光学元件及其制造方法

专利名称：光学元件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及光学元件及其制造方法。具体地，本发明涉及选择性地定向反射特定 波长带中的光并透射除特定波长带中的光之外的光的光学元件。
背景技术：
近年来，用于高层建筑物和房屋的建筑物玻璃和用于车辆的窗玻璃已日渐设置有 吸收或反射部分太阳光的层。上述玻璃是为了防止全球变暖的一种节能措施，并旨在通过 当从太阳发出的光能经过窗户进入室内空间时增加室内温度，减小所应用的空调系统的负 荷。从太阳光发出的光能主要包括波长范围在380nm至780nm之间的可见区中的光，以及 波长范围在780nm至2，IOOnm之间的近红外区中的光。特别地，由于与人类的可见性无关， 因此窗户在后者波长范围(即，近红外区)内的透射率是确定窗户是否具有高透明性和高 隔热特性的重要因素。作为遮蔽近红外光同时保持可见区中透明性的方法，例如，已提出为窗玻璃提供 在近红外区中具有高反射性的层的方法。例如，日本专利第4066101号已公开了一种层压 结构膜，该层压结构膜包括氧化物层、金属层和介电材料层。日本专利第4066101号还已公 开了由于该层压结构膜用作反射层，因此可赋予光学元件各种特性，诸如高可见光透射特 性、低辐射特性、高热射线反射特性和所期望的反射外观。然而，由于这种反射层设置在平的窗玻璃上，因此仅可实现入射太阳光的镜面反 射。因此，来自天空并镜面反射的光达到另一室外建筑或地面并通过吸收转换为热，结果， 环境温度增加。因此，在所有窗户都粘附上述反射层的建筑物的周围，会发生各种问题，即， 例如由于发生局部温度增加，在市区中促成热岛现象，并且仅在反射光照射的区域中草坪 不生长。

发明内容
因此，期望提供选择性地定向反射特定波长带中的光，而透射该特定波长带之外 的光的光学元件和该光学元件的制造方法。根据本发明的实施方式，提供了一种光学元件，该光学元件包括第一光学层，具 有凹凸表面；波长选择反射层，设置在第一光学层的凹凸表面上；以及第二光学层，设置在 设有波长选择反射层的凹凸表面上，以填充该凹凸表面。在该光学元件中，波长选择反射层 包括金属层、设置在金属层上并含有金属氧化物作为主要成分的保护层、以及设置在该保 护层上并含有除锌氧化物之外的金属氧化物作为主要成分的高折射率层、以及选择性地定 向反射特定波长带中的光而透射该特定波长带之外的光的波长选择反射层。根据本发明的实施方式，提供了一种光学元件的制造方法，其包括以下步骤在第 一光学层的凹凸表面上形成波长选择反射层；以及在形成有该波长选择反射层的凹凸表面 上形成第二光学层，以填充该凹凸表面。在上述方法中，形成波长选择反射层的步骤包括以 下子步骤形成金属层；在金属层上形成含有金属氧化物作为主要成分的保护层；以及在保护层上形成含有除锌氧化物之外的金属氧化物作为主要成分的高折射率层，并且，波长 选择反射层选择性地定向反射特定波长带中的光，而透射该特定波长带之外的光。根据本发明的实施方式，可定向反射在特定波长带中的光而不允许其进入预定空 间，并且可将该特定波长带之外的光引入预定空间。另外，存在除镜面反射之外的特定方向 上的反射光，并且可使其强度充分高于不具有定向性的漫反射的强度。如上描述，根据本发明的实施方式，选择性地定向反射在特定波长带中的光，并同 时透射特定波长带之外的光。


图IA是示出了本发明人提出的光学元件的第一结构实例的截面图；图IB是示出了断裂发生导致的波长选择反射层劣化的截面图；图IC是示出了氧缺陷不规则性(oxygen deficiency irregularity)导致的波长 选择反射层劣化的截面图；图2A是示出了本发明人提出的光学元件的第二结构实例的截面图；图2B是示出了断裂发生导致的波长选择反射层劣化的截面图；图2C是示出了氧缺陷不规则性导致的波长选择反射层劣化的截面图；图3A是示出了根据本发明第一实施方式的光学膜的一个结构实例的截面图；图IBB是示出了根据本发明第一实施方式的光学膜粘附至粘附体的实例的截面 图；图4是示出了在入射在光学膜上的入射光和通过该光学膜反射的反射光之间关 系的透视图；图5A至图5C是均示出了在第一光学层中形成的结构的形状实例的透视图；图6A是示出了在第一光学层中形成的各个结构的形状实例的透视图；图6B是示出了包括形成图6A中所示的结构的第一光学层的光学膜的一个结构实 例的截面图；图7A和图7B是均示出了根据本发明第一实施方式的波长选择反射层的一个结构 实例的截面图；图8A和图8B是均示出了光学膜的功能的一个实例的截面图；图9A和图9B是均示出了光学膜的功能的一个实例的截面图；图IOA是示出了光学膜的功能的一个实例的截面图；图IOB是示出了光学膜的功能的一个实例的平面图；图11是示出了用于制造根据本发明第一实施方式的光学膜的制造设备的一个结 构实例的示意图；图12A至图12C是均示出了用于制造根据本发明第一实施方式的光学膜的方法的 一个实例的截面图；图13A至图13C是均示出了根据本发明第一实施方式的光学膜的制造方法的一个 实例的截面图；图14A到图14C是均示出了根据本发明第一实施方式的光学膜的制造方法的一个 实例的截面图15A是示出了根据本发明第一实施方式的第一修改例的截面图；图15B是示出了根据本发明第一实施方式的第二修改例的截面图；图16A是示出了根据本发明第二实施方式的光学膜的第一光学层的第一结构实 例的透视图；图16B是示出了根据本发明第二实施方式的光学膜的第一光学层的第二结构实 例的透视图；图17A是示出了根据本发明第二实施方式的光学膜的第一光学层的第三结构实 例的平面图；图17B是图17A中所示的第一光学层沿线XVIIB-XVIIB截取的截面图；图17C是图17A中所示的第一光学层沿线XVIIC-XVIIC截取的截面图；图18A是示出了根据本发明第二实施方式的光学膜的第一光学层的第四结构实 例的平面图；图18B是图18A中所示的第一光学层沿线XVIIIB-XVIIIB截取的截面图；图18C是图18A中所示的第一光学层沿线XVIIIC-XVIIIC截取的截面图；图19A是示出了根据本发明第二实施方式的光学膜的第一光学层的第五结构实 例的平面图；图19B是图19A中所示的第一光学层沿线XIXB-XIXB截取的截面图；图19C是图19A中所示的第一光学层沿线XMC-XMC截取的截面图；图20A是示出了根据本发明第三实施方式的光学膜的第一结构实例的截面图；图20B是示出了根据本发明第三实施方式的光学膜的第二结构实例的截面图；图20C是示出了根据本发明第三实施方式的光学膜的第三结构实例的截面图；图2IA是示出了用于形成实施例1至8和比较例1至5的光学膜的成型母板形状 的平面图；图21B和图21C各自是图21A中所示的成型原板(mold master)沿线XXIB、 XXIC-XXIB、XXIC截取的截面图；图22是示出了波长选择反射层的厚度的截面图；图23A是示出了实施例1的光学膜的波长选择反射层的观察结果的顶视图；图2 是示出了比较例1的光学膜的波长选择反射层的观察结果的顶视图；图24A是示出了实施例1和比较例1的光学膜的透射特性的曲线图；图24B是示出了实施例1和比较例1的光学膜的反射特性的曲线图；图25A是示出了比较例2的光学膜的波长选择反射层的观察结果的顶视图；图25B是示出了实施例2的光学膜的波长选择反射层的观察结果的顶视图；图2队是示出了实施例1和比较例2的光学膜的透射特性的曲线图；图26B是示出了实施例1和比较例2的光学膜的反射特性的曲线图；图27A是示出了实施例1、实施例2和比较例3的光学膜的透射特性的曲线图；图27B是示出了实施例1、实施例2和比较例3的光学膜的反射特性的曲线图；图2名k是示出了实施例1、比较例3和比较例4的光学膜的透射特性的曲线图；图28B是示出了实施例1、比较例3和比较例4的光学膜的反射特性的曲线图；图^A是示出了实施例1、实施例2和比较例5的光学膜的透射特性的曲线图29B是示出了实施例1、实施例2和比较例5的光学膜的反射特性的曲线图；图30A是示出了实施例1和实施例3的光学膜的透射特性的曲线图；图30B是示出了实施例1和实施例3的光学膜的反射特性的曲线图；图31A是示出了实施例1和实施例6的光学膜的透射特性的曲线图；图31B是示出了实施例1和实施例6的光学膜的反射特性的曲线图；图32A是示出了实施例1、实施例7和实施例8的光学膜的透射特性的曲线图；图32B是示出了实施例1、实施例7和实施例8的光学膜的反射特性的曲线图；以 及图33是示出了通过俄歇电子能谱法获得的实施例7的光学膜的分析结果的示图。
