(57)【要約】【課題】配光を行うことが可能な光学デバイスを提供する。【解決手段】光学デバイス１は、第１電極１３と、第２電極１４と、屈折率調整層１５と、凹凸層１６とを備えている。第１電極１３は、光透過性を有する。第２電極１４は、第１電極１３と電気的に対となり、光透過性を有する。屈折率調整層１５は、第１電極１３と第２電極１４との間に配置され、可視光領域での屈折率が調整可能である。凹凸層１６は、屈折率調整層１５の表面を凹凸にし、膜状である。屈折率調整層１５は、透明状態と、入射光を配光する状態とが変化可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性を有する第１電極と、
前記第１電極と電気的に対となり、光透過性を有する第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、可視光領域での屈折率が調整可能な屈折率調整層と、
前記屈折率調整層の表面を凹凸にする膜状の凹凸層と、を備え、
前記屈折率調整層は、透明状態と、入射光を配光する状態とが変化可能である、
光学デバイス。
【請求項２】
前記屈折率調整層は、前記可視光領域での屈折率が、前記膜状の凹凸層の屈折率に近い屈折率と、前記膜状の凹凸層の屈折率との屈折率差が大きい屈折率とに調整可能である、
請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項３】
前記屈折率調整層は、光散乱性が変化可能である、
請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項４】
前記屈折率調整層は、前記入射光を配光させた状態で前記光散乱性を発現可能である、
請求項３に記載の光学デバイス。
【請求項５】
前記屈折率調整層は、高分子を含む、
請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項６】
前記高分子は、前記屈折率調整層内でポリマー構造を形成し、
前記ポリマー構造は、前記屈折率調整層の前記凹凸層側の表面に到達する複数の到達点を有し、
前記複数の到達点の間の平均距離は、前記凹凸層の平均凹凸ピッチよりも大きい、
請求項５に記載の光学デバイス。
【請求項７】
前記屈折率調整層は、前記凹凸層から離れる方向に、前記高分子の含有量が大きくなる、
請求項５に記載の光学デバイス。
【請求項８】
前記屈折率調整層は、不透明性を有する状態に変化可能である、
請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項９】
透明性を有する状態と、不透明性を有する状態とが変化可能な透明性可変部を備え、
前記透明性可変部と前記屈折率調整層との間に、前記第１電極が配置されている、
請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項１０】
発光体をさらに備える、
請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項１１】
前記発光体からの光は、前記屈折率調整層を導光する、
請求項１０に記載の光学デバイス。
【請求項１２】
前記第１電極及び前記第２電極の少なくとも一方は、複数に分割されている、
請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項１３】
第１ガラスパネルと、
第２ガラスパネルと、をさらに備え、
前記第１ガラスパネルと第２ガラスパネルとの間に、密閉空間が設けられ、
前記第１電極と前記屈折率調整層と前記第２電極とを備えた光学調整体は、前記密閉空間に配置されている、
請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項１４】
透明性を有する状態と、不透明性を有する状態とが変化可能な透明性可変部を備え、
前記光学調整体は、前記第２ガラスパネルに支持され、
前記透明性可変部は、前記密閉空間に配置され、前記第１ガラスパネルに支持されている、
請求項１３に記載の光学デバイス。
【請求項１５】
前記第１ガラスパネルは、前記透明性可変部の基板である、
請求項１４に記載の光学デバイス。
【請求項１６】
前記凹凸層は、前記第１電極と前記屈折率調整層との間に配置される、
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の光学デバイス。
【請求項１７】
前記屈折率調整層は、スペーサを含み、
前記スペーサは、前記凹凸層の凹凸のピッチよりも大きく、前記屈折率調整層の厚みを形成する、
請求項１６に記載の光学デバイス。
【請求項１８】
前記凹凸層は、複数の柱部を備え、
前記複数の柱部は、前記屈折率調整層を貫通して前記第２電極に接し、前記屈折率調整層の厚みを形成する、
請求項１６に記載の光学デバイス。
【請求項１９】
前記凹凸層と前記屈折率調整層との間に、前記第１電極が配置され、
前記第１電極は、凹凸面を有する、
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の光学デバイス。
【請求項２０】
前記凹凸層は、不規則な凹凸を有する、
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の光学デバイス。
【請求項２１】
前記凹凸層は、前記屈折率調整層に向かって突出する複数の凸部を備え、
前記複数の凸部の先端は、突出位置が揃っている、
請求項２０に記載の光学デバイス。
【請求項２２】
前記第１電極及び前記第２電極の少なくとも一方は、平面視において前記凹凸層からはみ出した電極接続部を備えている、
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の光学デバイス。
【請求項２３】
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の光学デバイスの製造方法であって、
第１基板の上に前記第１電極及び樹脂層を形成することと、
前記樹脂層の形成後に、インプリントにより前記樹脂層の表面に凹凸を与えて、前記樹脂層から前記凹凸層を形成することと、
第２基板の上に前記第２電極を形成することと、
前記屈折率調整層の材料を、前記凹凸層及び前記第１電極のうちの一方の上、又は、前記第２電極の上に塗布することと、
前記第１電極と前記第２電極とを対向させて、前記第１基板と前記第２基板とを接着することと、
を含む、
光学デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
光学デバイスが開示される。より詳細には、電気により光学的な状態が変化可能な光学デバイスが開示される。光学デバイスの製造方法が開示される。
【背景技術】
【０００２】
電気を供給することにより、光学的な状態を変化させる光学デバイスが提案されている。たとえば、特許文献１には、一対の透明電極の間に銀を含有するエレクトロクロミック材料を含む電解質層を挟持し、透明電極の一方にナノオーダ―の凹凸を設けた調光素子が開示されている。特許文献１の調光素子は、電圧の印加により鏡面状態を形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１２／１１８１８８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の調光素子は、鏡面状態を形成することが可能ではあるものの、所望の方向に光の進行方向を変化させるものではない。
【０００５】
本開示の目的は、配光を行うことが可能な光学デバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
光学デバイスが開示される。光学デバイスは、第１電極と、第２電極と、屈折率調整層と、凹凸層とを備える。前記第１電極は、光透過性を有する。前記第２電極は、前記第１電極と電気的に対となり、光透過性を有する。前記屈折率調整層は、前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、可視光領域での屈折率が調整可能である。前記凹凸層は、前記屈折率調整層の表面を凹凸にし、膜状である。前記屈折率調整層は、透明状態と、入射光を配光する状態とが変化可能である。
【０００７】
光学デバイスの製造方法が開示される。光学デバイスの製造方法は、第１基板の上に前記第１電極及び樹脂層を形成することと、前記樹脂層の形成後に、インプリントにより前記樹脂層の表面に凹凸を与えて、前記樹脂層から前記凹凸層を形成することと、第２基板の上に前記第２電極を形成することと、前記屈折率調整層の材料を、前記凹凸層及び前記第１電極のうちの一方の上、又は、前記第２電極の上に塗布することと、前記第１電極と前記第２電極とを対向させて、前記第１基板と前記第２基板とを接着することとを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の光学デバイスは、屈折率調整層の屈折率の変化により、透明状態と配光状態とを作り出すことができる。そのため、光学デバイスは、光学特性に優れる。
【０００９】
本開示の光学デバイスの製造方法は、光学特性に優れた光学デバイスを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】光学デバイスの一例を示す模式的な断面図である。
【図２】光学デバイスの一例を示す模式的な断面図である。
【図３】光学デバイスによる配光の一例を示す説明図である。図３は図３Ａ〜図３Ｃからなる。図３Ａは透明状態の一例を示す。図３Ｂは配光状態の一例を示す。図３Ｃは散乱状態の一例を示す。
【図４】光学デバイスの一例を示す模式的な断面図である。
【図５】光学デバイスの一例を示す模式的な断面図である。
【図６】凹凸層のランダムの例を示す説明図である。図６は図６Ａ〜図６Ｄからなる。図６Ａは凹凸の高さがランダムな例を示す。図６Ｂは凹凸のピッチがランダムな例を示す。図６Ｃは凹凸の角度がランダムな例を示す。図６Ｄは凹凸の深さがランダムな例を示す。
【図７】光学デバイスの一例を示す模式的な断面図である。
【図８】光学デバイスの一例を示す模式的な断面図である。
【図９】光学デバイスの一例を示す模式的な断面図である。図９は図９Ａ及び図９Ｂからなる。図９Ａは反射性を有さない状態を示す。図９Ｂは反射性を有する状態を示す。
【図１０】光学デバイスの一例を示す模式的な断面図である。
【図１１】光学デバイスの一例を示す模式的な断面図である。
【図１２】光学デバイスの一例を示す模式的な断面図である。
【図１３】光学デバイスの一例を示す模式的な断面図である。
【図１４】光学デバイスの一例を示す模式的な断面図である。
【図１５】光学デバイスの一例を示す模式的な断面図である。
【図１６】光学デバイスの一例を示す模式的な断面図である。
【図１７】光学デバイスの一例を示す模式的な断面図である。
【図１８】光学デバイスの製造の一例を示す模式的な断面図である。図１８は、図１８Ａ〜図１８Ｆからなる。図１８Ａ〜図１８Ｆは各工程を示す。
【図１９】光学デバイスの使用の一例を示す説明図である。図１９は図１９Ａ〜図１９Ｃからなる。図１９Ａは透明状態を示す。図１９Ｂは配光状態を示す。図１９Ｃは遮蔽状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、光学デバイスの一例（光学デバイス１）を示している。図１は、光学デバイス１の層構造を模式的に示しており、実際の光学デバイス１の各部の寸法等は、これに限定されない。光学デバイス１は、パネル状に形成され得る。
【００１２】
光学デバイス１は、第１電極１３と、第２電極１４と、屈折率調整層１５と、凹凸層１６とを備えている。第１電極１３は、光透過性を有する。第２電極１４は、第１電極１３と電気的に対となり、光透過性を有する。屈折率調整層１５は、第１電極１３と第２電極１４との間に配置され、可視光領域での屈折率が調整可能である。凹凸層１６は、屈折率調整層１５の表面を凹凸にし、膜状である。屈折率調整層１５は、透明状態と、入射光を配光する状態とが変化可能である。光学デバイス１は、屈折率調整層１５の屈折率の変化により、透明状態と配光状態とを作り出すことができる。そのため、光学デバイス１は、光学特性に優れる。
【００１３】
光学デバイス１は、第１基板１１と第２基板１２とをさらに備えている。第１基板１１と第２基板１２とは、第１電極１３、凹凸層１６、屈折率調整層１５及び第２電極１４の積層構造を間に配置してこの積層構造を支持する。また、第１基板１１と第２基板１２とは、この積層構造を保護する。また、第１基板１１と第２基板１２とは、一方が積層構造を形成するための形成基板として機能し、他方が積層構造を被覆するための被覆基板として機能し得る。
【００１４】
図１の光学デバイス１では、第１基板１１と第２基板１２との間に、第１電極１３、凹凸層１６、屈折率調整層１５及び第２電極１４がこの順で配置されている。これらの層は、厚み方向に並んでいる。第１基板１１、第１電極１３、凹凸層１６、屈折率調整層１５、第２電極１４、及び第２基板１２を合わせた積層構造は、光学調整体１０と定義される。光学調整体１０は、第１基板１１と第１電極１３と凹凸層１６と屈折率調整層１５と第２電極１４と第２基板１２とを備える。光学調整体１０は、光学デバイス１に組み込まれる。図１の光学デバイス１は、光学調整体１０そのもので構成されている。
