【発明の詳細な説明】【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回折格子に関し、特
に、熱線反射膜のように広い波長範囲の回折をする回折
格子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の回折格子としては、フォトポリマ
ー、重クロム酸ゼラチン、銀塩等の膜に光の干渉縞を記
録して形成したブラグ回折格子がよく知られている。し
かし、これらは何れも回折波長の範囲が狭く、広い波長
範囲の回折が可能なものは得られていない。
【０００３】このようなブラグ回折格子を熱線反射膜等
の用途に用いるには、回折波長が数百ｎｍ以上の範囲に
わたる必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような状
況に鑑みてなされたものであり、その目的は、屈折率差
のある２種類以上のフィルムを厚さを変化させて積層す
ることにより、広い波長範囲の回折が可能なブラグ回折
格子を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】一般に、回折格子の格子
間ピッチｄと回折波長λは、入射角をθとすると、 ２ｄｓｉｎθ＝ｎλ （ｎ＝１，２，３，・・・） で与えられる。したがって、屈折率の高い層と低い層を
交互に積層し回折格子を構成し、その際、格子間ピッチ
ｄを層間で異なるように変化させることにより、種々の
波長の光を回折するようにすることができ、１つの回折
格子の回折波長範囲を広げることができる。
【０００６】具体的な例について説明すると、図１に断
面図を示すように、例えば、厚さ０．４０μｍの高屈折
率フィルム１、０．４１μｍの高屈折率フィルム３、・
・・、１．００μｍの高屈折率フィルム５と、同じ厚さ
の低屈折率フィルム２、４、・・・、６とを交互に積層
して回折格子を作成する。特定の厚さの層について、積
層する層数は、図の場合、４層であるが、これに限定さ
れず何層であってもよい。
【０００７】この回折格子により、図２に示すように、
第１の厚さの層では垂直入射時に８００ｎｍの波長の光
を回折し、順次増加する厚さの層で、８２０ｎｍ、・・
・、２０００ｎｍの光を回折し、全体として８００〜２
０００ｎｍの幅広い光を回折するようになる。
【０００８】しかし、このような層厚が順次変化するフ
ィルムの入手と積層は容易でないので、現実には、これ
らのフィルムの数倍〜数十倍の厚さのフィルムを積層
し、その後、延伸法、プレス法等の機械的方法により所
定の厚みに減じる方法がとられる。また、コーティング
により所定の膜厚の各層を構成し、これを順次繰り返す
ことにより所定の積層体を形成してもよい。さらに、上
記機械的方法とコーティング法を組み合わせてもよい。
また、高屈折率の材料と低屈折率の材料は、それぞれ１
種に限る必要はなく、より多くの高屈折率、低屈折率の
材料を組み合わせてもよい。なお、層の厚さの変化は、
積層体の一方の面から他方の面に順に増加するような変
化であっても、また、異なる厚さの層がランダムに分布
するような変化であってもよく、特に限定されない。
【０００９】このような高屈折率及び低屈折率の層の材
料としては、例えば次に示すようなものがあげられ、こ
れらの何れかを組み合わせて積層する。なお、以下には
ｄ線での屈折率も併せて示す。
【００１０】 ポリビニリデンフルオライド 1.42 ポリジメチルシリレン（ポリジメチルシロキサン） 1.43 ポリトリフルオロエチルメタクリレート 1.437 ポリオキシプロピレン 1.4495 ポリビニルイソブチルエーテル 1.4507 ポリビニルエチルエーテル 1.4540 ポリオキシエチレン 1.4563 ポリビニルブチルエーテル 1.4563 ポリビニルペンチルエーテル 1.4581 ポリビニルヘキシルエーテル 1.4591 ポリ（４−メチル−１−ペンテン） 1.459 -1.465 セルロースアセテートブチレート 1.46 -1.49 ポリ（４−フルオロ−２−トリフルオロメチルスチレン） 1.46 ポリビニルオクチルエーテル 1.4613
