JP2014044331A - Sunlight guide device - Google Patents
Sunlight guide device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014044331A JP2014044331A JP2012186934A JP2012186934A JP2014044331A JP 2014044331 A JP2014044331 A JP 2014044331A JP 2012186934 A JP2012186934 A JP 2012186934A JP 2012186934 A JP2012186934 A JP 2012186934A JP 2014044331 A JP2014044331 A JP 2014044331A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- layer
- light guide
- optical film
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
Description
本発明は、太陽光導光装置に関する。 The present invention relates to a solar light guide device.
太陽光を室内に導入して室内照明に用いることは、エネルギー問題の観点から有望である。建造物の内部に光を供給するための１つの技術は、入射する太陽光の方向転換である。 Introducing sunlight into a room and using it for room lighting is promising from the viewpoint of energy problems. One technique for supplying light to the interior of a building is to redirect incoming sunlight.
特許文献１には、透明材料にて製作された複数の棒状の要素部材と、前記複数の要素部材が互いに平行に並ぶように支持する支持部とを具備し、前記複数の要素部材は、窓に取り付けた時に、室外側から入射した太陽光をそれぞれの下側の反射面で反射して室内側の天井方向に導く太陽光照明器が記載されている。 Patent Document 1 includes a plurality of rod-shaped element members made of a transparent material and a support portion that supports the plurality of element members so that they are arranged in parallel to each other. A solar illuminator is described in which sunlight incident from the outside of the room is reflected by the lower reflecting surface when led to the ceiling side of the room.
特許文献２には、透明樹脂板２の下面側に、三角形状の単位プリズム３aがその幅方向に連続して並設されてなる構成を有するプリズム面３を備え、当該プリズム面３を構成する単位プリズム３ａの頂部角度αが１２０°以上１７０°未満であり、且つ、単位プリズム３ａにおける一方の底部角度βと他方の底部角度γとの間に差があることを特徴とする導光板が記載されている。 Patent Document 2 includes a prism surface 3 having a configuration in which triangular unit prisms 3 a are continuously arranged in the width direction on the lower surface side of the transparent resin plate 2, and the prism surface 3 is configured. The light guide plate is characterized in that the top angle α of the unit prism 3a is not less than 120 ° and less than 170 °, and there is a difference between one bottom angle β and the other bottom angle γ of the unit prism 3a. Has been.
特許文献３には、板面が垂直となるように建物の開口部近傍に設置され、太陽光を屋内側奥方に導く導光板であって、透明樹脂板の一側に、三角形状の単位プリズムが幅方向に連続して並設されてなる構成を有するプリズム面を備え、当該プリズム面を構成する単位プリズムの頂部角度が６０°より大きく１００°未満である導光板が記載されている。 Patent Document 3 discloses a light guide plate that is installed in the vicinity of an opening of a building so that the plate surface is vertical, and guides sunlight toward the interior side, and has a triangular unit prism on one side of the transparent resin plate. Describes a light guide plate that includes a prism surface having a configuration in which the prisms are arranged side by side in the width direction, and the apex angle of the unit prism constituting the prism surface is greater than 60 ° and less than 100 °.
特許文献４には、一の方向に延びる複数のスリットが該一の方向に垂直な方向に配列して形成された窓用光制御透明板において、前記複数のスリットが前記透明板の表面に対して、前記垂直な方向において傾斜度が変化するように傾斜していることを特徴とする窓用光制御透明板が記載されている。 In Patent Document 4, in a light control transparent plate for a window in which a plurality of slits extending in one direction are arranged in a direction perpendicular to the one direction, the plurality of slits are formed on the surface of the transparent plate. Thus, there is described a light control transparent plate for windows which is inclined so that the inclination changes in the vertical direction.
特許文献５には、可視光を透過し、赤外光を反射する多層フィルムと、光を方向転換する日照調整フィルムを形成する、前記多層フィルムに隣接する、光を方向転換する層であって、複数のプリズム構造を形成する主面を含む、光を方向転換する層と、を含む、光を方向転換する日照調整フィルムが記載されている。 Patent Document 5 includes a multilayer film that transmits visible light and reflects infrared light, and a solar control film that redirects light, and is a layer that redirects light adjacent to the multilayer film. A sunshine adjusting film for redirecting light is described, comprising a layer for redirecting light, comprising a main surface forming a plurality of prism structures.
特許文献６には、第１主表面及び前記第１主表面の反対側の第２主表面を有する第１光学フィルムであって、前記第１主表面は非対称構造を含む微細構造化表面を含む、第１光学フィルムと、第１主表面及び前記第１主表面と反対側の第２主表面を有し、前記第２主表面が前記第１光学フィルムの第１主要構造化表面の前記構造の実質的に全部と隣接するように配置されてこれらと接触し結合される、第２光学フィルムとを含む、光管理フィルム構成体であって、前記第１光学フィルムの前記第１主表面及び前記第２光学フィルムの前記第２主表面は、前記第１主表面の前記構造が一部を占める密閉容積を画定し、前記構造は画定される合計容積の２０〜８０％を占める、光管理フィルム構成体が記載されている。 Patent Document 6 discloses a first optical film having a first main surface and a second main surface opposite to the first main surface, the first main surface including a microstructured surface including an asymmetric structure. The first optical film has a first main surface and a second main surface opposite to the first main surface, and the second main surface is the structure of the first main structured surface of the first optical film. A second optical film disposed adjacent to and coupled to substantially all of the first optical surface of the first optical film, and a second optical film, The second major surface of the second optical film defines a sealed volume that is partly occupied by the structure of the first major surface, and the structure occupies 20-80% of the defined total volume. A film construction is described.
快適な室内照明環境を実現するためには、室内に十分な光が照射され、均一な照度が得られることが求められる。しかし従来技術は、グレア発生による不快さ、照度の不足等の問題を十分解決したものではなく、室内に広範囲に亘って十分かつ均一な光を与える太陽光導光装置は未だ提供されていない。 In order to realize a comfortable indoor lighting environment, it is required that sufficient light is applied to the room and uniform illuminance is obtained. However, the prior art does not sufficiently solve problems such as discomfort caused by the occurrence of glare and insufficient illuminance, and a solar light guide device that provides sufficient and uniform light over a wide range in a room has not yet been provided.
本発明の目的は、十分かつ均一な室内照明を可能にする太陽光導光装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a solar light guide device that enables sufficient and uniform indoor lighting.
本発明の一態様は、基板と、複数のプリズム構造を形成する第１表面と平坦な第２表面とを有する、該基板上に配置された太陽光導光層と、該太陽光導光層からの出射光を受光可能な面上に配置された光拡散層と、を有する太陽光導光装置であって、該太陽光導光層と該光拡散層とは、該太陽光導光装置に入射する太陽光が該光拡散層に到達する前に該太陽光導光層に到達するように配置されており、該光拡散層の可視光線反射率が９０％以上、かつ正反射率が２.０％未満である、太陽光導光装置を提供する。 One aspect of the present invention includes a substrate, a solar light guide layer disposed on the substrate, the solar light guide layer having a first surface and a flat second surface forming a plurality of prism structures, A solar light guide device having a light diffusion layer disposed on a surface capable of receiving outgoing light, wherein the solar light guide layer and the light diffusion layer are sunlight incident on the solar light guide device. Is arranged so as to reach the solar light guide layer before reaching the light diffusion layer, and the visible light reflectance of the light diffusion layer is 90% or more and the regular reflectance is less than 2.0%. A solar light guide device is provided.
本発明によれば、十分かつ均一な室内照明を可能にする太陽光導光装置が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the sunlight light guide device which enables sufficient and uniform indoor illumination is provided.
以下、本発明の実施の態様を例示するが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での当業者による種々の変形が可能である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be exemplified, but the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention.
本発明の一態様は、基板と、複数のプリズム構造を形成する第１表面と平坦な第２表面とを有する、該基板上に配置された太陽光導光層と、該太陽光導光層からの出射光を受光可能な面上に配置された光拡散層と、を有する太陽光導光装置であって、該太陽光導光層と該光拡散層とは、該太陽光導光装置に入射する太陽光が該光拡散層に到達する前に該太陽光導光層に到達するように配置されており、該光拡散層の可視光線反射率が９０％以上、かつ正反射率が２．０％未満である、太陽光導光装置を提供する。 One aspect of the present invention includes a substrate, a solar light guide layer disposed on the substrate, the solar light guide layer having a first surface and a flat second surface forming a plurality of prism structures, A solar light guide device having a light diffusion layer disposed on a surface capable of receiving outgoing light, wherein the solar light guide layer and the light diffusion layer are sunlight incident on the solar light guide device. Is arranged so as to reach the solar light guide layer before reaching the light diffusion layer, and the visible light reflectance of the light diffusion layer is 90% or more and the regular reflectance is less than 2.0%. A solar light guide device is provided.
本開示で用いる以下の用語は特記がない限り以下の意味を有する。 The following terms used in this disclosure have the following meanings unless otherwise specified.
用語「平坦」とは、構造化されていないことを指し、平面及び曲面を包含するが、典型的には平面である。 The term “flat” refers to being unstructured and includes planes and curved surfaces, but is typically a plane.
用語「光学フィルム」とは、少なくとも光学的に透過性であり、典型的には光学的に透明であるフィルムを指す。
用語「光学的に透明」とは、一般的には、人間の裸眼に透明に見えることを指し、典型的には、可視光スペクトル、特に約４００〜約７００ナノメートルにわたって高い光透過を有し、低いヘーズを呈することを指す。更に具体的には、光学的に透明な材料は、４００〜７００ｎｍの波長帯において、少なくとも約９０％の視感透過率及び約２％未満のヘーズを有する。視感透過率及びヘーズは、例えば、ＡＳＴＭ−Ｄ １００３−９５の方法に準拠して決定することができる。
The term “optical film” refers to a film that is at least optically transparent and typically optically transparent.
The term “optically transparent” generally refers to appearing transparent to the naked human eye and typically has high light transmission over the visible light spectrum, particularly from about 400 to about 700 nanometers. Refers to exhibiting low haze. More specifically, the optically transparent material has a luminous transmission of at least about 90% and a haze of less than about 2% in the 400-700 nm wavelength band. The luminous transmittance and haze can be determined based on, for example, the method of ASTM-D 1003-95.
用語「順序付けられた配列」とは、規則的な反復パターンの構造を指す。 The term “ordered arrangement” refers to the structure of a regular repeating pattern.
図１を参照し、太陽光導光装置１００は、基板１１０と、該基板上に配置された太陽光導光層１２０と、光拡散層１３０とを備える。光拡散層１３０は、太陽光導光層１２０からの出射光を受光可能な面上に配置されている。また太陽光導光層１２０と光拡散層１３０とは、太陽光導光装置１００に入射する太陽光が光拡散層１３０に到達する前に太陽光導光層１２０に到達するように配置されている。
Referring to FIG. 1, the solar
太陽光導光層は、太陽光が入射できる任意の形状及び位置に配置でき、プリズム構造を適宜設計することによって太陽光を所望の方向に方向転換することができる。例えば、太陽光導光層は建造物の窓の一部又は全部の領域に配置され、室外から下向きに入射した太陽光を室内の天井方向に方向転換できる。好ましい態様において、太陽光導光層は、入射した太陽光が上向きに方向転換されるが下向きには方向転換されないように設計及び配置される。 The sunlight light guiding layer can be arranged in any shape and position where sunlight can enter, and the sunlight can be redirected in a desired direction by appropriately designing the prism structure. For example, the solar light guide layer is disposed in a part or all of the window of a building, and can change the direction of sunlight incident downward from the outside toward the ceiling of the room. In a preferred embodiment, the solar light guide layer is designed and arranged such that incident sunlight is redirected upward but not redirected downward.