【００１５】
ここで、「厚み方向」とは、特に断りのない限り、光学デバイス１の厚みの方向を意味する。図１では、厚み方向がＤ１で示されている。厚み方向とは、第１基板１１の表面に垂直な方向であってよい。厚み方向は積層を行う方向が含まれる。厚み方向は、第１電極１３から第２電極１４に向かう方向と、第２電極１４から第１電極１３に向かう方向とが含まれる。図１において、光学デバイス１の各層は横方向及び紙面に垂直な方向に広がっていると考えることができる。また、「平面視」とは基板の表面に垂直な方向（厚み方向Ｄ１）に沿って見た場合のことを意味する。
【００１６】
光学デバイス１は、光を透過させることができる。光学デバイス１は、建物の外壁に取り付けた場合には、外光を屋内に通過させることが可能である。第１基板１１は屋外側に配置され得る。第２基板１２は屋内側に配置され得る。もちろん、第２基板１２が屋外側に配置され、第１基板１１が屋内側に配置されてもよい。また、光学デバイス１は、外壁以外に取り付けられてもよい。たとえば、光学デバイス１は、内壁、パーティションに取り付けられ得る。光学デバイス１は車載用窓として取りつけられてもよい。第１基板１１は、光が入り込む側の基板と定義される。凹凸層１６は、第２基板１２よりも第１基板１１の近くに存在する方が有利である。
【００１７】
第１電極１３及び第２電極１４は、屈折率調整層１５に電界を与えることができるように構成されている。第１電極１３及び第２電極１４のうちの一方が陽極として機能し、他方が陰極として機能する。屈折率調整層１５は、第１電極１３及び第２電極１４によって電圧が印加されることにより、屈折率が変化する。第１電極１３及び第２電極１４は、光学デバイス１を駆動させるための電極として機能する。第１電極１３は層である。第２電極１４は層である。
【００１８】
第１電極１３及び第２電極１４は、透明な導電層によって構成され得る。透明導電層の材料としては、透明金属酸化物、導電性粒子含有樹脂、金属薄膜などを用いることができる。光透過性を有する電極の材料の好ましいものとして、ＩＴＯ、ＩＺＯなどの透明金属酸化物が例示される。透明金属酸化物によって構成される電極は、光学デバイス１の電極に用いることが好適である。また、電極は、銀ナノワイヤを含有する層や銀薄膜などの金属含有透明層であってもよい。また、電極は、透明金属酸化物の層と金属層とが積層されたものであってもよい。また、電極は、透明導電層に補助配線が設けられたものであってもよい。電極は遮熱効果を有していてもよい。それにより、断熱性が高まり得る。
【００１９】
第１電極１３及び第２電極１４の少なくとも一方は、金属を含むことが好ましい。金属は、電極を低抵抗化させることができる。金属によって、電気が光学デバイス１の面内に均一に流れやすくなり、光学特性の面内分布が向上し得る。ただし、金属の多量の含有は電極の光透過性の低下を招き得るため、電極の光透過性を阻害しない態様で、金属は含有される。たとえば、金属は、金属ナノワイヤ、金属製の補助配線、金属薄膜として、電極に含まれ得る。金属ナノワイヤは、透明導電層中に分散され得る。この場合、電極は、金属ナノワイヤを含む透明導電層で形成される。金属製の補助配線は、透明導電層に接触させて、透明導電層上に設けられ得る。この場合、電極は、透明導電層と補助配線とを含む。金属薄膜は、透明導電層の表面に設けられ得る。この場合、電極は、透明導電層と金属薄膜とを含む。第１電極１３及び第２電極１４のいずれかが金属を含んでもよいし、それらの両方が金属を含んでもよい。第１電極１３及び第２電極１４の両方が金属を含むことがより好ましい。
【００２０】
第１電極１３及び第２電極１４は、電源との電気接続が可能なように構成されていてよい。光学デバイス１は、電源に接続するために、電極パッドや、電極パッドを電気的に集約した電気接続部などを有し得る。電気接続部はプラグなどにより構成され得る。これらの電極は、配線を介して電源に接続され得る。電源は、外部電源であってもよいし、内部電源であってもよい。
【００２１】
図１の光学デバイス１においては、第１電極１３及び第２電極１４の少なくとも一方は、平面視において凹凸層１６からはみ出した電極接続部１９を備えていることが好ましい。電極接続部１９は、第１電極１３及び第２電極１４に対して電気を与えやすくすることができる。電極接続部１９は、電極と配線とを電気的に繋ぐ部分である。電極接続部１９は、容易に配線に接続され得る。電極接続部１９によって、電極は実質的に延長され、電極の取出しが容易になる。電極接続部１９は、露出する。電極接続部１９は、凹凸層１６に覆われていなくてよい。電極接続部１９は、屈折率調整層１５に覆われていなくてよい。第１電極１３の電極接続部１９は、第１電極接続部１９ａと定義される。第２電極１４の電極接続部１９は、第２電極接続部１９ｂと定義される。図１の光学デバイス１は、第１電極１３の電極接続部１９ａと、第２電極１４の電極接続部１９ｂとの両方を備えている。そのため、光学デバイス１への給電が容易である。
【００２２】
第１基板１１は、第１電極１３の外側に配置されている。第２基板１２は、第２電極１４の外側に配置されている。図１の例では、第１基板１１は、第１電極１３と接触している。第２基板１２は、第２電極１４と接触している。第１基板１１及び第２基板１２は、光透過性を有する。
【００２３】
第１基板１１と第２基板１２とは、端部において接着されていてよい。接着は接着剤によって行われ得る。接着剤は固化することが好ましい。接着剤は、スペーサを形成し得る。スペーサは、第１基板１１と第２基板１２との間の隙間の厚みを規定し得る。スペーサは、屈折率調整層１５の端部を保護し得る。
【００２４】
第１基板１１及び第２基板１２は、同じ基板材料で構成されてもよいし、異なる基板材料で構成されてもよいが、同じ基板材料で構成されることが好ましい。基板材料としては、ガラス基板、樹脂基板が例示される。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、高屈折率ガラスが例示される。樹脂基板の材料としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）が例示される。ガラス基板は透明性が高いという利点がある。ガラス基板は防湿性が高いという利点がある。一方、樹脂基板は破壊時の飛散が少ないという利点がある。フレキシブル性を有する基板の使用は好ましい態様の一つである。フレキシブル性を有する基板は曲げることが可能である。フレキシブル性を有すると、取り扱い性が高まる。フレキシブル基板は、樹脂基板又は薄膜ガラスにより容易に形成され得る。第１基板１１及び第２基板１２は、同じ厚みであってもよいし、異なる厚みであってもよい。材料点数削減の点からは、これらは、同じ厚みであることが好ましい。
【００２５】
第１基板１１と第１電極１３とは可視光領域において屈折率の差が小さいことが好ましい。それにより、これらの界面において光を有効に透過させることができる。たとえば、第１基板１１と第１電極１３との屈折率差は０．２以下であることが好ましく、０．１以下であることがより好ましい。第２基板１２と第２電極１４とは屈折率の差が小さいことが好ましい。それにより、これらの界面において光を有効に透過させることができる。たとえば、第２基板１２と第２電極１４との屈折率差は可視光領域において、０．２以下であることが好ましく、０．１以下であることがより好ましい。第１基板１１と第２基板１２とは、屈折率は同程度であってよく、たとえば、第１基板１１と第２基板１２との屈折率差は０．１以下であってよい。第１電極１３と第２電極１４とは、屈折率は同程度であり得る。たとえば、第１電極１３と第２電極１４との屈折率差は０．１以下であってよい。第１基板１１及び第２基板１２の屈折率は、たとえば、１．３〜２．０の範囲内であってよいが、これに限定されるものではない。第１電極１３及び第２電極１４の屈折率は、たとえば、１．３〜２．０の範囲内であってよいが、これに限定されるものではない。
【００２６】
図１の例では、凹凸層１６は、第１電極１３と屈折率調整層１５との間に配置されている。凹凸層１６は、第１電極１３に接する。凹凸層１６は、屈折率調整層１５に接する。凹凸層１６は、凹凸面を有する層である。凹凸層１６は膜となっている。膜とは、本開示では、一体的になって面状に広がったものを指す。ただし、膜は適宜の箇所で分断されていてもよい。凹凸層１６は、面状に連続している。凹凸層１６は、膜と呼べる少なくとも所定の領域（たとえば１ｃｍ×１ｃｍの範囲）で分断がない。凹凸層１６は、厚み方向において隣り合う層を分離するように形成されていてよい。図１では、凹凸層１６は第１電極１３と屈折率調整層１５とを分離している。第１電極１３と屈折率調整層１５とは接触していなくてよい。凹凸層１６は、隣接する層（第１電極１３及び／又は屈折率調整層１５）を被覆していてよい。
【００２７】
図１の例では、凹凸層１６は、第１電極１３側の面が平坦な面となっており、屈折率調整層１５側の面が凹凸面となっている。凹凸層１６は、複数の凸部、及び、複数の凹部のいずれか一方を少なくとも有し、それらの凸部及び／又は凹部により凹凸面が形成されている。凹凸面は、平坦な面から複数の凸部が突出した構造を有していてもよいし、平坦な面から複数の凹部が凹んだ構造を有していてもよいし、あるいは、複数の凸部及び複数の凹部が敷き詰められて、平坦な面がなくなった構造を有していてもよい。
【００２８】
図１に示される凹凸層１６において、凸部は、屈折率調整層１５側に突出する。複数の凸部は、規則的に配置されてもよいし、不規則に配置されてもよい。複数の凸部は周期的に配置されてもよい。複数の凸部は等間隔に配置されてもよい。複数の凸部の配置は、ランダムであってもよい。凹部は、第１電極１３側に凹んでいる。複数の凹部は、規則的に配置されてもよいし、不規則に配置されてもよい。複数の凹部は周期的に配置されてもよい。複数の凹部は等間隔に配置されてもよい。複数の凹部の配置は、ランダムであってもよい。光学デバイス１を窓として設置する場合、窓の上部と下部でそれぞれ適切な配光ができるよう、上部と下部で異なる凹凸構造が配置されていてもよい。
【００２９】
凹凸層１６は、特定の方向への配光が強くなるように凹凸が形成されることが好ましい。たとえば、光学デバイス１に入る光が全体に広がるのではなく、特定の斜め方向に光が強く進行するようにする。すると、光学デバイス１を通った光の強さを位置によって変化させることができる。このような設定は、光学デバイス１を窓に利用するときに有利である。配光の制御は、凸部及び／又は凹部の形状や配置によって可能になる。たとえば、複数の凸部及び凹部が、面内において、形状が異なっていたり、存在率の割合が異なっていたりしてもよい。
【００３０】
凹凸層１６の配光は、以下の方法で評価することが可能である。入射光として波長４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長の光を、光学デバイス１に対して第１電極１３から第２電極１４に向かう方向に入射させる。透過した光の方向を第２電極１４側から評価する。光学デバイス１を透過した光が入射光の角度とは異なる特定の方向へ強く透過していれば、配光状態とみなされる。光の方向は光学デバイス１に対して垂直な方向であってよい。また、太陽光は垂直方向からだけではなく、斜め方向から入射することもあるので、同様の方法で斜め方向から入射した場合に、透過光が入射光の角度とは異なる特定の方向へ強く透過していれば、配光状態とみなされる。
【００３１】
凹凸層１６の突出寸法（凹み寸法に等しい）は、突出高さと定義される。突出高さは、たとえば、１００ｎｍ〜１００μｍの範囲内であるが、これに限定されるものではない。突出高さは、凹部の底部から凸部の先端までの厚み方向での長さである。凸部と、その凸部に隣接する他の凸部との間の距離は、たとえば、１００ｎｍ〜１００μｍの範囲内であるが、これに限定されるものではない。また、凹部と、その凹部に隣接する他の凹部との間の距離は、たとえば、１００ｎｍ〜１００μｍの範囲内であるが、これに限定されるものではない。凸部と、その凸部に隣接する他の凸部との間の距離は、凹凸のピッチと定義される。凹部を基準とする凹凸のピッチも同様に定義される。マイクロサイズのオーダーの凹凸が設けられると、光の制御が良好になりやすい。凹凸層１６の凹凸は、たとえば、インプリント法によって形成され得る。突出高さよりも凹凸ピッチが小さい方が光の制御良好になりやすい。ただし、突出高さよりも凹凸ピッチが小さいと、フォトリソグラフィー等の他の凹凸作製工程では作製時間がかかるため、作製が難しい。一方、インプリント法で凹凸を作製する場合には、突出高さよりも凹凸ピッチが小さい凹凸を容易に作製することが可能である。複数の凹凸ピッチの平均は、凹凸の平均周期といえる。
【００３２】
凹凸層１６は、光透過性を有する。凹凸層１６と第１電極１３とは屈折率の差が小さいことが好ましい。それにより、これらの界面において光を有効に透過させることができる。たとえば、凹凸層１６と第１電極１３との屈折率差は０．２以下であることが好ましく、０．１以下であることがより好ましい。凹凸層１６の屈折率は、たとえば、１．３〜２．０の範囲内であってよいが、これに限定されるものではない。
