光学体及其制造方法、日光遮蔽构件、窗构件及内装构件技术

本发明专利技术公开了一种光学体及其制造方法、日光遮蔽构件、窗构件及内装构件。该光学体包括：第一光学层；第二光学层，具有光入射的入射面；以及反射层，被夹在第一光学层和第二光学层之间，其中，第一光学层包括在设置了反射层的表面上或该表面中形成的多个凸形或凹形结构，凸形结构的脊部或彼此相邻的凹形结构之间的脊部具有向入射面侧突出的末端部，末端部从理想形状变形，第二光学层透明，并且具有1.1以上1.9以下的折射率，并且光学体在除了镜面反射方向之外的方向上选择性地指向性反射进入入射面的光中的处于特定波长带的一部分光。

【技术实现步骤摘要】
光学体及其制造方法、日光遮蔽构件、窗构件及内装构件
本专利技术涉及光学体、光学体制造方法、日光遮蔽构件、窗构件、内装构件以及建筑构件。具体而言，本专利技术涉及用于指向性反射入射光的光学体。
技术介绍
近来，在用于高层建筑和房屋的建筑玻璃、汽车窗玻璃等上的涂覆部分吸收或反射日光的层的情况已经增多。这样的趋势是以防止地球变暖为目的的节能对策之一，也是为了降低随着通过窗户进入室内并升高室内温度的日光能量而增加的制冷装置的负载。由太阳引入的光能主要由波长为380nm至780nm的可见范围的光及波长为780nm至2100nm的近红外范围的光提供。因为近红外范围的光通过窗户的透射率与人眼可见度无关，所以近红外光的透射率为影响具有高透明性和高热屏蔽能力的窗户所提供的性能的重要因素。就用于遮挡近红外范围内的光同时保持对于可见范围内的光的透明性的方法的实例而言，有一种在窗户玻璃上设置在近红外范围内具有高反射率的光学体的方法。关于这种方法，已经披露了使用光学多层膜、含金属的膜、透明导电膜等作为反射层的各种技术(例如，见国际公开WO05/087680)。但是，在所披露的技术中，反射层被形成在平坦窗玻璃上，并且入射日光正好被镜面(规则)反射。因此，来自天空并且被平坦窗玻璃规则反射的光到达其他户外建筑和地面，且光被吸收并被转换成热，因此，升高了环境温度。因此，在所有玻璃都被涂覆了上述类型的反射膜的建筑物周围发生局部温度升高。这引起了城镇中的热岛现象加速及草在被反射光辐射的区域内不生长的问题。为了解决上述问题，提出了使用指向性反射器以在日光入射方向上回射入射的日光的技术(例如，见日本未审查专利申请公开第2007-10893号)。在所提出的现有技术中，例如，通过排列多个基本上为金字塔形的结构来构成指向性反射器。入射在指向性反射器上的光被基本上金字塔形结构的表面多次反射，使得光最终基本上在入射方向上被反射。但是，对于以较大入射角进入指向性反射器的光，指向性反射功能劣化。此外，尽管基本上金字塔形结构的脊部被设计具有基本上三角形的截面，但是实际脊部由于在制造加工中遇到的原因可能具有从理想形状变形(崩塌)的形状。在这种情况下，进入脊部的入射光在镜面反射方向上被反射，而不会被多次反射。因此，由于脊部形状从理想形状变形了较大程度，所以入射光的指向性反射分量减少。换句话说，上述指向性反射器存在随着指向性反射分量的减少，更大量的日光到达地面并引起地表附近温度升高的问题。
技术实现思路
作为鉴于现有技术的上述问题而进行的积极研究的结果，专利技术人已经成功实现了光学体、光学体制造方法、日光遮蔽构件、窗构件、内装构件以及建筑构件，即使脊部形状从理想形状变形了较大程度，也能够减少被反射至地面的光的分量。根据本专利技术的实施方式，提供了一种光学体，包括：第一光学层；第二光学层，具有光入射至其上的入射面；以及反射层，被夹在第一与第二光学层之间，其中，第一光学层包括在其上设置了反射层的表面上或在该表面中所形成的多个凸形或凹形结构，凸形结构的脊部或彼此相邻的凹形结构之间的脊部具有向入射面侧突出的末端部，末端部从理想形状变形，第二光学层透明并具有1.1以上1.9以下的折射率，并且光学体在除了(-θ，φ+180°)之外的方向上选择性地指向性反射以入射角(θ，φ)入射至入射面的光中的处于特定波长带的一部分光(其中，θ为入射面的垂线与入射至入射面的光或从入射面反射的光所形成的角，并且φ为入射面内的特定直线与将入射光或反射光投影至入射面所获得的分量之间所形成的角)。