(57)【要約】【課題】縦置きに設置された光学デバイスを配光状態にした場合に、水平方向よりも下側に向かう光を軽減することができる光学デバイスを提供する。【解決手段】第１基板１０と、第１基板１０の第１の面に対向する第２基板２０と、第１基板１０と第２基板２０との間に配置された第１配光層３０と、第１基板１０の第１の面に背向する第２の面に対向する第３基板と、第１基板１０と第３基板６０との間に配置された第２配光層７０と、第３基板６０と第２基板２０との間に配置された遮光部３３とを備え、第１配光層３０は、複数の第１凸部３１ａを有する第１凹凸構造部３１と、第１凸部３１ａに接する屈折率調整層３２とを有し、第２配光層７０は、複数の第２凸部７１ａを有する第２凹凸構造部７１を有し、遮光部３３は、複数の第１凸部３１ａの間である第１凹部３１ｂ又は複数の第２凸部７１ａの間である第２凹部７１ｂに配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性を有する第１基板と、
前記第１基板の第１の面に対向し、透光性を有する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、入射した光を配光する第１配光層と、
前記第１基板の前記第１の面に背向する第２の面に対向し、透光性を有する第３基板と、
前記第１基板と前記第３基板との間に配置され、入射した光を配光する第２配光層と、
前記第３基板と前記第２基板との間に配置され、入射した光の少なくとも一部を遮光する遮光部とを備え、
前記第１配光層は、
前記第１基板の前記第１の面に略平行な方向に沿って繰り返す複数の第１凸部を有する第１凹凸構造部と、
前記第１凸部に接する屈折率調整層とを有し、
前記第２配光層は、
前記第３基板の前記第１基板側の面に略平行な方向に沿って繰り返す複数の第２凸部を有する第２凹凸構造部を有し、
前記遮光部は、前記複数の第１凸部の間である第１凹部又は前記複数の第２凸部の間である第２凹部に配置されている、
光学デバイス。
【請求項２】
前記遮光部は、前記第１凹部に設けられている、
請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項３】
前記遮光部は、前記第２凹部に設けられている、
請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項４】
前記複数の第２凹凸構造部の間である複数の第２凹部には、樹脂又は空気が充填されている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学デバイス。
【請求項５】
前記遮光部の厚さは、１μｍ以上である、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学デバイス。
【請求項６】
前記屈折率調整層は、電圧制御により屈折率が変更可能に構成されている、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学デバイス。
【請求項７】
前記第１配光層を挟む第１電極層と第２電極層とを備える、
請求項６に記載の光学デバイス。
【請求項８】
前記屈折率調整層は、
絶縁性液体と、
前記絶縁性液体とは屈折率が異なる、前記絶縁性液体に分散された帯電する複数のナノ粒子とを有する、
請求項７に記載の光学デバイス。
【請求項９】
前記遮光部は、導電性を有し、前記第１凹部の底又は前記第２の凹部の底に配置されている、
請求項８に記載の光学デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学デバイスに関し、特に、入射する光を配光することができる光学デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学デバイスとして、入射する光を配光することができる配光デバイスが提案されている。このような光学デバイスは、建物又は車等の窓等に用いられる。例えば、光学デバイスを建物の窓に設置することで、室外から入射する太陽光等の外光の進行方向を変更して当該外光を室内の天井に向けて導入することができる。
【０００３】
この種の光学デバイスとして、一対の電極の間に凹凸層と液晶層とを配置した構成のものが知られている（例えば特許文献１）。特許文献１に開示された光学デバイスでは、一対の電極に印加する電圧を制御して液晶層の屈折率を変化させることで、光学デバイスに入射する光を配光する配光状態と、光学デバイスに入射する光を配光せずに直進透過させる透明状態とを切り替えている。このような光学デバイスを例えば窓に設置すると、光学デバイスが配光状態のときには、光学デバイスに入射する太陽光を凹凸層と液晶層との界面で全反射させて天井に向けて配光することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１６／１８５６９２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の光学デバイスでは、配光状態のときにも所望に配光されない光が含まれている。具体的には、光学デバイスを縦置きにした場合に、配光状態のときであっても水平方向よりも下側に向かって出射する光が存在する。例えば、光学デバイスを窓に設置した場合、配光状態のときであっても、天井に向けて配光されずに床面側に向かって進む太陽光が存在する。このため、屋内の窓際にいる人が眩しく感じることがある。
【０００６】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、縦置きに設置された光学デバイスを配光状態にした場合に、水平方向よりも下側に向かう光を軽減することができる光学デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る光学デバイスの一態様は、透光性を有する第１基板と、前記第１基板の第１の面に対向し、透光性を有する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、入射した光を配光する第１配光層と、前記第１基板の前記第１の面に背向する第２の面に対向し、透光性を有する第３基板と、前記第１基板と前記第３基板との間に配置され、入射した光を配光する第２配光層と、前記第３基板と前記第２基板との間に配置され、入射した光の少なくとも一部を遮光する遮光部とを備え、前記第１配光層は、前記第１基板の前記第１の面に略平行な方向に沿って繰り返す複数の第１凸部を有する第１凹凸構造部と、前記第１凸部に接する屈折率調整層とを有し、前記第２配光層は、前記第３基板の前記第１基板側の面に略平行な方向に沿って繰り返す複数の第２凸部を有する第２凹凸構造部を有し、前記遮光部は、前記複数の第１凸部の間である第１凹部又は前記複数の第２凸部の間である第２凹部に配置されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光学デバイスを縦置きにして配光状態にした場合に、水平方向よりも下側に向かう光を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る光学デバイスを模式的に示す断面図である。
【図２】実施の形態１に係る光学デバイスの拡大断面図である。
【図３Ａ】実施の形態１に係る光学デバイスの第１光学作用を説明するための図である。
【図３Ｂ】実施の形態１に係る光学デバイスの第２光学作用を説明するための図である。
【図４】比較例１の光学デバイスの断面図である。
【図５】比較例１の光学デバイスを窓に設置した場合において、当該光学デバイスから出射する光の配光角θに対する光強度分布を示す図である。
【図６】比較例２の光学デバイスの断面図である。
【図７】比較例２の光学デバイスを窓に設置した場合において、当該光学デバイスから出射する光の配光角θに対する光強度分布を示す図である。
【図８】実施の形態１に係る光学デバイスを窓に設置した場合において、当該光学デバイスから出射する光の配光角θに対する光強度分布を示す図である。
【図９】実施の形態２に係る光学デバイスの拡大断面図である。
【図１０】実施の形態２に係る光学デバイスを窓に設置した場合において、当該光学デバイスから出射する光の配光角θに対する光強度分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１１】
各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、各図において縮尺等は必ずしも一致していない。なお、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００１２】
また、本明細書及び図面において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、三次元直交座標系の三軸を表しており、本実施の形態では、Ｚ軸方向を鉛直方向とし、Ｚ軸に垂直な方向（ＸＹ平面に平行な方向）を水平方向としている。Ｘ軸及びＹ軸は、互いに直交し、かつ、いずれもＺ軸に直交する軸である。なお、Ｚ軸方向のプラス方向を鉛直上方とし、Ｚ軸のマイナス方向を鉛直下方している。また、本明細書において、「厚み方向」とは、光学デバイス１の厚み方向を意味し、第１基板１０、第２基板２０及び第３基板６０の主面に垂直な方向（本実施の形態では、Ｙ軸方向）のことである。
【００１３】
（実施の形態１）
まず、実施の形態１に係る光学デバイスの構成について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、実施の形態１に係る光学デバイス１を模式的に示す断面図である。図２は、同光学デバイス１の拡大断面図である。図２は、図１の破線で囲まれる領域IIの拡大図を示している。
【００１４】
光学デバイス１は、光学デバイス１に入射する光を制御する光制御デバイスである。具体的には、光学デバイス１は、光学デバイス１に入射する光の進行方向を制御する。本実施の形態において、光学デバイス１は、入射する光の進行方向を変更して（つまり配光して）出射させることができる配光デバイスである。
【００１５】
図１及び図２に示すように、光学デバイス１は、第１基板１０と、第２基板２０と、第１配光層３０と、第１電極層４０と、第２電極層５０と、第３基板６０と、第２配光層７０とを備える。
【００１６】
光学デバイス１は、第１基板１０及び第２基板２０を一対の基板として、第１基板１０と第２基板２０との間に、第１電極層４０、第１配光層３０及び第２電極層５０がこの順で厚み方向に沿って配置された第１構造Ａと、第１基板１０及び第３基板６０を一対の基板として、第１基板１０と第３基板６０との間に第２配光層７０が配置された第２構造Ｂとを有する。
【００１７】
図２に示すように、第１配光層３０は、第１凹凸構造部３１と屈折率調整層３２と遮光部３３とを有する。また、第２配光層７０は、第２凹凸構造部７１と充填層７２とを有する。
【００１８】
第１電極層４０及び第１凹凸構造部３１設けられた第１基板１０である第１積層基板と、第２電極層５０が設けられた第２基板２０である第２積層基板とは、ギャップを介して互いに対向するように配置されており、外周端部の全周が封止されている。これにより、第１積層基板と第２積層基板との間に充填された屈折率調整層３２を閉じ込めることができる。例えば、第１積層基板及び第２積層基板の外周端部に沿って内面に額縁状に接着剤等のシール部材を形成したり、レーザによって第１基板１０と第２基板とを溶着したりすることで、第１積層基板及び第２積層基板の外周端部を封止することができる。これにより、第１構造Ａを作製することができる。
【００１９】
また、シール部材等によって、第２凹凸構造部７１が設けられた第３基板６０を第１構造Ａに接合することで、第１構造Ａに接合された第２構造Ｂを作製することができる。
【００２０】
以下、光学デバイス１の各構成部材について、図１及び図２を用いて詳細に説明する。
【００２１】
［第１基板、第２基板、第３基板］
第１基板１０、第２基板２０及び第３基板６０は、透光性を有する基板である。第１基板１０、第２基板２０及び第３基板６０は、透明な基板であるとよい。
【００２２】
第１基板１０、第２基板２０及び第３基板６０としては、例えば、樹脂材料からなる樹脂基板又はガラス材料からなるガラス基板を用いることができる。樹脂基板の材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリル又はエポキシ等が挙げられる。ガラス基板の材料としては、ソーダガラス、無アルカリガラス又は高屈折率ガラス等が挙げられる。樹脂基板は、破壊時の飛散が少ないという利点がある。一方、ガラス基板は、光透過率が高く、かつ、水分の透過性が低いという利点がある。
【００２３】
第１基板１０、第２基板２０及び第３基板６０とは、同じ材料で構成されていてもよいし、異なる材料で構成されていてもよい。また、第１基板１０、第２基板２０及び第３基板６０は、リジッド基板に限るものではなく、フレキシブル基板又はフィルム基板であってもよい。第１基板１０、第２基板２０及び第３基板６０として、フレキシブル基板又はフィルム基板を用いることで、光学デバイス１を湾曲させたり屈曲させたりすることができる。本実施の形態では、第１基板１０、第２基板２０及び第３基板６０として、いずれもＰＥＴからなる透明樹脂基板（ＰＥＴ基板）を用いている。
【００２４】
第１基板１０、第２基板２０及び第３基板６０の厚さは、例えば５μｍ〜３ｍｍであるが、これに限るものではない。一例として、第１基板１０、第２基板２０及び第３基板６０の厚さは、いずれも５０μｍである。
【００２５】
また、第１基板１０、第２基板２０及び第３基板６０の平面視の形状は、例えば正方形や長方形の矩形状であるが、これに限るものではなく、円形又は四角形以外の多角形であってもよく、任意の形状が採用され得る。
【００２６】
第１基板１０、第２基板２０及び第３基板６０は、所定の間隔をあけて互いに主面が対面するように平行に配置されている。本実施の形態において、第１基板１０は、第２基板２０と第３基板６０との間に配置されている。したがって、第２基板２０は、第１基板１０の第１の面に対向し、第３基板６０は、第１基板１０の第１の面に背向する第２の面に対向している。第１基板１０と第２基板２０との間隔及び第１基板１０と第３基板６０との間隔は、例えば、１μｍ〜１０００μｍである。
【００２７】
［第１配光層］
第１配光層３０は、第１基板１０と第２基板２０との間に配置される。本実施の形態において、第１配光層３０は、第１電極層４０と第２電極層５０との間に配置される。
【００２８】
第１配光層３０は、透光性を有しており、入射した光を透過させる。また、第１配光層３０は、入射した光を配光する。つまり、第１配光層３０は、第１配光層３０を光が通過する際に、その光の進行方向を変更する。
【００２９】
上述のように、第１配光層３０は、第１凹凸構造部３１と、屈折率調整層３２と、遮光部３３とを有する。本実施の形態では、第１凹凸構造部３１と屈折率調整層３２との界面で光が反射されることにより、光学デバイス１を透過する光の鉛直方向に対する進行方向が曲げられる。
【００３０】
［第１凹凸構造部］
第１凹凸構造部３１は、複数の第１凸部３１ａによって構成された凹凸面を有する凹凸構造層である。また、第１凹凸構造部３１は、屈折率調整層３２の表面（界面）を凹凸にするために設けられた微細形状層である。
【００３１】
具体的には、第１凹凸構造部３１は、マイクロオーダサイズ又はナノオーダサイズの複数の第１凸部３１ａと、複数の第１凸部３１ａの間である第１凹部３１ｂとを有する。すなわち、隣り合う２つの第１凸部３１ａの間が、１つの第１凹部３１ｂである。図２に示される例では、複数の第１凸部３１ａが個々に分離された例を示しているが、これに限らない。複数の第１凸部３１ａは根元（第１電極層４０側）で個々に接続されていてもよい。なお、複数の第１凸部３１ａと第１電極層４０との間に第１凸部３１ａの基台となる層（膜）状の基台部が設けられていてもよい。
【００３２】
第１凹凸構造部３１（第１凸部３１ａ）は、第１基板１０の第１の面（第２基板２０側の面）側に配置されている。本実施の形態において、第１凹凸構造部３１は、第１電極層４０の第２基板２０側の主面に配置されている。具体的には、第１凹凸構造部３１は、複数の第１凸部３１ａが屈折率調整層３２側に突出するように第１電極層４０の上に設けられている。この場合、第１凹凸構造部３１は、第１電極層４０の第２基板２０側の主面に直接設けられていてもよいが、第１電極層４０と第１凹凸構造部３１（第１凸部３１ａ）とを密着させるための密着層を介して第１電極層４０の第２基板２０側の主面に設けられていてもよい。密着層は、例えば、透光性の接着シート、又は、一般的にプライマーと称される樹脂材料等である。なお、第１凹凸構造部３１の第１電極層４０側の面（第１凸部３１ａの第１電極層４０側の面）は平坦な面となっている。
【００３３】
複数の第１凸部３１ａは、第１基板１０の第１の面（第１電極層４０が設けられた面）に略平行な方向（本実施の形態ではＺ軸方向）に沿って繰り返して並べられている。すなわち、本実施の形態では、Ｚ軸方向は、複数の第１凸部３１ａの並び方向である。
【００３４】
複数の第１凸部３１ａは、その並び方向に直交する方向に延在する長尺の凸状であり、ストライプ状に形成されている。具体的には、複数の第１凸部３１ａの各々は、断面形状が台形でＸ軸方向に延在する長尺状の略四角柱形状であり、Ｚ軸方向に沿って等間隔に配列されている。また、全ての第１凸部３１ａが同じ形状となっているが、これに限るものではない。
【００３５】
各第１凸部３１ａは、例えば、高さが１００ｎｍ以上１００μｍ以下で、アスペクト比（高さ／下底）が１〜１０程度であるが、これに限るものではない。一例として、各第１凸部３１ａは、高さが１０μｍ程度で、下底が５μｍ程度で、上底が２μｍ程度である。
【００３６】
また、Ｚ軸方向に隣り合う２つの第１凸部３１ａの間隔（つまり、第１凹部３１ｂの底部の長さ）は、例えば０以上１００ｍｍ以下である。つまり、Ｚ軸方向に隣り合う２つの第１凸部３１ａは、底部が接触することなく所定の間隔をあけて配置されていてもよいし、底部が接触して配置（間隔ゼロで）されていてもよいが、Ｚ軸方向に隣り合う２つの第１凸部３１ａの間隔は、第１凸部３１ａの底辺以下であるとよい。一例として、上記サイズの第１凸部３１ａ（高さ１０μｍ、下底５μｍ、上底２μｍ）の場合、隣り合う２つの第１凸部３１ａの間隔は、２μｍ程度である。
【００３７】
複数の第１凸部３１ａの各々は、一対の側面を有する。本実施の形態において、各第１凸部３１ａの断面形状は、第１基板１０から第２基板２０に向かう方向に沿って先細りのテーパ形状である。したがって、各第１凸部３１ａの一対の側面の各々は、厚み方向に対して所定の傾斜角で傾斜する傾斜面となっており、各第１凸部３１ａにおいて一対の側面の間隔（第１凸部３１ａの幅）は、第１基板１０から第２基板２０に向かって漸次小さくなっている。第１凸部３１ａの側面の傾斜角は、例えば０°以上２５°以下の範囲である。言い換えると、第１凸部３１ａの断面形状である略三角形の２つの底角はそれぞれ、６５°以上９０°以下である。なお、第１凸部３１ａの側面の傾斜角は、２５°よりも大きくてもよい。また、各第１凸部３１ａの２つの側面の傾斜角は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。本実施の形態において、各第１凸部３１ａの２つの側面の傾斜角（底角）は同じである。
【００３８】
各第１凸部３１ａの一対の側面は、屈折率調整層３２と接する面であり、第１基板１０から入射した光は、第１凸部３１ａの一対の側面と屈折率調整層３２との界面で光学作用を受ける。
【００３９】
具体的には、第１凸部３１ａの一対の側面の各々と屈折率調整層３２との界面において、第１基板１０から入射した光は、第１凸部３１ａと屈折率調整層３２との屈折率差に応じて、屈折して透過したり屈折せずにそのまま透過したり、あるいは、全反射したりする。つまり、第１凸部３１ａの一対の側面は、第１凸部３１ａと屈折率調整層３２との屈折率差及び光の入射角に応じて、屈折面又は全反射面となりうる。これにより、第１凹凸構造部３１（第１凸部３１ａ）は、第１基板１０から入射した光を配光する。
【００４０】
第１凹凸構造部３１（第１凸部３１ａ）の材料としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂又はシリコーン樹脂等の透光性を有する樹脂材料を用いることができる。第１凹凸構造部３１は、例えばナノインプリント、モールド成形又はレーザ加工等によって形成することができる。本実施の形態において、第１凹凸構造部３１は、屈折率が約１．５のアクリル樹脂を用いて形成されている。
【００４１】
なお、第１凹凸構造部３１は、第１電極層４０及び第２電極層５０によって屈折率調整層３２に電界を与えることができさえすれば、絶縁性の樹脂材料のみによって構成されていてもよいが、導電性を有していてもよい。この場合、第１凹凸構造部３１の材料は、ＰＥＤＯＴ等の導電性高分子、又は、導電体を含む樹脂（導電体含有樹脂）等を用いることができる。
【００４２】
［屈折率調整層］
屈折率調整層３２は、絶縁性液体３２ａと、絶縁性液体３２ａに含まれるナノ粒子３２ｂとを有する。屈折率調整層３２は、無数のナノ粒子３２ｂが絶縁性液体３２ａに分散されたナノ粒子分散層である。
【００４３】
絶縁性液体３２ａは、絶縁性を有する透明な液体であり、分散質としてナノ粒子３２ｂが分散される分散媒となる溶媒である。絶縁性液体３２ａとしては、例えば、屈折率（溶媒屈折率）が約１．３〜約１．６のものを用いることができる。本実施の形態では、屈折率が約１．４の絶縁性液体３２ａを用いている。
【００４４】
なお、絶縁性液体３２ａの動粘度は、１００ｍｍ２／ｓ以下であるとよい。また、絶縁性液体３２ａは、低誘電率（第１凹凸構造部３１の誘電率以下）であるとよい。また、絶縁性液体３２ａは、非引火性（引火点が２５０℃以上の高引火点）及び低揮発性を有するとよい。具体的には、絶縁性液体３２ａは、炭化水素（脂肪族炭化水素、ナフサ、及びその他の石油系溶剤等）、低分子量ハロゲン含有ポリマー、又は、これらの混合物等である。一例として、絶縁性液体３２ａは、フッ化炭素水素等のハロゲン化炭素水素である。このような絶縁性液体３２ａは、塩酸等の酸を用いてｐＨが４〜５程度に調整された水分散液を非水系溶媒に置換することによって作製することができる。例えば、ｐＨが７〜８程度の水分散液に塩酸を添加してｐＨが４〜５程度となるようにｐＨ調整し、このｐＨが４〜５の酸性の水分散液を非水系溶媒に置換することで、絶縁性液体３２ａを得ることができる。
【００４５】
ナノ粒子３２ｂは、絶縁性液体３２ａに複数分散されている。ナノ粒子３２ｂは、粒径がナノオーダサイズの微粒子である。具体的には、入射光の波長をλとすると、ナノ粒子３２ｂの粒径は、λ／４以下であるとよい。ナノ粒子３２ｂの粒径をλ／４以下にすることで、ナノ粒子３２ｂでの光散乱を少なくして、ナノ粒子３２ｂと絶縁性液体３２ａとの平均的な屈折率を得ることができる。ナノ粒子３２ｂの粒径は、小さいほどよく、好ましくは１００ｎｍ以下、より好ましくは、数ｎｍ〜数十ｎｍである。
【００４６】
ナノ粒子３２ｂは、絶縁性液体３２ａの屈折率とは異なる屈折率を有する。本実施の形態において、ナノ粒子３２ｂの屈折率は、絶縁性液体３２ａの屈折率よりも高い。また、ナノ粒子３２ｂの屈折率は、第１凹凸構造部３１の屈折率よりも高い。ナノ粒子３２ｂは、高屈折率材料によって構成されているとよい。
【００４７】
ナノ粒子３２ｂとしては、金属酸化物微粒子等の無機微粒子を用いることができる。また、ナノ粒子３２ｂは、透過率が高い材料で構成されているとよい。本実施の形態では、ナノ粒子３２ｂとして、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）によって構成された屈折率が２．１３の透明なジルコニア粒子を用いている。なお、ナノ粒子３２ｂの材料は、酸化ジルコニウムに限らず、酸化チタン等によって構成されていてもよい。
【００４８】
また、ナノ粒子３２ｂは、帯電している荷電粒子である。例えば、ナノ粒子３２ｂの表面を修飾したり、絶縁性液体３２ａにナノ粒子３２ｂを分散させた後の絶縁性液体３２ａを含めた屈折率調整層３２全体のＰＨを調整したりすることで、ナノ粒子３２ｂを正（プラス）又は負（マイナス）に帯電させることができる。本実施の形態において、ナノ粒子３２ｂは、正（プラス）に帯電している。
【００４９】
屈折率調整層３２では、所望の屈折率となるように、ナノ粒子３２ｂが絶縁性液体３２ａ内の全体に分散されている。本実施の形態において、屈折率調整層３２全体の屈折率（平均屈折率）は、ナノ粒子３２ｂが絶縁性液体３２ａ内に均一に分散された状態において、第１凹凸構造部３１の屈折率と略同一に設定されている。具体的には、屈折率調整層３２全体の屈折率は、約１．５となるように調整されている。なお、屈折率調整層３２全体の屈折率は、絶縁性液体３２ａに分散するナノ粒子３２ｂの濃度（量）を調整することによって変えることができる。なお、ナノ粒子３２ｂの量は、第１凹凸構造層３１の屈折率と同じ屈折率になるようにするとよく、この場合、絶縁性液体３２ａに対するナノ粒子３２ｂの濃度は、約１０〜３０体積％である。
【００５０】
屈折率調整層３２は、電圧制御により屈折率が変更可能に構成されている。具体的には、本実施の形態における屈折率調整層３２では、屈折率可変材料として絶縁性液体３２ａとナノ粒子３２ｂとが用いられている。これにより、第１電極層４０及び第２電極層５０によって屈折率調整層３２に印加する電圧を制御することで、絶縁性液体３２ａ内でナノ粒子３２ｂを電気泳動させることができ、屈折率調整層３２の屈折率を変えることができる。つまり、屈折率調整層３２は、屈折率可変材料として電気泳動材料を用いた電気泳動層である。
【００５１】
このように構成される屈折率調整層３２は、第１凹凸構造部３１と第２電極層５０との間に配置されている。また、屈折率調整層３２は、第１凹凸構造部３１に接している。つまり、屈折率調整層３２は、第１凸部３１ａの一対の側面の各々に接している。したがって、屈折率調整層３２における第１凹凸構造部３１の凹凸表面との接触面は、屈折率調整層３２と第１凹凸構造部３１の凹凸表面との界面である。
【００５２】
屈折率調整層３２は、複数の第１凸部３１ａの間（すなわち、第１凹部３１ｂ）を充填するように配置されている。具体的には、屈折率調整層３２は、第１電極層４０と第２電極層５０との間に形成される隙間を埋めるように配置されている。なお、図２に示されるように、第１凸部３１ａの先端部と第２電極層５０とが離れている場合、屈折率調整層３２は、第１凹部３１ｂだけでなく、第１凸部３１ａの先端部と第２電極層５０との間の隙間を埋めるように配置される。
【００５３】
また、屈折率調整層３２は、第１電極層４０と第２電極層５０との間に印加される電圧に応じて屈折率が変化する。例えば、第１電極層４０と第２電極層５０との間には直流電圧が印加されるが、これに限らない。
【００５４】
絶縁性液体３２ａ中に分散するナノ粒子３２ｂは帯電しているので、屈折率調整層３２に電界が与えられると、ナノ粒子３２ｂは、電界分布にしたがって絶縁性液体３２ａ中を泳動し、絶縁性液体３２ａ内で偏在する。具体的には、第１電極層４０及び第２電極層５０間に電圧が印加された場合、ナノ粒子３２ｂは、ナノ粒子３２ｂが帯びた極性とは異なる極性の電極層に引き寄せられるようにして絶縁性液体３２ａ中を泳動し、絶縁性液体３２ａ内で偏在する。本実施の形態では、ナノ粒子３２ｂは、プラスに帯電しているので、第１電極層４０及び第２電極層５０のうち負極側の電極層に引き寄せられる。このように、ナノ粒子３２ｂが絶縁性液体３２ａ内で偏在することで、屈折率調整層３２内のナノ粒子３２ｂの粒子分布が変化して屈折率調整層３２内にナノ粒子３２ｂの濃度分布を持たせることができ、屈折率調整層３２内の屈折率分布が変化する。つまり、屈折率調整層３２の屈折率が部分的に変化する。このように、屈折率調整層３２は、屈折率が変化する屈折率可変層として機能し、第１電極層４０及び第２電極層５０に印加する電圧に応じて屈折率が調整される。
【００５５】
屈折率調整層３２は、例えば、第１電極層４０及び第１凹凸構造部３１が形成された第１基板１０と、第２電極層５０が形成された第２基板２０との各々の端部外周をシール樹脂で封止した状態で、屈折率可変材料を真空注入法で注入することで第１基板１０と第２基板２０との間に封止することができる。あるいは、屈折率調整層３２は、第１基板１０の第１電極層４０及び第１凹凸構造部３１上に屈折率可変材料を滴下した後に、第２電極層５０が形成された第２基板２０をシール樹脂で貼り合わせることで封止してもよい。本実施の形態では、屈折率可変材料は、ナノ粒子３２ｂが分散された絶縁性液体３２ａである。ナノ粒子３２ｂが分散された絶縁性液体３２ａが第１基板１０と第２基板２０との間に充填されて封止されている。屈折率調整層３２の厚さは、例えば１μｍ〜１０００μｍであるが、これに限らない。
【００５６】
［遮光部］
遮光部３３は、入射した光の少なくとも一部を遮光する遮光層である。なお、本明細書において、「遮光」とは、入射した光を完全に遮断することだけでなく、一部のみを遮断し、残りを透過させることも意味する。例えば、「遮光」は、光の透過よりも遮断が支配的な状態を言う。具体的には、遮光部３３の可視光に対する透過率は、５０％より低く、好ましくは、２０％以下、又は、１０％以下でもよい。
【００５７】
遮光部３３は、第１凹凸構造部３１の第１凹部３１ｂに設けられている。また、遮光部３３は、複数の第１凹部３１ｂの各々に設けられている。具体的には、遮光部３３は、第１凹部３１ｂの底に設けられた遮光膜である。遮光部３３は、第１凹凸構造部３１と同様に、Ｘ軸方向に延びるストライプ状に形成されている。なお、遮光部３３は、全ての第１凹部３１ｂに設けられているが、これに限らない。例えば、Ｚ軸方向に沿って複数の第１凹部３１ｂのｎ個置き（ｎは１以上の自然数）に遮光部３３が設けられていてもよい。
【００５８】
遮光部３３は、例えば、黒色顔料を含んでいる。黒色顔料としては、例えば、カーボンブラック等の炭素系黒色顔料、又は、酸化物系黒色顔料等を用いることができる。例えば、黒色水性インクを第１凹部３１ｂ内にバーコーターを用いて塗布した後、１００℃の環境下で乾燥させる。
【００５９】
遮光部３３の透過率は、使用する黒色水性インクの濃度（具体的には、黒色顔料の量）と、塗布回数とで調整することができる。具体的には、インクの濃度を濃く、又は、塗布回数を多くすることで、遮光部３３の透過率を低く（すなわち、光を通過させにくく）することができる。
【００６０】
遮光部３３の幅（Ｚ軸方向）は、第１凹部３１ｂの幅、すなわち、隣り合う第１凸部３１ａ間の距離である。例えば、遮光部３３の幅は、０μｍ〜１００μｍである。遮光部３３の幅は、第１凸部３１ａの根元部の厚さ（台形の下底）より小さい。具体的には、遮光部３３の幅は、第１凸部３１ａの根元部の厚さの５分の１以下であり、例えば２μｍである。
【００６１】
本実施の形態では、遮光部３３は、導電性を有する。具体的には、遮光部３３の電気抵抗値は、絶縁性液体３２ａの電気抵抗値より小さく、第１電極層４０の電気抵抗値以上である。例えば、遮光部３３のシート抵抗は、１００ｋΩ／ｓｑ以下である。なお、遮光部３３のシート抵抗は、１０ｋΩ／ｓｑ以下でもよく、１ｋΩ／ｓｑ以下でもよい。
【００６２】
遮光部３３は、例えば、第１電極層４０と屈折率調整層３２との両方に接触している。遮光部３３は、第１電極層４０と略同じ電位になる。このため、屈折率調整層３２に含まれるナノ粒子３２ｂは、絶縁性液体３２ａが接触している遮光部３３に引き寄せられやすくなる。また、遮光部３３が絶縁性である場合には、遮光部３３で電圧降下が大きくなり、絶縁性液体３２ａに電圧が印加しにくくなる。したがって、遮光部３３が導電性を有することで、第１電極層４０及び第２電極層５０間に電圧が印加されやすくなる。これにより、ナノ粒子３２ｂの泳動がスムーズに行われ、屈折率調整層３２の屈折率分布を容易に異ならせることができる。ただし、遮光部３３は絶縁性であってもよい。
【００６３】
本実施の形態では、遮光部３３は、略均一な膜厚で形成されている。遮光部３３の膜厚（Ｙ軸方向）は、例えば２００ｎｍ〜１μｍである。
【００６４】
また、遮光部３３は、膜厚が均一でなくてもよい。例えば、遮光部３３は、凹状に凹んでおり、遮光部３３の両端部の膜厚が遮光部３３の中央部の膜厚より大きくなっていてもよい。この場合、遮光部３３と屈折率調整層３２との界面は湾曲した曲面を有する。このような形状の遮光部３３は、例えば、黒色顔料を含むインクを乾燥させることにより形成される。このとき、第１基板１０が鉛直下方側（すなわち、Ｙ軸の正方向を鉛直上方）になる姿勢でインクを塗布して乾燥させた場合に、インクの自重及び表面張力により、凹面が自然に形成される。あるいは、均一な膜厚の遮光部３３を形成した後、遮光部３３の中央部をエッチング等により削ることで、凹面を有する遮光部３３を形成してもよい。
【００６５】
なお、遮光部３３は、黒色でなくてもよい。例えば、遮光部３３は、有色顔料を含む溶剤インクを乾燥させたものでもよい。
【００６６】
［第２配光層］
第２配光層７０は、第１基板１０と第３基板６０との間に配置される。第２配光層７０は、透光性を有しており、入射した光を透過させる。また、第２配光層７０は、入射した光を配光する。つまり、第２配光層７０は、第２配光層７０を光が通過する際に、その光の進行方向を変更する。
【００６７】
上述のように、第２配光層７０は、第２凹凸構造部７１と、充填層７２とを有する。本実施の形態では、第２凹凸構造部７１と充填層７２との界面で光が反射されることにより、光学デバイス１を透過する光の鉛直方向に対する進行方向が曲げられる。
【００６８】
［第２凹凸構造部］
第２凹凸構造部７１は、複数の第２凸部７１ａによって構成された凹凸構造層である。具体的には、第２凹凸構造部７１は、マイクロオーダサイズ又はナノオーダサイズの複数の第２凸部７１ａと、複数の第２凸部７１ａの間である第２凹部７１ｂとを有する。すなわち、隣り合う２つの第２凸部７１ａの間が、１つの第２凹部７１ｂである。図２に示される例では、複数の第２凸部７１ａが個々に分離された例を示しているが、これに限らない。複数の第２凸部７１ａは根元で個々に接続されていてもよい。
【００６９】
第２凹凸構造部７１（第２凸部７１ａ）は、第１基板１０の第２の面（第３基板６０側の面）側に配置されている。本実施の形態において、第２凹凸構造部７１は、第３基板６０の第１基板１０側の主面に配置されている。具体的には、第２凹凸構造部７１は、複数の第２凸部７１ａが第１基板１０側に突出するように第３基板６０の上に設けられている。この場合、第２凹凸構造部７１は、第３基板６０の第１基板１０側の主面に直接設けられていてもよいが、密着層を介して第３基板６０の第１基板１０側の主面に設けられていてもよい。
【００７０】
複数の第２凸部７１ａは、第３基板６０の第１基板１０側の面に略平行な方向（本実施の形態ではＺ軸方向）に沿って繰り返して並べられている。
【００７１】
複数の第２凸部７１ａは、第１凸部３１ａと同様に、その並び方向に直交する方向に延在する長尺の凸状であり、ストライプ状に形成されている。具体的には、複数の第２凸部７１ａの各々は、断面形状が台形でＸ軸方向に延在する長尺状の略四角柱形状であり、Ｚ軸方向に沿って等間隔に配列されている。また、全ての第２凸部７１ａが同じ形状となっているが、これに限るものではない。
【００７２】
各第２凸部７１ａは、例えば、高さが１００ｎｍ以上１００μｍ以下で、アスペクト比（高さ／下底）が１〜１０程度であるが、これに限るものではない。また、Ｚ軸方向に隣り合う２つの第２凸部７１ａの間隔（つまり、第２凹部７１ｂの底部の長さ）は、例えば０以上１００ｍｍ以下である。つまり、Ｚ軸方向に隣り合う２つの第２凸部７１ａは、底部が接触することなく所定の間隔をあけて配置されていてもよいし、底部が接触して配置（間隔ゼロで）されていてもよいが、複数の第２凸部７１ａの各々は、一対の側面を有する。本実施の形態において、各第２凸部７１ａの断面形状は、第１凸部３１ａと同様に、第３基板６０から第１基板１０に向かう方向に沿って先細りのテーパ形状である。したがって、各第２凸部７１ａの一対の側面の各々は、厚み方向に対して所定の傾斜角で傾斜する傾斜面となっており、各第２凸部７１ａにおいて一対の側面の間隔は、第３基板６０から第１基板１０に向かって漸次小さくなっている。第２凸部７１ａの側面の傾斜角は、例えば０°以上２５°以下の範囲である。言い換えると、第１凸部３１ａの断面形状である略三角形の２つの底角はそれぞれ、６５°以上９０°以下である。なお、第２凸部７１ａの側面の傾斜角は、２５°よりも大きくてもよい。また、各第２凸部７１ａの２つの側面の傾斜角は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。本実施の形態において、各第２凸部７１ａの２つの側面の傾斜角（底角）は同じである。また、第２凸部７１ａの傾斜角は、第１凸部３１ａの傾斜角と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００７３】
各第２凸部７１ａの一対の側面は、充填層７２と接する面であり、第３基板６０から入射した光は、第２凸部７１ａの一対の側面で光学作用を受ける。
【００７４】
具体的には、第２凸部７１ａの一対の側面の各々においては、第３基板６０から入射した光は、第２凸部７１ａと充填層７２との屈折率差に応じて、屈折して透過したり屈折せずにそのまま透過したり、あるいは、全反射したりする。つまり、第２凸部７１ａの一対の側面は、第２凸部７１ａと充填層７２との屈折率差及び光の入射角に応じて、屈折面又は全反射面となりうる。これにより、第２凹凸構造部７０（第２凸部７１ａ）は、第３基板６０から入射した光を配光する。
【００７５】
第２凹凸構造部７１（第２凸部７１ａ）の材料としては、第１凹凸構造部３１と同じものを用いることができ、また、第２凹凸構造部７１は、第１凹凸構造部７１と同様に、例えばナノインプリント等によって形成することができる。本実施の形態において、第２凹凸構造部７１は、屈折率が約１．５のアクリル樹脂を用いて形成されている。
【００７６】
［充填層］
充填層７２は、第１基板１０と第３基板６０との間に配置されている。また、充填層７２は、第２凹凸構造部７１に接している。つまり、充填層７２は、第２凸部７１ａに接している。したがって、充填層７２における第２凹凸構造部７１の凹凸表面との接触面は、充填層７２と第２凹凸構造部７１の凹凸表面との界面である。
【００７７】
充填層７２は、複数の第２凸部７１ａの間（すなわち、第２凹部７１ｂ）を充填する。具体的には、充填層７２は、第１基板１０と第３基板６０との間に形成される隙間を埋めている。
【００７８】
なお、本実施の形態では、第２凸部７１ａの先端部が第１基板１０に接触しているが、第２凸部７１ａの先端部と第１基板１０とが離れている場合、充填層７２は、第２凹部７１ｂだけでなく、第２凸部７１ａの先端部と第１基板１０との間の隙間を埋める。
【００７９】
充填層７２は、第２凹凸構造部７１（第２凸部７１ａ）の屈折率と異なる屈折率を有する。充填層７２と第２凹凸構造部７１（第２凸部７１ａ）との屈折率差は、０．５以上であるとよい。これにより、第２配光層７０に入射した光を大きな配光角で配光することができる。
【００８０】
また、充填層７２の屈折率は、変化しない。つまり、充填層７２は、屈折率一定層である。本実施の形態において、充填層７２は、空気層である。つまり、充填層７２の屈折率は、１．０である。
【００８１】
なお、充填層７２は、空気層であることに限らず、樹脂材料によって構成されて樹脂層であってもよい。充填層７２が樹脂層である場合、充填層７２の屈折率は、第２凹凸構造部７１の屈折率（本実施の形態では、１．５）よりも低い屈折率であってもよいが、第２凹凸構造部７１の屈折率（本実施の形態では、１．５）よりも高い屈折率であってもよい。
【００８２】
［第１電極層及び第２電極層］
第１電極層４０及び第２電極層５０は、電気的に対となっており、第１配光層３０に電界を与えることができるように構成されている。具体的には、第１電極層４０及び第２電極層５０は、屈折率調整層３２に電界を与える。
【００８３】
また、第１電極層４０と第２電極層５０とは、電気的だけではなく配置的にも対になっており、第１基板１０と第２基板２０との間に、互いに対向するように配置されている。具体的には、第１電極層４０及び第２電極層５０は、第１配光層３０を挟むように配置されている。
【００８４】
第１電極層４０は、第１基板１０の第２基板２０側に配置されている。また、第２電極層５０は、第２基板２０の第１基板１０側に配置されている。具体的には、第１電極層４０は、第１基板１０の第２基板２０側の主面に形成されており、第２電極層５０は、第２基板２０の第１基板１０側の主面に形成されている。
【００８５】
本実施の形態において、一対をなす第１電極層４０及び第２電極層５０は、少なくとも第１凹凸構造部３１及び屈折率調整層３２を挟むように、第１基板１０と第２基板２０との間に配置されている。具体的には、第１電極層４０は、第１基板１０と第１凹凸構造部３１との間に配置されており、第２電極層５０は、第２基板２０と屈折率調整層３２との間に配置されている。
【００８６】
第１電極層４０及び第２電極層５０の各々の厚さは、例えば５ｎｍ〜２μｍであるが、これに限るものではない。本実施の形態において、第１電極層４０及び第２電極層５０の各々の厚さは、いずれも１００ｎｍである。
【００８７】
また、第１電極層４０及び第２電極層５０の平面視の形状は、第１基板１０及び第２基板２０と同様に、例えば正方形や長方形の矩形状であるが、これに限るものではない。本実施の形態において、第１電極層４０及び第２電極層５０は、第１基板１０及び第２基板２０の各々の表面のほぼ全面に形成された平面視形状が矩形状のべた電極である。
【００８８】
第１電極層４０及び第２電極層５０は、透光性を有する電極であり、入射した光を透過する。第１電極層４０及び第２電極層５０は、例えば透明導電層からなる透明電極である。透明導電層の材料としては、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ；Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ；Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ；Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯにＧａをドープしたＧＺＯ、又は、ＺｎＯにＡｌをドープしたＡＺＯ等の透明金属酸化物、銀ナノワイヤや導電性粒子等の導電体を含有する樹脂によって構成された導電体含有樹脂、又は、銀薄膜等の金属薄膜等を用いることができる。なお、第１電極層４０及び第２電極層５０は、これらの単層構造であってもよいし、これらの積層構造（例えば透明金属酸化物と金属薄膜との積層構造）であってもよい。本実施の形態において、第１電極層４０及び第２電極層５０は、ＩＴＯによって構成されたＩＴＯ膜であり、蒸着又はスパッタリングによって成膜することができる。
【００８９】
なお、第１電極層４０及び第２電極層５０は、外部電源との電気接続が可能となるように構成されている。例えば、屈折率調整層３２を封止するシール樹脂の外部にまで第１電極層４０及び第２電極層５０の各々が引き出されて、この引き出された部分を外部電源に接続するための電極端子にしてもよい。
【００９０】
［光学デバイスの光学作用］
次に、実施の形態１に係る光学デバイス１の光学作用について、図３Ａ及び図３Ｂを用いて説明する。図３Ａは、実施の形態１に係る光学デバイス１の第１光学作用を説明するための図であり、図３Ｂは、同光学デバイス１の第２光学作用を説明するための図である。
【００９１】
光学デバイス１は、例えば、建物の窓に設置することで、配光制御機能付き窓として実現することができる。光学デバイス１は、例えば、粘着層を介して建物の窓に貼り合わされる。この場合、光学デバイス１は、縦置きの姿勢で窓に設置される。つまり、光学デバイス１の主面が鉛直方向（Ｚ軸方向）と略平行となるように光学デバイス１が設置される。また、第１凹凸構造部３１の第１凸部３１ａの長手方向が水平方向（Ｘ軸方向又はＹ軸方向）と平行となるようにして光学デバイス１が設置される。
【００９２】
窓に設置された光学デバイス１には、例えば太陽光が入射する。本実施の形態では、第３基板６０が光入射側（建物の外側）に位置するように光学デバイス１を設置しているので、光学デバイス１は、第３基板６０から入射した光（太陽光）を透過して、第２基板２０から光学デバイス１の建物の内側（例えば室内）に出射させることができる。
【００９３】
このとき、光学デバイス１に入射した光は、光学デバイス１を透過する際に光学デバイス１から光学作用を受ける。具体的には、光学デバイス１は、第１配光層３０の屈折率調整層３２の屈折率の変化によって光学作用が変化する。このため、光学デバイス１に入射した光は、屈折率調整層３２の屈折率に応じて異なる光学作用を受けることになり、屈折率調整層３２の屈折率に応じて進行方向が制御される。
【００９４】
本実施の形態において、光学デバイス１は、第１電極層４０と第２電極層５０との間に印加される電圧に応じて、光学デバイス１に入射する光の進行方向を制御することができる。具体的には、第１電極層４０と第２電極層５０との間に印加される電圧に応じて、屈折率調整層３２（ナノ粒子分散層）におけるナノ粒子３２ｂの粒子分布が変化し、これにより、屈折率調整層３２の屈折率が部分的に変化する。この結果、光学デバイス１の光学作用が変化する。以下、光学デバイス１の光学作用について詳細に説明する。
【００９５】
まず、図３Ａを用いて、光学デバイス１の第１光学作用を説明する。第１電極層４０及び第２電極層５０に電位が与えられていない場合、つまり、第１電極３０と第２電極層５０との間に電圧が印加されていない場合（電圧無印加時の場合）、光学デバイス１は、第１光学モードとなり、入射した光に対して第１光学作用を与える。
【００９６】
第１光学モードでは、第１電極層４０と第２電極層５０とが等電位になっているので、屈折率調整層３２に電界が与えられない。このため、第１光学モードでは、図３Ａに示すように、屈折率調整層３２において、ナノ粒子３２ｂは、第１電極層４０にも第２電極層５０にも引き寄せられないので、絶縁性液体３２ａ全体にわたって分散された状態となる。つまり、ナノ粒子３２ｂは、絶縁性液体３２ａ内において等分散状態となっている。
【００９７】
このとき、本実施の形態では、上記のように、ナノ粒子３２ｂが絶縁性液体３２ａ全体に分散された状態での屈折率調整層３２の屈折率が約１．５である。また、第１凹凸構造部３１の屈折率が約１．５である。したがって、第１電極層４０と第２電極層５０との間に電圧が印加されていない場合（第１光学モードの場合）、第１配光層３０では、屈折率調整層３２全体の屈折率が第１凹凸構造部３１の屈折率と略同一となる。この結果、第１凹凸構造部３１（第１凸部３１ａ）と屈折率調整層３２との間の屈折率差がほぼなくなる（屈折率差Δｎ≒０）。
【００９８】
また、第２配光層７０では、第２凹凸構造部７１（第２凸部７１ａ）と充填層７２との間に屈折率差が存在する。
【００９９】
この場合、図３Ａに示すように、光学デバイス１に対して斜め方向から光Ｌ１、Ｌ２及びＬ３が入射すると、光Ｌ１、Ｌ２及びＬ３は、まず、第２配光層７０（第２構造Ｂ）から光学作用を受け、次に、第１配光層３０（第１構造Ａ）から光学作用を受ける。
【０１００】
具体的には、光学デバイス１に入射した光Ｌ１、Ｌ２及びＬ３は、第２配光層７０（第２構造Ｂ）において、第２凹凸構造部７１の第２凸部７１ａの側面と充填層７２との界面で屈折したり全反射したりする。
【０１０１】
例えば、光Ｌ１及びＬ３は、第３基板６０を透過して、第２凹凸構造部７１の第２凸部７１ａの側面と充填層７２との界面で全反射して第１基板１０に入射する。また、光Ｌ１及びＬ３は、第３基板６０を透過して、第２凹凸構造部７１の第２凸部７１ａの側面と充填層７２との界面で屈折して第１基板１０に入射する。
【０１０２】
そして、第１配光層３０（第１構造Ａ）では、第１凹凸構造部３１（第１凸部３１ａ）と屈折率調整層３２との界面には屈折率差がないので、第１基板１０に入射した光は、屈折率調整層３２と第１凸部３１ａの側面との界面では屈折されずに進行方向が変わらない。
【０１０３】
具体的には、第１凹凸構造部３１の第１凸部３１ａに入射する光Ｌ１は、第１配光層３０で進行方向が曲げられることなく、第１配光層３０内をそのまま直進して第２基板２０を透過して光学デバイス１の外部に出射する。一方、第１凹凸構造部３１の第１凹部３１ｂに入射する光Ｌ２及びＬ３は、第１凹部３１ｂに設けられた遮光部３３によって遮光される。つまり、光Ｌ２及びＬ３は、遮光部３３で、吸収又は散乱して光強度が減衰される。
【０１０４】
このように、第１電極層４０と第２電極層５０との間に電圧が印加されていない場合（電圧無印加時の場合）、第１配光層３０は、第１配光層３０に入射した光を直進させる透明状態になっている。つまり、第１光学モードは透明モードである。
【０１０５】
次に、図３Ｂを用いて、光学デバイス１の第２光学作用を説明する。第１電極層４０と第２電極層５０との間に電圧が印加された場合（電圧印加時の場合）、光学デバイス１は、第２光学モードとなり、入射した光に対して第２光学作用を与える。具体的には、第１電極層４０と第２電極層５０との間には直流電圧が印加される。この場合、第１電極層４０と第２電極層５０との間に印加する電圧（電位差）は、例えば数Ｖ〜数十Ｖ程度である。
【０１０６】
第２光学モードでは、第１電極層４０と第２電極層５０との間に直流電圧が印加されることで屈折率調整層３２に電界が与えられるので、帯電したナノ粒子３２ｂがその電界分布にしたがって絶縁性液体３２ａ内を泳動する。つまり、帯電したナノ粒子３２ｂは、第１電極層４０及び第２電極層５０のうちナノ粒子３２ｂが帯びた極性とは異なる極性の方の電極層に引き寄せられるように絶縁性液体３２ａ内を泳動する。
【０１０７】
例えば、ナノ粒子３２ｂがプラスに帯電している場合、第１電極層４０にマイナス電位を印加し、第２電極層５０にプラス電位を印加すると（つまり、第１電極層４０を陰極とし、第２電極層５０を陽極とすると）、プラスに帯電したナノ粒子３２ｂは、第１電極層４０に引き寄せられるので第１電極層４０に向かって泳動し、屈折率調整層３２内の第１凹凸構造部３１側に凝集されて偏在する。このとき、第１電極層４０に向かって泳動するナノ粒子３２ｂは、第１凹凸構造部３１の第１凹部３１ｂの領域に入り込んで集積していく。
【０１０８】
このように、ナノ粒子３２ｂが屈折率調整層３２内の第１凹凸構造部３１側に偏在することで、ナノ粒子３２ｂの粒子分布が変化し、屈折率調整層３２内の屈折率分布が一様ではなくなる。具体的には、屈折率調整層３２内には、ナノ粒子３２ｂ全体の泳動によりナノ粒子３２ｂが集まってきてナノ粒子３２ｂの濃度が高くなった第１凹凸構造部３１側の第１領域３０ａと、ナノ粒子３２ｂ全体の泳動によりナノ粒子３２ｂが無くなっていってナノ粒子３２ｂの濃度が低くなった第２電極層５０側の第２領域３０ｂとが発生する。
【０１０９】
この場合、ナノ粒子３２ｂの屈折率が絶縁性液体３２ａの屈折率よりも高いので、屈折率調整層３２の第１凹凸構造部３１側の第１領域３０ａの屈折率は、屈折率調整層３２の第２電極層５０側の第２領域３０ｂの屈折率よりも高くなる。したがって、屈折率調整層３２内には、第１凹凸構造部３１側の高屈折率の第１領域３０ａと、第２電極層５０側の低屈折率の第２領域３０ｂとが発生する。
【０１１０】
本実施の形態では、電圧無印加時の屈折率調整層３２全体の屈折率が約１．５であるので、電圧印加時において、屈折率調整層３２の第１凹凸構造部３１側の第１領域３０ａの屈折率は厚み方向に約１．５〜約１．８で分布し、また、屈折率調整層３２の第２電極層５０側の第２領域３０ｂの屈折率は厚み方向に約１．４〜約１．５で分布する。
【０１１１】
これにより、上記のように、第１凹凸構造部３１の屈折率は約１．５であるので、第１電極層４０と第２電極層５０との間に電圧が印加されている場合（第２光学モードの場合）、第１配光層３０では、第１凹凸構造部３１の屈折率（約１．５）と屈折率調整層３２の第１凹凸構造部３１側の第１領域３０ａの屈折率（約１．５〜約１．８）との間には屈折率差が生じる。
【０１１２】
一方、第２配光層７０は、第２光学モードでも屈折率は変化しないが、第２凹凸構造部７１（第２凸部７１ａ）と充填層７２との間には屈折率差が存在する。
【０１１３】
この場合、図３Ｂに示すように、第２光学モードでも、光学デバイス１に対して斜め方向から光Ｌ１、Ｌ２及びＬ３が入射すると、光Ｌ１、Ｌ２及びＬ３は、まず、第２配光層７０（第２構造Ｂ）から光学作用を受け、次に、第１配光層３０（第１構造Ａ）から光学作用を受ける。
【０１１４】
具体的には、図３Ｂに示すように、光学デバイス１に入射した光Ｌ１、Ｌ２及びＬ３は、第２配光層７０（第２構造Ｂ）においては、第１光学モードのときと同様に、第２凹凸構造部７１の第２凸部７１ａの側面と充填層７２との界面で屈折したり全反射したりする。
【０１１５】
例えば、光Ｌ１及びＬ３は、第３基板６０を透過して、第２凹凸構造部７１の第２凸部７１ａの側面と充填層７２との界面で全反射して第１基板１０に入射する。また、光Ｌ１及びＬ３は、第３基板６０を透過して、第２凹凸構造部７１の第２凸部７１ａの側面と充填層７２との界面で屈折して第１基板１０に入射する。
【０１１６】
そして、第１配光層３０（第１構造Ａ）では、第１凹凸構造部３１（第１凸部３１ａ）と屈折率調整層３２との界面には屈折率差があるので、第１基板１０に入射した光は、屈折率調整層３２と第１凸部３１ａの側面との界面では屈折したり全反射したりして進行方向が変化する。
【０１１７】
具体的には、第１凹凸構造部３１の第１凸部３１ａに入射する光Ｌ１は、第１凸部３１ａの上側の側面と屈折率調整層３２との界面で屈折してから、上隣りの第１凸部３１ａの下側の側面と屈折率調整層３２との界面で全反射して進行方向が曲げられて第２基板２０を透過して光学デバイス１の外部に出射する。つまり、光Ｌ１は、第１配光層３０によって、電圧無印加時とは異なる角度で配光される。
【０１１８】
一方、第１凹凸構造部３１の第１凹部３１ｂに入射する光Ｌ２及びＬ３は、第１光学モードのときと同様に、第１凹部３１ｂに設けられた遮光部３３によって遮光される。つまり、光Ｌ２及びＬ３は、遮光部３３で、吸収又は散乱して光強度が減衰される。
【０１１９】
このように、第１電極層４０と第２電極層５０との間に電圧が印加されている場合（電圧印加時の場合）、第１配光層３０は、第１配光層３０に入射した光を配光させる配光状態になっている。つまり、第２光学モードは配光モードである。
【０１２０】
なお、第２光学モード（配光モード）では、第１電極層４０及び第２電極層５０に印加する電圧に応じて、光学デバイス１から出射する光の出射角（配光角）を調整することができる。具体的には、第１電極層４０及び第２電極層５０に印加する電圧を制御することで、屈折率調整層３２の屈折率を多段階に変化させたり漸次変化させたりすることができる。これにより、光学デバイス１から出射する光の出射角を多段階に変化させたり漸次変化させたりすることができる。
【０１２１】
また、本実施の形態では、光学デバイス１に入射した光を、第２配光層７０で配光して、さらに、第１配光層３０でも配光している。これにより、配光状態の光学デバイス１に入射した光を、大きな配光角で天井に向けて配光することができる。つまり、構造Ｂが存在しない構成（構造Ａのみ）の光学デバイスと比べて、配光角のピークを高角度側にシフトさせることができる。
【０１２２】
なお、第１電極層４０と第２電極層５０とに印加する電位をゼロにして電圧無印加状態にすると、ナノ粒子３２ｂは絶縁性液体３２ａ内を泳動し、図３Ａに示すように、ナノ粒子３２ｂが絶縁性液体３２ａ全体にわたって均一に分散された状態に戻る。
【０１２３】
また、光学デバイス１は、第１凹凸構造部３１と屈折率調整層３２との屈折率マッチングを電界によって制御することで光学作用を変化させることができるアクティブ型の光学制御デバイスである。つまり、第１電極層４０と第２電極層５０との間に印加する電圧を制御することによって、光学デバイス１を複数の光学モードに切り替えることができる。本実施の形態では、光学デバイス１を、第１光学モード（透明モード）及び第２光学モード（配光モード）のいずれかのモードに切り替えることができる。
【０１２４】
なお、第１電極層４０にプラス電位を印加し、第２電極層５０にマイナス電位を印加する第３光学モードがあってもよい。この場合、プラスに帯電したナノ粒子３２ｂは、第２電極層５０に向かって泳動し、屈折率調整層３２内の第２電極層５０側に凝集されて偏在し、屈折率調整層３２内では、第２電極層５０側が高屈折率領域となり、第１凹凸構造部３１側が低屈折率領域となる。
【０１２５】
（作用効果等）
次に、本実施の形態に係る光学デバイス１の作用効果について、本実施の形態に係る光学デバイス１を得るに至った経緯を含めて説明する。
【０１２６】
これまで、入射する光を配光する光学デバイスとして、図４に示される構造のものが検討されている。図４は、比較例１の光学デバイス１Ｘの断面図である。
【０１２７】
図４に示すように、比較例１の光学デバイス１Ｘは、図１及び図２に示される光学デバイス１において、第２構造Ｂが設けられておらず、かつ、第１配光層３０Ｘに遮光部３３が設けられていない構成である。
【０１２８】
この場合、比較例１の光学デバイス１Ｘにおいて、第１電極層４０及び第２電極層５０に電圧を印加して光学デバイス１Ｘを配光状態にすると、図４に示すように、光学デバイス１Ｘに入射した光Ｌ１及びＬ２は、第１凹凸構造部３１の第１凸部３１ａの側面と屈折率調整層３２との界面で全反射して光の進行方向が変化する。つまり、光学デバイス１Ｘに入射した光Ｌ１及びＬ２は、光学デバイス１Ｘで配光される。
【０１２９】
このとき、光学デバイス１Ｘを窓に設置した場合、光学デバイス１Ｘから出射する光の光強度分布は、図５に示すようになる。図５は、比較例１の光学デバイス１Ｘを窓に設置した場合において、当該光学デバイス１Ｘから出射する光の配光角θに対する光強度分布を示す図である。なお、光Ｌ１及び光Ｌ２の配光角θは、光Ｌ１及びＬ２が光学デバイス１Ｘから出射するときの出射角であり、光Ｌ１及びＬ２の進行方向と光学デバイス１（第３基板６０）の主面の法線とのなす角である。
【０１３０】
図５に示すように、光学デバイス１Ｘに入射した太陽光の多くは、水平方向（Ｙ軸方向）よりも上側に向かって進行する光Ｌ１となるが、水平方向よりも下側に向かって進行する光Ｌ２が存在する。つまり、天井に向けて配光されずに床面側に向かって進む太陽光が存在する。このため、光Ｌ２によって、屋内の窓際にいる人が眩しく感じることがある。
【０１３１】
そこで、図６に示すように、図４における比較例１の光学デバイス１Ｘに対して、第１凹凸構造部３１の第１凹部３１ｂの遮光部３３を設けることが検討されている。図６は、比較例２の光学デバイス１Ｙの断面図である。
【０１３２】
図６に示すように、比較例２の光学デバイス１Ｙは、図２に示される光学デバイス１において、第１構造Ａ及び第２構造Ｂのうち第１構造Ａのみを有する構造である。
【０１３３】
この場合、比較例２の光学デバイス１Ｙにおいて、第１電極層４０及び第２電極層５０に電圧を印加して光学デバイス１Ｙを配光状態にすると、図６に示すように、光学デバイス１Ｙに入射した光のうち第１凹凸構造部３１の第１凸部３１ａに入射した光Ｌ１は、第１凹凸構造部３１の第１凸部３１ａの側面と屈折率調整層３２との界面で全反射して光の進行方向が変化する。つまり、光Ｌ１は、光学デバイス１Ｙで配光されて光学デバイス１Ｙから出射する。
【０１３４】
一方、光学デバイス１Ｙに入射した光のうち第１凹凸構造部３１の第１凹部３１ｂに入射した光Ｌ２は、第１凹部３１ｂに設けられた遮光部３３によって遮光される。つまり、光Ｌ２は、遮光部３３で、吸収又は散乱して光強度が減衰される。
【０１３５】
このとき、光学デバイス１Ｙを窓に設置した場合、光学デバイス１Ｙから出射す光の光強度分布は、図７に示すようになる。図７は、比較例２の光学デバイス１Ｙを窓に設置した場合において、当該光学デバイス１Ｙから出射する光の配光角θに対する光強度分布を示す図である。
【０１３６】
図７に示すように、比較例２の光学デバイス１Ｙでは、比較例１の光学デバイス１Ｘに対して遮光部３３が設けられているので、図５に示されるような水平方向よりも下側に向かって進行する光Ｌ２をなくすことができる。これにより、光Ｌ２によって屋内の窓際にいる人が眩しく感じることを解消させることができる。
【０１３７】
しかしながら、光学デバイス１Ｙで配光されて光学デバイス１Ｙから出射する光の中に、水平方向よりも下側に向かって進行する光が存在する。具体的には、図７に示すように、水平方向よりも上側に向かって配光された光Ｌ１の光強度分布の裾部分が水平方向よりも下側に存在している。このため、光Ｌ１の光強度分布の裾部分によって、屋内の窓際にいる人が眩しく感じることがある。
【０１３８】
そこで、本願発明者が鋭意検討した結果、図２に示される光学デバイス１のように、第１凹凸構造部３１の第１凹部３１ｂに遮光部３３が設けられた第１構造Ａに対して、さらに、第２配光層７０を有する第２構造Ｂを設けるということを見出した。
【０１３９】
このとき、本実施の形態における光学デバイス１を窓に設置した場合、光学デバイス１から出射す光の光強度分布は、図８に示すようになる。図８は、実施の形態１に係る光学デバイス１を窓に設置した場合において、当該光学デバイス１から出射する光の配光角θに対する光強度分布を示す図である。
【０１４０】
本実施の形態に係る光学デバイス１では、比較例２の光学デバイス１Ｙと同様に、第１凹凸構造部３１の第１凹部３１ｂに遮光部３３が設けられているので、水平方向よりも下側に向かって進行する光Ｌ２を遮光部３３で遮光することができる。これにより、光Ｌ２によって屋内の窓際にいる人が眩しく感じることも解消させることができる。
【０１４１】
しかも、本実施の形態に係る光学デバイス１では、配光状態の光学デバイス１に入射した光は、第２配光層７０で配光されて、さらに第１配光層３０でも配光されることになる。これにより、光学デバイス１に入射した光は、大きな配光角で天井に向けて配光されることになる。
【０１４２】
この結果、図８に示すように、比較例２の光学デバイス１Ｙと比べて、水平方向よりも上側に向かって進行する光Ｌ１の配光角のピークを高角度側（天井窓際側）側にシフトさせることができる。つまり、光Ｌ１の光強度分布を全体的に高角度側にシフトさせることができる。これにより、光Ｌ１の光強度分布の裾部分を水平方向よりも上側に存在させることができるので、光Ｌ１の光強度分布の裾部分によって屋内の窓際にいる人が眩しく感じることを解消させることができる。
【０１４３】
以上、本実施の形態における光学デバイス１によれば、縦置きに設置された光学デバイス１を配光状態にした場合に、水平方向よりも下側に向かう光を軽減することができる。これにより、屋内の窓際にいる人が眩しく感じることを抑制できる。
【０１４４】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る光学デバイス１Ａについて、図９を用いて説明する。図９は、実施の形態２に係る光学デバイス１Ａの拡大断面図である。
【０１４５】
図９に示すように、本実施の形態に係る光学デバイス１Ａは、上記実施の形態１に係る光学デバイス１において、第１配光層３０の遮光部３３を第２配光層７０に設けた構成である。
【０１４６】
具体的には、本実施の形態における光学デバイス１Ａでは、第１配光層３０Ａは、第１凹凸構造部３１と屈折率調整層３２を有するが、遮光部を有しておらず、第２配光層７０Ａは、第２凹凸構造部７１と充填層７２と遮光部７３とを有する。
【０１４７】
遮光部７３は、第２凹凸構造部７１の第２凹部７１ｂに設けられている。具体的には、遮光部７３は、各第２凹部７１ｂの底に設けられた遮光膜である。また、遮光部７３は、第３基板６０に設けられている。一例として、遮光部７３は、全ての第２凹部７１ｂに設けられているが、これに限らない。
【０１４８】
なお、遮光部７３は、設けられている場所以外は、上記実施の形態１における遮光部３３と同様である。例えば、遮光部７３の材料及び形状は、上記実施の形態１における遮光部３３と同様である。
【０１４９】
また、本実施の形態における光学デバイス１Ａは、上記実施の形態１における光学デバイス１と同様の光学作用を有する。
【０１５０】
したがって、光学デバイス１Ａを窓に設置した場合、配光状態の光学デバイス１Ａに入射した光は、第２配光層７０で配光されて、さらに第１配光層３０でも配光されることになる。これにより、光学デバイス１Ａに入射した光は、大きな配光角で天井に向けて配光されることになる。
【０１５１】
この結果、本実施の形態における光学デバイス１では、図１０に示すように、実施の形態１における光学デバイス１と同様に、水平方向よりも上側に向かって進行する光Ｌ１の配光角のピークを高角度側（天井窓際側）側にシフトさせることができる。これにより、光Ｌ１の光強度分布の裾部分を水平方向よりも上側に存在させることができるので、光Ｌ１の光強度分布の裾部分によって屋内の窓際にいる人が眩しく感じることを解消させることができる。
【０１５２】
また、本実施の形態における光学デバイス１Ａでは、実施の形態１おける光学デバイス１と同様に、遮光部７３が設けられているので、水平方向よりも下側に向かって進行する光Ｌ２を遮光部７３で遮光することができる。これにより、光Ｌ２によって屋内の窓際にいる人が眩しく感じることも解消させることができる。
【０１５３】
また、上記実施の形態１おける光学デバイス１では、遮光部３３が第１配光層３０に設けられているので、図３Ｂに示すように、第２配光層７０で配光されて水平方向よりも上側に向かって進行する光Ｌ３までも第１配光層３０の遮光部３３で遮光されていた。
【０１５４】
これに対して、本実施の形態における光学デバイス１Ａでは、遮光部７３が第１配光層３０Ａではなく第２配光層７０Ａに設けられている。これにより、図９に示すように、第２配光層７０Ａで配光されて水平方向よりも上側に向かって進行する光Ｌ３は、第１配光層３０Ａで遮光されることなく第１配光層３０Ａを透過する。これにより、光Ｌ３についても取り出すことができる。特に、図１０に示すように、光Ｌ３の配光角のピークは、光Ｌ１の配光角のピークよりも高角度側に位置しており、光Ｌ３を高角度側で取り出すことができる。したがって、光学デバイス１Ａから出射する光を天井窓際にまで広げることができる。
【０１５５】
このように本実施の形態における光学デバイス１Ａによれば、縦置きに設置された光学デバイス１Ａを配光状態にした場合に、水平方向よりも下側に向かう光を軽減して屋内の窓際にいる人が眩しく感じることを抑制できるとともに、天井の広い領域に明るい光で配光させることができる。
【０１５６】
（変形例）
以上、本発明に係る光学デバイスについて、実施の形態１、２に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態１、２に限定されるものではない。
【０１５７】
例えば、上記実施の形態１、２では、屈折率調整層３２の屈折率可変材料として電気泳動材料を用いる場合について例示したが、これに限らない。例えば、屈折率調整層３２の屈折率可変材料としては、液晶材料を用いてもよい。つまり、屈折率調整層３２は、液晶層であってもよい。この場合、液晶材料に含まれる液晶分子の複屈折性を利用して、屈折率調整層３２の屈折率を変化させることができる。具体的には、第１電極層４０及び第２電極層５０に印加する電圧を制御して液晶分子の配向を変化させることで、屈折率調整層３２の屈折率を変化させることができる。
【０１５８】
ただし、屈折率調整層３２は、液晶層であるよりも、上記実施の形態１、２のように、電気泳動層である方がよい。この点について、以下説明する。
【０１５９】
第一に、屈折率調整層３２が電気泳動層である光学デバイス１、１Ａは、屈折率調整層３２が液晶層である光学デバイスと比べて、第１凹凸構造部３１と屈折率調整層３２との屈折率差（Δｎ）を大きくすることができるので、配光制御範囲を大きくすることができる。つまり、配光角度のレンジを拡大させることができる。
【０１６０】
第二に、屈折率調整層３２が電気泳動層である光学デバイス１、１Ａは、屈折率調整層３２が液晶層である光学デバイスと比べて、配光率を向上させることもできる。つまり、液晶層は、複屈折性を有する液晶分子によって構成されているので、液晶層を用いた光学デバイスでは、Ｓ波及びＰ波のいずれかしか配光させることができない。これに対して、絶縁性液体３２ａ及びナノ粒子３２ｂは、Ｓ波及びＰ波に対して無依存であるので、屈折率調整層３２を電気泳動層にすることで、Ｓ波及びＰ波のいずれに対しても配光させることができる。したがって、上記実施の形態１、２における光学デバイス１、１Ａは、液晶層を用いた光学デバイスに対して、配光率が２倍になる。
【０１６１】
このように、上記実施の形態１、２における光学デバイス１、１Ａは、屈折率調整層３２が電気泳動層であるので、屈折率調整層３２が液晶層である光学デバイスと比べて、配光制御範囲を大きくすることができるとともに配光率を向上させることができる。したがって、優れた配光性能を有する光学デバイスを実現することができる。
【０１６２】
また、上記実施の形態１では、遮光部３３が第１凹部３１ｂの底に設けられている例を示したが、これに限らない。遮光部３３は、第１電極層４０に接触していなくてもよく、第１電極層４０と遮光部３３との間には、接着層等が設けられていてもよい。なお、実施の形態２における遮光部７３についても同様に、遮光部７３は、第２凹部７１ｂの底に設けられていなくてもよい。
【０１６３】
また、上記実施の形態１、２において、第１凹凸構造部３１は、第１基板１０の第２基板２０側に設けたが、これに限らない。つまり、第１凹凸構造部３１は、第２基板２０の第１基板１０側に設けてもよい。この場合、第１基板１０に向かって先細りのテーパ状の第１凸部３１ａによって構成された第１凹凸構造部３１を、第２電極層５０の第１基板１０側の面に形成すればよい。
【０１６４】
また、上記実施の形態１、２において、第２凹凸構造部７１は、第３基板６０の第１基板１０側に設けたが、これに限らない。つまり、第２凹凸構造部７１は、第１基板１０の第３基板６０側に設けてもよい。この場合、第３基板６０に向かって先細りのテーパ状の第２凸部７１ａによって構成された第２凹凸構造部７１を、第１基板１０の第３基板６０側の面に形成すればよい。
【０１６５】
また、上記実施の形態１、２において、光学デバイス１、１Ａは、第１構造Ａと第２構造Ｂとで、第１基板１０を兼用したが、これに限らない。例えば、４枚目の基板として第４基板を別途用いて、第１構造Ａを一対の第１基板１０及び第２基板２０で第１配光層３０を挟んだ構成とし、第２構造Ｂを一対の第３基板６０と第４基板で第２配光層７０を挟んだ構成として、第１構造Ａと第２構造Ｂとを貼り合わせることで光学デバイスを実現してもよい。この場合、第１構造Ａの第１基板１０と第２構造Ｂの第４基板とを接着層等によって貼り合わせればよい。
【０１６６】
また、上記実施の形態１、２では、ナノ粒子３２ｂがプラスに帯電されていたが、これに限らない。つまり、ナノ粒子３２ｂはマイナスに帯電されていてもよい。
【０１６７】
また、上記実施の形態１、２において、第１凹凸構造部３１を構成する第１凸部３１ａ及び第２凹凸構造部７１を構成する第２凸部７１ａは、断面形状が台形の長尺状の四角柱であったが、これに限らない。例えば、第１凸部３１ａ及び第２凸部７１ａは、断面形状が三角形（例えば二等辺三角形）の長尺状の三角柱であってもよい。また、第１凸部３１ａ及び第２凸部７１ａの側面の断面形状は、直線に限らず、曲線又は鋸状であってもよい。さらに、第１凸部３１ａ及び第２凸部７１ａは、Ｘ軸方向に直線状に延在する場合に限らず、曲線状、波状又は鋸状であっても良く、また、Ｘ軸方向に延在する１本の長尺状部材に限らず、Ｘ軸方向に部分的に分断されていてもよい。この場合、第１凸部３１ａ及び第２凸部７１ａは、Ｘ軸方向に沿ってドット状に形成されていてもよい。
【０１６８】
また、上記実施の形態１、２において、複数の第１凸部３１ａ（又は複数の第２凸部７１ａ）の高さは、一定としたが、これに限るものではない。例えば、複数の第１凸部３１ａ（又は複数の第２凸部７１ａ）の高さがランダムに異なっていてもよい。あるいは、複数の第１凸部３１ａ（又は複数の第２凸部７１ａ）の間隔がランダムに異なっていてもよいし、高さと間隔の両方がランダムであってもよい。
【０１６９】
また、上記実施の形態１、２において、光学デバイス１、１Ａに入射する光として太陽光を例示したが、これに限るものではない。例えば、光学デバイス１、１Ａに入射する光は、照明器具等の発光装置が発する光であってもよい。
【０１７０】
また、上記実施の形態１、２では、第１凸部３１ａの長手方向がＸ軸方向となるように光学デバイス１、１Ａを窓に配置したが、これに限らない。例えば、第１凸部３１ａの長手方向がＺ軸方向となるように光学デバイス１、１Ａを窓に配置してもよい。
【０１７１】
また、上記実施の形態１、２では、光学デバイス１、１Ａを窓に貼り付けたが、光学デバイス１、１Ａを建物の窓そのものとして用いてもよい。また、光学デバイス１、１Ａは、建物の窓に設置する場合に限るものではなく、例えば車の窓等に設置してもよい。また、配光制御デバイスは、例えば、照明器具の透光カバー等の配光制御部材等に利用することもできる。あるいは、光学デバイス１、１Ａは、第１凹凸構造部３１及び第２凹凸構造部７１の界面での光の散乱を利用した目隠し部材としても利用することができる。
【０１７２】
なお、その他、上記実施の形態１、２に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、又は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記の各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１７３】
１、１Ａ  光学デバイス
１０  第１基板
２０  第２基板
３０、３０Ａ  第１配光層
３１  第１凹凸構造部
３１ａ  第１凸部
３１ｂ  第１凹部
３２  屈折率調整層
３２ａ  絶縁性液体
３２ｂ  ナノ粒子
３３、７３  遮光部
４０  第１電極層
５０  第２電極層
６０  第３基板
７０、７０Ａ  第２配光層
７１  第２凹凸構造部
７１ａ  第２凸部
７１ｂ  第２凹部
７２  充填層
【図１】
2019204064.tif 000003
【図２】
2019204064.tif 000004
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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