【００３３】
図１の例では、凹凸層１６は、導電性を有することが好ましい。それにより、第１電極１３と第２電極１４との間の電気の流れを良好にすることができる。凹凸層１６は、第１電極１３に用いられる材料によって形成されてもよい。第１電極１３と凹凸層１６とは、材料が同じで一体化していてもよい。ただし、第１電極１３と凹凸層１６とは別体となった方が、凹凸面の形成が容易である。凹凸層１６は、凹凸を形成しやすい材料で形成されることが好ましい。凹凸層１６は、たとえば、樹脂を含む材料で形成され得る。凹凸層１６の樹脂材料として、導電性高分子、導電体含有樹脂が例示される。導電性高分子としては、ＰＥＤＯＴが例示される。導電体としては、Ａｇナノワイヤが例示される。Ａｇナノワイヤはセルロース、アクリルなどの樹脂と混合されていてもよい。Ａｇナノワイヤと樹脂の混合材料を使用した場合には、凹凸層１６の屈折率を樹脂により調整可能なため、第１基板１１及び第２基板１２や屈折率調整層１５と屈折率を近づけることが容易となる。そのため、透明性が向上する。なお、電圧の印加が可能であれば、凹凸層１６は絶縁材料で形成されていてもよい。その場合、凹凸層１６は、樹脂や無機層で形成され得る。凹凸層１６が絶縁層であっても、第１電極１３と第２電極１４との間の電圧差を大きくすることで、第１電極１３と第２電極１４との間に電圧を印加することは可能である。
【００３４】
屈折率調整層１５は、凹凸面を有する。屈折率調整層１５の凹凸面は、凹凸層１６の凹凸面により形成される。屈折率調整層１５は凹凸層１６に接している。屈折率調整層１５は、凹凸層１６に向かう表面が凹凸である。屈折率調整層１５の凹凸面は、凹凸層１６の凹凸が型となって形成され得る。屈折率調整層１５は、複数の凸部、及び、複数の凹部の少なくとも一方を備える。屈折率調整層１５の凸部は、凹凸層１６の凹部に対応する。屈折率調整層１５の凹部は、凹凸層１６の凸部に対応する。屈折率調整層１５と凹凸層１６との界面は、凹凸界面となっている。
【００３５】
凹凸界面は、配光が行われやすい構造を有していてもよい。たとえば、凹凸界面は、マイクロレンズ構造、フレネルレンズ構造、突起構造などで構成され得る。フレネルレンズ構造では、レンズ形状が複数に分割された形状を有し得る。そのため、レンズのように、特定の方向への光を強くすることが容易である。凹凸界面は、のこぎり状の断面形状となるものであってよい。凹凸界面の構造は１／４球レンズ構造であってもよい。またこれらの構造の組み合わせであってもよい。また、凹凸層１６で説明したのと同様に、特定の方向に配光するように凹凸界面が形成されてもよい。
【００３６】
屈折率調整層１５は、電力により屈折率が変化する材料により形成され得る。屈折率が調整される材料としては、たとえば、液晶が挙げられる。液晶としては、たとえば、ネマティック液晶、コレステリック液晶、強誘電性液晶が挙げられる。液晶では、電界の変化によって分子配向が変わり得る。そのため、屈折率の変化が可能になる。
【００３７】
屈折率調整層１５は、可視光領域での屈折率が、膜状の凹凸層１６の屈折率に近い屈折率と、膜状の凹凸層１６の屈折率との屈折率差が大きい屈折率とに調整可能であることが好ましい。
【００３８】
屈折率調整層１５は、凹凸層１６に屈折率が近い状態と、凹凸層１６との屈折率差が大きい状態との２つの状態の変化が可能である。屈折率調整層１５の屈折率が凹凸層１６に近い状態では、屈折率調整層１５と凹凸層１６との屈折率差は、０．２以下であることが好ましく、０．１以下であることがより好ましい。屈折率調整層１５と凹凸層１６との屈折率差が大きい状態では、屈折率調整層１５と凹凸層１６との屈折率差は、０．１を超えることが好ましく、０．２以上であることがより好ましい。
【００３９】
屈折率調整層１５の一の態様では、電圧が印加されることにより、屈折率が凹凸層１６に近づき、電圧が印加されないと、凹凸層１６との屈折率差が大きくなる。屈折率調整層１５と凹凸層１６との屈折率差が小さいと非配光状態（透明状態）となり、屈折率調整層１５と凹凸層１６との屈折率差が大きいと配光状態となり得る。屈折率調整層１５の他の態様では、電圧が印加されることにより、凹凸層１６との屈折率差が大きくなり配光状態となり、電圧が印加されないと、屈折率が凹凸層１６に近づき、非配光状態（透明状態）となる。屈折率調整層１５の材料として屈折率異方性を有する液晶材料が好ましい。屈折率異方性を有する液晶材料を屈折率調整層１５に使用する場合には、電界を印加し液晶分子を垂直配向させた場合に、外光の偏光による異方性が生じにくくなる。そのため、透明状態のときの透明性が向上する。透明性を向上させるためには、垂直配向したときの液晶の屈折率と凹凸層１６の屈折率を近づけることが好ましい。
【００４０】
屈折率調整層１５は、凹凸層１６との屈折率差が大きくなる状態では、凹凸層１６よりも屈折率が小さくなることが好ましい一態様である。それにより、光の進行方向を変化させやすくすることができる。屈折率調整層１５は、凹凸層１６との屈折率差が大きくなる状態では、凹凸層１６よりも屈折率が大きくなることが好ましい一態様である。それにより、光の進行方向を変化させやすくすることができる。屈折率調整層１５の屈折率の変化の態様は、目的とする配光に合わせて設定され得る。
【００４１】
屈折率調整層１５は、交流電源により電力が供給されてもよいし、直流電源により電力が供給されてもよい。屈折率調整層１５は、交流電源により電力が供給されることが好ましい。電界により屈折率が変化する材料では、電圧印加の開始から時間がたつと、電圧印加時の状態が維持できなくなるものが多く存在する。交流電源では、電圧を双方向に交互に印加することができ、電圧の方向を変えることで実質的に継続して電圧を印加することが可能である。交流の波形は矩形波であることが好ましい。それにより、印加する電圧量が一定になりやすくなるため、屈折率が変化した状態を安定化させることがより可能になる。交流はパルスであってよい。
【００４２】
屈折率調整層１５は、電圧を印加したときの状態が維持されるものであることが好ましい一態様である。それにより、屈折率を変化させたいときに電圧を印加し、そうでないときには電圧を印加させなくてもよいので、電力効率が高まる。屈折率が維持される性質はヒステリシスと呼ばれる。この性質は記憶性（メモリ性）といってもよい。所定電圧以上の電圧を付加することにより、ヒステリシスは発揮され得る。屈折率の維持される時間は、長いほどよいが、たとえば、１０分以上が好ましく、３０分以上がより好ましく、１時間以上がさらに好ましく、１２時間以上がよりさらに好ましく、２４時間以上がよりもっと好ましい。
【００４３】
図２は、光学デバイス１の一例である。図１の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
【００４４】
図２の光学デバイス１は、凹凸層１６と第１電極１３との配置が、図１のものとは異なっている。図２の例では、第１基板１１から第２基板１２にむかって、凹凸層１６、第１電極１３、屈折率調整層１５、第２電極１４の順に、これらの層が配置されている。それ以外は、図１の形態と同じであってよい。
【００４５】
図２の例では、凹凸層１６と屈折率調整層１５との間に、第１電極１３が配置されている。凹凸層１６は、第１基板１１と第１電極１３との間に配置されている。第１電極１３は、凹凸面を有する。第１電極１３は、凹凸層１６に追随した形状であり、屈折率調整層１５に向かう面が凹凸面となっている。図２の光学デバイス１においても、凹凸層１６は、膜状であり、屈折率調整層１５の表面を凹凸にしている。ただし、第１電極１３を介して屈折率調整層１５に凹凸を付与している。
【００４６】
凹凸層１６の形状は、図１で説明したものと同様にすることができ、上記の説明が適用され得る。たとえば、凹凸層１６は、複数の凸部、及び、複数の凹部のいずれか一方を少なくとも有し得る。この場合、凸部は第１電極１３側に突出し、凹部は第１基板１１側に凹むことになる。屈折率調整層１５と第１電極１３との界面は、凹凸界面となっている。凹凸界面は、上記で説明した構造と同様の構造を有し得る。図２に示される凹凸層１６は、図１の例で説明した凹凸層１６から、適宜、層の配置に合わせて層の名称を置換することで、好ましい態様が説明される。
【００４７】
図２の例では、凹凸層１６は、導電性を有してもよいし、有さなくてもよい。第１電極１３と屈折率調整層１５とが接するため、凹凸層１６に導電性がなくても、電力の供給が可能である。凹凸層１６が導電性を有する場合、第１電極１３の導電性を補助することができる。凹凸層１６は、凹凸を形成しやすい材料で形成されることが好ましい。凹凸層１６は、たとえば、樹脂を含む材料で形成され得る。
【００４８】
第１電極１３と凹凸層１６との間には、凹凸界面が配置される。第１電極１３は両面が凹凸である。第１電極１３の屈折率調整層１５に向かう面は凹凸面となっている。第１電極１３は、凹凸層１６の表面に積層形成され得る。第１電極１３が、凹凸層１６の上に形成されることにより、第１電極１３の凹凸面が形成される。
【００４９】
屈折率調整層１５は、凹凸面を有する。屈折率調整層１５の凹凸面は、第１電極１３の凹凸面により形成されている。屈折率調整層１５と第１電極１３とは接する。屈折率調整層１５の具体的な態様は、図１で説明したものと同じであってよい。
【００５０】
図１のように凹凸層１６が屈折率調整層１５に接する構造は、直接凹凸形成構造と定義される。図２のように凹凸層１６と屈折率調整層１５との間に第１電極１３が存在する構造は、間接凹凸形成構造と定義される。このように、屈折率調整層１５に接して凹凸界面が形成されることで、配光の制御が可能となる。直接凹凸形成構造は、凹凸面の形成が、間接凹凸形成構造よりも容易になりやすいという利点がある。ただし、直接凹凸形成構造では、凹凸層１６は、第１電極１３と第２電極１４との間で電気が流れるように構成されることが求められる。一方、間接凹凸形成構造は、直接凹凸形成構造よりも、第１電極１３と第２電極１４との間の電気の流れを確保しやすいという利点がある。また、間接凹凸形成構造は、第１電極１３を第１基板１１から離すため、これらの層の屈折率差の影響を受けにくい。ただし、間接凹凸形成構造では、第１電極１３を凹凸層１６に追随した形状で形成することが求められる。以下では、図１に代表される直接凹凸形成構造を有する光学デバイス１を主に説明するが、以下の説明は、適宜、間接凹凸形成構造にも適用され得る。
【００５１】
図３により、光学デバイス１の作用について説明する。図３は、図３Ａ〜図３Ｃから構成される。図３Ａは透明状態を示し、図３Ｂは配光状態を示している。光学デバイス１では、少なくとも図３Ａに示される透明状態と、図３Ｂに示される配光状態とが切り替わる。
【００５２】
図３Ａは、光学デバイス１が透明状態となったときの光の進行を示している。光は矢印で示されている。光は、光学デバイス１の表面に垂直な方向（厚み方向と同じ方向）から傾斜した方向で進行し得る。特に、光学デバイス１が窓である場合、斜めから光が当たる可能性が高い。透明状態の光学デバイス１を通過する光は、そのまま直進する。たとえば、光学デバイス１に屋外からの光（外光）が当たる場合、外光は屋内にそのままの方向で侵入する。
【００５３】
図３Ｂは、光学デバイス１が配光状態となったときの光の進行を示している。光は矢印で示されている。配光状態では、光学デバイス１に入った光は、光学デバイス１内において進行方向が変化する。光の進行方向の変化は、凹凸層１６と屈折率調整層１５との界面で生じ得る。光学デバイス１により、光の進行方向は変化されて目的とする方向になり得る。そのため、光学デバイス１での配光が可能となる。図３Ｂでは、光学デバイス１に向かって進む光は、戻る方向（跳ね返る方向）に進行方向が変更されている。図３Ｂにおいては、右から左に進んでいた光が、光学デバイス１を通過して、左から右になっている。戻る方向に光が折れ曲がると、光学特性がさらに優れた光学デバイス１を得ることができる。
【００５４】
光学デバイス１の透明状態は、屈折率調整層１５と、この屈折率調整層１５に凹凸界面において接する層との屈折率のマッチングによって発生する。屈折率調整層１５に凹凸界面において接する層は、凹凸界面隣接層と定義される。図３Ａに示すように、凹凸界面隣接層は、直接凹凸形成構造では、凹凸層１６となる。図２から、間接凹凸形成構造では、凹凸界面隣接層は、第１電極１３であることが分かる。凹凸界面隣接層と屈折率調整層１５との屈折率差が小さくなると、屈折率差による光の進行方向の変化が小さくなっていく。凹凸界面隣接層と屈折率調整層１５との屈折率差がなくなるか、無視できる程度になると、屈折率差による光の進行の変化はほとんど起こらなくなり、また、凹凸界面での光の進行方向の変化もほとんど起こらなくなる。このため、光は進行方向を維持して凹凸界面を通過する。
【００５５】
光学デバイス１の配光状態は、屈折率調整層１５と、凹凸界面隣接層（図３Ｂでは凹凸層１６）との屈折率のミスマッチングによって発生する。凹凸界面隣接層と屈折率調整層１５との屈折率差が大きくなると、屈折率差により光の進行方向の変化が生じやすくなり、さらに凹凸界面での光の進行方向の変化も追加されて、光が曲げられる方向に進行方向が変化し得る。そして、凹凸界面隣接層と屈折率調整層１５との屈折率差が制御されることで、目的とする方向に光を進行させることができる。図３Ｂでは、光の進行方向は、一方向に曲げられる様子が模式的に描画されているが、光は、分散して進行してもよい。配光は、光の成分のうち、目的とする方向への光量が増加するものであってよい。特定の方向への光量が増加すると、光学特性が向上する。