优选地，多个结构被排列为基本上周期性结构的图案。优选地，末端部以相对于结构的阵列节距为7％以下的比率从理想形状变形。优选地，第二光学层的折射率为1.4以上1.6以下。更优选地，第二光学层的折射率为1.49以上1.55以下。根据本专利技术的另一实施方式，提供了一种光学体制造方法，包括以下步骤：将模具或冲模的凹凸形状转印至第一树脂材料，从而形成第一光学层，该第一光学层包括在其一个主面上或在该主面中所形成的多个凸形或凹形结构；在已经被转印至第一光学层的凹凸表面上形成反射层；以及通过第二树脂材料包埋反射层，从而形成具有光入射至其上的入射面的第二光学层，第二光学层透明，并且具有1.1以上1.9以下的折射率，其中，彼此相邻的凸形结构的脊部或凹形结构之间的脊部具有向入射面侧突出的末端部，末端部从理想形状变形，并且光学体在除了(-θ，φ+180°)之外的方向上选择性地指向性反射以入射角(θ，φ)入射至入射面的光中的处于特定波长带的一部分光(其中，θ为入射面的垂线与入射至入射面的光或从入射面反射的光所形成的角，并且φ为入射面内的特定直线与将入射光或反射光投影至入射面所获得的分量之间所形成的角)。此处，从理想形状变形(崩塌)的大小被表示为如下定义的圆半径。图32A和图32B图解说明了如何确定从理想形状的变形Cr。在图32A中，P表示结构的阵列节距(下文中，也被简单称作“节距”)。图32B示出了图32A中的区域XXXIIB的放大图。如图32B所图解说明的那样，PL1和PL2表示当观察光学层中的结构截面时在按照设计形成结构末端部的条件下描绘出的结构末端部的轮廓线。当在所设计的结构截面中结构末端部实际上具有曲率或某些不同形状时，从限定其截面中的实际结构的侧面的轮廓线延伸的线被认为是轮廓线PL1和PL2。随后，描绘与PL1和PL2接触并且穿过结构末端部的实际形状中朝光入射侧最突出的点T的两个内切圆。就这两个内切圆而言，比另一个圆具有更大半径的一个圆IC的半径Cr被定义为表示从理想形状变形的大小。例如，从理想形状变形的大小与用于机械加工模具或冲模(该模具或冲模用于将凹凸形状转印至光学层)的车刀尖端的曲率半径相对应。当结构以基本上周期性结构的图案排列时，结构的排列节距等价于基本上周期性结构的图案的周期。此处，基本上周期性结构的图案意味着该结构的实际阵列节距的偏差为所设计的阵列节距的3％以下并且优选为1％以下。需要注意，基本上周期性结构的图案包括完全周期性结构图案。通过本专利技术，由于包埋反射层(该反射层形成在凹凸表面上)的光学层的折射率被设定为在预定范围内下降，所以即使当结构末端部的形状从理想形状变形了更大程度时，也能抑制指向性反射分量的总体减少。附图说明图1是图解说明根据本专利技术第一实施方式的光学体的概观的透视图；图2A是图解说明根据本专利技术第一实施方式的光学体的一个结构实例的截面图，图2B是图解说明根据本专利技术第一实施方式的光学体被贴合至被贴合体(贴合对象)的实例的截面图；图3是图解说明入射在光学体上的入射光与被光学体反射的反射光之间的关系的透视图；图4A是图解说明第一光学层的凹凸表面的形状的一个实例的平面图，并且图4B是沿着图4A中的线IVB-IVB所获取的第一光学层的截面图；图5是以放大方式图解说明图4A中所图解说明的第一光学层的凹凸表面部分的放大平面图；图6A是图解说明入射在光学体上的光如何被反射层反射的示意性截面图，并且图6B仅使用线来图解说明当在空气/树脂界面处被折射的光被反射层反射时的光路；图7是表示菲涅耳反射率Γ与第二光学层的折射率n1之间的关系的示图；图8A和图8B均为说明光学体的功能的一个实例的截面图；图9A是图解说明其中形成有角锥的第一光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学体，包括：第一光学层；第二光学层，具有光入射至其上的入射面；以及反射层，被夹在所述第一光学层和所述第二光学层之间，其中，所述反射层是半透射层，对于透射的光，依据JIS K‑7105测定的0.5mm的光梳的透射清晰度是30以上，所述第一光学层包括在设置了所述反射层的表面上或在该表面中形成的多个凸形或凹形结构，所述凸形结构的脊部或彼此相邻的所述凹形结构之间的脊部具有向所述入射面侧突出的末端部，所述末端部从理想形状变形，所述第二光学层透明，并且具有1.1以上1.9以下的折射率，并且所述光学体在除了（‑θ，φ + 180°）之外的方向上选择性地指向性反射以入射角（θ，φ）入射至所述入射面的光中的处于特定波长带的一部分光，其中，θ为入射面的垂线与入射至入射面的光或从入射面反射的光所形成的角，并且φ为入射面内的特定直线与将入射光或反射光投影至入射面所获得的分量之间所形成的角。

【技术特征摘要】
2010.04.15 JP 2010-0944951.一种光学体，包括：第一光学层；第二光学层，具有光入射至其上的入射面；以及反射层，被夹在所述第一光学层和所述第二光学层之间，其中，所述反射层是半透射层，对于透射的光，依据JISK-7105测定的0.5mm的光梳的透射清晰度是30以上，所述第一光学层包括在设置了所述反射层的表面上或在该表面中形成的多个凸形或凹形结构，所述多个结构具有基本上周期性的配置节距，所述凸形结构的脊部或彼此相邻的所述凹形结构之间的脊部具有向所述入射面侧突出的末端部，所述末端部具有从理想形状的变形，所述从理想形状的变形被表示成将所述结构的末端部的截面的形状在该截面内描绘的圆的半径，该圆与按照设计形成而想要获得的结构末端的轮廓线内切，并且是穿过实际上获得的所述结构末端的形状中朝光入射侧最突出的点的圆中半径较大的圆，该圆的半径是所述从理想形状的变形的大小，所述末端部中所述从理想形状的变形的大小是所述结构的阵列节距的7%以下，所述第二光学层透明，并且具有1.1以上1.9以下的折射率，并且所述光学体在除了（-θ，φ+180°）之外的方向上选择性地指向性反射以入射角（θ，φ）入射至所述入射面的光中的处于特定波长带的一部分光，其中，θ为入射面的垂线与入射至入射面的光或从入射面反射的光所形成的角，并且φ为入射面内的特定直线与将入射光或反射光投影至入射面所获得的分量之间所形成的角。2.根据权利要求1所述的光学体，其中，所述第二光学层的折射率为1.4以上1.6以下。3.根据权利要求1所述的光学体，其中，所述第二光学层的折射率为1.49以上1.55以下。4.根据权利要求1所述的光学体，其中，所述理想形状的截面形状为三角形。5.根据权利要求1所述的光学体，其中，所述指向性反射的光为400nm至2100nm波长带中的光。6.根据权利要求1所述的光学体，其中，所述结构具有棱镜形形状、与柱状透镜形状相反的形状以及角锥形状中的至少一种形状。7.根据权利要求1所述的光学体，其中，所述结构以一维周期性图案排列在所述第一光学层的所述表面上，并且以所述入射面的垂线为基准，所述结构的主轴在所述结构排列的方向上从所述基准倾斜。8.根据权利要求1所述的光学体，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：影山正光，吉田宽则，谷岛胜行，长浜勉，榎本正，
申请(专利权)人：迪睿合电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP