铬材料作为主要成分的功能膜制成。
12.根据权利要求2所述的光学体,其中,所述光学体漫反射部分入射光以防止所述部分入射光进入预定的空间,同时使剩余的光透射以进入所述预定的空间。
13.根据权利要求2所述的光学体,其中,所述半透射性层在500nm以上至1000nm以下的波长范围内具有5%以上且70%以下的透射率。
14.一种窗构件,所述窗构件包括根据权利要求1所述的光学体。
15.一种建筑配件,所述建筑配件包括设置有根据权利要求1所述的光学体的采光部分。
16.一种遮阳设备,所述遮阳设备包括一个或多个阻挡阳光的遮阳构件,
其中,所述遮阳构件包括根据权利要求1所述的光学体。
17.一种光学体制造方法,包括以下步骤:
形成具有随机凹凸表面的第一光学层;
在所述凹凸表面上形成反射层;以及
在所述反射层上形成第二光学层以嵌入所述凹凸表面;
其中,所述反射层是用于漫反射特定波长带中的光而透射所述特定波长带之外的光的波长选择性反射层。
18.一种光学体制造方法,包括以下步骤:
形成具有随机凹凸表面的第一光学层;
在所述凹凸表面上形成反射层;以及
在所述反射层上形成第二光学层以嵌入所述凹凸表面;
其中,所述反射层是用于漫反射部分入射光而使剩余的光透射的半透射性层。
19.根据权利要求17所述的光学体制造方法,进一步包括在母版表面形成随机凹凸表面的步骤,
其中,在形成所述第一光学层的步骤中,所述母版表面中的所述随机凹凸表面被转印至所述第一光学层的材料,从而形成具有所述随机凹凸表面的所述第一光学层。
20.根据权利要求19所述的光学体制造方法,其中,在母版表面中形成随机凹凸表面的步骤中,通过喷砂处理法、激光干涉法或利用光刻和蚀刻的方法来在所述母版表面中形成所述随机凹凸表面。
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PB01 | Publication | ||
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Owner name: DEXERIALS ELECTRONIC MATERIAL LTD. Free format text: FORMER OWNER: SONY CORPORATION Effective date: 20121221 |
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TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20121221 Address after: Tokyo, Japan, Japan Applicant after: Dexerials Corporation Address before: Tokyo, Japan Applicant before: Sony Corp |
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GR01 | Patent grant |