【００５６】
光学デバイス１は、電圧の印加により、透明状態となることが好ましい一態様である。電圧の印加により、屈折率調整層１５内の物質の配向が整えられて、凹凸界面隣接層と屈折率調整層１５との屈折率差が少なくなることで、透明性が発揮され得る。光学デバイス１は、電圧がかからないときに、配光状態となることが好ましい一態様である。また、電圧を変化させたときの光学的状態が維持されてもよい。光学的状態が維持される性質はヒステリシスと呼ばれる。この性質は記憶性（メモリ性）といってもよい。
【００５７】
図３Ｃは、光学デバイス１が光散乱性を発揮する状態となった様子を示している。光学デバイス１では、屈折率調整層１５は、光散乱性が変化可能であることが好ましい一態様である。光散乱性が変化することにより、上記とは異なる光学的状態を作り出すことができるため、光学特性に優れた光学デバイス１を得ることができる。図３Ｃでは、光学デバイス１により光が散乱されている。光学デバイス１は、散乱状態である。
【００５８】
屈折率調整層１５の光散乱性は、電圧の変化により付与することが可能である。たとえば、屈折率調整層１５に与える電圧の値を変化させることで、透明状態と、配光状態と、光散乱状態とを切り替えることができる。屈折率が変化すると、凹凸界面において光の散乱が発生し得る。光散乱性は、配光の一つともいうこともできるが、ここでは、配光は、直進方向以外の特定方向に光の進行方向を変化させることを意味し、散乱は、光を分散させて光の方向性を弱めることを意味する。図３Ｂでは、矢印に示されるように、右に曲がる光の成分が大きいことを模式的に示している。図３Ｃでは、矢印に示されるように、全体としては右に曲がりながら、光の成分が分散されることを模式的に示している。
【００５９】
光学デバイス１が散乱状態を発揮すると、光は散乱されながら進行するため、強い光の進行を抑制することができる。強い光がそのまま進行すると、眩しくなる可能性があるが、光の分散により眩しさを低減できる。散乱状態では、光学デバイス１はすりガラス状になり得る。また、光の散乱により、半透明又は不透明となり得るため、光学デバイス１の向こう側を見えないようにしたい場合には、散乱性の付与は有利である。散乱性が高くなることにより、光学デバイス１の向こう側に配置された物体の視認性が低くなり得る。視認性が低くなると、プライバシー保護を図ることができる。散乱状態では、光は、散乱されながら、光学デバイス１を通過する。
【００６０】
屈折率調整層１５は、入射光を配光させた状態で光散乱性を発現可能であることが好ましい。入射光に配光性と光散乱性とが付与されることで、光学デバイス１は、進行させたい方向に光を出しながら、光を分散させることができる。光の散乱によって、光が出される方向での眩しさが低減され得る。この場合、入射光の光軸と、出射光の光軸とは平行でなくなり得る。光散乱性が強くなりすぎて全方向に同じように光が出ると、配光効果が得られなくなるおそれがあるため、光散乱性は配光性が発揮される程度に弱められ得る。光散乱性の指標であるヘイズは１０％から６０％の間が好ましい。図３Ｃでは、左斜め下方向に光学デバイス１に入射した光は、光学デバイス１によって配光され、全体として右斜め下方向に進行しつつ、さらに散乱している。図３Ｃは、光の配光性と散乱性とが両立した状態を示している。
【００６１】
ところで、光散乱性は電界以外の方法によっても形成可能である。電界以外の方法で光散乱性の付与が可能になると、配光と散乱とを独立して制御することが容易になり、光学的なバリエーションを増やすことが可能になり得る。たとえば、屈折率調整層１５に気泡を入れることで、屈折率調整層１５は光散乱性が付与され得る。気泡の表面は光散乱を生じさせる界面となる。気泡は、ガスの注入により生じ得る。ガスとしては、空気、窒素、ヘリウム、アルゴンが例示される。ガスとして不活性ガスの方が好ましい。光散乱性状態の有無を切り替えるために、気泡は消失が可能であることが好ましい。たとえば、屈折率調整層１５を流動性のある層とし、この層に継続して気泡を注入することで、気泡を含有する屈折率調整層１５が得られる。気泡は屈折率調整層１５内で移動した後、消失し得るが、新たに気泡が与えられるため、全体としては、屈折率調整層１５内は、気泡が存在する。気泡は、たとえばポンプで発生させることができる。そして、気泡の形成を停止することで、屈折率調整層１５内の気泡が消失し、散乱状態がなくなる。気泡の形成は屈折率に影響を及ぼし得るが、気泡を考慮に入れた電界が設定されることで、屈折率の調整が行われ得る。ただし、気泡の形成による光散乱性の付与は、装置構成が複雑化するおそれがある。そのため、電界により光散乱性が変化することが好ましい。
【００６２】
光学デバイス１においては、図３Ｂのような特定方向に特化した配光を有さずに、図３Ａの透明状態と、図３Ｃの散乱状態とが切り替わるように構成されてもよい。上述したように、図３Ｃの散乱状態も配光の一種と呼べるため、この場合も、光学デバイス１は、透明状態と配光状態とが変化可能となっているといえる。ただし、特定の方向の光を強くする配光性を有する方が好ましい。
【００６３】
図３Ｃの散乱状態は、屈折率調整層１５と、凹凸界面隣接層（図３Ｂでは凹凸層１６）との屈折率のミスマッチングによって発生する。凹凸界面隣接層と屈折率調整層１５との屈折率差が大きくなると、屈折率差により光の進行方向の変化が生じやすくなり、さらに凹凸界面での光の進行方向の変化も追加されて、光が散乱する方向に変化し得る。そして、凹凸界面隣接層と屈折率調整層１５との屈折率差が制御されることで、光の散乱が目的とする程度に制御される。
【００６４】
光学デバイス１では、配光性や透明性が徐々に変化することが好ましい。それにより、種々の光学的状態のバリエーションを作り出すことができるため、光学デバイス１の特性を向上させることができる。たとえば、配光性は、電圧の値の強弱を徐々に変化させることにより徐々に変化し得る。配光性の変化は、連続的に徐々に変化してもよいし、段階的に徐々に変化してもよい。弱い配光と強い配光とを変化可能であると、光学特性が向上する。同様に、光学デバイス１は、散乱性が徐々に変化することが好ましい。
【００６５】
ところで、特開平４−３２８７２２号には、電界により透過モードと散乱モードとを切り替える散乱型液晶デバイスが開示されている。このデバイスは、電圧の印加によりグレーティング（回折格子）と液晶層との屈折率をマッチングさせて、散乱モードから透過モードに移行している。このデバイスは、投影像の高コントラスト化及び高輝度化を目的としている。しかしながら、グレーティングがストライプ状又は格子状に形成されており、膜状にはなっていない。そのため、このデバイスでは、配光性が高くなりにくい。一方、本開示による光学デバイス１は、膜状の凹凸層１６を設けており、光が膜を通過する。そのため、配光性の高い構造を得やすい。また、本開示の光学デバイス１は、大面積化（たとえば１００×１００ｍｍ以上のサイズ、さらには５００×５００ｍｍ以上のサイズ）が容易である。また、インプリントなどの工法で凹凸が作製可能であるため、作製が容易である。さらに、本開示の光学デバイス１は、窓への展開が可能である。
【００６６】
図４により、光学デバイス１における屈折率調整層１５の好ましい態様について説明する。図４は、光学デバイス１の一例である。図１の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。図４では、直接凹凸形成構造の例が示されるが、以下の説明は、間接凹凸形成構造（図２参照）にも適用可能である。図４では、屈折率調整層１５の厚みの形成の好ましい態様が模式的に示されている。
【００６７】
屈折率調整層１５は、スペーサ１５１を含むことが好ましい。スペーサ１５１は、凹凸層１６の凹凸のピッチよりも大きい。スペーサ１５１は、屈折率調整層１５の厚みを形成する。光学デバイス１では、配光が良好に行われるように、屈折率調整層１５の厚みが確保されることが求められるのであり、スペーサ１５１は、屈折率調整層１５の厚みを確保することができる。スペーサ１５１の数は少なくとも１つであるが、複数であることがより好ましい。図４では、屈折率調整層１５は、複数のスペーサ１５１を含んでいる。複数のスペーサ１５１は、屈折率調整層１５の厚みをより確実に形成できる。凹凸層１６の凹凸のピッチよりも大きいスペーサ１５１は、凹凸の間に入り込みにくいため、屈折率調整層１５の厚みの確保が容易になる。スペーサ１５１は、凹凸ピッチよりもサイズが大きい。複数のスペーサ１５１は、屈折率調整層１５の厚みをより均一にすることができる。
【００６８】
スペーサ１５１は、粒子であることが好ましい。屈折率調整層１５の材料に含有される複数の粒子は、複数のスペーサ１５１となり得る。粒子は、たとえば、無機粒子、有機粒子を含み得る。無機粒子は、たとえば、シリカ粒子が挙げられる。粒子は、球状であることが好ましい。球状は、完全な球だけでなく、球形と認識できる形状も含む。複数の粒子の粒径は、揃っていることが好ましい。複数の粒子の粒径が揃うことで、屈折率調整層１５の厚みが安定化される。たとえば、複数の粒子の粒子径は、平均粒径の±１０％の範囲内に９５％以上の粒子の粒子径が入っていれば、粒径が揃うとみなされ得る。
【００６９】
図４では、スペーサ１５１は、凹凸層１６と第２電極１４とに接している。光学デバイス１の形成では、凹凸層１６と第２電極１４とが近づく方向にこれらが相対的に動かされて、屈折率調整層１５が設けられる。そのときに、スペーサ１５１は、スペーサ１５１の大きさよりも凹凸層１６と第２電極１４とが近づかないようにすることができる。スペーサ１５１は凹凸の間に入り込みにくいサイズであるため、屈折率調整層１５の厚みが確保される。なお、図２に基づいた変形例では、スペーサ１５１は第１電極１３と第２電極１４とに接していてよい。
【００７０】
スペーサ１５１は、上記及び下記のいずれの形態にも適用可能である。たとえば、屈折率調整層１５は、高分子とスペーサ１５１とを含んでもよい。
【００７１】
図５により、光学デバイス１における凹凸層１６の好ましい態様について説明する。図５は、光学デバイス１の一例である。図１の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。図５では、屈折率調整層１５の厚みの形成の好ましい態様が模式的に示されている。
【００７２】
図５では、凹凸層１６は、複数の柱部１６１を備えている。複数の柱部１６１は、屈折率調整層１５を貫通して第２電極１４に接する。複数の柱部１６１は、屈折率調整層１５の厚みを形成する。光学デバイス１では、配光が良好に行われるように、屈折率調整層１５の厚みが確保されることが求められるのであり、複数の柱部１６１は、屈折率調整層１５の厚みを確保することができる。図５では、複数の柱部１６１は、凹凸層１６の突出した部分がさらに延長して突出した部分で形成されている。複数の柱部１６１は、円柱状、角柱状などであってよい。
【００７３】
複数の柱部１６１は、凹凸層１６の形成の際に、一部が突出するように成形されることで、形成され得る。柱部１６１は、光学デバイス１の厚み方向に沿って直線状に伸びることが好ましい。
【００７４】
図５では、複数の柱部１６１の先端は、第２電極１４に接している。凹凸層１６は、第２電極１４に接している。光学デバイス１の形成では、凹凸層１６と第２電極１４とが近づく方向にこれらが相対的に動かされて、屈折率調整層１５が設けられる。そのときに、複数の柱部１６１は、複数の柱部１６１の長さよりも凹凸層１６と第２電極１４とが近づかないようにすることができる。複数の柱部１６１は、第２電極１４を受け止め得る。複数の柱部１６１の周囲は屈折率調整層１５が配置され得る。複数の柱部１６１は、屈折率調整層１５の内部に配置される。複数の柱部１６１は、スペーサとして機能する。複数の柱部１６１の先端は、厚み方向で揃っていることが好ましい。柱部１６１の数が複数となることで、複数の柱部１６１の強度が高まり、屈折率調整層１５の厚みが形成されやすくなる。複数の柱部１６１がある場合、屈折率調整層１５内に上述のようなスペーサが含まれなくても、屈折率調整層１５の厚みが形成されやすくなる。そのため、光学デバイス１の作製が容易となり得る。
【００７５】
複数の柱部１６１は、上記及び下記のいずれの形態にも適用可能である。たとえば、複数の柱部１６１は、高分子を含む屈折率調整層１５を貫通していてもよい。複数の柱部１６１は、凹凸層１６と屈折率調整層１５とが接する場合に有効である。
【００７６】
図６により、光学デバイス１における凹凸層１６の好ましい具体的に態様について説明する。図６は、凹凸層１６の例である。図６は、図６Ａ〜図６Ｄからなる。図６は、光学デバイス１から凹凸層１６を抜き出して描画している。図６に示される凹凸層１６は、上記及び下記のいずれの形態にも適用され得る。
【００７７】
凹凸層１６は、不規則な凹凸を有することが好ましい。図６は、不規則（ランダム）な凹凸を示している。凹凸層１６の凹凸は規則的でない。不規則な凹凸は、干渉や回折を低減し、光が特定の方向や波長で強くなりすぎることを抑制できるため、光学デバイス１の光学特性を高め得る。
【００７８】
図６では、凹凸層１６内の複数の凸部１６ａ及び複数の凹部１６ｂが模式的に示されている。図６に、凹凸の高さＨ１が示されている。凹凸の高さＨ１は、凹凸層１６の平坦な面から突出する部分（凸部１６ａ）の先端までの厚み方向での長さと定義される。図６に、凹凸ピッチＰ１が示されている。凹凸ピッチＰ１は、隣り合う凸部１６ａの間の厚み方向に平行な方向の距離と定義される。隣り合う凸部１６ａの間の距離は、凸部１６ａの頂点を基準に求められる。図６Ｃに、凹凸の角度θが示されている。凹凸の角度θは、凸部１６ａの根元から頂点に向かう仮想直線と、凹凸層１６の平坦な面とのなす角度と定義される。図６Ｄに、凹凸の凹み深さＤ１が示されている。凹み深さＤ１は、凸部１６ａの先端から凹部１６ｂの底部までの厚み方向での長さと定義される。
【００７９】
凹凸層１６の不規則な凹凸は、凹凸の高さＨ１、凹凸ピッチＰ１、凹凸の角度θ、凹凸の凹み深さＤ１のいずれか１つ以上が不規則になることで形成される。
【００８０】
図６Ａは、凹凸の高さＨ１がランダムな例を示す。複数の凸部１６ａの高さは揃っていない。複数の凸部１６ａは、複数の高さＨ１を有している。複数の凸部１６ａの先端の位置は、厚み方向で不統一である。
【００８１】
図６Ｂは凹凸ピッチＰ１がランダムな例を示す。複数の凸部１６ａの間の距離は揃っていない。複数の凸部１６ａは、複数のピッチＰ１で配置されている。複数の凸部１６ａのうちの隣り合う凸部１６ａの間の距離は、不統一である。
【００８２】
図６Ｃは凹凸の角度θがランダムな例を示す。複数の凸部１６ａの突出する角度θは揃っていない。複数の凸部１６ａは、複数の角度θを有している。複数の凸部１６ａは、緩やかに突出する凸部１６ａと、鋭く突出する凸部１６ａとを含んでいる。
【００８３】
図６Ｄは凹凸の凹み深さＤ１がランダムな例を示す。複数の凹部１６ｂの凹み深さＤ１は揃っていない。複数の凹部１６ｂは、複数の深さＤ１を有している。複数の凹部１６ｂの凹み位置は、不統一である。
【００８４】
図６Ａ〜図６Ｄでは、高さ、ピッチ、角度、深さから選ばれる１つ以上に不規則性がみられる。ただし、不規則性は、特定の凸部１６ａ及び凹部１６ｂに偏って発現しないように規制されることが好ましい。高さ、ピッチ、角度、深さは、それぞれ、平均値が求められ得る。高さ、ピッチ、角度、深さはランダム指標と定義される。不規則な凹凸を有する凹凸層１６は、全体として見たときに、平均値を基準に、凸部１６ａ及び凹部１６ｂのランダム指標の発現頻度が、一様分布、正規分布、指数分布のいずれかであることが好ましい。それにより、凹凸層１６は、光学デバイス１に偏りすぎた光学特性を与えることが抑制される。
【００８５】
図６では、凹凸層１６は、屈折率調整層１５に向かって突出する複数の凸部１６ａを備えている。凸部１６ａは先端１６ｐを有する。複数の凸部１６ａの先端１６ｐは、突出位置が揃っていることが好ましい。この場合、複数の凸部１６ａの先端１６ｐは、厚み方向で位置が揃う。複数の凸部１６ａの先端１６ｐの突出位置が揃うと、屈折率調整層１５の厚みがより均一になりやすい。たとえば、上述のスペーサ１５１が屈折率調整層１５の厚みを形成する場合（図４参照）、スペーサ１５１の厚み方向での位置が揃いやすくなり、屈折率調整層１５の厚みが安定化する。図６Ｂ及び図６Ｄは、複数の凸部１６ａの先端１６Ｐの突出位置が厚み方向で揃っている例である。
【００８６】
図６Ｄでは、複数の凹部１６ｂは、深さ以外の形状が同じである。この場合、複数の凸部１６ａ及び複数の凹部１６ｂをインプリントで形成する方法において、複数の凸部１６ａ又は凹部１６ｂに対して同じ型を使用して型の調整によって、凹凸を作製可能である。このため、凹凸層１６の形成が容易である。
【００８７】
図７は、光学デバイス１の一例である。図１の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。図７では、直接凹凸形成構造の例が示されるが、以下の説明は、間接凹凸形成構造（図２参照）にも適用可能である。
【００８８】
屈折率調整層１５は、高分子を含むことが好ましい。屈折率調整層１５が高分子を含むことにより、もし光学デバイス１が壊れることがあっても、屈折率調整層１５の材料や、基板の材料が飛散することが抑制される。そのため、安全性が高まる。高分子は、屈折率調整層１５の屈折率変化を安定化させる。そのため、配光性が安定化する。
【００８９】
図７では、屈折率調整層１５は、高分子により形成されたポリマー構造１７を有している。ポリマー構造１７は、高分子鎖の架橋構造で形成されてもよい。ポリマー構造１７は、高分子の絡み合いで形成されてもよい。ポリマー構造１７は、網目状の構造を有し得る。ポリマー構造１７の間に液晶が配置されることで、屈折率の調整が可能になる。高分子は、屈折率調整層１５に光散乱性を付与し得る。
【００９０】
高分子を含む屈折率調整層１５の材料としては、高分子分散型液晶を用いることが好ましい。高分子分散型液晶では、液晶が高分子によって保持されているため、安定な屈折率調整層１５を形成することができる。高分子分散型液晶は、ＰＤＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）と呼ばれる。また、高分子を含む屈折率調整層１５の材料として、ポリマーネットワーク型液晶を用いることも好ましい。ポリマーネットワーク型液晶は、ＰＮＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）とよばれる。
【００９１】
高分子分散型液晶及びポリマーネットワーク型液晶は、樹脂部と液晶部とから構成されるものであってよい。樹脂部は高分子により形成される。樹脂部は光透過性を有することが好ましい。それにより、屈折率調整層１５の屈折率を変化するように形成することができる。樹脂部は、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂などにより形成され得る。液晶部は、電界によって液晶構造が変化する部分である。液晶部は、ネマチック液晶などが用いられる。高分子分散型液晶及びポリマーネットワーク型液晶は、樹脂部の中に液晶部が点状に存在する構造であることが好ましい一態様である。高分子分散型液晶及びポリマーネットワーク型液晶においては、樹脂部が海、液晶部が島を構成する海島構造となっていてよい。高分子分散型液晶及びポリマーネットワーク型液晶は、樹脂部の中において液晶部が網目状に不規則につながる形状であることが好ましい一態様である。もちろん、高分子分散型液晶及びポリマーネットワーク型液晶は、液晶部の中に樹脂部が点状に存在したり、液晶部の中で樹脂部が網目状に不規則につながったりした構造であってもよい。
【００９２】
屈折率調整層１５が高分子を含む場合、屈折率調整層１５の保持性が高まる。屈折率調整層１５は、内部で材料が流動しにくくなる。屈折率調整層１５は、屈折率が調整された状態が高く維持され得る。
【００９３】
高分子は、上述のように、屈折率調整層１５内でポリマー構造１７を形成し得る。図７で示すように、ポリマー構造１７は、屈折率調整層１５の凹凸層１６側の表面に到達する複数の到達点１７ａを有する。この場合、複数の到達点１７ａの間の平均距離は、凹凸層１６の平均凹凸ピッチよりも大きいことが好ましい。複数の到達点１７ａは、図７の例では、凹凸層１６との接触点となる。凹凸層１６は、複数の凸部及び複数の凹部を含み得るが、凹部に高分子が入り込むと、凹部に高分子以外の物質（たとえば液晶）が入りにくくなり、屈折率調整層１５の屈折率調整効果が弱くなるおそれがある。しかしながら、複数の到達点１７ａの間の平均距離が凹凸層１６の平均凹凸ピッチよりも大きいと、高分子が凹部に入りにくくなるため、屈折率調整層１５の屈折率調整効果が発揮されやすくなる。特に、液晶は屈折率を制御しやすく、液晶が凹凸層１６の近傍に存在することが、配光性に有利である。そのため、複数の到達点１７ａの間の平均距離が凹凸層１６の平均凹凸ピッチよりも大きくなると、光学デバイス１の配光効果が向上する。
【００９４】
複数の到達点１７ａの間の平均距離、及び、凹凸層１６の平均凹凸ピッチは、光学デバイス１の断面の分析により測定され得る。光学デバイス１では、厚み方向に切断されて、切断面が観測され得る。このとき、たとえば、液晶と高分子とを含む屈折率調整層１５から液晶が洗い流されて除かれると、高分子により形成された網目状のポリマー構造１７が観測され得る。このとき、到達点１７ａも観測される。そして、複数の到達点１７ａのうち、隣り合う２つの到達点１７ａ間の距離を測定し、この距離の測定を複数の到達点１７ａ全体で行って、測定された距離の平均を求める。こうして求められた距離の平均は、複数の到達点１７ａの間の平均距離となる。また、上記の切断面から、複数の凸部を含む凹凸層１６の凹凸の形状が観測され得る。そして、複数の凸部のうちの隣り合う２つの凸部の先端の位置の距離を測定し、この距離の測定を複数の凸部全体で行って、測定された距離の平均を求める。こうして求められた距離の平均は、複数の凸部間の平均距離、すなわち、凹凸層１６の平均凹凸ピッチとなる。なお、凹凸層１６の平均凹凸ピッチは、複数の凹部から求められてもよい。
【００９５】
屈折率調整層１５は、凹凸層１６から離れる方向に、高分子の含有量が大きくなることも好ましい。この場合、凹凸層１６の近くで高分子の量が少なくなり、凹凸層１６の凹部に高分子が入りにくくなる。高分子が凹部に入りにくくなると、屈折率調整層１５の屈折率調整効果が発揮されやすくなる。高分子は、第１電極１３から第２電極１４に向かう方向に屈折率調整層１５内の含有量が徐々に大きくなることが好ましい。高分子の含有量は、連続的に大きくなってもよいし、段階的に大きくなってもよい。連続的に高分子の含有量が変化する場合、屈折率調整層１５内の高分子の濃度は、グラデーション状に変化し得る。高分子は、ポリマー構造１７が第２電極１４の近くでは密になり、凹凸層１６の近くでは疎になり得る。高分子の含有量が徐々に大きくなることは、高分子含有量グラデーションと定義される。高分子含有量グラデーションの屈折率調整層１５を有する光学デバイス１は、図７において、凹凸層１６の近くから第２電極１４の近くになるにつれて、ポリマー構造１７を徐々に密に描画したものが、模式図となり得る。
【００９６】
高分子含有量グラデーションは、紫外線硬化性樹脂（光重合性樹脂ともいう）を硬化させるときの紫外線照射（光照射）の調整によって形成され得る。この場合、屈折率調整層１５は、紫外線硬化性樹脂を含む。紫外線の硬化の進行が速い部分は、高分子の含有量が高くなり得る。高分子含有量グラデーションを形成する紫外線照射の１つ目の方法として、紫外線を斜めに入射し、光路長を長くして、一部に紫外線を届きにくくすることが挙げられる。２つ目の方法として、低エネルギーの紫外線をまず照射して凹凸層１６付近に液晶を凝集させた後に、高エネルギーの紫外線を照射して樹脂を硬化させることが挙げられる。３つ目の方法として、第１電極１３側からと第２電極１４側からとの両方向から、紫外線を照射して樹脂を硬化させることが挙げられる。４つ目の方法として、低エネルギーの紫外線をまず照射して凹凸層１６付近に液晶を凝集させた後に、第１電極１３側からと第２電極１４側からとの両方向から、高エネルギーの紫外線を照射して樹脂を硬化させることが挙げられる。５つ目の方法として、屈折率調整層１５の横から屈折率調整層１５が広がる方向（面方向；第１基板１１の表面と平行な方向）に紫外線を照射し、エバネッセント波を発生させて、屈折率調整層１５の一部を強く紫外線照射することが挙げられる。６つ目の方法として、凹凸層１６の凹凸構造を紫外線が反射又は屈折しやすい構造にしておき、凹凸層１６を通るようにして紫外線を照射し、紫外線の反射光又は屈折光によって、屈折率調整層１５の一部を硬化させることが挙げられる。７つ目の方法として、高分子と液晶とが相分離する温度に加熱し、紫外線を照射することが挙げられる。なお、上記の方法は、高分子含有量グラデーションだけでなく、次に述べる高分子含有部１５Ａと高分子非含有部１５Ｂとを有する屈折率調整層１５の形成にも有効である。屈折率調整層１５にはスペーサが含まれていてもよい。第１電極１３と第２電極１４の剥離を防止するために、屈折率調整層１５の外周に接着部が設置されていてもよい。
【００９７】
図８は、光学デバイス１の一例である。図１の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。図８では、直接凹凸形成構造の例が示されるが、以下の説明は、間接凹凸形成構造（図２参照）にも適用可能である。
【００９８】
図８では、図７と同様に、屈折率調整層１５は、高分子を含んでいる。屈折率調整層１５が高分子を含むことにより、安全性と配向性とが高まる。屈折率調整層１５は、高分子により形成されたポリマー構造１７を有している。
【００９９】
図８では、屈折率調整層１５は、高分子を含まない高分子非含有部１５Ｂと、高分子を含む高分子含有部１５Ａとを備えている。高分子非含有部１５Ｂは、高分子含有部１５Ａよりも凹凸層１６に近い。高分子非含有部１５Ｂには高分子が存在しない。高分子含有部１５Ａには高分子が存在する。高分子は、屈折率調整層１５内で第２電極１４側に偏在している。高分子は、凹凸層１６と接していない。凹凸層１６の近傍には、高分子がない。高分子非含有部１５Ｂは、高分子を凹凸層１６に接しないようにすることができる。このため、高分子は、凹凸層１６の凹部に入りにくくなる。高分子が凹部に入りにくくなると、屈折率調整層１５の屈折率調整効果が発揮されやすくなる。屈折率調整層１５は、高分子と液晶とを含み得る。高分子含有部１５Ａは、高分子と液晶とを含む部分であってよい。高分子非含有部１５Ｂは、高分子を含まず、液晶を含む部分であってよい。高分子非含有部１５Ｂの存在により、凹凸層１６の凹部には、液晶が充填されやすくなる。
【０１００】
図８の屈折率調整層１５は、凹凸層１６から離れる方向に、高分子の含有量が大きくなる態様の一例である。図３では、高分子の含有量の変化が、少なくとも２段階となる。
【０１０１】
図８では、高分子含有部１５Ａと高分子非含有部１５Ｂとの境界は、破線で示されている。屈折率調整層１５内において、高分子非含有部１５Ｂは凹凸層１６に近い側に配置され、高分子含有部１５Ａは凹凸層１６から遠い側に配置される。高分子非含有部１５Ｂと凹凸層１６とは接する。高分子含有部１５Ａと凹凸層１６とは接しない。高分子非含有部１５Ｂは凹凸面を有する。高分子含有部１５Ａは層であり得る。高分子非含有部１５Ｂは層であり得る。高分子含有部１５Ａと高分子非含有部１５Ｂとの境界は明瞭であってもよいし、曖昧であってもよい。
【０１０２】
高分子含有部１５Ａの高分子以外の物質は、高分子非含有部１５Ｂに含まれる物質であり得る。高分子含有部１５Ａは、高分子非含有部１５Ｂの材料に高分子が加わって形成されていることが好ましい。高分子含有部１５Ａと高分子非含有部１５Ｂとが高分子以外において同じ材料となると、屈折率調整層１５の形成が容易になる。高分子含有部１５Ａと高分子非含有部１５Ｂとは、物質が行き来してもよい。たとえば、高分子含有部１５Ａの液晶と、高分子非含有部１５Ｂの液晶とが、混じってもよい。
【０１０３】
高分子は、散乱性を付与し得る。図８の光学デバイス１では、高分子含有部１５Ａにより光散乱性が付与され得る。電気の量によって、散乱性の程度は変化し得る。高分子含有部１５Ａは、光散乱層として機能することができる。
【０１０４】
高分子非含有部１５Ｂは、高分子含有部１５Ａが凹凸層１６に接しないような厚みで形成され得る。高分子非含有部１５Ｂの厚みは、たとえば、４００ｎｍ以上であってよい。高分子非含有部１５Ｂの厚みが可視光の波長以上になると、屈折率調整効果が向上する。なお、高分子非含有部１５Ｂの厚みは、凹凸層１６の凸部の先端から高分子含有部１５Ａと高分子非含有部１５Ｂとの界面までの距離と定義される。
【０１０５】
図８のような屈折率調整層１５は、高分子非含有部１５Ｂの材料と、高分子含有部１５Ａの材料とが順次積層されて形成されてもよいし、高分子を含む屈折率調整層１５の材料が凹凸層１６又は第２電極１４の上に積層され、高分子が第２電極１４側に偏在させられることで形成されてもよい。この場合、高分子の偏在化によって、高分子含有部１５Ａと高分子非含有部１５Ｂとが分けられ形成される。
【０１０６】
図９は、光学デバイス１の一例である。図９は図９Ａ及び図９Ｂから構成される。上記の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。図９では、直接凹凸形成構造の例が示されるが、以下の説明は、間接凹凸形成構造（図２参照）にも適用可能である。
【０１０７】
屈折率調整層１５は、可視光領域において不透明性を有する状態に変化可能であることが好ましい一態様である。不透明とは、光を通さない、または通しにくい状態を意味する。不透明性を有する状態は、不透明状態と定義される。図９Ａ及び図９Ｂは、不透明状態を形成する屈折率調整層１５の一例が示されている。図９では、不透明な状態は反射状態によって形成される。図９Ａは、反射性を有さない状態を示しており、図９Ｂは、反射性を有する状態を示している。
【０１０８】
図９Ａでは、屈折率調整層１５は、反射膜形成成分１８を含んでいる。図９Ａでは、反射膜形成成分１８を模式的に描画している。反射膜形成成分１８としては、金属イオンが例示される。金属イオンとしては、たとえば、Ａｇイオン、Ａｌイオン、Ａｕイオン、Ｃｕイオン、Ｃｒイオンが挙げられる。イオンは、対となるカウンターイオンとともに配合され得る。たとえば、Ａｇは硝酸銀として屈折率調整層１５内に配合され得る。反射膜形成成分１８は、金属粒子であってもよい。反射膜形成成分１８は、屈折率調整層１５内で溶解又は分散されている。屈折率調整層１５は、ポリマー構造１７を有している。反射膜形成成分１８は、ポリマー構造１７の隙間に存在している。反射膜形成成分１８は、単独では反射する状態を形成しなくてよい。そのため、図９Ａでは、光学デバイス１は透明である。
【０１０９】
図９Ｂでは、光学デバイス１は反射膜１８Ｍを有している。反射膜１８Ｍは、第１電極１３と屈折率調整層１５との間に配置されている。反射膜１８Ｍは、凹凸界面に沿って形成されている。反射膜１８Ｍは、凹凸が形成されている。反射膜１８Ｍは、図９Ａに示す反射膜形成成分１８が電極の表面で析出することで形成され得る。たとえば、第１電極１３と第２電極１４との間で電圧が印加されると、電着と同様の原理により、金属イオンが電極表面に析出し得る。こうして形成された反射膜１８Ｍは、光を透過させずに、反射させる。そのため、光学デバイス１は不透明性を有する状態に変化する。また、図９Ｂの状態において、反射膜１８Ｍを形成するときとは逆の電圧を印加すると、反射膜１８Ｍは屈折率調整層１５内に溶解又は分散する。そのため、図９Ａの反射性を有さない状態に戻る。このように、図９では、可逆的に透明性を有する状態と不透明性を有する状態とが変化し得る。反射膜１８Ｍが形成されると、光は透過しなくなる。そのため、遮熱性を発揮することができる。
【０１１０】
反射膜１８Ｍは、光を反射する機能を有する。反射膜１８Ｍの形成によって、光学的特性を向上させることができる。反射膜１８Ｍは、金属の析出で容易に形成され得る。ここで、反射膜１８Ｍが凹凸を有して形成されると、光が一方向に強く反射しすぎることを抑制することができる。そのため、凹凸界面に沿って反射膜１８Ｍが形成されることが好ましい。それにより、乱反射を発生させて、光害を抑制できる。ただし、鏡面構造を形成したい場合には、屈折率調整層１５の平坦な面に反射膜１８Ｍを形成してもよい。なお、反射膜１８Ｍの代わりに、反射性を有さない不透明膜が形成されてもよい。その場合、反射膜形成成分１８は、不透明膜形成成分に置換され得る。
【０１１１】
光学デバイス１では、図９Ａの状態で屈折率を調整して、透明状態と配光状態と散乱状態とを変化させることも可能である。また、図９Ｂの状態で屈折率を調整して、屈折率調整層１５の光学的状態を変化させることも可能である。透明性と反射性の変化は、配光性や散乱性とは独立して制御され得る。たとえば、交流により配光性や散乱性が変化する屈折率調整層１５を用いる。交流では、周期的に電圧が交互に付与される。一方、反射膜形成成分１８から反射膜１８Ｍへの変化及びその逆の変化は、直流電流により、一般的に交流の周期よりも長い時間、電気を付与することで行われる。ここで、反射膜形成成分１８と反射膜１８Ｍとの変化は、交流の電圧の周期的な変化に追随することができず、交流電圧によっては、ほとんど行らなくなる。そのため、図９Ａの状態から直流を付与して図９Ｂの状態にした後、交流を付与するようにすると、図９Ｂの状態で屈折率を調整して、屈折率調整層１５の光学的状態を変化させることができる。また、図９Ｂの状態から直流を付与して図９Ａの状態にした後、交流を付与するようにすると、図９Ａの状態で屈折率を調整して、透明状態と配光状態と散乱状態とを変化させることができる。
【０１１２】
図１０は、光学デバイス１の一例である。上記の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。図１０では、直接凹凸形成構造の例が示されるが、以下の説明は、間接凹凸形成構造（図２参照）にも適用可能である。
【０１１３】
図１０では、光学デバイス１は、透明性を有する状態と、不透明性を有する状態とが変化可能な透明性可変部２０を備えている。透明性可変部２０と屈折率調整層１５との間に、第１電極１３が配置されている。透明性可変部２０を備えることにより、透明な状態と不透明な状態とを容易に変化させることができ、光学特性を向上させることができる。透明性可変部２０は透明性の変化が可能な層で形成されている。透明性可変部２０は、一対の基板の間に配置されている。第１基板１１の外側には、第３基板２１が配置されている。透明性可変部２０は、第１基板１１と第３基板２１との間に配置されている。第３基板２１は、第１基板１１と同じ材料で形成され得る。第３基板２１は、第１基板１１に対向している。透明性可変部２０は、第１基板１１及び第３基板２１に支持されている。第１基板１１と透明性可変部２０と第３基板２１との積層体は、透明性可変体と定義される。この例では、透明性可変体と光学調整体１０とは基板（第１基板１１）を共有している。透明性可変体と光学調整体１０とは、基板を共有しない構造であってもよい。
【０１１４】
図１０では、図９のように屈折率調整層１５内の成分で不透明を形成しているのではなく、光学調整体１０とは別に不透明になることが可能な部分を設けている。そのため、光学デバイス１の設計が容易になるという利点がある。
【０１１５】
透明性可変部２０は、好ましくは電界により透明性が変化する。透明性の変化は、透明な状態と不透明な状態との２段階の変化でもよいが、透明から不透明な状態に徐々に変化することがより好ましい。それにより、光学特性を高めることができる。透明から不透明な状態への徐々の変化は、段階的であってもよいし、連続的であってもよい。電界の強弱により、透明性を変化させることが可能である。
【０１１６】
透明性可変部２０は、たとえば、一対の電極の間に透明性が変化する層を配置した構造を含む。それにより、透明性が容易に変化可能である。透明性が変化する層は、透明性可変層と定義される。透明性可変部２０の電極は、上述した第１電極１３及び第２電極１４と同様の材料で形成することができる。透明性可変部２０の電極は、独立駆動のためには、第１電極１３及び第２電極１４と電気的に絶縁されていてよい。
【０１１７】
透明性可変部２０の不透明への変化は、光反射性が高くなることにより行われてもよいし、光吸収性が高くなることにより行われてもよい。透明性可変部２０が不透明になると、遮熱性が向上する。遮熱性を高める観点からは、光反射性が高くなる方が好ましい。透明性可変部２０は、電界または電流変調である場合、メモリ性を有することが好ましい。それにより、電力効率を高めることができる。
【０１１８】
光反射性が変化可能な材料としては、たとえば、ネマチック液晶、コレステリック液晶、強誘電性液晶、エレクトロクロミックなどが挙げられる。コレステリック液晶は、螺旋構造を持つネマチック液晶であってよい。コレステリック液晶は、キラルネマチック液晶であってよい。コレステリック液晶では、分子軸の配向方向が空間で連続的に変化し、巨視的な螺旋構造が生まれる。このため、螺旋の周期に対応した光の反射が可能となる。エレクトロクロミックでは、電圧印加による電気化学的可逆反応（電解酸化還元反応）による物質の色変化現象を利用することができ、光反射性と光透過性との間を制御することが可能である。光吸収性が変化可能な材料としては、たとえば、酸化タングステンや二色性色素を含有した液晶などが挙げられる。
【０１１９】
図１０では、透明性可変部２０は、第１基板１１の上に設けられている。透明性可変部２０は、第２基板１２の上に設けられてもよい。ただし、外光の侵入を効率よく抑制するためには、透明性可変部２０は、第１基板１１の外側に設けられることが好ましい。
【０１２０】
図１１は、光学デバイス１の一例である。上記の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。図１１では、直接凹凸形成構造の例が示されるが、以下の説明は、間接凹凸形成構造（図２参照）にも適用可能である。
【０１２１】
図１１では、光学デバイス１は、発光体３０をさらに備えている。発光体３０は、電力の供給により発光する。発光体３０により、光学デバイス１は光を発することができる。そのため、光学特性を向上させることができる。光学デバイス１の発光は、照明、バックライト、サイネージなどに応用可能である。
【０１２２】
図１１の例では、発光体３０は、層状になっている。透明性を有する面状発光体が発光体３０として用いられ得る。発光体３０は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機エレクトロルミネッセンス素子（ＯＬＥＤ）などを用いて形成され得る。有機エレクトロルミネッセンス素子では、面状の発光が容易である。無機の発光ダイオードでは、通常、導光板を使用することで、面状の発光が容易に得られる。発光体３０は、一対の電極と、電極からの電気の供給により発光する発光層とを有していてよい。発光体３０は光透過性を有する。発光体３０は、一対の基板の間に配置されている。第２基板１２の外側には、追加基板３１が配置されている。追加基板３１は、追加された基板である。発光体３０は、第２基板１２と追加基板３１との間に配置されている。追加基板３１は、第２基板１２と同じ材料で形成され得る。追加基板３１は、第２基板１２に対向している。発光体３０は、第２基板１２及び追加基板３１に支持されている。第２基板１２と発光体３０と追加基板３１との積層体は、発光素子と定義される。この例では、発光素子と光学調整体１０とは基板（第２基板１２）を共有している。発光素子と光学調整体１０とは、基板を共有しない構造であってもよい。
