(57)【要約】【課題】生産性に優れる視野角制御フィルム、それを用いた窓材及びその製造方法を提供すること。【解決手段】本発明の一態様に係る視野角制御フィルム１００は、光透過性を有する樹脂基材１と、樹脂基材１の第１の表面に、ピッチＰ１で配列された楔型の断面形状を有する第１の遮光層２１と、樹脂基材１の第２の表面に、ピッチＰ２で配列された楔型の断面形状を有する第２の遮光層２２と、を備えたものである。遮光層の高さＨ１、Ｈ２に対するピッチＰ１、Ｐ２に対する比Ｈ１／Ｐ１、Ｈ２／Ｐ２を抑えることができ、生産性が向上する。【選択図】図１
2013182052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性を有する樹脂基材と、
前記樹脂基材の第１の表面に、ピッチＰ１で配列された楔型の断面形状を有する第１の遮光層と、
前記樹脂基材の第２の表面に、ピッチＰ２で配列された楔型の断面形状を有する第２の遮光層と、を備えた視野角制御フィルム。
【請求項２】
前記樹脂基材は、
前記第１の遮光層が形成された第１の樹脂基材と、
前記第２の遮光層が形成された第２の樹脂基材と、を含み、
前記第１の樹脂基材と前記第２の樹脂基材との間には、空間が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の視野角制御フィルム。
【請求項３】
前記第１の遮光層の高さＨ１の前記ピッチＰ１に対する比Ｈ１／Ｐ１の値と、
前記第２の遮光層の高さＨ２の前記ピッチＰ２に対する比Ｈ２／Ｐ２の値と、がいずれも２．０以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の視野角制御フィルム。
【請求項４】
前記第１及び第２の遮光層が、いずれも光吸収材を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の視野角制御フィルム。
【請求項５】
前記第１及び第２の遮光層の少なくともいずれか一方が、光反射材を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の視野角制御フィルム。
【請求項６】
前記ピッチＰ２の前記ピッチＰ１に対する比Ｐ２／Ｐ１の値が、４以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の視野角制御フィルム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の視野角制御フィルムと、
前記樹脂基材の前記第１及び第２の表面に貼り付けられた１対のガラス板と、を備える窓材。
【請求項８】
光透過性を有する樹脂基材の第１の表面に、第１の金型ロールによりピッチＰ１で配列された楔型の断面形状を有する第１の溝を形成するとともに、前記樹脂基材の第２の表面に、第２の金型ロールによりピッチＰ２で配列された楔型の断面形状を有する第２の溝を形成するステップと、
前記第１及び第２の溝に充填材を充填し、遮光層を形成するステップと、を備えた視野角制御フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視野角制御フィルム、それを用いた窓材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高層オフィスビルやマンション、或いは病院等の建物では、鉛直方向または水平方向の何れか一方向に対する目隠し機能（プライバシー性）を有する視野角制御フィルムを備えた窓材が用いられている。
【０００３】
このような光透過性の視野角制御フィルムとしては、種々の方式が提案されているが、２つの方式に大別される。第１の方式は、断面矩形状の遮光ルーバー層と光透過層とを交互に平行配列させたルーバー構造方式である。第２の方式は、光吸収材を充填した断面台形状の楔構造と光透過部とを平行配列させた楔構造方式である。
【０００４】
特許文献１、２は、ルーバー構造方式の視野角制御フィルムに関するものである。この方式の視野角制御フィルムは、住友スリーエム株式会社からはライトコントロールフィルムとして、信越ポリマー株式会社からは視野コントロールフィルムとして、市販されている。
【０００５】
図１２は、従来のルーバー構造方式の視野角制御フィルムを示す要部断面図である。図１２に示すように、この視野角制御フィルムでは、樹脂基材１の出射面に光吸収層からなるルーバー構造２がピッチＰで形成されている。ルーバー構造２は、幅Ｗ、高さＨの矩形状の断面を有している。
【０００６】
入射光Ｌ１は、隣接するルーバー構造２の間の開口部３から樹脂基材１に入射する。例えば空気中から入射角θ１で入射した入射光Ｌ１は、樹脂基材１の入射面において屈折し、この屈折光Ｌ２が樹脂基材１内を通過する。樹脂基材１の入射面と出射面は平行であるため、屈折光Ｌ２は、樹脂基材１の出射面において出射角θ４（＝θ１）で屈折し、出射光Ｌ３として樹脂基材１から空気中へ出射する。
【０００７】
図１３は、図１２の視野角制御フィルムの視野角制御特性（全光線透過率ηの光線入射角θ１に対する依存性）を示すグラフである。図１３では、横軸は光線入射角θ１、縦軸は全光線透過率ηを示している。ここで、全光線透過率ηは正面方向（視野角θ１＝０°）の値を１として、正規化されている。図１３の例は、カットオフ角θ＊＝３０°の場合である。