ポリ（ビニル２−エチルヘキシルエーテル） 1.4626 ポリビニルデシルエーテル 1.4628 ポリ（２−メトキシエチルアクリレート） 1.463 ポリブチルアクリレート 1.4631 ポリブチルアクリレート 1.466 ポリ（ｔ−ブチルメタクリレート） 1.4638 ポリビニルドデシルエーテル 1.4640 ポリ（３−エトキシプロピルアクリレート） 1.465 ポリオキシカルボニルテトラメチレン 1.465 ポリビニルプロピオネート 1.4665 ポリビニルアセテート 1.4665 ポリビニルメチルエーテル 1.467 ポリエチルアクリレート 1.4685 エチレン−ビニルアセテート共重合体 1.47 -1.50 （８０％−２０％ビニルアセテート） セルロースプロピオネート 1.47 -1.49 セルロースアセテートプロピオネート 1.47 ベンジルセルロース 1.47 -1.58 フェノール−フォルムアルデヒド樹脂 1.47 -1.70 セルローストリアセテート 1.47 -1.48 ポリビニルメチルエーテル（アイソタクティック） 1.4700 ポリ（３−メトキシプロピルアクリレート） 1.471 ポリ（２−エトキシエチルアクリレート） 1.471 ポリメチルアクリレート 1.472 -1.480 ポリイソプロピルメタクリレート 1.4728 ポリ（１−デセン） 1.4730 ポリプロピレン（アタクティック，密度0.8575ｇ／ｃｍ3） 1.4735 ポリ（ビニルｓｅｃ−ブチルエーテル）（アイソタクティック） 1.4740 ポリドデシルメタクリレート 1.4740
ポリオキシエチレンオキシスクシノイル 1.4744 （ポリエチレンスクシネート） ポリテトラデシルメタクリレート 1.4746 エチレン−プロピレン共重合体（ＥＰＲ−ゴム） 1.4748-1.48 ポリヘキサデシルメタクリレート 1.4750 ポリビニルフォルメート 1.4757 ポリ（２−フルオロエチルメタクリレート） 1.4768 ポリイソブチルメタクリレート 1.477 エチルセルロース 1.479 ポリビニルアセタール 1.48 -1.50 セルロースアセテート 1.48 -1.50 セルローストリプロピオネート 1.48 -1.49 ポリオキシメチレン 1.48 ポリビニルブチラール 1.48 -1.49 ポリ（ｎ−ヘキシルメタクリレート） 1.4813 ポリ（ｎ−ブチルメタクリレート） 1.483 ポリエチリデンジメタクリレート 1.4831 ポリ（２−エトキシエチルメタクリレート） 1.4833 ポリオキシエチレンオキシマレオイル 1.4840 （ポリエチレンマレート） ポリ（ｎ−プロピルメタクリレート） 1.484 ポリ（３，３，５−トリメチルシクロヘキシルメタクリレート） 1.485 ポリエチルメタクリレート 1.485 ポリ（２−ニトロ−２−メチルプロピルメタクリレート） 1.4868 ポリトリエチルカルビニルメタクリレート 1.4889 ポリ（１，１−ジエチルプロピルメタクリレート） 1.4889 ポリメチルメタクリレート 1.4893 1.490 ポリ（２−デシル−１，３−ブタジエン） 1.4899
ポリビニルアルコール 1.49 -1.53 ポリエチルグリコレートメタクリレート 1.4903 ポリ（３−メチルシクロヘキシルメタクリレート） 1.4947 ポリ（シクロヘキシルα−エトキシアクリレート） 1.4969 メチルセルロース（低粘度） 1.497 ポリ（４−メチルシクロヘキシルメタクリレート） 1.4975 ポリデカメチレングリコールジメタクリレート 1.4990 ポリウレタン 1.5 -1.6 ポリ（１，２−ブタジエン） 1.5000 ポリビニルフォルマール 1.50 ポリ（２−ブロモ−４−トリフルオロメチルスチレン） 1.5 セルロースニトレート 1.50 -1.514 ポリ（ｓｅｃ−ブチルα−クロロアクリレート） 1.500 ポリ（２−ヘプチル−１，３−ブタジエン） 1.5000 ポリ（エチルα−クロロアクリレート） 1.502 ポリ（２−イソプロピル−１，３ブタジエン） 1.5028 ポリ（２−メチルシクロヘキシルメタクリレート） 1.5028 ポリプロピレン（密度0.9075ｇ／ｃｍ3） 1.5030 ポリイソブテン 1.505 -1.51 ポリボルニルメタクリレート 1.5059 ポリ（２−ｔ−ブチル−１，３−ブタジエン） 1.5060 ポリエチレングリコールジメタクリレート 1.5063 ポリシクロヘキシルメタクリレート 1.5066 ポリ（シクロヘキサンジオール−１，４−ジメタクリレート） 1.5067 ブチルゴム（未加硫） 1.508 ポリテトラハイドロフルフリルメタクリレート） 1.5096 グッタペルカ（β） 1.509 ポリエチレンアイオノマー 1.51 ポリオキシエチレン（高分子量） 1.51 -1.54 ポリエチレン（密度0.914 ｇ／ｃｍ3） 1.51 （密度0.94-0.945ｇ／ｃｍ3） 1.52 -1.53 （密度0.965 ｇ／ｃｍ3） 1.545 ポリ（１−メチルシクロヘキシルメタクリレート） 1.5111 ポリ（２−ヒドロキシエチルメタクリレート） 1.5119 ポリビニルクロロアセテート 1.512 ポリブテン（アイソタクティック） 1.5125 ポリビニルメタクリレート 1.5129 ポリ（Ｎ−ブチル−メタクリルアミド） 1.5135 グッタペルカ（α） 1.514 テルペン樹脂 1.515 ポリ（１，３−ブタジエン） 1.5154 セラック 1.51 -1.53 ポリ（メチルα−クロロアクリレート） 1.517 ポリ（２−クロロエチルメタクリレート） 1.517 ポリ（２−ジエチルアミノエチルメタクリレート） 1.5174 ポリ（２−クロロシクロヘキシルメタクリレート） 1.5179 ポリ（１，３−ブタジエン）（３５％ｃｉｓ；５６％ｔｒａｎｓ 1.5180 ；７％１，２−ｃｏｎｔｅｔ） 天然ゴム 1.519 -1.52 ポリアリルメタクリレート 1.5196 ポリビニルクロライド＋４０％ジオクチルフタテート 1.52 ポリアクリロニトリル 1.52 1.5187 ポリメタクリロニトリル 1.52 ポリ（１，３−ブタジエン）（ｓｉｃ型リッチ） 1.52 ブタジエン−アクリロニトリル共重合体 1.52 ポリメチルイソプロペニルケトン 1.5200 ポリイソプレン 1.521 ポリエステル樹脂 リジッド（約５０％スチレン） 1.523 -1.54 ポリ（Ｎ−（２−メトキシエチル）メタクリルアミド） 1.5246 ポリ（２，３−ジメチルブタジエン）（メチルゴム） 1.525 ビニルクロライド−ビニルアセテート共重合体（95/5-90/10） 1.525 -1.535 ポリアクリックアシド 1.527 ポリ（１，３−ジクロロプロピルメタクリレート） 1.5270 ポリ（２−クロロ−１−（クロロメチル）エチルメタクリレート） 1.5270 ポリアクロレイン 1.529 ポリ（１−ビニル−２−ピロリドン） 1.53 塩酸化ゴム 1.53 -1.55 ナイロン６；ナイロン６，６；ナイロン６，１０（成型体） 1.53 （ナイロン−６−ファイバ：1.515 横断方向 1.565 ファイバ方向） ブタジエン−スチレン共重合体（約３０％スチレン） 1.53 ブロック共重合体 ポリ（シクロヘキシルα−クロロアクリレート） 1.532 ポリ（２−クロロエチルα−クロロアクリレート） 1.533 ブタジエン−スチレン共重合体（約７５／２５） 1.535 ポリ（２−アミノエチルメタクリレート） 1.537 ポリフルフリルメタクリレート 1.5381 プロテイン 1.539 -1.541 ポリブチルメルカプチルメタクリレート 1.5390 ポリ（１−フェニル−ｎ−アミルメタクリレート） 1.5396 ポリ（Ｎ−メチル−メタクリルアミド） 1.5398 セルロース 1.54 ポリビニルクロライド 1.54 -1.55 ウレアフォルムアルデヒド樹脂 1.54 -1.56 ポリ（ｓｅｃ−ブチルα−ブロモアクリレート） 1.542 ポリ（シクロヘキシルα−ブロモアクリレート） 1.542 ポリ（２−ブロモエチルメタクリレート） 1.5426 ポリジヒドロアビエチックアシド 1.544 ポリアビエチックアシド 1.546 ポリエチルメルカプチルメタクリレート 1.547 ポリ（Ｎ−アリルメタクリルアミド） 1.5476 ポリ（１−フェニルエチルメタクリレート） 1.5487 ポリビニルフラン 1.55 ポリ（２−ビニルテトラヒドロフラン） 1.55 ポリ（ビニルクロライド）＋４０％トリクレジルフォスフェート 1.55 エポキシ樹脂 1.55 -1.60 ポリ（ｐ−メトキシベンジルメタクリレート） 1.552 ポリイソプロピルメタクリレート 1.552 ポリ（ｐ−イソプロピルスチレン） 1.554 ポリクロロプレン 1.554 -1.558 ポリ（オキシエチレン−α−ベンゾエート−ω−メタクリレート） 1.555 ポリ（ｐ，ｐ’−キシリレニルジメタクリレート） 1.5559 ポリ（１−フェニルアリルメタクリレート） 1.5573 ポリ（ｐ−シクロヘキシルフェニルメタクリレート） 1.5575 ポリ（２−フェニルエチルメタクリレート） 1.5592 ポリ（オキシカルボニロキシ−１，４−フェニレン−１−プロピル 1.5602 −ブチリデン−１，４−フェニレン） ポリ（１−（ｏ−クロロフェニル）エチルメタクリレート） 1.5624 スチレン−無水マレイン酸共重合体 1.564 ポリ（１−フェニルシクロヘキシルメタクリレート） 1.5645 ポリ（オキシカルボニロキシ−１，４−フェニレン−１，３ 1.5671 −ジメチル−ブチリデン−１，４−フェニレン） ポリ（メチルα−ブロモアクリレート） 1.5672 ポリベンジルメタクリレート 1.5680 ポリ（２−（フェニルスルフォニル）エチルメタクリレート） 1.5682
ポリ（ｍ−クレジルメタクリレート） 1.5683 スチレン−アクリロニトリル共重合体（約７５／２５） 1.57 ポリ（オキシカルボニロキシ−１，４−フェニレンイソブチリデン 1.5702 −１，４−フェニレン） ポリ（ｏ−メトキシフェニルメタクリレート） 1.5705 ポリフェニルメタクリレート 1.5706 ポリ（ｏ−クレジルメタクリレート） 1.5707 ポリジアリルフタレート 1.572 ポリ（２，３−ジブロモプロピルメタクリレート） 1.5739 ポリ（オキシカルボニロキシ−１，４−フェニレン−１−メチル 1.5745 −ブチリデン−１，４−フェニレン） ポリ（オキシ−２，６−ジメチルフェニレン） 1.575 ポリオキシエチレンオキシテレフタロイル（アモルファス） 1.5750 （ポリエチレンテレフタレート） （結晶性ファイバ：1.51横断方向 1.64ファイバ方向） ポリビニルベンゾエート 1.5775 ポリ（オキシカルボニロキシ−１，４−フェニレンブチリデン 1.5792 −１，４−フェニレン） ポリ（１，２−ジフェニルエチルメタクリレート） 1.5816 ポリ（ｏ−クロロベンジルメタクリレート） 1.5823 ポリ（オキシカルボニロキシ−１，４−フェニレン−ｓｅｃ− 1.5827 ブチリデン−１，４−フェニレン） ポリオキシペンタエリスリトロキシフタロイル） 1.584 ポリ（ｍ−ニトロベンジルメタクリレート） 1.5845 ポリ（オキシカルボニロキシ−１，４−フェニレンイソプロピリデン 1.5850 −１，４−フェニレン） ポリ（Ｎ−（２−フェニルエチル）メタクリルアミド） 1.5857 ポリ（４−メトキシ−２−メチルスチレン） 1.5868
ポリ（ｏ−メチルスチレン） 1.5874 ポリスチレン 1.59 -1.592 ポリ（オキシカルボニロキシ−１，４−フェニレンシクロヘキシリデン 1.5900 −１，４−フェニレン） ポリ（ｏ−メトキシスチレン） 1.5932 ポリジフェニルメチルメタクリレート 1.5933 ポリ（オキシカルボニロキシ−１，４−フェニレンエチリデン 1.5937 −１，４−フェニレン） ポリ（ｐ−ブロモフェニルメタクリレート） 1.5964 ポリ（Ｎ−ベンジルメタクリルアミド） 1.5965 ポリ（ｐ−メトキシスチレン） 1.5967 硬化ゴム（３２％Ｓ） 1.6 ポリビニリデンクロライド 1.60 -1.63 ポリスルフィド（“Ｔｈｉｏｋｏｌ”） 1.6 -1.7 ポリ（ｏ−クロロジフェニルメチルメタクリレート） 1.6040 ポリ（オキシカルボニロキシ−１，４−（２，６−ジクロロ） 1.6056 フェニレン−イソプロピリデン−１，４− （２，６−ジクロロ）フェニレン） ポリ（オキシカルボニロキシビス（１，４−（３，５− 1.6056 ジクロロフェニレン））） ポリペンタクロロフェニルメタクリレート 1.608 ポリ（ｏ−クロロスチレン） 1.6098 ポリ（フェニルα−ブロモアクリレート） 1.612 ポリ（ｐ−ジビニルベンゼン） 1.6150 ポリ（Ｎ−ビニルフタルイミド） 1.6200 ポリ（２，６−ジクロロスチレン） 1.6248 ポリ（β−ナフチルメタクリレート） 1.6298 ポリ（α−ナフチルカルビニルメタクリレート） 1.63 ポリサルホン 1.633 ポリ（２−ビニルチオフェン） 1.6376 ポリ（α−ナフチルメタクリレート） 1.6410 ポリ（オキシカルボニロキシ−１，４−フェニレンジフェニル 1.6539 −メチレン−１，４−フェニレン） ポリビニルフェニルスルフィド 1.6568 ブチルフェノールフォルムアルデヒド樹脂 1.66 ウレア−チオウレア−フォルムアルデヒド樹脂 1.660 ポリビニルナフタレン 1.6818 ポリビニルカルバゾール 1.683 ナフタレン−フォルムアルデヒド樹脂 1.696 フェノール−フォルムアルデヒド樹脂 1.70 ポリペンタブロモフェニルメタクリレート 1.71 。
【００１１】以上の説明から明らかなように、本発明の
回折格子は、屈折率の異なる２種以上の材料からなる層
を屈折率が相対的に高・低と繰り返すように交互に積層
させて構成したことを特徴とするものである。
【００１２】この場合、層の厚さが少なくとも一部の異
なる層間で異なるようにすることが、広い波長範囲の回
折を行わせるために必要である。
【００１３】実際にこのような回折格子を作成するに
は、屈折率の異なる２種以上の材料からなるフィルム状
シートを交互に積層して構成するか、各層をコーティン
グにより積層して構成するのが望ましく、また、各層の
厚さの制御には、積層体を延伸法、プレス法等の機械的
手段により変形して行うのが望ましい。なお、この変形
は、厚みを薄くする方向だけではなく、厚くする方向の
変形も考えられる。
【００１４】また、このような回折格子は例えば熱線反
射膜として用いることができる。
【００１５】
【作用】本発明においては、屈折率の異なる２種以上の
材料からなる層を屈折率が相対的に高・低と繰り返すよ
うに交互に積層させて構成しているので、層間の厚さを
異ならせることにより、回折波長が広い回折格子を得る
ことができる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の１実施例について説明する。
ポリビニリデンクロライドフィルム（２５μｍ厚、屈折
率１．６２）とポリビニリデンフルオライドフィルム
（２５μｍ厚、屈折率１．４２）を、加熱雰囲気中で延
伸処理をし、それぞれについて、１０μｍ、１１．２５
μｍ、１２μｍ、・・・、２３．７５μｍ、２５μｍの
膜厚を持つ１３種類の膜厚に変化させたフィルムを得
た。
【００１７】まず、それぞれの１０μｍ厚のフィルムを
４枚ずつ計８枚を交互に屈折率が高・低・高・低・・・
となるように積層し、加熱しつつドライラミネーション
を行った。
【００１８】順次、１１．２５μｍ、１２μｍ、・・
・、２３．７５μｍ、２５μｍ厚のフィルムを用いて、
同様にラミネーションを行った。
【００１９】できあがった１３枚のラミネーションフィ
ルムをさらに延伸処理し、２５倍に引き伸ばしてそれぞ
れの厚みを２５分の１にした。これら延伸処理した１３
枚のフィルムは、それぞれ、図４に示すような回折特性
を有しており、これら１３枚を積層してドライラミネー
ションすることにより、図３に示したように、ほぼ８０
０ｎｍから２０００ｎｍの波長範囲で平滑な回折特性を
持つ回折格子を作成することができた。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の回折格子によると、屈折率の異なる２種以上の材料か
らなる層を屈折率が相対的に高・低と繰り返すように交
互に積層させて構成しているので、層間の厚さを異なら
せることにより、回折波長が広い回折格子を得ることが
できる。
【００２１】具体的には、回折波長範囲を例えば８００
〜２０００ｎｍにすることができ、この場合は、可視光
を通過し熱線を反射する良好な熱線反射膜になる。この
熱線反射膜を自動車や建物の窓に用いるのことにより、
車内及び室内の温度上昇を低減することができる。
【図面の簡単な説明】【図１】本発明の回折格子の１つの具体例の断面図であ
る。
【図２】図１の回折格子の回折特性を示す図である。
【図３】実施例の回折格子の回折特性を示す図である。
【図４】実施例の各ラミネーションフィルムの回折特性
を示す図である。
【符号の説明】 １、３、５…高屈折率フィルム ２、４、６…低屈折率フィルム