WO2013080618A1 - 光学体、窓材、建具、日射遮蔽装置および建築物 - Google Patents
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Definitions
- This technology relates to optical bodies, window materials, joinery, solar shading devices, and buildings. Specifically, the present invention relates to an optical body that directs and reflects incident light.
- window films for shielding solar radiation have been put on the market.
- films that absorb solar radiation and films that reflect solar radiation have been put on the market, but the film that absorbs solar radiation becomes hot in the former film, and the perimeter zone called the perimeter zone There is a problem that gets hot.
- many techniques using an optical multilayer film, a metal-containing film, a transparent conductive film and the like as a reflective layer have already been disclosed (for example, see Patent Document 1).
- a reflective layer is provided on a flat window glass, it can only regularly reflect incident sunlight.
- an object of the present technology is to provide an optical body, a window member, a fitting, a solar radiation shielding device, and a building that can suppress the occurrence of streaky film thickness unevenness.
- the present technology An optical layer provided with an uneven surface on the surface; A wavelength selective reflection layer provided on the uneven surface, The wavelength selective reflection layer selectively reflects light in a specific wavelength band while transmitting light other than the specific wavelength band.
- the concavo-convex surface has a plurality of first structures extending in the first direction in the surface of the optical layer and a plurality of first structures extending in the second direction in the surface of the optical layer and spaced apart from each other.
- a second structure, The first direction and the second direction are optical bodies that intersect.
- the optical body, window material, joinery, solar shading device, and building of the present technology include the optical body of the present technology.
- the uneven surface of the optical layer has a plurality of first structures extending in the first direction in the surface of the optical layer, and extends in the second direction in the surface of the optical layer. And a plurality of second structures that are provided apart from each other, and the first direction and the second direction are in a crossing relationship.
- FIG. 1A is a cross-sectional view showing a configuration example of an optical film according to the first embodiment.
- FIG. 1B is a cross-sectional view illustrating an example in which the optical film according to the first embodiment is bonded to an adherend.
- FIG. 2 is a perspective view showing a relationship between incident light incident on the optical film and reflected light reflected by the optical film.
- FIG. 3 is a plan view illustrating a shape example of the uneven surface of the first optical layer of the optical film according to the first embodiment.
- FIG. 4A is a cross-sectional view illustrating a shape example of the uneven surface of the first optical layer in the second direction.
- FIG. 4B is a cross-sectional view illustrating one shape example of the uneven surface of the first optical layer in the first direction.
- FIG. 5A is a perspective view showing one shape example of the first structure formed in the first optical layer.
- FIG. 5B is a cross-sectional view illustrating a configuration example of an optical film including a first optical layer in which the first structure illustrated in FIG. 5A is formed.
- 6A is an enlarged cross-sectional view illustrating a part of the optical film illustrated in FIG. 5B in an enlarged manner.
- 6B is an enlarged cross-sectional view illustrating the wavelength selective reflection layer illustrated in FIG. 5B in an enlarged manner.
- 7A and 7B are cross-sectional views for explaining an example of the function of the optical film according to the first embodiment.
- FIG. 8A is a cross-sectional view for explaining an example of the function of the optical film according to the first embodiment.
- FIG. 8B is a plan view for explaining an example of functions of the optical film according to the first embodiment.
- FIG. 9 is a perspective view showing an example of the overall shape of the optical film according to the first embodiment.
- FIG. 10A and FIG. 10B are schematic diagrams for explaining an example of an optical film laminating method according to the first embodiment of the present technology.
- 11A and 11B are schematic diagrams for explaining the difference in the reflection function of the optical film depending on the bonding direction.
- FIG. 12 is a perspective view illustrating a configuration example of a master used for manufacturing the optical film according to the first embodiment of the present technology.
- FIG. 13 is a plan view showing an example of the shape of the molding surface of the master.
- FIG. 14A is a cross-sectional view showing an example of the shape of the molding surface in the circumferential direction of the master.
- FIG. 4B is a cross-sectional view showing one shape example of the molding surface in the width direction of the master.
- FIG. 15 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a manufacturing apparatus for manufacturing the optical film according to the first embodiment.
- 16A to 16C are process diagrams for explaining an example of the method of manufacturing the optical film according to the first embodiment.
- 17A to 17C are process diagrams for explaining an example of the method of manufacturing the optical film according to the first embodiment.
- 18A to 18C are process diagrams for explaining an example of the method of manufacturing the optical film according to the first embodiment.
- FIG. 19A is a cross-sectional view in the second direction of an optical film according to a modification of the first embodiment.
- FIG. 19B is a cross-sectional view in the first direction of an optical film according to a modification of the first embodiment.
- FIG. 20 is a plan view showing one shape example of the uneven surface of the first optical layer of the optical film according to the second embodiment.
- FIG. 21A is a perspective view illustrating a first configuration example of an optical film according to the third embodiment.
- FIG. 21B is a perspective view illustrating a second configuration example of the optical film according to the third embodiment.
- FIG. 21C is a perspective view illustrating a third configuration example of the optical film according to the third embodiment.
- FIG. 21A is a perspective view illustrating a first configuration example of an optical film according to the third embodiment.
- FIG. 21B is a perspective view illustrating a second configuration example of the optical film according to the third embodiment.
- FIG. 21C is a perspective view illustrating a third configuration example of
- FIG. 22 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of an optical film according to the fourth embodiment.
- FIG. 23 is a perspective view illustrating a configuration example of the blind device according to the fifth embodiment.
- FIG. 24A is a cross-sectional view illustrating a first configuration example of a slat.
- FIG. 24B is a cross-sectional view illustrating a second configuration example of the slat.
- FIG. 25A is a perspective view illustrating a configuration example of a roll screen device according to a sixth embodiment.
- FIG. 25B is a cross-sectional view illustrating a configuration example of the screen.
- FIG. 26A is a perspective view illustrating a configuration example of a joinery according to the seventh embodiment.
- FIG. 26B is a cross-sectional view showing a configuration example of an optical body.
- FIG. 27 is a schematic diagram illustrating the shape of the first groove (groove in the width direction) of the master used for producing the optical film of Example 1.
- FIG. 28 is a schematic diagram showing the shape of the second groove (circumferential groove) of the master used for producing the optical film of Example 1.
- FIGS. 29A to 29D are schematic diagrams showing the shapes of the cutting tools used for producing the masters of Examples 1 to 3, 4, 6, and 8.
- FIGS. 30A to 30D are diagrams showing the observation results of the optical films of Examples 1, 4, 6, and 8.
- FIG. 31 is a diagram showing a roughness curve of the surface of the optical film of Comparative Example 1.
- First embodiment an example of an optical film in which a first structure and a second structure are provided orthogonally
- Second embodiment an example of an optical film in which the second structure is provided obliquely with respect to the first structure
- Third embodiment an example of an optical film further provided with a light scatterer
- Fourth embodiment an example of an optical film further provided with a self-cleaning effect layer
- Fifth embodiment (example in which an optical film is applied to a blind device) 6).
- Sixth Embodiment Example in which an optical film is applied to a roll screen device) 7).
- Seventh embodiment (example in which optical film is applied to joinery) ⁇ 1.
- FIG. 1A is a cross-sectional view showing a configuration example of an optical film according to the first embodiment.
- FIG. 1B is a cross-sectional view illustrating an example in which the optical film according to the first embodiment is bonded to an adherend.
- the optical film 1 as an optical body is an optical film having so-called directional reflection performance.
- the optical film 1 includes an optical layer 2 having a concavo-convex shaped interface therein, and a wavelength selective reflection layer 3 provided at the interface of the optical layer 2.
- the optical layer 2 includes a first optical layer 4 having a concavo-convex first surface and a second optical layer 5 having a concavo-convex second surface.
- the interface inside the optical layer is formed by a first surface and a second surface having a concave and convex shape that are arranged to face each other.
- the optical film 1 includes a first optical layer 4 having a concavo-convex surface 4b, a wavelength selective reflection layer 3 formed on the concavo-convex surface 4b of the first optical layer 4, and a wavelength selective reflection layer 3. And a second optical layer 5 formed on the wavelength selective reflection layer 3 so as to fill the uneven surface 4b.
- the optical film 1 has an incident surface S1 on which light such as sunlight is incident and an output surface S2 from which light transmitted through the optical film 1 is emitted out of the light incident from the incident surface S1.
- the optical film 1 is suitable for application to inner wall members, outer wall members, window materials, wall materials, and the like.
- the optical film 1 is also suitable for use as a slat (sunlight shielding member) for a blind device and a screen (sunlight shielding member) for a roll screen device.
- the optical film 1 is also suitable for use as an optical body provided in a daylighting part of a fitting such as a shoji (interior member or exterior member).
- the optical film 1 may further include a first substrate 4a on the emission surface S2 of the optical layer 2 as necessary.
- the optical film 1 may further include a second base material 5a on the incident surface S1 of the optical layer 2 as necessary.
- the 1st base material 4a and / or the 2nd base material 5a are optical films.
- the optical film 1 may further include a bonding layer 6 as necessary. This bonding layer 6 is formed on the surface bonded to the window member 10 among the incident surface S1 and the emission surface S2 of the optical film 1.
- the optical film 1 is bonded to the indoor side or the outdoor side of the window material 10 that is an adherend through the bonding layer 6.
- the bonding layer 6 for example, an adhesive layer mainly composed of an adhesive (for example, a UV curable resin, a two-component mixed resin), or an adhesive (for example, a pressure sensitive adhesive (PSA: Pressure Sensitive Adhesive)). ) Can be used as the main component.
- PSA Pressure Sensitive Adhesive
- the bonding layer 6 is an adhesive layer, it is preferable to further include a release layer 7 formed on the bonding layer 6. This is because the optical film 1 can be easily bonded to an adherend such as the window material 10 through the bonding layer 6 simply by peeling off the peeling layer 7 with such a configuration. .
- the optical film 1 improves the bonding properties of the second substrate 5a, the bonding layer 6 and / or the second optical layer 5, the second substrate 5a, the bonding layer 6 and / or the first film.
- a primer layer (not shown) may be further provided between the two optical layers 5.
- Known physical pretreatments include, for example, plasma treatment and corona treatment.
- the optical film 1 further includes a barrier layer (not shown) on the entrance surface S1 or the exit surface S2 bonded to the adherend such as the window member 10 or between the surface and the wavelength selective reflection layer 3. You may do it.
- the optical film 1 may further include a hard coat layer 8 from the viewpoint of imparting scratch resistance to the surface.
- the hard coat layer 8 is preferably formed on the opposite surface of the incident surface S1 and the emission surface S2 of the optical film 1 from the surface to be bonded to the adherend such as the window material 10. From the viewpoint of imparting antifouling property to the incident surface S1 or the exit surface S2 of the optical film 1, a layer having water repellency or hydrophilicity may be further provided.
- the layer having such a function may be directly provided on the optical layer 2 or may be provided on various functional layers such as the hard coat layer 8.
- the optical film 1 preferably has flexibility from the viewpoint of allowing the optical film 1 to be easily bonded to an adherend such as the window material 10.
- the film includes a sheet. That is, the optical film 1 includes an optical sheet.
- the optical film 1 preferably has transparency. As transparency, it is preferable that it has the range of the transmitted image clarity mentioned later.
- the refractive index difference between the first optical layer 4 and the second optical layer 5 is preferably 0.010 or less, more preferably 0.008 or less, and still more preferably 0.005 or less. If the refractive index difference exceeds 0.010, the transmitted image tends to appear blurred.
- the optical layer to be bonded to the window material 10 or the like may contain an adhesive as a main component. By setting it as such a structure, the optical film 1 can be bonded together to the window material 10 etc.
- the refractive index difference of an adhesive fills the said range.
- the first optical layer 4 and the second optical layer 5 preferably have the same optical characteristics such as refractive index. More specifically, the first optical layer 4 and the second optical layer 5 are preferably made of the same material having transparency in the visible region, for example, the same resin material. Since the first optical layer 4 and the second optical layer 5 are made of the same material, the refractive indexes of the two become equal, so that the transparency of visible light can be improved.
- the refractive index of the finally generated layer may differ depending on the curing conditions in the film forming process.
- the first optical layer 4 and the second optical layer 5 are made of different materials, the refractive indexes of the two are different, so that light is refracted at the wavelength selective reflection layer 3 as a boundary, and the transmitted image tends to blur. There is. In particular, when an object close to a point light source such as a distant electric light is observed, the diffraction pattern tends to be observed remarkably.
- an additive may be mixed in the first optical layer 4 and / or the second optical layer 5 in order to adjust the value of the refractive index.
- the first optical layer 4 and the second optical layer 5 preferably have transparency in the visible region.
- the definition of transparency has two kinds of meanings: no light absorption and no light scattering.
- the optical film 1 according to the first embodiment preferably includes both.
- the retroreflectors currently used are intended for visually recognizing display reflected light such as road signs and clothes for night workers, so even if they have scattering properties, they are in close contact with the underlying reflector. If so, the reflected light can be visually recognized.
- the optical film 1 according to the first embodiment is characterized in that it transmits light other than the specific wavelength that is directionally reflected.
- the optical film 1 is bonded to a transmission body that mainly transmits the transmission wavelength. In order to observe the transmitted light, it is preferable that there is no light scattering.
- the second optical layer 5 can be intentionally provided with scattering properties.
- the optical film 1 is preferably used by being bonded to a rigid body that is mainly transmissive to light having a wavelength other than the specified wavelength, for example, a window material 10 via an adhesive or the like.
- the window material 10 include window materials for buildings such as high-rise buildings and houses, and window materials for vehicles.
- the optical film 1 is applied to a building window material, it is particularly preferable to apply the optical film 1 to the window material 10 disposed in any direction between east and south to west (for example, southeast to southwest). . It is because a heat ray can be reflected more effectively by applying to the window material 10 in such a position.
- the optical film 1 can be used not only for a single-layer window glass but also for a special glass such as a multi-layer glass.
- the window material 10 is not limited to what consists of glass, You may use what consists of a polymeric material which has transparency. It is preferable that the optical layer 2 has transparency in the visible region. This is because when the optical film 1 is bonded to the window material 10 such as a window glass, visible light can be transmitted and sunlight can be secured by having transparency in this way. Moreover, as a bonding surface, it can be used not only on the inner surface of the glass but also on the outer surface.
- the optical film 1 can be used in combination with other heat ray cut films. For example, a light-absorbing coating film can be provided on the interface between air and the optical film 1 (that is, the outermost surface of the optical film 1).
- the optical film 1 can be used in combination with a hard coat layer, an ultraviolet cut layer, a surface antireflection layer, or the like.
- these functional layers are used in combination, it is preferable to provide these functional layers at the interface between the optical film 1 and air.
- position about an ultraviolet cut layer on the solar side rather than the optical film 1 when using it for an internal application especially to the indoor window glass surface, between this window glass surface and the optical film 1 is used.
- FIG. Moreover, according to the use of the optical film 1, you may make it color with respect to the optical film 1, and you may make it provide the designability.
- FIG. 2 is a perspective view showing a relationship between incident light incident on the optical film 1 and reflected light reflected by the optical film 1.
- the optical film 1 has an incident surface S1 on which the light L is incident.
- the optical film 1 includes light L in a specific wavelength band out of light L incident on the incident surface S1 at an incident angle ( ⁇ , ⁇ ). 1 Is selectively reflected in a direction other than regular reflection ( ⁇ , ⁇ + 180 °), whereas light L outside the specific wavelength band 2 Is preferably transmitted.
- the optical film 1 has transparency with respect to light other than the specific wavelength band, and as the transparency, the optical film 1 preferably has a transmission image definition range described later.
- ⁇ perpendicular to the incident surface S1 1 And incident light L or reflected light L 1 Is the angle between ⁇ : specific straight line l in the incident surface S1 2 And incident light L or reflected light L 1 Is an angle formed by a component projected onto the incident surface S1.
- a specific straight line l in the incident plane 2 Means that the incident angle ( ⁇ , ⁇ ) is fixed and the perpendicular l to the incident surface S1 of the optical film 1 1 When the optical film 1 is rotated around the axis, the reflection intensity in the ⁇ direction is maximized (see FIG. 5).
- the light in a specific wavelength band that is selectively directionally reflected is near-infrared light
- the light in the specific wavelength band that is transmitted is visible light.
- it is preferable that light in a specific wavelength band that is selectively directionally reflected is mainly near-infrared light having a wavelength band of 780 nm to 2100 nm.
- the directional reflection means that the reflection has a reflection in a specific direction other than the regular reflection and is sufficiently stronger than the diffuse reflection intensity having no directivity.
- “reflecting” means that the reflectance in a specific wavelength band, for example, near infrared region is preferably 30% or more, more preferably 50% or more, and further preferably 80% or more.
- Transmitting means that the transmittance in a specific wavelength band, for example, in the visible light region is preferably 30% or more, more preferably 50% or more, and further preferably 70% or more.
- the direction ⁇ o for directional reflection is preferably ⁇ 90 ° or more and 90 ° or less.
- the optical film 1 when the optical film 1 is pasted on the window member 10, the light in the specific wavelength band among the light incident from the sky can be returned to the sky direction.
- the direction of directional reflection is preferably in the vicinity of ( ⁇ , ⁇ ).
- the vicinity means a deviation within a range of preferably within 5 degrees from ( ⁇ , ⁇ ), more preferably within 3 degrees, and even more preferably within 2 degrees.
- columnar bodies extending in one direction are arranged one-dimensionally to form the uneven surface 4b of the first optical layer 4 or the uneven surface 5b of the second optical layer 5. It is preferable.
- Light incident from the ( ⁇ , ⁇ ) direction ( ⁇ 90 ° ⁇ ⁇ 90 °) is reflected in the ( ⁇ o, ⁇ ) direction (0 ° ⁇ o ⁇ 90 °) based on the inclination angle of the columnar body.
- the value when the optical comb of 0.5 mm is used is preferably 50 or more, more preferably 60 or more, and still more preferably 75 or more, with respect to the transmitted image clarity for a wavelength band having transparency. .
- the transmitted image definition is less than 50, the transmitted image tends to appear blurred. If it is 50 or more and less than 60, it depends on the brightness of the outside, but there is no problem in daily life. If it is 60 or more and less than 75, only the very bright object such as a light source is concerned about the diffraction pattern, but the outside scenery can be clearly seen. If it is 75 or more, the diffraction pattern is hardly a concern. Furthermore, the total value of transmitted image sharpness values measured using optical combs of 0.125 mm, 0.5 mm, 1.0 mm, and 2.0 mm is preferably 230 or more, more preferably 270 or more, and even more preferably 350. That's it.
- the transmitted image definition When the total value of the transmitted image definition is less than 230, the transmitted image tends to appear blurred. If it is 230 or more and less than 270, it depends on the external brightness, but there is no problem in daily life. If it is 270 or more and less than 350, the diffraction pattern is worrisome only for a very bright object such as a light source, but the outside scenery can be clearly seen. If it is 350 or more, the diffraction pattern is hardly a concern.
- the value of transmitted image definition is measured according to JIS K7105 using ICM-1T manufactured by Suga Test Instruments.
- the wavelength to be transmitted is different from the wavelength of the D65 light source, it is preferable to perform measurement after calibrating with a filter having a wavelength to be transmitted.
- the haze with respect to the wavelength band having transparency is preferably 6% or less, more preferably 4% or less, and further preferably 2% or less. This is because if the haze exceeds 6%, the transmitted light is scattered and it looks cloudy.
- haze is measured by a measuring method defined in JIS K7136 using HM-150 made by Murakami Color.
- the incident surface S1, preferably the incident surface S1 and the exit surface S2 of the optical film 1 have smoothness that does not reduce the transmitted image definition.
- the arithmetic average roughness Ra of the entrance surface S1 and the exit surface S2 is preferably 0.08 ⁇ m or less, more preferably 0.06 ⁇ m or less, and even more preferably 0.04 ⁇ m or less.
- the arithmetic average roughness Ra is calculated as a roughness parameter by measuring the surface roughness of the incident surface, obtaining a roughness curve from a two-dimensional sectional curve. Measurement conditions are based on JIS B0601: 2001. The measurement apparatus and measurement conditions are shown below.
- the transmitted color of the optical film 1 is as close to neutral as possible, and a light color tone such as blue, blue-green, or green that gives a cool impression even if colored is preferable.
- the chromaticity coordinates x and y of the transmitted light and the reflected light that are incident from the incident surface S1 are transmitted through the optical layer 2 and the wavelength selective reflection layer 3, and are emitted from the output surface S2.
- ⁇ x ⁇ 0.35 and 0.20 ⁇ y ⁇ 0.40 preferably 0.25 ⁇ x ⁇ 0.32 and 0.25. It is desirable to satisfy the range of ⁇ y ⁇ 0.37, more preferably 0.30 ⁇ x ⁇ 0.32 and 0.30 ⁇ y ⁇ 0.35.
- the reflection color tone changes depending on the incident angle, for example, when applied to a building window, the color tone varies depending on the location or the color appears to change when walking, which is not preferable.
- the color coordinate x of the specularly reflected light incident from the incident surface S1 or the exit surface S2 at an incident angle ⁇ of 5 ° or more and 60 ° or less and reflected by the optical film 1 is obtained.
- the absolute value of the difference and the absolute value of the difference of the color coordinate y are preferably 0.05 or less, more preferably 0.03 or less, and still more preferably 0.01 or less, on both the main surfaces of the optical film 1. It is. It is desirable that the limitation of the numerical range regarding the color coordinates x and y with respect to the reflected light is satisfied on both the incident surface S1 and the exit surface S2.
- a plane having an inclination angle of preferably 5 ° or less, more preferably 10 ° or less is not included.
- the incident light is refracted when entering the resin from the air, so that the color tone change in the vicinity of the regular reflection light is suppressed in a wider incident angle range. Can do.
- the reflection color other than regular reflection becomes a problem, it is preferable to dispose the optical film 1 so as not to cause directional reflection in the problematic direction.
- the 1st optical layer 4, the 2nd optical layer 5, and the wavelength selection reflection layer 3 which comprise the optical film 1 are demonstrated sequentially.
- the first optical layer 4 is, for example, for supporting and protecting the wavelength selective reflection layer 3.
- the 1st optical layer 4 consists of a layer which has resin as a main component from a viewpoint which provides the optical film 1 with flexibility, for example.
- one surface is a smooth surface and the other surface is an uneven surface 4b.
- the wavelength selective reflection layer 3 is formed on the uneven surface 4b.
- the second optical layer 5 is for protecting the wavelength selective reflection layer 3 by embedding the uneven surface 4b of the first optical layer 4 on which the wavelength selective reflection layer 3 is formed, for example.
- the 2nd optical layer 5 consists of a layer which has resin as a main component from a viewpoint which provides the optical film 1 with flexibility, for example.
- FIG. 3 is a plan view illustrating a shape example of the uneven surface of the first optical layer of the optical film according to the first embodiment.
- FIG. 4A is a cross-sectional view illustrating a shape example of the uneven surface of the first optical layer in the second direction.
- the 4B is a cross-sectional view illustrating one shape example of the uneven surface of the first optical layer in the first direction.
- two directions orthogonally intersecting in the uneven surface of the first optical layer 4 are referred to as a first direction D1 and a second direction D2.
- the first direction D1 is the extending direction of one of the two sets of sides
- the first optical layer 4 has a short direction D W And longitudinal direction D L
- the first direction D1 is the short direction D of the first optical layer 4.
- D2 is the longitudinal direction D of the first optical layer 4.
- the uneven surface 4b of the first optical layer 4 is constituted by, for example, a plurality of first structures 4m and a plurality of second structures 4n.
- the first structure 4m is a structure extending in the first direction D1 in the concavo-convex surface of the first optical layer 4, and is one-dimensionally arranged adjacent to the second direction D2 of the first optical layer 4.
- the second structure 4n is a structure that extends in the second direction D2 in the uneven surface of the first optical layer 4, and is separated in the first direction D1 of the first optical layer 4 and is one-dimensionally arranged.
- the first structural body 4m and the second structural body 4n are orthogonally crossed on the uneven surface of the first optical layer 4.
- the first optical layer 4 has a short direction D W And longitudinal direction D L 4m and the second structure 4n preferably have the following configurations.
- the first structure 4m has a short direction D of the first optical layer 4.
- W In the longitudinal direction D of the first optical layer 4.
- L Is one-dimensionally arranged adjacent to.
- the second structural body 4n has a longitudinal direction D of the first optical layer 4.
- L In the short direction D of the first optical layer 4 W Are one-dimensionally arranged apart from each other.
- the first structure 4m and the second structure 4n are orthogonally intersected.
- a columnar body or its inverted shape is preferably used.
- a polygonal columnar shape such as a prism shape (triangular columnar shape), a prism shape having an R shape on the ridge line portion, a lenticular shape, a toroidal shape, a hyperbolic columnar shape, or a free curved surface shape can be used. These shapes may be used in combination of two or more.
- the lenticular shape means that the cross-sectional shape perpendicular to the ridgeline of the columnar body is an arc shape or a substantially arc shape, an elliptical arc shape or a substantially elliptical arc shape, or a part of a parabolic shape or a substantially parabolic shape. Therefore, a cylindrical shape is also included in the lenticular shape.
- Examples of the shape of the ridge line portion (top portion) of the first structure 4m include a right-angle shape, an R shape, or a polygonal shape (for example, a pentagonal shape), and the R shape is particularly preferable.
- the shape of the ridge line part (top part) of the first structure 4m means a cross-sectional shape of the ridge line part in a direction perpendicular to the ridge line.
- the longitudinal direction D L It means the cross-sectional shape of the ridge line part in.