【０００８】
ここで、図１３に示すように、入射角θ１とカットオフ角θ＊との関係が、θ１＞θ＊あるいはθ１＜−θ＊となると、開口部３入射された光のすべてがルーバー構造２に吸収され、当該視野角制御フィルムを透過することができなくなる。このカットオフ角θ＊は、ルーバー構造２のアスペクト比（高さＨ／ピッチＰ）などを変化させることにより、適宜設定することができる。
【０００９】
しかしながら、ルーバー構造方式の視野角制御フィルムの製造方法は、生産効率が極めて低く、高コストであるという問題があった。具体的な製造方法は、例えば特許文献１に開示されているように、まず、ルーバー層と光透過層とが交互に積層されたベースフィルムを更に重ねた上で熱圧着等により超多層構造のブロックとする。次に、このブロックを所定の方向からスライスし、ルーバー層と光透過層とが交互に整列配置されたフィルム状の視野角制御要素を取り出す枚葉処理が必要であった。そのため、主にパソコンやカーナビ用の覗き見防止フィルムなどの小型用途に用いられ、特に建物用窓材などの大型用途には適さなかった。
【００１０】
一方、特許文献３、４は、楔構造方式の視野角制御フィルムに関するものである。この方式の視野角制御フィルムは、パソコンや携帯端末用の覗き見防止フィルムに適用されている。例えば、エレコム株式会社から、アイバリアーとして市販されている。
【００１１】
図１４は、従来の楔構造方式の視野角制御フィルムを示す要部断面図である。図１４に示すように、この視野角制御フィルムでは、樹脂基材１の入射面に光吸収層からなる楔構造２０がピッチＰで形成されている。楔構造２０は、上底Ｗ２、下底Ｗ１、高さＨの台形状の断面を有している。
【００１２】
入射光Ｌ１は、隣接する楔構造２０の間の開口部３から屈折率ｎの樹脂基材１に入射する。例えば空気中から入射角θ１で入射した入射光Ｌ１は、樹脂基材１の入射面において屈折角θ２で屈折し、この屈折光Ｌ２が樹脂基材１内を通過する。樹脂基材１の入射面と出射面は平行であるため、屈折光Ｌ２は、角度θ３（＝θ２）で樹脂基材１の出射面に入射する。ここで、屈折光Ｌ２が空気中へ出射する場合、図１４に示すように、屈折光Ｌ２は、樹脂基材１の出射面において出射角θ４（＝θ１）で屈折し、出射光Ｌ３として樹脂基材１から出射する。
【００１３】
図１５は、図１４の視野角制御フィルムの視野角制御特性（全光線透過率ηの光線入射角θ１に対する依存性）を示すグラフである。図１５では、横軸は光線入射角θ１、縦軸は全光線透過率ηを示している。ここで、全光線透過率ηは正面方向（視野角θ１＝０°）の値を１として、正規化されている。図１５の例は、カットオフ角θ＊＝３０°、楔狭角の半値φ＝４．５°の場合である。
【００１４】
ここで、ここで、図１５に示すように、入射角θ１とカットオフ角θ＊との関係が、θ１＞θ＊あるいはθ１＜−θ＊となると、開口部３入射された光のすべてが楔構造２０に吸収され、当該視野角制御フィルムを透過することができなくなる。このカットオフ角θ＊は、楔構造２０のアスペクト比（高さＨ／ピッチＰ）及び楔狭角の半値φなどを変化させることにより、適宜設定することができる。
【００１５】
楔構造方式の視野角制御フィルムは、楔構造を付与するための突起が表面に形成された金型ロールを用い、Ｒｏｌｌ  ｔｏ  Ｒｏｌｌ法（以下、Ｒ２Ｒ法と記す）により連続成形することができる。そのため、幅広かつ長尺サイズの視野角制御フィルムの連続生産が可能であり、建物用窓材などの大型用途に好適である。ここで、前記金型ロールは、表面に硬質めっき層などが形成されたロールを総型バイトにより彫刻加工することにより製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特表平６−５０４６２７号公報
【特許文献２】特開２００９−２５４７２号公報
【特許文献３】特表２００９−５２４０８０号公報
【特許文献４】特開２００６−１７１７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、楔構造のアスペクト比Ｈ／Ｐが２．０を越え、かつ、楔狭角の半値φが、略５°以下になると、金型ロールの彫刻加工が極めて困難になる。彫刻加工での切削屑の排出が困難となり、彫刻加工により金型ロールの表面に形成される突起の先端部が曲がったり、欠損したりするためである。また、得られた金型ロールの寿命も低下する。
【００１８】
なお、図１６は、従来の楔構造方式において、カットオフ角θ＊を３０°、４５°、６０°とした場合に必要となる金型ロールの突起高さＨを示すグラフである。表１には、樹脂基材１の屈折率ｎ、カットオフ角θ＊＝３０°、４５°、６０°とした場合の楔構造２０に関するパラメータ値（ピッチＰ、下底Ｗ１、上底Ｗ２、高さＨ、アスペクト比Ｈ／Ｐ、楔狭角の半値φ）を示す。図１６及び表１に示した例では、オフセット角θ＊＝３０°の場合、アスペクト比Ｈ／Ｐ＝２．３５かつ楔狭角の半値φ＝２．９２、オフセット角θ＊＝４５°の場合、アスペクト比Ｈ／Ｐ＝１．５６かつ楔狭角の半値φ＝４．４０、オフセット角θ＊＝６０°の場合、アスペクト比Ｈ／Ｐ＝１．１８かつ楔狭角の半値φ＝５．７９となっており、オフセット角θ＊≦３０°となると、金型ロールの彫刻加工が困難になってしまう。
【表１】
2013182052.tif 000003
【００１９】
また、図１７は、従来の楔構造方式における、カットオフ角θ＊とアスペクト比Ｈ／Ｐの関係を示すグラフである。図１８は、従来の楔構造方式における、カットオフ角θ＊と楔狭角の半値角φの関係を示すグラフである。オフセット角θ＊を小さくするには（目隠し機能を高めるには）、アスペクト比Ｈ／Ｐを大きくし、楔狭角の半値φを小さくする必要があることが分かる。従って、金型ロールの彫刻加工が困難になる。
【００２０】
また、所望の金型ロールが得られたとしても、アスペクト比Ｈ／Ｐが高くなるにつれて、紫外線硬化樹脂や熱可塑性樹脂へ楔構造の形状を転写する工程において、泡噛みの発生、金型ロールの突起間の溝への樹脂液の充満性の悪化、離形性の悪化などが問題となってくる。その結果、成形速度を上げることができず、生産性に劣る問題があった。
【００２１】
本発明は、以上を鑑みなされたものであって、生産性に優れる視野角制御フィルム、それを用いた窓材及びその製造方法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】
【００２２】
本発明に係る一態様は、
光透過性を有する樹脂基材と、
前記樹脂基材の第１の表面に、ピッチＰ１で配列された楔型の断面形状を有する第１の遮光層と、
前記樹脂基材の第２の表面に、ピッチＰ２で配列された楔型の断面形状を有する第２の遮光層と、を備えた視野角制御フィルムである。このような構成により、生産性を向上させることができる。
【００２３】
前記一態様において、
前記樹脂基材は、
前記第１の遮光層が形成された第１の樹脂基材と、
前記第２の遮光層が形成された第２の樹脂基材と、を含み、
前記第１の樹脂基材と前記第２の樹脂基材との間には、空間が形成されていてもよい。
【００２４】
また、前記第１の遮光層の高さＨ１の前記ピッチＰ１に対する比Ｈ１／Ｐ１の値と、
前記第２の遮光層の高さＨ２の前記ピッチＰ２に対する比Ｈ２／Ｐ２の値と、がいずれも２．０以下であることが好ましい。このような構成により、確実に生産性を向上させることができる。
【００２５】
前記第１及び第２の遮光層が、いずれも光吸収材を含むことが好適である。他方、前記第１及び第２の遮光層の少なくともいずれか一方が、光反射材を含んでもよい。屋内の光を有効利用することができる。さらに、前記ピッチＰ２の前記ピッチＰ１に対する比Ｐ２／Ｐ１の値が、４以上であることが好ましい。このような構成により、モアレの発生を防止することができる。
【００２６】
上記の視野角制御フィルムは、前記樹脂基材の前記第１及び第２の表面に１対のガラス板を貼り付けることにより窓材に適用できる。
【００２７】
本発明に係る他の態様は、
光透過性を有する樹脂基材の第１の表面に、第１の金型ロールによりピッチＰ１で配列された楔型の断面形状を有する第１の溝を形成するとともに、前記樹脂基材の第２の表面に、第２の金型ロールによりピッチＰ２で配列された楔型の断面形状を有する第２の溝を形成するステップと、
前記第１及び第２の溝に充填材を充填し、遮光層を形成するステップと、を備えた視野角制御フィルムの製造方法である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、生産性に優れる視野角制御フィルム、それを用いた窓材及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施の形態１に係る楔構造方式の視野角制御フィルムを示す要部断面図である。
【図２】図１の視野角制御フィルム１００の視野角制御特性（全光線透過率ηの光線入射角θ１に対する依存性）を示すグラフである。
【図３】図２の全光線透過率ηに対して、η（θ★）＝１／１０とした場合の実用カットオフ角θ★、片面相当カットオフ角θ☆及び接線カットオフ角θ◇を示したグラフである。
【図４】実施の形態１に係る視野角制御フィルム１００の入射面及び出射面にそれぞれ接着層４１、４２を介してガラス板５１、５２を貼り合わせた合わせガラス窓材の断面図である。
【図５Ａ】本実施例１に係る視野角制御フィルム１００での光路図である。
【図５Ｂ】本実施例１に係る視野角制御フィルム１００での光路図である。
【図５Ｃ】本実施例１に係る視野角制御フィルム１００での光路図である。
【図６Ａ】金型ロールの彫刻加工方法を示す模式的平面図である。
【図６Ｂ】図６Ａにおける総型バイトによる彫刻加工の様子を示す拡大図である。
【図７】紫外線硬化樹脂を用いて樹脂基材１の両面に楔形状の溝を形成する方法を示す図である。
【図８】楔形状の溝に充填剤を充填する方法を示す図である。
【図９】楔形状の溝の熱転写成形方法を示す図である。
【図１０】実施の形態２に係る視野角制御フィルム２００の入射面及び出射面にそれぞれ接着層４１、４２を介してガラス板５１、５２を貼り合わせた合わせガラス窓材の断面図である。
【図１１Ａ】実施の形態３に係る視野角制御フィルムの要部断面図である。
【図１１Ｂ】実施の形態３の変形例に係る視野角制御フィルムの要部断面図である。
【図１２】従来のルーバー構造方式の視野角制御フィルムを示す要部断面図である。
【図１３】図１２の視野角制御フィルムの視野角制御特性（全光線透過率ηの光線入射角θ１に対する依存性）を示すグラフである。
【図１４】従来の楔構造方式の視野角制御フィルムを示す要部断面図である。
【図１５】図１４の視野角制御フィルムの視野角制御特性（全光線透過率ηの光線入射角θ１に対する依存性）を示すグラフである。
【図１６】従来の楔構造方式において、カットオフ角θ＊を３０°、４５°、６０°とした場合に必要となる金型ロールの突起高さＨを示すグラフである。
【図１７】従来の楔構造方式における、カットオフ角θ＊とアスペクト比Ｈ／Ｐの関係を示すグラフである。
【図１８】従来の楔構造方式における、カットオフ角θ＊と楔狭角の半値角φの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００３１】
＜実施の形態１＞
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。
まず、図１を参照して、実施の形態１に係る楔構造方式の視野角制御フィルムについて説明する。図１は、実施の形態１に係る楔構造方式の視野角制御フィルムを示す要部断面図である。この視野角制御フィルムは、例えば窓材用途に好適である。
【００３２】
図１に示すように、実施の形態１に係る楔構造方式の視野角制御フィルム１００は、樹脂基材１の入射面に配列された楔構造（遮光層）２１を備えるとともに、樹脂基材１の出射面に配列された楔構造（遮光層）２２も備えている。楔構造２１、２２はともに、光吸収層からなる。楔構造２１は、上底Ｗ２１、下底Ｗ１１、高さＨ１の台形状の断面を有し、ピッチＰ１で配置されている。楔構造２２は、上底Ｗ２２、下底Ｗ１２、高さＨ２の台形状の断面を有し、ピッチＰ２で配置されている。楔構造２１の楔狭角の半値はφ１、楔構造２２の楔狭角の半値はφ２である。また、視野角制御フィルム１００の主面に垂直な方向に距離Ｔで、楔構造２１と楔構造２２とが互いに対向している。
【００３３】
入射光Ｌ１は、隣接する楔構造２１の間の開口部３１から樹脂基材１に入射する。例えば空気中から入射角θ１で入射した入射光Ｌ１は、樹脂基材１の入射面において屈折角θ２で屈折し、この屈折光Ｌ２が樹脂基材１内を通過する。樹脂基材１の入射面と出射面は平行であるため、屈折光Ｌ２は、角度θ３（＝θ２）で樹脂基材１の出射面に入射する。ここで、屈折光Ｌ２が空気中へ出射する場合、図１に示すように、屈折光Ｌ２は、樹脂基材１の出射面において出射角θ４（＝θ１）で屈折する。そして、隣接する楔構造２２の間の開口部３２から出射光Ｌ３として出射する。
【００３４】
次に、図１を参照して、本実施の形態に係る視野角制御フィルム１００における楔構造２１、２２による目隠し機能について説明する。
まず、樹脂基材１の入射面に配列された楔構造２１のみによる目隠し機能について説明する。これは図１４に示した従来の楔構造方式の視野角制御フィルムにおける楔構造２０による目隠し機能と同様である。
【００３５】
上述の通り、楔狭角の半値φ１、下底Ｗ１１、上底Ｗ２１、高さＨ１の台形状の断面を有する楔構造２１が、屈折率ｎの樹脂基材１にピッチＰ１で配置されている。この場合、スネルの法則と幾何学的な関係から全光線透過率ηが完全に「０」となるカットオフ角θ＊１を導出すると、次式（１）が得られる。
θ*1=sin-1<n・sin[tan-1{(P1-W11)/H1+tanφ1}]>・・・（１）
tanφ1=(W11-W21)/2/H1
【００３６】
ここで、視野角制御フィルム１００への光入射角をθ１、樹脂基材１に入射後の屈折角をθ２とすると、全光線透過率ηは次式（２）の通りθ１の１次関数となる。
η(θ1)=1-H1・(tanθ2-tanφ1)/(P1-W11)  (但し、θ2>φ1)・・・（２）
η=1  (但し、θ2≦φ1)
θ2=sin-1(1/n・sinθ1)
-90°≦θ1≦90°
【００３７】
次に、樹脂基材１の出射面に配列された楔構造２２のみによる目隠し機能について説明する。楔狭角の半値φ２、下底Ｗ１２、上底Ｗ２２、高さＨ２の台形状の断面を有する楔構造２２が、屈折率ｎの樹脂基材１にピッチＰ２で配置されている。この場合、楔構造２１と同様に、スネルの法則と幾何学的な関係から全光線透過率ηが完全に「０」となるカットオフ角θ＊２を導出すると、次式（３）が得られる。
θ*2=sin-1<n・sin[tan-1{(P2-W12)/H2+tanφ2}]>・・・（３）
tanφ2=(W12-W22)/2/H2
【００３８】
ここで、窓材への光入射角をθ１、樹脂基材１に入射後の屈折角をθ２とすると、全光線透過率ηは次式（４）の通りθ１の１次関数となる。
η(θ1)=1-H2・(tanθ2-tanφ2)/(P2-W12)  (但し、θ2>φ2)・・・（４）
η=1  (但し、θ2≦φ2)
θ2=sin-1(1/n・sinθ1)
-90°≦θ1≦90°
【００３９】
式（１）〜（４）をもとに本発明の実施の形態に係る概念を以下に説明する。
本実施の形態１に係る楔構造方式の視野角制御フィルム１００では、単独での視野角制御性としてカットオフ角θ＊１を有する楔構造２１が入射面に配列され、単独での視野角制御性としてカットオフ角θ＊２（但し、θ＊１≧θ＊２＞０°）を有する楔構造２２が出射面に配列されている。つまり、従来の視野角制御フィルムが片面楔構造を有するのに対し、本実施の形態１に係る視野角制御フィルム１００は両面楔構造を有している。
【００４０】
図２は、図１の視野角制御フィルム１００の視野角制御特性（全光線透過率ηの光線入射角θ１に対する依存性）を示すグラフである。図２では、横軸は光線入射角θ１、縦軸は全光線透過率ηを示している。ここで、全光線透過率ηは正面方向（視野角θ１＝０°）の値を１として、正規化されている。
【００４１】
図２に示すように、本実施の形態に係る視野角制御フィルム１００の全光線透過率ηは、楔構造２１、２２のそれぞれの単独での全光線透過率η１、η２同士を互いに乗じた積となる。つまり、本実施の形態に係る視野角制御フィルムの全光線透過率ηは、入射角θ１の２次関数となる。
【００４２】
ここで、図２の例は、楔構造２１単独でのカットオフ角θ＊１＝６０°、楔構造２２単独でのカットオフ角θ＊２＝５０°の場合である。図２から明らかなように、本実施の形態に係る視野角制御フィルム１００の全光線透過率ηが完全に「０」となるカットオフ角θ＊は、視野角が狭い方のカットオフ角（θ＊２＝５０°）と等しく、入射角θ１が０°から±θ＊２に近づくにつれて全光線透過率ηは漸減し、θ１＝±θ＊２で完全に「０」となる。
【００４３】
表２は、図２の例における楔構造２１に関するパラメータ値（カットオフ角θ＊１、  ピッチＰ１、下底Ｗ１１、上底Ｗ２１、高さＨ１、アスペクト比Ｈ１／Ｐ１、楔狭角の半値φ１）、及び、楔構造２２に関するパラメータ値（カットオフ角θ＊２、ピッチＰ２、下底Ｗ１２、上底Ｗ２２、高さＨ２、アスペクト比Ｈ２／Ｐ２、楔狭角の半値φ２）を示す。また、樹脂基材１の屈折率ｎ＝１．５２である。
【表２】
2013182052.tif 000004
【００４４】
次に、窓材として適用する場合の実用上のカットオフ角（以下、実用カットオフ角と呼ぶ）θ★について考察する。観察者によって視認される実用カットオフ角θ★は、正面視（視野中心：入射角θ１＝０°）での全光線透過率η（０）＝１の概ね１／２０〜１／１０程度の全光線透過率となる入射角θ１の値であると判断してよい。
本実施の形態に係る視野角制御フィルム１００において、楔構造２１、２２のカットオフ角θ＊１、θ＊２の組み合わせを３０°〜６０°の範囲で変えた場合の実用カットオフθ★を求めた。ここで、表２に示したパラメータのうち、Ｈ１、Ｈ２を変更することによりカットオフ角θ＊１、θ＊２を変化させた。アスペクト比Ｈ１／Ｐ１、Ｈ２／Ｐ２、及び楔狭角の半値φ１、φ２は、それぞれＨ１、Ｈ２の従属関数のため変化するが、それ以外のパラメータについては表２のままである。
【００４５】
表３には、η（θ★）＝１／２０とした場合の実用カットオフ角θ★を示す。
【表３】
2013182052.tif 000005
【００４６】
表４には、η（θ★）＝１／１０とした場合の実用カットオフ角θ★を示す。また、図３には、図２の全光線透過率ηに対して、η（θ★）＝１／１０とした場合の実用カットオフ角θ★を示す。
【表４】
2013182052.tif 000006
【００４７】
次に、図３のグラフにおける座標点ＰＡＬ（−θ★、０．０５）と座標点ＰＢＬ（−φ２、１）（あるいは座標点ＰＡＲ（θ★、０．０５）と座標点ＰＢＲ（φ２、１））を通る直線が、横軸（η＝０）と交差する横軸切片の値は、図１４に示した従来の片面楔構造方式のカットオフ角に相当すると考えてよい。これを片面相当カットオフ角θ☆と呼ぶ。
本実施の形態に係る視野角制御フィルム１００において、楔構造２１、２２のカットオフ角θ＊１、θ＊２の組み合わせを３０°〜６０°の範囲で変えた場合の片面相当カットオフ角θ☆を求めた。
【００４８】
表５には、実用カットオフ角θ★をη（θ★）＝１／２０により求めた場合の片面相当カットオフ角θ☆を示す。
【表５】
2013182052.tif 000007
【００４９】
表６には、実用カットオフ角θ★をη（θ★）＝１／１０により求めた場合の片面相当カットオフ角θ☆を示す。また、図３には、図２の全光線透過率ηに対して、実用カットオフ角θ★をη（θ★）＝１／１０とした場合の片面相当カットオフ角θ☆を示す。
【表６】
2013182052.tif 000008
【００５０】
更に、上述の２次関数の座標点ＰＣＬ（−φ２、１）（あるいは座標点ＰＣＲ（φ２、１））での接線が、横軸（η＝０）と交差する横軸切片の値を接線カットオフ角θ◇と呼ぶ。
本実施の形態に係る視野角制御フィルム１００において、楔構造２１、２２のカットオフ角θ＊１、θ＊２の組み合わせを３０°〜６０°の範囲で変えた場合の接線カットオフ角θ◇を求めた。
【００５１】
表７には、接線カットオフ角θ◇を示した。なお、接線カットオフ角θ◇は、実用カットオフ角θ★をη（θ★）＝１／２０により求めた場合も、η（θ★）＝１／１０により求めた場合も同じ値となる。
【表７】
2013182052.tif 000009
【００５２】
また、図３には、図２の全光線透過率ηに対して、接線カットオフ角θ◇を示す。図３に示すように、本実施の形態に係る視野角制御フィルム１００の全光線透過率ηは、接線カットオフ角θ◇を与える接線と、カットオフ角θ＊２（θ＊１≧θ＊２＞０）を有する楔構造２２による単独での全光線透過率η２と、の間に位置する。
【００５３】
また、表３、表４に示す通り、本実施の形態に係る低アスペクト比の楔構造を組み合わせた両面楔構造方式によれば、図１４に示した従来の片面楔構造方式に比べ、概ね１０°（左右方向で計２０°）の視野狭窄化が可能である。よって、従来の片面楔構造方式では製造困難な視野角が略±２０°（左右方向で計４０°）の極めて狭視野な窓材も製造可能となる。
【００５４】
次に、金型ロールの彫刻加工と視野角制御フィルムへのクサビ構造の成形との両者において問題となるアスペクト比Ｈ／Ｐについて検討する。上述の通り、窓材用途のように金型ロールの幅が１ｍを越える場合は、アスペクト比Ｈ／Ｐの値が大きいほど、また、楔構造の狭角２φが小さいほど、彫刻加工における切削屑の排出が困難となり、突起の先端部が曲がったり、欠損したりする。そのため、加工速度を遅くする必要があり、加工時間も長時間を要する。つまり、金型ロールを全幅に渡り精度良く彫刻加工するためには、アスペクト比Ｈ／Ｐが小さいほど良い。
【００５５】
本実施の形態に係る視野角制御フィルム１００において、楔構造２１、２２のカットオフ角θ＊１、θ＊２の組み合わせをθ＊１＝θ＊２として３０°〜６０°の範囲で変えた場合の片面相当カットオフ角θ☆を求め、これに対応する片面楔構造方式でのアスペクト比Ｈ／Ｐを求めた。
【００５６】
表８には、実用カットオフ角θ★をη（θ★）＝１／２０により求めた場合の片面相当カットオフ角θ☆を求め、これに対応する片面楔構造方式でのアスペクト比Ｈ／Ｐを示す。具体的には、表の最上段に楔構造２１、２２のカットオフ角θ＊１＝θ＊２、２段目に楔構造２１、２２のアスペクト比Ｈ／Ｐ（１）、３段目に片面相当カットオフ角θ☆、４段目に片面相当カットオフ角θ☆に対応する片面楔構造方式でのアスペクト比Ｈ／Ｐ（２）、５段目（最下段）にアスペクト比Ｈ／Ｐ（２）に対するアスペクト比Ｈ／Ｐ（１）の割合（％）示す。
【表８】
2013182052.tif 000010
【００５７】
表９には、表８と同様に、実用カットオフ角θ★をη（θ★）＝１／１０により求めた場合の片面相当カットオフ角θ☆を求め、これに対応する片面楔構造方式でのアスペクト比Ｈ／Ｐを示す。
【表９】
2013182052.tif 000011
【００５８】
表８、９に示すように、本実施の形態に係る両面楔構造方式では、従来の片面楔構造方式において同等の実用カットオフ角θ★を得るのに必要なアスペクト比Ｈ／Ｐ（２）に比べ、アスペクト比Ｈ／Ｐ（１）を大幅に低減することができる。具体的には、実用カットオフ角θ★をη（θ★）＝１／２０により求めた場合、アスペクト比Ｈ／Ｐ（１）は、平均でアスペクト比Ｈ／Ｐ（２）の８２．５％となった。また、実用カットオフ角θ★をη（θ★）＝１／１０により求めた場合、アスペクト比Ｈ／Ｐ（１）は、平均でアスペクト比Ｈ／Ｐ（２）の７６．９％となった。
【００５９】
なお、本実施の形態に係る両面楔構造方式では、ピッチ比Ｐ２／Ｐ１、遮光幅比率Ｗ１１／Ｐ１、Ｗ１２／Ｐ２、距離Ｔの組み合わせによっては、モアレの発生が問題となり得る。
【００６０】
このモアレの発生を防止するには、ピッチＰ１（＜ピッチＰ２）を５０μｍ以下、望ましくは３０μｍ以下とし、かつ、ピッチ比をＰ２／Ｐ１を４、望ましくは６以上とすればよい。これにより、モアレは観察者によって、ほとんど視認されなくなる。さらに、遮光幅比率Ｗ１１／Ｐ１、Ｗ１２／Ｐ２をいずれも０．３以下とすることが好ましい。
【００６１】
なお、後述する実施の形態２のように、２枚の片面楔構造方式の視野角制御フィルムを、空気層を介して対向配置した場合であれば、ピッチ比Ｐ２／Ｐ１を４以下としても、互いの楔構造列が平行とならないように偏角させることにより、モアレの発生を防止することができる。
【００６２】
［実施例１］
次に、図４を参照して、実施の形態１に係る具体的な実施例について説明する。
図４は、実施の形態１に係る視野角制御フィルム１００の入射面及び出射面にそれぞれ接着層４１、４２を介してガラス板５１、５２を貼り合わせた合わせガラス窓材の断面図である。
表１０に、本実施例における入射側及び出射側の楔構造２１、２２の各パラメータ（カットオフ角θ＊１、θ＊２、ピッチＰ１、Ｐ２、入射光に対する開口率（光透過幅比率）ε１、ε２、下底Ｗ１１、Ｗ１２、上底Ｗ２１、Ｗ２２、高さＨ１、Ｈ２、アスペクト比Ｈ１／Ｐ１、Ｈ２／Ｐ２、楔狭角の半値φ１、φ２）及びその他の条件（樹脂基材１の屈折率ｎ、楔構造２１、２２の距離Ｔ、接着層４１、４２の厚さｔ、光透過部の総厚味ΣＴ（＝Ｈ１＋Ｔ＋Ｈ２＋ｔ）を示す。
【表１０】
2013182052.tif 000012
【００６３】
図５Ａ〜５Ｃは、本実施例１に係る視野角制御フィルム１００での光路図である。図５Ａ〜５Ｃは、それぞれ光入射位置が開口部３１の左端の場合、光入射位置が開口部３１の中央の場合、光入射位置が開口部３１の右端の場合を示している。
【００６４】
次に、本実施例１に係る視野角制御フィルム１００の製造方法について説明する。
まず、図６Ａ、６Ｂを参照して、楔構造の成形に使用するシームレスな金型ロールの彫刻加工方法について説明する。図６Ａは、金型ロールの彫刻加工方法を示す模式的平面図である。図６Ｂは、図６Ａにおける総型バイトによる彫刻加工の様子を示す拡大図である。
【００６５】
図６Ａに示すように、金型ロール６０をロール旋盤６１に載置し、総型バイト６３を用いて旋盤加工する。総型バイト６３の先端には、バイトチップ６３ａが設けられている。総型バイト６３は、バイト台６２上に載置されている。また、バイト台６２は、図面左右方向に延設されたガイド６４上に載置されている。従って、総型バイト６３は、図面左右方向にスライドすることができる。さらに、総型バイト６３は、図面上下方向にもスライドすることができる。
【００６６】
図６Ｂに示すように、金型ロール６０の表面には快切削金属材料である銅やニッケルからなる硬質めっき層６０ａが形成されている。総型バイト６３の先端に設けられたバイトチップ６３ａは、視野角制御フィルム１００の光透過部の形状に相当する形状を有している。これにより、金型ロール６０の表面に視野角制御フィルム１００に形成する楔構造と同一寸法及び同一ピッチを有する突起６０ｂが形成される。
【００６７】
次に、図７を参照して、上記金型ロール６０を用いて図１の樹脂基材１の両面に楔形状の溝を形成する方法について説明する。図７は、紫外線硬化樹脂を用いて樹脂基材１の両面に楔形状の溝を形成する方法を示す図である。図７に示すように、透明基材フィルムＦ１の一方の面上に、コートダイ７１により紫外線硬化樹脂を塗工する。透明基材フィルムＦ１としては、汎用的なＰＥＴ、ＰＣ、ｐ−ＭＭＡ等からなるものを用いればよい。また、透明基材フィルムＦ１に塗布する透明紫外線硬化樹脂としては、屈折率ｎ＝１．４９〜１．５６程度の汎用的で安価なものを用いればよい。
【００６８】
次に、押圧ロールＲ１により、塗布された紫外線硬化樹脂を金型ロールＲ２に押し当て、塗布された紫外線硬化樹脂に楔形状を転写する。そして、金型ロールＲ２により楔形状が転写されている間に、透明基材フィルムＦ１越しにＵＶランプＵＶ１により紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させる。その後に離形ロールＲ３を用いて離形する。これにより、図７の≪α部断面図≫に示すように、透明基材フィルムＦ１の片面に楔形状の溝を有する樹脂層が形成される。
【００６９】
さらに、ロールＲ４、Ｒ５を用いることにより、透明基材フィルムＦ１の他方の面を上側にし、この他方の面上にコートダイ７２により紫外線硬化樹脂を塗工する。次に、押圧ロールＲ６により、塗布された紫外線硬化樹脂を金型ロールＲ７に押し当て、塗布された紫外線硬化樹脂に楔形状を転写する。そして、金型ロールＲ７により楔形状が転写されている間に、透明基材フィルムＦ１越しにＵＶランプＵＶ２により紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させる。その後に離形ロールＲ８を用いて離形する。これにより、図７の≪β部断面図≫に示すように、透明基材フィルムＦ１の両面に楔形状の溝を有する樹脂層が形成された原反フィルムＦ２が得られる。この原反フィルムＦ２が図１の樹脂基材１に相当する。
【００７０】
なお、図７のように１パスで表裏両面に溝形状を転写する代わりに、１回目のパスでは透明基材フィルムＦ１の片面のみに溝形状を転写して巻き戻した後、２回目のパスで反対側の面に溝形状を転写する２パス成形プロセスとしてもよい。
【００７１】
次に、図８を参照して、原反フィルムＦ２の楔形状の溝に充填剤を充填する方法について説明する。図８は、楔形状の溝に充填剤を充填する方法を示す図である。最初、原反フィルムＦ２は、図８の≪ａ部断面図≫に示されるような断面を有している。図８に示すように、原反フィルムＦ２の片面に、例えばコンマロールＲ９を用いて液状の充填剤を重ね塗り塗工する。これにより、図８の≪ｂ部断面図≫に示されるように、原反フィルムＦ２の片面全体（表面の平坦部及び楔形状の溝）が充填剤により覆われる。
【００７２】
その後、例えばゴム製ブレード８１により、原反フィルムＦ２上の余分な充填剤を掻き取る。これにより、図８の≪ｃ部断面図≫に示されるように、原反フィルムＦ２の表面の平坦部を覆う充填剤が除去され、楔形状の溝のみに充填剤が充填される。そして、充填剤を乾燥させた後、原反フィルムＦ２を巻き取る。これにより、原反フィルムＦ２の片面に楔構造を形成することができる。反対側の面についても同様である。充填剤としては、カーボンブラック、チタンブラック等を含有した溶剤系塗工液や紫外線硬化樹脂液を用いることができる。
【００７３】
なお、本実施例に係る視野角制御フィルム１００は、特許文献１、２に記載のコリメート機能は必要としないので、楔構造２１、２２を構成する充填剤の溶媒の屈折率は光透過部の屈折率と同じであっても、高屈折率な素材であっても問題はない。
【００７４】
［実施例２］
本実施例２では、実施例１における出射側の楔構造２２のパラメータを表１１の通りに変更した。本実施例では、実施例１に比べ楔構造２２のアスペクト比が小さく１に近いので、ｐ−ＭＭＡ、ＰＣ等の熱可塑性樹脂フィルムを用い、Ｒ２Ｒ法により楔形状の溝を熱転写成形した。それ以外については、実施例１と同様である。
【表１１】
2013182052.tif 000013
【００７５】
図９を参照して、楔形状の溝の熱転写成形方法について説明する。図９は、楔形状の溝の熱転写成形方法を示す図である。図９に示すように、熱可塑性樹脂からなる透明基材フィルムＦ１１の上下両面の表層をハロゲンヒータ等のプレヒータ９１によりプレ加熱する。最初、透明基材フィルムＦ１１は、図９の≪ｄ部断面図≫に示されるような矩形状の断面を有している。
【００７６】
その後、表面温度が透明基材フィルムＦ１１の素材樹脂のＴｇ以上に加熱された金型ロールＲ１０とバックアップロールＲ１１との間に、プレ加熱された透明基材フィルムＦ１１を通過させる。これにより、図９の≪ｅ部断面図≫に示すように、透明基材フィルムＦ１の片面に楔形状の溝が熱転写される。そして、ブロワ９２から冷風を吹き付けることにより、楔形状の溝が熱転写された透明基材フィルムＦ１１を冷却する。反対側の面についても同様である。
【００７７】
＜実施の形態２＞
次に、図１０を参照して、実施の形態２に係る視野角制御フィルム２００について説明する。図１０は、実施の形態２に係る視野角制御フィルム２００の入射面及び出射面にそれぞれ接着層４１、４２を介してガラス板５１、５２を貼り合わせた合わせガラス窓材の断面図である。
【００７８】
実施の形態１に係る視野角制御フィルム１００は、両面に楔構造２１、２２が形成された１枚の樹脂基材１から構成されていたのに対し、実施の形態２に係る視野角制御フィルム２００は、片面のみに楔構造が形成された２枚の樹脂基材１１、１２から構成されている。具体的には、片面に楔構造２１が形成された樹脂基材１１と、片面に楔構造２２が形成された樹脂基材１２とが、空気層１３を介して、楔構造が形成されていない面同士が対向するように配置されている。このような構成により、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。その他の構成は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００７９】
＜実施の形態３＞
次に、図１１Ａ、１１Ｂを参照して、実施の形態３に係る視野角制御フィルム３００について説明する。図１１Ａは、実施の形態３に係る視野角制御フィルムの要部断面図である。図１１Ｂは、実施の形態３の変形例に係る視野角制御フィルムの要部断面図である。
【００８０】
図１に示した実施の形態１に係る視野角制御フィルム１００では、楔構造２１、２２がともに黒色の光吸収層から構成されていたのに対し、図１１Ａに示した実施の形態３に係る視野角制御フィルム３００では、入射側（室内側）の楔構造２１が白色の光反射層から構成されている。図１１Ｂに示した実施の形態３の変形例に係る視野角制御フィルム３００では、さらに出射側の（屋外側）の楔構造２２も白色の光反射層から構成されている。
【００８１】
実施の形態３に係る視野角制御フィルム３００は、実施の形態１、２と同様の目隠し機能を有した上で、例えば夜間に室内光の反射光を有効利用することができるというメリットを有している。その他の構成は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００８２】
以上に説明したように、本発明の実施の形態によれば、入射面と出射面とに、それぞれ比較的低いアスペクト比Ｈ／Ｐ（≦２．０）を有する楔構造２１、２２を設けることにより、視野角が略１２０°（例えばθ＊１＝θ＊２＝９０°の組み合わせ）から略４０°（例えばθ＊１＝θ＊２＝３０°の組み合わせ）までの広範囲な目隠し機能を有する視野角制御フィルムを得ることができる。また、アスペクト比Ｈ／Ｐを小さくすることができるため、金型ロールの製作及び形状賦形性を容易にすることができる。その結果、生産性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００８３】
１、１１、１２  樹脂基材
１３  空気層
２１、２２  楔構造
３１、３２  開口部
４１、４２  接着層
５１、５２  ガラス板
６０  金型ロール
６０ａ  硬質めっき層
６０ｂ  突起
６１  ロール旋盤
６２  バイト台
６３  総型バイト
６３ａ  バイトチップ
６４  ガイド
７１、７２  コートダイ
８１  ゴム製ブレード
９１  プレヒータ
９２  ブロワ
１００、２００    、３００  視野角制御フィルム
Ｆ１、Ｆ１１  透明基材フィルム
Ｆ２  原反フィルム
Ｒ１、Ｒ６  押圧ロール
Ｒ２、Ｒ７、Ｒ１０  金型ロール
Ｒ３、Ｒ８  離形ロール
Ｒ４、Ｒ５  ロール
Ｒ９  コンマロール
Ｒ１１  バックアップロール
ＵＶ１、ＵＶ２      ＵＶランプ
【図１】
2013182052.tif 000014
【図２】
2013182052.tif 000015
【図３】
2013182052.tif 000016
【図４】
2013182052.tif 000017
【図５Ａ】
2013182052.tif 000018
【図５Ｂ】
2013182052.tif 000019
【図５Ｃ】
2013182052.tif 000020
【図６Ａ】
2013182052.tif 000021
【図６Ｂ】
2013182052.tif 000022
【図７】
2013182052.tif 000023
【図８】
2013182052.tif 000024
【図９】
2013182052.tif 000025
【図１０】
2013182052.tif 000026
【図１１Ａ】
2013182052.tif 000027
【図１１Ｂ】
2013182052.tif 000028
【図１２】
2013182052.tif 000029
【図１３】
2013182052.tif 000030
【図１４】
2013182052.tif 000031
【図１５】
2013182052.tif 000032
【図１６】
2013182052.tif 000033
【図１７】
2013182052.tif 000034
【図１８】
2013182052.tif 000035