具体实施例方式本发明人进行深入研究，以解决现有技术的以上问题。结果，本发明人发明了一 种光学元件，其包括第一光学层，具有凹凸表面；波长选择反射层，形成在第一光学层凹 凸表面上；以及第二光学层，形成在形成有波长选择反射层的凹凸表面上，以填充该凹凸表 面。在该光学元件中，在入射至其入射表面的光中，选择性地定向反射特定波长带的光，同 时，可透射特定波长之外的光。图IA是示出了本发明人提出的光学元件的第一结构实例的截面图。如图IA所示， 该结构元件具有在第一光学层4的凹凸表面上形成波长选择反射层130的结构。该波长选 择反射层130包括在第一光学层4的凹凸表面上形成的金属层132以及在金属层132上形 成的高折射率层131。图2A是示出了本发明人提出的光学元件的第二结构实例的截面图。如图2A所示， 该结构元件包括在第一光学层4的凹凸表面上形成波长选择反射层130的结构。该波长选 择反射层130包括在第一光学层4的凹凸表面上形成的高折射率层131、在高折射率层131 上形成的金属层132、以及在金属层132上形成的高折射率层131。在上述的第一和第二结构实例的光学元件中，当将锌氧化物类化合物(例如，氧 化锌(SiO)或添加有镓(Ga)和铝(Al)的锌氧化物(下文中称为“GAZ0”))用作高折射率 层131的材料时，由于膜应力的影响，容易在凹凸表面的凸部的顶部区域和/或倾斜表面部 分中发生断裂。在发生断裂时，湿气和/或空气易于通过断裂进入内部，包括在波长选择反 射层130中的金属层132被劣化，因此，反射功能下降(见图IB和图2B)。迄今为止，对于平板形状的选择反射膜，使用这样一种方法，其中，例如在金属层 上形成由具有大约2nm厚度的钛制成的薄金属层，并且在供氧条件下在该薄金属层的上表 面上进一步形成高折射率层。通过该方法，由于被氧化，该薄金属层用作保护层，因此，通过 氧化抑制金属层劣化。然而，通过本发明人执行的、以对于在上述结构上的膜形成应用该方 法的深入研究，发现满足性能的保护金属层的最优厚度不存在。认为该原因是由于遮蔽等 的影响，在凹凸形状上的波长选择反射层130的厚度在顶部部分是在底部部分的近2倍。最 终发现当保护金属层的厚度小时，由于无法在厚度小的底部部分获得足够的保护功能，因 此通过氧化发生金属层132的劣化，并且另一方面，在保护金属层的厚度大时，容易在具有 大厚度的保护层133的顶部部分生成氧缺陷不规则性，从而发生由光吸收导致的频谱特性 劣化(见图IC和图2C中示出的区域X)。
因此，本发明人进行深入研究，以抑制发生断裂以及抑制频谱特性劣化。因此，最 终发现了将包含除锌氧化物之外的金属氧化物作为主要成分的材料(低应力材料)用作高 折射率层131的材料，将波长选择反射层130的保护层133的材料改变为金属氧化物材料， 并且还调节保护层133的膜形成条件。将参照附图以下面的顺序描述本发明的实施方式。1.第一实施方式(一维配置结构的实例)2.第二实施方式(二维配置结构的实例)3.第三实施方式(设置含有光散射材料的光学膜的实例)4.第四实施方式(设置自清洁效果层的实例)<1.第一实施方式>[光学膜结构]图3A是示出了根据本发明第一实施方式的光学膜的一个结构实例的截面图。图 3B是示出了根据本发明第一实施方式的光学膜粘附至粘附体的截面图。用作光学器件的光 学膜1是具有所谓的定向反射性质的光学膜。如图3A所示，该光学膜1包括其中具有凹凸 界面的光学层2，以及沿该光学层2的界面设置的波长选择反射层3。光学层2包括具有凹 凸表面形状的第一表面的第一光学层(也称为形状树脂层)4和具有凹凸形状的第二表面 的第二光学层5 (称为嵌入树脂层)。在光学层内的界面由彼此面对布置并且均具有凹凸形 状的第一表面和第二表面形成。特别地，光学膜1包括具有凹凸表面的第一光学层4、在第 一光学层4的凹凸表面上形成的波长选择反射层3、以及在波长选择反射层3上形成以填充 形成有波长选择反射层3的凹凸表面的第二光学层5。光学膜1具有阳光等入射的入射表 面Si、以及入射至该入射表面Sl的光中透过光学膜1的光出射的出射表面S2。如果需要，光学膜1还可以在光学层2的出射表面S2上包括第一基体构件如。另 外，如果需要，光学膜1还可在光学层2的入射表面Sl上包括第二基体构件fe。在如上所 述第一基体构件如和/或第二基体构件fe包括在光学膜1中时，在其中第一基体构件如 和/或第二基体构件如形成为光学膜1的一部分的情况下，优选满足以下诸如透明性和透 射颜色的光学性质。如果需要，则光学膜1还可以包括结合层6。该结合层6形成在光学膜1的入射表 面Sl和出射表面S2中要粘附至窗材料10的一个表面上。光学膜1在室内侧或室外侧粘 附至作为粘附体的窗材料10，其间介有该结合层6。作为该结合层6，例如可使用含有粘附 剂作为主要成分的粘附层(例如UV固化树脂或双成分液体树脂)或含有胶粘剂作为主要 成分的胶粘层(例如PSA(压敏粘附剂))。在结合层6是胶粘层时，优选在结合层6上进一 步设置剥离层7。其原因是通过上述结构，通过简单剥离该剥离层7，光学膜1可容易地粘 附至粘附体(诸如窗材料10)，其间介有结合层6。光学膜1还可以在第二基体构件fe和结合层6和/或第二光学层5之间包括底 胶层(未示出)，以改善第二基体构件fe和结合层6和/或第二光学层5之间的结合性质。 另外，为改善在上述同一部分的结合性质，在使用或没有使用上述底胶层的情况下，优选执 行普通物理预处理。例如，可提及等离子体处理或电晕处理作为普通物理预处理。光学膜1还可以在要粘附至粘附体(诸如窗材料10)的入射表面Sl或出射表面 S2上、或在上表面和波长选择反射层3之间包括阻挡层(未示出)。在如上所述设置阻挡层时，可抑制从入射表面Sl或出射表面S2到波长选择反射层3的湿气扩散，并且可抑制包 含在波长选择反射层3中的金属等的劣化。结果，可改善光学膜1的耐用性。光学膜1还可以包括硬涂覆层8，以赋予光学膜1的表面耐划伤性等。该硬涂覆层 8优选形成在光学膜1的入射表面Sl和出射表面S2中与粘附至粘附体(诸如窗材料10) 的表面相对的一个表面上。由于光学膜1可容易粘附至诸如窗材料10的粘附体，因此光学膜1优选具有柔性 (可挠性)。在此情况下，膜的种类中包括片材。即，光学膜1中也可包括光学片。光学膜1具有透明性。该透明性优选地满足稍后将描述的透射图像清晰度的范 围。第一光学层4和第二光学层5之间折射率的差优选为0. 010以下，更优选地为0. 008 以下，并且还更优选地为0.005以下。在折射率的差大于0.010时，透射图像趋于模糊。在 折射率的差在大于0. 008至0. 010的范围时，尽管取决于外部亮度，但在日常生活中不会出 现问题。在折射率的差在大于0. 005至0. 008的范围时，尽管有非常明亮物体(诸如光源) 的衍射图案在干扰，但仍可清晰地看见户外景象。在折射率的差为0. 005以下时，衍射图案 几乎不会干扰。在第一光学层4和第二光学层5中，粘附至窗材料10等的光学层可含有胶 粘剂作为主要成分。通过上述结构，光学膜1可通过第一光学层4和第二光学层5中含有 胶粘剂作为主要成分的一个层而粘附至窗材料10等。另外，在形成上述结构时，胶粘剂的 折射率的差优选地在上述范围内。第一光学层4优选具有与第二光学层5相同的光学性质(诸如折射率)。更具体 地，第一光学层4和第二光学层5优选由在可见区中具有透明性的相同材料形成。在第一光 学层4和第二光学层5由相同材料形成时，其折射率彼此相等，因此，可改善可见光的透明 性。然而，即使使用相同材料作为初始的原料，由于膜形成处理中的固化条件等，最终获得 的层的折射率也会彼此不同，因此，需要谨慎注意。另一方面，在第一光学层4和第二光学 层5由不同材料形成时，由于其折射率彼此不同，光在用作边界的波长选择反射层3折射， 并且透射图像趋于模糊。特别地，在观察类似于点光源的物体(诸如远处的电灯)时，容易 清楚地观察到衍射图案。此外，为调节折射率值，可向第一光学层4和/或第二光学层5加 入添加剂。第一光学层4和第二光学层5均优选在可见区中具有透明性。顺便提及，具有两 种类型的透明性定义，即，一种定义指没有光吸收，另一种定义指没有光散射。通常，透明性 仅表示前者；然而，根据第一实施方式的光学膜1优选地具有以上两种光学性质。由于当前 使用的回射器(retroreflector)的目的在于，即使具有散射性质，诸如路标或夜间工作者 的衣服的显示反射的反射光也可被容易地观察到，因此在回射器与底层的反射器紧密接触 时，由此可观察到所反射的反射光。这与例如为了赋予防眩光性质，即使在图像显示设备的 前表面上执行具有散射性质的防眩光处理，仍可观察到图像的原理相同。然而，根据第一实 施方式的光学膜1具有透射除具有特定波长的光(其要被定向反射)之外的光的特性，并 且该光学膜1粘附至主要透射具有该透射波长的光的透射物体，并且观察到透射光；因此， 光学膜1优选不具有光散射性质。然而，根据用途，可有意地赋予第二光学层5散射性质。光学膜1优选通过将其粘附至诸如窗材料10的刚性体(其间介有胶粘剂)来使 用，该刚性体具有主要透射具有除特定波长之外波长的光的透射性质。作为窗材料10，例 如，可提及用于高层建筑或住宅的建筑物窗材料或用于车辆的窗材料。在应用于建筑物窗材料时，光学膜1特别优选应用于被配置为面向从东通过南到西之间的任何方向(例如在 东南至西南之间的任何方向)的窗材料10。该原因是当窗材料10配置在上述位置时，可更 有效地反射热射线。光学膜1不仅可用于单层窗玻璃，但也可用于特殊玻璃(诸如多层玻 璃)。另外，窗材料10不限于玻璃形成的材料，而也可使用具有透明性的聚合物材料。光 学层2优选在可见区中具有透明性。其原因是由于光学层2具有上述透明性，因此在光学 膜1粘附至窗材料10 (诸如窗玻璃)时，可透射可见光，并且可确保阳光照明。另外，除玻 璃的内表面之外，其外表面也可用作粘附的表面。另外，光学膜1可与另一热射线阻挡膜一起使用，例如，也可以在空气和光学膜1 之间的界面处(即，在光学膜1的最外面的表面上)设置光吸收涂覆膜。另外，光学膜1也 可与硬涂覆层、紫外保护层、表面防反射层等一起使用。在与光学膜1 一起使用时，这些功 能层优选地设置在光学膜1与空气之间的界面处。