- the pitch P1 of the first structures 4m is preferably 5 ⁇ m or more and 5 mm or less, more preferably 5 ⁇ m or more and less than 250 ⁇ m, and further preferably 20 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less. If the pitch P1 of the first structures 4m is less than 5 ⁇ m, it is difficult to obtain a desired shape of the first structures 4m, and the wavelength selection characteristics of the wavelength selective reflection layer 3 are generally steep. Part of the transmitted wavelength may be reflected. When such reflection occurs, diffraction occurs and even higher-order reflection is visually recognized, so that the transparency tends to be felt poorly.
- the pitch P1 of the first structure 4m exceeds 5 mm, the thickness of the first structure 4m necessary for directional reflection is taken into consideration, the necessary film thickness is increased and flexibility is lost, and the window material 10 or the like is lost. It becomes difficult to attach to the rigid body. Further, by setting the pitch P1 of the first structural body 4m to less than 250 ⁇ m, the flexibility is further increased, the roll-to-roll manufacturing is facilitated, and batch production is not required. In order to apply the optical film 1 of the present technology to building materials such as windows, it is preferable that the optical film 1 has a length of about several meters, and roll-to-roll manufacturing is more preferable than batch production. Is suitable.
- the shape of the first structure 4m formed on the surface of the first optical layer 4 is not limited to one type, and a plurality of types of first structures 4m are formed on the surface of the first optical layer 4. You may make it form.
- a predetermined pattern including the plurality of types of first structures 4m may be periodically repeated. Further, depending on desired characteristics, a plurality of types of first structures 4m may be formed randomly (non-periodically).
- FIG. 5A is a perspective view showing one shape example of the first structure.
- FIG. 5B is a cross-sectional view illustrating a configuration example of an optical film having the first structure having the shape illustrated in FIG. 5A.
- an asymmetric columnar body extending in one direction as the first structure 4m.
- incident light can be returned to the sky by one or two reflections. Therefore, the light absorption amount of the wavelength selective reflection layer 3 can be reduced and heat generation can be suppressed as compared with a corner cube that returns incident light to the sky by three reflections.
- the shape of the first structure 4m is changed to a perpendicular l perpendicular to the incident surface S1 or the outgoing surface S2 of the optical film 1.
- the shape may be asymmetric.
- the main axis l of the first structure 4m m But perpendicular l 1 With respect to the arrangement direction a of the first structures 4m (that is, the longitudinal direction D L ).
- the main axis l of the first structure 4m m Means a straight line passing through the midpoint of the bottom of the cross section of the first structure and the apex of the first structure 4m.
- the main axis l of the triangular prism m Means a straight line passing through the midpoint of the base of the cross section of the triangular prism and the apex of the triangular prism.
- the main axis l of the first structure 4m m But perpendicular l m Will be inclined upward (upper side) or lower side (ground side) of the window member 10 with reference to.
- FIG. 5B the main axis l of the first structure 4m. m But perpendicular l 1
- 6A is an enlarged cross-sectional view illustrating a part of the optical film illustrated in FIG. 5B in an enlarged manner.
- 6B is an enlarged cross-sectional view illustrating the wavelength selective reflection layer illustrated in FIG. 5B in an enlarged manner.
- the first structure 4m includes, for example, a first inclined surface Sp1 and a second inclined surface Sp2 that form a columnar surface that is a film formation surface on which the wavelength selective reflection layer 3 is formed.
- the first inclined surface Sp1 is a surface that becomes the upper side (the sky side) when the optical film 1 is bonded to an adherend such as the window material 10
- the second inclined surface Sp2 is the optical film 1. Is a surface that becomes the lower side (the ground side) when bonded to an adherend such as the window member 10.
- the film thicknesses of the wavelength selective reflection layer 3 formed on the first inclined surface Sp1 and the second inclined surface Sp2 are the first film thickness d1 and the second film thickness d2 of the wavelength selective reflection layer 3, respectively. Called.
- the first structure 4m includes, for example, an apex angle ⁇ 1 formed by the first inclined surface Sp1 and the second inclined surface Sp2, and an inclination angle ⁇ 1 of the first inclined surface Sp1 with respect to the incident surface S1 or the exit surface S2. And have.
- the inclination angle ⁇ 1 is an inclination angle on the upper side (upper side) when the optical film 1 is bonded to an adherend such as the window material 10.
- the optical film 1 is bonded to an adherend such as a window member 10 or a building so that the inclination angle ⁇ 1 of each first structure 4m is higher than the apex angle ⁇ 1.
- the curvature R may be attached to the ridge line part (top part) of the first structure 4m.
- apex angle R be the opening angle of the edge
- the film thickness is substantially the same, that is, the ratio of the second film thickness d2 to the first film thickness d1 ((d1 / d2) ⁇ 100) [%] is ⁇ 10% or less.
- the first film thickness d1 and the second film thickness d2 may be different. In this case, if the thickness of each metal layer in the wavelength selective reflection layer 3 on one of the slopes is thin, light cannot be reflected and transmitted, so the thickness of each metal layer in the wavelength selective reflection layer 3 is 7 nm or more.
- the thickness of each metal layer in the wavelength selective reflection layer 3 exceeds 14 nm, the floating color of the reflected light occurs. Therefore, the thickness of each metal layer in the wavelength selective reflection layer 3 should be 14 nm or less. preferable. That is, the film thickness ratio is preferably 200% or less.
- the second structure 4n it is preferable to use a columnar body or its inverted shape.
- a polygonal columnar shape such as a prism shape (triangular columnar shape), a prism shape having an R shape on the ridge line portion, a lenticular shape, a toroidal shape, a hyperbolic columnar shape, or a free curved surface shape
- these shapes may be used in combination of two or more.
- the lenticular shape means that the cross-sectional shape perpendicular to the ridgeline of the columnar body is an arc shape or a substantially arc shape, an elliptical arc shape or a substantially elliptical arc shape, or a part of a parabolic shape or a substantially parabolic shape.
- a cylindrical shape is also included in the lenticular shape.
- the second structure 4n is arranged in the short direction D. W
- the inclined surface of the second structure 4n may be bent, for example, by meandering.
- Examples of the shape of the ridge line portion (top portion) of the second structure 4n include a right-angle shape, an R shape, or a polygonal shape (for example, a pentagonal shape), and the R shape is particularly preferable.
- the shape of the ridge line part (top part) of the second structure 4n means a cross-sectional shape of the ridge line part in a direction perpendicular to the ridge line.
- the short direction D W It means the cross-sectional shape of the ridge line part in.
- the heights of the first structure 4m and the second structure 4n with respect to the surface of the first optical layer 4 are H1 and H2, respectively, the height H1 of the first structure 4m and the second structure 4n It is preferable that the height H2 satisfies the relationship of H2> H1. This is because the flow of the resin material can be secured in the embedding process described later, and the occurrence of streaky film thickness unevenness can be suppressed.
- the 1st optical layer 4 is an optical layer which has the output surface S2 from which the sunlight which permeate
- the height difference ⁇ H is 0.5 ⁇ m or more, the flow of the resin material can be sufficiently secured in the embedding process described later, and the occurrence of streaky film thickness unevenness tends to be further suppressed.
- the height difference ⁇ H is 25 ⁇ m or less, it is possible to reduce the proportion of light incident on the optical film 1 as an optical body that is obliquely reflected by the second structure 4n, which is the originally intended first structure.
- the second structure 4n is preferably provided so as not to adversely affect the optical performance.
- the pitch of the second structures 4n is P2
- the groove width of the second structures 4n is w2
- the pitch P2 is preferably 10 ⁇ W2 or more, more preferably 20 ⁇ W2, more preferably 25 ⁇ W2 or more.
- the first structure 4m mainly has a directional reflection function of the optical film 1.
- the pitch P2 of the second structures 4n is preferably 200 ⁇ m or more, more preferably 250 ⁇ m or more, and still more preferably 300 ⁇ m or more. By making the pitch P2 200 ⁇ m or more, there is a tendency that the visual recognition of the diffraction pattern can be suppressed.
- the pitch P2 of the second structures 4n is preferably 5 mm or less, more preferably 3 mm or less, and even more preferably 1 mm or less. By setting the pitch P2 to 5 mm or less, there is a tendency that a decrease in the effect of suppressing the occurrence of streaky film thickness unevenness can be suppressed.
- the pitch P2 of the second structures 4n is preferably 10 ⁇ W2 or more, and 5 mm. Hereinafter, it is more preferably 20 ⁇ W2 or more and 3 mm or less, and further preferably 25 ⁇ W2 or more and 1 mm or less. Further, from the viewpoint of suppressing the visual recognition of the diffraction pattern and suppressing the decrease in the effect of suppressing the occurrence of streaky film thickness unevenness, the pitch P2 of the second structures 4n is preferably 200 ⁇ m or more and 5 mm or less, more preferably.
- the wavelength selective reflection layer 3 is provided on the first structure 4m and the second structure 4n.
- the throwing of the wavelength selective reflection layer 3 differs depending on the inclination of the inclined surfaces of these structures. According to the result of intensive studies by the present inventors, when the inclination of the inclined surface of the second structure 4n is significantly steeper than the inclination of the inclined surface of the first structure 4m, the optical absorption by the wavelength selective reflection layer 3 is reduced. It has been found that there is a tendency for the lines to be visible even when viewed from a distance.
- the inclination angle ⁇ 2 of the first inclined surface and the inclination angle ⁇ 2 of the second inclined surface of the second structure 4n are preferably 65 ° or less, more preferably 60 ° or less. Further, if the inclination angle ⁇ 2 of the first inclined surface and the inclination angle ⁇ 2 of the second inclined surface are loose, the area occupied by the second structure 4n increases, and the reflection by the originally intended first structure 4m. The performance will be affected. Therefore, the inclination angle ⁇ 2 of the first inclined surface and the inclination angle ⁇ 2 of the second inclined surface of the second structure 4n are preferably 30 ° or more, more preferably 45 ° or more.
- the inclination angle ⁇ 2 of the first inclined surface and the inclination angle ⁇ 2 of the second inclined surface of the second structure 4n are preferably 30 ° to 65 °, more preferably 45 ° to 60 °. ° or less.
- the difference between the inclination angles of the inclined surfaces of the first structure 4m and the second structure 4n is preferably ⁇ 15 ° or less, more preferably ⁇ 10 ° or less, and further preferably ⁇ 5 ° or less.
- the first optical layer 4 is mainly composed of a resin in which the storage elastic modulus at 100 ° C. is small and the storage elastic modulus at 25 ° C. and 100 ° C. is not significantly different. Specifically, the storage elastic modulus at 25 ° C. is 3 ⁇ 10. 9 Pa or less and the storage elastic modulus at 100 ° C. is 3 ⁇ 10 7 It is preferable that the resin contains Pa or higher.
- the first optical layer 4 is preferably made of one type of resin, but may contain two or more types of resins. Moreover, the additive may be mixed as needed.
- the main component is a resin in which the storage elastic modulus at 100 ° C. is small and the storage elastic modulus at 25 ° C. and 100 ° C. is not significantly different, a process involving heat or heat and pressurization is performed. Even when the irregular surface 4b of the first optical layer 4 is present after the formation, the designed interface shape can be maintained substantially.
- the storage elastic modulus at 100 ° C. is greatly reduced and the main component is a resin having significantly different storage elastic modulus at 25 ° C. and 100 ° C., the deformation from the designed interface shape becomes large, The optical film 1 may be curled.
- the process involving heat is not limited to a process in which heat is directly applied to the optical film 1 or its constituent members, such as an annealing process, but also during the formation of a thin film and the resin composition.
- the temperature of the film formation surface rises locally and heat is indirectly applied to them, or the temperature of the mold rises due to energy ray irradiation, which indirectly heats the optical film.
- the process of adding is also included.
- the effect obtained by limiting the numerical range of the storage elastic modulus described above is not particularly limited to the type of resin, and any of a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and an energy beam irradiation type resin can be obtained. it can.
- the storage elastic modulus of the first optical layer 4 can be confirmed as follows, for example. When the surface of the first optical layer 4 is exposed, it can be confirmed by measuring the storage elastic modulus of the exposed surface using a micro hardness meter. Further, when the first base material 4a or the like is formed on the surface of the first optical layer 4, the first base material 4a or the like is peeled off to expose the surface of the first optical layer 4 The storage elastic modulus of the exposed surface can be confirmed by measuring using a micro hardness meter. Examples of a method for suppressing a decrease in elastic modulus at high temperature include a method for adjusting the length and type of side chains in the case of a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and energy beam irradiation.
- a method of adjusting the amount of crosslinking points, the molecular structure of the crosslinking material, and the like can be mentioned.
- a structural change does not impair the characteristics required for the resin material itself.
- the modulus of elasticity near room temperature may be high and become brittle, or shrinkage may increase and the film may be curved or curled. It is preferable to select appropriately according to the characteristics to be performed.
- the glass transition point is higher than the maximum temperature during the manufacturing process, and the storage elastic modulus at the maximum temperature during the manufacturing process is It is preferable that the main component is a resin with little decrease.
- a resin having a glass transition point in the range of room temperature 25 ° C. or higher and below the maximum temperature during the manufacturing process and a large decrease in storage elastic modulus at the maximum temperature during the manufacturing process is used, It becomes difficult to maintain the designed ideal interface shape during the process.
- the first optical layer 4 contains an amorphous polymer material as a main component, the melting point is higher than the maximum temperature during the manufacturing process, and the storage elastic modulus decreases at the maximum temperature during the manufacturing process.
- the resin is mainly composed of a resin having a small amount.
- a resin having a melting point within a range of room temperature 25 ° C. or higher and lower than the maximum temperature during the manufacturing process and a large decrease in storage elastic modulus at the maximum temperature during the manufacturing process is used, In addition, it is difficult to maintain the designed ideal interface shape.
- the maximum temperature during the manufacturing process means the maximum temperature of the uneven surface 4b of the first optical layer 4 during the manufacturing process.
- the numerical range of the storage elastic modulus and the temperature range of the glass transition point described above also satisfy the second optical layer 5. That is, at least one of the first optical layer 4 and the second optical layer 5 has a storage elastic modulus at 25 ° C.
- the resin which is Pa or less is included. This is because flexibility can be imparted to the optical film 1 at room temperature of 25 ° C., so that the optical film 1 can be manufactured in a roll-to-roll manner.
- the 1st base material 4a and the 2nd base material 5a have transparency, for example.
- the shape of the base material is preferably a film shape from the viewpoint of imparting flexibility to the optical film 1, but is not particularly limited to this shape.
- a material of the first base material 4a and the second base material 5a for example, a known polymer material can be used.
- Known polymer materials include, for example, triacetyl cellulose (TAC), polyester (TPEE), polyethylene terephthalate (PET), polyimide (PI), polyamide (PA), aramid, polyethylene (PE), polyacrylate, polyether Examples include sulfone, polysulfone, polypropylene (PP), diacetyl cellulose, polyvinyl chloride, acrylic resin (PMMA), polycarbonate (PC), epoxy resin, urea resin, urethane resin, melamine resin, etc. It is not limited.
- the thickness of the first base material 4a and the second base material 5a is preferably 38 to 100 ⁇ m from the viewpoint of productivity, but is not particularly limited to this range.
- the first base material 4a and the second base material 5a preferably have energy ray permeability.
- the first base 4a or the energy base curable resin interposed between the second base 5a and the wavelength selective reflection layer 3 is used as the first base 4a.
- the first optical layer 4 and the second optical layer 5 have transparency, for example.
- the first optical layer 4 and the second optical layer 5 can be obtained, for example, by curing a resin composition.
- the resin composition is preferably an energy beam curable resin that is cured by light or an electron beam, or a thermosetting resin that is cured by heat.
- the energy ray curable resin a photosensitive resin composition curable by light is preferable, and an ultraviolet curable resin composition curable by ultraviolet light is most preferable.
- the resin composition contains a compound containing phosphoric acid, a compound containing succinic acid, and butyrolactone from the viewpoint of improving the adhesion between the first optical layer 4 or the second optical layer 5 and the wavelength selective reflection layer 3. It is preferable to further contain a compound to be used.
- the compound containing phosphoric acid for example, (meth) acrylate containing phosphoric acid, preferably a (meth) acrylic monomer or oligomer having phosphoric acid as a functional group can be used.
- the compound containing succinic acid for example, a (meth) acrylate containing succinic acid, preferably a (meth) acrylic monomer or oligomer having succinic acid as a functional group can be used.
- a (meth) acrylate containing succinic acid preferably a (meth) acrylic monomer or oligomer having succinic acid as a functional group
- butyrolactone for example, a (meth) acrylate containing butyrolactone, preferably a (meth) acryl monomer or oligomer having butyrolactone as a functional group can be used.
- the ultraviolet curable resin composition contains, for example, (meth) acrylate and a photopolymerization initiator. Moreover, you may make it an ultraviolet curable resin composition further contain a light stabilizer, a flame retardant, a leveling agent, antioxidant, etc. as needed.
- the acrylate it is preferable to use a monomer and / or an oligomer having two or more (meth) acryloyl groups.
- this monomer and / or oligomer for example, urethane (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, polyester (meth) acrylate, polyol (meth) acrylate, polyether (meth) acrylate, melamine (meth) acrylate and the like are used.
- the (meth) acryloyl group means either an acryloyl group or a methacryloyl group.
- the oligomer refers to a molecule having a molecular weight of 500 or more and 60000 or less.
- the photopolymerization initiator those appropriately selected from known materials can be used.
- a benzophenone derivative, an acetophenone derivative, an anthraquinone derivative, or the like can be used alone or in combination.
- the blending amount of the polymerization initiator is preferably 0.1% by mass or more and 10% by mass or less in the solid content. If it is less than 0.1% by mass, the photocurability is lowered, which is substantially unsuitable for industrial production. On the other hand, when it exceeds 10 mass%, when the amount of irradiation light is small, odor tends to remain in the coating film.
- solid content means all the components which comprise the resin composition after hardening.
- acrylate, photopolymerization initiator, and the like are referred to as solid content.
- the resin is preferably one that can transfer the structure by irradiation with energy rays or heat, and any type of resin can be used as long as it satisfies the above refractive index requirements, such as vinyl resin, epoxy resin, and thermoplastic resin. May be.
- an oligomer may be added.
- Polyisocyanate and the like may be included as a curing agent.
- the resin composition further contains a crosslinking agent.
- this crosslinking agent it is particularly preferable to use a cyclic crosslinking agent. This is because the use of the cross-linking agent makes it possible to heat the resin without greatly changing the storage elastic modulus at room temperature.
- the optical film 1 becomes brittle, and it becomes difficult to produce the optical film 1 by a roll-to-roll process or the like.
- the cyclic crosslinking agent include dioxane glycol diacrylate, tricyclodecane dimethanol diacrylate, tricyclodecane dimethanol dimethacrylate, ethylene oxide modified isocyanuric acid diacrylate, ethylene oxide modified isocyanuric acid triacrylate, caprolactone modified tris (acryloxy). And ethyl) isocyanurate.
- the first base material 4 a or the second base material 5 a preferably has a lower water vapor transmission rate than the first optical layer 4 or the second optical layer 5.
- the first substrate 4a has a water vapor transmission rate lower than that of the first optical layer 4, and has energy ray permeability. It is preferably formed of a resin such as polyethylene terephthalate (PET) having Thereby, the diffusion of moisture from the incident surface S1 or the exit surface S2 to the wavelength selective reflection layer 3 can be reduced, and deterioration of the metal or the like contained in the wavelength selective reflection layer 3 can be suppressed. Therefore, the durability of the optical film 1 can be improved.
- the water vapor transmission rate of PET having a thickness of 75 ⁇ m is 10 g / m. 2 / Day (40 ° C., 90% RH).
- At least one of the first optical layer 4 and the second optical layer 5 includes a highly polar functional group, and the content thereof is different between the first optical layer 4 and the second optical layer 5.
- Both the 1st optical layer 4 and the 2nd optical layer 5 contain a phosphoric acid compound (for example, phosphate ester), and the content of the said phosphoric acid compound in the 1st optical layer 4 and the 2nd optical layer 5 is Preferably they are different.
- the content of the phosphoric acid compound in the first optical layer 4 and the second optical layer 5 is preferably 2 times or more, more preferably 5 times or more, and further preferably 10 times or more.
- the wavelength selective reflection layer 3 is a surface in contact with the first optical layer 4 or the second optical layer 5 containing the phosphate compound. Further, it preferably contains an oxide, nitride, or oxynitride.
- the wavelength selective reflection layer 3 particularly preferably has a layer containing zinc oxide (ZnO) or niobium oxide on the surface in contact with the first optical layer 4 or the second optical layer 5 containing a phosphate compound. This is because the adhesion between these optical layers and the wavelength selective reflection layer 3 is improved. Further, when the wavelength selective reflection layer 3 contains a metal such as Ag, the corrosion prevention effect is high.
- the wavelength selective reflection layer 3 may contain a dopant such as Al or Ga. This is because the film quality and smoothness are improved when the metal oxide layer is formed by sputtering or the like. At least one of the first optical layer 4 and the second optical layer 5 has a characteristic of absorbing light in a specific wavelength band in the visible region from the viewpoint of imparting design properties to the optical film 1, the window material 10, and the like. It is preferable.
- the pigment dispersed in the resin may be either an organic pigment or an inorganic pigment, but it is particularly preferable to use an inorganic pigment having high weather resistance.
- zircon gray (Co, Ni-doped ZrSiO 4 ), Praseodymium yellow (Pr-doped ZrSiO) 4 ), Chrome titanium yellow (Cr, Sb doped TiO) 2 Or Cr, W-doped TiO 2 ), Chrome Green (Cr 2 O 3 Etc.), Peacock Blue ((CoZn) O (AlCr) 2 O 3 ), Victoria Green ((Al, Cr) 2 O 3 ), Bitumen (CoO ⁇ Al 2 O 3 ⁇ SiO 2 ), Vanadium zirconium blue (V-doped ZrSiO) 4 ), Chrome tin pink (Cr-doped CaO / SnO) 2 ⁇ SiO 2 ), Ceramic red (Mn-doped Al) 2 O 3 ), Salmon pink (Fe-doped ZrSiO) 4 Organic pigments such as azo pigments and phthalocyanine pigments.
- the wavelength selective reflection layer 3 transmits, for example, light that is incident on the incident surface at an incident angle ( ⁇ , ⁇ ) and transmits light outside the specific wavelength band while directionally reflecting light in the specific wavelength band. It is.
- the wavelength selective reflection layer 3 is, for example, a laminated film, a transparent conductive layer, or a functional layer. Alternatively, the wavelength selective reflection layer 3 may be a combination of two or more of the laminated film, the transparent conductive layer, and the functional layer.
- the average layer thickness of the wavelength selective reflection layer 3 is preferably 20 ⁇ m or less, more preferably 5 ⁇ m or less, and even more preferably 1 ⁇ m or less.
- the laminated film is, for example, a laminated film obtained by alternately laminating low refractive index layers and high refractive index layers having different refractive indexes.
- the laminated film is, for example, a laminated film in which a metal layer having a high reflectance in the infrared region and a high refractive index layer having a high refractive index in the visible region and functioning as an antireflection layer are alternately laminated.
- a metal layer having a high reflectance in the infrared region and a high refractive index layer having a high refractive index in the visible region and functioning as an antireflection layer are alternately laminated.
- the high refractive index layer an optical transparent layer or a transparent conductive layer can be used.
- the metal layer having high reflectivity in the infrared region may be, for example, a simple substance such as Au, Ag, Cu, Al, Ni, Cr, Ti, Pd, Co, Si, Ta, W, Mo, Ge, or a simple substance thereof.
- the main component is an alloy containing two or more kinds.
- the metal layer is mainly composed of AlCu, AlTi, AlCr, AlCo, AlNdCu, AlMgSi, AgPdCu, AgPdTi, AgCuTi, AgPdCa, AgPdMg, AgPdFe, Ag, or SiB. It is preferable to do. In order to suppress corrosion of the metal layer, it is preferable to add materials such as Ti and Nd to the metal layer. In particular, when Ag is used as the material of the metal layer, it is preferable to add the above material.
- the optical transparent layer is an optical transparent layer that has a high refractive index in the visible region and functions as an antireflection layer.
- the optical transparent layer contains, as a main component, a high dielectric material such as niobium oxide, tantalum oxide, or titanium oxide.
- the transparent conductive layer includes, for example, a main component such as a ZnO-based oxide or indium-doped tin oxide.
- the ZnO-based oxide include zinc oxide (ZnO), zinc oxide (GAZO) doped with gallium (Ga) and aluminum (Al), zinc oxide (AZO) doped with Al, and gallium (Ga). At least one selected from the group consisting of zinc oxide doped with (GZO) can be used.
- the refractive index of the high refractive index layer contained in a laminated film is in the range of 1.7 or more and 2.6 or less. More preferably, it is 1.8 or more and 2.6 or less, More preferably, it is 1.9 or more and 2.6 or less. This is because antireflection in the visible light region can be realized with a thin film that does not cause cracks.
- the refractive index is at a wavelength of 550 nm.
- the high refractive index layer is, for example, a layer mainly composed of a metal oxide. As the metal oxide, it may be preferable to use a metal oxide other than zinc oxide from the viewpoint of relaxing the stress of the layer and suppressing the generation of cracks.
- niobium oxide for example, niobium pentoxide
- tantalum oxide for example, tantalum pentoxide
- titanium oxide niobium oxide
- the film thickness of the high refractive index layer is preferably 10 nm to 120 nm, more preferably 10 nm to 100 nm, and still more preferably 10 nm to 80 nm.
- the film thickness is less than 10 nm, visible light tends to be easily reflected.
- the film thickness exceeds 120 nm the transmittance tends to decrease and cracks tend to occur.
- the laminated film is not limited to a thin film made of an inorganic material, and may be constituted by laminating a thin film made of a polymer material or a layer in which fine particles are dispersed in a polymer.
- a thin buffer layer such as Ti of about several nm may be provided at the interface of the optical transparent layer to be formed.
- the buffer layer is a layer for suppressing oxidation of a metal layer or the like as a lower layer by oxidizing itself when forming the upper layer.
- the transparent conductive layer is a transparent conductive layer mainly composed of a conductive material having transparency in the visible region.
- the transparent conductive layer contains, for example, a transparent conductive material such as tin oxide, zinc oxide, a carbon nanotube-containing body, indium-doped tin oxide, indium-doped zinc oxide, and antimony-doped tin oxide as a main component.
- a transparent conductive material such as tin oxide, zinc oxide, a carbon nanotube-containing body, indium-doped tin oxide, indium-doped zinc oxide, and antimony-doped tin oxide as a main component.
- a layer in which nanoparticles, nanorods, and nanowires of conductive materials such as nanoparticles and metals are dispersed in a resin at a high concentration may be used.
- the functional layer is mainly composed of a chromic material whose reflection performance is reversibly changed by an external stimulus.
- the chromic material is a material that reversibly changes its structure by an external stimulus such as heat, light, or an intruding molecule.
- a photochromic material for example, a photochromic material, a thermochromic material, a gas chromic material, or an electrochromic material can be used.
- a photochromic material is a material that reversibly changes its structure by the action of light.
- the photochromic material can reversibly change various physical properties such as reflectance and color by irradiation with light such as ultraviolet rays.
- TiO doped with Cr, Fe, Ni or the like 2 , WO 3 , MoO 3 , Nb 2 O 5 Transition metal oxides such as can be used.
- thermochromic material is a material that reversibly changes its structure by the action of heat.
- the photochromic material can reversibly change various physical properties such as reflectance and color by heating.
- thermochromic material for example, VO 2 Etc. can be used.
- elements such as W, Mo, and F can be added.
- a laminated structure in which a high refractive index body such as ITO or the like is sandwiched between antireflection layers having a main component may be employed.
- a photonic lattice such as cholesteric liquid crystal
- Cholesteric liquid crystals can selectively reflect light with a wavelength according to the layer spacing, and this layer spacing changes with temperature, so that physical properties such as reflectance and color can be reversibly changed by heating.
- An electrochromic material is a material that can reversibly change various physical properties such as reflectance and color by electricity.
- the electrochromic material for example, a material that reversibly changes its structure by applying a voltage can be used.
- the electrochromic material for example, a reflection-type light control material whose reflection characteristics are changed by doping or dedoping such as proton can be used.
- the reflective dimming material is a material that can control its optical properties to a transparent state, a mirror state, and / or an intermediate state thereof by an external stimulus.
- Examples of such reflective light-modulating materials include magnesium and nickel alloy materials, magnesium and titanium alloy materials as main components, WO 3 Alternatively, a material in which acicular crystals having selective reflectivity are confined in a microcapsule can be used.
- Electrolyte layer such as, WO containing protons 3 A structure in which an ion storage layer such as a transparent conductive layer is laminated can be used.
- a transparent conductive layer, an electrolyte layer, WO on the second optical layer 3 A configuration in which an electrochromic layer such as a transparent conductive layer is stacked can be used. In these configurations, by applying a voltage between the transparent conductive layer and the counter electrode, protons contained in the electrolyte layer are doped or dedoped in the alloy layer.
- electrochromic material is made of TiO 2 It is desirable to laminate with a high refractive index body such as ITO or ITO.
- a configuration in which a transparent conductive layer, an optical transparent layer in which microcapsules are dispersed, and a transparent electrode are stacked on the second optical layer can be used.
- the acicular crystal in the microcapsule is in a transmission state in which it is oriented, or by removing the voltage, the acicular crystal is directed in all directions to be in a wavelength selective reflection state. can do.
- FIG. 7A and 7B are cross-sectional views for explaining an example of the function of the optical film.
- near-infrared rays L out of sunlight incident on the optical film 1 1 Is partially reflected in the sky direction as much as the incident direction, whereas visible light L 2 Passes through the optical film 1.
- FIG. 7B the light L incident on the optical film 1 and reflected by the reflection layer surface of the wavelength selective reflection layer 3 is reflected at a rate corresponding to the incident angle.
- the optical film 1 includes light L in a specific wavelength band out of light L incident on the incident surface S1 at an incident angle ( ⁇ , ⁇ ). 1 Is selectively reflected in the direction of ( ⁇ o, ⁇ ) (0 ° ⁇ o ⁇ 90 °), while the light L outside the specific wavelength band 2 Is preferably transmitted. It is because the light of a specific wavelength band can be reflected in the sky direction by satisfying such a relationship.
- the optical film 1 preferably has a belt-like or rectangular shape as a whole. By setting it as such a shape, the optical film 1 can be easily produced by a roll-to-roll process. Moreover, handling can be made easy by winding the optical film 1 in roll shape.
- the longitudinal direction of the optical film 1 having a strip shape or a rectangular shape is defined as the longitudinal direction D. L , Short direction (also referred to as width direction) short direction D W Called.
- the direction of the ridge line lr of the first structure 4m formed in the first optical layer 4 is the ridge line direction D. R Called.
- the ridgeline lr is the transversal direction D of the optical film 1 W It is preferable that the first optical layer 4 is formed to be parallel to the first optical layer 4. Ridge direction D of the first structure 4m R And the longitudinal direction of the optical film 1 in the longitudinal direction D L Are preferably orthogonal to each other. Accordingly, the height direction of the building and the longitudinal direction D of the belt-shaped or rectangular optical film 1 L The reflective function of the optical film 1 can be effectively expressed only by bonding the belt-shaped or rectangular optical film 1 to a window material of a building or the like so as to have a substantially parallel relationship. [Lamination method of optical film] FIG. 10A and FIG.
- FIG. 10B are schematic diagrams for explaining an example of an optical film laminating method according to the first embodiment of the present technology.
- a window material 10 provided in a recent high-rise building such as a building is generally rectangular in shape with a larger vertical width than a horizontal width. Therefore, below, the example which bonds the optical film 1 with respect to the window material 10 which has such a shape is demonstrated.
- a belt-shaped optical film 1 is unwound from an optical film (so-called original fabric) 1 wound in a roll shape, and appropriately cut in accordance with the shape of the window material 10 to be bonded to obtain a rectangular optical film 1. .
- this rectangular optical film 1 has a pair of opposing long sides L.
- Long side L of rectangular optical film 1 a And the ridge line direction D of the first structure 4m in the incident surface of the optical film 1 R are substantially orthogonal to each other. That is, the longitudinal direction D of the rectangular optical film 1 L And the ridge line direction D of the first structure 4m in the incident surface of the optical film 1 R The direction is substantially orthogonal.
- one short side L of the cut optical film 1 b Is aligned with the short side 10 a located at the upper end of the rectangular window member 10.
- the rectangular optical film 1 is sequentially bonded from the upper end to the lower end of the window member 10 through the bonding layer 6 and the like. Thereby, the other short side L of the optical film 1 is obtained.
- FIG. 11A and FIG. 11B are schematic diagrams for explaining the difference in the reflection function of the optical film 1 depending on the bonding direction.
- FIG. 11A the ridge line direction D of the first structure 4m in the incident surface of the optical film 1 R And the height direction D of the building H
- An example of a building 500 in which the optical film 1 is bonded to the window material 10 is shown so that and are substantially orthogonal to each other. That is, the example which bonded the optical film 1 with respect to the window material 10 by the bonding method of the above-mentioned optical film is shown.
- the reflection function of the optical film 1 can be effectively expressed. Therefore, most of the light incident on the window member 10 from above can be reflected upward. That is, the upward reflectance of the window material 10 can be improved.
- FIG. 11A the ridge line direction D of the first structure 4m in the incident surface of the optical film 1 R
- the height direction D of the building H An example of a building 500 in which the optical film 1 is bonded to the window material 10 is shown so that and are substantially orthogonal to each other. That is, the example which bonded the optical film 1 with respect to the window material 10 by the
- FIG. 12 is a perspective view illustrating a configuration example of a master used for manufacturing the optical film according to the first embodiment of the present technology. As shown in FIG.
- the roll-shaped master 100 has a cylindrical surface, and the cylindrical surface is provided with an uneven surface as a molding surface. By transferring the uneven surface to a film or the like, the uneven surface 4b of the first optical layer 4 is formed.
- the uneven surface of the roll-shaped master 100 is constituted by a plurality of first grooves 101m and a plurality of second grooves 101n.
- the first groove 101m is for molding the first structure 4m of the first optical layer 4, and is in a relationship in which the unevenness is reversed with the first structure 4m.
- the second groove 101n is for molding the second structure 4n of the first optical layer 4, and is in a relationship in which the unevenness is reversed with the second structure 4n.
- FIG. 13 is a plan view showing an example of the shape of the molding surface of the master.
- FIG. 14A is a cross-sectional view showing an example of the shape of the molding surface in the circumferential direction of the master.
- FIG. 4B is a cross-sectional view showing one shape example of the molding surface in the width direction of the master.
- the first groove 101m is, for example, the width direction (axial direction) D of the master 100.
- the second groove 101n is, for example, the circumferential direction D of the master 100.
- the pitch P2 is preferably 10 ⁇ W2 or more, more preferably 20 ⁇ W2, and further preferably 25 ⁇ W2 or more. Further, the pitch P2 of the second grooves 101n is preferably 200 ⁇ m or more, more preferably 250 ⁇ m or more, and further preferably 300 ⁇ m or more. The pitch P2 of the second grooves 101n is preferably 5 mm or less, more preferably 3 mm or less, and even more preferably 1 mm or less.
- the pitch P2 of the second grooves 101n is preferably 10 ⁇ W2 or more and 5 mm or less, more preferably 20 ⁇ W2 or more and 3 mm or less, and further preferably 25 ⁇ W2 or more and 1 mm or less.
- the pitch P2 of the second grooves 101n is preferably 250 ⁇ m or more and 5 mm or less, more preferably 300 ⁇ m or more and 3 mm or less, and further preferably 200 ⁇ m or more and 1 mm or less.
- the inclination angle ⁇ 2 of the first inclined surface and the inclination angle ⁇ 2 of the second inclined surface of the second groove 101n are preferably 65 ° or less, more preferably 60 ° or less.
- the inclination angle ⁇ 2 of the first inclined surface and the inclination angle ⁇ 2 of the second inclined surface of the second groove 101n are preferably 30 ° or more, more preferably 45 ° or more. Therefore, the inclination angle ⁇ 2 of the first inclined surface and the inclination angle ⁇ 2 of the second inclined surface of the second groove 101n are preferably 30 ° to 65 °, more preferably 45 ° to 60 °.
- the difference between the inclination angles of the inclined surfaces of the first groove 101m and the second groove 101n is preferably ⁇ 15 ° or less, more preferably ⁇ 10 ° or less, and further preferably ⁇ 5 ° or less.
- FIG. 15 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a manufacturing apparatus for manufacturing the optical film according to the first embodiment.
- the manufacturing apparatus includes laminate rolls 41 and 42, a guide roll 43, a coating device 45, and an irradiation device 46.
- the laminate rolls 41 and 42 are configured to be able to nip the optical layer 9 with a reflective layer and the second substrate 5a.
- the optical layer 9 with a reflective layer is obtained by forming the wavelength selective reflection layer 3 on one main surface of the first optical layer 4.
- the 1st base material 4a may be formed on the other main surface on the opposite side to the surface in which the wavelength selection reflection layer 3 of the 1st optical layer 4 was formed into a film.
- the wavelength selective reflection layer 3 is formed on one main surface of the first optical layer 4 and the first base material 4a is formed on the other main surface.
- the guide roll 43 is disposed on a conveyance path in the manufacturing apparatus so that the belt-shaped optical film 1 can be conveyed.
- the material of the laminate rolls 41 and 42 and the guide roll 43 is not particularly limited, and a metal such as stainless steel, rubber, silicone, or the like can be appropriately selected and used according to desired roll characteristics.
- the coating device 45 for example, a device including coating means such as a coater can be used.
- a coater for example, a coater such as a gravure, a wire bar, and a die can be appropriately used in consideration of physical properties of the resin composition to be applied.
- the irradiation device 46 is an irradiation device that irradiates an ionizing ray such as an electron beam, an ultraviolet ray, a visible ray, or a gamma ray. In this example, a case where a UV lamp that irradiates ultraviolet rays is used as the irradiation device 46 is illustrated.
- FIG. 16A an uneven surface composed of a plurality of first grooves 101 m and a plurality of second grooves 101 n is formed on the surface of the master (mold (replica)) 100 by, for example, cutting or laser processing. To do.
- FIG. 16A an uneven surface composed of a plurality of first grooves 101 m and a plurality of second grooves 101 n is formed on the surface of the master (mold (replica)) 100 by, for example, cutting or laser processing. To do.
- FIG. 16A an uneven surface composed of a plurality of first grooves 101 m and a plurality of second grooves 101 n is formed on the surface of the master (mold (replica)) 100 by, for example, cutting or laser processing. To do.
- FIG. 16A an uneven surface composed of a plurality of first grooves 101 m and a plurality of second grooves 101 n is formed on the surface of the master (mold (replica)) 100 by, for example, cutting or laser processing
- the shape of the concavo-convex surface of the master 100 is transferred to a film-like resin material using, for example, a melt extrusion method or a transfer method.
- a transfer method an energy ray curable resin is poured into a mold and cured by irradiating energy rays, a method of transferring heat and pressure to the resin to transfer a shape, or a resin film is supplied from a roll and heat is applied.
- a method of transferring the shape of the mold (laminate transfer method) and the like can be mentioned.
- the first optical layer 4 having the uneven surface 4b on one principal surface is formed. Further, as shown in FIG.
- the first optical layer 4 may be formed on the first substrate 4a.
- the first substrate 4a in the form of a film is supplied from a roll, applied with an energy ray curable resin on the substrate, and then pressed against the die to transfer the shape of the die. Is used to cure the resin.
- the resin preferably further contains a cross-linking agent. This is because the resin can be heat resistant without greatly changing the storage elastic modulus at room temperature.
- the wavelength selective reflection layer 3 is formed on one main surface of the first optical layer 4.
- Examples of the method for forming the wavelength selective reflection layer 3 include a sputtering method, a vapor deposition method, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, a dip coating method, a die coating method, a wet coating method, and a spray coating method. It is preferable that the film forming method is appropriately selected according to the shape of the uneven surface 4b of the first optical layer 4 and the like.
- annealing treatment 31 is performed on the wavelength selective reflection layer 3 as necessary.
- the annealing temperature is, for example, in the range of 100 ° C. or higher and 250 ° C. or lower.
- an uncured resin 22 is applied onto the wavelength selective reflection layer 3.
- an energy beam curable resin, a thermosetting resin, or the like can be used.
- an ultraviolet curable resin is preferable.
- the second base material 5a is placed on the resin 21 to form a laminate.
- the resin 22 is cured by the energy beam 32 or the heating 32, and a pressure 33 is applied to the laminate.
- the energy beam for example, an electron beam, an ultraviolet ray, a visible ray, a gamma ray, an electron beam or the like can be used, and an ultraviolet ray is preferable from the viewpoint of production equipment.
- the integrated dose is preferably selected as appropriate in consideration of the curing characteristics of the resin, the suppression of yellowing of the resin and the substrate, and the like.
- the pressure applied to the laminate is preferably in the range of 0.01 MPa to 1 MPa. If the pressure is less than 0.01 MPa, a problem occurs in the runnability of the film. On the other hand, when it exceeds 1 MPa, it is necessary to use a metal roll as a nip roll, and pressure unevenness is likely to occur, which is not preferable. In this way, as shown in FIG. 18C, the second optical layer 5 is formed on the wavelength selective reflection layer 3, and the optical film 1 is obtained.
- the formation method of the optical film 1 is demonstrated concretely using the manufacturing apparatus shown in FIG.
- the second base material 5 a is sent from a base material supply roll (not shown), and the sent second base material 5 a passes under the coating device 45.
- the ionizing radiation curable resin 44 is applied by the coating device 45 to the second base material 5 a passing under the coating device 45.
- the second base material 5a coated with the ionizing radiation curable resin 44 is conveyed toward the laminate rolls 41 and 42.
- the optical layer 9 with a reflective layer is sent out from an optical layer supply roll (not shown) and conveyed toward the laminate rolls 41 and 42.
- the carried-in 2nd base material 5a and the optical layer 9 with a reflection layer are laminated rolls 41 and 42 so that a bubble may not enter between the 2nd base material 5a and the optical layer 9 with a reflection layer.
- the optical layer 9 with a reflective layer is laminated on the second substrate 5a.
- a path through which the ionizing radiation curable resin 44 flows by the second structure 4n can be formed in the running direction of the optical layer 9 with the belt-like reflective layer, that is, the longitudinal direction of the optical layer 9 with the belt-like reflective layer. it can. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of streak-like film thickness unevenness in the longitudinal direction of the produced band-shaped optical film 1.
- the cured first optical layer 4 has a storage elastic modulus of 3 ⁇ 10 at (t ⁇ 20) ° C. when the process temperature at the time of forming the second optical layer is t ° C. 7 It is preferable that it is Pa or more.
- the process temperature t is, for example, the heating temperature of the laminate roll 41.
- the first optical layer 4 is provided on the first base material 4a and is transported along the laminating roll 41 via the first base material 4a. The temperature is empirically found to be on the order of (t-20) ° C. Therefore, the storage elastic modulus of the first optical layer 4 at (t-20) ° C. is 3 ⁇ 10.
- the first optical layer 4 has a storage elastic modulus at 25 ° C. of 3 ⁇ 10. 9 It is preferable that it is Pa or less. Thereby, flexibility can be imparted to the optical film at room temperature. Therefore, the optical film 1 can be produced by a production process such as roll-to-roll.
- the process temperature t is preferably 200 ° C. or lower in consideration of the heat resistance of the resin used for the optical layer or the base material. However, the process temperature t can be set to 200 ° C. or higher by using a resin having high heat resistance.
- the concavo-convex surface of the first optical layer 4 extends in the second direction D2 orthogonal to the first direction D1 and the plurality of first structures 4m extending in the first direction D1. And a plurality of second structures 4n provided apart from each other.
- the first optical layer 4 has a short direction D W And longitudinal direction D L
- the path through which the resin composition used for embedding flows is L
- the longitudinal direction D of the first optical layer 4 L It is possible to suppress the occurrence of streaky film thickness unevenness.
- FIG. 19A is a cross-sectional view in the second direction of an optical film according to a modification of the first embodiment.
- FIGS. 19B is a cross-sectional view in the first direction of an optical film according to a modification of the first embodiment.
- the position of the convex top of the concave-convex surface 4b of the first optical layer 4 on which the wavelength selective reflection layer 3 is formed is the first.
- the optical layer 4 is formed to have substantially the same height as the incident surface S1.
- the height of the second structure 4n is higher than the height of the first structure 4m
- the top of the second structure 4n is higher than the top of the first structure 4m.
- a configuration in the vicinity of the incident surface S1 is shown.
- a high reflection layer may be used.
- the high reflection layer is, for example, a high reflection layer that directionally reflects most of the light L incident on the incident surface S1 at an incident angle ( ⁇ , ⁇ ) in a direction other than regular reflection ( ⁇ , ⁇ + 180 °) (FIG. 2). reference).
- the highly reflective layer is, for example, a metal layer having a high reflectance, and the reflectance is preferably 30% or more at a wavelength of 1500 nm.
- a material for the highly reflective layer for example, a simple substance such as Au, Ag, Cu, Al, Ni, Cr, Ti, Pd, Co, Si, Ta, W, Mo, Ge, or an alloy containing two or more of these simple substances. The material which has a main component is mentioned.
- a metal nitride layer can also be used as the highly reflective layer, and examples of the material of the metal nitride layer include TiN, CrN, WN, and the like.
- the film thickness of the highly reflective layer can be, for example, in the range of 10 nm or more and 200 nm or less, but is not limited to this as long as the film thickness can provide a high reflectance. ⁇ 2. Second Embodiment> FIG.
- the 20 is a plan view showing one shape example of the uneven surface of the first optical layer of the optical film according to the second embodiment.
- the two directions obliquely intersecting in the concavo-convex surface of the first optical layer 4 are referred to as a first direction D1 and a second direction D2.
- the first direction D1 is preferably the extending direction of one of the two sets of sides.
- the first optical layer 4 has a short direction D W And longitudinal direction D L
- the first direction D1 is the short direction D of the first optical layer 4. W It is preferable that As shown in FIG.
- the optical film according to the second embodiment has a first direction D1 that is an extending direction of the first structure 4m and a second direction D2 that is an extending direction of the second structure 4n. Is different from the first embodiment in that they cross each other diagonally.
- the first optical layer 4 has a short direction D W
- longitudinal direction D L 4m and the second structure 4n preferably have the following configurations.
- the first structure 4m has a short direction D of the first optical layer 4.
- L Is one-dimensionally arranged adjacent to.
- the second structural body 4n has a longitudinal direction D of the first optical layer 4.
- the structure is extended in an oblique direction, and is one-dimensionally arranged spaced apart in a direction orthogonal to the oblique direction. That is, on the surface of the first optical layer 4, the first structure 4m and the second structure 4n are in an obliquely intersecting relationship.
- the angle formed by the first direction D1 and the second direction D2 is preferably 45 ° or more and less than 90 °, more preferably 60 ° or more and less than 90 °, still more preferably 75 ° or more and less than 90 °, most preferably It is within the range of 85 ° or more and less than 90 °.
- the formed angle is preferably 45 °. It is in the range of 90 ° or more, more preferably 60 ° or more and 90 ° or less, further preferably 75 ° or more and 90 ° or less, and most preferably 85 ° or more and 90 ° or less. When the angle formed is within the most preferable range (85 ° or more and 90 ° or less), the first direction D1 and the second direction D2 are substantially orthogonal to each other.
- the plurality of second structures 4n may extend in two or more different directions.
- a plurality of second structures 4n are extended in two directions, a second direction that forms an angle ⁇ with respect to the extending direction of the first structure 4m, and a third direction that forms an angle ⁇ .
- An example is shown.
- a configuration in which the plurality of second structures 4n are extended so as not to cross each other is adopted. Is preferred.
- the roll-shaped master 100 for molding the first optical layer 4 having the above-described configuration can be manufactured as follows, for example. First, the width direction D of the roll master W A plurality of first grooves 101m are formed by repeating the process of moving the cutting tool. Next, while synchronizing with the rotation of the roll master 100, the cutting tool is moved in the width direction D of the roll master 100. W A plurality of second grooves 101n that obliquely intersect with the plurality of first grooves 101m are formed by repeating the process of moving to the first.
- the third embodiment is different from the first embodiment in that light having a specific wavelength is directionally reflected while light other than the specific wavelength is scattered.
- the optical film 1 includes a light scatterer that scatters incident light. This scatterer is provided, for example, at least one place among the surface of the optical layer 2, the inside of the optical layer 2, and between the wavelength selective reflection layer 3 and the optical layer 2.
- the light scatterer is preferably provided between at least one of the wavelength selective reflection layer 3 and the first optical layer 4, the inside of the first optical layer 4, and the surface of the first optical layer 4. .
- FIG. 21A is a cross-sectional view illustrating a first configuration example of the optical film 1 according to the third embodiment.
- the first optical layer 4 includes a resin and fine particles 11.
- the fine particles 11 have a refractive index different from that of the resin that is the main constituent material of the first optical layer 4.
- the fine particles 11 for example, at least one of organic fine particles and inorganic fine particles can be used. Further, as the fine particles 11, hollow fine particles may be used. Examples of the fine particles 11 include inorganic fine particles such as silica and alumina, or organic fine particles such as styrene, acrylic and copolymers thereof, and silica fine particles are particularly preferable.
- FIG. 21B is a cross-sectional view illustrating a second configuration example of the optical film 1 according to the third embodiment. As shown in FIG. 21B, the optical film 1 further includes a light diffusion layer 12 on the surface of the first optical layer 4.
- the light diffusion layer 12 includes, for example, a resin and fine particles.
- the optical film 1 further includes a light diffusion layer 12 between the wavelength selective reflection layer 3 and the first optical layer 4.
- the light diffusion layer 12 includes, for example, a resin and fine particles.
- the fine particles the same fine particles as in the first example can be used. According to the third embodiment, it is possible to directionally reflect light in a specific wavelength band such as infrared rays and to scatter light other than the specific wavelength pair such as visible light.
- FIG. 22 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of an optical film according to the fourth embodiment.
- a self-cleaning effect layer 51 that exhibits a cleaning effect is formed on the exposed surface of the optical film 1 on the side opposite to the surface to be bonded to the adherend among the incident surface S1 and the exit surface S2.
- the second embodiment is different from the first embodiment.
- the self-cleaning effect layer 51 includes, for example, a photocatalyst.
- a photocatalyst for example, TiO 2 Can be used.
- the optical film 1 is characterized in that incident light is selectively reflected by wavelength.
- the surface is always optically transparent because light is scattered by the dirt attached to the surface and the transparency and reflectivity are lost. Is preferred. Therefore, it is preferable that the surface is excellent in water repellency and hydrophilicity, and the surface automatically exhibits a cleaning effect.
