(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面および前記第１面と反対方向の第２面を有する本体；および
前記第１面から前記第２面に向かう方向に通過する光の正方向透過率および前記第２面から前記第１面に向かう方向に通過する光の逆方向透過率を互いに異ならせて決定するように、前記本体内に配置される透過率調節部材を含み、
前記透過率調節部材は、前記本体の前記第１面と向き合うように配置されたベース部、前記ベース部から前記本体の前記第２面側に膨らんで設けられた第１曲面部および前記第１曲面部内に前記本体の前記第２面側に膨らんで設けられるものの、半径（ｒａｄｉｕｓ）およびコーニック定数（ｃｏｎｉｃ  ｃｏｎｓｔａｎｔ）のうち少なくとも一つ以上が前記第１曲面部と異なる第２曲面部を含み、
前記第１曲面部および前記第２曲面部にはそれぞれの外周面に反射層がそれぞれ設けられ、
前記透過率調節部材は前記第１曲面部および前記第２曲面部が段差を有するように連結する連結部を含み、
前記連結部には反射層が設けられておらず、
前記第１曲面部は前記第２曲面部より前記本体の前記第２面側にさらに突出した、非対称透過フィルム。
【請求項２】
前記第２曲面部は前記第１曲面部の中央領域に位置する、請求項１に記載の非対称透過フィルム。
【請求項３】
前記第１曲面部は前記第２曲面部を基準として対称となる、請求項２に記載の非対称透過フィルム。
【請求項４】
前記ベース部を通過して前記第１曲面部で反射した光のうち少なくとも一部は、前記連結部を通過して前記第２曲面部側に進行する、請求項１から３のいずれか一項に記載の非対称透過フィルム。
【請求項５】
前記本体の前記第２面を通過して前記第２曲面部で反射した光のうち少なくとも一部は、前記連結部を通過して前記第１曲面部側に進行する、請求項１から４のいずれか一項に記載の非対称透過フィルム。
【請求項６】
前記本体の前記第１面に入射した光は前記透過率調節部材の前記ベース部を通過し、前記第１曲面部で前記第２曲面部側に反射した後、前記第２曲面部で前記本体の前記第２面側に反射して前記第２面を通過する、請求項１から５のいずれか一項に記載の非対称透過フィルム。
【請求項７】
前記本体の前記第２面に入射した光は前記透過率調節部材の前記第２曲面部に到達し、前記第２曲面部で前記第１曲面部側に反射した後、前記第１曲面部で前記本体の前記第１面側に反射して前記第１面を通過する、請求項１から６のいずれか一項に記載の非対称透過フィルム。
【請求項８】
前記第１曲面部および前記第２曲面部はそれぞれ非球面で形成された、請求項１から７のいずれか一項に記載の非対称透過フィルム。
【請求項９】
前記ベース部は平面で形成され、前記透過率調節部材は前記本体の前記第１面と前記ベース部とが平行するように配置される、請求項１から８のいずれか一項に記載の非対称透過フィルム。
【請求項１０】
前記第１曲面部の反射面積は前記第２曲面部の反射面積より大きい、請求項１から９のいずれか一項に記載の非対称透過フィルム。
【請求項１１】
所定入射角度の範囲内で前記正方向透過率が前記逆方向透過率より大きい、請求項１０に記載の非対称透過フィルム。
【請求項１２】
入射角度により前記正方向透過率と前記逆方向透過率の差が変わる、請求項１０に記載の非対称透過フィルム。
【請求項１３】
前記透過率調節部材は、前記ベース部、前記第１曲面部および前記第２曲面部は樹脂材質で形成され、
前記反射層は金属材質で形成された、請求項１から１２のいずれか一項に記載の非対称透過フィルム。
【請求項１４】
前記本体および前記透過率調節部材は同じ樹脂材質で形成された、請求項１３に記載の非対称透過フィルム。
【請求項１５】
前記連結部は平面で形成された、請求項１から７のいずれか一項に記載の非対称透過フィルム。
【請求項１６】
前記第１曲面部には吸収層が設けられた、請求項１から１５のいずれか一項に記載の非対称透過フィルム。
【請求項１７】
前記吸収層はコロイド懸濁液、金属または金属酸化物で形成された、請求項１６に記載の非対称透過フィルム。
【請求項１８】
前記本体の前記第２面には少なくとも一部に吸収層が設けられた、請求項１から１７のいずれか一項に記載の非対称透過フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は正方向透過率および逆方向透過率が異なる非対称透過フィルムに関するものである。
【０００２】
本出願は２０１７年２月１０日付韓国特許出願第１０−２０１７−００１８６３２号に基づいた優先権の利益を主張し、該当韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として含まれる。
【背景技術】
【０００３】
正方向透過率および逆方向透過率が異なる従来の非対称透過フィルムは、回折格子、液晶などを使って特定の波長、特定の入射角、特定の偏光で作動するフィルムで構成されるため、多様な波長、多様な入射角、多様な偏光に対してはその機能が顕著に低下する問題がある。
【０００４】
また、従来方式の非対称透過フィルムは大面積フィルムとして製作し難い問題がある。
【０００５】
非対称透過フィルムを自然光に実用的に使うためには、前記のような問題点を克服しなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、多様な波長、多様な入射角において両方向透過率が非対称性を有する非対称透過フィルムを提供することを解決しようとする課題とする。
【０００７】
また、本発明は入射光の偏光に関わらず、両方向透過率が非対称性を有する非対称透過フィルムを提供することを解決しようとする課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するために、本発明の一側面によると、第１面および第１面と反対方向の第２面を有する本体および第１面から第２面に向かう方向に通過する光の正方向透過率および第２面から第１面に向かう方向に通過する光の逆方向透過率を互いに異ならせて決定するように、本体内に配置される透過率調節部材を含む非対称透過フィルムを提供する。
【０００９】
また、透過率調節部材は、本体の第１面と向き合うように配置されたベース部、前記ベース部から本体の第２面側に膨らんで設けられた第１曲面部および第１曲面部内に本体の第２面側に膨らんで設けられるものの、半径（ｒａｄｉｕｓ）およびコーニック定数（ｃｏｎｉｃ  ｃｏｎｓｔａｎｔ）のうち少なくとも一つ以上が第１曲面部と異なる第２曲面部を含む。
【００１０】
また、第１曲面部および第２曲面部にはそれぞれの外周面に反射層がそれぞれ設けられる。
【発明の効果】
【００１１】
以上で詳察した通り、本発明の少なくとも一実施例と関連した非対称透過フィルムは次のような効果を有する。
【００１２】
反射面を形成する２個の曲面が互いに異なる曲面特性（例えば、半径、コーニック定数）を有するようにすることによって、多様な波長、多様な入射角において両方向透過率が非対称性を有することができ、特に入射光の偏光に関わらず、両方向透過率が非対称性を有することができる。
【００１３】
また、透過率調節部材を所定方向に沿って配列することによって、大面積フィルムとして製作することが容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１ａ】本発明の一実施例と関連した非対称透過フィルムを示す図面。
【図１ｂ】本発明の一実施例と関連した非対称透過フィルムを示す図面。
【図２ａ】図１ａおよび図１ｂに図示された非対称透過フィルムを構成する透過率調節部材を示す図面。
【図２ｂ】図１ａおよび図１ｂに図示された非対称透過フィルムを構成する透過率調節部材を示す図面。
【図３】透過率調節部材の一作動状態（正方向透過）を説明するための図面。
【図４】透過率調節部材の一作動状態（逆方向透過）を説明するための図面。
【図５】正方向透過率および逆方向透過率を比較するグラフ。
【図６】非対称透過フィルムによる照度変化を示す計算結果。
【図７】非対称透過フィルムによる照度変化を示す計算結果。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施例に係る非対称透過フィルムを添付された図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
また、図面符号に関わらず、同一であるか対応する構成要素は同一または類似する参照番号を付与し、これに対する重複説明は省略することにし、説明の便宜のために図示された各構成部材の大きさおよび形状は誇張または縮小され得る。
【００１７】
図１ａおよび図１ｂは本発明の一実施例と関連した非対称透過フィルムを示す図面であり、図２ａおよび図２ｂは図１ａおよび図１ｂに図示された非対称透過フィルムを構成する透過率調節部材を示す図面である。
【００１８】
また、図３および図４は透過率調節部材の一作動状態（正方向および逆方向透過）を説明するための図面であり、図５は正方向透過率および逆方向透過率を比較するグラフである。
【００１９】
図１ａおよび図１ｂを参照すると、本発明の一実施例と関連した非対称透過フィルム１は、本体１０および透過率調節部材１００を含む。
【００２０】
前記本体１０は光学フィルムの本体であって、第１面１１および第１面１１と反対方向の第２面１２を有する。また、前記本体１０は、所定透過率を有し、多様な波長、多様な入射角において光を透過させ得る材質で形成される。前記本体１０は樹脂材質で形成され得、例えば、ポリウレタンアクリレート（ＰＵＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、またはポリカーボネート（ＰＣ）等の樹脂で形成され得る。
【００２１】
前記透過率調節部材１００は前記本体１０内に配置され、前記透過率調節部材１００は所定方向に沿って本体１０内に複数個配列される。
【００２２】
また、透過率調節部材１００は第１面１１から第２面１２に向かう方向に通過する光Ｌの正方向透過率（図３参照）および第２面１２から第１面１１に向かう方向に通過する光Ｌの逆方向透過率（図４参照）を互いに異ならせて決定するように、本体１０内に配置される。
【００２３】
図２ａおよび図２ｂを参照すると、透過率調節部材１００は、ベース部１１０、前記ベース部１１０から第２面１２側に膨らんで突出した第１突起部１２０、第１突起部１２０内で第１面１１側に陥没した陥没部１４０、陥没部から第２面１２側に膨らんで突出した第２突起部１３０を含む。この時、第１突起部１２０および第２突起部１３０は陥没部１４０により段差構造を有し得、前記第１突起部１２０は前記第２突起部１３０より本体１０の第２面側にさらに突出され得る。この時、透過率調節部材１００のベース部１１０、第１突起部１２０および第２突起部１３０は樹脂材質で形成され得、特に、本体１０と同じ樹脂材質で形成され得る。
【００２４】
また、第２突起部１３０は第１突起部１２０の中央領域に位置することができる。特に、第１突起部１２０は第２突起部１３０を基準として対称となる形状を有することができる。この時、膨らんで突出した第１突起部１２０の外周面は第１曲面部１２１を形成し、膨らんで突出した第２突起部１３０の外周面は第２曲面部１３１を形成する。また、陥没部１４０の両側壁（例えば、平面で構成される）は第１曲面部１２１および第２曲面部１３１を連結する連結部１７０を構成する。
【００２５】
また、第１曲面部１２１および第２曲面部１３１は球面または楕円形、放物線、および双曲線などを含む非球面で形成され得る。例えば、第１曲面部１２１および第２曲面部１３１はそれぞれ非球面で形成され得る。また、第１曲面部１２１および第２曲面部１３１は曲面特性が互いに異なり得る。具体的には、第１曲面部１２１および第２曲面部１３１は半径（ｒａｄｉｕｓ）およびコーニック定数（ｃｏｎｉｃ  ｃｏｎｓｔａｎｔ）のうち少なくとも一つ以上が異なり得る。
【００２６】
纏めると、前記透過率調節部材１００は、本体１０の第１面１１と向き合うように配置されたベース部１１０、前記ベース部１１０から本体の第２面１２側に膨らんで設けられた第１曲面部１２１および第１曲面部１２１内に本体の第２面１２側に膨らんで設けられるものの、半径（ｒａｄｉｕｓ）およびコーニック定数（ｃｏｎｉｃ  ｃｏｎｓｔａｎｔ）のうち少なくとも一つ以上が第１曲面部１２１と異なる第２曲面部１３１を含む。
【００２７】
また、前記第１曲面部１２１および前記第２曲面部１３１には、それぞれの外周面に反射層１５０、１６０がそれぞれ設けられる。説明の便宜のために、第１曲面部１２１の表面に設けられた反射層１５０を第１反射層１５０と呼称し、第２曲面部１３１の表面に設けられた反射層１６０を第２反射層１６０と呼称し得る。前記反射層１５０、１６０は所定の反射率を有する材質、特に、反射率が優秀な材質、例えば、アルミニウムのような金属材質で形成され得る。また、前記第１反射層１５０は第１曲面部１２１の全領域を包み込むように設けられるか、第１曲面部１２１の一部の領域を包み込むように設けられ得る。また、前記第２反射層１６０は第２曲面部１３１の全領域を包み込むように設けられるか、第２曲面部１３１の一部の領域を包み込むように設けられ得る。
【００２８】
前述した通り、透過率調節部材１００は第１曲面部１２１および第２曲面部１３１が段差を有するように連結する連結部１７０を含む。この時、前記連結部１７０には反射層が設けられない。したがって、前記透過率調節部材１００の内部で進行する光は連結部１７０を通じて外部に出射され得、外部の光が連結部１７０を通じて透過率調節部材１００の内部に入射され得る。
【００２９】
特に、第１曲面部１２１は第２曲面部１３１より本体１０の第２面１２側にさらに突出する。
【００３０】
このような構造において、図３を参照すると、ベース部１１０を通過して第１曲面部１２１で反射した光Ｌのうち少なくとも一部は、連結部１７０を通過して第２曲面部１３１側に進行する。その後、光は第２曲面部１３１で反射して本体１０の第２面１２側に進行する。
【００３１】
具体的には、本体１０の第１面１１に入射した光は透過率調節部材１００のベース部１１０を通過し、第１曲面部１２１で第２曲面部１３１側に反射した後、第２曲面部１３１で本体１０の第２面１２側に反射して第２面１２を通過する。このような方向の透過率を正方向透過率という。
【００３２】
図４を参照すると、本体１０の第２面１２を通過して第２曲面部１３１で反射した光Ｌのうち少なくとも一部は、連結部１７０を通過して第１曲面部１２１側に進行する。その後、光は第１曲面部１２１で反射して本体１０の第１面１１側に進行する。
【００３３】
具体的には、本体１０の第２面１２に入射した光は透過率調節部材１００の第２曲面部１３１を通過し、第２曲面部１３１で第１曲面部１２１側に反射した後、第１曲面部１２１で本体の第１面１１側に反射して第１面１１を通過する。このような方向の透過率を逆方向透過率という。
【００３４】
また、第２曲面部１３１は第１曲面部１２１の中央領域に位置することができ、第１曲面部１２１は第２曲面部１３１を基準として対称となり得る。
【００３５】
一方、ベース部１１０は平面で形成され、透過率調節部材１００は本体１０の第１面１１とベース部１１０とが平行するように本体１０に配置され得る。
【００３６】
この時、第１曲面部１２１の反射面積は第２曲面部１３１の反射面積より大きくてもよい。このように、反射面積の差により、正方向透過率および逆方向透過率に差が発生し得る。
【００３７】
具体的には、反射面積の差による正方向透過率および逆方向透過率の差は、下記の［表１］の通りである。下記において、面積比は「第２曲面部の反射面積：第１曲面部の反射面積」を表す。
【００３８】
【表１】
0006822737.tif 000002
【００３９】
図５を参照すると、面積比が１：９である場合、所定入射角度の範囲内で正方向透過率が逆方向透過率より大きい。最大入射角度が０°である場合は第１面に光が垂直に入射することを意味する。また、入射角度により正方向透過率と逆方向透過率の差が変わる。
【００４０】
また、透過率調節部材１００は、ベース部１１０、第１曲面部１２１および第２曲面部１３１は樹脂材質で形成され、反射層１５０、１６０は金属材質で形成される。また、本体１０および透過率調節部材１００は同じ樹脂材質で形成され得る。
【００４１】
一方、第１曲面部１２１には少なくとも一部の領域に、光を吸収するための吸収層がさらに設けられ得る。例えば、前記連結部１７０と隣接した領域に前記吸収層が設けられ得る。前記吸収層は、吸収率が優秀なコロイド懸濁液、金属または金属酸化物で形成され得る。したがって、第１曲面部１２１には第１反射層１５０および少なくとも一部に吸収層がそれぞれ設けられ得る。例えば、前記吸収層は第１反射層１５０桟に上に形成され、前記吸収層が設けられた領域は多層構造を有することができる。
【００４２】
また、本体１０の第２面１２には少なくとも一部に吸収層が設けられ得る。前記吸収層は要求される光学特性（透過率など）によって第２面の全領域または一部の領域に形成され得る。
【００４３】
纏めると、本発明の一実施例と関連した非対称透過フィルム１は、第１曲面部１２１と第２曲面部１３１の曲面特性（半径、コーニック定数など）を変化させるか、反射面積の比率を変化させることによって、正方向／逆方向透過率およびその差を調節することができ、多様に応用され得る。
【００４４】
例えば、図６および図７は、非対称透過フィルムによる照度変化を示す計算結果である。図６は透過率調節部材が１Ｄ構造であって、第１曲面部１２１および第２曲面部１３１が光の透過方向に垂直な面の一方向に曲面をなしている構造であり、図７は透過率調節部材が２Ｄ構造であって、第１曲面部１２１および第２曲面部１３１が光の透過方向に垂直な面の直交する二方向がすべて曲面をなしている構造である。
【００４５】
図６を参照すると、（ａ）は入射照度を示し、（ｂ）は出射照度を示し、出射照度が入射照度に比べて９倍以上増加することを確認することができる。したがって、本発明に係る非対称透過フィルムは、ｌｉｎｅ  ｂｅａｍ  ａｒｒａｙ  ｇｅｎｅｒａｔｏｒとして使用可能である。
【００４６】
また、図７を参照すると、（ａ）は入射照度を示し、（ｂ）は出射照度を示し、出射照度が入射照度に比べて８０倍以上増加することを確認することができる。したがって、本発明に係る非対称透過フィルムは、ビームスポットアレイジェネレーター（ｂｅａｍ  ｓｐｏｔ  ａｒｒａｙ  ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）として使用可能である。
【００４７】
この他にも、前記非対称透過フィルムは、プロジェクター、マジックミラー（ｍａｇｉｃ  ｍｉｒｒｏｒ）、アングルフィルタ（ａｎｇｌｅ  ｆｉｌｔｅｒ）等にも活用が可能である。
【００４８】
前述した本発明の好ましい実施例は例示の目的のために開示されたものであり、本発明に対する通常の知識を有する当業者であれば、本発明の思想と範囲内で多様な修正、変更、付加が可能であり、このような修正、変更および付加は下記の特許請求の範囲に属するものと見なされるべきである。
【００４９】
本発明に関連した非対称透過フィルムは、多様な波長、多様な入射角において両方向透過率が非対称性を有することができ、特に入射光の偏光に関わらず、両方向透過率が非対称性を有することができる。
【図１ａ】
0006822737.tif 000003
【図１ｂ】
0006822737.tif 000004
【図２ａ】
0006822737.tif 000005
【図２ｂ】
0006822737.tif 000006
【図３】
0006822737.tif 000007
【図４】
0006822737.tif 000008
【図５】
0006822737.tif 000009
【図６（ａ）】
0006822737.tif 000010
【図６（ｂ）】
0006822737.tif 000011
【図７（ａ）】
0006822737.tif 000012
【図７（ｂ）】
0006822737.tif 000013