然而，由于紫外保护层与光学膜1相比 必需更接近太阳侧来配置，因此在光学膜1用于在室内侧的窗玻璃表面上时，紫外保护层 优选地设置在该窗玻璃表面与光学膜1之间。在此情况下，也可在窗玻璃表面和光学膜1 之间设置的结合层中混入紫外吸收剂。另外，根据光学膜1的用途，光学膜1可着色以对其赋予设计特性。在如上所述赋 予设计特性时，优选形成光学层2以仅吸收特定波长带中的光而不降低透明性。图4是示出了在入射在光学膜1上的入射光和被光学膜1反射的反射光之间关系 的透视图。光学膜1具有入射光L的入射表面Si。在以入射角(θ，φ)入射在入射表面 Sl上光L中，光学膜1在除镜面反射方向(-θ，φ+180° )之外的方向上选择性地定向反 射特定波长带中的光L1,同时透射除特定波长带中的光之外的光L2。另外，光学膜1具有对 除特定波长带中的光之外的光的透明性。由于该透明性，透射图像清晰度优选在稍后将描 述的范围内。在该实施方式中，θ表示在入射表面Sl的法线I1和入射光L或反射光L1之 间的角度。另外，Φ表示在入射表面Sl内的特定直线I2和入射光L或反射光L1投射在入 射表面Sl上的分量之间形成的角度。另外，在入射表面内的特定直线I2是在入射角(θ， Φ)固定并且光学膜1围绕其入射表面Sl的法线I1旋转时，在Φ方向上的反射强度被最 大化的轴。然而，当存在至少两个反射强度被最大化的轴(方向)时，选择它们中的一个作 为直线12。另外，围绕法线I1顺时针旋转的角度θ由“+θ ”表示，逆时针旋转的角度θ 由“-θ ”表示。围绕直线I2顺时针旋转的角度Φ由“+Φ”表示，逆时针旋转的角度Φ由 “-Φ”表示。根据光学膜1的用途改变在选择性地定向反射的特定波长带中的光和要透射的 特定光。例如，在光学膜1应用于窗材料10时，选择性地定向反射的特定波长带中的光优选 为近红外光，而透射的特定波长优选为可见光。具体地，选择性地定向反射的特定波长带中 的光优选为具有780nm至2，IOOnm的主波长带的近红外光。通过反射近红外光，在光学元 件粘附至窗材料(例如窗玻璃)时，可抑制建筑中的温度升高。因此，可减轻空调的冷却负 荷，并可节省能源。在该实施方式中，定向反射表示在除镜面反射之外的特定方向上反射， 并且定向反射的强度充分高于不具有定向性的漫反射的强度。在该实施方式中，反射表示 在特定波长带(例如近红外区)中的反射率优选为30%以上，更优选为50%以上，还更优 选为80%以上。透射表示在特定波长带区(例如可见区)中的透射率优选为30%以上，更 优选为50%以上，还更优选为70%以上。
在光学膜1中，定向反射方向Φο优选地在-90°至90°的范围内。其原因是在 光学膜1粘附至窗材料10时，来自天空的光中的特定波长带中的光可在向天空方向上返 回。在附近没有高层建筑时，在该范围内的光学膜1是有效的。另外，定向反射方向优选 在(θ，-φ)附近。附近表示优选在与(Θ，-φ)差5°以内，更优选在3°以内，还更优选 在2°以内。其原因是在如上所述设定定向反射方向的范围，并且光学膜1粘附至窗材料 10时，来自具有大致相同高度的建筑上方天空的光中特定波长带中的光可向其他建筑上方 的天空有效返回。为实现如上述定向反射，优选使用三维结构，例如球体的部分、双曲线的 部分、三棱锥、四棱锥或圆锥。可根据形状在(θ ο，Φο)方向(0° < θο<90°，-90°
<Φο < 90° )上反射在(θ，φ)方向(-90° < Φ < 90° )上入射的光。可选地，在一 个方向上延伸的圆柱体是优选的。可根据圆柱形状的入射角在(θο，_Φ)方向(0° < θ0
<90° )上反射在(θ，φ)方向(-90° < Φ < 90° )上入射的光。在光学膜1中，在特定波长带中的光的定向反射优选在回射附近，即，相对于以入 射角(Θ，Φ)在入射表面Sl上入射的光，特定波长带中的光的反射方向优选在(Θ，φ)附 近。其原因是在光学膜1粘附至窗材料10时，来自天空的光中的特定波长带中的光可向天 空返回。在该实施方式中，附近优选为在5°之内，更优选为在3°之内，还更优选为在2° 之内。其原因是当反射方向在上述范围内，并且光学膜1粘附至窗材料10时，来自天空的 光中的特定波长带中的光可向天空有效返回。另外，在红外照射部和光接收部(诸如红外 传感器和红外成像器件)彼此邻近时，回射方向必需等于入射方向；然而，如在本发明的情 况中，并不必要在特定方向上执行传感时，可以不用使回射方向严格等于入射方向。在光学膜1中，在具有透射性质的波长带中、使用具有0. 5mm宽度的光梳(optical comb)测量的透射图像清晰度的值优选为50以上，更优选为60以上，还更优选为75以上。 在透射图像清晰度的值小于50时，透射图像趋向于模糊。当该值在50至小于60的范围内 时，尽管取决于外部亮度，但在日常生活中不会发生问题。当该值在60至小于75的范围 内时，尽管有非常明亮的物体(例如光源)的衍射图案在干扰，但仍然可清晰看见室外景 象。在该值为75以上时，衍射图案几乎不会干扰。此外，使用具有0. 125mm、0. 5mm、1.0mm 和2. Omm宽度的光梳测量的透射图像清晰度的总值优选为230以上，更优选为270以上，还 更优选为350以上。在透射图像清晰度的总值小于230时，透射图像趋向于模糊。在该总 值在230至小于270的范围内时，尽管取决于外部亮度，但在日常生活中不会发生问题。在 该总值在270至小于350的范围内时，尽管有非常明亮的物体(例如光源)的衍射图案在 干扰，但仍可清晰看见室外景象清晰。在该总值为350以上时，衍射图案几乎不会干扰。在 该实施方式中，根据JISK7105使用Suga Test Instruments Co. ,Ltd.制造的ICM-1T测量 透射图像清晰度的值。然而，在想要透射的波长不同于D65光源波长时，优选在使用滤光器 对想要透射的波长执行校正之后执行测量。在光学膜1中，具有透射性质的波长带中的雾度(haze)优选为6%以下，更优选为 5%以下，还更优选为2%以下。其原因是在雾度大于6%时，透射光散射并模糊。在该实施 方式中，根据JIS K7136规定的测量方法使用Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.制造的HM-150测量雾度。然而，在想要透射的波长不同于D65光源波长时，优选在使 用滤光器对想要透射的波长执行校正之后执行测量。光学膜1的入射表面Sl具有平滑度 以不降低透射图像清晰度，并且优选地，入射表面Sl和出射表面S2都具有上述的平滑度。具体地，入射表面Sl和出射表面S2中的每个的算术平均粗糙度Ra优选为0. 08 μ m以下， 更优选为0. 06 μ m以下，还更优选为0. 04μ m以下。另外，通过测量入射表面的表面粗糙度 和从二维断面曲线获得粗糙度曲线来计算上述的算术平均粗糙度Ra作为粗糙度参数。另 外，根据JIS B0601 :2001设定测量条件。测量设备和测量条件在下面示出。测量设备全自动微型形状测量仪器Surfcorder ET4000A(由KosakaLaboratory Ltd.制造)。另外，将λ c设为0. 8mm ；将评价长度设为4mm ；将截止设为5倍；并将数据采样间 隔设为0. 5 μ m。光学膜1的透射颜色优选尽可能为中间色(neutral，非彩色)，即使着色，透射颜 色也优选具有冷色调，例如蓝色、蓝绿色或绿色。为获得上述色调，在D65光源照明的情况 下，在入射表面Sl上入射，经过光学层2和波长选择反射层3，并从出射表面S2出射的透射 光的色度坐标χ和1，以及反射光的色度坐标χ和y优选满足例如0. 20 < χ < 0. 35且0. 20 < y < 0. 40,更优选 0. 25 < χ < 0. 32 且 0. 25 < y < 0. 37，还更优选 0. 30 < χ < 0. 32 且 0. 30 < y < 0. 35。此外，为不使色调看上去带红色，优选满足y > χ-0. 02，更优选满足y > Xo另外，如果例如在光学膜1应用于建筑物窗户时反射色调随着入射角变化，则由于色调 看上去各处不同或在走路期间观察时看起来在变化，因此其不是优选的。为抑制上述色调 改变，以在0°到60°范围内的入射角在入射表面Sl或出射表面S2上入射，并被光学层2 和波长选择反射层3镜面反射的光的色度坐标χ的差的绝对值和光的色度坐标y的差的绝 对值在光学膜1的每个主表面均优选为0. 05以下，更优选为0. 03以下，还更优选为0. 01 以下。反射光的色度坐标χ和y的以上数值限制优选对于入射表面Sl和出射表面S2都满 足。在下文中，将依次描述形成光学膜1的第一光学层4、第二光学层5和波长选择反 射层3。(第一光学层、第二光学层)第一光学层4是例如支持和保护波长选择反射层3的层。由于赋予光学膜1柔性， 因此第一光学层4例如由含有树脂作为主要成分的层构成。例如，第一光学层4的两个主 表面中的一个是平滑表面，另一表面是凹凸表面(第一表面)。波长选择反射层3在该凹凸 表面上形成。第二光学层5是通过嵌入形成有波长选择反射层3的第一光学层4的第一表面 (凹凸表面)来保护波长选择反射层3的层。为赋予光学膜1柔性，第二光学层5例如由含 有树脂作为主要成分的层构成。例如，第二光学层5的两个主表面中的一个是平滑表面，另 一表面是凹凸表面(第二表面)。第一光学层4的凹凸表面和第二光学层5的凹凸表面具 有凹凸形状彼此相反的关系。