【０１２３】
発光体３０は、光学調整体１０とは独立してオンオフが可能である。そのため、種々の光学的状態を作り出すことが可能になり、光学特性が向上する。
【０１２４】
図１１では、光学デバイス１は、透明性可変部２０を備えている。発光体３０を有する光学デバイス１では、透明性可変部２０は、反射状態と透明状態とが変化可能であることが好ましい。透明性可変部２０が反射状態となると、発光体３０からの光を反射させることができ、光をより多く出射することができる。光は追加基板３１から出る。
【０１２５】
図１１では、発光体３０は、第２基板１２の上に設けられている。発光体３０は、第３基板２１の上に設けられてもよい。発光体３０は、透明性可変部２０と光学調整体１０との間に配置されてもよい。ただし、第２基板１２側の外部に発光を得るためには、発光体３０は、第２基板１２の外側に配置されることが好ましい。
【０１２６】
図１１では、図１０のような透明性可変部２０を有する光学デバイス１に発光体３０を追加したものを示したが、光学デバイス１は、透明性可変部２０を有さなくてもよい。
【０１２７】
図１２は、光学デバイス１の一例である。上記の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。図１２では、直接凹凸形成構造の例が示されるが、以下の説明は、間接凹凸形成構造（図２参照）にも適用可能である。
【０１２８】
図１２では、光学デバイス１は、発光体３０を備えている。そして、発光体３０からの光は、屈折率調整層１５を導光する。発光体３０は、電力の供給により発光する。このように、屈折率調整層１５を導光するようにすると、効率よく発光を得ることができる。発光体３０により、光学デバイス１は光を発することができる。そのため、光学特性を向上させることができる。光学デバイス１の発光は、照明、バックライト、サイネージなどに応用可能である。図１２では、発光体３０の光を矢印で示している。
【０１２９】
発光体３０は、発光ダイオード（ＬＥＤ）などで構成することができる。発光体３０は、複数設けられていてもよい。発光体３０は、点状の発光であってもよい。発光体３０は、線状の発光であってもよい。発光体３０からの光は、屈折率調整層１５に側方から入る。発光体３０は、屈折率調整層１５の側方に配置されていてよい。屈折率調整層１５は、いわゆる導光板と同様の機能を有する。発光体３０からの光は、屈折率調整層１５内に面状に広がる。面状になった光は、主に第２基板１２を通して、光学デバイス１から出射する。発光体３０は、独立してオンオフが可能であってよい。屈折率調整層１５は、高分子を有すると光が散乱され、導光しやすくなったり、眩しさ（グレア）が抑制されたりする可能性がある。発光体３０をＬＥＤで構成すると、簡単に発光を得ることができる。
【０１３０】
屈折率調整層１５は、発光体３０が光を出すときに、散乱状態となってもよい。散乱状態となることで、導光性が向上する。また、散乱された光を出射することができるため、均一な発光を得ることができる。透明性可変部２０は設けられてなくてもよいが、設けられている方が好ましい。それにより、遮熱性を高めることができる。さらに、透明性可変部２０は反射状態に変化可能であることが好ましい。透明性可変部２０が反射状態となると、発光体３０からの光を反射させて光学デバイス１から出すことができ、発光効率を向上させることができる。
【０１３１】
図１３は、光学デバイス１の一例である。上記の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。図１３では、直接凹凸形成構造の例が示されるが、以下の説明は、間接凹凸形成構造（図２参照）にも適用可能である。図１３は、図７の例をベースとした変形例を示しているが、以下の説明は、その他の例をベースとした変形例にも適用可能である。たとえば、以下の説明は、屈折率調整層１５が高分子を含んでいない態様にも適用可能である。
【０１３２】
光学デバイス１では、第１電極１３及び第２電極１４の少なくとも一方が、複数に分割されていることが好ましい一態様である。電極を分割することにより、電界を部分的に付与することができ、光学的状態を面内において異ならせることが可能になる。たとえば、透明性の高い部分と配光性の高い部分との２つの部分を設けたり、透明な部分と不透明な部分との２つの部分を設けたりすることができる。それにより、光学特性が向上する。電極を分離することにより、光学デバイス１には、光学的状態の異なる複数のエリアが形成され得る。
【０１３３】
図１３では、第１電極１３が複数に分割された例を示している。電極の分割は、面内において、適宜のパターンで分割されてもよい。たとえば、電極は２分割することができる。図１３では、第１電極１３は、第１部１３Ａと第２部１３Ｂとに分割されている。光学デバイス１が窓として用いられる場合、上部と下部とで２分割するようにすると、上部は光を通し、下部は光を通さない状態にすることができる。このとき、たとえば、室内を明るくしつつも、人のいる位置を暗めにすることができる。電極は、３以上に分割されてもよい。分割数が多いほど、光学的状態の異なるエリアの数が増加し得る。ただし、製造を容易にするためには、分割数は少ない方が好ましく、たとえば、８個以下であってよい。光学的状態の異なるエリアは、平面視したときに、確認され得る。
【０１３４】
電極が複数に分割された部分は、電極分割部分２５と定義される。第１電極１３及び第２電極１４の少なくとも一方は、複数の電極分割部分２５を有し得る。複数の電極分割部分２５は、電極の分割で形成される。複数の電極分割部分２５は、異なる電力が供給されることが可能であることが好ましい。図１３では、第１電極１３の第１部１３Ａ及び第２部１３Ｂが、電極分割部分２５である。このとき、第１部１３Ａと第２部１３Ｂとが、異なる電力が供給され得る。すると、屈折率や散乱性が面内で変わり、光学特性に面内分布が発生する。そのため、屈折率や散乱性の制御幅が拡大し、入射する光の角度の制御幅も拡大することができる。このように、面内において異なる電力が与えられることで、光学特性の優れた光学デバイス１が得られる。
【０１３５】
図１３は、第１電極１３が分割された例であるが、第２電極１４が複数に分割されてもよい。第２電極１４のみが分割されてもよいし、第１電極１３と第２電極１４との両方が分割されてもよい。分割された第１電極１３と、分割された第２電極１４とは、同じパターンで分割されてもよい。それにより、電力効率が高まる。
【０１３６】
図１４は、光学デバイス１の一例である。上記の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。図１４では、直接凹凸形成構造の例が示されるが、以下の説明は、間接凹凸形成構造（図２参照）にも適用可能である。図１４は、図１３の例をベースとした変形例を示しているが、以下の説明は、その他の例をベースとした変形例にも適用可能である。
【０１３７】
図１４では、光学デバイス１は、第１ガラスパネル４１と、第２ガラスパネル４２とをさらに備えている。第１ガラスパネル４１と第２ガラスパネル４２との間に、密閉空間４３が設けられている。第１電極１３と屈折率調整層１５と第２電極１４とを備えた光学調整体１０は、密閉空間４３に配置されている。第１ガラスパネル４１と第２ガラスパネル４２と密閉空間４３とは、ガラスパネルユニット４０を構成する。ガラスパネルユニット４０は、いわゆる複層ガラスとして機能する。光学調整体１０は、ガラスパネルユニット４０（複層ガラス）内に存在する。光学デバイス１は、ガラスパネルユニット４０を含む。光学デバイス１は、光学調整体１０が組み込まれたガラスパネルユニット４０で構成される。このように、ガラスパネルユニット４０で光学デバイス１を構成すると、断熱性を高めることができる。そのため、建材（窓を含む）として有効な光学デバイス１を得ることができる。また、ガラスパネルユニット４０は、光学デバイス１を保護することができ、機械強度を向上させることができる。そのため、破壊が起こりにくい光学デバイス１を得ることができる。
【０１３８】
密閉空間４３は、真空であってもよいし、気体が充填されていてもよい。光学調整体１０が劣化されにくくなるためには、密閉空間４３は、真空か、不活性ガスで充填されていることが好ましい。また、断熱性を高める観点からは、密閉空間４３は、真空か、断熱性の高いガスで充填されていることが好ましい。ガスとしては、Ａｒガス、窒素ガス、ドライエアが例示されるが、これに限定されるものではない。密閉空間４３は、封止されて外部から遮断されていることが好ましい。
【０１３９】
図１４では、第１ガラスパネル４１と第２ガラスパネル４２との間にシール壁４４が配置されている。シール壁４４は、ガラスパネルユニット４０の一部である。シール壁４４は、第１ガラスパネル４１と第２ガラスパネル４２との縁部に配置されている。シール壁４４は、第１ガラスパネル４１と第２ガラスパネル４２とを接着する。シール壁４４は、密閉空間４３を囲むものであってよい。シール壁４４は、第１ガラスパネル４１と第２ガラスパネル４２とをシールして、密閉空間４３を形成する。シール壁４４は、ガラス、アルミニウム等の金属、樹脂などにより形成され得る。シール壁４４は、第１ガラスパネル４１と第２ガラスパネル４２との間の距離を規定する。シール壁４４の厚み（高さ）は、光学調整体１０の厚みよりも大きく形成される。それにより、密閉空間４３に光学調整体１０が収まる。
【０１４０】
シール壁４４は、スペーサを含むことが好ましい。スペーサにより、第１ガラスパネル４１と第２ガラスパネル４２との間の距離が容易に確保されやすくなる。スペーサは、たとえば無機材料である。スペーサは、粒子であってもよいし、線材であってもよい。スペーサは、密閉性を向上させる。
【０１４１】
図１４では、光学デバイス１を駆動させるための電力を供給する配線５０が描画されている。配線５０は、第１電極１３に電気的に接続された第１配線５１と、第２電極１４に電気的に接続された第２配線５２と、に区分される。配線５０を通して電力を供給することで、光学デバイス１の光学的状態が変化し得る。上述したように、透明性可変部２０、発光体３０といった、電力駆動の部分をさらに備える場合は、それに対応する配線が追加されてもよい。なお、図１４以外の形態でも、配線５０が設けられてよいことは理解できる。
【０１４２】
図１５は、光学デバイス１の一例である。上記の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。図１５では、直接凹凸形成構造の例が示されるが、以下の説明は、間接凹凸形成構造（図２参照）にも適用可能である。図１５は、図１４の例をベースとした変形例を示しているが、以下の説明は、他の図の例をベースとした変形例にも適用可能である。
【０１４３】
図１５では、図１４と同様、光学デバイス１は、第１ガラスパネル４１と、第２ガラスパネル４２とをさらに備えている。第１ガラスパネル４１と第２ガラスパネル４２との間に、密閉空間４３が設けられている。第１電極１３と屈折率調整層１５と第２電極１４とを備えた光学調整体１０は、密閉空間４３に配置されている。第１ガラスパネル４１と第２ガラスパネル４２と密閉空間４３とは、ガラスパネルユニット４０を構成する。ガラスパネルユニット４０は、いわゆる複層ガラスとして機能する。
【０１４４】
図１５の光学デバイス１は、透明性を有する状態と、不透明性を有する状態とが変化可能な透明性可変部２０を備えている。透明性可変部２０は反射性が可変であってもよいし、吸収性が可変であってもよい。光学調整体１０は、第２ガラスパネル４２に支持されている。透明性可変部２０は、密閉空間４３に配置されている。透明性可変部２０は、第１ガラスパネル４１に支持されている。透明性可変部２０は、上述したものと同様である。透明性可変部２０を備えることにより、透明な状態と不透明な状態とを容易に変化させることができ、光学特性を向上させることができる。図１５の光学デバイス１は、製造が容易であるという利点がある。
【０１４５】
透明性可変部２０は、第３基板２１と第４基板２２との間に配置される。第４基板２２の材料は、第３基板２１と同じであってよい。第３基板２１及び第４基板２２は、第１基板１１と同じ材料で形成され得る。第３基板２１と第１ガラスパネル４１とは接する。第３基板２１が第１ガラスパネル４１に接着することにより、第１ガラスパネル４１は第３基板２１を通して透明性可変部２０を支持する。透明性可変部２０は、少なくとも２つの配線５０（第３配線５３及び第４配線５４）に接続される。第３配線５３及び第４配線５４を通して電力が与えられることで、透明性可変部２０は透明性が変化し得る。第３基板２１及び第４基板２２は、透明性可変部２０の基板である。
【０１４６】
光学調整体１０は、第２ガラスパネル４２に支持される。第２ガラスパネル４２と第２基板１２とが接する。第２基板１２が第２ガラスパネル４２に接着している。図１５の光学デバイス１は、窓に適用可能で、光学特性に優れる。
【０１４７】
図１６は、光学デバイス１の一例である。上記の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。図１６では、直接凹凸形成構造の例が示されるが、以下の説明は、間接凹凸形成構造（図２参照）にも適用可能である。図１６は、図１５の例をベースとした変形例を示しているが、以下の説明は、他の図の例をベースとした変形例にも適用可能である。
【０１４８】
図１６の光学デバイス１では、第１ガラスパネル４１は、透明性可変部２０の基板である。第１ガラスパネル４１が第３基板２１として機能する。図１６の光学デバイス１は、図１５に比べて部品数が減り、製造性が高まり得る。図１６の光学デバイス１は、窓に適用可能で、光学特性に優れる。
【０１４９】
図１７は、光学デバイス１の一例である。上記の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。図１７では、直接凹凸形成構造の例が示されるが、以下の説明は、間接凹凸形成構造（図２参照）にも適用可能である。図１７は、図１５の例をベースとした変形例を示しているが、以下の説明は、他の図の例をベースとした変形例にも適用可能である。
【０１５０】
図１７の光学デバイス１では、第２ガラスパネル４２は、第２基板１２である。第２ガラスパネル４２が第２基板１２として機能する。図１７の光学デバイス１は、図１５に比べて部品数が減り、製造性が高まり得る。図１７の光学デバイス１は、窓に適用可能で、光学特性に優れる。
【０１５１】
図１６及び図１７の変形例として、第１ガラスパネル４１が第３基板２１となり、第２ガラスパネル４２が第２基板１２となった光学デバイス１が挙げられる。この場合、さらに部品点数が減少し、製造上有利になり得る。
【０１５２】
図１４〜図１７に示すような、ガラスパネルユニット４０に光学調整体１０が組み込まれる態様では、安定な電力の供給を可能にするための構造が形成され得る。たとえば、電極接続部１９に導電性の良好な材料が供給され、導電性の良好な材料を通して、配線５０から電力が供給される構造が好ましい。この場合、光学的性質の面内均一性が向上し、また、電圧ロスが抑制される。また、シール壁４４がスペーサを含む場合、スペーサとガラスパネルとの間に配線５０が通ることが好ましい。この場合、配線構造の部材数を低減することができる。あるいは、シール壁４４がスペーサを含む場合、スペーサに貫通孔が設けられ、その貫通孔を配線５０が通ることが好ましい。この場合、密封性が向上する。
【０１５３】
図１８により、光学デバイス１の製造方法を説明する。図１８は、図１８Ａ〜図１８Ｆからなる。図１８は、図１の光学デバイス１を代表例として挙げている。ただし、屈折率調整層１５が高分子を含む光学デバイス１（たとえば図５参照）が主に説明される。他の光学デバイス１は、図１８で説明する方法に準じて、同様に、製造される。
【０１５４】
光学デバイス１の製造方法は、第１電極１３及び樹脂層１６０を形成すること、樹脂層１６０から凹凸層１６を形成すること、第２電極１４を形成すること、屈折率調整層１５の材料を塗布すること、第１基板１１と第２基板１２とを接着すること、を含む。第１電極１３及び樹脂層１６０の形成では、第１基板１１の上に第１電極１３及び樹脂層１６０が形成される。凹凸層１６の形成では、樹脂層１６０の形成後、インプリントにより樹脂層の表面に凹凸が与えられ、樹脂層１６０から凹凸層１６が形成される。第２電極１４の形成では、第２基板１２の上に第２電極１４が形成される。屈折率調整層１５の材料の塗布では、屈折率調整層１５の材料が、凹凸層１６及び第１電極１３のうちの一方の上、又は、第２電極１４の上に塗布される。第１基板１１と第２基板１２との接着では、第１電極１３と第２電極１４とを対向させて、第１基板１１と第２基板１２とが接着される。この光学デバイス１の製造方法では、光学デバイス１が効率よく製造される。
【０１５５】
図１８に示す光学デバイス１の製造では、まず、図１８Ａに示すように、第１基板１１を準備する。次に、図１８Ｂに示すように、第１基板１１の上に、第１電極１３を形成する。第１電極接続部１９ａは、第１電極１３と同時に形成され得る。次いで、図１８Ｃに示すように、第１電極１３の上に、樹脂層１６０を形成する。樹脂層１６０は、たとえば、塗布で形成される。樹脂層１６０は、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれか又は両方を含み得る。樹脂層１６０は、導電性を有する材料で形成されることが好ましい。そして、図１８Ｄに示すように、樹脂層１６０に凹凸を付与する。凹凸の付与は、インプリントにより行われ得る。インプリントは微細な凹凸を精度よく形成できる。ナノインプリントがより好ましい。ナノサイズの凹凸の転写で、凹凸が形成され得る。樹脂層１６０は、凹凸が与えられて、凹凸層１６に変化する。たとえば、凹凸の型で未硬化の樹脂層１６０を押した状態で樹脂層１６０が硬化すると、凹凸が転写される。次に、図１８Ｅに示すように、凹凸層１６の上に、屈折率調整層１５の材料を塗布する。屈折率調整層１５の材料は、高分子又は高分子を形成する低分子（たとえばモノマー）を含み得る。屈折率調整層１５は、紫外線硬化性樹脂及び液晶を含み得る。そして、図１８Ｆに示すように、第１基板１１と第２基板１２とを接着する。第２基板１２はあらかじめ準備される。図１８Ｂと同様に、第２基板１２の上には、第２電極１４が形成される。第２電極接続部１９ｂは、第２電極１４と同時に形成され得る。なお、第１基板１１と第２基板１２とは、接着剤によって接着され得る。このとき、第１電極１３と第２電極１４とは対向する配置となる。第１電極１３と第２電極１４との間に屈折率調整層１５が配置される。屈折率調整層１５は、スペーサ（図４参照）を含んでいてもよい。最後に、屈折率調整層１５が紫外線硬化性樹脂を含む場合、紫外線を照射し、屈折率調整層１５内の紫外線硬化性樹脂を硬化させ、高分子のポリマー構造１７（図７参照）を形成する。紫外線の照射は、第１基板１１と第２基板１２とが接着する前に行われてもよい。以上により、光学デバイス１が製造される。
【０１５６】
図１８の光学デバイス１の製造方法は次のように変形され得る。図１８では、第１基板１１の上に、第１電極１３及び樹脂層１６０がこの順で形成されている。しかし、第１基板１１の上に樹脂層１６０が形成され、樹脂層１６０に凹凸が付与され、樹脂層１６０が凹凸層１６になった後に、凹凸層１６の上に第１電極１３が形成されてもよい。この場合、図２のような間接凹凸形成構造の光学デバイス１が形成され得る。また、間接凹凸形成構造の場合、第１基板１１の上に樹脂層１６０と第１電極１３を形成した後に、インプリントにより樹脂層１６０と第１電極１３の両方に一括で凹凸構造を形成してもよい。屈折率調整層１５の材料は、第１電極１３の上に塗布され得る。図１８では、屈折率調整層１５の材料は、凹凸層１６の上に塗布されたが、屈折率調整層１５の材料は、第２電極１４の上に塗布されてもよい。なお、光学デバイス１の屈折率調整層１５の材料は、第１電極１３と第２電極１４との間に隙間を設けて第１基板１１と第２基板１２とを接着し、この隙間に屈折率調整層１５の材料を注入する方法でも、配置され得る。
【０１５７】
図１８で作製される光学デバイス１は、光学調整体１０そのものである。このようにして得られた光学調整体１０を用いることにより、他の光学的な部（透明性可変部２０、発光体３０）を備える光学デバイス１が形成され得る。他の光学的な部は、光学調整体１０と厚み方向で重ねられ得る。また、光学調整体１０をガラスパネルユニット４０の内部に組み込むことにより、ガラスパネルユニット４０で構成される光学デバイス１が形成され得る（たとえば図１５参照）。このとき、光学調整体１０が第１ガラスパネル４１と第２ガラスパネル４２との間に配置されて、これら２つのガラスパネルが接着され得る。
【０１５８】
図１９は、以上で説明した光学デバイス１の適用例を示している。図１９は、図１９Ａ〜図１９Ｃから構成される。図１９では、光学デバイス１を模式的に簡略化して示している。図１９は、建物の壁２に光学デバイス１を取り付けた例を示している。建物は、天井３を有しており、天井３には照明器具４が設けられている。建物の内部は、室内５と定義される。光学デバイス１は窓として機能する。
【０１５９】
図１９Ａに示すように、光学デバイス１が透明性を有する状態では、外光が光学デバイス１を通して室内５に入射する。外光は、通常、太陽の光である。光学デバイス１は、いわばガラス窓と同じような光学的状態である。このとき、室内５は、光が入ることにより明るくなるが、室内５の奥行が広い場合などには、室内５全体が明るくはなりにくい。そのため、ガラス窓を有する建物では、昼においても、照明器具４が点灯されて、室内５が明るくされることがよく行われている。
【０１６０】
図１９Ｂでは、光学デバイス１は配光性を有する状態となっている。この場合、光学デバイス１が光の進行方向を変化させ、配光することにより、室内５の奥に届きやすい方向の光を発生あるいは増加させることができる。図１９Ｂでは、光は天井３に向かう方向に変化されている。斜め下方に進む光が、光学デバイス１を通過して、斜め上方に進む光になっている。ただし、光の配光は完全ではなく部分的に生じ得るものなので、天井３に向かう方向に曲げられた光と、直進する光とが存在してよい。このとき、光の主成分は配光されて曲げられた光であることが好ましい。そして、図１９Ｂのように光が配光されると、室内５の内部の方に光が届くため、室内５が奥（光学デバイス１から遠い所）まで明るくなる。そのため、照明器具４をオフにしたり、照明器具４での電気量を低下させたりすることができ、省エネルギー化を図ることができる。
【０１６１】
図１９Ｃでは、光学デバイス１は遮蔽性を有する状態となっている。この場合、光は光学デバイス１によって反射されて、室内５に届きにくくなる。光を遮断すると、断熱性を付与することができる。断熱性が高まると、冷暖房効率が高まるため、省エネルギー化を図ることができる。ここで、図１９Ｃのように、光の一部を反射し、光の一部を透過させるような反射性を発揮するようにすると、室内５に届く光の量を調整することが可能である。屋外の光が眩しいときには、室内５に入る光の量を調整することは有効である。また、反射性を高めて、光学デバイス１が光を通さないようにすると、光学デバイス１を通して向こう側の物体が視認されにくくなり、光学デバイス１はカーテンの機能を有し得る。光学デバイス１は、光散乱性の発揮によりすりガラス状になることも可能である。その場合、光学デバイス１の向こう側に配置された物体を、明瞭に見える透明状態と、うっすら見える散乱状態と、全く見えない不透明状態とに切り替えることも可能である。
【０１６２】
なお、図１３や図１４のように、電極が分割され、光学的状態が異なる複数のエリアを有することが可能なように光学デバイス１が形成されると、室内５への光の入り方を制御することができる。たとえば、窓（光学デバイス１）の上部で光をよく通し、窓の下側で光をあまり通さないといった制御が可能である。そのため、光学特性の高い光学デバイス１が得られる。また、光学デバイス１が、発光体３０を有すると、照明装置として機能し得る。窓と照明とを兼ねた光学デバイス１の提供が可能である。また、光学デバイス１の散乱性を利用し、コントラストを高めて、光学デバイス１をスクリーンとして使用することも可能である。プロジェクタ、映写機などの画像を出射する装置と組み合わせて、画像を光学デバイス１に写し出すことができる。
【符号の説明】
【０１６３】
１      光学デバイス
１０    光学調整体
１１    第１基板
１２    第２基板
１３    第１電極
１４    第２電極
１５    屈折率調整層
１５Ａ  高分子含有部
１５Ｂ  高分子非含有部
１５１  スペーサ
１６    凹凸層
１６ａ  凸部
１６０  樹脂層
１６１  柱部
１７    ポリマー構造
１７ａ  到達点
１９    電極接続部
２０    透明性可変部
２５    電極分割部分
３０    発光体
４１    第１ガラスパネル
４２    第２ガラスパネル
４３    密閉空間
【図１】
2017219554.tif 000003
【図２】
2017219554.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2017219554.tif 000009
【図８】
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【図９】
2017219554.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2017219554.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2017219554.tif 000017
【図１６】
2017219554.tif 000018
【図１７】
2017219554.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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