- the optical film 1 since the optical film 1 includes the self-cleaning effect layer 51, water repellency and hydrophilicity can be imparted to the incident surface. Therefore, it is possible to suppress the adhesion of dirt and the like to the incident surface and to suppress the reduction of the directional reflection characteristics. ⁇ 5.
- the present technology is applied to a window material or the like has been described as an example.
- the present technology is not limited to this example, and may be applied to an interior member or an exterior member other than the window material. It is possible to apply.
- the present technology is not limited to stationary interior and exterior members fixed like walls and roofs, but also according to changes in the amount of sunlight due to seasonal and temporal fluctuations.
- the reflection amount can be adjusted by moving the interior member or the exterior member, and can be applied to a device that can be taken into a space such as indoors.
- solar shading that can adjust the shielding amount of incident light by the solar shading member group by changing the angle of the solar shading member group composed of a plurality of solar shading members.
- the device blind device
- the blind device 201 that is a solar shading device includes a head box 203, a slat group (a solar shading member group) 202 including a plurality of slats (feathers) 202 a, and a bottom rail 204.
- the head box 203 is provided above a slat group 202 including a plurality of slats 202a.
- a ladder cord 206 and a lifting / lowering cord 205 extend downward from the head box 203, and a bottom rail 204 is suspended from the lower ends of these cords.
- the slat 202a which is a solar radiation shielding member, has, for example, an elongated rectangular shape, and is supported by being suspended at a predetermined interval by a ladder cord 206 extending downward from the head box 203.
- the head box 203 is provided with operating means (not shown) such as a rod for adjusting the angle of the slat group 202 composed of a plurality of slats 202a.
- the head box 203 is a drive unit that adjusts the amount of light taken into a space such as a room by rotationally driving a slat group 202 including a plurality of slats 202a according to an operation of an operation unit such as a rod.
- FIG. 24A is a cross-sectional view illustrating a first configuration example of a slat.
- the slat 202a includes a base material 211 and the optical film 1.
- the optical film 1 is preferably provided on the incident surface side (for example, the surface side facing the window material) on which external light is incident in a state where the slat group 202 is closed, in both main surfaces of the base material 211.
- the optical film 1 and the base material 211 are bonded by a bonding layer such as an adhesive layer or an adhesive layer, for example.
- a bonding layer such as an adhesive layer or an adhesive layer, for example.
- the shape of the base material 211 include a sheet shape, a film shape, and a plate shape.
- a material of the base material 211 glass, a resin material, a paper material, a cloth material, or the like can be used. In consideration of taking visible light into a predetermined space such as a room, a resin material having transparency is used. It is preferable.
- As the glass, resin material, paper material, and cloth material those conventionally known as roll screens can be used.
- the optical film 1 one or two or more of the optical films 1 according to the first to fourth embodiments described above can be used in combination. FIG.
- FIG. 24B is a cross-sectional view illustrating a second configuration example of the slat.
- the second configuration example uses the optical film 1 as the slat 202a. It is preferable that the optical film 1 can be supported by the ladder cord 205 and has rigidity enough to maintain the shape in the supported state.
- a roll screen device that is an example of a solar shading device that can adjust the shielding amount of incident light by the solar shading member by winding or unwinding the solar shading member will be described.
- FIG. 25A is a perspective view illustrating a configuration example of a roll screen device according to a sixth embodiment. As shown in FIG.
- a roll screen device 301 that is a solar shading device includes a screen 302, a head box 303, and a core material 304.
- the head box 303 is configured such that the screen 302 can be moved up and down by operating an operation unit such as a chain 305.
- the head box 303 has a winding shaft for winding and unwinding the screen therein, and one end of the screen 302 is coupled to the winding shaft.
- a core material 304 is coupled to the other end of the screen 302.
- the screen 302 has flexibility, and the shape thereof is not particularly limited, and is preferably selected according to the shape of a window material to which the roll screen device 301 is applied, for example, a rectangular shape. FIG.
- the screen 302 includes a base material 311 and the optical film 1 and preferably has flexibility.
- the optical film 1 is preferably provided on the incident surface side (surface side facing the window material) through which external light is incident, out of both main surfaces of the substrate 211.
- the optical film 1 and the base material 311 are bonded by a bonding layer such as an adhesive layer or an adhesive layer, for example.
- the configuration of the screen 302 is not limited to this example, and the optical film 1 may be used as the screen 302.
- Examples of the shape of the base material 311 include a sheet shape, a film shape, and a plate shape.
- FIG. 26A is a perspective view illustrating a configuration example of a joinery according to the seventh embodiment.
- the fitting 401 has the structure provided with the optical body 402 in the lighting part 404.
- the fitting 401 includes an optical body 402 and a frame member 403 provided on the peripheral edge of the optical body 402.
- the optical body 402 is fixed by a frame member 403, and the optical member 402 can be detached by disassembling the frame member 403 as necessary.
- a shoji can be cited, but the present technology is not limited to this example, and can be applied to various joinery having a daylighting unit.
- FIG. 26B is a cross-sectional view showing a configuration example of an optical body.
- the optical body 402 includes a base material 411 and the optical film 1.
- the optical film 1 is provided on the incident surface side (surface side facing the window material) through which external light is incident, out of both main surfaces of the base material 411.
- the optical film 1 and the base material 311 are bonded by a bonding layer such as an adhesive layer or an adhesive layer.
- the configuration of the shoji is not limited to this example, and the optical film 1 may be used as the optical body 402.
- the base material 411 is, for example, a flexible sheet, film, or substrate.
- As the base material 411 glass, a resin material, a paper material, a cloth material, or the like can be used. In consideration of taking visible light into a predetermined blank space such as a room, a resin material having transparency is used. preferable.
- As the glass, the resin material, the paper material, and the cloth material those conventionally known as optical bodies for joinery can be used.
- the optical film 1 one or two or more of the optical films 1 according to the first to fourth embodiments described above can be used in combination.
- Example 1 the groove
- a 75 ⁇ m-thick strip PET film (Toyobo, A4300) is passed between the mold roll and the nip roll, and urethane acrylate (manufactured by Toagosei Co., Ltd.) between the mold roll and the strip-shaped PET film.
- urethane acrylate manufactured by Toagosei Co., Ltd.
- Supplying shape by applying UV light from the PET film and curing the resin. did.
- a plurality of first triangular prisms (first structures) extending in the short direction (width direction) of the film and a plurality of second triangular prisms (first structure) extending in the longitudinal direction of the film.
- GAZO (29.1 nm) / AgNdCu (9.9 nm) / GAZO (89.7 nm) / AgNdCu (9.9 nm) / GAZO (29.1 nm) is formed on the molded surface to which the shape is imparted. By doing so, it becomes GAZO (23.8 nm) / AgNdCu (8.1 nm) / GAZO (73.5 nm) / AgNdCu (8.1 nm) / GAZO (23.8 nm) in the direction perpendicular to the inclined surface of 35 °.
- the reflective layer was formed by vacuum sputtering.
- Example 1 An optical film of Example 2 was obtained in the same manner as Example 1 except that Al (15 nm) was formed as the reflective layer.
- Example 3 In the processing of the second groove (circumferential groove), an optical film of Example 3 was obtained in the same manner as Example 1 except that the pitch was 4 mm.
- Example 4 In the processing of the second groove (circumferential groove), an optical film of Example 4 was obtained in the same manner as Example 1 except that the cutting tool having the shape shown in FIG. 29B was used.
- Example 6 In the processing of the second groove (circumferential groove), an optical film of Example 6 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the cutting depth was set to 35 ⁇ m using a tool having the shape shown in FIG. 29C. .
- Example 7 In the processing of the first groove (axial groove), the optical film of Example 7 was obtained in the same manner as in Example 1 except that a groove structure having a symmetric inclination angle of 45 ° was formed as shown in Table 1. It was.
- Example 8 In the processing of the second groove (circumferential groove), an optical film of Example 8 was obtained in the same manner as Example 1 except that the cutting tool having the shape shown in FIG. 29D was used.
- Example 9 In the processing of the second groove (circumferential groove), an optical film of Example 9 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the pitch was 150 ⁇ m. (Example 10) An optical film of Example 10 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the pitch of the second groove was changed to 10 mm. (Example 11) In the processing of the second groove (circumferential groove), an optical film of Example 11 was obtained in the same manner as Example 1 except that the processing depth was 28 ⁇ m. (Comparative Example 1) An optical film of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the second groove (circumferential groove) was not processed.
- Visible x Scenery appears to be distorted even at 45 ° If the landscape is not distorted from an angle of 70 °, the flatness of the optical film surface is high, and it can be used in high-quality buildings, but 70 ° Even if it looks somewhat distorted, it can be applied to general buildings if no distortion is seen when viewed from an angle of about 45 °.
- the produced optical film was affixed on the window glass, and the optical film was observed from the front direction 50 cm away on a sunny day.
- the “ridge line in the longitudinal direction” means a ridge line of the second triangular prism (second structure) observed when the optical film is observed from the front direction.
- FIG. 30A to FIG. 30D show the observation results of the optical films of Examples 1, 4, 6, and 8 as representatives.
- Transverse diffraction pattern The produced optical film was affixed on the window glass so that the direction of the ridge line in the longitudinal direction was the vertical direction, and a distant electric lamp separated by 100 m or more at night was observed.
- ⁇ No diffraction pattern is observed in the horizontal direction.
- Table 1 shows the structures of the optical films of Examples 1 to 11 and Comparative Example 1.
- Table 2 shows the structural parameters and evaluation results of the optical films of Examples 1 to 11 and Comparative Example 1.
- Table 1 and Table 2 show the following.
- Comparative Example 1 when the flow direction streak was observed, a clear streak was observed.
- a roughness curve was acquired across the streaks using a stylus type surface shape measuring instrument ET-4000 (manufactured by Kosaka Laboratory). As a result, as shown in FIG. 31, it was found that the stripe had a pitch of about 6 mm and a height of about 1 to 2 ⁇ m.
- Example 10 it was found that the formation of flow direction streaks can be further suppressed by forming the second triangular prisms higher than the first triangular prisms at a pitch of 1 to 4 mm.
- the generation of flow direction streaks can be suppressed, but the suppression effect tends to be lower than in Examples 1 to 9, and flow direction streaks are observed in the observation from the 70 ° direction. It was. This is considered to be because in Example 10, the pitch of the second triangular prisms is as wide as 10 mm. Also in Example 11, although the generation of flow direction streaks can be suppressed, there was a tendency similar to that in Example 10.
- Example 11 the height of the second triangular prism was lower than that of the first triangular prism. Further, when the optical films of Examples 1 to 11 and Comparative Example 1 were pasted on the window, a black line was visually recognized in the portion corresponding to the ridgeline of the second triangular prism in the optical film of Example 8. This is presumably because the inclination angle of the second triangular prism was as large as 67.5 °, and it was difficult for the sputtered multilayer film to be formed on this inclined surface, so that the Ag layer was less likely to be a continuous layer and optical absorption increased.
- the optical films of Examples 6 and 7 had a small inclination angle of the second triangular prisms, the sputtered film was good and the ridge line in the longitudinal direction was hardly visually recognized.
- the inclination angle of the second triangular prism was relatively large at 60 °, but the tip had an R shape, and the inclination angle of this portion was small, so the ridge line in the longitudinal direction was difficult to be seen. .
- Example 9 showed a diffraction pattern in the lateral direction. This is because the pitch of the second triangular prisms is as narrow as 150 ⁇ m.
- the driving method of the branding device and the roll screen device is a manual type has been described as an example.
- the driving method of the branding device and the roll screen device may be an electric type.
- the configuration in which the optical film is bonded to the adherend such as the window material is described as an example.
- the adherend such as the window material is the first optical layer or the second optical layer of the optical film.
- a configuration of itself may be adopted. Thereby, the function of directional reflection can be previously imparted to an optical body such as a window member.
- an optical body was an optical film
- the shape of an optical body is not limited to a film shape, A plate shape, a block shape, etc. may be sufficient.
- the present technology has been described as an example in which the present technology is applied to interior members or exterior members such as windows, joinery, slats of blind devices, and screens of roll screen devices.
- the present technology is limited to this example.
- the present invention can be applied to interior members and exterior members other than those described above.
- an interior member or exterior member to which the optical body according to the present technology is applied for example, an interior member or exterior member composed of the optical body itself, an interior member composed of a transparent base material on which a directional reflector is bonded, or the like. Or an exterior member etc. are mentioned.
- an interior member or exterior member in the vicinity of a window in the room, for example, only infrared light can be directed and reflected outdoors, and visible light can be taken into the room. Therefore, even when an interior member or an exterior member is installed, the need for indoor lighting is reduced. Moreover, since there is almost no scattering reflection to the indoor side by an interior member or an exterior member, the surrounding temperature rise can also be suppressed.
- the present technology can also be applied to a solar shading device that can adjust the shielding amount of incident light by the solar shading member by folding the solar shading member.
- a solar radiation shielding device for example, a pleated screen device that adjusts the shielding amount of incident light by folding a screen that is a solar radiation shielding member in a bellows shape can be exemplified.
- a horizontal blind device Venetian blind device
- the present technology can also be applied to a vertical blind device (vertical blind device).
- the present technology can be configured as follows.
- An optical layer provided with an uneven surface on the surface; A wavelength selective reflection layer provided on the uneven surface, Whereas the wavelength selective reflection layer selectively reflects light in a specific wavelength band, it transmits light other than the specific wavelength band,
- the concavo-convex surface is provided apart from the plurality of first structures extending in the first direction in the surface of the optical layer and in the second direction in the surface of the optical layer.
- a plurality of second structures An optical body in which the first direction and the second direction intersect with each other.
- the optical layer has a strip shape or a rectangular shape having a short direction and a long direction, The optical body according to (1), wherein the first direction is a short direction of the optical layer, and the second direction is a longitudinal direction of the optical layer.
- the optical layer has a rectangular shape with two sets of opposing sides, The first direction is the extending direction of one of the two sets of sides, and the second direction is the extending direction of the other set of sides of the two sets of sides ( The optical body according to 1).
- (11) The optical body according to any one of (1) to (9), wherein an intersection between the first direction and the second direction is an oblique intersection.
- (14) (1) A fitting provided with the optical body according to any one of (11) to a daylighting unit.
- Comprising one or more solar radiation shielding members for shielding solar radiation A solar radiation shielding device, wherein the solar radiation shielding member comprises the optical body according to any one of (1) to (11).
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Abstract
Description
しかしながら、このような反射層は平面上の窓ガラスに設けられるため、入射した太陽光を正反射させることしかできない。このため、上空から照射されて正反射された光は、屋外の別な建物や地面に到達し、吸収されて熱に変わり周囲の気温を上昇させる。これにより、このような反射層が窓全体に貼られたビルの周辺では、局所的な温度上昇が起こり、都市部ではヒートアイランドが増長されたり、反射光の照射面のみ芝生が生長しないなどの問題が生じている。
そこで、このような正反射によるヒートアイランド増長などの問題を解決するために、正反射以外の方向に日射を指向反射するフィルムが種々提案されている(特許文献2参照)。その提案の一つとして、一次元配列された複数の柱状体により構成され凹凸面上に反射層を形成し、その反射層を形成した凹凸面を樹脂材料で包埋したフィルムがある。
したがって、本技術の目的は、スジ状の膜厚ムラの発生を抑制することができる光学体、窓材、建具、日射遮蔽装置および建築物を提供することにある。
表面に凹凸面が設けられた光学層と、
凹凸面上に設けられた波長選択反射層と
を備え、
波長選択反射層が、特定波長帯の光を選択的に指向反射するのに対して、特定波長帯以外の光を透過するものであり、
凹凸面は、光学層の表面内の第1方向に延在された複数の第1構造体と、光学層の表面内の第2方向に延在されると共に、離間して設けられた複数の第2構造体とを備え、
第1方向と第2方向とは交差する光学体である。
本技術の光学体、窓材、建具、日射遮蔽装置および建築物は、本技術の光学体を備えることを特徴とする。
本技術によれば、光学層の凹凸面は、光学層の表面内の第1方向に延在された複数の第1構造体と、光学層の表面内の第2方向に延在されると共に、離間して設けられた複数の第2構造体とを備え、第1方向と第2方向とは交差する関係にある。これにより、光学層の凹凸面を包埋する際に、その包埋に用いる材料が流れるためのパスを第2構造体により形成することができる。
図2は、光学フィルムに対して入射する入射光と、光学フィルムにより反射された反射光との関係を示す斜視図である。
図3は、第1の実施形態に係る光学フィルムの第1光学層の凹凸面の一形状例を示す平面図である。
図4Aは、第2方向における第1光学層の凹凸面の一形状例を示す断面図である。図4Bは、第1方向における第1光学層の凹凸面の一形状例を示す断面図である。
図5Aは、第1光学層に形成された第1構造体の一形状例を示す斜視図である。図5Bは、図5Aに示す第1構造体が形成された第1光学層を備える光学フィルムの一構成例を示す断面図である。
図6Aは、図5Bに示した光学フィルムの一部を拡大して表す拡大断面図である。図6Bは、図5Bに示した波長選択反射層を拡大して表す拡大断面図である。
図7A、図7Bは、第1の実施形態に係る光学フィルムの機能の一例を説明するための断面図である。
図8Aは、第1の実施形態に係る光学フィルムの機能の一例を説明するための断面図である。図8Bは、第1の実施形態に係る光学フィルムの機能の一例を説明するための平面図である。
図9は、第1の実施形態に係る光学フィルムの全体形状の一例を示す斜視図である。
図10A、図10Bは、本技術の第1の実施形態に係る光学フィルムの貼り合わせ方法の一例を説明するための略線図である。
図11A、図11Bは、貼り合わせ方向による光学フィルムの反射機能の相違を説明するための略線図である。
図12は、本技術の第1の実施形態に係る光学フィルムの製造に用いる原盤の一構成例を示す斜視図である。
図13は、原盤の成形面の一形状例を示す平面図である。
図14Aは、原盤の円周方向における成形面の一形状例を示す断面図である。図4Bは、原盤の幅方向における成形面の一形状例を示す断面図である。
図15は、第1の実施形態に係る光学フィルムを製造するための製造装置の一構成例を示す概略図である。
図16A~図16Cは、第1の実施形態に係る光学フィルムの製造方法の一例を説明するための工程図である。
図17A~図17Cは、第1の実施形態に係る光学フィルムの製造方法の一例を説明するための工程図である。
図18A~図18Cは、第1の実施形態に係る光学フィルムの製造方法の一例を説明するための工程図である。
図19Aは、第1の実施形態の変形例に係る光学フィルムの第2方向の断面図である。図19Bは、第1の実施形態の変形例に係る光学フィルムの第1方向の断面図である。
図20は、第2の実施形態に係る光学フィルムの第1光学層の凹凸面の一形状例を示す平面図である。
図21Aは、第3の実施形態に係る光学フィルムの第1の構成例を示す斜視図である。図21Bは、第3の実施形態に係る光学フィルムの第2の構成例を示す斜視図である。図21Cは、第3の実施形態に係る光学フィルムの第3の構成例を示す斜視図である。
図22は、第4の実施形態に係る光学フィルムの一構成例を示す断面図である。
図23は、第5の実施形態に係るブラインド装置の一構成例を示す斜視図である。
図24Aは、スラットの第1の構成例を示す断面図である。図24Bは、スラットの第2の構成例を示す断面図である。
図25Aは、第6の実施形態に係るロールスクリーン装置の一構成例を示す斜視図である。図25Bは、スクリーンの一構成例を示す断面図である。
図26Aは、第7の実施形態に係る建具の一構成例を示す斜視図である。図26Bは、光学体の一構成例を示す断面図である。
図27は、実施例1の光学フィルムの作製に用いる原盤の第1溝(幅方向の溝)の形状を示す略線図である。
図28は、実施例1の光学フィルムの作製に用いる原盤の第2溝(円周方向の溝)の形状を示す略線図である。
図29A~図29Dは、実施例1~3、4、6、8の原盤の作製に用いたバイトの形状を示す略線図である。
図30A~図30Dは、実施例1、4、6、8の光学フィルムの観察結果を示す図である。
図31は、比較例1の光学フィルム表面の粗さ曲線を示す図である。
1.第1の実施形態(第1構造体と第2構造体とを直交に設けた光学フィルムの例)
2.第2の実施形態(第2構造体を第1構造体に対して斜めに設けた光学フィルムの例)
3.第3の実施形態(光散乱体をさらに備えた光学フィルムの例)
4.第4の実施形態(自己洗浄効果層をさらに備えた光学フィルムの例)
5.第5の実施形態(ブラインド装置に光学フィルムを適用した例)
6.第6の実施形態(ロールスクリーン装置に光学フィルムを適用した例)
7.第7の実施形態(建具に光学フィルムを適用した例)
<1.第1の実施形態>
[光学フィルムの構成]
図1Aは、第1の実施形態に係る光学フィルムの一構成例を示す断面図である。図1Bは、第1の実施形態に係る光学フィルムを被着体に貼り合わせた例を示す断面図である。光学体としての光学フィルム1は、いわゆる指向反射性能を有する光学フィルムである。図1Aに示すように、この光学フィルム1は、凹凸形状の界面を内部に有する光学層2と、この光学層2の界面に設けられた波長選択反射層3とを備える。光学層2は、凹凸形状の第1の面を有する第1光学層4と、凹凸形状の第2の面を有する第2光学層5とを備える。光学層内部の界面は、対向配置された凹凸形状の第1の面と第2の面とにより形成されている。具体的には、光学フィルム1は、凹凸面4bを有する第1光学層4と、第1光学層4の凹凸面4b上に形成された波長選択反射層3と、波長選択反射層3が形成された凹凸面4bを埋めるように、波長選択反射層3上に形成された第2光学層5とを備える。光学フィルム1は、太陽光などの光が入射する入射面S1と、この入射面S1より入射した光のうち、光学フィルム1を透過した光が出射される出射面S2とを有する。光学フィルム1は、内壁部材、外壁部材、窓材、壁材などに適用して好適なものである。また、光学フィルム1は、ブラインド装置のスラット(日射遮蔽部材)、およびロールスクリーン装置のスクリーン(日射遮蔽部材)として用いても好適なものである。さらに、光学フィルム1は、障子などの建具(内装部材または外装部材)の採光部に設けられる光学体として用いても好適なものである。
光学フィルム1が、必要に応じて、光学層2の出射面S2に第1の基材4aをさらに備えるようにしてもよい。また、光学フィルム1が、必要に応じて、光学層2の入射面S1に第2の基材5aをさらに備えるようにしてもよい。なお、このように第1の基材4a、および/または第2の基材5aを光学フィルム1に備える場合には、第1の基材4a、および/または第2の基材5aを光学フィルム1に備えた状態において、後述する透明性、および透過色などの光学特性を満たすことが好ましい。
光学フィルム1が、必要に応じて貼合層6をさらに備えるようにしてもよい。この貼合層6は、光学フィルム1の入射面S1および出射面S2のうち、窓材10に貼り合わされる面に形成される。この貼合層6を介して、光学フィルム1は被着体である窓材10の屋内側または屋外側に貼り合わされる。貼合層6としては、例えば、接着剤(例えば、UV硬化型樹脂、2液混合型樹脂)を主成分とする接着層、または粘着剤(例えば、感圧粘着材(PSA:Pressure Sensitive Adhesive))を主成分とする粘着層を用いることができる。貼合層6が粘着層である場合、貼合層6上に形成された剥離層7をさらに備えることが好ましい。このような構成にすることで、剥離層7を剥離するだけで、貼合層6を介して窓材10などの被着体に対して光学フィルム1を容易に貼り合わせることができるからである。
光学フィルム1が、第2の基材5aと、貼合層6および/または第2光学層5の接合性を向上させる観点から、第2の基材5aと、貼合層6および/または第2光学層5との間に、プライマー層(図示せず)をさらに備えるようにしてもよい。また、同様の箇所の接合性を向上させる観点から、プライマー層に代えて、またはプライマー層と共に、公知の物理的前処理を施すことが好ましい。公知の物理的前処理としては、例えば、プラズマ処理、コロナ処理などが挙げられる。
光学フィルム1が、窓材10などの被着体に貼り合わされる入射面S1もしくは出射面S2上、またはその面と波長選択反射層3との間に、バリア層(図示せず)をさらに備えるようにしてもよい。このようにバリア層を備えることで、入射面S1または出射面S2から波長選択反射層3への水分の拡散を低減し、波長選択反射層3に含まれる金属などの劣化を抑制することができる。したがって、光学フィルム1の耐久性を向上させることができる。
光学フィルム1は、表面に耐擦傷性などを付与する観点から、ハードコート層8をさらに備えるようにしてもよい。このハードコート層8は、光学フィルム1の入射面S1および出射面S2のうち、窓材10などの被着体に貼り合わされる面とは反対側の面に形成することが好ましい。光学フィルム1の入射面S1または出射面S2に、防汚性などを付与する観点から、撥水性または親水性を有する層をさらに備えてもよい。このような機能を有する層は、例えば、光学層2上に直接備える、またはハードコート層8などの各種機能層上に備えるようにしてもよい。
光学フィルム1は、光学フィルム1を窓材10などの被着体に容易に貼り合わせ可能にする観点からすると、可撓性を有することが好ましい。ここで、フィルムにはシートが含まれるものとする。すなわち、光学フィルム1には光学シートも含まれものとする。
光学フィルム1は、透明性を有していることが好ましい。透明性としては、後述する透過像鮮明度の範囲を有するものであることが好ましい。第1光学層4と第2光学層5との屈折率差が、好ましくは0.010以下、より好ましくは0.008以下、さらに好ましくは0.005以下である。屈折率差が0.010を超えると、透過像がぼけて見える傾向がある。0.008を超え0.010以下の範囲であると、外の明るさにも依存するが日常生活には問題がない。0.005を超え0.008以下の範囲であると、光源のように非常に明るい物体のみ回折パターンが気になるが、外の景色を鮮明に見ることができる。0.005以下であれば、回折パターンは殆ど気にならない。第1光学層4および第2光学層5のうち、窓材10などと貼り合わせる側となる光学層は、粘着剤を主成分としてもよい。このような構成とすることで、粘着材を主成分とする第1光学層4、または第2光学層5により光学フィルム1を窓材10などに貼り合わせることができる。なお、このような構成にする場合、粘着剤の屈折率差が上記範囲を満たすことが好ましい。
第1光学層4と第2光学層5とは、屈折率などの光学特性が同じであることが好ましい。より具体的には、第1光学層4と第2光学層5とが、可視領域において透明性を有する同一材料、例えば同一樹脂材料からなることが好ましい。第1光学層4と第2光学層5とを同一材料により構成することで、両者の屈折率が等しくなるので、可視光の透明性を向上させることができる。ただし、同一材料を出発源としても、成膜工程における硬化条件などにより最終的に生成する層の屈折率が異なることがあるので、注意が必要である。これに対して、第1光学層4と第2光学層5とを異なる材料により構成すると、両者の屈折率が異なるので、波長選択反射層3を境界として光が屈折し、透過像がぼやける傾向がある。特に、遠くの電灯など点光源に近い物を観察すると回折パターンが顕著に観察される傾向がある。なお、屈折率の値を調整するために、第1光学層4および/または第2光学層5に添加剤を混入させてもよい。
第1光学層4と第2光学層5は、可視領域において透明性を有することが好ましい。ここで、透明性の定義には2種類の意味があり、光の吸収がないことと、光の散乱がないことである。一般的に透明と言った場合に前者だけを指すことがあるが、第1の実施形態に係る光学フィルム1では両者を備えることが好ましい。現在利用されている再帰反射体は、道路標識や夜間作業者の衣服など、その表示反射光を視認することを目的としているため、例えば散乱性を有していても、下地反射体と密着していれば、その反射光を視認することができる。例えば、画像表示装置の前面に、防眩性の付与を目的として散乱性を有するアンチグレア処理をしても、画像は視認できるのと同一の原理である。しかしながら、第1の実施形態に係る光学フィルム1は、指向反射する特定の波長以外の光を透過する点に特徴を有しており、この透過波長を主に透過する透過体に接着し、その透過光を観察するため、光の散乱がないことが好ましい。但し、その用途によっては、第2光学層5に意図的に散乱性を持たせることも可能である。
光学フィルム1は、好ましくは、透過した特定波長以外の光に対して主に透過性を有する剛体、例えば、窓材10に粘着剤などを介して貼り合わせて使用される。窓材10としては、高層ビルや住宅などの建築用窓材、車両用の窓材などが挙げられる。建築用窓材に光学フィルム1を適用する場合、特に東~南~西向きの間のいずれかの向き(例えば南東~南西向き)に配置された窓材10に光学フィルム1を適用することが好ましい。このような位置の窓材10に適用することで、より効果的に熱線を反射することができるからである。光学フィルム1は、単層の窓ガラスのみならず、複層ガラスなどの特殊なガラスにも用いることができる。また、窓材10は、ガラスからなるものに限定されるものではなく、透明性を有する高分子材料からなるものを用いてもよい。光学層2が、可視領域において透明性を有することが好ましい。このように透明性を有することで、光学フィルム1を窓ガラスなどの窓材10に貼り合せた場合、可視光を透過し、太陽光による採光を確保することができるからである。また、貼り合わせる面としてはガラスの内面のみならず、外面にも使用することができる。
また、光学フィルム1は他の熱線カットフィルムと併用して用いることができ、例えば空気と光学フィルム1との界面(すなわち、光学フィルム1の最表面)に光吸収塗膜を設けることもできる。また、光学フィルム1は、ハードコート層、紫外線カット層、表面反射防止層などとも併用して用いることができる。これらの機能層を併用する場合、これらの機能層を光学フィルム1と空気との間の界面に設けることが好ましい。ただし、紫外線カット層については、光学フィルム1よりも太陽側に配置する必要があるため、特に室内の窓ガラス面に内貼り用として用いる場合には、該窓ガラス面と光学フィルム1の間に紫外線カット層を設けることが望ましい。この場合、窓ガラス面と光学フィルム1の間の貼合層中に、紫外線吸収剤を添加するようにしてもよい。
また、光学フィルム1の用途に応じて、光学フィルム1に対して着色を施し、意匠性を付与するようにしてもよい。このように意匠性を付与する場合、透明性を損なわない範囲で第1光学層4および第2光学層5の少なくとも一方が、可視領域における特定の波長帯の光を主として吸収する構成とすることが好ましい。
図2は、光学フィルム1に対して入射する入射光と、光学フィルム1により反射された反射光との関係を示す斜視図である。光学フィルム1は、光Lが入射する入射面S1を有する。光学フィルム1は、入射角(θ、φ)で入射面S1に入射した光Lのうち、特定波長帯の光L1を選択的に正反射(−θ、φ+180°)以外の方向に指向反射するのに対して、特定波長帯以外の光L2を透過することが好ましい。また、光学フィルム1は、上記特定波長帯以外の光に対して透明性を有し、その透明性としては、後述する透過像鮮明度の範囲を有するものであることが好ましい。但し、θ:入射面S1に対する垂線l1と、入射光Lまたは反射光L1とのなす角である。φ:入射面S1内の特定の直線l2と、入射光Lまたは反射光L1を入射面S1に射影した成分とのなす角である。ここで、入射面内の特定の直線l2とは、入射角(θ、φ)を固定し、光学フィルム1の入射面S1に対する垂線l1を軸として光学フィルム1を回転したときに、φ方向への反射強度が最大になる軸である(図5参照)。但し、反射強度が最大となる軸(方向)が複数ある場合、そのうちの1つを直線l2として選択するものとする。なお、垂線l1を基準にして時計回りに回転した角度θを「+θ」とし、反時計回りに回転した角度θを「−θ」とする。直線l2を基準にして時計回りに回転した角度φを「+φ」とし、反時計回りに回転した角度φを「−φ」とする。
選択的に指向反射する特定の波長帯の光、および透過させる特定の光は、光学フィルム1の用途により異なる。例えば、窓材10に対して光学フィルム1を適用する場合、選択的に指向反射する特定の波長帯の光は近赤外光であり、透過させる特定の波長帯の光は可視光であることが好ましい。具体的には、選択的に指向反射する特定の波長帯の光が、主に波長帯域780nm~2100nmの近赤外線であることが好ましい。近赤外線を反射することで、光学体をガラス窓などの窓材に貼り合わせた場合に、建物内の温度上昇を抑制することができる。したがって、冷房負荷を軽減し、省エネルギー化を図ることができる。ここで、指向反射とは、正反射以外のある特定の方向への反射を有し、かつ、指向性を持たない拡散反射強度よりも十分に強いことを意味する。ここで、反射するとは、特定の波長帯域、例えば近赤外域における反射率が好ましくは30%以上、より好ましくは50%以上、更に好ましくは80%以上であることを示す。透過するとは、特定の波長帯域、例えば可視光域における透過率が好ましくは30%以上、より好ましくは50%以上、更に好ましくは70%以上であることを示す。
光学フィルム1において、指向反射する方向φoが−90°以上、90°以下であることが好ましい。光学フィルム1を窓材10に貼った場合、上空から入射する光のうち、特定波長帯の光を上空方向に戻すことができるからである。周辺に高い建物がない場合にはこの範囲の光学フィルム1が有用である。また、指向反射する方向が(θ、−φ)近傍であることが好ましい。近傍とは、好ましく(θ、−φ)から5度以内、より好ましくは3度以内であり、さらに好ましくは2度以内の範囲内のずれのことをいう。この範囲にすることで、光学フィルム1を窓材10に貼った場合、同程度の高さが立ち並ぶ建物の上空から入射する光のうち、特定波長帯の光を他の建物の上空に効率良く戻すことができるからである。このような指向反射を実現するためには、一方向に延在された柱状体を一次元配列して、第1光学層4の凹凸面4bまたは第2光学層5の凹凸面5bを形成することが好ましい。(θ、φ)方向(−90°<φ<90°)から入射した光は、柱状体の傾斜角に基づいて(θo、−φ)方向(0°<θo<90°)に反射させることができる。
光学フィルム1において、透過性を持つ波長帯に対する透過像鮮明度に関し、0.5mmの光学くしを用いたときの値が、好ましくは50以上、より好ましくは60以上、さらに好ましくは75以上である。透過像鮮明度の値が50未満であると、透過像がぼけて見える傾向がある。50以上60未満であると、外の明るさにも依存するが日常生活には問題がない。60以上75未満であると、光源のように非常に明るい物体のみ回折パターンが気になるが、外の景色を鮮明に見ることができる。75以上であれば、回折パターンは殆ど気にならない。更に0.125mm、0.5mm、1.0mm、2.0mmの光学くしを用いて測定した透過像鮮明度の値の合計値が、好ましくは230以上、より好ましくは270以上、さらに好ましくは350以上である。透過像鮮明度の合計値が230未満であると、透過像がぼけて見える傾向がある。230以上270未満であると、外の明るさにも依存するが日常生活には問題がない。270以上350未満であると、光源のように非常に明るい物体のみ回折パターンが気になるが、外の景色を鮮明に見ることができる。350以上であれば、回折パターンは殆ど気にならない。ここで、透過像鮮明度の値は、スガ試験機製ICM−1Tを用いて、JIS K7105に準じて測定したものである。ただし、透過させたい波長がD65光源波長と異なる場合は、透過したい波長のフィルターを用いて校正した後に測定することが好ましい。
光学フィルム1において、透過性を持つ波長帯に対するヘイズが、好ましくは6%以下、より好ましくは4%以下、さらに好ましくは2%以下である。ヘイズが6%を超えると、透過光が散乱され、曇って見えるためである。ここで、ヘイズは、村上色彩製HM−150を用いて、JIS K7136で規定される測定方法により測定したものである。ただし、透過させたい波長がD65光源波長と異なる場合は、透過したい波長のフィルターを用いて校正した後に測定することが好ましい。光学フィルム1の入射面S1、好ましくは入射面S1および出射面S2は、透過像鮮明度を低下させない程度の平滑性を有する。具体的には、入射面S1および出射面S2の算術平均粗さRaは、好ましくは0.08μm以下、より好ましくは0.06μm以下、さらに好ましくは0.04μm以下である。なお、上記算術平均粗さRaは、入射面の表面粗さを測定し、2次元断面曲線から粗さ曲線を取得し、粗さパラメータとして算出したものである。なお、測定条件はJIS B0601:2001に準拠している。以下に測定装置および測定条件を示す。
測定装置:全自動微細形状測定機 サーフコーダーET4000A(株式会社小坂研究所)
λc=0.8mm、評価長さ4mm、カットオフ×5倍
データサンプリング間隔0.5μm
光学フィルム1の透過色はなるべくニュートラルに近く、色付きがあるとしても涼しい印象を与える青、青緑、緑色などの薄い色調が好ましい。このような色調を得る観点からすると、入射面S1から入射し、光学層2および波長選択反射層3を透過し、出射面S2から出射される透過光および反射光の色度座標x、yは、例えばD65光源の照射に対しては、好ましくは0.20<x<0.35かつ0.20<y<0.40、より好ましくは、0.25<x<0.32かつ0.25<y<0.37、更に好ましくは0.30<x<0.32かつ0.30<y<0.35の範囲を満たすのが望ましい。更に、色調が赤みを帯びないためには、好ましくはy>x−0.02、より好ましくはy>xの関係を満たすのが望ましい。また、反射色調が入射角度によって変化すると、例えばビルの窓に適用された場合に、場所によって色調が異なったり、歩くと色が変化して見えるため好ましくない。このような色調の変化を抑制する観点からすると、5°以上60°以下の入射角度θで入射面S1または出射面S2から入射し、光学フィルム1により反射された正反射光の色座標xの差の絶対値、および色座標yの差の絶対値が、光学フィルム1の両主面のいずれにおいても、好ましくは0.05以下、より好ましくは0.03以下、さらに好ましくは0.01以下である。このような反射光に対する色座標x、yに関する数値範囲の限定は、入射面S1、および出射面S2の両方の面において満たされることが望ましい。
正反射近傍での色変化を抑制するためには、好ましくは5°以下、更に好ましくは10°以下の傾斜角を有する平面が含まれないことが好ましい。また、波長選択反射層3が樹脂で覆われている場合、入射光が空気から樹脂に入射する際に屈折するため、より広い入射角の範囲で正反射光近傍での色調変化を抑制することができる。その他、正反射以外への反射色が問題になる場合は、問題となる方向に指向反射しないように、光学フィルム1を配置することが好ましい。
以下、光学フィルム1を構成する第1光学層4、第2光学層5、および波長選択反射層3について順次説明する。
(第1光学層、第2光学層)
第1光学層4は、例えば、波長選択反射層3を支持し、かつ保護するためのものである。第1光学層4は、光学フィルム1に可撓性を付与する観点から、例えば、樹脂を主成分とする層からなる。第1光学層4の両主面のうち、例えば、一方の面は平滑面であり、他方の面は凹凸面4bである。波長選択反射層3は当該凹凸面4b上に形成される。
第2光学層5は、例えば、波長選択反射層3が形成された第1光学層4の凹凸面4bを包埋することにより、波長選択反射層3を保護するためのものである。第2光学層5は、光学フィルム1に可撓性を付与する観点から、例えば、樹脂を主成分とする層からなる。第2光学層5の両主面のうち、例えば、一方の面は平滑面であり、他方の面は凹凸面5bである。第1光学層4の凹凸面4bと第2光学層5の凹凸面5bとは、互いに凹凸を反転した関係にある。したがって、以下では第1光学層4の凹凸面4bについて説明する。
図3は、第1の実施形態に係る光学フィルムの第1光学層の凹凸面の一形状例を示す平面図である。図4Aは、第2方向における第1光学層の凹凸面の一形状例を示す断面図である。図4Bは、第1方向における第1光学層の凹凸面の一形状例を示す断面図である。第1の実施形態では、第1光学層4の凹凸面内において直交交差する2方向を第1方向D1および第2方向D2と称する。第1光学層4が、対向する2組の辺を持つ矩形状を有する場合には、第1方向D1が2組の辺のうちの一方の組の辺の延在方向であり、第2方向D2が2組の辺のうちの他方の組の辺の延在方向であることが好ましい。第1光学層4が、短手方向DWおよび長手方向DLを持つ帯状または矩形状を有する場合には、第1方向D1が第1光学層4の短手方向DWであり、第2方向D2が第1光学層4の長手方向DLであることが好ましい。
第1光学層4の凹凸面4bは、例えば、複数の第1構造体4mと、複数の第2構造体4nとにより構成されている。第1構造体4mは、第1光学層4の凹凸面内の第1方向D1に延在された構造体であり、第1光学層4の第2方向D2に隣接して1次元配列されている。一方、第2構造体4nは、第1光学層4の凹凸面内の第2方向D2に延在された構造体であり、第1光学層4の第1方向D1に離間して1次元配列されている。すなわち、第1光学層4の凹凸面において第1構造体4mと第2構造体4nとは、直交交差する関係にある。なお、第1構造体4mと第2構造体4nとの関係はこれに限定されるものではなく、両者がほぼ直交交差する関係にあるようにしてもよい。
第1光学層4が、短手方向DWおよび長手方向DLを持つ帯状または矩形状を有する場合には、第1構造体4mおよび第2構造体4nは、以下の構成を有することが好ましい。すなわち、第1構造体4mは、第1光学層4の短手方向DWに延在された構造体であり、第1光学層4の長手方向DLに隣接して1次元配列されている。一方、第2構造体4nは、第1光学層4の長手方向DLに延在された構造体であり、第1光学層4の短手方向DWに離間して1次元配列されている。すなわち、第1光学層4の表面において第1構造体4mと第2構造体4nとは、直交交差する関係にある。
第1構造体4mとしては、柱状体またはその反転形状を用いることが好ましい。柱状体の形状としては、例えば、プリズム形状(三角柱状)などの多角柱状、稜線部分にR形状が付されたプリズム形状、レンチキュラー形状、トロイダル形状、双曲柱状、自由曲面状を用いることができ、これらの形状を2種以上組み合わせて用いてもよい。ここで、レンチキュラー形状とは、柱状体の稜線に垂直な断面形状が円弧状もしくはほぼ円弧状、楕円弧状もしくはほぼ楕円弧状、または放物線状もしくはほぼ放物線状の一部となっているものをいう。したがって、シリンドリカル形状もレンチキュラー形状に含まれる。
第1構造体4mの稜線部(頂部)の形状としては、例えば、直角形状、R形状または多角形状(例えば五角形状)などが挙げられるが、R形状が特に好ましい。第1構造体4mの稜線部をR形状にすることで、Roll to Roll工程により光学フィルム1を製造する場合に、フィルムの巻き締まりによる第1構造体4mの形状崩れを抑制することができる。ここで、第1構造体4mの稜線部(頂部)の形状とは、稜線に垂直な方向における稜線部の断面形状を意味する。具体的には例えば、第1構造体4mにおいては長手方向DLにおける稜線部の断面形状を意味する。
第1構造体4mの稜線部がR形状を有している場合、曲率半径Rと第1構造体4mのピッチPの比R/Pは、好ましくは7%以下、より好ましくは5%以下、さらに好ましくは3%以下である。
光学フィルム1において、第1構造体4mのピッチP1は、好ましくは5μm以上5mm以下、より好ましくは5μm以上250μm未満、さらに好ましくは20μm以上200μm以下である。第1構造体4mのピッチP1が5μm未満であると、第1構造体4mの形状を所望のものとすることが難しい上、波長選択反射層3の波長選択特性は一般的には急峻にすることが困難であるため、透過波長の一部を反射することがある。このような反射が起こると回折が生じて高次の反射まで視認されるため、透明性が悪く感じられる傾向がある。一方、第1構造体4mのピッチP1が5mmを超えると、指向反射に必要な第1構造体4mの形状を考慮した場合、必要な膜厚が厚くなりフレキシブル性が失われ、窓材10などの剛体に貼りあわせることが困難になる。また、第1構造体4mのピッチP1を250μm未満にすることにより、さらにフレキシブル性が増し、ロール・ツー・ロールでの製造が容易となり、バッチ生産が不要となる。窓などの建材に本技術の光学フィルム1を適用するためには、光学フィルム1が数m程度の長さを有していることが好ましく、バッチ生産よりもロール・ツー・ロールでの製造が適している。さらに、ピッチP1を20μm以上200μm以下とした場合には、より生産性が向上する。
また、第1光学層4の表面に形成される第1構造体4mの形状は1種類に限定されるものではなく、複数種類の形状の第1構造体4mを第1光学層4の表面に形成するようにしてもよい。複数種類の形状の第1構造体4mを表面に設ける場合、複数種類の形状の第1構造体4mからなる所定のパターンが周期的に繰り返されるようにしてもよい。また、所望とする特性によっては、複数種類の第1構造体4mがランダム(非周期的)に形成されるようにしてもよい。
図5Aは、第1構造体の一形状例を示す斜視図である。図5Bは、図5Aに示す形状の第1構造体を有する光学フィルムの一構成例を示す断面図である。図5Aおよび図5Bに示すように、第1構造体4mとして、一方向に延在された非対称な柱状体を用いることが好ましい。このような形状にすることで、入射光を1回または2回の反射で上空へ戻すことができる。したがって、入射光を3回の反射で上空へ戻すコーナーキューブに比して、波長選択反射層3の光吸収量を低減し、発熱を抑制することができる。
図5Aに示すように、第1構造体4mの形状を、光学フィルム1の入射面S1または出射面S2に垂直な垂線l1に対して非対称な形状としてもよい。この場合、第1構造体4mの主軸lmが、垂線l1を基準にして第1構造体4mの配列方向a(すなわち、長手方向DL)に傾くことになる。ここで、第1構造体4mの主軸lmとは、第1構造体断面の底辺の中点と第1構造体4mの頂点とを通る直線を意味する。例えば、第1構造体4mが三角柱状体である場合、三角柱状体の主軸lmとは、三角柱状体断面の底辺の中点と三角柱状体の頂点とを通る直線を意味する。地面に対して略垂直に配置された窓材10に光学フィルム1を貼り合わせた場合には、第1構造体4mの主軸lmが、垂線lmを基準にして窓材10の上方側(上空側)または下方側(地面側)に傾くこととなる。図5Bでは、第1構造体4mの主軸lmが、垂線l1を基準にして窓材10の下方(地面側)に傾いた例が示されている。
図6Aは、図5Bに示した光学フィルムの一部を拡大して表す拡大断面図である。図6Bは、図5Bに示した波長選択反射層を拡大して表す拡大断面図である。第1構造体4mは、例えば、波長選択反射層3を形成する成膜面である柱状面を形成する第1の傾斜面Sp1と第2の傾斜面Sp2とを有する。第1の傾斜面Sp1が、光学フィルム1を窓材10などの被着体に貼り合わせた場合に、上方側(上空側)となる面であり、第2の傾斜面Sp2が、光学フィルム1を窓材10などの被着体に貼り合わせた場合に、下方側(地面側)となる面である。以下では、第1の傾斜面Sp1、第2の傾斜面Sp2に形成された波長選択反射層3の膜厚をそれぞれ、波長選択反射層3の第1の膜厚d1、第2の膜厚d2と称する。
第1構造体4mは、例えば、第1の傾斜面Sp1と第2の傾斜面Sp2とにより形成される頂角γ1と、入射面S1または出射面S2に対する第1の傾斜面Sp1の傾斜角α1とを有する。傾斜角α1は、光学フィルム1を窓材10などの被着体に貼り合わせた場合に、上方側(上空側)となる傾斜角である。光学フィルム1は、各第1構造体4mにおける傾斜角α1が頂角γ1よりも上方になるようにして、窓材10や建築物などの被着体に対して貼り合わされる。上述したように、第1構造体4mの稜線部(頂部)に曲率Rを付すようにしてもよい。このように稜線部に曲率Rが付されている場合、頂角Rは、曲率Rにより湾曲する頂部より手前の部分の辺の開き角度とする。
頂角γ1および傾斜角α1は、以下の式(1)~(4)のいずれか1つの式を満たしていることが好ましい。いずれか1つの式を満たすことで、高い上方反射率を得ることができるからである。
−3.6γ1+396≦α1≦80 (85≦γ1≦90) ・・・(1)
γ1−30≦α1≦−γ1+170 (90≦γ1≦100) ・・・(2)
30≦α1≦γ1−50 (80≦γ1≦90) ・・・(3)
30≦α1≦−γ1+130 (90≦γ1≦100) ・・・(4)
頂角γ1および傾斜角α1が式(1)または(2)を満たしている場合、第1の膜厚d1と第2の膜厚d2とがほぼ同一であることが好ましい。これにより、透過性能、及び反射性能の向上を見込むことができるからである。ここで、膜厚がほぼ同一とは、第1の膜厚d1に対する、第2の膜厚d2の割合((d1/d2)×100)[%]が、±10%以下であることをいう。
頂角γ1および傾斜角α1が式(3)または(4)を満たしている場合、第1の膜厚d1と第2の膜厚d2とが異なっていても良い。この場合、片方の斜面の波長選択反射層3中の各金属層の厚みが薄いと、光を反射できずに透過してしまうため、波長選択反射層3中の各金属層の厚みは7nm以上とすることが好ましい。一方、波長選択反射層3中の各金属層の厚みが14nmを超えると、反射光の色浮が生じてしまうため、波長選択反射層3中の各金属層の厚みは14nm以下とすることが好ましい。すなわち、膜厚の比率は200%以下であることが好ましい。
第2構造体4nとしては、柱状体またはその反転形状を用いることが好ましい。柱状体の形状としては、例えば、プリズム形状(三角柱状)などの多角柱状、稜線部分にR形状が付されたプリズム形状、レンチキュラー形状、トロイダル形状、双曲柱状、自由曲面状を用いることができ、これらの形状を2種以上組み合わせて用いてもよい。ここで、レンチキュラー形状とは、柱状体の稜線に垂直な断面形状が円弧状もしくはほぼ円弧状、楕円弧状もしくはほぼ楕円弧状、または放物線状もしくはほぼ放物線状の一部となっているものをいう。したがって、シリンドリカル形状もレンチキュラー形状に含まれる。また、第2構造体4nを短手方向DWに蛇行するなどして、第2構造体4nの傾斜面を屈曲させるようにしてもよい。
第2構造体4nの稜線部(頂部)の形状としては、例えば、直角形状、R形状または多角形状(例えば五角形状)などが挙げられるが、R形状が特に好ましい。第2構造体4nの稜線部をR形状にすることで、第2構造体4nの傾斜角が大きい場合であっても、第2構造体4nの稜線部の視認を抑制することができる。また、Roll to Roll工程により光学フィルム1を製造する場合に、フィルムの巻き締まりによる第2構造体4nの形状崩れを抑制することができる。ここで、第2構造体4nの稜線部(頂部)の形状は、稜線に垂直の方向における稜線部の断面形状を意味する。具体的には例えば、第2構造体4nにおいては短手方向DWにおける稜線部の断面形状を意味する。
第1光学層4の表面を基準にした第1構造体4m、第2構造体4nの高さをそれぞれH1、H2とした場合、第1構造体4mの高さH1および第2構造体4nの高さH2がH2>H1の関係を満たすことが好ましい。後述する包埋工程において樹脂材料の流れを確保し、スジ状の膜厚ムラの発生を抑制することができるからである。なお、第1光学層4は、上述したように、光学フィルム1を透過した太陽光が出射される出射面S2を有する光学層である。第2構造体4nの高さH2と第1構造体の高さH1との差ΔH(=H2−H1)が、好ましくは0.5μm以上25μm以下、より好ましくは2μm以上15μm以下、更に好ましくは3μm以上6μm以下である。高さの差ΔHが0.5μm以上であると、後述する包埋工程において樹脂材料の流れを十分に確保でき、スジ状の膜厚ムラの発生をより抑制できる傾向にある。高さの差ΔHが25μm以下であると、光学体としての光学フィルム1に斜めから入射した光が第2構造体4nで反射される割合を低減することができ、本来目的とする第1構造体4mによる反射性能が得られる傾向にある。
特定の波長帯の光を指向反射する機能は主に第1構造体4mの機能であるため、第2構造体4nは光学性能に悪影響を与えないように設けることが好ましい。具体的には、第2構造体4nのピッチをP2、第2構造体4nの溝幅をw2とした場合、ピッチP2は、好ましくは10×W2以上、より好ましくは20×W2、更に好ましくは25×W2以上である。ピッチP2を10×W2以上にすることで、第2構造体4nによる光学フィルム1の指向反射機能の低下を抑制できる傾向がある。なお、上述したように、第1構造体4mが、主として、光学フィルム1の指向反射機能を担っている。
また、第2構造体4nのピッチP2は、好ましくは200μm以上、より好ましくは250μm以上、更に好ましくは300μm以上である。ピッチP2を200μm以上にすることで、回折パターンの視認を抑制できる傾向がある。
第2構造体4nのピッチP2は、好ましくは5mm以下、より好ましくは3mm以下、更に好ましくは1mm以下である。ピッチP2を5mm以下にすることで、スジ状の膜厚ムラ発生を抑制する効果の低下を抑えることができる傾向がある。
したがって、指向反射機能の低下の抑制し、かつ、スジ状の膜厚ムラ発生を抑制する効果の低下を抑える観点からすると、第2構造体4nのピッチP2は、好ましくは10×W2以上、5mm以下、より好ましくは20×W2以上、3mm以下、更に好ましくは25×W2以上、1mm以下である。また、回折パターンの視認を抑制し、かつ、スジ状の膜厚ムラ発生を抑制する効果の低下を抑える観点からすると、第2構造体4nのピッチP2は、好ましくは200μm以上5mm以下、より好ましくは250μm以上3mm以下、更に好ましくは300μm以上1mm以下である。
第1構造体4mおよび第2構造体4n上に波長選択反射層3が設けられるが、これらの構造体の傾斜面の傾きによって波長選択反射層3のつきまわりが異なる。本発明者らが鋭意検討した結果によれば、第2構造体4nの傾斜面の傾きが第1構造体4mの傾斜面の傾きより大幅に急峻な場合、波長選択反射層3による光学吸収が増大し、離れて観察しても線が視認される傾向があることがわかっている。したがって、第2構造体4nの第1の傾斜面の傾斜角度α2および第2の傾斜面の傾斜角度β2は、好ましくは65°以下、より好ましくは60°以下である。また、第1の傾斜面の傾斜角度α2および第2の傾斜面の傾斜角度β2が緩いと、第2構造体4nの占有する面積が増えてしまい、本来目的とする第1構造体4mによる反射性能に影響が生じてしまう。したがって、第2構造体4nの第1の傾斜面の傾斜角度α2および第2の傾斜面の傾斜角度β2は、好ましくは30°以上、より好ましくは45°以上である。以上の点を総合すると、第2構造体4nの第1の傾斜面の傾斜角度α2および第2の傾斜面の傾斜角度β2は、好ましくは30°以上65°以下、より好ましくは45°以上60°以下である。
第1構造体4mと第2構造体4nとの傾斜面の傾斜角度との差は、好ましくは±15°以下、より好ましくは±10°以下、更に好ましくは±5°以下である。傾斜面の傾斜角度との差を±15°以下にすることで、波長選択反射層3の付きまわりの違いによる色味の視認を抑制することができる。ここで、第1構造体4mの傾斜面が複数種ある場合は、一番傾斜角が近い面からの偏角を考える。
第1光学層4が、100℃での貯蔵弾性率の低下が少なく、25℃と100℃とでの貯蔵弾性率が著しく異ならない樹脂を主成分としていることが好ましい。具体的には、25℃での貯蔵弾性率が3×109Pa以下であり、100℃での貯蔵弾性率が3×107Pa以上である樹脂を含んでいることが好ましい。なお、第1光学層4は、1種類の樹脂で構成されているのが好ましいが、2種類以上の樹脂を含んでいてもよい。また、必要に応じて、添加剤が混入されていてもよい。
このように100℃での貯蔵弾性率の低下が少なく、25℃と100℃とでの貯蔵弾性率が著しく異ならない樹脂を主成分としていると、熱、または熱と加圧とを伴うプロセスが第1光学層4の凹凸面4bを形成後に存在する場合でも、設計した界面形状をほぼ保つことができる。これに対して、100℃での貯蔵弾性率の低下が大きく、25℃と100℃とでの貯蔵弾性率が著しく異なる樹脂を主成分としていると、設計した界面形状からの変形が大きくなり、光学フィルム1にカールが生じたりする。
ここで、熱を伴うプロセスには、アニール処理などのように直接的に光学フィルム1またはその構成部材に対して熱を加えるようなプロセスのみならず、薄膜の成膜時、および樹脂組成物の硬化時などに、成膜面が局所的に温度上昇して間接的にそれらに対して熱を加えるようなプロセスや、エネルギー線照射により金型の温度が上昇し、間接的に光学フィルムに熱を加えるようなプロセスも含まれる。また、上述した貯蔵弾性率の数値範囲を限定することにより得られる効果は、樹脂の種類に特に限定されず、熱可塑性樹脂、熱硬化型樹脂、およびエネルギー線照射型樹脂のいずれでも得ることができる。
第1光学層4の貯蔵弾性率は、例えば以下のようにして確認することができる。第1光学層4の表面が露出している場合には、その露出面の貯蔵弾性率を微小硬度計を用いて測定することにより確認することができる。また、第1光学層4の表面に第1の基材4aなどが形成されている場合には、第1の基材4aなどを剥離して、第1光学層4の表面を露出させた後、その露出面の貯蔵弾性率を微小硬度計を用いて測定することにより確認することができる。
高温下での弾性率の低下を抑制する方法としては、例えば、熱可塑性樹脂にあっては、側鎖の長さおよび種類などを調整する方法が挙げられ、熱硬化型樹脂、およびエネルギー線照射型樹脂にあっては、架橋点の量および架橋材の分子構造などを調整する方法が挙げられる。但し、このような構造変更によって樹脂材料そのものに求められる特性が損なわれないようにすることが好ましい。例えば、架橋剤の種類によっては室温付近での弾性率が高くなり、脆くなってしまったり、収縮が大きくなりフィルムが湾曲したり、カールしたりすることがあるので、架橋剤の種類を所望とする特性に応じて適宜選択することが好ましい。
第1光学層4が、結晶性高分子材料を主成分として含んでいる場合には、ガラス転移点が、製造プロセス中の最高温度より大きく、製造プロセス中の最高温度下での貯蔵弾性率の低下が少ない樹脂を主成分としていることが好ましい。これに対して、ガラス転移点が、室温25℃以上、製造プロセス中の最高温度以下の範囲内にあり、製造プロセス中の最高温度下での貯蔵弾性率の低下が大きい樹脂を用いると、製造プロセス中に、設計した理想的な界面形状を保持することが困難になる。
第1光学層4が、非晶性高分子材料を主成分として含んでいる場合には、融点が、製造プロセス中の最高温度より大きく、製造プロセス中の最高温度下での貯蔵弾性率の低下が少ない樹脂を主成分としていることが好ましい。これに対して、融点が、室温25℃以上、製造プロセス中の最高温度以下の範囲内にあり、製造プロセス中の最高温度下での貯蔵弾性率の低下が大きい樹脂を用いると、製造プロセス中に、設計した理想的な界面形状を保持することが困難になる。
ここで、製造プロセス中の最高温度とは、製造プロセス中における第1光学層4の凹凸面4bの最高温度を意味している。上述した貯蔵弾性率の数値範囲、およびガラス転移点の温度範囲は、第2光学層5も満たしていることが好ましい。
すなわち、第1光学層4、および第2光学層5の少なくとも一方が、25℃での貯蔵弾性率が3×109Pa以下である樹脂を含んでいることが好ましい。室温25℃において光学フィルム1に可撓性を付与することができるので、ロール・ツー・ロールでの光学フィルム1の製造が可能となるからである。
第1の基材4a、および第2の基材5aは、例えば、透明性を有している。基材の形状としては、光学フィルム1に可撓性を付与する観点から、フィルム状を有することが好ましいが、特にこの形状に限定されるものではない。第1の基材4a、および第2の基材5aの材料としては、例えば、公知の高分子材料を用いることができる。公知の高分子材料としては、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエステル(TPEE)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリイミド(PI)、ポリアミド(PA)、アラミド、ポリエチレン(PE)、ポリアクリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリプロピレン(PP)、ジアセチルセルロース、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂などが挙げられるが、特にこれらの材料に限定されるものではない。第1の基材4a、および第2の基材5aの厚さは、生産性の観点から38~100μmであることが好ましいが、この範囲に特に限定されるものではない。第1の基材4a、および第2の基材5aは、エネルギー線透過性を有することが好ましい。これにより、後述するように、第1の基材4a、または第2の基材5aと波長選択反射層3との間に介在させたエネルギー線硬化型樹脂に対して、第1の基材4a、または第2の基材5a側からエネルギー線を照射し、エネルギー線硬化型樹脂を硬化させることができるからである。
第1光学層4、および第2光学層5は、例えば、透明性を有する。第1光学層4、および第2光学層5は、例えば、樹脂組成物を硬化することにより得られる。樹脂組成物としては、製造の容易性の観点からすると、光または電子線などにより硬化するエネルギー線硬化型樹脂、または熱により硬化する熱硬化型樹脂を用いることが好ましい。エネルギー線硬化型樹脂としては、光により硬化する感光性樹脂組成物が好ましく、紫外線により硬化する紫外線硬化型樹脂組成物が最も好ましい。樹脂組成物は、第1光学層4、または第2光学層5と波長選択反射層3との密着性を向上させる観点から、リン酸を含有する化合物、コハク酸を含有する化合物、ブチロラクトンを含有する化合物をさらに含有することが好ましい。リン酸を含有する化合物としては、例えばリン酸を含有する(メタ)アクリレート、好ましくはリン酸を官能基に有する(メタ)アクリルモノマーまたはオリゴマーを用いることができる。コハク酸を含有する化合物としては、例えば、コハク酸を含有する(メタ)アクリレート、好ましくはコハク酸を官能基に有する(メタ)アクリルモノマーまたはオリゴマーを用いることができる。ブチロラクトンを含有する化合物としては、例えば、ブチロラクトンを含有する(メタ)アクリレート、好ましくはブチロラクトンを官能基に有する(メタ)アクリルモノマーまたはオリゴマーを用いることができる。
紫外線硬化型樹脂組成物は、例えば、(メタ)アクリレートと、光重合開始剤とを含有している。また、紫外線硬化型樹脂組成物が、必要に応じて、光安定剤、難燃剤、レベリング剤および酸化防止剤などをさらに含有するようにしてもよい。
アクリレートとしては、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有するモノマーおよび/またはオリゴマーを用いることが好ましい。このモノマーおよび/またはオリゴマーとしては、例えば、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリオール(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレートなどを用いることができる。ここで、(メタ)アクリロイル基とは、アクリロイル基およびメタアクリロイル基のいずれかを意味するものである。ここで、オリゴマーとは、分子量500以上60000以下の分子をいう。
光重合開始剤としては、公知の材料から適宜選択したものを使用できる。公知の材料としては、例えば、ベンゾフェノン誘導体、アセトフェノン誘導体、アントラキノン誘導体などを単独で、または併用して用いることができる。重合開始剤の配合量は、固形分中0.1質量%以上10質量%以下であることが好ましい。0.1質量%未満であると、光硬化性が低下し、実質的に工業生産に適さない。一方、10質量%を超えると、照射光量が小さい場合に、塗膜に臭気が残る傾向にある。ここで、固形分とは、硬化後の樹脂組成物を構成する全ての成分をいう。具体的には例えば、アクリレート、および光重合開始剤などを固形分という。
樹脂はエネルギー線照射や熱などによって構造を転写できるものが好ましく、ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂、熱可塑性樹脂など上述の屈折率の要求を満たすものであればどのような種類の樹脂を使用しても良い。
硬化収縮を低減するために、オリゴマーを添加してもよい。硬化剤としてポリイソシアネートなどを含んでもよい。また、第1光学層4、および第2光学層5との密着性を考慮して水酸基やカルボキシル基、リン酸基を有するような単量体、多価アルコール類、カルボン酸、シラン、アルミ、チタンなどのカップリング剤や各種キレート剤などを添加しても良い。
樹脂組成物が、架橋剤をさらに含んでいることが好ましい。この架橋剤としては、環状の架橋剤を用いることが特に好ましい。架橋剤を用いることで、室温での貯蔵弾性率を大きく変化させることなく、樹脂を耐熱化することができるからである。なお、室温での貯蔵弾性率が大きく変化すると、光学フィルム1が脆くなり、ロール・ツー・ロール工程などによる光学フィルム1の作製が困難となる。環状の架橋剤としては、例えば、ジオキサングリコールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート、エチレンオキシド変性イソシアヌル酸ジアクリレート、エチレンオキシド変性イソシアヌル酸トリアクリレート、カプロラクトン変性トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレートなどを挙げることができる。
第1の基材4a、または第2の基材5aは、第1光学層4、または第2光学層5より水蒸気透過率が低いことが好ましい。例えば、第1光学層4をウレタンアクリレートのようなエネルギー線硬化型樹脂で形成する場合には、第1の基材4aを第1光学層4より水蒸気透過率が低く、かつ、エネルギー線透過性を有するポリエチレンテレフタレート(PET)などの樹脂により形成することが好ましい。これにより、入射面S1または出射面S2から波長選択反射層3への水分の拡散を低減し、波長選択反射層3に含まれる金属などの劣化を抑制することができる。したがって、光学フィルム1の耐久性を向上させることができる。なお、厚み75μmのPETの水蒸気透過率は、10g/m2/day(40℃、90%RH)程度である。
第1光学層4および第2光学層5の少なくとも一方が、極性の高い官能基を含み、その含有量が第1光学層4と第2光学層5とで異なることが好ましい。第1光学層4と第2光学層5との両方が、リン酸化合物(例えば、リン酸エステル)を含み、第1光学層4と第2光学層5とにおける上記リン酸化合物の含有量が異なることが好ましい。リン酸化合物の含有量は、第1光学層4と第2光学層5とにおいて、好ましくは2倍以上、より好ましくは5倍以上、さらに好ましくは10倍以上異なる。
第1光学層4、および第2光学層5の少なくとも一方が、リン酸化合物を含む場合、波長選択反射層3は、リン酸化合物を含む第1光学層4または第2光学層5と接する面に、酸化物もしくは窒化物、酸窒化物を含むことが好ましい。波長選択反射層3は、リン酸化合物を含む第1光学層4または第2光学層5と接する面に、酸化亜鉛(ZnO)または酸化ニオブを含む層を有することが特に好ましい。これらの光学層と波長選択反射層3との密着性が向上するためである。また、波長選択反射層3がAg等の金属を含む場合に、腐食防止効果が高いからである。また、この波長選択反射層3は、Al、Gaなどのドーパントを含有していても良い。金属酸化物層をスパッタ法等で形成する場合に、膜質や平滑性が向上するからである。
第1光学層4、および第2光学層5の少なくとも一方が、光学フィルム1や窓材10などに意匠性を付与する観点からすると、可視領域における特定の波長帯の光を吸収する特性を有することが好ましい。樹脂中に分散させる顔料は、有機系顔料および無機系顔料のいずれであってもよいが、特に顔料自体の耐候性が高い無機系顔料とすることが好ましい。具体的には、ジルコングレー(Co、NiドープZrSiO4)、プラセオジムイエロー(PrドープZrSiO4)、クロムチタンイエロー(Cr、SbドープTiO2またはCr、WドープTiO2)、クロムグリーン(Cr2O3など)、ピーコックブルー((CoZn)O(AlCr)2O3)、ビクトリアグリーン((Al、Cr)2O3)、紺青(CoO・Al2O3・SiO2)、バナジウムジルコニウム青(VドープZrSiO4)、クロム錫ピンク(CrドープCaO・SnO2・SiO2)、陶試紅(MnドープAl2O3)、サーモンピンク(FeドープZrSiO4)などの無機顔料、アゾ系顔料やフタロシアニン系顔料などの有機顔料が挙げられる。
(波長選択反射層)
波長選択反射層3は、例えば、入射角(θ、φ)で入射面に入射した光のうち、特定波長帯の光を指向反射するのに対して、特定波長帯以外の光を透過するものである。波長選択反射層3は、例えば、積層膜、透明導電層、または機能層である。また、積層膜、透明導電層、および機能層を2以上組み合わせて波長選択反射層3としてもよい。波長選択反射層3の平均層厚は、好ましくは20μm以下、より好ましくは5μm以下、さらに好ましくは1μm以下である。波長選択反射層3の平均層厚が20μmを超えると、透過光が屈折する光路が長くなり、透過像が歪んで見える傾向がある。反射層の形成方法としては、例えば、スパッタ法、蒸着法、ディップコーティング法、ダイコーティング法などを用いることができる。
以下、積層膜、透明導電層、および機能層について順次説明する。
(積層膜)
積層膜は、例えば、屈折率の異なる低屈折率層および高屈折率層を交互に積層してなる積層膜である。または、積層膜は、例えば、赤外領域において反射率の高い金属層と、可視領域において屈折率が高く反射防止層として機能する高屈折率層とを交互に積層してなる積層膜である。高屈折率層としては、光学透明層、または透明導電層を用いることができる。
赤外領域において反射率の高い金属層は、例えば、Au、Ag、Cu、Al、Ni、Cr、Ti、Pd、Co、Si、Ta、W、Mo、Geなどの単体、またはこれらの単体を2種以上含む合金を主成分とする。そして、実用性の面を考慮すると、これらのうちのAg系、Cu系、Al系、Si系またはGe系の材料が好ましい。また、金属層の材料として合金を用いる場合には、金属層は、AlCu、AlTi、AlCr、AlCo、AlNdCu、AlMgSi、AgPdCu、AgPdTi、AgCuTi、AgPdCa、AgPdMg、AgPdFe、AgまたはSiBなどを主成分とすることが好ましい。また、金属層の腐食を抑えるために、金属層に対してTi、Ndなどの材料を添加することが好ましい。特に、金属層の材料としてAgを用いる場合には、上記材料を添加することが好ましい。
光学透明層は、可視領域において屈折率が高く反射防止層として機能する光学透明層である。光学透明層は、例えば酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化チタンなどの高誘電体を主成分とする。透明導電層は、例えば、ZnO系酸化物、インジウムドープ酸化錫などの主成分とする。なお、ZnO系酸化物としては、例えば、酸化亜鉛(ZnO)、ガリウム(Ga)およびアルミニウム(Al)をドープした酸化亜鉛(GAZO)、Alをドープした酸化亜鉛(AZO)、およびガリウム(Ga)をドープした酸化亜鉛(GZO)からなる群より選ばれる少なくとも1種を用いることができる。
また、積層膜に含まれる高屈折率層の屈折率は、1.7以上2.6以下の範囲内であることが好ましい。より好ましくは1.8以上2.6以下、更に好ましくは1.9以上2.6以下である。これにより、クラックが発生しない程度の薄い膜で可視光領域での反射防止が実現できるからである。ここで、屈折率は、波長550nmにおけるものである。高屈折率層は、例えば、金属の酸化物を主成分とする層である。金属の酸化物としては、層の応力を緩和し、クラックの発生を抑制する観点からすると、酸化亜鉛以外の金属酸化物を用いることが好ましい場合もある。特に、酸化ニオブ(例えば、五酸化ニオブ)、酸化タンタル(例えば、五酸化タンタル)、および酸化チタンからなる群より選ばれる少なくとも1種を用いることが好ましい。高屈折率層の膜厚は、好ましくは10nm以上120nm以下、より好ましくは10nm以上100nm以下、さらに好ましくは10nm以上80nm以下である。膜厚が10nm未満であると、可視光が反射しやすくなる傾向がある。一方、膜厚が120nmを超えると、透過率の低下やクラックが発生しやすくなる傾向がある。
なお、積層膜は、無機材料からなる薄膜に限定されるものではなく、高分子材料からなる薄膜や高分子中に微粒子などを分散した層を積層して構成してもよい。また、これら光学透明層成膜時の下層金属の酸化劣化を防ぐ目的で、成膜する光学透明層の界面に数nm程度のTiなどの薄いバッファー層を設けてもよい。ここで、バッファー層とは、上層成膜時に、自らが酸化することで下層である金属層などの酸化を抑制するための層である。
(透明導電層)
透明導電層は、可視領域において透明性を有する導電性材料を主成分とする透明導電層である。透明導電層は、例えば、酸化錫、酸化亜鉛、カーボンナノチューブ含有体、インジウムドープ酸化錫、インジウムドープ酸化亜鉛、アンチモンドープ酸化錫などの透明導電物質を主成分とする。もしくはこれらのナノ粒子や金属などの導電性を持つ材料のナノ粒子、ナノロッド、ナノワイヤーを樹脂中に高濃度に分散させた層を用いても良い。
(機能層)
機能層は、外部刺激により反射性能などが可逆的に変化するクロミック材料を主成分とする。クロミック材料は、例えば、熱、光、侵入分子などの外部刺激により構造を可逆的に変化させる材料である。クロミック材料としては、例えば、フォトクロミック材料、サーモクロミック材料、ガスクロミック材料、エレクトロクロミック材料を用いることができる。
フォトクロミック材料とは、光の作用により構造を可逆的に変化させる材料である。フォトクロミック材料は、例えば紫外線などの光照射により、反射率や色などの様々な物性を可逆的に変化させることができる。フォトクロミック材料としては、例えばCr、Fe、NiなどをドープしたTiO2、WO3、MoO3、Nb2O5などの遷移金属酸化物を用いることができる。また、これらの層と屈折率の異なる層を積層することで波長選択性を向上させることもできる。
サーモクロミック材料とは、熱の作用により構造を可逆的に変化させる材料である。フォトクロミック材料は、加熱により、反射率や色などの様々な物性を可逆的に変化させることができる。サーモクロミック材料としては、例えばVO2などを用いることができる。また、転移温度や転移カーブを制御する目的で、W、Mo、Fなどの元素を添加することもできる。また、VO2などのサーモクロミック材料を主成分とする薄膜を、TiO2やITOなどの高屈折率体を主成分とする反射防止層で挟んだ積層構造としてもよい。
または、コレステリック液晶などのフォトニックラティスを用いることもできる。コレステリック液晶は層間隔に応じた波長の光を選択的に反射することができ、この層間隔は温度によって変化するため、加熱により、反射率や色などの物性を可逆的に変化させることができる。この際、層間隔の異なるいくつかのコレステリック液晶層を用いて反射帯域を広げることも可能である。
エレクトロクロミック材料とは、電気により、反射率や色などの様々な物性を可逆的に変化させることができる材料である。エレクトロクロミック材料としては、例えば、電圧の印加により構造を可逆的に変化させる材料を用いることができる。より具体的には、エレクトロクロミック材料としては、例えば、プロトンなどのドープまたは脱ドープにより、反射特性が変わる反射型調光材料を用いることができる。反射型調光材料とは、具体的には、外部刺激により、光学的な性質を透明な状態と、鏡の状態、および/またはその中間状態に制御することができる材料である。このような反射型調光材料としては、例えば、マグネシウムおよびニッケルの合金材料、マグネシウムおよびチタンの合金材料を主成分とする合金材料、WO3やマイクロカプセル中に選択反射性を有する針状結晶を閉じ込めた材料などを用いることができる。
具体的な機能層の構成としては、例えば、第2光学層上に、上記合金層、Pdなどを含む触媒層、薄いAlなどのバッファー層、Ta2O5などの電解質層、プロトンを含むWO3などのイオン貯蔵層、透明導電層が積層された構成を用いることができる。または、第2光学層上に透明導電層、電解質層、WO3などのエレクトロクロミック層、透明導電層が積層された構成を用いることができる。これらの構成では、透明導電層と対向電極の間に電圧を印加することにより、電解質層に含まれるプロトンが合金層にドープまたは脱ドープされる。これにより、合金層の透過率が変化する。また、波長選択性を高めるために、エレクトロクロミック材料をTiO2やITOなどの高屈折率体と積層することが望ましい。また、その他の構成として、第2光学層上に透明導電層、マイクロカプセルを分散した光学透明層、透明電極が積層された構成を用いることができる。この構成では、両透明電極間に電圧を印加することにより、マイクロカプセル中の針状結晶が配向した透過状態にしたり、電圧を除くことで針状結晶が四方八方を向き、波長選択反射状態にすることができる。
[光学フィルムの機能]
図7A、図7Bは、光学フィルムの機能の一例を説明するための断面図である。図7Aに示すように、この光学フィルム1に入射した太陽光のうち近赤外線L1の一部は、入射した方向と同程度の上空方向に指向反射されるのに対して、可視光L2は光学フィルム1を透過する。
また、図7Bに示すように、光学フィルム1に入射し、波長選択反射層3の反射層面で反射された光は、入射角度に応じた割合で、上空反射する成分LAと、上空反射しない成分LBとに分離する。そして、上空反射しない成分LBは、第2光学層5と空気との界面で全反射された後、最終的に入射方向とは異なる方向に反射される。
図8A、図8Bは、第1構造体4mの稜線l3と、入射光Lおよび反射光L1との関係を示す。光学フィルム1は、入射角(θ、φ)で入射面S1に入射した光Lのうち、特定波長帯の光L1を選択的に(θo、−φ)の方向(0°<θo<90°)に指向反射するのに対して、特定波長帯以外の光L2を透過することが好ましい。このような関係を満たすことで、特定波長帯の光を上空方向に反射できるからである。但し、θ:入射面S1に対する垂線l1と、入射光Lまたは反射光L1とのなす角である。φ:入射面S1内において柱状の第1構造体4mの稜線l3と直交する直線とl2と、入射光Lまたは反射光L1を入射面S1に射影した成分とのなす角である。なお、垂線l1を基準にして時計回りに回転した角度θを「+θ」とし、反時計回りに回転した角度θを「−θ」とする。直線l2を基準にして時計回りに回転した角度φを「+φ」とし、反時計回りに回転した角度φを「−φ」とする。
[光学フィルムの全体形状]
図9は、第1の実施形態に係る光学フィルムの全体形状の一例を示す斜視図である。図9に示すように、光学フィルム1は、全体として帯状または矩形状の形状を有していることが好ましい。このような形状とすることで、光学フィルム1をロール・ツー・ロール工程により容易に作製することができる。また、ロール状などに光学フィルム1を巻回することで、取り扱いを容易とすることができる。以下では、帯状または矩形状を有する光学フィルム1の長手方向を長手方向DL、短手方向(幅方向ともいう。)を短手方向DWと称する。また、第1光学層4に形成された第1構造体4mの稜線lrの方向を稜線方向DRと称する。
第1構造体4mは、その稜線lrが光学フィルム1の短手方向DWと平行となるように第1光学層4に形成されていることが好ましい。第1構造体4mの稜線方向DRと光学フィルム1の長手方向を長手方向DLとが直交する関係にあることが好ましい。これにより、建築物の高さ方向と、帯状または矩形状の光学フィルム1の長手方向DLとが略平行の関係となるように、帯状または矩形状の光学フィルム1を建築物の窓材などに貼り合わせるだけで、光学フィルム1の反射機能を有効に発現させることができる。
[光学フィルムの貼り合わせ方法]
図10A、図10Bは、本技術の第1の実施形態に係る光学フィルムの貼り合わせ方法の一例を説明するための略線図である。ビルディングなどの近年の高層建築物に設けられた窓材10は、横幅に比べて縦幅の方が大きい矩形状のものが一般的である。したがって、以下では、このような形状を有する窓材10に対して光学フィルム1を貼り合わせる例について説明する。
まず、ロール状に巻回された光学フィルム(いわゆる原反)1から、帯状の光学フィルム1を巻き出し、貼り合わせる窓材10の形状に合わせて適宜裁断し、矩形状の光学フィルム1を得る。この矩形状の光学フィルム1は、図10Aに示すように、対向する1組みの長辺Laと、対向する1組みの短辺Lbとを有する。矩形状の光学フィルム1の長辺Laと、光学フィルム1の入射面内における第1構造体4mの稜線方向DRとが略直交している。すなわち、矩形状の光学フィルム1の長手方向DLと、光学フィルム1の入射面内における第1構造体4mの稜線方向DRの方向とが略直交している。
次に、裁断した光学フィルム1の一方の短辺Lbを、矩形状の窓材10の上端に位置する短辺10aに位置合わせする。次に、矩形状の光学フィルム1を貼合層6などを介して窓材10の上端から下端に向かって順次貼り合わせる。これにより、光学フィルム1の他方の短辺Lbが、矩形状の窓材10の他端に位置する短辺10bに位置合わせされる。次に、必要に応じて、窓材10に貼り合わされた光学フィルム1の表面を押圧などして、窓材10と光学フィルム1との間に混入した気泡を脱気する。以上により、光学フィルム1の入射面内における第1構造体4mの稜線方向DRと、高層建築物などの建築物の高さ方向DHとが略平行となるように、矩形状の光学フィルム1が窓材10に貼り合わされる。
[光学フィルムの貼り合わせ方向]
図11A、図11Bは、貼り合わせ方向による光学フィルム1の反射機能の相違を説明するための略線図である。
図11Aでは、光学フィルム1の入射面内における第1構造体4mの稜線方向DRと、建築物の高さ方向DHとが略直交するように、光学フィルム1を窓材10に貼り合わさせた建築物500の例が示されている。すなわち、上述の光学フィルムの貼り合わせ方法により、光学フィルム1を窓材10に対して貼り合わせた例が示されている。このように光学フィルム1を窓材10に貼り合わせた場合には、光学フィルム1の反射機能を有効に発現させることができる。したがって、上方向から窓材10に入射した光の多くを、上方向に反射することができる。すなわち、窓材10の上方反射率を向上させることができる。
図11Bでは、光学フィルム1の入射面内における第1構造体4mの稜線方向DRと、建築物の高さ方向DHとが直交せず、斜めの関係となるように、光学フィルム1を窓材10に貼り合わせた建築物600の例が示されている。このように光学フィルム1を窓材10に貼り合わせた場合には、光学フィルム1の反射機能を有効に発現させることができなくなる。したがって、上方向から窓材10に入射した光が、下方向に反射される割合が増加してしまう。すなわち、窓材10の上方反射率が低下してしまう。
[原盤]
図12は、本技術の第1の実施形態に係る光学フィルムの製造に用いる原盤の一構成例を示す斜視図である。ロール状原盤100は、図12に示すように、円柱面を有し、その円柱面には成形面としての凹凸面が設けられている。この凹凸面をフィルムなどに転写することにより、第1光学層4の凹凸面4bが成形される。ロール状原盤100の凹凸面は、複数の第1溝101mと複数の第2溝101nとにより構成されている。第1溝101mは、第1光学層4の第1構造体4mを成形するためのものであり、第1構造体4mとは凹凸を反転した関係にある。一方、第2溝101nは、第1光学層4の第2構造体4nを成形するためのものであり、第2構造体4nとは凹凸を反転した関係にある。
図13は、原盤の成形面の一形状例を示す平面図である。図14Aは、原盤の円周方向における成形面の一形状例を示す断面図である。図4Bは、原盤の幅方向における成形面の一形状例を示す断面図である。第1溝101mは、例えば、原盤100の幅方向(軸方向)DWに延在された溝であり、原盤100の円周方向DRに隣接して1次元配列されている。一方、第2溝101nは、例えば、原盤100の円周方向DRに延在された溝であり、原盤100の幅方向(高さ方向)DWに離間して1次元配列されている。すなわち、原盤100の成形面において第1溝101mと第2溝101nとは、直交する関係にある。
第2溝101nの深さD2が、第1溝101mの深さD1よりも深いことが好ましい。第2溝101nの深さD2と第1構造体の深さD1との差ΔD(=D2−D1)が、好ましくは0.5μm以上25μm以下、より好ましくは2μm以上15μm以下、更に好ましくは3μm以上6μm以下である。
第2溝101nのピッチをP2、第2溝101nの溝幅をw2とした場合、ピッチP2は、好ましくは10×W2以上、より好ましくは20×W2、更に好ましくは25×W2以上である。
また、第2溝101nのピッチP2は、好ましくは200μm以上、より好ましくは250μm以上、更に好ましくは300μm以上である。
第2溝101nのピッチP2は、好ましくは5mm以下、より好ましくは3mm以下、更に好ましくは1mm以下である。
したがって、第2溝101nのピッチP2は、好ましくは10×W2以上、5mm以下、より好ましくは20×W2以上、3mm以下、更に好ましくは25×W2以上、1mm以下である。また、第2溝101nのピッチP2は、好ましくは250μm以上5mm以下、より好ましくは300μm以上3mm以下、更に好ましくは200μm以上1mm以下である。
第2溝101nの第1の傾斜面の傾斜角度α2および第2の傾斜面の傾斜角度β2は、好ましくは65°以下、より好ましくは60°以下である。第2溝101nの第1の傾斜面の傾斜角度α2および第2の傾斜面の傾斜角度β2は、好ましくは30°以上、より好ましくは45°以上である。したがって、第2溝101nの第1の傾斜面の傾斜角度α2および第2の傾斜面の傾斜角度β2は、好ましくは30°以上65°以下、より好ましくは45°以上60°以下である。
第1溝101mと第2溝101nとの傾斜面の傾斜角度との差は、好ましくは±15°以下、より好ましくは±10°以下、更に好ましくは±5°以下である。ここで、第1溝101mの傾斜面が複数種ある場合は、一番傾斜角が近い面からの偏角を考える。
[光学フィルムの製造装置]
図15は、第1の実施形態に係る光学フィルムを製造するための製造装置の一構成例を示す概略図である。図15に示すように、この製造装置は、ラミネートロール41、42、ガイドロール43、塗布装置45、および照射装置46を備える。
ラミネートロール41、42は、反射層付き光学層9と、第2の基材5aとをニップ可能に構成されている。ここで、反射層付き光学層9は、第1光学層4の一主面上に波長選択反射層3を成膜したものである。なお、反射層付き光学層9として、第1光学層4の波長選択反射層3が成膜された面と反対側の他主面上に第1の基材4aが形成されていてもよい。この例では、第1光学層4の一主面上に波長選択反射層3が成膜され、他主面上に第1の基材4aが形成された場合が示されている。ガイドロール43は、帯状の光学フィルム1を搬送できるように、この製造装置内の搬送路に配置されている。ラミネートロール41、42およびガイドロール43の材質は特に限定されるものではなく、所望とするロール特性に応じてステンレスなどの金属、ゴム、シリコーンなどを適宜選択して用いることができる。
塗布装置45は、例えば、コーターなどの塗布手段を備える装置を用いることができる。コーターとしては、例えば、塗布する樹脂組成物の物性などを考慮して、グラビア、ワイヤバー、およびダイなどのコーターを適宜使用することができる。照射装置46は、例えば、電子線、紫外線、可視光線、またはガンマ線などの電離線を照射する照射装置である。この例では、照射装置46として紫外線を照射するUVランプを用いた場合が図示されている。
[光学フィルムの製造方法]
以下、図15~図18を参照して、第1の実施形態に係る光学フィルムの製造方法の一例について説明する。なお、以下に示す製造プロセスの一部または全部は、生産性を考慮して、ロール・ツー・ロールにより行われることが好ましい。但し、金型の作製工程は除くものとする。
まず、図16Aに示すように、例えばバイト加工またはレーザー加工などにより、複数の第1溝101mと複数の第2溝101nとからなる凹凸面を原盤(金型(レプリカ))100の表面に形成する。次に、図16Bに示すように、例えば溶融押し出し法または転写法などを用いて、上記原盤100の凹凸面の形状をフィルム状の樹脂材料に転写する。転写法としては、型にエネルギー線硬化型樹脂を流し込み、エネルギー線を照射して硬化させる方法、樹脂に熱や圧力を加え、形状を転写する方法、または樹脂フィルムをロールから供給し、熱を加えながら型の形状を転写する方法(ラミネート転写法)などが挙げられる。これにより、図16Cに示すように、一主面に凹凸面4bを有する第1光学層4が形成される。
また、図16Cに示すように、第1の基材4a上に、第1光学層4を形成するようにしてもよい。この場合には、例えば、フィルム状の第1の基材4aをロールから供給し、該基材上にエネルギー線硬化型樹脂を塗布した後に型に押し当て、型の形状を転写し、エネルギー線を照射して樹脂を硬化させる方法が用いられる。なお、樹脂は、架橋剤をさらに含んでいることが好ましい。室温での貯蔵弾性率を大きく変化させることなく、樹脂を耐熱化することができるからである。
次に、図17Aに示すように、その第1光学層4の一主面上に波長選択反射層3を成膜する。波長選択反射層3の成膜方法としては、例えば、スパッタリング法、蒸着法、CVD(Chemical Vapor Deposition)法、ディップコーティング法、ダイコーティング法、ウェットコーティング法、スプレーコーティング法などが挙げられ、これらの成膜方法から、第1光学層4の凹凸面4bの形状などに応じて適宜選択することが好ましい。次に、図17Bに示すように、必要に応じて、波長選択反射層3に対してアニール処理31を施す。アニール処理の温度は、例えば100℃以上250℃以下の範囲内である。
次に、図17Cに示すように、未硬化状態の樹脂22を波長選択反射層3上に塗布する。樹脂22としては、例えば、エネルギー線硬化型樹脂、または熱硬化型樹脂などを用いることができる。エネルギー線硬化型樹脂としては、紫外線硬化樹脂が好ましい。次に、図18Aのように、樹脂21上に第2の基材5aを被せることにより、積層体を形成する。次に、図18Bに示すように、例えばエネルギー線32または加熱32により樹脂22を硬化させるとともに、積層体に対して圧力33を加える。エネルギー線としては、例えば、電子線、紫外線、可視光線、ガンマ線、電子線などを用いることができ、生産設備の観点から、紫外線が好ましい。積算照射量は、樹脂の硬化特性、樹脂や基材の黄変抑制などを考慮して適宜選択することが好ましい。積層体に加える圧力は、0.01MPa以上1MPa以下の範囲内であることが好ましい。0.01MPa未満であると、フィルムの走行性に問題が生じる。一方、1MPaを超えると、ニップロールとして金属ロールを用いる必要があり、圧力ムラが生じ易く好ましくない。以上により、図18Cに示すように、波長選択反射層3上に第2光学層5が形成され、光学フィルム1が得られる。
ここで、図15に示す製造装置を用いて、光学フィルム1の形成方法について具体的に説明する。まず、図示しない基材供給ロールから第2の基材5aを送出し、送出された第2の基材5aは、塗布装置45の下を通過する。次に、塗布装置45の下を通過する第2の基材5a状に、塗布装置45により電離線硬化樹脂44を塗布する。次に、電離線硬化樹脂44が塗布された第2の基材5aをラミネートロール41、42に向けて搬送する。一方、図示しない光学層供給ロールから反射層付き光学層9を送出し、ラミネートロール41、42に向けて搬送する。
次に、第2の基材5aと反射層付き光学層9との間に気泡が入らないように、搬入された第2の基材5aと反射層付き光学層9とをラミネートロール41、42により挟み合わせ、第2の基材5aに対して反射層付き光学層9をラミネートする。この際、第2構造体4nにより電離線硬化樹脂44が流れるためのパスを、帯状の反射層付き光学層9の走行方向、すなわち帯状の反射層付き光学層9の長手方向に形成することができる。したがって、作製される帯状の光学フィルム1の長手方向にスジ状の膜厚ムラが発生することを抑制することができる。
次に、反射層付き光学層9によりラミネートされた第2の基材5aを、ラミネートロール41の外周面に沿わせながら搬送するとともに、照射装置46により第2の基材5a側から電離線硬化樹脂44に電離線を照射し、電離線硬化樹脂44を硬化させる。これにより、第2の基材5aと反射層付き光学層9とが電離線硬化樹脂44を介して貼り合わされ、目的とする長尺の光学フィルム1が作製される。次に、作製された帯状の光学フィルム1を図示しない巻き取りロールにより巻き取る。これにより、帯状の光学フィルム1が巻回された原反が得られる。
硬化した第1光学層4は、上述の第2光学層形成時のプロセス温度をt℃としたときに、(t−20)℃における貯蔵弾性率が3×107Pa以上であることが好ましい。ここで、プロセス温度tとは、例えば、ラミネートロール41の加熱温度である。第1光学層4は、例えば、第1の基材4a上に設けられ、第1の基材4aを介してラミネートロール41に沿うように搬送されるため、実際に第1光学層4にかかる温度は、経験的に(t−20)℃程度であることが分かっている。したがって、第1光学層4の(t−20)℃における貯蔵弾性率を3×107Pa以上にすることにより、熱、または熱と加圧とにより光学層内部の界面の凹凸形状が変形することを抑制することができる。
また、第1光学層4は、25℃での貯蔵弾性率が3×109Pa以下であることが好ましい。これにより、室温において可撓性を光学フィルムに付与することができる。したがって、ロール・ツー・ロールなどの製造工程により光学フィルム1を作製することが可能となる。
なお、プロセス温度tは、光学層または基材の使用樹脂の耐熱性を考慮すると、200℃以下であることが好ましい。ただし、耐熱性の高い樹脂を用いることにより、プロセス温度tを200℃以上に設定することも可能である。
[効果]
第1の実施形態では、第1光学層4の凹凸面は、第1方向D1に延在された複数の第1構造体4mと、第1方向D1と直交交差する第2方向D2に延在されると共に、離間して設けられた複数の第2構造体4nとにより構成されている。これにより、第1光学層4の凹凸面に波長選択反射層3を形成後、透明性を向上するために、その凹凸面を樹脂組成物などにより包埋する際に、包埋に用いる樹脂組成物などが流れるパスを、第1構造体4mの延在方向に直交する第2方向D2に形成することができる。したがって、第1構造体4mの延在方向に直交する第2方向D2にスジ状の膜厚ムラが発生することを抑制することができる。例えば、第1光学層4が短手方向DWおよび長手方向DLを持つ帯状または矩形状である場合には、包埋に用いる樹脂組成物が流れるパスを、第1光学層4の長手方向DLに形成し、第1光学層4の長手方向DLにスジ状の膜厚ムラが発生することを抑制できる。
第1溝101mと直交交差する第2溝101nの延在方向がフィルムの走行方向と略平行である場合には、ロール状原盤100を加工する際に、切削バイトを固定したままロール状原盤100を回転しながら第2溝101nを加工できるため、第2溝101nをロール状原盤100の表面に容易に加工することができる。
第1光学層4の凹凸面のうち第2構造体4nが最も突出している場合には、その先端部はR形状を有していることが好ましい。これにより、Roll to Rollで第1光学層4を製造する際の巻き締まりによる第2構造体4nの先端部の形状崩れを抑制することができる。
<変形例>
以下、上記実施形態の変形例について説明する。
図19Aは、第1の実施形態の変形例に係る光学フィルムの第2方向の断面図である。図19Bは、第1の実施形態の変形例に係る光学フィルムの第1方向の断面図である。この変形例に係る光学フィルム1では、図19Aおよび図19Bに示すように、波長選択反射層3が形成された第1光学層4の凹凸面4bのうちの凸形状頂部の位置が、第1光学層4の入射面S1とほぼ同一の高さとなるように形成されている。なお、図19Aおよび図19Bでは、第2構造体4nの高さが第1構造体4mの高さに比して高く、第2構造体4nの頂部が第1構造体4mの頂部に比して入射面S1の近傍となる構成が示されている。
また、波長選択反射層3に代えて、高反射層を用いるようにしてもよい。高反射層は、例えば、入射角(θ、φ)で入射面S1に入射した光Lの殆どを正反射(−θ、φ+180°)以外の方向に指向反射する高反射層である(図2参照)。高反射層は、例えば、高反射率を有する金属層であり、その反射率が、波長1500nmにおいて30%以上であることが好ましい。高反射層の材料として、例えばAu、Ag、Cu、Al、Ni、Cr、Ti、Pd、Co、Si、Ta、W、Mo、Geなどの単体、またはこれらの単体を2種以上含む合金を主成分とする材料が挙げられる。そして、実用性の面を考慮すると、これらのうちのAg系、Cu系、Al系、Si系またはGe系の材料が好ましい。また、高反射層の腐食を抑えるために、高反射層に対してTi、Ndなどの材料を添加することが好ましい。また、高反射層として金属窒化層を用いることも可能であり、金属窒化層の材料としては、例えば、TiN、CrN、WNなどが挙げられる。高反射層の膜厚は、例えば、10nm以上200nm以下の範囲とすることが可能であるが、高反射率が得られる膜厚であればよく、これに限定されるものではない。
<2.第2の実施形態>
図20は、第2の実施形態に係る光学フィルムの第1光学層の凹凸面の一形状例を示す平面図である。第2の実施形態では、第1光学層4の凹凸面内において斜め交差する2方向を第1方向D1および第2方向D2と称する。第1光学層4が、対向する2組の辺を持つ矩形状を有する場合には、第1方向D1が2組の辺のうちの一方の組の辺の延在方向であることが好ましい。第1光学層4が、短手方向DWおよび長手方向DLを持つ帯状または矩形状を有する場合には、第1方向D1が第1光学層4の短手方向DWであることが好ましい。
第2の実施形態に係る光学フィルムは、図20に示すように、第1構造体4mの延在方向である第1方向D1と、第2構造体4nの延在方向である第2方向D2とが斜めに交差する点において、第1の実施形態とは異なっている。
第1光学層4が、短手方向DWおよび長手方向DLを持つ帯状または矩形状を有する場合には、第1構造体4mおよび第2構造体4nは、以下の構成を有することが好ましい。すなわち、第1構造体4mは、第1光学層4の短手方向DWに延在された構造体であり、第1光学層4の長手方向DLに隣接して1次元配列されている。一方、第2構造体4nは、第1光学層4の長手方向DLに対して斜めの方向に延在された構造体であり、上記斜め方向に直交する方向に離間して1次元配列されている。すなわち、第1光学層4の表面において第1構造体4mと第2構造体4nとは、斜め交差する関係にある。
ここで、第1方向D1と第2方向D2とのなす角は、好ましくは45°以上90°未満、より好ましくは60°以上90°未満、さらに好ましくは75°以上90°未満、最も好ましくは85°以上90°未満の範囲内である。45°以上にすることで、スジ状の膜厚ムラの発生を抑制する効果が向上する傾向にある。
第1の実施形態における第1方向D1と第2方向D2とが直交する場合を含めて、第1方向D1と第2方向D2とのなす角を定義すると、そのなす角は、好ましくは45°以上90°以下、より好ましくは60°以上90°以下、さらに好ましくは75°以上90°以下、最も好ましくは85°以上90°以下の範囲内である。なす角が最も好ましい範囲内(85°以上90°以下)にある場合、第1方向D1と第2方向D2とはほぼ直交する関係にある。
複数の第2構造体4nのすべてが同一の延在方向に延在されている必要はなく、複数の第2構造体4nが、2つ以上異なる方向に延在されていてもよい。図20では、複数の第2構造体4nが第1構造体4mの延在方向に対して角度θをなす第2方向と、角度−θをなす第3方向との二方向に延在されている例が示されている。なお、複数の第2構造体4nが2つ以上異なる方向に延在された構成を採用する場合には、複数の第2構造体4n同士が交差しないように延在された構成を採用することが好ましい。第1光学層4の凹凸面を樹脂組成物などにより包埋する際に、包埋に用いる樹脂組成物などの流れが第2構造体4n同士の交差部分で阻害されることを防ぐことができるからである。
上述の構成を有する第1光学層4を成形するためのロール状原盤100は、例えば以下のようにして作製することができる。まず、ロール状原盤の幅方向DWに切削バイトを移動させる工程を繰り返すことにより、複数の第1溝101mを形成する。次に、ロール状原盤100の回転と同期させながら、切削バイトをロール状原盤100の幅方向DWに移動させる工程を繰り返すことにより、複数の第1溝101mと斜めに交差する複数の第2溝101nを形成する。
<3.第3の実施形態>
第3の実施形態は、特定波長の光を指向反射するのに対して、特定波長以外の光を散乱させる点において、第1の実施形態とは異なっている。光学フィルム1は、入射光を散乱する光散乱体を備えている。この散乱体は、例えば、光学層2の表面、光学層2の内部、および波長選択反射層3と光学層2との間のうち、少なくとも1箇所に設けられている。光散乱体は、好ましくは、波長選択反射層3と第1光学層4との間、第1光学層4の内部、および第1光学層4の表面のうちの少なくとも一箇所に設けられている。光学フィルム1を窓材などの支持体に貼り合わせる場合、室内側および室外側のどちらにも適用可能である。光学フィルム1を室外側に対して貼り合わせる場合、波長選択反射層3と窓材などの支持体との間にのみ、特定波長以外の光を散乱させる光散乱体を設けることが好ましい。波長選択反射層3と入射面との間に光散乱体が存在すると、指向反射特性が失われてしまうからである。また、室内側に光学フィルム1を貼り合せる場合には、その貼り合わせ面とは反対側の出射面と、波長選択反射層3との間に光散乱体を設けることが好ましい。
図21Aは、第3の実施形態に係る光学フィルム1の第1の構成例を示す断面図である。図21Aに示すように、第1光学層4は、樹脂と微粒子11とを含んでいる。微粒子11は、第1光学層4の主構成材料である樹脂とは異なる屈折率を有している。微粒子11としては、例えば有機微粒子および無機微粒子の少なくとも1種を用いることができる。また、微粒子11としては、中空微粒子を用いてもよい。微粒子11としては、例えば、シリカ、アルミナなどの無機微粒子、またはスチレン、アクリルやそれらの共重合体などの有機微粒子が挙げられるが、シリカ微粒子が特に好ましい。
図21Bは、第3の実施形態に係る光学フィルム1の第2の構成例を示す断面図である。図21Bに示すように、光学フィルム1は、第1光学層4の表面に光拡散層12をさらに備えている。光拡散層12は、例えば、樹脂と微粒子とを含んでいる。微粒子としては、第1の例と同様のものを用いることができる。
図21Cは、第3の実施形態に係る光学フィルム1の第3の構成例を示す断面図である。図21Cに示すように、光学フィルム1は、波長選択反射層3と第1光学層4との間に光拡散層12をさらに備えている。光拡散層12は、例えば、樹脂と微粒子とを含んでいる。微粒子としては、第1の例と同様のものを用いることができる。
第3の実施形態によれば、赤外線などの特定波長帯の光を指向反射し、可視光などの特定波長対以外の光を散乱させることができる。したがって、光学フィルム1を曇らせて、光学フィルム1に対して意匠性を付与することができる。
<4.第4の実施形態>
図22は、第4の実施形態に係る光学フィルムの一構成例を示す断面図である。第4の実施形態は、光学フィルム1の入射面S1および出射面S2のうち、被着体に貼り合わされる面とは反対側の露出面上に、洗浄効果を発現する自己洗浄効果層51をさらに備えている点において、第1の実施形態とは異なっている。自己洗浄効果層51は、例えば、光触媒を含んでいる。光触媒としては、例えば、TiO2を用いることができる。
上述したように、光学フィルム1は入射光を波長選択反射する点に特徴を有している。光学フィルム1を屋外や汚れの多い部屋などで使用する際には、表面に付着した汚れにより光が散乱され透過性および反射性が失われてしまうため、表面が常に光学的に透明であることが好ましい。そのため、表面が撥水性や親水性などに優れ、表面が自動的に洗浄効果を発現することが好ましい。
第4の実施形態によれば、光学フィルム1が自己洗浄効果層51を備えているので、撥水性や親水性などを入射面に付与することができる。したがって、入射面に対する汚れなどの付着を抑制し、指向反射特性の低減を抑制できる。
<5.第5の実施形態>
上述の第1の実施形態では、本技術を窓材などに適用する場合を例として説明したが、本技術はこの例に限定されるものではなく、窓材以外の内装部材や外装部材などに適用することが可能である。また、本技術は壁や屋根などのように固定された不動の内装部材および外装部材のみならず、季節や時間変動などに起因する太陽光の光量変化に応じて、太陽光の透過量および/または反射量を内装部材または外装部材を動かして調整し、屋内などの空間に取り入れ可能な装置にも適用可能である。第5の実施形態では、このような装置の一例として、複数の日射遮蔽部材からなる日射遮蔽部材群の角度を変更することにより、日射遮蔽部材群による入射光線の遮蔽量を調整可能な日射遮蔽装置(ブラインド装置)について説明する。
図23は、第5の実施形態に係るブラインド装置の一構成例を示す斜視図である。図23に示すように、日射遮蔽装置であるブラインド装置201は、ヘッドボックス203と、複数のスラット(羽)202aからなるスラット群(日射遮蔽部材群)202と、ボトムレール204とを備える。ヘッドボックス203は、複数のスラット202aからなるスラット群202の上方に設けられている。ヘッドボックス203からラダーコード206、および昇降コード205が下方に向かって延びており、これらのコードの下端にボトムレール204が吊り下げられている。日射遮蔽部材であるスラット202aは、例えば、細長い矩形状を有し、ヘッドボックス203から下方に延びるラダーコード206により所定間隔で吊り下げ支持されている。また、ヘッドボックス203には、複数のスラット202aからなるスラット群202の角度を調整するためのロッドなどの操作手段(図示省略)が設けられている。
ヘッドボックス203は、ロッドなどの操作手段の操作により応じて、複数のスラット202aからなるスラット群202を回転駆動することにより、室内などの空間に取り込まれる光量を調整する駆動手段である。また、ヘッドボックス203は、昇降操作コード207などの操作手段の適宜操作に応じて、スラット群202を昇降する駆動手段(昇降手段)としての機能も有している。
図24Aは、スラットの第1の構成例を示す断面図である。図24Aに示すように、スラット202aは、基材211と、光学フィルム1とを備える。光学フィルム1は、基材211の両主面のうち、スラット群202を閉じた状態において外光が入射する入射面側(例えば窓材に対向する面側)に設けることが好ましい。光学フィルム1と基材211とは、例えば、接着層または粘着層などの貼合層により貼り合される。
基材211の形状としては、例えば、シート状、フィルム状、および板状などを挙げることができる。基材211の材料としては、ガラス、樹脂材料、紙材、および布材などを用いることができ、可視光を室内などの所定の空間に取り込むことを考慮すると、透明性を有する樹脂材料を用いることが好ましい。ガラス、樹脂材料、紙材、および布材としては、従来ロールスクリーンとして公知のものを用いることができる。光学フィルム1としては、上述の第1~第4の実施形態に係る光学フィルム1のうちの1種、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
図24Bは、スラットの第2の構成例を示す断面図である。図24Bに示すように、第2の構成例は、光学フィルム1をスラット202aとして用いるものである。光学フィルム1は、ラダーコード205により支持可能であるとともに、支持した状態において形状を維持できる程度の剛性を有していることが好ましい。
<6.第6の実施形態>
第6の実施形態では、日射遮蔽部材を巻き取る、または巻き出すことで、日射遮蔽部材による入射光線の遮蔽量を調整可能な日射遮蔽装置の一例であるロールスクリーン装置について説明する。
図25Aは、第6の実施形態に係るロールスクリーン装置の一構成例を示す斜視図である。図25Aに示すように、日射遮蔽装置であるロールスクリーン装置301は、スクリーン302と、ヘッドボックス303と、芯材304とを備える。ヘッドボックス303は、チェーン305などの操作部を操作することにより、スクリーン302を昇降可能に構成されている。ヘッドボックス303は、その内部にスクリーンを巻き取り、および巻き出すための巻軸を有し、この巻軸に対してスクリーン302の一端が結合されている。また、スクリーン302の他端には芯材304が結合されている。スクリーン302は可撓性を有し、その形状は特に限定されるものではなく、ロールスクリーン装置301を適用する窓材などの形状に応じて選択することが好ましく、例えば矩形状に選ばれる。
図25Bは、スクリーン302の一構成例を示す断面図である。図25Bに示すように、スクリーン302は、基材311と、光学フィルム1とを備え、可撓性を有していることが好ましい。光学フィルム1は、基材211の両主面のうち、外光を入射させる入射面側(窓材に対向する面側)に設けることが好ましい。光学フィルム1と基材311とは、例えば、接着層または粘着層などの貼合層により貼り合される。なお、スクリーン302の構成はこの例に限定されるものではなく、光学フィルム1をスクリーン302として用いるようにしてもよい。
基材311の形状としては、例えば、例えば、シート状、フィルム状、および板状などを挙げることができる。基材311としては、ガラス、樹脂材料、紙材、および布材などを用いることができ、可視光を室内などの所定の空間に取り込むことを考慮すると、透明性を有する樹脂材料を用いることが好ましい。ガラス、樹脂材料、紙材、および布材としては、従来ロールスクリーンとして公知のものを用いることができる。光学フィルム1としては、上述の第1~第4の実施形態に係る光学フィルム1のうちの1種、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
<7.第7の実施形態>
第7の実施形態では、指向反射性能を有する光学体に採光部を備える建具(内装部材または外装部材)に対して本技術を適用した例について説明する。
図26Aは、第7の実施形態に係る建具の一構成例を示す斜視図である。図26Aに示すように、建具401は、その採光部404に光学体402を備える構成を有している。具体的には、建具401は、光学体402と、光学体402の周縁部に設けられる枠材403とを備える。光学体402は枠材403により固定され、必要に応じて枠材403を分解して光学体402を取り外すことが可能である。建具401としては、例えば障子を挙げることができるが、本技術はこの例に限定されるものではなく、採光部を有する種々の建具に適用可能である。
図26Bは、光学体の一構成例を示す断面図である。図26Bに示すように、光学体402は、基材411と、光学フィルム1とを備える。光学フィルム1は、基材411の両主面のうち、外光を入射させる入射面側(窓材に対向する面側)に設けられる。光学フィルム1と基材311とは、接着層または粘着層などの貼合層などにより貼り合される。なお、障子の構成はこの例に限定されるものではなく、光学フィルム1を光学体402として用いるようにしてもよい。
基材411は、例えば、可撓性を有するシート、フィルム、または基板である。基材411としては、ガラス、樹脂材料、紙材、および布材などを用いることができ、可視光を室内などの所定の空欄に取り込むことを考慮すると、透明性を有する樹脂材料を用いることが好ましい。ガラス、樹脂材料、紙材、および布材としては、従来建具の光学体として公知のものを用いることができる。光学フィルム1としては、上述の第1~第4の実施形態に係る光学フィルム1のうちの1種、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
(実施例1)
まず、バイトによる切削加工により、図27に示す溝(第1溝)をNi−P製金型ロールの軸方向(幅方向)に付与した。更に、図29Aに示す形状のバイトを用いて、円周方向に加工を行うことで、図28に示す溝(第2溝)をNi−P製金型ロールの円周方向に付与した。これにより、図12に示す金型ロールが得られた。この際、第2溝はピッチ2mm、深さを34μmとして加工を行うことで、第1溝より深い溝とした。次に、この金型ロールとニップロールの間に厚み75μmの帯状のPETフィルム(東洋紡製、A4300)を通紙し、金型ロールと帯状のPETフィルムの間にウレタンアクリレート(東亞合成株式会社製、商品名:アロニックス、硬化後屈折率:1.533、粘度:約200mPa・s)を供給してニップしながら走行させ、PETフィルム側からUV光を照射して樹脂を硬化させることで形状を付与した。これにより、フィルムの短手方向(幅方向)に延在された複数の第1三角柱状体(第1構造体)と、フィルムの長手方向に延在された複数の第2三角柱状体(第2構造体)とからなる凹凸面が、帯状のPETフィルム上に成形された。
次に、形状が付与された成形面に対し、GAZO(29.1nm)/AgNdCu(9.9nm)/GAZO(89.7nm)/AgNdCu(9.9nm)/GAZO(29.1nm)を製膜することで、35°の傾斜面に垂直な方向にGAZO(23.8nm)/AgNdCu(8.1nm)/GAZO(73.5nm)/AgNdCu(8.1nm)/GAZO(23.8nm)となるよう、反射層を真空スパッタ法により製膜した。なお、銀合金膜であるAgNdCu膜の製膜には、Ag/Nd/Cu=99.0at%/0.4at%/0.6at%の組成を有する合金ターゲットを、GAZO膜の製膜には、Ga2O3/Al2O3/ZnO=0.57at%/0.31at%/99.12at%の組成を有するセラミックスターゲットを使用した。
製膜後、図15に示す装置を用いて、以下のようにして凹凸面である成膜面を樹脂により包埋した。まず、ニップロール間に、交互多層膜が形成されている形状面と厚み50μmのPETフィルム(東洋紡製、A4300)を対向させ、その間に形状層と同じ樹脂(東亞合成株式会社製、商品名:アロニックス、硬化後屈折率:1.533、粘度:約200mPa・s)を供給してニップしながら走行させることで、気泡を押し出した。次に、このPETフィルム越しにUV光を照射し、樹脂を硬化させた。以上により、目的とする実施例1の光学フィルムを得た。
(実施例2)
反射層として、Al(15nm)を製膜した以外は、実施例1と同様にして、実施例2の光学フィルムを得た。
(実施例3)
第2溝(円周方向溝)の加工において、ピッチを4mmとした以外は、実施例1と同様にして、実施例3の光学フィルムを得た。
(実施例4)
第2溝(円周方向溝)の加工において、図29Bに示す形状のバイトを用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例4の光学フィルムを得た。
(実施例5)
第2溝(円周方向溝)の加工において、図20に示すように、θ=±60°の交差角で第2溝を形成し、そのピッチを1mmとした以外は、実施例1と同様にして、実施例5の光学フィルムを得た。
(実施例6)
第2溝(円周方向溝)の加工において、図29Cに示す形状のバイトを用いて加工深さを35μmとした以外は、実施例1と同様にして、実施例6の光学フィルムを得た。
(実施例7)
第1溝(軸方向溝)の加工において、表1に示すように45°の対称傾斜角を有する溝構造を形成した以外は、実施例1と同様にして、実施例7の光学フィルムを得た。
(実施例8)
第2溝(円周方向溝)の加工において、図29Dに示す形状のバイトを用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例8の光学フィルムを得た。
(実施例9)
第2溝(円周方向溝)の加工において、ピッチを150μmとした以外は、実施例1と同様にして、実施例9の光学フィルムを得た。
(実施例10)
第2溝の加工において、ピッチを10mmとした以外は、実施例1と同様にして、実施例10の光学フィルムを得た。
(実施例11)
第2溝(円周方向溝)の加工において、加工深さを28μmとした以外は、実施例1と同様にして、実施例11の光学フィルムを得た。
(比較例1)
第2溝(円周方向溝)を加工しなかった以外は、実施例1と同様にして、比較例1の光学フィルムを得た。
(流れ方向スジの評価)
作製した光学フィルムを窓ガラスに貼り、晴天の日に斜め45°および70°の方向から、光学フィルムを通して反対側の景色を観察した。
○:45°および70°のどちらの方向でも、光学フィルムを貼らない場合と同様に景色が歪まずに見える
△:45°では景色の歪は気にならないが、70°ではスジ状に歪んで見える
×:45°でも景色がスジ状に歪んで見える
なお、70°の角度からも景色が歪まなければ、光学フィルム表面の平面性が高く、高級感のある建築物でも使用できるが、70°で多少歪んで見えても、45°程度の角度から見た場合に歪みが見られなければ、一般的な建築物には適用することができる。
(長手方向の稜線の視認性の評価)
作製した光学フィルムを窓ガラスに貼り、晴天の日に50cm離れて正面方向から、光学フィルムを観察した。ここで、「長手方向の稜線」とは、光学フィルムを正面方向から観察したときに観察される第2三角柱状体(第2構造体)の稜線を意味する。
◎:長手方向の稜線が全く気にならない
○:良く見ると長手方向の稜線の部分に何かあるように見えるが、気にならない程度
×:長手方向の稜線に対応する部分が黒い線のように見える
図30A~図30Dに、実施例1、4、6、8の光学フィルムの観察結果を代表して示す。
(横方向の回折パターン)
作製した光学フィルムを長手方向の稜線の方向が鉛直方向になるように窓ガラスに貼り、夜に100m以上離れた遠くの電灯を観察した。
○:横方向には回折パターンが見られない
×:横方向に色分離した回折パターンが観察される
表1は、実施例1~11、比較例1の光学フィルムの構成を示す。
比較例1では、流れ方向スジを観察したところ、明瞭なスジが観察された。このスジのピッチと高さを測定するため、触針式表面形状測定器ET−4000(小坂研究所製)を用いて、スジを横切るように粗さ曲線を取得した。その結果、図31に示すように、ピッチが約6mm前後、高さが1~2μm程度のスジであることがわかった。また、光学フィルムを裏返して同様の測定を行ったところ、表裏で山と谷の位置が大凡一致したことから、このスジは光学フィルムが歪んだシワではなく、厚み分布によるスジであることがわかった。
これに対し、実施例1~11では、第1三角柱状体に交差する第2三角柱状体を形成することで、流れ方向スジの発生を抑制できることがわかった。流れ方向スジの原因は、光学フィルムの長手方向に延在された第2三角柱状体がないと、光学フィルムの走行方向(樹脂の流れ方向)に樹脂が流れるパスがないため、樹脂が局所的に集まって厚みムラが生じるためと考えられる。
また、実施例1~9に示したように、1~4mmのピッチで第1三角柱状体より高い第2三角柱状体を形成することで、流れ方向スジの発生をさらに抑制できることがわかった。実施例10では、流れ方向スジの発生を抑制することはできるが、実施例1~9に比べてその抑制効果が低くなる傾向にあり、70°方向からの観察では、流れ方向スジが観察された。これは、実施例10では、第2三角柱状体のピッチが10mmと広いためと考えられる。また、実施例11でも、流れ方向スジの発生を抑制することはできるが、実施例10と同様の傾向があった。これは、実施例11では、第2三角柱状体の高さが第1三角柱状体より低いためと考えられる。
また、実施例1~11および比較例1の光学フィルムを窓に貼った際に、実施例8の光学フィルムでは、第2三角柱状体の稜線に対応する部分に黒い線が視認された。これは、第2三角柱状体の傾斜角が67.5°と大きく、この傾斜面上にスパッタ多層膜が付きにくいため、Ag層が連続層になりにくく、光学吸収が増えたためと考えられる。逆に実施例6、7の光学フィルムは第2三角柱状体の傾斜角が小さいため、スパッタ膜のつき周りも良く、長手方向の稜線は殆ど視認されなかった。実施例4の光学フィルムでは、第2三角柱状体の傾斜角が60°と比較的大きいが、先端にR形状があり、この部分の傾斜角が小さいため、長手方向の稜線は視認されにくかった。
また、窓に貼ったこれらの光学フィルムを通して夜に遠くの電灯を観察したところ、実施例9のみ横方向に回折パターンが観察された。これは、第2三角柱状体のピッチが150μmと狭いためであり、第2三角柱状体のピッチが1mm以上の実施例1~8、10、11比較例1の光学フィルムでは、このような回折パターンは観察されなかった。
以上、本技術の実施形態について具体的に説明したが、本技術は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、上述の実施形態において挙げた構成、方法、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、形状、材料および数値などを用いてもよい。
また、上述の実施形態の各構成は、本技術の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
また、上述の実施形態では、ブランインド装置、およびロールスクリーン装置の駆動方式が手動式である場合を例として説明したが、ブランインド装置、およびロールスクリーン装置の駆動方式を電動式としてもよい。
また、上述の実施形態では、光学フィルムを窓材などの被着体に貼り合わせる構成を例として説明したが、窓材などの被着体を光学フィルムの第1光学層、または第2光学層自体とする構成を採用するようにしてもよい。これにより、窓材などの光学体に予め指向反射の機能を付与することができる。
また、上述の実施形態では、光学体が光学フィルムである場合を例として説明したが、光学体の形状はフィルム状に限定されるものではなく、プレート状、ブロック状などでもよい。
上述の実施形態では、本技術を窓材、建具、ブラインド装置のスラット、およびロールスクリーン装置のスクリーンなどの内装部材または外装部材に適用した場合を例として説明したが、本技術はこの例に限定されるものではなく、上記以外の内装部材および外装部材にも適用可能である。
本技術に係る光学体が適用される内装部材または外装部材としては、例えば、光学体自体により構成された内装部材または外装部材、指向反射体が貼り合わされた透明基材などにより構成された内装部材または外装部材などが挙げられる。このような内装部材または外装部材を室内の窓付近に設置することで、例えば、赤外線だけを屋外に指向反射し、可視光線を室内に取り入れることができる。したがって、内装部材または外装部材を設置した場合にも、室内照明の必要性が低減される。また、内装部材または外装部材による室内側への散乱反射も殆どないため、周囲の温度上昇も抑えることができる。また、視認性制御や強度向上など必要な目的に応じ、透明基材以外の貼り合わせ部材に適用することも可能である。
また、上述の実施形態では、ブラインド装置、およびロールスクリーン装置に対して本技術を適用した例について説明したが、本技術はこの例に限定されるものではなく、室内または屋内に設置される種々の日射遮蔽装置に適用可能である。
また、上述の実施形態では、日射遮蔽部材を巻き取る、または巻き出すことで、日射遮蔽部材による入射光線の遮蔽量を調整可能な日射遮蔽装置(例えばロールスクリーン装置)に本技術を適用した例について説明したが、本技術はこの例に限定されるものではない。例えば、日射遮蔽部材を折り畳むことで、日射遮蔽部材による入射光線の遮蔽量を調整可能な日射遮蔽装置に対しても本技術は適用可能である。このような日射遮蔽装置としては、例えば、日射遮蔽部材であるスクリーンを蛇腹状に折り畳むことで、入射光線の遮蔽量を調整するプリーツスクリーン装置を挙げることができる。
また、上述の実施形態では、本技術を横型ブラインド装置(ベネシアンブラインド装置)に対して適用した例について説明したが、縦型ブラインド装置(バーチカルブラインド装置)に対しても適用可能である。
本技術は以下のような構成もとることができる。
(1)
表面に凹凸面が設けられた光学層と、
上記凹凸面上に設けられた波長選択反射層と
を備え、
上記波長選択反射層が、特定波長帯の光を選択的に指向反射するのに対して、上記特定波長帯以外の光を透過するものであり、
上記凹凸面は、上記光学層の表面内の第1方向に延在された複数の第1構造体と、上記光学層の表面内の第2方向に延在されると共に、離間して設けられた複数の第2構造体とを備え、
上記第1方向と上記第2方向とは交差する関係にある光学体。
(2)
上記光学層が、短手方向および長手方向を持つ帯状または矩形状を有し、
上記第1方向が上記光学層の短手方向であり、上記第2方向が上記光学層の長手方向である(1)に記載の光学体。
(3)
上記光学層が、対向する2組の辺を持つ矩形状を有し、
上記第1方向が上記2組の辺のうちの一方の組の辺の延在方向であり、上記第2方向が上記2組の辺のうちの他方の組の辺の延在方向である(1)に記載の光学体。
(4)
上記第2構造体が、上記第1構造体よりも高い(1)~(3)のいずれかに記載の光学体。
(5)
上記第2構造体の傾斜角が、65°以下の範囲内である(1)~(4)のいずれかに記載の光学体。
(6)
上記第2構造体のピッチが、200μm以上5mm以下の範囲内である(1)~(5)のいずれかに記載の光学体。
(7)
上記第2構造体は、頂部にR形状を有する(1)~(6)のいずれかにに記載の光学体。
(8)
上記第1構造体と上記第2構造体との傾斜面の角度の差が、±15°以下の範囲内である(1)~(7)のいずれかに記載の光学体。
(9)
上記凹凸面を埋めるように上記波長選択反射層上に設けられた光学層をさらに備える(1)~(8)のいずれかに記載の光学体。
(10)
上記第1方向と上記第2方向との交差が、直交交差またはほぼ直交交差である(1)~(9)のいずれかに記載の光学体。
(11)
上記第1方向と上記第2方向との交差が、斜め交差である(1)~(9)のいずれかに記載の光学体。
(12)
(1)~(11)のいずれかに記載の光学体を備える窓材。
(13)
上記光学体は、上記第1構造体の稜線方向が建築物の高さ方向と略直交するように備えられている(12)に記載の窓材。
(14)
(1)~(11)のいずれかに記載の光学体を採光部に備える建具。
(15)
日射を遮蔽する1または複数の日射遮蔽部材を備え、
上記日射遮蔽部材が、(1)~(11)のいずれかに記載の光学体を備える日射遮蔽装置。
(16)
(1)~(11)のいずれかに記載の光学体を備えた建築物。
2 光学層
3 波長選択反射層
4 第1光学層
4a 第1の基材
4b 凹凸面
4m 第1構造体
4n 第2構造体
5 第2光学層
5a 第2の基材
5b 凹凸面
6 貼合層
7 剥離層
8 ハードコート層
9 反射層付き光学層
S1 入射面
S2 出射面
Claims (16)
- 表面に凹凸面が設けられた光学層と、
上記凹凸面上に設けられた波長選択反射層と
を備え、
上記波長選択反射層が、特定波長帯の光を選択的に指向反射するのに対して、上記特定波長帯以外の光を透過するものであり、
上記凹凸面は、上記光学層の表面内の第1方向に延在された複数の第1構造体と、上記光学層の表面内の第2方向に延在されると共に、離間して設けられた複数の第2構造体とを備え、
上記第1方向と上記第2方向とは交差する関係にある光学体。 - 上記光学層が、短手方向および長手方向を持つ帯状または矩形状を有し、
上記第1方向が上記光学層の短手方向であり、上記第2方向が上記光学層の長手方向である請求項1に記載の光学体。 - 上記光学層が、対向する2組の辺を持つ矩形状を有し、
上記第1方向が上記2組の辺のうちの一方の組の辺の延在方向であり、上記第2方向が上記2組の辺のうちの他方の組の辺の延在方向である請求項1に記載の光学体。 - 上記光学層の表面を基準にした第1構造、第2構造体の高さをそれぞれH1、H2とした場合、上記第1構造体の高さH1および上記第2構造体の高さH2がH2>H1の関係を満たす請求項1に記載の光学体。
- 上記第2構造体の傾斜角が、65°以下の範囲内である請求項1に記載の光学体。
- 上記第2構造体のピッチが、200μm以上5mm以下の範囲内である請求項1に記載の光学体。
- 上記第2構造体は、頂部にR形状を有する請求項1に記載の光学体。
- 上記第1構造体と上記第2構造体との傾斜面の角度の差が、±15°以下の範囲内である請求項1に記載の光学体。
- 上記凹凸面を埋めるように上記波長選択反射層上に設けられた光学層をさらに備える請求項1に記載の光学体。
- 上記第1方向と上記第2方向との交差が、直交交差またはほぼ直交交差である請求項1に記載の光学体。
- 上記第1方向と上記第2方向との交差が、斜め交差である請求項1に記載の光学体。
- 請求項1~11のいずれかに記載の光学体を備える窓材。
- 上記光学体は、上記第1構造体の稜線方向が建築物の高さ方向と略直交するように備えられている請求項12に記載の窓材。
- 請求項1~11のいずれかに記載の光学体を採光部に備える建具。
- 日射を遮蔽する1または複数の日射遮蔽部材を備え、
上記日射遮蔽部材が、請求項1~11のいずれかに記載の光学体を備える日射遮蔽装置。 - 請求項1~11のいずれかに記載の光学体を備えた建築物。
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