太陽光導光層は基板のいずれの表面に取り付けてもよい。例えば基板が建造物の窓自体（例えば窓ガラス）である場合、太陽光導光層は、室内に面する表面及び室外に面する表面のいずれに取り付けてもよい。典型的には、太陽光導光層は室内に面する表面に取り付けられる。 The solar light guide layer may be attached to any surface of the substrate. For example, when the substrate is a building window itself (for example, window glass), the solar light guide layer may be attached to either the surface facing the room or the surface facing the room. Typically, the solar light guide layer is attached to a surface facing the room.
光拡散層は、太陽光導光層からの出射光を受光可能な面上に配置されている。光拡散層は、本発明所定の高い可視光線反射率及び低い正反射率を有する。従って光拡散層は、太陽光導光層からの光を反射及び広範囲に拡散させて、広範囲の領域に、十分高くかつ均一な明るさを与える。 The light diffusion layer is disposed on a surface that can receive light emitted from the solar light guide layer. The light diffusion layer has a high visible light reflectance and a low regular reflectance as defined in the present invention. Accordingly, the light diffusing layer reflects and diffuses the light from the sunlight light-guiding layer over a wide area, and gives sufficiently high and uniform brightness over a wide area.
一例として、太陽光導光装置は、図１に示すように、略水平方向に法線を有する平面の基板及び太陽光導光層、並びに、略鉛直方向に法線を有する平面の光拡散層を少なくとも有する。この場合、太陽光導光層に下向きに入射した太陽光が上向きに方向転換されて出射され、この出射光が光拡散層で拡散反射されて、光拡散層の下部に、広範囲に亘って高く均一な明るさを有する照明空間が形成される。なお本開示で下向き及び上向きとは特記がない限りそれぞれ水平方向（鉛直に対して垂直の方向）に対する方向を意味する。 As an example, as shown in FIG. 1, the solar light guide device includes at least a planar substrate and a solar light guide layer having a normal line in a substantially horizontal direction, and a flat light diffusion layer having a normal line in a substantially vertical direction. Have. In this case, the sunlight incident downward on the solar light guide layer is redirected upward and emitted, and the emitted light is diffused and reflected by the light diffusion layer to be highly uniform over a wide area below the light diffusion layer. An illumination space having a high brightness is formed. In the present disclosure, “downward” and “upward” mean directions relative to the horizontal direction (direction perpendicular to vertical) unless otherwise specified.
太陽光導光層から出射された光の光拡散層への入射角は限定されず、所望される照明態様に応じて適宜設計される。 The incident angle of the light emitted from the solar light guide layer to the light diffusion layer is not limited, and is appropriately designed according to the desired illumination mode.
本発明に係る太陽光導光装置においては、太陽光導光層で方向転換された光を光拡散層が高い反射率及び低い正反射率で拡散反射する。これにより、透過又は吸収による光量の大きな低下を伴わずに、光を広範囲に亘って均一に照射できる。また、本発明によれば、光拡散層が反射と拡散との両者を実現できるため、例えば太陽光導光層との組合せでの透過型拡散層を使用する必要がない。従って本発明は、透過型拡散層の使用によって生じる光量の低下という問題を回避できる点でも有利である。 In the solar light guide device according to the present invention, the light diffusion layer diffuses and reflects the light whose direction is changed by the solar light guide layer with a high reflectance and a low regular reflectance. Thereby, it is possible to irradiate light uniformly over a wide range without greatly reducing the amount of light due to transmission or absorption. Moreover, according to this invention, since a light-diffusion layer can implement | achieve both reflection and a spreading | diffusion, it is not necessary to use the transmissive | pervious diffusion layer in combination with a sunlight light guide layer, for example. Therefore, the present invention is advantageous in that it can avoid the problem of a decrease in the amount of light caused by the use of the transmissive diffusion layer.
典型的な態様において、太陽光導光層には太陽光が直接入射し、そして光拡散層には太陽光導光層からの出射光が直接入射する。しかし一態様において、太陽光導光装置は光方向転換層を更に有してもよい。例えば、一態様において、光方向転換層は、太陽光の進路において太陽光導光層よりも前に配置できる。また、別の態様において、光方向転換層は、太陽光の進路において太陽光導光層と光拡散層との間に配置できる。太陽光導光層と光拡散層との間に光方向転換層が存在する場合、光拡散層は、太陽光導光層からの出射光が光方向転換層を介して光拡散層に入射できるような位置に配置すればよい。このような配置もまた本発明の範囲内である。光方向転換層は、本発明の目的を損なわない範囲で配置される。典型的には、光方向転換層は、高反射率を有する反射性層又は高透過率を有する透過性層である。光方向転換層としては、例えば光ダクトが挙げられる。 In a typical embodiment, sunlight is directly incident on the solar light guide layer, and light emitted from the solar light guide layer is directly incident on the light diffusion layer. However, in one aspect, the solar light guide device may further include a light redirecting layer. For example, in one aspect, the light redirecting layer can be disposed in front of the sunlight light guiding layer in the course of sunlight. In another aspect, the light redirecting layer can be disposed between the solar light guide layer and the light diffusion layer in the course of sunlight. When the light redirecting layer exists between the sunlight light guiding layer and the light diffusing layer, the light diffusing layer is configured so that the light emitted from the sunlight light guiding layer can enter the light diffusing layer through the light redirecting layer. What is necessary is just to arrange | position to a position. Such an arrangement is also within the scope of the present invention. A light redirecting layer is arrange | positioned in the range which does not impair the objective of this invention. Typically, the light redirecting layer is a reflective layer having a high reflectance or a transmissive layer having a high transmittance. An example of the light redirecting layer is an optical duct.
以下、各部材の好適な態様について更に説明する。 Hereinafter, suitable aspects of each member will be further described.
＜基板＞
基板は、少なくとも光学的に透過性であり、典型的には光学的に透明である。基板は例えば窓等の建材自体であってもよい。この場合、太陽光導光層を窓自体に積層できる。基板は、様々なガラス等の、様々な又は異なる種類のグレージング基材から、又はポリカーボネート又はポリメチルメタクリレート等のポリマー材料から作製できる。いくつかの形態において、基板はまた、追加的な層又は処理を含んでもよい。追加的な層の例としては、例えば、グレア低減、着色性、耐破砕性等を与えるように設計されたフィルム等の追加的な層が挙げられる。基板の追加的な処理としては、例えば、ハードコート等の様々な種類のコーティング、及び修飾的エッチング等のエッチングが挙げられる。
<Board>
The substrate is at least optically transmissive and typically optically transparent. The substrate may be a building material itself such as a window. In this case, the solar light guide layer can be laminated on the window itself. The substrate can be made from various or different types of glazing substrates, such as various glasses, or from polymeric materials such as polycarbonate or polymethylmethacrylate. In some forms, the substrate may also include additional layers or treatments. Examples of additional layers include, for example, additional layers such as films designed to provide glare reduction, colorability, shatter resistance, and the like. Additional processing of the substrate includes, for example, various types of coatings such as hard coats, and etching such as modified etching.
＜太陽光導光層＞
太陽光導光層は、複数のプリズム構造を形成する第１表面と平坦な第２表面とを有する。太陽光導光層は、少なくとも光学的に透過性であり、典型的には光学的に透明である。典型的な態様において、太陽光導光層は、太陽光が第２表面から太陽光導光層に入射して第１表面から出射するように配置する。プリズム構造の形状、サイズ及び配列は、太陽光導光層と光拡散層との間の位置関係に応じた光の所望の出射態様に適合するように当業者によって設計できる。好ましい態様において、プリズム構造は規則的又はランダムな配列で線状に（例えば概略水平方向に）延びている。また、例として、非対称構造のプリズム構造により、太陽光導光層に入射した太陽光が上向きに方向転換されるが下向きには方向転換されないような設計が可能である。以下、太陽光導光層の好適な例を挙げる。
<Solar light guide layer>
The solar light guide layer has a first surface forming a plurality of prism structures and a flat second surface. The solar light guide layer is at least optically transmissive and typically optically transparent. In a typical embodiment, the solar light guide layer is arranged such that sunlight enters the solar light guide layer from the second surface and exits from the first surface. The shape, size, and arrangement of the prism structure can be designed by a person skilled in the art to suit a desired light output mode according to the positional relationship between the sunlight light-guiding layer and the light diffusion layer. In a preferred embodiment, the prism structure extends linearly (eg in a generally horizontal direction) in a regular or random arrangement. As an example, a prism structure having an asymmetric structure can be designed such that sunlight incident on the sunlight light-guiding layer is redirected upward, but not redirected downward. Hereafter, the suitable example of a sunlight light guide layer is given.
太陽光導光層は、例えば国際公開第ＷＯ２０１１／０８４３９１号パンフレットに記載されるような光管理フィルム構成体であることができる。以下、この光管理フィルム構成体の概要について説明するが、言及しない部分の態様についても国際公開第ＷＯ２０１１／０８４３９１号パンフレットの記載に基づき当業者が理解及び実施できる。この光管理フィルム構成体は、第１主表面及び第１主表面と反対側の第２主表面を有する第１光学フィルムであって、第１主表面は非対称構造を含む微細構造化表面を含む、第１光学フィルムと、第１主表面及び第１主表面と反対側の第２主表面を有し、第２主表面が第１光学フィルムの第１主要構造化表面の構造の実質的に全部と隣接するように配置されてこれらと接触し結合される、第２光学フィルムとを含む光管理フィルム構成体であって、第１光学フィルムの第１主表面及び第２光学フィルムの第２主表面は、第１主表面の構造が一部を占める密閉容積を画定し、構造は画定される合計容積の２０〜８０％を占める、光管理フィルム構成体である。上記非対称構造は、複数の多面屈折性プリズムの順序付けられた配列を含み、多面屈折性プリズムの断面は、３つ以上の面を含むことができる。 The solar light guide layer can be a light management film construct as described in, for example, International Publication No. WO2011 / 084391. Hereinafter, although the outline | summary of this light management film structure is demonstrated, those skilled in the art can understand and implement also the aspect of the part which is not mentioned based on description of international publication WO2011 / 084391 pamphlet. The light management film structure is a first optical film having a first main surface and a second main surface opposite to the first main surface, the first main surface including a microstructured surface including an asymmetric structure. A first optical film and a first main surface and a second main surface opposite to the first main surface, wherein the second main surface is substantially the structure of the first main structured surface of the first optical film. A light management film construction comprising a second optical film, arranged adjacent to and in contact with and coupled to all, the first main surface of the first optical film and the second of the second optical film. The main surface is a light management film construct that defines a sealed volume that is partly occupied by the structure of the first main surface, the structure occupying 20-80% of the total volume defined. The asymmetric structure includes an ordered array of a plurality of polyhedral refractive prisms, and the cross section of the polyhedral refractive prism can include more than two surfaces.
第１光学フィルムは、第１主表面及び第２主表面を含み、第１主表面に微細構造化表面を有する。第２光学フィルムは、第１主表面及び第２主表面を含む。第２光学フィルムの第２主表面は、第１フィルムの表面の微細構造の実質的に全部と接触し、かつ結合される。第１光学フィルム及び第２光学フィルムは、第１光学フィルム上の構造が一部を占める密閉容積を画定し、構造は画定される合計容積の２０〜８０％を占める。 The first optical film includes a first main surface and a second main surface, and has a microstructured surface on the first main surface. The second optical film includes a first main surface and a second main surface. The second major surface of the second optical film is in contact with and bonded to substantially all of the microstructure of the surface of the first film. The first optical film and the second optical film define a sealed volume that is partly occupied by the structure on the first optical film, and the structure occupies 20-80% of the defined total volume.