例如，第一光学层4的凹凸表面由一维配置的至少两个结构如形成。例如，第二 光学层5的凹凸表面由一维配置的至少两个结构5c形成(参见图5A至图6B)。由于第一 光学层4的结构如和第二光学层5的结构5c的彼此不同仅为凹凸形状相反，因此在下文 中，将描述第一光学层4的结构如。在光学膜1中，结构如的间距(P i t ch) P在例如5 μ m至5mm的范围内，优选在 30 μ m至5謹的范围内，更优选在10 μ m至250 μ m的范围内，还更优选在20 μ m至200 μ m的范围内。在结构4c的间距小于5μπι时，难以形成其所期望的形状，另外，也通常难以获 得波长选择反射层3的陡峭(灵敏，steep)波长选择特性；因此，在一些情况下，可部分反 射透射波长。在上述反射发生时，由于发生衍射，并且也观察到高阶反射，因此透明性趋于 看起来不那么好。另外，如果结构4c的间距大于5mm，则在考虑定向反射所需的结构如的 形状时，所需厚度变大，柔性消失，结果，难以将光学膜1粘附至刚性体(例如窗材料10)。 另外，在将凹部的间距设为小于250 μ m时，由于柔性进一步增加，因此可容易执行辊对辊 制造处理，并且可以不需要分批制造处理。为将根据本发明的实施方式的光学元件应用于 建筑物材料(例如窗户)，该光学元件必需具有约若干米的长度，因此，适当地执行辊对辊 制造处理而不是分批制造处理。另外，在第一光学层4的表面中形成的结构如的形状不限于一种类型，并且结构 4c可在第一光学层4的表面中形成以具有至少两种形状。在该表面中形成具有至少两种形 状的结构4c时，可周期性地重复由具有至少两种形状的结构如形成的预定图案。另外，根 据期望的特性，可随机(非周期性地)形成具有至少两种形状的结构4c。图5A至图5C是均示出在第一光学层中形成的结构的形状实例的透视图。结构如 均是在一个方向上延伸的柱状凹部，并且在一个方向上一维配置。由于在结构4c上形成， 因此波长选择反射层3具有与结构如的表面形状相同的形状。作为结构如的形状，例如，可提及在图5A中示出的棱柱形、在图5B中示出的棱柱 之间的凹处具有圆形部分的形状、图5C中示出的透镜形、或其相反形状。在此情况下，透镜 形表示垂直于凸部的脊线的截面是弧形或近似弧形、椭圆弧形或近似椭圆弧形、或抛物线 形或近似抛物线形的一部分的形状。因此，圆柱形也归为透镜形中。另外，可在脊线部分形 成圆形(R)，并且比率R/P，即，曲率半径与结构4c的间距P的比率优选为7%以下，更优选 为5%以下，还更优选为3%以下。结构如的形状不限于在图5A至图5C中示出的形状及 其相反形状，并且也可使用环形、双曲柱形、椭圆柱形、多边柱形和自由形式的形状。另外， 棱柱形或透镜形的顶部可形成为具有多边形(例如五边形)。在结构4c形成为具有棱柱形 时，棱柱形结构4c的入射角θ为45°等。在应用于窗材料10时，结构如优选具有平坦表 面或弯曲表面，该平坦表面或弯曲表面具有45°以上的入射角，以通过反射向天空方向返 回尽可能多的来自天空的光。形成如上所述形状的原因是由于通过一次反射将入射光几乎 都向天空返回，所以即使波长选择反射层3的反射率不是那么高，也可向天空方向有效反 射入射光，并且可减少在波长选择反射层3中的光吸收。另外，如图6Α中所示，结构如关于光学膜1的入射表面Sl或出射表面S2的法线 I1可具有不对称形状。在此情况下，结构4c的主轴Im相对于法线I1在结构如的配置方向 上倾斜。这里，结构4c的主轴Im表示经过结构如截面底边的中点及其顶点的直线。在光 学膜1粘附至接近垂直于地面配置的窗材料10时，如图6B中所示，结构如的主轴Im优选 相对于法线I1向窗材料10的下侧(地面侧)倾斜。其原因是通常由于大约在中午大量热 进入窗户，并且在许多情况下太阳高度大于45°角，因此通过使用上述形状，如上所述以这 些高角度入射的光可有效向上反射。通过图6A和图6B中的实例，示出了关于法线I1的结 构如的不对称棱柱形。另外，具有除棱柱形之外形状的结构4c也可具有关于法线I1的不 对称形状。例如，立方体角锥体(corner cube body)可具有关于法线I1的不对称形状。第一光学层4优选包括树脂作为主要成分，其中在100°C贮存模量减小较少，并且其中在25°C的贮存模量与在100°C的贮存模量并没有显著不同。具体地，优选含有在25°C 具有3X IO9Pa以下的贮存模量以及在100°C具有3X107Pa以上的贮存模量的树脂。另外， 尽管优选由一种树脂形成，但第一光学层4可包括至少两种树脂。另外，如果需要，可含有 至少一种添加剂。当在100°C下的贮存模量减小较少、且在25°C的贮存模量在100°C的贮存模量相 互相差不大的树脂用作主要成分时，即使在第一光学层4的凹凸表面(第一表面)形成之 后执行包括具有或没有压力施加的加热的处理时，也通常可维持设计的界面形状。另一方 面，当在100°C下的贮存模量减小较大、且在25°C的贮存模量与在100°C的贮存模量相互显 著不同的树脂用作主要成分时，设计的界面形状显著变形，例如，光学膜1可在一些情况下 卷曲。作为包括加热的处理，除了诸如将热直接施加于光学膜1或其组成构件的退火处 理的处理之外，例如，可提及当薄膜形成或树脂成分固化时，膜形成表面的温度局部升高， 并且间接施加于薄膜或树脂成分的处理，以及可提及模具温度通过能量射线照射增加，并 且间接施加于光学膜的处理。另外，通过限制上述贮存模量的数值范围获得的效果不特别 限于特定类型的树脂，并可从热塑性树脂、热固性树脂和能量射线固化树脂中的任何类型 获得。例如，可如下确认第一光学层4的贮存模量。在第一光学层4的表面暴露时，它的 暴露表面的贮存模量可通过使用微硬度测试器测量来确认。另外，在第一基体构件如等在 第一光学层4的表面上形成时，在剥离第一基体构件如等以暴露第一光学层4的表面之 后，暴露表面的贮存模量可通过使用微硬度测试器测量来确认。作为抑制高温下模量减小的方法，在热塑性树脂的情况下，例如，可提及调节侧链 长度或其类型的方法，而在热固性树脂和能量射线固化树脂的情况下，例如，可提及调节交 联点数量和交联剂分子结构的方法。然而，优选的是，树脂材料自身的必要特性不通过所述 结构改变而劣化。例如，根据交联剂的类型，树脂可由于其模量在接近室温时增大而变脆， 并且膜可由于其收缩增大而翘曲或卷曲；因此，根据期望的特性适当地选择交联剂的类型。在第一光学层4包括结晶聚合物材料作为主要成分时，优选使用玻璃化转变点高 于制造处理中的最高温度、并且在制造处理中最高温度的贮存模量减小较少的树脂作为主 要成分。另一方面，如果使用玻璃化转变点在25°C的室温至制造处理中最高温度的范围内、 并且在制造处理中最高温度的贮存模量减小较大的树脂，则在制造处理中变得难以维持设 计的理想界面形状。当第一光学层4包括无定形聚合物材料作为主要成分时，优选使用熔点高于制造 处理中的最高温度、并且在制造处理中最高温度的贮存模量减小较少的树脂作为主要成 分。另一方面，如果使用熔点在25°C的室温至制造处理中最高温度的范围内、并且在制造处 理中最高温度的贮存模量减少较大树脂，则在制造处理中难以维持设计的理想界面形状。在该实施方式中，制造处理中最高温度表示在制造处理中第一光学层4的凹凸表 面(第一表面)的最高温度。在第二光学层5也满足上述的贮存模量的数值范围和玻璃化 转变点的温度范围时，这也是优选的。S卩，第一光学层4和第二光学层5中的至少一个优选包含在25°C具有3X IO9Pa以 下的贮存模量的树脂。其原因是由于可在25°C室温下将柔性赋予光学膜1，光学膜1可通过辊对辊制造方法制造。例如，第一基体构件如和第二基体构件fe具有透明性。尽管基体构件优选具有 膜状以赋予光学膜1柔性，但基体构件不特别限于该形状。例如，普通的聚合物材料可用作 第一基体构件如和第二基体构件如的材料。作为普通的聚合物材料，例如，可提及三乙酰 纤维素(TAC)、聚酯(TPEE)、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚胺(PA)、芳 香族聚酰胺、聚乙烯(PE)、聚丙烯酸酯、聚醚砜、聚砜、聚丙烯(PP)、二乙酰纤维素、聚(氯乙 烯)、丙烯酸树脂(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、环氧树脂、尿素树脂、尿烷树脂或三聚氰胺树脂; 然而，聚合物材料不特别限于以上材料。鉴于生产率，第一基体构件如和第二基体构件如 的厚度均优选在38 μ m至100 μ m的范围内；然而，该厚度不限于此。第一基体构件如和第 二基体构件fe均优选具有能量射线透明性。其原因是如下所述，即在波长选择反射层3和 第一基体构件如或第二基体构件fe之间设置的能量射线固化树脂可通过来自第一基体构 件如或第二基体构件fe侧的能量射线的照射而固化。例如，第一光学层4和第二光学层5具有透明性。例如，第一光学层4和第二光学 层5可通过固化树脂成分获得。考虑到便于制造，优选使用通过光、电子射线等固化的能量 射线固化树脂，或通过加热固化的热固性树脂作为树脂成分。作为能量射线固化树脂，通 过光固化的光敏树脂成分是优选的，并且通过紫外光固化的紫外线固化树脂成分是最优选 的。为改善在波长选择反射层3和第一光学层4或第二光学层5之间的粘附，树脂成分优选 还含有含磷酸的化合物、含丁二酸的化合物、和/或含丁内酯的化合物。作为含磷酸的化合 物，例如，可使用含有磷酸的(甲基)丙烯酸酯，并且优选使用含有磷酸作为官能团的(甲 基)丙烯酸酯单体或其低聚物。作为含丁二酸的化合物，例如，可使用含有丁二酸的(甲 基)丙烯酸酯，并且优选使用含有丁二酸作为官能团的(甲基)丙烯酸酯单体或其低聚物。 作为含丁内酯的化合物，例如，可使用含有丁内酯的(甲基)丙烯酸酯，并且优选使用含有 丁内酯作为官能团的(甲基)丙烯酸酯单体或其低聚物。例如，紫外固化树脂材料成分含有(甲基)丙烯酸酯和光致聚合引发剂。另外，如 果需要，那么紫外固化树脂材料成分还可含有光稳定剂、阻燃剂、勻染剂、抗氧化剂等。作为丙烯酸酯，优选使用具有至少两个(甲基)丙烯酰基的单体和/或其低聚物。 作为该单体和/或其低聚物，例如，可使用尿烷(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、 聚酯(甲基)丙烯酸酯、多元醇(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯或三聚氰胺(甲 基)丙烯酸酯。这里，(甲基)丙烯酰基表示丙烯酰基和甲基丙烯酰基中的一个。在该实 施方式中，低聚物表示具有在500至60，000范围内的分子量的分子。作为光致聚合引发剂，可以使用从通常的材料适当地选择的化合物。作为通常的 材料，例如，可单独或组合使用二苯甲酮衍生物、苯乙酮衍生物和蒽醌衍生物。聚合引发剂 的量优选在固体组分中按质量计在0. 至10%的范围内。在该量小于按质量计0. 时， 光固化能力劣化，并且不可适当地执行实际工业生产。另一方面，在聚合引发剂的量大于按 质量计10%，且照射光的量小时，气味容易保留在涂覆膜中。在此情况下，固体组分表示形 成固化的硬涂覆层的全部成分。具体地，例如，丙烯酸酯、光致聚合引发剂等统称为固体组 分。优选使用可通过能量射线照射、热等将结构转印至其的树脂，并且只要满足上述 折射率的要求，可使用任何类型的树脂，例如，热固性树脂或电离辐射固化树脂(例如乙烯基树脂或环氧树脂)、或热塑性树脂(例如聚碳酸酯或丙烯酸酯)。可添加低聚物以减小固化收缩。也可包括聚异氰酸酯等作为固化剂。另外，考虑 到向第一光学层4和第二光学层5的粘附，也可添加具有羟基、羧基或磷基的单体；多元醇 化合物；羧酸；硅烷、铝或钛偶联剂；以及各种螯合剂中的至少一种。树脂成分优选还含有交联剂。作为交联剂，具体地，优选使用环状交联剂。其原因 是通过使用交联剂，可赋予树脂耐热性而不会显著改变在室温的贮存模量。如果在室温的 贮存模量显著改变，则光学膜1变脆，并且通过辊对辊处理等生产光学膜1变得困难。作为 环状交联剂，例如，可提及二氧杂环己烷乙二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、 三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、乙撑氧改性异氰脲酸二丙烯酸酯、乙撑氧改性异氰脲酸 三丙烯酸酯、或己内酯改性三(丙烯酰氧乙基)异氰脲酸酯。第一基体构件如或第二基体构件fe优选具有低于第一光学层4或第二光学层5 的水蒸气透过率。例如，在第一光学层4由能量射线固化树脂(例如聚氨酯丙烯酸酯)形 成时，第一基体构件如优选由具有能量射线透射特性和水蒸气透过率低于第一光学层4的 聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)地形成。因此，可抑制从入射表面Sl或出射表面S2到波 长选择反射层3的湿气扩散，从而可抑制在波长选择反射层3中含有的金属等的劣化。因 此，可改善光学膜1的耐用性。另外，具有75 μ m厚度的PET的水蒸气透射率约为10g/m2/ 天(40°C，90% RH)。优选的是，第一光学层4和第二光学层5中的至少一个包括具有高极性的官能团， 并且其在第一光学层4中的含量不同于在第二光学层5中的含量。优选的是，第一光学层 4和第二光学层5都含有磷酸化合物(例如磷酯)，并且其在第一光学层4中的含量不同于 在第二光学层5中的含量。在第一光学层4中磷酸化合物的含量优选为第二光学层5中的 含量的2倍以上，更优选为5倍以上，还更优选为10倍以上。在第一光学层4和第二光学层5中的至少一个含有磷酸化合物时，波长选择反射 层3优选在其与含有磷酸化合物的第一光学层4和第二光学层5中的至少一个接触的表面 中含有氧化物、氮化物或氮氧化物。特别地，波长选择反射层3优选具有与含磷酸化合物的 第一光学层4和第二光学层5中的至少一个接触的、含有锌氧化物或铌氧化物的层。其原 因是这用于改善在这些光学层中的至少一个与波长选择反射层3之间的粘附。由于赋予光学膜1、窗材料10等设计特征，因此第一光学层4和第二光学层5中 的至少一个优选具有吸收具有在可见区中的特定波长的光的特性。分散在树脂中的颜料可 以是有机类颜料和无机类颜料中的任何一种，特别地，优选使用具有固有高耐候性的无机 类颜料。具体地，例如，可提及无机颜料，例如锆石灰((0、附掺杂的^^104)、镨黄(ft·掺 杂的ZrSiO4)、铬钛黄(Cr,Sb掺杂的TiO2或Cr,W掺杂的TiO2)、铬绿(例如Cr2O3)、孔雀蓝 ((CoZn)O(AlCr)2O3)、维多利亚绿((Al，Cr)203)、深蓝(CoO-Al2O3-SiO2)、钒锌绿(V 掺杂的 ZrSiO4)、铬锡灰(Cr掺杂的CaO-SnO2-SiO2)、锰灰(Mn掺杂的Al2O3)、以及所罗门灰(Fe掺 杂的&Si04)；以及有机颜料，例如偶氮颜料和酞菁颜料。(波长选择反射层)波长选择反射层3优选为选择性地定向反射特定波长带中的光，而透射特定波长 带之外的光的波长选择反射层。其原因是在光学膜1粘附至粘附体(例如窗材料)时，通 过定向反射防止在特定波长带中的光进入预定空间，而可将特定波长带之外的光引入该预定空间。图7A是示出了波长选择反射层3的一个结构实例的截面图。如图7A中所示，波 长选择反射层3具有层压结构，其中金属层32、保护层33和高折射率层31依次层压在第一 光学层4的凹凸表面上。另外，如果需要，可层压至少两个上述层压结构以形成波长选择反 射层3。在如上所述层压至少两个上述层压结构时，可增强波长选择性。图7B是示出了波长选择反射层3的另一结构实例的截面图。如图7B所示，波长 选择反射层3还可以在第一光学层4的凹凸表面和金属层32之间包括另一高折射率层31。 在如上所述进一步包括高折射率层31时，可进一步抑制可见光的反射。高折射率层31的折射率优选地在1. 7至2. 6的范围内。上述折射率更优选在1. 8 至2. 6的范围内，还更优选在1. 9至2. 6的范围内。其原因是可通过具有不会发生断裂的小 厚度的膜来实现可见区中的防反射。在此情况下，折射率在550nm的波长处。高折射率层 31是含有例如金属氧化物作为主要成分的层。为减少层的应力并抑制断裂发生，优选使用 除锌氧化物之外的金属氧化物作为该金属氧化物。特别地，优选使用选自由铌氧化物(例 如五氧化二铌)、钽氧化物(例如五氧化二钽)和钛氧化物构成的组中的至少一种。高折射 率层31的厚度优选在IOnm至120nm的范围内，更优选在IOnm至IOOnm的范围内，还更优 选在IOnm至SOnm的范围内。在厚度小于IOnm时，可见光趋于容易反射。另一方面，在厚 度大于120nm时，透射率降低且断裂生成易于发生。作为金属层32，例如，可以使用在红外区中具有高反射率的金属层。作为上述金属 材料，例如，含诸如Au、Ag、Cu、Al、Ni、Cr、Ti、Pd、Co、Si、Ta、W、Mo或Ge的元素物质，或含 有以上提及的元素物质中至少两种的合金作为主要成分。另外，考虑以上金属材料的实用 性，在以上提及的材料中优选使用Ag类、Cu类、Al类、Si类或Ge类金属材料。另外，在合 金用作金属层32的材料时，金属层32优选含有AlCu、AlTi、AlCr, AlCo, AlNdCu, AlMgSi、 AgPdCu、AgPdTi、AgCuTi、AgPdCa, AgPdMg, AgPdFe、AgNdCu、AgBi、Ag、SiB 等作为主要成分。 另外，为了抑制金属层32的腐蚀，优选向金属层32添加诸如Ti和/或Nd的材料。具体 地，在^Vg用作金属层32的材料时，优选添加以上提及的材料。另外，金属层32的厚度优选 在6nm至30nm的范围内，更优选在7nm至25nm的范围内，还更优选在8nm至20nm的范围 内。在厚度小于6nm时，由于金属层32的金属变为岛状或颗粒状，因此其反射功能趋于劣 化。另一方面，在厚度大于30nm时，透射率趋于减小。保护层33是在形成高折射率层31的步骤中抑制金属层32劣化的保护层。作为 保护层33，例如，使用至少由含有Si的氧化物的金属氧化物主要组成的ZnO类氧化物。作 为ZnO类氧化物，例如，可以使用选自由氧化锌(ZnO)、镓(Ga)和铝(Al)掺杂的锌氧化物 (GAZO)、铝(Al)掺杂的锌氧化物(AZO)和镓(Ga)掺杂的锌氧化物(GZO)构成的组中的至 少一种。保护层33的厚度优选在3nm至30nm的范围内，更优选在^m至20nm的范围内， 还更优选在5nm至15nm的范围内。在厚度小于3nm时，金属层32趋于在形成高折射率层 31的步骤中劣化。另一方面，在厚度大于30nm时，易于发生断裂。该层也可如上所述含有 至少一种掺杂物，诸如铝(Al)或镓(Ga)。其原因是在作为金属氧化物层的高折射率层31 通过溅射法等形成时，可改善膜质量和平滑度。(光学膜的功能)图8A和图8B是均示出了光学膜的功能的一个实例的截面图。这里，将通过实例描述其中结构具有45°入射角的棱柱形的情况。如图8A中所示，尽管在该光学膜1上入射 的阳光的近红外光L1中的一些在大致等同于入射方向的方向上定向地向天空反射，而可见 光“透射过光学膜1。另外，如图8B中所示，在光学膜1上入射并在波长选择反射层3的反射层表面上 反射的光以根据入射角的比率而分为向天空反射的分量La和不向天空反射的分量Lb。另 外，在第二光学层5和空气之间的界面镜面反射之后，不向天空反射的分量Lb最终在不同 于入射方向的方向上反射。在光的入射角通过α表示时，第一光学层4的折射率通过η表示，并且波长选择 反射层3的反射率通过R表示，向天空反射的分量La与全部入射分量的比通过以下式(1) 来表不。χ = (sin(45-α ‘ )+cos (45-α ‘ )/tan(45+α ' ))/(sin(45-a ‘ )+cos (45-a '))XR2. . . (1)在以上公式中，a' = SirT1(SinaAi)。如果不向天空反射的分量Lb的比率提高，则向天空反射的分量的比率降低。为提 高向天空反射的分量的比率，波长选择反射层3形状的适当设计，即，第一光学层4的结构 4c的形状的适当设计是有效的。例如，为提高向天空反射的比率，结构如的形状优选具有 在图5C中所示的透镜形或在图6A中所示的不对称形状。通过上述结构，尽管光可能不在 与入射光完全相同的方向上被反射，但向上反射的光与入射至建筑物窗材料等之上的光的 比率得以提高。如图9A和图9B所示，由于通过波长选择反射层3的入射光的一次反射就 足够，因此在图5C和图6A中所示的两个形状与执行两次(或3次以上)反射的图8A和图 8B中的每个所示出的形状相比，可增加最终反射分量。例如，在使用两次反射时，如果假设 波长选择反射层3对特定波长的反射率为80%，则向天空的反射率理论上为64%，而在执 行一次反射时，向天空的反射率为80%。图IOA和图IOB示出了柱状结构如的脊线I3与入射光L和反射光L1的关系。优 选的是，在以入射角(θ，Φ)在入射表面Sl上入射的光L中，光学膜1在方向(θο，-φ) (0° < θο<90° )上选择性地定向反射特定波长带中的光L1，而透射特定波长带之外的 光L2。其原因是在满足上述关系时，可向天空反射特定波长带中的光。在此情况下，θ表示 入射表面Sl的法线I1和入射光L或反射光L1之间形成的角度。另外，Φ表示在入射表面 Sl中同柱状结构如的脊线I3垂直相交的直线I2与入射光L或反射光L1投射在入射表面 Sl上的分量之间形成的角度。另外，围绕法线I1顺时针旋转的角度θ通过“+θ”表示，逆 时针旋转的角度θ通过“-θ ”表示。围绕直线I2顺时针旋转的角度Φ通过“+Φ”表示， 逆时针旋转的角度Φ通过“-Φ”表示。[光学膜的制造设备]图11是示出了用于制造根据本发明第一实施方式的光学膜的制造设备的一个结 构实例的示意图。如图11所示，该制造设备包括层压辊41和42、导辊43、涂覆装置45和 照射装置46。层压辊41和42被配置为夹住设置有反射层的光学层9和第二基体构件5a。设置 有反射层的光学层9通过在第一光学层4的一个主表面上形成波长选择反射层3来形成。 另外，作为设置有反射层的光学层9，第一基体构件如可在第一光学层4的除形成有波长选择反射层3的表面之外的主表面上形成。在该实例中，示出了波长选择反射层3在第一 光学层4的一个主表面上形成，并且第一基体构件如在第一光学层4的另一主表面上形成 的情况。导辊43配置在该制造设备的运输路径以运输带状光学膜1。用于层压辊41和42 以及导辊43的材料没有特别的限制，并且根据期望的辊特性，例如，可适当地使用诸如不 锈钢的金属、橡胶或硅树脂。例如，具有涂覆单元的装置(诸如涂覆器)可用作涂覆装置45。作为涂覆器，考虑 要涂覆的树脂成分的物理性质等，例如，可适当地使用凹版印刷涂覆器、拉丝锭涂覆器或压 模涂覆器。照射装置46是照射电离射线(诸如电子射线、紫外线、可见光或Y射线)的照 射装置。在该实例中，示出了使用照射紫外线的UV灯作为照射装置46的情况。[光学膜的制造方法]在下文中，将参考图11至图14C，描述根据本发明第一实施方式的光学膜的制造 方法的一个实例。另外，考虑生产率，以下示出的制造处理优选部分或全部通过如图11中 所示的辊对辊方法来执行。然而，单独执行形成模具的步骤。首先，如图12A所示，例如，通过切割工具处理或激光处理形成具有与结构如相同 的凹凸形状的模具21或具有其相反形状的模具(复制品)。接下来，如图12B所示，例如，使 用熔体挤出方法或转印方法将以上模具21的凹凸形状转印至膜状树脂材料。作为转印方 法，例如，可提及在模具中浇注能量射线固化树脂，然后通过能量射线的照射固化的方法， 通过向树脂施加热和/或压力将形状转印至树脂的方法，以及从辊供应树脂膜并且通过施 加热(层压转印法)将模具形状向树脂转印的方法。因此，如图12C所示，第一光学层4形 成为其一个主表面具有结构4c。另外，如图12C所示，第一光学层4可在第一基体构件如上形成。在此情况下，例 如，使用这样的方法，其中，在从辊供给膜状的第一基体构件如、并且在该基体构件上涂覆 能量射线固化树脂之后，在模具上按压该树脂，从而转印其形状并且通过能量射线的照射 进行固化。另外，树脂优选还含有交联剂。其原因是，可赋予树脂耐热性而不会显著改变室 温下的贮存模量。接下来，如图13A所示，波长选择反射层3在第一光学层4的一个主表面上形成。 作为形成波长选择反射层3的方法，例如，可提及溅射法、沉积法或CVD (化学气相沉积)法。首先，将一个主表面具有结构如的第一光学层4被运输到真空室，该真空室中设 置有主要由金属氧化物(诸如五氧化二铌)构成的靶材。接下来，该靶材在处理气体(惰 性气体)引入到真空室时进行溅射，从而在第一光学层4的一个主表面(凹凸表面)上形 成高折射率层31。接下来，将一个主表面上设有高折射率层31的第一光学层4运输到真空室，该真 空室中设置有主要由在红外区中具有高反射率的金属材料构成的靶材。接下来，该靶材在 处理气体引入真空室时进行溅射，从而在高折射率层31上形成金属层32。接下来，在一个主表面上设有金属层32的第一光学层4运输到真空室，该真空室 中设置有主要由ZnO类氧化物构成的靶材。接下来，该靶材在处理气体(惰性气体)引入 到真空室时进行溅射，从而在金属层32上形成保护层33。如上所述，由于主要由ZnO类氧 化物构成的靶材使用惰性气体(诸如Ar)进行溅射，因此可抑制用作底层的金属层32的劣化。接下来，在一个主表面上设有保护层33的第一光学层4运输到真空室，该真空室 中设置有主要由金属氧化物(诸如五氧化二铌)构成的靶材。接下来，该靶材在处理气体 引入到真空室时进行溅射，因此在保护层33上形成高折射率层31。因此，形成了所需的波 长选择反射层3。接下来，如果需要，可将金属层32、保护层33和高折射率层31重复层压至少两次。 在此情况下，波长选择反射层3通过层压至少两个均包括金属层32、保护层33和高折射率 层31的重复单元来形成。接下来，如图1 所示，如果需要，则对波长选择反射层3执行退火处理310。退 火处理的温度在例如100°C至250°C的范围内。接下来，如图13C所示，将未固化的树脂22 涂覆在波长选择反射层3上。例如，能量射线固化树脂或热固树脂可用作树脂22。优选使 用紫外线固化树脂作为能量射线固化树脂。接下来，如图14A所示，通过在树脂22上放置 第二基体构件fe形成层压体。接下来，如图14B所示，例如，在使用能量射线320的照射或 热施加320固化树脂22时，将压力330施加至层压体。例如，电子射线、紫外线、可见光、 Y射线或电子射线可用作能量射线，考虑生产方便，紫外线是优选的。考虑树脂的固化特 性、抑制树脂和基体构件的黄化等，优选累积照射量。施加至层压体的压力(压强)优选在
0.OlMPa至IMPa的范围内。在压力小于0. OlMPa时，膜的移动特性可能产生问题。另一方 面，在压力大于IMPa时，需要使用金属辊作为轧辊，并且易于产生压力不规则性。因此，如 图14C所示，在波长选择反射层3上形成第二光学层5，从而获得光学膜1。通过使用图11所示的制造设备，将具体描述光学膜1的形成方法。首先，第二基 体构件fe由基体构件供给辊(未示出)进料，并且由此进料的该第二基体构件fe被允许 在涂覆装置45的下面经过。接下来，将电离射线固化树脂44通过涂覆装置45涂覆至在涂 覆装置45下面经过的第二基体构件fe上。接下来，其上涂覆有电离射线固化树脂44的第 二基体构件fe运输到层压辊。另一方面，设有反射层的光学层9从朝向层压辊41和42的 光学层供给辊(未示出)而进料。接下来，所运输的第二基体构件fe和设有反射层的光学层9被保持在层压辊41 和42之间，使得气泡不陷入到第二基体构件fe和设有反射层的光学层9之间，并且将设有 反射层的光学层9层压至第二基体构件fe上。接下来，在层压有设有反射层的光学层9的 第二基体构件如沿层压辊41的外周表面运输的同时，电离射线固化树脂44使用照射装置 46通过来自第二基体构件fe侧的电离射线的照射而固化。因此，第二基体构件fe和设有 反射层的光学层9用介于其间的电离射线固化树脂44相互粘附，从而形成所需的长光学膜
1。接下来，由此形成的带状光学膜1通过卷绕辊(未示出)进行卷绕。结果，获得了通过 卷绕带状光学膜1形成的原始组构(original fabric)。在形成以上第二光学层的处理温度设为t°C时，固化的第一光学层4优选在 (t-20) °C具有3X IO7Pa以上的贮存模量。在此情况下，例如，处理温度t表示层压辊41的 加热温度。例如，由于第一光学层4设置在第一基体构件如上，并在其间介有第一基体构件 4a的情况下沿层压辊41运输，因此，凭经验可以理解，实际施加于第一光学层4的温度约为 (t-20)°C。因此，当第一光学层4在(t-20) °C的贮存模量设定为3 X IO7Pa以上时，在加压 或没有加压的情况下，可抑制在光学层内部的界面的凹凸形状由于加热所导致的变形。
另外，第一光学层4优选在25°C具有3X IO9Pa以下的贮存模量。因此，可在室温 下赋予光学膜柔性。因此，可通过诸如辊对辊处理的制造处理来形成光学膜1。考虑到用于光学层和基体构件的树脂的耐热性，处理温度优选为200°C以下。然 而，在使用具有高耐热性的树脂时，处理温度t可设为200°C以上。如上所述，根据第一实施方式的光学膜1，波长选择反射层3具有金属层32、保护 层33和高折射率层31依次层压在第一光学层4的凹凸表面上的结构。高折射率层31主 要由除锌氧化物之外的金属氧化物组成。因此，可减小层的应力，并且可抑制断裂发生。另 外，在使用由金属氧化物构成的靶材通过溅射方法形成保护层31时，可抑制用作底层的金 属层32的劣化。〈修改例〉在下文中，将描述以上实施方式的修改例。[第一修改例]图15A是示出了根据本发明第一实施方式的第一修改例的截面图。如图15A所示， 根据该第一修改例的光学膜1具有入射表面Si，该入射表面Sl具有凹凸形状。例如，形成 该入射表面Sl的凹凸形状和第一光学层4的凹凸形状，从而两个凹凸形状可相互对应，并 且入射表面的每个凸部的顶部位置和每个凹部的底部位置都与第一光学层4的那些相对 应。入射表面Sl的凹凸形状优选比第一光学层4的凹凸形状更平缓。[第二修改例]图15B是示出了根据本发明第一实施方式的第二变形的截面图。如图15B所示， 在根据该第二修改例的光学膜1中，形成有波长选择反射层3的第一光学层4的凹凸表面 的每个凸部的顶部位置形成为具有约等于第一光学层4的入射表面Sl的高度。<2.第二实施方式〉图16A至图19B是均示出了根据本发明第二实施方式的光学膜的结构实例的视 图。在第二实施方式中，对应于第一实施方式中的元件通过与第一实施方式相同的参考标 号表示。在第二实施方式中，结构4c在第一光学层4的一个主表面中二维配置，这是不同 于第一实施方式的要点。如图16A和图16B所示，例如，第一光学层4的一个主表面形成为使柱状结构(柱 状体)4c彼此正交配置。具体地，将在第一方向上配置的第一结构如和在垂直于第一方向 的第二方向上配置的第二结构4c配置为通过侧表面而彼此穿透。例如，柱形结构如是具 有诸如棱柱形(图12A)或透镜形(图12B)的柱形的凸部或凹部。另外，例如，每个均具有球形或立方体角锥形(corner cube shape)的结构如可 以以最密集充填状态在第一光学层4的一个主表面中二维配置，以形成密集充填阵列，例 如正方形密集充填阵列、三角形密集充填阵列或六边形密集充填阵列。如图17A至图17C 所示，例如，正方形密集充填阵列通过以正方形密集充填状态配置每个都具有四边形底部 表面(例如正方形)的结构4c来形成。例如，如图18A至图18C所示，六边形密集充填阵 列通过以六边形密集充填状态配置每个都具有六边形底部表面的结构4c来形成。例如，如 图19A和图19B所示，三角形密集充填阵列通过以三角形密集充填状态配置每个都具有三 角形底部表面的结构4c (例如三棱锥)来形成。结构如是立方体角锥形、半球形、半椭球形、棱柱形、自由形状、多边形、圆锥形、多棱锥形、截锥形、抛物面形等的凸部或凹部。例如，结构4c的底部具有圆形、椭圆形或多 边形(诸如三角形、四边形、六边形或八边形)。结构如的间距Pl和间距P2优选根据所期 望的光学性质适当地选择。另外，在结构4c的主轴关于垂直于光学膜1入射表面的法线而 倾斜时，优选的是，结构4c的主轴在结构如二维配置的至少一个配置方向上倾斜。在光学 膜1粘附至在大致垂直于地面的方向上配置的窗材料时，优选的是，结构4c的主轴相对于 法线向窗材料的下侧(地面侧)倾斜。在结构如具有立方体角锥形时，如果脊线R较大，则主轴优选向天空倾斜，并且为 了抑制向下反射，主轴优选向地面侧倾斜。由于在膜上倾斜地入射，所以阳光不可能达到结 构的背面，因此，其在入射光侧的形状是重要的。即，在脊线部分的R较大时，回射光的量减 少，因此，通过使主轴向天空倾斜，可抑制该现象。另外，在立方体角锥体中，当在反射表面 反射执行三次时，可实现回射；然而，在执行两次反射时，光在除回射方向之外的方向上部 分泄漏。通过将立方体角锥体向地面侧倾斜，该泄漏光的大部分可向天空返回。如上所述， 根据形状和/或目的，主轴可在任何方向上倾斜。<3.第三实施方式〉在第三实施方式中，定向反射具有特定波长的光，而散射除特定波长之外的光，这 是与第一实施方式不同的要点。光学膜1包括将入射光散射的光散射材料。例如，该散射 材料设置在位于光学层2表面上、在光学层2中、以及在波长选择反射层3与光学层2之间 的位置中的至少一个上。光散射材料优选设置在位于波长选择反射层3与第一光学层4之 间、在第一光学层4中、以及在第一光学层4表面上的位置中的至少一个上。在粘附至支撑 构件(诸如窗材料)时，光学膜1可应用于室内侧或室外侧。在光学膜1粘附至室外侧时， 散射具有特定波长之外的光的光散射材料优选仅设置在波长选择反射层3和支撑构件(诸 如窗材料)之间。其原因是在光散射材料存在于波长选择反射层3和入射表面之间时，失 去定向反射特性。另外，在光学膜1粘附至室内侧时，光散射材料优选设置在波长选择反射 层3和与粘附表面相对的出射表面之间。图20A是示出了根据本发明第三实施方式的光学膜1的第一结构实例的截面图。 如图20A所示，第一光学层4含有树脂和微粒子11。微粒子11具有与作为第一光学层4的 主要成分的树脂不同的折射率。作为微粒子11，例如，可以使用有机和无机粒子中的至少一 种。另外，中空微粒子也可用作微粒子11。例如，可提及诸如硅石或氧化铝的无机粒子，或 诸如聚苯乙烯、丙烯酸树脂或其共聚物的有机粒子作为微粒子11，并且硅石微粒子是特别 优选的。图20B是示出了根据本发明第三实施方式的光学膜1的第二结构实例的截面图。 如图20B所示，光学膜1在第一光学层4的表面上还包括光漫射层12。例如，光漫射层12 含有树脂和微粒子。作为微粒子，可以使用与上述相同的微粒子。图20C是示出了根据本发明第三实施方式的光学膜1的第三结构实例的截面图。 如图20C所示，光学膜1在波长选择反射层3和第一光学层4之间还包括光漫射层12。例 如，光漫射层12含有树脂和微粒子。作为微粒子，可以使用与上述相同的微粒子。根据第三实施方式，可定向反射具有特定波长的光(诸如红外光)，并且可散射具 有特定波长之外的光(诸如可见光)。因此，在如上所述将光学膜1变得模糊时，可赋予其 设计特性。
<4.第四实施方式〉根据该实施方式，在光学膜1的入射表面上还设置有具有清洁效果的自清洁效果 层(未示出)。例如，自清洁效果层含有光催化剂。作为光催化剂，例如，可使用Ti02。如上所述，通过光学膜1部分反射特定波长带中的光。例如，在室外或非常肮脏的 房间中使用光学膜1时，光通过附着于光学膜1的表面的灰尘而散射，并且将失去其定向反 射特性；因此，光学膜1的表面优选在任何时候都维持光学透明性。因此，例如，优选的是， 表面的疏水性或亲水性极好，并且自动表现出清洁效果。根据该实施方式，例如，由于在光学膜1的入射表面上形成自清洁效果层，因此可 赋予入射表面疏水性或亲水性。因此，抑制了污迹等粘附至入射表面，并且可抑制定向反射 特性的劣化。[实施例]
在下文中，尽管将参考实施例具体描述本发明，但本发明不仅限于这些实施例。[实施例1]首先，通过使用切削工具加工而形成图21A至图21C中所示的具有微细三棱锥 形的Ni-P制成的模具辊。接下来，将尿烷丙烯酸树脂(Aronix，固化后折射率1. 533，由 Toagosei Company，Limited制造)涂覆在具有 75 μ m厚度的 PET膜(A4300，由 iToyobo Co.， Ltd.制造)上，并且在与模具辊紧密接触时通过来自PET膜侧的UV光照射固化，此后，将树 脂和PET的层压体从模具辊剥离。因此，在PET膜上形成具有三棱锥形的树脂层(在下文 中，称为形状树脂层)。接下来，具有在表1中所示的膜厚度结构的波长选择反射层通过溅 射法、在通过模具辊形成的具有三棱锥形的表面上形成。保护层通过直流脉冲溅射法、使用 含有Ga203/Al203/Zn0 = 0. 57/0. 31/99. 12at% (基于原子百分比)的GAZO氧化物靶材(其 通过用Ga2O3和Al2O3掺杂ZnO而形成)和100%的作为溅射气体的氩气而形成。金属层通 过直流脉冲溅射法、使用含有Ag/Nd/Cu = 99. 0/0. 4/0. 6at%的合金靶材以及100%的作为 溅射气体的氩气而形成。高折射率层通过直流脉冲溅射法、使用Nb2O5陶瓷靶材以及作为溅 射气体的混合气体气氛来形成，该混合气体气氛含有氩气以及量是氩气量20%的氧气。使 用光梳测量的透射图像清晰度用0. 125mm的宽度的光梳为68，用0. 5mm的宽度的光梳为 83，用1. Omm的宽度的光梳为91，用2. Omm的宽度的光梳为97，并且总计为339。因此，获得 了所需的光学膜。另外，关于透射图像清晰度，在以下其他实施例中的每个中获得的透明性 等于在实施例1中获得的透明性。(实施例2)除了如表1所示形成波长选择反射层的膜厚度结构以外，通过与实施例1相同的 方式获得光学膜。(实施例3)除了如表1所示形成波长选择反射层的膜厚度结构以外，通过与实施例1相同的 方式获得光学膜。(实施例4)除了如表1所示形成波长选择反射层的膜厚度结构以外，通过与实施例1相同的 方式获得光学膜。另外，为了形成金属层，使用含有Ag/Bi = 99.0/1.0at%的合金靶材。(实施例5)
除了如表1所示形成波长选择反射层的膜厚度结构以外，通过与实施例1相同的 方式获得光学膜。另外，为了形成金属层，使用含有Ag/Pd/Cu = 99.0/0.4/0.6at%的合金 靶材。(实施例6)除了如表1所示形成波长选择反射层的膜厚度结构以外，通过与实施例1相同的 方式获得光学膜。另外，高折射率层通过直流脉冲溅射法、使用Ta的金属靶材以及作为溅 射气体的混合气体气氛来形成，该混合气氛含有氩气以及量是氩气量18%的氧气。(实施例7)除了如表1所示形成波长选择反射层的膜厚度结构以外，通过与实施例1相同的 方式获得光学膜。(实施例8)除了如表1所示形成波长选择反射层的膜厚度结构以外，通过与实施例1相同的 方式获得光学膜。(比较例1)除了如表1所示形成波长选择反射层的膜厚度结构以外，通过与实施例1相同的 方式获得光学膜。(比较例2)除了如表1所示形成波长选择反射层的膜厚度结构以外，通过与实施例1相同的 方式获得光学膜。另外，高折射率层通过直流脉冲溅射法、使用ZnO靶材以及100%的作为 溅射气体的氩气来形成。(比较例3)除了如表1所示形成波长选择反射层的膜厚度结构以外，通过与实施例1相同的 方式获得光学膜。(比较例4)除了如表1所示形成波长选择反射层的膜厚度结构以外，通过与实施例1相同的 方式获得光学膜。另外，保护层通过直流脉冲溅射法、使用Ta的金属靶材以及100%的作为 溅射气体的氩气来形成。(比较例5)除了如表1所示形成波长选择反射层的膜厚度结构以外，通过与实施例1相同的 方式获得光学膜。另外，保护层通过直流脉冲溅射法、使用Ta的金属靶材以及100%的作为 溅射气体的氩气来形成。如以下所述评价在实施例和比较例中获得的每个光学膜中的金属层的断裂、频谱 特性和氧化。(断裂评价)首先，使用光学显微镜(Olympus Corp.制造的MX61L)以500倍的放大倍率观察 在凹凸形状上的波长选择反射层，并且确认沿邻近两个三角锥之间的脊线(在下文中称为 “检查标准脊线”)的断裂和剥离的发生。在使用光学显微镜难以判断发生时，使用分析电 子显微镜(Philips制造的SEM-EDS XL30 FEG+E DAX)以500倍的放大倍率观察在凹凸形 状上的波长选择反射层。随后，以类似于使用光学显微镜的以上情况的方式，再次确认脊线断裂和剥离的发生。这些观察结果中的一些在图23A(实施例1)、图23B(比较例1)、图 25A(比较例2)和图25B(实施例2)中示出。接下来，在检查标准脊线的长度通过Ri表示，并且沿检查标准脊线发生的脊线断 裂和剥离的部分的长度通过Rc表示时，通过以下式(2)获得的y被视为脊线断裂和剥离的 比率，并且脊线断裂和剥离的发生状态根据以下标准来判断。结果在表1中示出。y(% ) = Rc/Ri X 100. . . (2)A 脊线断裂和剥离小于检查标准脊线的10%B 脊线断裂和剥离为检查标准脊线的百分之10到小于30%C 脊线断裂和剥离为检查标准脊线的30%以上(频谱特性的评价)首先，使用分光光度计(ShimadzuCorporation 制造的 SolidSpec_3700DUV)测量 在300nm至2，600nm的测量波长区的透射率和反射率。结果在图26A至图32B中示出。接 下来，金属层的劣化(氧化)的状态利用在波长1，200nm的反射率的值根据以下标准来判 断。结果在表1中示出。另外，为测量反射率，光源从形状树脂层侧照射光，并且使用积分 球来执行测量。A 反射率为35%以上。B 反射率为30%至小于35%。C:反射率为小于30%。然而，当推测反射率的降低不是由于断裂引起的金属层劣化所导致时，使用AES 设备(俄歇电子能谱法)(ULVAC，Inc.制造的FE-AESPHI-7100)来评价金属层的劣化状态。 结果在图33中示出(实施例7)。表权利要求
1.一种光学元件，包括第一光学层，具有凹凸表面；波长选择反射层，设置在所述第一光学层的凹凸表面上；以及 第二光学层，设置在设有所述波长选择反射层的凹凸表面上，以填充所述凹凸表面， 其中，所述波长选择反射层包括 金属层，保护层，设置在所述金属层上并含有金属氧化物作为主要成分的，以及 高折射率层，设置在所述保护层上并含有除锌氧化物之外的金属氧化物作为主要成 分，以及所述波长选择反射层选择性地定向反射特定波长带中的光，而透射所述特定波长带之 外的光。
2.根据权利要求1所述的光学元件，其中，在以入射角(θ，Φ)在入射表面上入射的 光中，所述光学元件在除镜面反射方向(-θ，Φ+180。)之外的方向上选择性地定向反射 特定波长带中的光，而透射所述特定波长带之外的光，并且所述光学元件对所述特定波长 带之外的光具有透明性，其中，θ是所述入射表面的法线与入射在所述入射表面上的入射 光或从所述入射表面出射的反射光之间的角度，并且Φ是所述入射表面内的特定直线与 所述入射光或所述反射光投射在所述入射表面上的分量之间形成的角度。
3.根据权利要求1所述的光学元件，其中，所述高折射率层含有选自由铌氧化物、钽氧 化物和钛氧化物构成的组中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的光学元件，其中，所述保护层含有至少包含锌氧化物的金属 氧化物作为主要成分。
5.根据权利要求4所述的光学元件，其中，所述保护层含有选自由氧化锌(ZnO)、镓 (Ga)和铝(Al)掺杂的锌氧化物(GAZO)、铝(Al)掺杂的锌氧化物(AZO)以及镓(Ga)掺杂 的锌氧化物(GZO)构成的组中的至少一种金属氧化物。
6.根据权利要求1所述的光学元件，其中，所述金属层含有选自由Au、Ag、Cu、Al、Ni、 Cr、Ti、Pd、Co、Si、Ta、W、Mo和Ge构成的组中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的光学元件，其中，所述保护层具有在3nm至30nm范围内的厚度。
8.根据权利要求1所述的光学元件，其中，所述高折射率层具有在IOnm至120nm范围 内的厚度。
9.根据权利要求1所述的光学元件，其中，所述金属层具有在6nm至30nm范围内的厚度。
10.根据权利要求1所述的光学元件，其中，所述第一光学层的凹凸表面由一维或二维 配置的多个结构形成。
11.根据权利要求10所述的光学元件，其中，每个所述结构都具有棱柱形、透镜形、半 球形或立方体角锥形。
12.根据权利要求1所述的光学元件，其中，所述波长选择反射层至少包括彼此层压的 两个重复单元，每个所述重复单元均含有所述金属层、所述保护层以及所述高折射率层。
13.根据权利要求1至12中的任一项所述的光学元件，在所述第一光学层的凹凸表面与所述波长选择反射层的金属层之间还包括另一高折射率层。
14.根据权利要求13所述的光学元件，其中，所述另一高折射率层含有选自由铌氧化 物、钽氧化物和钛氧化物构成的组中的至少一种。
15.一种光学元件的制造方法，包括以下步骤 在第一光学层的凹凸表面上形成波长选择反射层；以及在形成有所述波长选择反射层的凹凸表面上形成第二光学层，以填充所述凹凸表面， 其中，形成所述波长选择反射层的步骤包括以下子步骤 形成金属层；在所述金属层上形成含有金属氧化物作为主要成分的保护层；以及 在所述保护层上形成含有除锌氧化物之外的金属氧化物作为主要成分的高折射率层，以及所述波长选择反射层选择性地定向反射特定波长带中的光，而透射所述特定波长带之 外的光。
16.根据权利要求15所述的光学元件的制造方法，其中，在形成所述保护层的子步骤 中，使用含有所述金属氧化物作为主要成分的靶材通过的溅射法来形成所述保护层。
17.根据权利要求15或16所述的光学元件的制造方法，其中，在形成所述保护层的子 步骤中，仅使用惰性气体作为处理气体通过溅射法来形成所述保护层。
18.根据权利要求15所述的制造光学元件的方法，其中，所述高折射率层含有选自由 铌氧化物、钽氧化物和钛氧化物构成的组中的至少一种。
全文摘要
本发明提供了光学元件及其制造方法，该光学元件包括具有凹凸表面的第一光学层；在第一光学层的凹凸表面上设置的波长选择反射层；在设有波长选择反射层的凹凸表面上设置第二光学层，以填充凹凸表面，并且在上述光学元件中，波长选择反射层包括金属层、设置在金属层上并含有金属氧化物作为主要成分的保护层、以及设置在该保护层上并含有除锌氧化物之外的金属氧化物作为主要成分的高折射率层，并且波长选择反射层选择性地定向反射特定波长带中的光，而透射该特定波长带之外的光。
文档编号G02B5/20GK102141641SQ20111002452
公开日2011年8月3日 申请日期2011年1月21日 优先权日2010年1月29日
发明者榎本正, 竹中博也, 长浜勉 申请人:索尼公司