第１光学フィルムは、スペクトルの可視光領域において、高い光学透明性を有する任意の好適なフィルムであることができる。第１光学フィルムは、単一層フィルム又は多層フィルム構成であることができる。第１光学フィルムは、第１主表面及び第２主表面を有する。第１主表面は微細構造化表面を含む。この微細構造化表面は、複数の非対称多面屈折性プリズムの順序付けられた配列を含む。プリズムは、入射する太陽光（これはフィルムと垂直な方向から１５〜８０°の角度で入射する）が部屋の天井の方へと上方に方向変換される一方で、下からの入射光が下方向へと方向転換されないように、非対称であることが望ましい。 The first optical film can be any suitable film having high optical transparency in the visible light region of the spectrum. The first optical film can be a single layer film or a multilayer film configuration. The first optical film has a first main surface and a second main surface. The first major surface includes a microstructured surface. The microstructured surface includes an ordered array of a plurality of asymmetric polyhedral refractive prisms. The prism allows incoming sunlight (which is incident at an angle of 15-80 ° from the direction perpendicular to the film) to be redirected upwards toward the ceiling of the room, while incoming light from below It is desirable to be asymmetric so that it does not turn in the direction.
複数の非対称多面屈折性プリズムは、太陽光導光層を含む窓又は他の開口部を含む部屋の天井に向けて、入射する太陽光を効果的に方向変換するように設計される。典型的に、非対称多面屈折性プリズムは、３つ以上、より典型的には４つ以上の面を含む。プリズムは光学フィルムの表面から生じる順序付けられた配列の突起部として観察できる。典型的にはこれらの突起部のアスペクト比（すなわち、フィルムの上の構造の最大高さＨの、フィルム又はその部分に取り付けられる構造の基部の幅Ｗに対する比率）は１以上であり、すなわち、突起部の高さは、少なくとも突起部の基部における幅と、少なくとも同等である。いくつかの実施形態において、突起部の高さは少なくとも５０マイクロメートルである。いくつかの実施形態において、突起部の高さは２５０マイクロメートル以下である。これは、非対称構造は、典型的には、第１光学フィルムの第１主表面から５０マイクロメートル〜２５０マイクロメートルだけ突出していることを意味する。 The plurality of asymmetric polyhedral refractive prisms are designed to effectively redirect incoming sunlight toward the ceiling of a room that includes a window or other opening that includes a solar light guide layer. Typically, an asymmetric polyhedral refractive prism includes three or more surfaces, more typically four or more surfaces. The prism can be observed as an ordered array of protrusions arising from the surface of the optical film. Typically, the aspect ratio of these protrusions (i.e. the ratio of the maximum height H of the structure above the film to the width W of the base of the structure attached to the film or part thereof) is 1 or more, i.e. The height of the projection is at least equal to the width of the base of the projection. In some embodiments, the height of the protrusion is at least 50 micrometers. In some embodiments, the height of the protrusion is 250 micrometers or less. This means that the asymmetric structure typically projects from the first major surface of the first optical film by 50 micrometers to 250 micrometers.
この光方向転換を生じるように、多面屈折性プリズムを設計するために使用される基準は、例えば、図２に例示される。図２は、太陽光導光層の一態様を説明する模式図であり、フィルム１０及び単一のプリズム１１の断面を含む光方向変換フィルム１２０を示す。プリズム１１は４つの面、フィルム１０に隣接する面Ａ、面Ａに接合される面Ｂ、面Ａに接合される面Ｃ、並びに面Ｂ及び面Ｃに接合される面Ｄを有する。
The criteria used to design a polyhedral refractive prism to produce this light redirection is illustrated, for example, in FIG. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating one aspect of the sunlight light-guiding layer, and shows the
面Ｂはこれが、第１光学フィルムの第２主表面に入射し、面Ａを透過する太陽光線に対して、全内部反射を生じるような様式で角度を有する。太陽光は、第１光学フィルムの第２主表面上から入射して、典型的には、時刻、時期、フィルムの地理的位置などによって、第１光学フィルムの第１主表面の垂線から約１５〜８０°の角度を形成する。入射光線はプリズム１１に入り、全内部反射の現象により面Ｂから反射される。全内部反射を達成するため、面Ｂが面Ａと垂直ではなく、図１に示されるように、垂線から角θだけオフセットされていることが望ましい。角θの値の選択は、例えば、光管理フィルムを調整するために使用される組成物材料の屈折率、光管理フィルムの使用のために推奨される地理的位置などを含む様々な可変の特性に依存するが、典型的には、角θの値は６〜１４°又は更に６〜１２°である。
Surface B is angled in such a way that it causes total internal reflection for sunlight that is incident on the second major surface of the first optical film and transmitted through surface A. Sunlight is incident on the second major surface of the first optical film, typically about 15 from the normal of the first major surface of the first optical film, depending on time, time, geographical location of the film, and the like. Form an angle of ~ 80 °. Incident light enters the
面Ｃは、面Ａに接合され、面Ａを面Ｄに接続する。面Ｃが面Ａに対して垂直ではなく、垂線から角αだけオフセットされていることが好ましい。他の特性の中でもとりわけ、角αのオフセットは、面Ｄを通じてプリズム１１から出る光が、隣接するプリズム（図示せず）に入ることを防ぐのを助ける。角度θでは、角度αの値の選択は、隣接するプリズムの近さ、面Ｄの特性及び大きさなどを含む、様々な可変特性に依存する。典型的には、角度αは、５〜２５°、又は更に９〜２５°の範囲である。
Surface C is joined to surface A and connects surface A to surface D. Preferably, plane C is not perpendicular to plane A but is offset from the normal by an angle α. Among other properties, the offset of angle α helps to prevent light exiting
面Ｄは、方向転換された光線がプリズムから出る、プリズムの面である。図２において面Ｄは、単一の面として示されるが、面Ｄは一連の面を含むことがある。また、図２において面Ｄは、曲面として示されるが面Ｄは全ての実施形態において湾曲している必要はない。面Ｂから反射される光線は、面Ｄにより、部屋の間接照明を改善するために有効な方向、すなわち、光拡散層に光を有効に照射する方向に反射される。これは、面Ｄから反射する光線は、面Ａと垂直、又は垂直から離れた角度で、光拡散層（例えば部屋の天井に配置された光拡散層）に向けて方向転換されることを意味する。 Surface D is the surface of the prism where the redirected light beam exits the prism. In FIG. 2, surface D is shown as a single surface, but surface D may comprise a series of surfaces. Moreover, although the surface D is shown as a curved surface in FIG. 2, the surface D does not need to be curved in all the embodiments. The light beam reflected from the surface B is reflected by the surface D in a direction effective for improving indirect illumination of the room, that is, a direction in which light is effectively applied to the light diffusion layer. This means that light rays reflected from surface D are redirected toward the light diffusion layer (eg, the light diffusion layer located on the ceiling of the room) at an angle perpendicular to or away from surface A. To do.
いくつかの実施形態において、面Ｃは湾曲していてもよく、面Ｄは湾曲していてもよく、又は面Ｃと面Ｄの組み合わせが単一の連続的な曲面を形成してもよい。他の実施形態において、面Ｃ若しくはＤ又は、面Ｃ及びＤが共に、一連の面を含み、一連の面は構造化表面を含む。構造化表面は、規則的又は不規則的であってよく、すなわち、構造は規則的パターン又はランダムパターンを形成し、均一であってもよく、又は構造は異なってもよい。これらの構造は、これらが微細構造上にあるために、典型的には非常に小さい。典型的には、これらの構造の各寸法（高さ、幅及び長さ）は、面Ａの寸法よりも小さい。 In some embodiments, surface C may be curved, surface D may be curved, or the combination of surface C and surface D may form a single continuous curved surface. In other embodiments, faces C or D or faces C and D together comprise a series of faces, the series of faces comprising a structured surface. The structured surface may be regular or irregular, i.e. the structure forms a regular or random pattern, may be uniform, or the structure may be different. These structures are typically very small because they are on the microstructure. Typically, the dimensions (height, width and length) of these structures are smaller than the dimensions of face A.
面Ｄは、国際公開第ＷＯ２０１１／０８４３９１号パンフレットに記載されるような副次的な面を有してもよい。例えば、面Ｄは、ある点で面Ｂに接合される副次的な面を有してもよい。この点は、光管理フィルムの第２光学フィルム（図示せず）が、フィルム１０に接合される場所である。面Ｄはまた、面Ｂに接合され、光管理フィルムの第２光学フィルム（図示せず）がフィルム１０に接合され得る結合ゾーンを形成するように設計される副次的な面を有してもよい。
The surface D may have a secondary surface as described in International Publication No. WO2011 / 084391. For example, the surface D may have a secondary surface joined to the surface B at a certain point. This is a place where a second optical film (not shown) of the light management film is joined to the
フィルム構成体の全表面上に亘って、微細構造が存在してもよく、又は微細構造は、第１光学フィルムの第１表面の一部の上にのみ存在してもよい。フィルム構成体は、大きな窓ガラス物品（例えば、窓）に取り付けることができるため、望ましい光方向転換効果を生じるために、窓ガラス物品の全表面が微細構造表面を含むことは必要ではないか又は望ましくない場合がある。窓ガラス物品の一部のみが光方向転換フィルム構成体を含むか、あるいは、全窓ガラス物品表面がフィルム構成体によって被覆される場合は、フィルム構成体の一部のみが光方向転換微細構造を含むことが望ましい場合がある。 There may be a microstructure over the entire surface of the film construction, or the microstructure may be present only on a portion of the first surface of the first optical film. Since the film construction can be attached to a large glazing article (eg, a window), it is not necessary that the entire surface of the glazing article include a microstructured surface in order to produce the desired light redirecting effect, or It may not be desirable. If only a portion of the glazing article contains a light redirecting film construct, or if the entire glazing article surface is covered by the film construct, then only a portion of the film construct has a light redirecting microstructure. It may be desirable to include.
複数の非対称多面屈折性プリズムの順序付けられた配列は、微細構造の配列を形成できる。配列は種々の要素を有することができる。例えば、配列は、線形（すなわち、一連の平行な線）、正弦波形状（すなわち、一連の波形の線）、ランダム、又はこれらの組み合わせであることができる。広範な配列が可能であるが、配列要素が別個であり得る、すなわち、配列要素が交差又は重複しないことが望ましい。配列要素としては、国際公開第ＷＯ２０１１／０８４３９１号パンフレットで図４〜７を参照して記載されるような配列要素が挙げられる。配列要素としては、線形配列要素、正弦波形状配列要素等を例示でき、正弦波形状配列要素は互いに位相が不一致であってもよい。また配列要素はランダムな配列要素であってもよい。 An ordered array of a plurality of asymmetric polyhedral refractive prisms can form an array of microstructures. An array can have various elements. For example, the array can be linear (ie, a series of parallel lines), sinusoidal (ie, a series of corrugated lines), random, or a combination thereof. Although a wide array is possible, it is desirable that the array elements can be distinct, i.e., the array elements do not intersect or overlap. Examples of the array element include array elements as described in International Publication No. WO2011 / 084391 with reference to FIGS. Examples of the array elements include linear array elements and sinusoidal array elements, and the sinusoidal array elements may be out of phase with each other. The array element may be a random array element.
第１光学フィルムの第２主表面は、基板に積層されるように設計される。典型的には、この表面は、接着剤コーティングなどのコーティングを含み、これは太陽光導光層を基板表面へと接着させる。ここで用語「接着剤」は、２つの被着体を一緒に接着するのに有用なポリマー組成物を指す。接着剤の例は、熱活性化接着剤及び感圧接着剤である。好適な接着剤の例としては、熱活性化接着剤、感圧接着剤、熱活性化接着剤、感圧接着剤及び硬化性接着剤が挙げられる。好適な光学的に透明な硬化性接着剤の例としては、米国特許第６，８８７，９１７号（Ｙａｎｇら）に記載されるものが挙げられる。接着剤の特性により、接着剤コーティングは、これに取り付けられた剥離ライナーを有してもよい。典型的には、感圧接着剤が使用される。 The second main surface of the first optical film is designed to be laminated on the substrate. Typically, this surface includes a coating, such as an adhesive coating, that adheres the solar light guide layer to the substrate surface. As used herein, the term “adhesive” refers to a polymer composition useful for adhering two adherends together. Examples of adhesives are heat activated adhesives and pressure sensitive adhesives. Examples of suitable adhesives include heat activated adhesives, pressure sensitive adhesives, heat activated adhesives, pressure sensitive adhesives and curable adhesives. Examples of suitable optically clear curable adhesives include those described in US Pat. No. 6,887,917 (Yang et al.). Depending on the nature of the adhesive, the adhesive coating may have a release liner attached to it. Typically, a pressure sensitive adhesive is used.
広範な感圧接着剤組成物が好適である。いくつかの実施形態において、感圧接着剤は光学的に透明である。 A wide range of pressure sensitive adhesive compositions are suitable. In some embodiments, the pressure sensitive adhesive is optically clear.
好適な感圧接着剤としては、例えば、天然ゴム、合成ゴム、スチレンブロックコポリマー、ポリビニルエーテル、（アクリレートとメタクリレートの両方を含む）ポリ（メタ）アクリレート、ポリオレフィン、シリコーン又はポリビニルブチラールに基づくものが挙げられる。 Suitable pressure sensitive adhesives include, for example, those based on natural rubber, synthetic rubber, styrene block copolymer, polyvinyl ether, poly (meth) acrylate (including both acrylate and methacrylate), polyolefin, silicone or polyvinyl butyral. It is done.
基板と太陽光導光層との間に適用した接着剤を、熱、水分又は放射線によって架橋させてもよい。架橋度は、特定の性能要件を満たすように制御できる。 The adhesive applied between the substrate and the solar light guide layer may be cross-linked by heat, moisture or radiation. The degree of crosslinking can be controlled to meet specific performance requirements.
光学的に透明であることに加え、感圧接着剤は、これを窓などの大きな基板に積層するために、一時的除去可能性を有することが好ましい。一時的に除去可能な接着剤は、比較的低い初期接着性を有するものであり、基板からの一時的除去可能性及びこれへの再配置性を可能にし、時間をかけて接着を構成し、十分な強度の結合を形成する。一時的に除去可能な接着剤の例は、例えば、米国特許第４，６９３，９３５号（Ｍａｚｕｒｅｋ）に記載される。あるいは、又は加えて、一時的に除去可能であることの代わりに、又はこれに加えて、感圧接着剤層は、微細構造化表面を含んでもよい。この微細構造化表面は、接着剤が基板に積層される際の空気の排出を可能にする。 In addition to being optically transparent, the pressure sensitive adhesive preferably has a temporary removability in order to laminate it onto a large substrate such as a window. Temporarily removable adhesives have a relatively low initial adhesion, allow temporary removal from and repositionability to the substrate, and make up the bond over time, Form a bond of sufficient strength. Examples of temporarily removable adhesives are described, for example, in US Pat. No. 4,693,935 (Mazurek). Alternatively, or in addition, instead of or in addition to being temporarily removable, the pressure sensitive adhesive layer may include a microstructured surface. This microstructured surface allows air to be exhausted as the adhesive is laminated to the substrate.
感圧接着剤は本質的に粘着性であってよい。望ましい場合には、感圧接着剤を形成するため、粘着付与剤を基材に加えることができる。感圧接着剤の光学的透明性を低減させない限り、例えば、油、可塑剤、酸化防止剤、紫外線（「ＵＶ」）安定剤、水素添加ブチルゴム、顔料、硬化剤、ポリマー添加剤、増粘剤、連鎖移動剤及びその他の添加物などの他の材料を、特別な目的のために加えることができる。 The pressure sensitive adhesive may be tacky in nature. If desired, a tackifier can be added to the substrate to form a pressure sensitive adhesive. Unless the optical transparency of the pressure sensitive adhesive is reduced, for example, oil, plasticizer, antioxidant, ultraviolet (“UV”) stabilizer, hydrogenated butyl rubber, pigment, curing agent, polymer additive, thickener Other materials such as chain transfer agents and other additives can be added for special purposes.
本開示の感圧接着剤は、例えば、制御された光透過率及びヘーズなどの望ましい光学的特性を呈する。いくつかの実施形態において、感圧接着剤でコーティングされる基板は、基板単独と実質的に同じ光透過率を有することができる。 The pressure sensitive adhesives of the present disclosure exhibit desirable optical properties such as, for example, controlled light transmission and haze. In some embodiments, the substrate coated with the pressure sensitive adhesive can have substantially the same light transmittance as the substrate alone.
太陽光導光層はまた、赤外線反射性を有してもよい。これにより、望ましくない赤外光（熱）の建造物内への導入を低減又は回避する一方、望ましい可視光を建造物内に入れることができる。第１光学フィルムとして有用な、好適な多層フィルムの例としては、例えば、米国特許第６，０４９，４１９号、同第５，２２３，４６５号、同第５，８８２，７７４号、同第６，０４９，４１９号、同第ＲＥ３４，６０５号、同第５，５７９，１６２号及び同第５，３６０，６５９号に記載されるものが挙げられる。いくつかの実施形態において、第１光学フィルムは、交互のポリマー層が協調して赤外光を反射する、多層フィルムである。いくつかの実施形態において、ポリマー層の少なくとも１つが複屈折性ポリマー層である。 The solar light guide layer may also have infrared reflectivity. This reduces or avoids the introduction of unwanted infrared light (heat) into the building, while allowing the desired visible light to enter the building. Examples of suitable multilayer films useful as the first optical film include, for example, US Pat. Nos. 6,049,419, 5,223,465, 5,882,774, and 6, , 049,419, RE34,605, 5,579,162 and 5,360,659. In some embodiments, the first optical film is a multilayer film in which alternating polymer layers cooperate to reflect infrared light. In some embodiments, at least one of the polymer layers is a birefringent polymer layer.
第１光学フィルムは、既に記載された接着剤コーティングに加えて、又はその代わりに、第２主表面上に追加的なコーティングを有してもよい。例えば、第２主表面は、防眩コーティングを含むことができる。 The first optical film may have an additional coating on the second major surface in addition to or instead of the previously described adhesive coating. For example, the second major surface can include an antiglare coating.
第１光学フィルムの第１主表面上の微細構造層は、様々な方法で形成できる。典型的には、微細構造層は、熱可塑性材料又は熱硬化性材料を含む。 The microstructure layer on the first main surface of the first optical film can be formed by various methods. Typically, the microstructure layer comprises a thermoplastic material or a thermosetting material.
上述した微細構造化フィルムは、エンボス加工、押出成形、キャスト及び硬化、圧縮成形、及び射出成形等の様々な方法を用いて製造される。エンボス加工の一方法が、米国特許第６，３２２，２３６号に記載されており、この方法は、パターン化ロールを形成するためのダイヤモンド旋削技法を含み、そのパターン化ロールは後に、微細構造化表面をフィルムの上にエンボス加工するために使用される。規則的配列の複数の非対称構造を有する上記のフィルムを形成するために、同様の方法を使用できる。 The microstructured film described above is manufactured using various methods such as embossing, extrusion, casting and curing, compression molding, and injection molding. One method of embossing is described in US Pat. No. 6,322,236, which includes a diamond turning technique to form a patterned roll, which is later microstructured. Used to emboss the surface onto the film. Similar methods can be used to form the above films having a plurality of asymmetric structures in a regular array.
反復パターンを持つ微細構造化表面を有するフィルムを生成するために、他の手法に従ってもよい。例えば、フィルムは、特定のパターンをその上に有する金型を使用して射出成形されてもよい。結果として得られる射出成形フィルムは、金型内のパターンを補完する表面を有する。別の同様の手法において、フィルムは圧縮成形されてもよい。 Other techniques may be followed to produce a film having a microstructured surface with a repetitive pattern. For example, the film may be injection molded using a mold having a specific pattern thereon. The resulting injection molded film has a surface that complements the pattern in the mold. In another similar approach, the film may be compression molded.
いくつかの実施形態において、構造化フィルムは、キャスト及び硬化を使用して調製される。キャスト及び硬化において、硬化性混合物が表面上にコーティングされて、そこに構造化ツールが適用されるか、又は混合物が微細構造ツール内にコーティングされて、コーティングされた微細構造化ツールを表面に接触させる。硬化性混合物がその後硬化され、ツールが取り除かれて、微細構造化表面を提供する。好適な微細構造化ツールの例としては、微細構造化型及び微細構造化ライナーが挙げられる。好適な硬化性混合物の例としては、ポリウレタン、ポリエポキシド、ポリアクリレート、シリコーンなどを調製するために使用される硬化性材料などの熱硬化性材料が挙げられる。 In some embodiments, the structured film is prepared using casting and curing. In casting and curing, a curable mixture is coated on the surface and a structured tool is applied thereto, or the mixture is coated in a microstructured tool to contact the coated microstructured tool with the surface Let The curable mixture is then cured and the tool is removed to provide a microstructured surface. Examples of suitable microstructured tools include microstructured molds and microstructured liners. Examples of suitable curable mixtures include thermosetting materials such as curable materials used to prepare polyurethanes, polyepoxides, polyacrylates, silicones, and the like.
光管理フィルム構成体は、第２光学フィルムを含む。第２光学フィルムは、第１主表面及び第２主表面を有する。第２光学フィルムの第２主表面は、第１光学フィルムの表面の微細構造の実質的に全部と接触し、かつ結合される。第２光学フィルムは、第１光学フィルムと共に、第１光学フィルム上の構造が一部を占める密閉容積を画定し、構造は画定される合計容積の２０〜８０％を占める。この体積を画定するために使用される第１光学フィルムの表面は、第１光学フィルムの第１主表面の平面である。この平面は、構造がそこから突出する第１光学フィルムの表面である。 The light management film structure includes a second optical film. The second optical film has a first main surface and a second main surface. The second major surface of the second optical film is in contact with and bonded to substantially all of the microstructure of the surface of the first optical film. The second optical film, together with the first optical film, defines a sealed volume that is partially occupied by the structure on the first optical film, the structure occupying 20-80% of the total volume defined. The surface of the first optical film used to define this volume is the plane of the first major surface of the first optical film. This plane is the surface of the first optical film from which the structure protrudes.
第２光学フィルムは、第１光学フィルムと同じ材料から作製されてもよく、又はこれは異なっていてもよい。第２光学フィルムは、微細構造表面を保護し、微細構造が損傷を受けること、汚れ、ないしは別の方法により光の方向転換を不可能になることを防ぐ。 The second optical film may be made from the same material as the first optical film, or it may be different. The second optical film protects the microstructured surface and prevents the microstructure from being damaged, soiled, or otherwise impossible to redirect light.
第２光学フィルムの第２主表面は、第１光学フィルムの微細構造化表面の非対称多面屈折性プリズムの頂部と接触する。第２光学フィルムと非対称多面屈折性プリズムの頂部との接触領域において、これらの要素が結合される。この結合は、接着剤結合、熱積層、超音波溶接など、２つのポリマー単位を積層するために有用な形態であることができる。例えば、第２光学フィルムのフィルムを軟化させるように加熱し、該フィルムを第１光学フィルムの微細構造化表面に接触する。加熱されたフィルムは、冷却した際に、第１光学フィルムの微細構造化層の接触点と結合を形成する。同様に、第２光学フィルムは、第１光学フィルムの微細構造化表面に乾燥積層され、その後、熱が直接的又は間接的に適用されて積層物品を生成できる。あるいは、超音波溶接機を、乾燥した積層構造に適用できる。典型的には、接着剤結合が使用される。接着剤結合が使用される際、熱活性化接着剤又は感圧接着剤のいずれかも使用できる。一般的に、感圧接着剤、特に、上記の光学的に透明な感圧接着剤が使用される。 The second major surface of the second optical film is in contact with the top of the asymmetric polyhedral refractive prism of the microstructured surface of the first optical film. These elements are combined in the contact area between the second optical film and the top of the asymmetric polyhedral refractive prism. This bond can be a useful form for laminating two polymer units, such as adhesive bonds, thermal lamination, ultrasonic welding. For example, the film of the second optical film is heated to soften and the film is brought into contact with the microstructured surface of the first optical film. When the heated film cools, it forms bonds with the contact points of the microstructured layer of the first optical film. Similarly, the second optical film can be dry laminated to the microstructured surface of the first optical film, and then heat can be applied directly or indirectly to produce a laminated article. Alternatively, an ultrasonic welder can be applied to the dried laminate structure. Typically, an adhesive bond is used. When an adhesive bond is used, either a heat activated adhesive or a pressure sensitive adhesive can be used. In general, pressure sensitive adhesives are used, especially the above-mentioned optically transparent pressure sensitive adhesives.
接着剤結合を生じるため、接着剤は、第１光学フィルムの微細構造表面、又は第２光学フィルムの第２主表面のいずれに適用してもよい。典型的には、接着剤は、第２光学フィルムの第２主表面に適用される。適用される接着剤コーティングは、連続的又は非連続的であることができる。接着剤コーティングは、ナイフコーティング、ロールコーティング、グラビアコーテング、ロッドコーティング、カーテンコーティング、エアナイフコーティング又はスクリーン印刷若しくはインクジェット印刷等の印刷技術を含む、様々なコーティング技術のいずれかによって適用できる。接着剤は、溶媒系（すなわち、溶液、分散液、懸濁液）、又は１００％固体組成物として適用できる。溶媒系接着剤組成物が使用される場合、典型的に、コーティングは積層前に、風乾又は、例えば、強制空気炉などの炉を使用して、高温で乾燥される。接着剤でコーティングされた第２光学フィルムはその後、第１光学フィルムの微細構造化表面に積層できる。積層プロセスは、上記の微細構造化プリズムの頂部に均一かつ均等な接触を提供するように良好に制御できる。 In order to produce an adhesive bond, the adhesive may be applied to either the microstructured surface of the first optical film or the second major surface of the second optical film. Typically, the adhesive is applied to the second major surface of the second optical film. The applied adhesive coating can be continuous or discontinuous. The adhesive coating can be applied by any of a variety of coating techniques, including knife coating, roll coating, gravure coating, rod coating, curtain coating, air knife coating, or printing techniques such as screen printing or inkjet printing. The adhesive can be applied as a solvent system (ie, solution, dispersion, suspension) or as a 100% solid composition. When a solvent-based adhesive composition is used, the coating is typically dried at elevated temperatures prior to lamination using air drying or a furnace such as a forced air furnace. The second optical film coated with the adhesive can then be laminated to the microstructured surface of the first optical film. The lamination process can be well controlled to provide uniform and even contact to the top of the microstructured prism.
微細構造化表面のための保護層であることに加えて、第２光学フィルムはまた、太陽光導光層に追加的な機能を提供できる。例えば、第２光学フィルムは、赤外光を反射し得る多層フィルムであることができる。このようにして、太陽光導光層はまた、望ましくない赤外光（熱）の建造物内への導入を低減又は回避する一方、望ましい可視光を建造物内に入れることができる。第２光学フィルムとして有用な、好適な多層フィルムの例としては、例えば、米国特許第６，０４９，４１９号、同第５，２２３，４６５号、同第５，８８２，７７４号、同第６，０４９，４１９号、同第ＲＥ３４，６０５号、同第５，５７９，１６２号及び同第５，３６０，６５９号に記載されるものが挙げられる。いくつかの実施形態において、第２光学フィルムは、交互のポリマー層が協調して赤外光を反射する、多層フィルムである。いくつかの実施形態において、ポリマー層の少なくとも１つが複屈折性ポリマー層である。 In addition to being a protective layer for the microstructured surface, the second optical film can also provide additional functionality to the solar light guide layer. For example, the second optical film can be a multilayer film that can reflect infrared light. In this way, the solar light guide layer can also reduce or avoid the introduction of unwanted infrared light (heat) into the building while allowing the desired visible light to enter the building. Examples of suitable multilayer films useful as the second optical film include, for example, US Pat. Nos. 6,049,419, 5,223,465, 5,882,774, and 6, , 049,419, RE34,605, 5,579,162 and 5,360,659. In some embodiments, the second optical film is a multilayer film in which alternating polymer layers cooperate to reflect infrared light. In some embodiments, at least one of the polymer layers is a birefringent polymer layer.
第２光学フィルムの第１主表面は一般的に部屋の内部に露出されるため、第１主表面上に追加的なコーティングを有することが望ましい場合がある。例えば、第１主表面は保護コーティングを含むことができる。好適なコーティングの例としては、例えば、ハードコート、傷防止コーティング、低表面エネルギーコーティング又は簡単清掃コーティングが挙げられる。 Since the first major surface of the second optical film is typically exposed inside the room, it may be desirable to have an additional coating on the first major surface. For example, the first major surface can include a protective coating. Examples of suitable coatings include, for example, a hard coat, an anti-scratch coating, a low surface energy coating, or a simple cleaning coating.
第１光学フィルム及び第２光学フィルムは、それぞれ、フィルムを光学的に透明にするポリマー材料から調製されることが好ましい。好適なポリマー材料の例としては、例えば、ポリオレフィン、例えば、ポリエチレン及びポリプロピレン、塩化ポリビニル、ポリエステル、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリウレタン、酢酸アセテート、エチルセルロース、ポリアクリレート、ポリカーボネート、シリコーン及びこれらの組み合わせ又はブレンドが挙げられる。光学フィルムは、充填剤、安定剤、抗酸化剤、塑性剤等のポリマー材料の他に、他の組成物を含有できる。いくつかの実施形態において、光学フィルムは、ＵＶ吸収剤（ＵＶＡ）又はヒンダードアミン光安定剤（ＨＡＬＳ）などの安定剤を含有できる。好適なＵＶＡとしては、例えば、Ｃｉｂａ（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ）からＴＩＮＵＶＩＮ Ｐ、２１３、２３４、３２６、３２７、３２８、４０５及び５７１として入手可能な化合物等のベンゾトリアゾールＵＶＡが挙げられる。好適なＨＡＬＳとしては、Ｃｉｂａ（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ）からＴＩＮＵＶＩＮ １２３、１４４及び２９２として入手可能な化合物が挙げられる。 Each of the first optical film and the second optical film is preferably prepared from a polymer material that makes the film optically transparent. Examples of suitable polymeric materials include, for example, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyvinyl chloride, polyesters such as polyethylene terephthalate, polyamides, polyurethanes, acetates, ethyl cellulose, polyacrylates, polycarbonates, silicones, and combinations or blends thereof Is mentioned. The optical film can contain other compositions in addition to polymeric materials such as fillers, stabilizers, antioxidants, plasticizers and the like. In some embodiments, the optical film can contain stabilizers such as UV absorbers (UVA) or hindered amine light stabilizers (HALS). Suitable UVAs include, for example, benzotriazole UVA, such as compounds available from Ciba (Tarrytown, NY) as TINUVIN P, 213, 234, 326, 327, 328, 405 and 571. Suitable HALS include compounds available as TINUVIN 123, 144 and 292 from Ciba (Tarrytown, NY).
光を方向転換する太陽光導光層の能力の測定は、実験室での試験により判定できる。このような試験の例は、太陽光導光層上に、強度を制御された光線を照射して、所望の方向（例えば上方）に方向転換される光の量を測定することである。光線は、所定の角度で固定されてもよく、又は所定の角度範囲にわたって変化してもよい。所望の方向に方向転換される光の量は、例えば、光検出器で測定できる。あらゆる方向における光の分布を測定してもよい。測定値の種類は一般的に、双方向透過分布関数（ＢＴＤＦ）と称される。このような測定を行うため、Ｒａｄｉａｎｔ Ｉｍａｇｉｎｇ（ＷＡ）から、商標名ＩＭＡＧＩＮＧ ＳＰＨＥＲＥで入手可能な器具を使用できる。 Measurement of the ability of the solar light guide layer to redirect light can be determined by laboratory tests. An example of such a test is to measure the amount of light redirected in a desired direction (e.g. upward) by irradiating the solar light guide layer with a light beam with controlled intensity. The light beam may be fixed at a predetermined angle or may vary over a predetermined range of angles. The amount of light redirected in the desired direction can be measured, for example, with a photodetector. The light distribution in any direction may be measured. The type of measured value is commonly referred to as a bidirectional transmission distribution function (BTDF). To make such measurements, an instrument available from Radiant Imaging (WA) under the trade name IMAGEING SPHERE can be used.
＜光拡散層＞
光拡散層は、太陽光導光層からの出射光を受光可能な面上に配置される。典型的には、光拡散層は、建造物の室内の天井、側壁等の所望の面上に任意の種々の方法で取付可能である。例えば、任意の面上に、光拡散層を直接又は下地層を介してコーティングしてもよく、予め作製した光拡散層を直接又は接着層を介して接着してもよい。また予め任意の基材上に光拡散層を積層して積層板を作製し、この積層板を任意の面上に取付けてもよい。
<Light diffusion layer>
The light diffusion layer is disposed on a surface that can receive light emitted from the solar light guide layer. Typically, the light diffusing layer can be attached in any of various ways on a desired surface such as a ceiling, a side wall, etc. in a building interior. For example, a light diffusing layer may be coated directly or via an underlayer on an arbitrary surface, and a previously prepared light diffusing layer may be adhered directly or via an adhesive layer. Alternatively, a light diffusing layer may be laminated on an arbitrary base material in advance to produce a laminated plate, and this laminated plate may be attached on an arbitrary surface.
光拡散層の可視光線反射率は約９０％以上である。ここで可視光線反射率は、ＪＩＳ Ｒ−３１０６−１９９８に準拠して測定される値であり、測定波長３８０〜７８０ｎｍにおける全反射率である。可視光線反射率が約９０％以上であることにより、太陽光導光層からの光を高い光量のまま拡散でき、高照度での照明が実現される。可視光線反射率は、好ましくは約９３％以上、又は約９５％以上、又は約１００％である。 The visible light reflectance of the light diffusion layer is about 90% or more. Here, the visible light reflectance is a value measured according to JIS R-3106-1998, and is the total reflectance at a measurement wavelength of 380 to 780 nm. When the visible light reflectance is about 90% or more, the light from the sunlight light guide layer can be diffused with a high light amount, and illumination with high illuminance is realized. The visible light reflectance is preferably about 93% or higher, or about 95% or higher, or about 100%.
光拡散層の正反射率は約２．０％未満である。ここで正反射率は、ＪＩＳ Ｋ−７３７５−２００８に準拠して測定される値である。正反射率が約２．０％未満であることにより、広範囲に亘って均一な照度を与える照明が実現される。正反射率は、好ましくは約１．６％以下、又は約１．３％以下、又は約０．０％である。 The regular reflectance of the light diffusion layer is less than about 2.0%. Here, the regular reflectance is a value measured according to JIS K-7375-2008. When the regular reflectance is less than about 2.0%, illumination that provides uniform illuminance over a wide range is realized. The regular reflectance is preferably about 1.6% or less, or about 1.3% or less, or about 0.0%.
本発明者らは、光拡散層、特にポリマーと光拡散粒子とを含む光拡散層において、表面光沢と正反射率とが一般的に良好な正の相関を有することを見出した。すなわち、光拡散層の表面光沢を低く制御することが、正反射率を低減するための有効な手段であることを見出した。光拡散層の表面光沢は、正反射率を低減する効果を良好に得る観点から、好ましくは約２５以下、又は約２０以下、又は約１７以下である。表面光沢は低いほど好ましい。ここで表面光沢は、ＪＩＳＫ５６００−４−７（６０°受光角）に準拠して測定される値である。 The present inventors have found that surface gloss and regular reflectance generally have a good positive correlation in a light diffusing layer, particularly a light diffusing layer comprising a polymer and light diffusing particles. That is, it has been found that controlling the surface gloss of the light diffusion layer to be low is an effective means for reducing the regular reflectance. The surface gloss of the light diffusing layer is preferably about 25 or less, or about 20 or less, or about 17 or less, from the viewpoint of obtaining a good effect of reducing the regular reflectance. The lower the surface gloss, the better. Here, the surface gloss is a value measured according to JISK5600-4-7 (60 ° light receiving angle).
光拡散層の照度均一性は、好ましくは約０．５以上、又は約０．７以上、又は約０．８以上、又は約１.０である。ここで光拡散層の照度均一性は、以下の方法で測定される値である。光拡散層試料を水平に置き、試料の上部の高さ３００ｍｍの位置に設置した光源（１００Ｖ６ＷのＬＥＤ電球，例えばＬＤＡ６Ｄ−Ｅ１７，パナソニック社製）から入射角０°で試料に光を照射する。試料の光照射部からみて照射部からの水平方向に距離３００ｍｍの位置から試料面に対して４５°方向に試料を撮影するように設置したデジタルカメラ（例えばＤ９０，ニコン社製）を用いて、照射開始から１０分後の照射部（視野１５０ｍｍ×２５０ｍｍ）を撮影する。従って得られた画像は、試料の光照射部及びデジタルカメラ直下付近の視野を含んでいる。得られた画像から、輝度測定システム（例えばＲＩＳＡ−ＤＣＪ，Ｈｉｌａｎｄ社製）を用いた解析で輝度値（ｃｄ／ｍ2）を得る。輝度値に基づき、以下の式に従って照度均一性を算出する。 The illuminance uniformity of the light diffusing layer is preferably about 0.5 or higher, or about 0.7 or higher, or about 0.8 or higher, or about 1.0. Here, the illuminance uniformity of the light diffusion layer is a value measured by the following method. A light diffusion layer sample is placed horizontally, and light is irradiated onto the sample at an incident angle of 0 ° from a light source (100 V 6 W LED bulb, for example, LDA6D-E17, manufactured by Panasonic Corporation) installed at a height of 300 mm above the sample. Using a digital camera (for example, D90, manufactured by Nikon Corporation) installed so as to photograph the sample in a direction of 45 ° with respect to the sample surface from a position 300 mm in the horizontal direction from the irradiation unit as viewed from the light irradiation unit of the sample, The irradiation part (field of view 150 mm × 250 mm) 10 minutes after the start of irradiation is photographed. Therefore, the obtained image includes the light irradiation part of the sample and the visual field near the digital camera. From the obtained image, a luminance value (cd / m 2 ) is obtained by analysis using a luminance measurement system (for example, RISA-DCJ, manufactured by Hirand). Based on the luminance value, the illuminance uniformity is calculated according to the following formula.
（照度均一性）＝（視野内の試料光照射部の輝度値）／（視野内の試料の最大輝度値） (Illuminance uniformity) = (Luminance value of sample light irradiation part in visual field) / (Maximum luminance value of sample in visual field)
光拡散層は、太陽光導光層からの光の入射角に左右されず、幅広い入射角の入射光を拡散反射させることができる。光拡散層は、例えば、コーティング、シート又は板等の形状を有することができる。光拡散層は、単一層でも多層でもよいが、典型的には単一層である。光拡散層として、従来公知の拡散反射材料を用いてもよい。 The light diffusion layer can diffuse and reflect incident light with a wide incident angle regardless of the incident angle of light from the sunlight light-guiding layer. The light diffusing layer can have, for example, a shape such as a coating, a sheet, or a plate. The light diffusion layer may be a single layer or a multilayer, but is typically a single layer. A conventionally known diffuse reflection material may be used as the light diffusion layer.
好ましい態様において、光拡散層は、ポリマーと光拡散粒子とを含む、コーティング、シート又は板の形状の、光拡散粒子含有ポリマー層である。光拡散粒子としては有機又は無機の種々の材料を使用でき、例えばシリカ、硫酸バリウム、酸化チタン、ガラスビーズ、樹脂ビーズ等が挙げられる。光拡散効果を良好に得るために、光拡散粒子として白色顔料を用いることが好ましい。白色顔料の好適例は、酸化チタン、硫酸バリウム等である。 In a preferred embodiment, the light diffusing layer is a light diffusing particle-containing polymer layer in the form of a coating, sheet or plate comprising a polymer and light diffusing particles. Various organic or inorganic materials can be used as the light diffusing particles, and examples thereof include silica, barium sulfate, titanium oxide, glass beads, and resin beads. In order to obtain a good light diffusion effect, it is preferable to use a white pigment as the light diffusion particles. Preferable examples of the white pigment include titanium oxide and barium sulfate.
好ましい態様において、光拡散粒子の粒径は、低い正反射率を良好に得る観点から、好ましくは約０．０８μｍ以上、又は約０．１μｍ以上、又は約０．２μｍ以上であり、高い可視光線反射率を良好に得る観点から、好ましくは約１０μｍ以下、又は約８．０μｍ以下、又は約５．０μｍ以下である。粒径はレーザー回折散乱法で測定される値である。 In a preferred embodiment, the particle size of the light diffusing particles is preferably about 0.08 μm or more, or about 0.1 μm or more, or about 0.2 μm or more from the viewpoint of obtaining a low specular reflectance. From the viewpoint of obtaining good reflectance, it is preferably about 10 μm or less, or about 8.0 μm or less, or about 5.0 μm or less. The particle size is a value measured by a laser diffraction scattering method.
光拡散粒子含有ポリマー層中のポリマーの好ましい例は、ポリオレフィン、塩化ビニルポリマー、アクリルポリマー、ウレタンポリマー、ポリエステル等である。 Preferable examples of the polymer in the light diffusing particle-containing polymer layer include polyolefin, vinyl chloride polymer, acrylic polymer, urethane polymer, polyester and the like.
光拡散粒子含有ポリマー層中の光拡散粒子の量は、光拡散層に所望の特性（特に可視光線反射率、正反射率、及び表面光沢）を与えるように、光拡散粒子の種類に応じて適宜決定される。一般的な態様においては、光拡散粒子含有ポリマー層中の光拡散粒子（特に白色顔料）の量は、ポリマー１００質量部に対して、所望の可視光線反射率を実現する観点から好ましくは約２０質量部以上、又は約３０質量部以上、又は約５０質量部以上である。 The amount of light diffusing particles in the light diffusing particle-containing polymer layer depends on the type of light diffusing particles so as to give the light diffusing layer the desired properties (especially visible light reflectance, regular reflectance, and surface gloss). It is determined appropriately. In a general embodiment, the amount of light diffusing particles (particularly white pigment) in the polymer layer containing light diffusing particles is preferably about 20 from the viewpoint of realizing a desired visible light reflectance with respect to 100 parts by mass of the polymer. It is at least about 30 parts by mass, or at least about 50 parts by mass.
光拡散粒子含有ポリマー層は、光拡散粒子及びポリマーに加え、追加成分を任意に含有できる。追加成分としては、可塑剤、熱安定剤、紫外線吸収剤等が挙げられる。追加成分の種類及び量は光拡散層の所望の特性に応じて適宜設定できる。 The light diffusing particle-containing polymer layer can optionally contain additional components in addition to the light diffusing particles and the polymer. Examples of the additional component include a plasticizer, a heat stabilizer, and an ultraviolet absorber. The kind and amount of the additional component can be appropriately set according to desired characteristics of the light diffusion layer.
光拡散層の厚みは、一般的な態様において、光隠ぺい性及び施工性の観点から、好ましくは約５０μｍ以上、又は約８０μｍ以上、又は約１００μｍ以上であることができ、曲面施工性及び材料不燃性の観点から、好ましくは約５００μｍ以下、又は約３００μｍ以下、又は約２５０μｍ以下であることができる。 In a general embodiment, the thickness of the light diffusion layer can be preferably about 50 μm or more, or about 80 μm or more, or about 100 μm or more from the viewpoint of light concealment and workability. From the viewpoint of sex, it can be preferably about 500 μm or less, or about 300 μm or less, or about 250 μm or less.
好ましい態様においては、光拡散粒子を光拡散粒子含有ポリマー層中に均一に分散させる。そのような光拡散粒子含有ポリマー層の製造方法は特に限定されないが、例えば以下の方法を例示できる。ポリマーと、そのポリマー中に分散した、光拡散粒子及び任意の追加成分を含有する、ペースト又はペイントを準備する。ペースト又はペイントは揮発性溶媒を含んでもよい。このペースト又はペイントを基材上に適用し、固化（例えば、揮発性溶媒の乾燥、又は溶融したポリマーを冷却すること等によって）させる。ペースト又はペイントの適用方法としては、通常のコータ、例えば、バーコータ、ナイフコータ、ロールコータ、ダイコータ等によるコーティング、並びに、溶融押出、及び他の公知の任意の方法が挙げられる。 In a preferred embodiment, the light diffusing particles are uniformly dispersed in the light diffusing particle-containing polymer layer. Although the manufacturing method of such a light-diffusing particle containing polymer layer is not specifically limited, For example, the following method can be illustrated. A paste or paint is prepared containing a polymer and light diffusing particles and any additional ingredients dispersed in the polymer. The paste or paint may contain a volatile solvent. The paste or paint is applied onto the substrate and solidified (eg, by drying a volatile solvent or cooling the molten polymer). Examples of the application method of the paste or paint include coating by a normal coater such as a bar coater, knife coater, roll coater, die coater, etc., melt extrusion, and any other known method.
光拡散粒子含有ポリマー層の表面はマット処理されていてもよい。例えば、マット処理をされて微小な表面凹凸を有する工程基材に光拡散粒子含有ポリマー層の材料配合物をキャストし、その工程基材を剥離することで、表面に微小な表面凹凸を有する光拡散粒子含有ポリマー層を得ることができる。マット処理された工程基材を得る方法としては、例えば、樹脂溶液（例えばシリコーン樹脂溶液）と該樹脂溶液中に分散したシリカ粒子とを含む処理剤を基板（例えば、ポリエステルフィルム等のポリマーフィルム）の表面にコーティングし、乾燥させて、ランダムなマット表面状態を有する工程基材を得る方法が挙げられる。この場合、処理剤中のシリカ粒子の粒径、粒径分布及び配合量等をコントロールすることで、光拡散粒子含有ポリマー層表面の微小な表面凹凸を所望の形態及び寸法に調整することができる。 The surface of the light diffusing particle-containing polymer layer may be matted. For example, the material composition of the polymer layer containing light diffusing particles is cast on a process substrate that has been subjected to matting treatment and has minute surface irregularities, and the process substrate is peeled off, so that the light having minute surface irregularities on the surface A diffusion particle-containing polymer layer can be obtained. As a method for obtaining a mat-processed process base material, for example, a treatment agent containing a resin solution (for example, a silicone resin solution) and silica particles dispersed in the resin solution is used as a substrate (for example, a polymer film such as a polyester film). And a method of obtaining a process substrate having a random mat surface state. In this case, the fine surface irregularities on the surface of the light diffusing particle-containing polymer layer can be adjusted to a desired form and size by controlling the particle size, particle size distribution, and blending amount of the silica particles in the treatment agent. .
別の態様において、光拡散粒子を、ストライプパターン、ドットパターン等のパターン状に存在させて光拡散部を形成することもできる。このような光拡散部を有する光拡散粒子含有ポリマー層の形成には、例えば、印刷法、例えばスクリーン印刷法等を有利に使用できる。また、表面に所望のエンボスパターンを形成することで光拡散部を形成することもできる。 In another aspect, the light diffusing portion can be formed by causing the light diffusing particles to exist in a pattern such as a stripe pattern or a dot pattern. For the formation of the light diffusing particle-containing polymer layer having such a light diffusing portion, for example, a printing method such as a screen printing method can be advantageously used. Moreover, a light-diffusion part can also be formed by forming a desired emboss pattern on the surface.
＜追加の部材＞
太陽光導光装置は、基板、太陽光導光層及び光拡散層に加え、追加の部材を更に有してもよい。追加の部材の例としては、前述の光方向転換層、遮熱層等が挙げられる。光方向転換層は、反射性層又は透過性層であることができる。反射性層としては光ダクト用途に使用される公知の層等を使用できる。透過性層としては太陽光導光層と同様の手段で種々設計可能な、複数のプリズム構造を有する層を使用できる。
<Additional parts>
The solar light guide device may further include an additional member in addition to the substrate, the solar light guide layer, and the light diffusion layer. Examples of the additional member include the light redirecting layer and the heat shielding layer described above. The light redirecting layer can be a reflective layer or a transmissive layer. As the reflective layer, a known layer used for an optical duct can be used. As the transmissive layer, a layer having a plurality of prism structures that can be variously designed by the same means as the solar light guide layer can be used.
以下、実施例及び比較例を例示して本発明を更に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, although an example and a comparative example are illustrated and the present invention is further explained, the present invention is not limited to this.
＜光拡散層＞
以下の光拡散フィルム１〜５につき、以下の特性評価を行った。
<Light diffusion layer>
The following characteristics evaluation was performed about the following light-diffusion films 1-5.
塩化ビニル樹脂：ゼオン１２１（日本ゼオン社製）
可塑剤：アデカザイザーＰＮ２６０（旭電化工業社製）及びＤＯＰ（大八化学工業社製）
酸化チタン：中間粒子径０．５μｍ（レーザー回折散乱法）
安定化剤：ＣＺ−１９Ｊ（勝田化工社製）、ＩＭ−１８１ＰＳＪ （勝田化工社製）、ＡＰ−５３９（アデカアーガス社製）、Ｔｉｎｕｖｉｎ３２６（チバ社製）
Vinyl chloride resin: ZEON 121 (manufactured by ZEON CORPORATION)
Plasticizer: Adekaizer PN260 (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) and DOP (Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.)
Titanium oxide: Intermediate particle size 0.5μm (Laser diffraction scattering method)
Stabilizer: CZ-19J (manufactured by Katsuta Kako), IM-181PSJ (manufactured by Katsuta Kako), AP-539 (manufactured by Adeka Argus), Tinuvin 326 (manufactured by Ciba)
光拡散フィルム１〜３は、酸化チタンの含有量が異なる以外は同一の組成である。
光拡散フィルム１、３、及び４については、マット処理をされて微小な表面凹凸を有する工程基材に上記組成で配合された樹脂配合物をキャストし、その工程基材を剥離することで、表面に微小な表面凹凸を有する光拡散フィルムを得た。
マット処理された工程基材は以下の方法で得た。
以下配合の処理剤を調製した。ポリエステルフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製、テトロンフィルムＧ２）に、処理剤を乾燥厚さが５μｍとなるようにナイフコータによって塗布し、乾燥させた（１５５℃×６０秒）。
シリコーン樹脂溶液（ＫＳ−８４７Ｔ，信越化学工業社製） １００質量部
白金酸触媒（ＣＡＴ−ＰＬ−５０Ｔ，信越化学工業社製） １質量部
トルエン ５００質量部
シリカ粒子（ＯＫ−４２１、２次粒子径 ３μｍ（ＴＥＭ測定），デグサジャパン社製） ６質量部
一方、光拡散フィルム２は、シリカ粒子配合量を１質量部とした以外は上記と同様にして作製した工程基材を用いて作製した。
光拡散フィルム５は、無機フィラーを含有しない発泡ポリエステル樹脂，ＭＣ−ＰＥＴ（古河電工社から入手可能）である。
The light diffusion films 1 to 3 have the same composition except that the content of titanium oxide is different.
For the light diffusing films 1, 3, and 4, by casting a resin compound blended with the above composition into a process base material that has been subjected to mat processing and has minute surface irregularities, and peeling the process base material, A light diffusion film having minute surface irregularities on the surface was obtained.
The mat-processed process base material was obtained by the following method.
A treating agent having the following composition was prepared. A treatment agent was applied to a polyester film (Tetron film G2 manufactured by Teijin DuPont Films Ltd.) with a knife coater so that the dry thickness was 5 μm and dried (155 ° C. × 60 seconds).
Silicone resin solution (KS-847T, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 100 parts by mass Platinum acid catalyst (CAT-PL-50T, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 1 part by mass Toluene 500 parts by mass Silica particles (OK-421, secondary particles) Diameter 3 μm (TEM measurement, manufactured by Degussa Japan Co., Ltd.) 6 parts by mass On the other hand, the light diffusion film 2 was produced by using a process substrate produced in the same manner as described above except that the amount of silica particles was 1 part by mass. .
The light diffusion film 5 is a foamed polyester resin that does not contain an inorganic filler, MC-PET (available from Furukawa Electric).
［可視光線反射率］
ＪＩＳ Ｒ−３１０６−１９９８に準拠し、分光光度計（日立社製，Ｕ−４１００）を用い、測定波長３８０〜７８０ｎｍにおける全反射率として測定した。
[Visible light reflectance]
Based on JIS R-3106-1998, it was measured as a total reflectance at a measurement wavelength of 380 to 780 nm using a spectrophotometer (manufactured by Hitachi, U-4100).
［正反射率］
ＪＩＳ Ｋ−７３７５−２００８に準拠し、分光光度計（コニカミノルタ社製，ＣＭ−３７００ｄ）を用いて測定波長３８０〜７８０ｎｍにて得た測定値から、以下の式に従って算出した。
（正反射率）＝(（測定されるＳＣＩ値）-（測定されるＳＣＥ値）)／（可視光線反射率）
（式中、可視光線反射率は、上記のＪＩＳ Ｒ−３１０６−１９９８に準拠して得た値である）
[Regular reflectance]
Based on JIS K-7375-2008, it calculated according to the following formula | equation from the measured value obtained in the measurement wavelength 380-780 nm using the spectrophotometer (the Konica Minolta company make, CM-3700d).
(Regular reflectance) = ((measured SCI value) − (measured SCE value)) / (visible light reflectance)
(In the formula, the visible light reflectance is a value obtained in accordance with the above JIS R-3106-1998)
［表面光沢］
ＪＩＳＫ５６００−４−７（６０°受光角）に準拠し、光沢度測定計（村上色彩社製、ＧＭＸ−２０３）で測定した。
[Surface gloss]
Based on JISK5600-4-7 (60 ° light receiving angle), it was measured with a gloss meter (MMX-203, manufactured by Murakami Color Co., Ltd.).
［照度均一性］
試料を水平に置き、試料の上部の高さ３００ｍｍの位置に設置した光源（ＬＤＡ６Ｄ−Ｅ１７，ＬＥＤ電球，パナソニック社製，１００Ｖ６Ｗ）から入射角０°で試料に光を照射した。試料の光照射部からみて照射部からの水平方向に距離３００ｍｍの位置から試料面に対して４５°方向に試料を撮影するように設置したデジタルカメラ（Ｄ９０，ニコン社製）を用いて、照射開始から１０分後の照射部（視野１５０ｍｍ×２５０ｍｍ）を撮影した。従って得られた画像は、試料の光照射部及びデジタルカメラ直下付近の視野を含んでいる。得られた画像から、輝度測定システム（ＲＩＳＡ−ＤＣＪ，Ｈｉｌａｎｄ社製）を用いた解析で輝度値（ｃｄ／ｍ2）を得た。輝度値に基づき、以下の式に従って照度均一性を算出した。
（照度均一性）＝（視野内の試料の光照射部輝度値）／（視野内の試料の最大輝度値）
[Illuminance uniformity]
The sample was placed horizontally, and the sample was irradiated with light at an incident angle of 0 ° from a light source (LDA6D-E17, LED bulb, manufactured by Panasonic, 100V6W) installed at a height of 300 mm above the sample. Irradiation using a digital camera (D90, manufactured by Nikon Corporation) installed so as to photograph the sample in a direction of 45 ° with respect to the sample surface from a position 300 mm in the horizontal direction from the irradiation unit as seen from the light irradiation unit of the sample. An irradiation part (field of view 150 mm × 250 mm) 10 minutes after the start was photographed. Therefore, the obtained image includes the light irradiation part of the sample and the visual field near the digital camera. From the obtained image, a luminance value (cd / m 2 ) was obtained by analysis using a luminance measurement system (RISA-DCJ, manufactured by Hiland). Based on the luminance value, the illuminance uniformity was calculated according to the following formula.
(Illuminance uniformity) = (Luminance value of the light irradiation part of the sample in the visual field) / (Maximum luminance value of the sample in the visual field)
結果を表２に示す。 The results are shown in Table 2.
＜太陽光導光装置の照度及び照度均一性＞
［実施例１］
導光層として、図１を参照して説明した態様の一例である、図３に示す断面形状のプリズム構造を有するフィルム（プリズムフィルム１）を用いた。プリズムフィルム１において、図１中のＢ面に対応する面は平面であり、Ｃ面及びＤ面にそれぞれ対応する面は曲面である。プリズム構造はエッジとエッジの間隔が約８μｍで配列されている。
<Illuminance and illuminance uniformity of solar light guide device>
[Example 1]
As the light guide layer, a film (prism film 1) having a prism structure with a cross-sectional shape shown in FIG. 3, which is an example of the embodiment described with reference to FIG. In the prism film 1, the surface corresponding to the B surface in FIG. 1 is a flat surface, and the surfaces corresponding to the C surface and the D surface are curved surfaces. The prism structure is arranged with an edge-to-edge spacing of about 8 μm.
試験用空間として、前面が開口した、外寸：奥行４５０ｍｍ×幅３５０ｍｍ×高さ３５０ｍｍ、内寸：奥行４２０ｍｍ×幅２９０ｍｍ×高さ２８０ｍｍの箱を準備した。すなわち前面の開口部（内寸）は幅２９０ｍｍ×高さ２８０ｍｍである。箱の内側の、床面及び前面を除く全面に、光拡散フィルム１（光拡散層として）を貼り付けた。厚み５ｍｍのガラス（基板として）に、プリズムフィルム１を導光層（本発明の太陽光導光層に対応する）として貼り付けて得た積層板を、導光層が箱内側になるように該前面の開口部に取り付けて開口部を塞ぎ、窓部とした。光源（遠藤照明社製，ＥＲＳ３１４９ＳによるＬＥＤ光）から窓部を介して箱内に光を照射した。光源は、箱の前面から前方に３５０ｍｍ離れた、発光面中心高さが３５０mmの位置に置き、窓部のガラス表面に対する入射角が４５°となるように下向きに光を窓部に入射させた。 As a test space, a box having an open front surface, outer dimensions: depth 450 mm × width 350 mm × height 350 mm, and inner dimensions: depth 420 mm × width 290 mm × height 280 mm was prepared. That is, the front opening (inner size) is 290 mm wide × 280 mm high. A light diffusion film 1 (as a light diffusion layer) was affixed to the entire surface inside the box except the floor surface and the front surface. A laminated plate obtained by sticking the prism film 1 as a light guide layer (corresponding to the solar light guide layer of the present invention) on a glass (as a substrate) having a thickness of 5 mm, so that the light guide layer is inside the box. Attached to the opening on the front face, the opening was closed to form a window. Light was irradiated into the box through a window from a light source (Endo Lighting Co., Ltd., LED light by ERS3149S). The light source was placed 350 mm forward from the front of the box and the center height of the light emitting surface was 350 mm, and light was incident downward on the window so that the incident angle with respect to the glass surface of the window was 45 °. .
床面照度
光照射開始から１０分後に、色彩照度計（コニカミノルタ社製，ＣＬ−２００）により、箱の床面の３点（箱前面から奥行方向に、それぞれ５０ｍｍ（床面１）、２２５ｍｍ（床面２）、及び４３０ｍｍ（床面３）離れた位置の３点）の照度を測定した。
床面照度の均一性
上記で得た床面照度から、以下の式に従って均一性を算出した。
床面照度の均一性＝（３点の床面照度のうちの最小値）／（３点の床面照度のうちの最大値）
Uniformity of floor illuminance From the floor illuminance obtained above, uniformity was calculated according to the following formula.
Uniformity of floor illuminance = (minimum value among the three floor illuminances) / (maximum value among the three floor illuminances)
［比較例１］
光拡散層を光拡散フィルム４に変更したことを除いて実施例１と同様に試験を行った。
［比較例２］
導光層を用いず上記ガラスのみで窓部を形成したことを除いて実施例１と同様に試験を行った。
結果を表３に示す。
[Comparative Example 1]
The test was performed in the same manner as in Example 1 except that the light diffusion layer was changed to the light diffusion film 4.
[Comparative Example 2]
The test was performed in the same manner as in Example 1 except that the window portion was formed only from the glass without using the light guide layer.
The results are shown in Table 3.
本発明は、太陽光を用いた各種建造物の室内照明に好適に適用できる。 The present invention can be suitably applied to indoor lighting of various buildings using sunlight.
１００ 太陽光導光装置
１１０ 基板
１２０ 太陽光導光層
１３０ 光拡散層
１０ フィルム
１１ プリズム
DESCRIPTION OF
Claims (5)
複数のプリズム構造を形成する第１表面と平坦な第２表面とを有する、前記基板上に配置された太陽光導光層と、
前記太陽光導光層からの出射光を受光可能な面上に配置された光拡散層と、
を有する太陽光導光装置であって、
前記太陽光導光層と前記光拡散層とは、前記太陽光導光装置に入射する太陽光が前記光拡散層に到達する前に前記太陽光導光層に到達するように配置されており、
前記光拡散層の可視光線反射率が９０％以上、かつ正反射率が２．０％未満である、
太陽光導光装置。 A substrate,
A solar light guide layer disposed on the substrate, having a first surface forming a plurality of prism structures and a flat second surface;
A light diffusing layer disposed on a surface capable of receiving light emitted from the solar light guide layer;
A solar light guide device comprising:
The solar light guide layer and the light diffusion layer are arranged so that sunlight incident on the solar light guide device reaches the solar light guide layer before reaching the light diffusion layer,
The visible light reflectance of the light diffusion layer is 90% or more and the regular reflectance is less than 2.0%.
Solar light guide device.
第１主表面及び第１主表面と反対側の第２主表面を有する第１光学フィルムであって、第１主表面は非対称構造を含む微細構造化表面を含む、第１光学フィルムと、
第１主表面及び第１主表面と反対側の第２主表面を有し、第２主表面が第１光学フィルムの第１主要構造化表面の構造の実質的に全部と隣接するように配置されてこれらと接触し結合される、第２光学フィルムと
を含む光管理フィルム構成体であって、
第１光学フィルムの第１主表面及び第２光学フィルムの第２主表面は、第１主表面の構造が一部を占める密閉容積を画定し、構造は画定される合計容積の２０〜８０％を占める光管理フィルム構成体である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽光導光装置。 The solar light guide layer is
A first optical film having a first main surface and a second main surface opposite the first main surface, wherein the first main surface comprises a microstructured surface comprising an asymmetric structure;
Arranged to have a first main surface and a second main surface opposite the first main surface, the second main surface being adjacent to substantially all of the structure of the first main structured surface of the first optical film. A light management film construction comprising a second optical film in contact with and coupled to the second optical film,
The first major surface of the first optical film and the second major surface of the second optical film define a sealed volume that is partially occupied by the structure of the first major surface, the structure being 20-80% of the total volume defined. The solar light guide device according to any one of claims 1 to 4, which is a light management film constituting body.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012186934A JP6092547B2 (en) | 2012-08-27 | 2012-08-27 | Solar light guide device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012186934A JP6092547B2 (en) | 2012-08-27 | 2012-08-27 | Solar light guide device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014044331A true JP2014044331A (en) | 2014-03-13 |
| JP6092547B2 JP6092547B2 (en) | 2017-03-08 |
Family
ID=50395632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012186934A Expired - Fee Related JP6092547B2 (en) | 2012-08-27 | 2012-08-27 | Solar light guide device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6092547B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105116474A (en) * | 2015-09-16 | 2015-12-02 | 南京邮电大学 | Long-focal-depth and deep-sub-wavelength-focused one-dimensional photonic crystal flat cone mirror for column vector beams |
| JP2016071251A (en) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 大日本印刷株式会社 | Daylighting sheet and daylighting sheet installation method |
| CN105929474A (en) * | 2016-05-31 | 2016-09-07 | 上海理工大学 | Preparation method of holographic polymer dispersion liquid crystal varied line-space grating |
| WO2017188318A1 (en) * | 2016-04-27 | 2017-11-02 | シャープ株式会社 | Natural-lighting device and natural-lighting system |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10012356B1 (en) | 2017-11-22 | 2018-07-03 | LightLouver LLC | Light-redirecting optical daylighting system |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5873682A (en) * | 1981-10-09 | 1983-05-02 | ユニサ−チ・リミテツド | Panel and method for illumination of solar light |
| JP2007217622A (en) * | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Meiji Natl Ind Co Ltd | Powder coating for high-diffusion and high-reflection, and reflective plate using the powder coating |
| JP2009266794A (en) * | 2007-11-29 | 2009-11-12 | Ishikawa Kogaku Zokei Kenkyusho:Kk | Solar light luminaire |
| JP4448562B2 (en) * | 2004-12-16 | 2010-04-14 | 住友林業株式会社 | House lighting structure |
| JP2011123478A (en) * | 2009-12-08 | 2011-06-23 | Ind Technol Res Inst | Light guide fine structure plate, method of guiding light, and application to window structure |
| WO2011084391A2 (en) * | 2009-12-17 | 2011-07-14 | 3M Innovative Properties Company | Light redirecting film laminate |
| WO2011084303A2 (en) * | 2009-12-17 | 2011-07-14 | 3M Innovative Properties Company | Light redirecting constructions |
| WO2012068104A1 (en) * | 2010-11-15 | 2012-05-24 | Massachusetts Institute Of Technology | A passive louver-based daylighting system |
-
2012
- 2012-08-27 JP JP2012186934A patent/JP6092547B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5873682A (en) * | 1981-10-09 | 1983-05-02 | ユニサ−チ・リミテツド | Panel and method for illumination of solar light |
| JP4448562B2 (en) * | 2004-12-16 | 2010-04-14 | 住友林業株式会社 | House lighting structure |
| JP2007217622A (en) * | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Meiji Natl Ind Co Ltd | Powder coating for high-diffusion and high-reflection, and reflective plate using the powder coating |
| JP2009266794A (en) * | 2007-11-29 | 2009-11-12 | Ishikawa Kogaku Zokei Kenkyusho:Kk | Solar light luminaire |
| JP2011123478A (en) * | 2009-12-08 | 2011-06-23 | Ind Technol Res Inst | Light guide fine structure plate, method of guiding light, and application to window structure |
| WO2011084391A2 (en) * | 2009-12-17 | 2011-07-14 | 3M Innovative Properties Company | Light redirecting film laminate |
| WO2011084303A2 (en) * | 2009-12-17 | 2011-07-14 | 3M Innovative Properties Company | Light redirecting constructions |
| WO2012068104A1 (en) * | 2010-11-15 | 2012-05-24 | Massachusetts Institute Of Technology | A passive louver-based daylighting system |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016071251A (en) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 大日本印刷株式会社 | Daylighting sheet and daylighting sheet installation method |
| CN105116474A (en) * | 2015-09-16 | 2015-12-02 | 南京邮电大学 | Long-focal-depth and deep-sub-wavelength-focused one-dimensional photonic crystal flat cone mirror for column vector beams |
| WO2017188318A1 (en) * | 2016-04-27 | 2017-11-02 | シャープ株式会社 | Natural-lighting device and natural-lighting system |
| JPWO2017188318A1 (en) * | 2016-04-27 | 2019-03-14 | シャープ株式会社 | Daylighting device and daylighting system |
| US10538964B2 (en) | 2016-04-27 | 2020-01-21 | Sharp Kabushiki Kaisha | Daylighting device and daylighting system |
| CN105929474A (en) * | 2016-05-31 | 2016-09-07 | 上海理工大学 | Preparation method of holographic polymer dispersion liquid crystal varied line-space grating |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6092547B2 (en) | 2017-03-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI619970B (en) | Light redirecting film laminate | |
| TWI528054B (en) | Light redirecting constructions | |
| KR101512887B1 (en) | Optical body, method for manufacturing same, window member, sliding window, and sunlight blocking device | |
| TWI575259B (en) | Light management construction and window comprising light management construction | |
| US10151860B2 (en) | Sun-facing light redirecting films with reduced glare | |
| JP6092547B2 (en) | Solar light guide device | |
| WO2016002869A1 (en) | Daylighting slat and daylighting device | |
| CN107003439B (en) | The light redirecting films towards room reduced with glare | |
| US20170307789A1 (en) | Light redirecting film constructions and methods of making same | |
| JP6706618B2 (en) | Daylighting device | |
| WO2016104626A1 (en) | Daylight collection device | |
| TW201819165A (en) | Light redirecting constructions and methods for sealing edges thereof | |
| JP7036509B2 (en) | Optical direction changing film structure and its manufacturing method | |
| TW201716225A (en) | Barrier elements for light directing articles | |
| KR101257335B1 (en) | Optical device, and light source having the same and display | |
| JP6288358B2 (en) | Daylighting member | |
| JP6549088B2 (en) | Building material panel, its manufacturing method and application | |
| JP2017068097A (en) | Lighting film and lighting film composite body, and window comprising them installed thereon |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150814 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160413 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160419 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160711 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20160802 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161202 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20161212 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170110 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170209 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6092547 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |