WO2014147793A1 - 採光シート、採光パネル、ロールアップ採光スクリーン、及び採光シートの製造方法 - Google Patents

採光シート、採光パネル、ロールアップ採光スクリーン、及び採光シートの製造方法 Download PDF

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WO2014147793A1
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柏木 剛
一信 小川
宮田 英樹
達明 井上
小島 弘
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大日本印刷株式会社
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    • E06B2009/2405Areas of differing opacity for light transmission control
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    • E06B2009/2417Light path control; means to control reflection

Definitions

  • the present invention relates to a daylighting sheet, a daylighting panel, a roll-up daylighting screen, and a method for manufacturing the daylighting sheet, which are devices for taking outside light such as sunlight into a building or the like.
  • Patent Document 1 discloses a light control sheet for controlling sunlight intake that is disposed in a light intake unit that incorporates sunlight into a building, and the entire sheet is made of a light-transmitting material that transmits sunlight.
  • the light-transmitting part and a light-shielding part group made of a light-absorbing material that absorbs sunlight, and the light-shielding part group includes a plurality of light-shielding parts made of a light-absorbing material at a predetermined pitch in one direction in the sheet.
  • a light control sheet characterized by being arranged is disclosed.
  • outside light such as sunlight is transmitted in a desired direction using an interface having a refractive index difference having a predetermined geometric shape such as a prism. It is deflected and reflected to control.
  • JP 2010-259406 A International Publication WO93 / 25792 JP 2003-157707 A JP 2000-15712 A
  • the present invention has an object to provide a daylighting sheet that can be efficiently lit and can be viewed from the indoor side when applied to a building opening such as a window.
  • a daylighting panel, a roll-up daylighting screen using the daylighting sheet, and a method for manufacturing the daylighting sheet are provided.
  • the invention according to claim 1 is a daylighting sheet that is disposed in an opening of a building and transmits light from the outdoor side to the indoor side, and is formed by laminating a plurality of layers.
  • At least one other layer having translucency is disposed on the side of the light deflection layer opposite to the base material layer.
  • the invention according to claim 3 is the daylighting sheet according to claim 1 or 2, wherein the light transmission portion has a predetermined cross section and extends in one direction along one surface of the base material layer, Arranged in a direction different from the extending direction, the light deflecting portion extends between the light transmitting portions by being disposed between the adjacent light transmitting portions, and is disposed in the different direction.
  • the light deflecting portion is filled with a material that reflects light.
  • the light deflection section is filled with a material that scatters and transmits light.
  • the light deflection section is filled with a material having a lower refractive index than the light transmission section.
  • the light deflection section is a gap.
  • the invention according to claim 8 is the daylighting sheet according to any one of claims 1 to 7, further comprising a layer including at least one of an ultraviolet ray absorbing function, a heat ray absorbing function, and a near infrared ray absorbing function. ing.
  • the invention according to claim 9 is a daylighting panel comprising: a plate-like panel having translucency; and the daylighting sheet according to any one of claims 1 to 8 attached to one surface of the panel. It is.
  • the invention according to claim 10 is the window glass provided with the panel in the opening of the building in the daylighting panel according to claim 9.
  • Invention of Claim 11 is a rollup provided with the lighting sheet of any one of Claims 1 thru
  • the invention according to claim 12 is a method for producing the daylighting sheet according to any one of claims 1 to 8, wherein the shape of the base material to be the base material layer and the light transmitting portion can be transferred.
  • Light-filling part is formed by filling the mold roll with a curable resin before curing, which becomes a light-transmitting part, and curing the curable resin after filling and then releasing from the mold roll. It is a manufacturing method of a sheet.
  • the daylight can be efficiently taken, and the outdoor side can be seen from the indoor side when applied to an opening such as a window of a building.
  • the manufacturing method of the lighting sheet of this invention such a lighting sheet can be manufactured efficiently.
  • FIG. 6 is an enlarged view of a part of the light deflection layer 17 of the daylighting panel 40.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an example of an optical path in the light deflection layer 17.
  • FIG. 6 is an enlarged view of a part of the light deflection layer 57.
  • FIG. 13A is a diagram for explaining the light deflection unit 59 ′
  • FIG. 13B is a diagram for explaining the light deflection unit 59 ′′.
  • 6 is a diagram for explaining an example of an optical path in the light deflection layer 57.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating another example of an optical path in the light deflection layer 57.
  • FIG. 4 is a perspective view of a roll-up daylighting screen 90.
  • FIG. It is the figure which showed the cross section of the daylighting sheet
  • FIG. 4 is a perspective view of a roll-up daylighting screen 140.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a first embodiment, and is an external perspective view of a building 1 provided with a window 2 (see FIG. 2).
  • the building 1 is a so-called office building, and an outer wall facing the south side is provided with a plurality of openings communicating with the interior and the exterior, and a window 2 having a daylighting panel 10 is disposed therein.
  • FIG. 2 is a view of the window 2 to which the daylighting panel 10 is formed by the daylighting sheet 15 (see FIG. 3) and the daylighting panel 10 is applied as seen from the front.
  • the window 2 includes a daylighting panel 10 and a frame 3 arranged so as to border the panel 11 along at least the outer peripheral portion of the daylighting panel 10 (see FIG. 3). .
  • the window 2 is disposed in the opening of the building 1.
  • the window is formed by providing the frame and the panel in the frame in the same manner as the known configuration. Therefore, a well-known frame 3 can be used.
  • the window 2 can also be formed by sticking the daylighting sheet 15 to a window previously arranged in the building. At this time, since the building is usually provided with a panel and a frame that borders the outer periphery thereof, the window 2 can be formed by attaching a daylighting sheet 15 to the panel.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view in the vertical direction along the line indicated by III-III in FIG. 2, focusing on the daylighting panel 10, and schematically showing the layer structure.
  • FIG. 3 for ease of viewing, some of the repeated symbols are omitted (the same applies to the following drawings).
  • the daylighting panel 10 has a panel 11 and a daylighting sheet 15 attached to the panel 11 with an adhesive layer 12.
  • the daylighting sheet 15 includes a base material layer 16, a light deflection layer 17, an adhesive layer 20, a protective layer 21, and a hard coat layer 22.
  • FIG. 3 the lighting panel 10 is shown in a posture attached to a building or the like so that the left side of FIG. 3 is the outdoor side, the right side is the indoor side, the upper side is the top, and the lower side is the top side. Become the ground.
  • the panel 11 is a translucent plate-like translucent panel used for a normal building or vehicle window, such as a window glass or a resin panel. Therefore, a known plate glass or resin panel can be used as a member constituting the panel 11.
  • the window glass may be used as the panel 11 arranged in advance in the building as described above. That is, the daylighting panel 10 can also be formed by sticking the daylighting sheet 15 to a window provided in the building.
  • the adhesive layer 12 is a layer for adhering the daylighting sheet 15 to the panel 11.
  • the material constituting the adhesive layer 12 is not particularly limited as long as such adhesion is possible, and known pressure-sensitive adhesives, adhesives, photocurable resins, thermosetting resins, and the like can be used. If an adhesive is illustrated, an acrylic adhesive can be mentioned, for example, More specifically, there exists an adhesive which combined the acrylic copolymer and the isocyanate compound.
  • the material constituting the adhesive layer 12 is preferably made of a material excellent in translucency and weather resistance due to the properties of the daylighting panel 10.
  • the thickness of the adhesive layer 12 is not particularly limited, but is preferably 10 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less. If the adhesive layer 12 is too thin, the adhesion between the panel 11 and the daylighting sheet 15 may be reduced. If the adhesive layer 12 is too thick, it is difficult to make the thickness of the adhesive layer 12 uniform.
  • the adhesive layer 12 may have a function of absorbing at least one of infrared rays, ultraviolet rays, and visible rays. “Absorb at least one of infrared, ultraviolet, and visible light” means to absorb electromagnetic waves of a predetermined wavelength among electromagnetic waves classified into infrared, ultraviolet, and visible light. “Absorb” means to absorb 10% or more of the electromagnetic wave having the predetermined wavelength.
  • an absorbent capable of absorbing at least one of infrared light, ultraviolet light, and visible light may be contained.
  • Examples of the absorber that absorbs infrared rays include metal oxide ultrafine particles such as antimony-doped tin oxide (ATO) or tin-doped indium oxide (ITO) and phthalocyanine compounds. Infrared light can be absorbed by adding these absorbents or applying them to the surface. By adding the function of absorbing infrared rays to the daylighting sheet in this way, for example, there is an effect that, for example, the use of cooling can be suppressed by suppressing the increase in the indoor temperature especially in summer.
  • ATO antimony-doped tin oxide
  • ITO tin-doped indium oxide
  • phthalocyanine compounds phthalocyanine compounds. Infrared light can be absorbed by adding these absorbents or applying them to the surface.
  • Benzotriazole ultraviolet absorbers (TINUVIN P, TINUVIN P FL, TINUVIN 234, TINUVIN 326, TINUVIN 326 FL, TINUVIN 328, TINUVIN 329, TINUVIN 329 FL, all manufactured by BASF Japan Ltd.)
  • triazine UV absorber (TINUVIN 1577 ED, manufactured by BASF Japan Ltd.)
  • benzophenone UV absorber (CHIMASSORB 81, CHIMASORB 81 FL, all manufactured by BASF Japan Ltd.), benzoate UV absorber (TINUVIN 120, BASF) Japan Co., Ltd.).
  • Ultraviolet rays can be absorbed by adding these absorbents or applying them to the surface. By adding a function of absorbing ultraviolet rays to the daylighting sheet, for example, there are effects such as suppressing adverse effects on the skin of people in the room and fading of furniture in the room.
  • the absorbent that absorbs visible light light-absorbing colored particles such as carbon black are preferably used.
  • the present invention is not limited to this, and for example, colored particles that selectively absorb a specific wavelength in accordance with the characteristics of light to be absorbed may be used.
  • the colored particles include organic fine particles colored with metal salts such as carbon black, graphite and black iron oxide, dyes, pigments, colored glass beads, and the like.
  • colored organic fine particles are preferable from the viewpoints of cost, quality, availability, and the like. More specifically, acrylic crosslinked fine particles containing carbon black, urethane crosslinked fine particles containing carbon black, and the like are preferable. Visible light can be absorbed by adding these absorbents or applying them to the surface. By adding a function of absorbing visible light to the daylighting sheet, for example, glare in the room can be reduced.
  • the absorbing agent only needs to be able to absorb electromagnetic waves having a predetermined wavelength among electromagnetic waves classified into infrared rays, ultraviolet rays, and visible rays, and may be configured to absorb only infrared rays, or absorb only ultraviolet rays. You may comprise so that only visible light may be absorbed, and you may comprise so that 2 or more types of electromagnetic waves among infrared rays, an ultraviolet-ray, and visible light can be absorbed. Which wavelength of the electromagnetic wave can be absorbed can be appropriately selected according to the installation location and the installation purpose of the daylighting sheet.
  • the wavelength and absorption factor of the electromagnetic wave to absorb can be adjusted by adjusting suitably the kind and quantity of an absorber mentioned above.
  • the absorption rate of the electromagnetic wave of the said predetermined wavelength in the layer containing an absorber is 10% or more, and it is preferable that it is 90% or less. If the absorption rate is less than 10%, it is difficult to obtain the effect of containing the absorbent, and if it is 90% or less, the composition constituting the absorbent can be easily adjusted.
  • the base material layer 16 is a layer serving as a base material for forming the light deflection layer 17 and has a light transmitting property and supports the light deflection layer 17 so as to prevent deformation.
  • a transparent resin mainly composed of one or more of acrylic, styrene, polycarbonate, polyethylene terephthalate, acrylonitrile, and the like, epoxy acrylate, and urethane acrylate
  • the reactive resin ionizing radiation curable resin etc.
  • the thickness of the base material layer 16 is not particularly limited, but is preferably 25 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less. If the thickness of the base material layer 16 is out of this range, there is a possibility of causing a problem in workability. For example, if the base material layer 16 is too thin, wrinkles are likely to occur. Moreover, if the base material layer 16 is too thick, it will become difficult to wind up in an intermediate process.
  • the light deflection layer 17 is a layer capable of diffusing light incident from one surface side (especially light incident from obliquely upward as described later) and emitting it to the other surface side.
  • the light deflection layer 17 has a cross section shown in FIG. 3 and a shape extending to the back / near side of the drawing. That is, in the cross section shown in FIG. 3, a trapezoidal light transmission portion 18 and a light deflection portion 19 in which a cross section formed between adjacent light transmission portions 18 is formed in a trapezoidal recess.
  • the base material layer 16 side of the light transmitting portion 18 is connected.
  • the light transmitting unit 18 and the light deflecting unit 19 have the cross section and extend in one direction (horizontal direction in the present embodiment) of the sheet surface, and a plurality of light transmission units 18 and light deflecting units 19 in a direction different from the one direction (vertical direction in the present embodiment).
  • the light transmission part 18 and the light deflection part 19 are arranged. Any part of the light deflection layer 17 may contain an absorbent capable of absorbing at least one of infrared light, ultraviolet light, and visible light.
  • an infrared absorber it is cool because it is easy to absorb infrared rays in the light deflection layer in summer when the solar altitude is high, and it is warm and comfortable in the winter environment because it is difficult to absorb infrared rays in the light deflection layer in winter when the solar altitude is low. Can be.
  • the light transmitting portion 18 is a portion that transmits light, and it is preferable that the surface on the base material layer 16 side of the light transmitting portion 18 and the opposite surface (surface on the protective layer 21 side) are formed in parallel. .
  • the light transmitting portion 18 transmits light without being scattered. This improves the visibility of the backside scenery.
  • “transmits without scattering light” means a portion formed without adding a material that intentionally scatters, and inevitably occurs when light passes through the material. Scattering is allowed to occur.
  • the material constituting the light transmission portion 18 may be the same as or different from that of the base material layer 16. However, if there is a difference in refractive index between the two, the possibility of light being deflected at the interface increases, so even if they are the same material or different materials, the refractive index difference is small or there is no refractive index difference. It is preferable.
  • the base material layer 16 and the light transmission part 18 can also be formed integrally.
  • the base material layer 16 and the light transmission part 18 are separately formed, You may laminate
  • Examples of the material constituting the light transmitting portion 18 include transparent resins mainly composed of one or more of acrylic, styrene, polycarbonate, polyethylene terephthalate, acrylonitrile, and reactive resins such as epoxy acrylate and urethane acrylate (ionizing radiation curing). Mold resin).
  • the light transmission parts 18 are arranged in parallel at predetermined intervals in the direction along the sheet surface. Therefore, a recess having a trapezoidal cross section is formed between adjacent light transmission portions 18.
  • the concave portion is a groove having a trapezoidal cross section having a lower base on the upper bottom side of the light transmitting portion 18 and an upper base on the lower bottom side of the light transmitting portion 18.
  • the light deflection unit 19 is formed. That is, in the cross section shown in FIG. 3, the light transmitting portion 18 has a trapezoidal cross section having a lower base on the surface on the base material layer 16 side and an upper base shorter than the lower base on the opposite surface. It is an element having
  • the light deflecting unit 19 is a part that deflects the light that has reached here, and in this embodiment, the light deflecting unit 19 is configured to diffuse and reflect the light that has arrived.
  • a light deflection unit 19 can be formed, for example, by filling the recesses between the adjacent light transmission units 18 with the following materials.
  • the material constituting the light deflection unit 19 is preferably a concealing material, such as a white pigment or a silver pigment.
  • the white pigment include metal oxides such as titanium oxide, titanium dioxide, magnesium oxide, and zinc oxide.
  • examples of the silver pigment include metals such as aluminum and chromium.
  • the interface between the light transmission unit 18 and the light deflection unit 19 may be a matte surface.
  • the light deflecting portion 19 Since the light deflecting portion 19 is thus formed in the recess between the adjacent light transmitting portions 18, the shape thereof also follows the recess. Therefore, in this embodiment, the light deflecting portion 19 has a substantially trapezoidal cross section having a short upper base on the base material layer 16 side and a long lower bottom on the protective layer 21 side, and has a hypotenuse therebetween. This hypotenuse constitutes an interface with the light transmission portion 18 and becomes a common hypotenuse.
  • the angle ⁇ 1 of the hypotenuse in the cross section of the light deflection unit 19 is preferably 0 ° or more and 20 ° or less with respect to the normal to the sheet surface. ⁇ less than 1 is 0 degrees (which in cross-section appearing in FIG. 3, it means that the width of the base material layer 16 side width than the protective layer 21 side of the light deflection unit 19 is shorter shape.) to become so If the light deflection portion 19 is formed, it becomes difficult to produce a mold used for forming the light deflection layer 17 as will be described later, and even if it is produced, there may be a problem in releasability. .
  • the aspect ratio of the height (the size of the light deflection layer 17 in the thickness direction) to the opening width (the width on the protective layer 21 side of the light deflection unit 19 in the cross section shown in FIG. 3) is set. It becomes difficult to increase the size, and it becomes difficult to obtain a desired effect described later by the light deflection layer 17.
  • the pitch at which the light deflection portions 19 are arranged is not particularly limited, but is preferably 10 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, and more preferably 100 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less. If the pitch of the light deflecting portions 19 is too narrow, it is difficult to obtain a desired effect, which will be described later, by the light deflecting layer 17, and there is a possibility that an image transmitted through the light transmitting portion 18 becomes rainbow-like due to the diffraction phenomenon. is there. Further, if the pitch of the light deflection portions 19 is too wide, it becomes difficult to form the light deflection portions 19, or mold releasability and workability when producing the light deflection layer 17 as described later. May cause problems.
  • the opening width of the light deflector 19 (the width on the protective layer 21 side in the cross section shown in FIG. 3) is not particularly limited, but is preferably 5 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less. If the opening width of the light deflection unit 19 is too narrow, it is difficult to obtain a desired effect described later by the light deflection layer 17. Further, if the opening width of the light deflection unit 19 is too wide, it becomes difficult to form the light deflection unit 19, or when the light deflection layer 17 is manufactured as described later, mold releasability or processing There is a risk of problems with sex.
  • the thickness of the light deflection layer 17 is not particularly limited, but is preferably 50 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less. If the light deflection layer 17 is too thin, it may be difficult to obtain a desired effect, which will be described later, or it may be difficult to perform fine processing (formation of the light deflection portion 19 or the like). On the other hand, if the light deflection layer 17 is too thick, there is a risk of problems in workability such as difficulty in releasing the mold when producing the light deflection layer 17 as described later.
  • the shapes of the light transmitting part and the light deflecting part are not limited to the form shown in FIG. Therefore, in the cross section corresponding to the cross section shown in FIG. 3, the light transmission portion may be rectangular, and the portion corresponding to the hypotenuse of the trapezoid is curved (the tangent of the curve is the same as the above ⁇ 1 in each portion) there is preferred.) or line-shaped (have each line constituting a polygonal line may be made it is preferable.) is the same conditions as above theta 1.
  • the adhesive layer 20 is a layer for attaching the protective layer 21 to the opposite side of the light deflection layer 17 from the base material layer 16, and various types having such a function can be used.
  • the material used for the adhesive layer 20 is not particularly limited, but the same material as the adhesive layer 12 can be used.
  • the preferable thickness of the adhesive layer 20 is the same as that of the adhesive layer 12.
  • the protective layer 21 is a layer that is paired with the base material layer 16 and is disposed so as to sandwich the light deflection layer 17, and has a function of protecting the light deflection layer 17 together with the base material layer 16. If the protective layer 21 has such a function, the material will not be specifically limited, For example, it can comprise by the material similar to the above-mentioned base material layer 16. FIG.
  • the hard coat layer 22 is a layer provided on the outermost surface of the daylighting panel 10 opposite to the panel 11 for the purpose of surface protection.
  • the hard coat layer 22 can be formed as a transparent resin layer, and is preferably formed as a cured resin layer formed by curing a curable resin from the viewpoint of resistance to scratches and surface contamination.
  • an ionizing radiation curable resin other known curable resins, or the like may be appropriately employed according to the required performance.
  • the ionizing radiation curable resin include acrylate-based, oxetane-based, and silicone-based resins.
  • acrylate-based ionizing radiation curable resins include monofunctional (meth) acrylate monomers, bifunctional (meth) acrylate monomer monomers, (meth) acrylate monomers such as trifunctional or higher (meth) acrylate monomers, urethane ( It consists of (meth) acrylate ester oligomers such as (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, and polyester (meth) acrylate, or (meth) acrylate prepolymers.
  • tri- or higher functional (meth) acrylate monomers examples include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, and the like.
  • the hard coat layer 22 may be added with a function of improving the stain resistance. This can be achieved, for example, by adding a silicone compound, a fluorine compound, or the like. Further, as other functions, it may have a function of improving antistatic properties and water repellency.
  • materials that can be used for improving the antistatic property PEDOT-PSS (PEDOT (Poly (3,4-ethylenedioxythiophene); 3,4-ethylenedioxythiophene polymer) and PSS (polynesylsulfonate) are used for the electron conduction type. ); Coexistence with a styrene sulfonic acid polymer)), and the ionic conductive type includes lithium salt materials. Examples of materials that can be used for improving water repellency include fluorine compounds.
  • the daylighting panel 10 described above can be manufactured as follows, for example.
  • the daylighting panel 10 can be manufactured by bonding the daylighting sheet 15 to the panel 11 with the adhesive layer 12.
  • the lighting sheet 15 is produced as follows, for example.
  • the light deflection layer 17 is formed by a method using a mold roll. That is, a mold roll is prepared in which irregularities capable of transferring the light transmitting portion 18 of the light deflection layer 17 are provided on the outer peripheral surface of the cylindrical roll. And the base material used as the base material layer 16 is inserted between a mold roll and the nip roll arrange
  • the above-described composition is preferable as the composition constituting the light transmission part 18, but more specifically, as follows. That is, the photocurable resin composition which mix
  • Examples of the photocurable prepolymer (P1) include epoxy acrylate-based, urethane acrylate-based, polyether acrylate-based, polyester acrylate-based, and polythiol-based prepolymers.
  • Examples of the reactive dilution monomer (M1) include vinyl pyrrolidone, 2-ethylhexyl acrylate, ⁇ -hydroxy acrylate, and tetrahydrofurfuryl acrylate.
  • Examples of the photopolymerization initiator (I1) include hydroxybenzoyl compounds (2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, benzoin alkyl ether, etc.), benzoyl Formate compounds (such as methylbenzoylformate), thioxanthone compounds (such as isopropylthioxanthone), benzophenones (such as benzophenone), phosphate compounds (1,3,5-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis (2,4,6- Trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide and the like, and benzyldimethyl ketal and the like.
  • benzoyl Formate compounds such as methylbenzoylformate
  • thioxanthone compounds such as isopropylthioxanthone
  • benzophenones such as benzophenone
  • phosphate compounds (1,3,5-
  • the irradiation device for curing the photocurable resin composition and the curability of the photocurable resin composition can be arbitrarily selected.
  • 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) are preferable.
  • -Phenylphosphine oxide is preferable.
  • photocurable prepolymer (P1), reactive diluent monomer (M1), and photopolymerization initiator (I1) can be used alone or in combination of two or more.
  • the composition constituting the light transmission part 18 sandwiched between the mold roll and the base material and filled therein is irradiated with light from the base material side by a light irradiation device.
  • the composition which comprises the light transmissive part 18 can be hardened, and the shape can be fixed.
  • molded light transmission part 18 are released from a metal mold
  • the light deflecting portion 19 can be formed by filling the concave portion of the light transmitting portion 18 with the composition constituting the light deflecting portion 19 and curing it. Specifically, an excessive amount of the composition constituting the light deflection unit 19 is supplied to the recess of the light transmission unit 18, and the amount is adjusted by scraping off the excess with a blade, and the recess is filled with the composition. . Then, the composition filled in the recess is cured by an appropriate method. In this way, the light deflection layer 17 can be formed on the base material layer 16.
  • a laminate in which the hard coat layer 22 is laminated on one surface of the protective layer 21 and the adhesive layer 20 is laminated on the other surface is laminated so that the adhesive layer 20 of this laminate is in contact with the light deflection layer 17.
  • the adhesive layer 20 is made of an ultraviolet curable resin, a photocurable resin, or the like, it may be cured by irradiating with ultraviolet rays or light after lamination.
  • the daylighting sheet 15 produced as described above is bonded to the panel 11 with the adhesive layer 12 to obtain the daylighting panel 10.
  • an absorbent that can absorb at least one of infrared rays, ultraviolet rays, and visible light may be contained in any one of the above-described layers instead of the adhesive layer 12.
  • FIG. 3 shows a schematic optical path example. Note that the optical path example is conceptually shown, and does not strictly represent the degree of refraction or reflection.
  • External light L31 irradiated to the daylighting panel 10 from obliquely above where sunlight is assumed passes through the panel 11, the adhesive layer 12, and the base material layer 16, and reaches the light deflection unit 19 of the light deflection layer 17.
  • the external light L31 that has reached the light deflector 19 is deflected by the light deflector 19. In this embodiment, it is deflected by diffuse reflection. Then, the diffusely reflected light passes through the adhesive layer 20, the protective layer 21, and the hard coat layer 22, and enters the indoor side. At this time, since the light incident on the indoor side is deflected upward and diffused at that time, it is possible to prevent the direct exposure of the external light, and further, a wide range of the indoor side space can be prevented by the external light. Illuminate.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining diffuse reflection with a view focusing on one light deflection unit 19.
  • the external lights L41, L42, and L43 that have reached the light deflector 19 are emitted in different directions, for example, by being repeatedly reflected by a substance that reflects the light contained in the light deflector 19. Is diffused and deflected.
  • the light deflecting unit 19 can reflect the outside light without actively absorbing it during the deflection, so that the light can be taken in efficiently. It can also be adopted.
  • the observer's line of sight is based on the light L32 in FIG. That is, the outdoor can be observed through the surface on the base material layer 16 side of the light transmitting portion 18 that is a surface parallel to the panel 11 and the opposite side surface. Since there is no large refraction at the interface in this part, it is possible to see the outdoor scene clearly.
  • the outside scenery can be seen relatively clearly from the room side while the outside light is efficiently taken into the room. Further, since the light deflection layer 17 is sandwiched between the base material layer 16 and the protective layer 21, durability can be improved.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the second embodiment, and is a cross-sectional view schematically showing the layer configuration of the daylighting panel 30, and corresponds to FIG.
  • the same components as those of the daylighting panel 10 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the daylighting panel 30 includes a panel 11, an adhesive layer 12, and a daylighting sheet 35.
  • the daylighting sheet 35 includes a base material layer 16, a light deflection layer 37, an adhesive layer 20, a protective layer 21, and a hard coat layer 22.
  • the daylighting panel 30 is different from the daylighting panel 10 in that a light deflection layer 37 is applied instead of the light deflection layer 17 of the daylighting panel 10 described above. In other respects, the daylighting panel 30 is the same as the daylighting panel 10.
  • the light deflection unit 19 of the light deflection layer 17 provided in the daylighting panel 10 diffuses and reflects the light
  • the light deflection unit 39 of the light deflection layer 37 diffuses the light while transmitting it.
  • the shape of the light deflection unit 39 is the same as that of the light deflection unit 19, and the material filled therein is different from that of the light deflection unit 19.
  • a material that diffuses the transmitted light while transmitting it is disposed in the light deflecting unit 39.
  • a material obtained by mixing a transparent binder resin and a transparent diffusing agent having a refractive index different from that of the binder resin is preferable.
  • the diffusing agent include crosslinked particles obtained by polymerizing monomers mainly composed of (meth) acrylic acid ester and styrene.
  • the crosslinked particles Ganzpearl manufactured by Aika Industry Co., Ltd. may be mentioned.
  • the cross-linked particles can be controlled in refractive index by changing the mixing ratio of acrylic acid ester and styrene.
  • the refractive index can be made about 1.49 by increasing the acrylic ratio, and the refractive index can be made about 1.59 by increasing the styrene ratio.
  • urethane cross-linked particles can be used as the diffusing agent.
  • Specific examples of the urethane crosslinked particles include Art Pearl manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd.
  • the diffusing agent can also be made into hollow particles.
  • FIG. 5 shows a schematic optical path example.
  • External light L51 irradiated on the daylighting panel 30 from obliquely above where sunlight is assumed passes through the panel 11, the adhesive layer 12, and the base material layer 16, and reaches the light deflection portion 39 of the light deflection layer 37.
  • the external light L51 that has reached the light deflection unit 39 enters the light deflection unit 39, and diffuses while passing through the light deflection unit 39 due to the above-described configuration of the light deflection unit 39.
  • the light transmitted through the light deflection layer 39 in this way is then transmitted through the adhesive layer 20, the protective layer 21, and the hard coat layer 22 and is incident on the indoor side. At this time, since the light incident on the indoor side is diffused and deflected, it is possible to prevent the direct exposure of the external light, and it is possible to illuminate a wide range of the indoor space with the external light.
  • the light deflector 39 can be taken indoors without actively absorbing outside light, so that light can be taken in efficiently.
  • the daylighting panel 30 it is possible to view the outside scenery relatively clearly from the indoor side while efficiently taking outside light into the indoor side. Further, since the light deflection layer 37 is sandwiched between the base material layer 16 and the protective layer 21, durability can also be improved.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the third embodiment, which is a cross-sectional view schematically showing the layer structure of the daylighting panel 40, and corresponds to FIG.
  • the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the lighting panel 40 includes a panel 11, an adhesive layer 12, and a daylighting sheet 45 bonded to the panel 11 by the adhesive layer 12.
  • the daylighting sheet 45 includes the light deflection layer 17, the base material layer 16, and the hard coat layer 22.
  • the light deflection layers 17 and 37 are sandwiched between the base material layer 16 and the protective layer 21, but in the daylighting panel 40, the light deflection layer 17 is formed between the panel 11 and the base material layer 16. Is sandwiched. Even if it is this form, durability can be improved like the lighting panels 10 and 30.
  • the light deflection layer 17 can be configured as follows.
  • FIG. 7 shows an enlarged view of a part of the light deflection layer 17.
  • the light transmission unit 18 is disposed between the two light deflection units 19 as described above. Therefore, as shown by VIIa in FIG. 7, a line corresponding to the diagonal line of the light transmitting portion 18 can be defined.
  • the indoor side end of the side of the light deflection unit 19 disposed below and the outdoor side of the side of the light deflection unit 19 disposed adjacently above the line VIIa connecting the end and the estimated line, ⁇ lump line VIIa is a corner towards 90 degrees or less of the horizontal plane and the angle between viewing angle theta a.
  • the ⁇ a takes a predetermined value.
  • the leg portion in the trapezoidal section of the light deflecting portion 19 has an upper leg portion inclined by ⁇ U with respect to the horizontal plane (the normal of the sheet surface of the daylighting sheet 40). and, legs comprising the lower side are inclined with a similarly theta D.
  • FIG. 8 shows light L S1 from the sun as an example of one optical path.
  • L S1 is applied to the daylighting panel 40 at an elevation angle (angle formed from a horizontal plane) ⁇ S1 based on the solar altitude at that time.
  • the light L S1 incident on the daylighting panel 40 travels through the light transmitting portion 18 of the light deflection layer 17 while passing through the daylighting panel 40.
  • the light transmission part 18 if the refractive index of the light transmission part is N P and the outdoor refractive index is N 0 , the light L S1 travels at the sunlight advancing angle ⁇ P1 represented by the equation (1). .
  • FIG. 9 An explanatory diagram is shown in FIG.
  • the elevation angle ⁇ SH when the south-high altitude is highest in a year is considered. That is, when sunlight enters the daylighting panel 40 at an elevation angle ⁇ SH when the altitude is the highest at least in one year, ⁇ a is set from the viewpoint of causing all direct light from the sunlight to reach the light deflector 19. Can be prescribed.
  • the limit for the light L SH incident at the elevation angle ⁇ SH to reach the light deflecting unit 19 is the situation where the light L SH travels along the prospective line in the light transmitting unit 18. That is, it is only necessary that the sunlight traveling angle ⁇ PH in the light transmitting portion 18 is the same as the prospective angle ⁇ a . Therefore, this is expressed by the following formula (2) by the relational expression of the refractive index and the incident angle, where N 0 is the refractive index of air and N p is the refractive index of the light transmission part.
  • ⁇ SH is an elevation angle at a position where the south-middle altitude is the highest at a predetermined location, there is no elevation angle with a larger angle at the predetermined location. Therefore, in order to reach all of the light deflecting unit 19 similarly to sunlight having a predetermined elevation angle lower than this, while satisfying Expression (1), ⁇ SH of Expression (2) and Expression (3) is further satisfied. Instead, if the predetermined elevation angle is taken into consideration, the value to be taken for ⁇ a can be obtained similarly.
  • the light deflecting unit converts direct sunlight from an elevation angle ⁇ SM or higher between the elevation angle ⁇ SH when the south and middle altitudes are highest in the year and the elevation angle ⁇ SL when the south and middle altitudes are the lowest in the year.
  • ⁇ SM elevation angle
  • ⁇ SL elevation angle
  • you want to reach a may be formed yaw angle theta a to satisfy equation (4) while satisfying the equation (3).
  • the means for setting the prospective angle ⁇ a to a predetermined angle as described above includes the pitch of the light deflection unit, the angles of the legs of the light deflection unit ( ⁇ U and ⁇ D in FIG. 7), and the thickness direction of the light deflection unit. It can be mentioned that the size is changed in the left-right direction in FIG. It is possible to adjust ⁇ a to a predetermined angle by combining these alone or in combination.
  • the lower limit of ⁇ a is not particularly limited.
  • the lower limit of ⁇ a is not particularly limited.
  • FIG. 10 shows a diagram for explanation. Since the basic idea is the same as the calculation of Expressions (2) and (3), it can be considered that the sunlight L SL by the elevation angle ⁇ SL proceeds along the prospective line as can be seen from FIG. Therefore, Formula (5) can be obtained.
  • ⁇ PL is the sunlight advance angle of the light transmission part at the elevation angle ⁇ SL . Therefore, the equation (6) can be obtained from the purpose of obtaining the equations (3) and (5).
  • Table 1 shows the elevation angle ( ⁇ SH ) at the highest altitude in the south and middle of the year in Sapporo, Tokyo, and Okinawa, and the elevation angle ( ⁇ SL ) at the lowest altitude in the south and middle of the year. It was.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining the fourth embodiment, and is a cross-sectional view schematically showing the layer structure of the daylighting panel 50 and corresponds to FIG.
  • the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the lighting panel 50 includes a panel 11, an adhesive layer 12, and a daylighting sheet 55 bonded to the panel 11 by the adhesive layer 12.
  • the daylighting sheet 55 includes a light deflection layer 57, the base material layer 16, and the hard coat layer 22.
  • the light deflection layer 57 has a light transmission part 58 and a light deflection part 59.
  • the light transmission part 58 has a cross section shown in FIG. 11 and is arranged so as to extend in one direction along the surface of the base material layer 16 (horizontal direction in the posture arranged in the building 1).
  • a plurality of light transmission portions 58 are arranged at a predetermined interval along the surface of the base material layer 16 in a direction different from the direction (vertical direction in the posture arranged in the building 1).
  • the adjacent light transmission portions 58 are connected and integrated at the end portion on the base material layer 16 side.
  • the light deflection portion 59 is disposed between the adjacent light transmission portions 58.
  • FIG. 12 shows an enlarged view of a part of the light deflection layer 57.
  • the light transmission portion 58 is a portion that transmits light, and the surface on the base material layer 16 side and the opposite side surface (surface on the adhesive layer 12 side) of the light deflection layer 57 where the light transmission portion 58 is disposed. Are formed in parallel.
  • the light transmission part 58 transmits light without scattering. This improves the visibility of the backside scenery.
  • “transmits without scattering light” means a portion formed without adding a material that intentionally scatters, and inevitably occurs when light passes through the material. Scattering is allowed to occur.
  • the light transmitting portion 58 has a substantially trapezoidal cross section between the two light deflecting portions 59 in the cross sections shown in FIGS. 11 and 12, and the outdoor side has a short upper bottom and the indoor side has a long lower bottom.
  • Sides constituting the interface with the deflecting portion 59 are leg portions.
  • the leg portion has a shape that follows the shape of the light deflection portion 59 described later, it is not necessarily a straight line.
  • the material constituting the light transmission part 58 is the same as that of the light transmission part 18 described above.
  • the light deflection part 59 is a part formed between two adjacent light transmission parts 58. That is, as described above, the light transmission portions 58 are arranged in parallel in the direction along the sheet surface at a predetermined interval, and a recess having a predetermined shape is formed between the light transmission portions 58.
  • the concave portion in the present embodiment is a groove having a cross-sectional shape corresponding to the cross-sectional shape of the light deflection unit 59, and the light deflection unit 59 is formed by filling the material constituting the light deflection unit 59 therein. Accordingly, the light deflection unit 59 has a cross-sectional shape based on the recess.
  • the light deflecting unit 59 is a layer configured to be able to deflect the light irradiated here by totally reflecting the light. Therefore, the light deflection unit 59 is filled with a material having a refractive index lower than that of the light transmission unit 58. According to this, if the incident light satisfies the total reflection condition due to the difference in the refractive index between the light deflecting unit 59 and the light transmitting unit 58 and the angle of the light incident on the interface thereof, the light is totally reflected here. Can be reflected and deflected. As will be described in detail later, the direction of the deflected light is changed, and for example, it can be eliminated from direct light that gives glare by irradiating the ceiling.
  • the refractive index of the material forming the light deflection portion 59 is preferably in the range of 1.49 to 1.56, more preferably 1.49 to 1.50, from the versatility of the raw materials. Further, the refractive index difference between the light transmitting portion 58 and the light deflecting portion 59 at that time is 0.03 or more and 0.07 or less, more preferably 0.05 or more and 0.06 or less. In the range where the difference in refractive index is larger than 0 and smaller than 0.03, when wavelength dispersion during total reflection (dispersion due to different total reflection angles depending on the wavelength) occurs, long wavelength components are not totally reflected and short. Only the wavelength component may be totally reflected, which may cause a color change.
  • the difference in refractive index is larger than 0.06, the refractive index of the short wavelength component tends to be larger than the refractive index of the long wavelength refractive index component, and rainbow-like unevenness may be noticeable. is there.
  • the light deflecting unit 59 has the following shape. This will be described with reference to FIG.
  • the light deflection unit 59 has a polygonal shape in the cross section shown in FIG. Among them, in the posture in which the daylighting panel 50 is disposed in the building 1, the upper side is formed so that the two sides 59a and 59b are continuous in the indoor / outdoor direction and protrude downward. That is, the side 59a is arranged outside the room, and the side 59b is arranged inside the room.
  • the angle ⁇ U1 and the angle ⁇ U2 are also determined from this viewpoint. Details will be described later while showing an example of an optical path.
  • the lower side 59d opposite to the sides 59a, 59b has an inclination angle of ⁇ D1 with respect to the horizontal plane (the normal to the sheet surface of the daylighting sheet 55).
  • ⁇ D1 is not particularly limited, but is preferably 0 ° or more and 30 ° or less from the viewpoint of manufacturing.
  • FIG. 13 illustrates a cross-sectional shape of the light deflection unit according to the modification.
  • FIG. 13A shows an example of the light deflection unit 59 ′ in which the upper side is convex downward (ie, concave).
  • the inclination angle of the tangent line at the most outdoor part is an angle ⁇ U1 with respect to the horizontal plane (the normal of the sheet surface of the daylighting sheet 50), and the inclination angle of the tangent line at the most indoor part is the horizontal plane (lighting).
  • the angle ⁇ U2 may be set with respect to the normal of the sheet surface of the sheet 50.
  • FIG. 13B shows an optical deflecting portion in which the upper side is formed by three sides 59 ′′ a, 59 ′′ c, 59 ′′ b from the outdoor side and is convex downward (that is, concave).
  • 59 ′′ the inclination angle of the side 59 ′′ a that is the outermost side is an angle ⁇ U1 with respect to the horizontal plane (the normal of the sheet surface of the daylighting sheet 50), and the inclination angle of the side 59 ′′ b that is the most indoor side.
  • the light deflection unit including three sides, three sides 59 ′′ a, 59 ′′ c, and 59 ′′ b has been described.
  • the present invention is not limited thereto, and may be formed by more sides.
  • These light deflecting portions as shown in FIGS. 13A and 13B also have the same effect as the light deflecting portion having the shape shown in FIG. Furthermore, according to the shapes shown in FIGS. 13A and 13B, it is possible to suppress the occurrence of rainbow-like unevenness due to wavelength dispersion due to total reflection.
  • FIG. 14 shows light L S2 from the sun as an example of one optical path.
  • L S2 is applied to the daylighting panel 50 at an elevation angle (an angle formed from a horizontal plane) ⁇ S2 based on the solar altitude at that time.
  • the light L S2 incident on the daylighting panel 50 travels through the light transmitting portion 58 of the light deflection layer 57 while passing through the daylighting panel 50.
  • the light transmission part 58 if the refractive index of the light transmission part is N P , and the outdoor refractive index is N 0 , the light L S2 travels at the sunlight advancing angle ⁇ P2 represented by the equation (9). .
  • FIG. 15 shows light L S3 from the sun as another example of the optical path.
  • L S3 is applied to the daylighting panel 50 at an elevation angle (angle formed from a horizontal plane) ⁇ S3 based on the solar altitude at that time.
  • ⁇ S3 is an angle larger than ⁇ S2 .
  • the light L S3 incident on the daylighting panel 50 travels through the light transmitting portion 58 of the light deflection layer 57 while passing through the daylighting panel 50.
  • the light transmission part 58 if the refractive index of the light transmission part is N P and the outdoor refractive index is N 0 , the light L S3 travels at the sunlight advancing angle ⁇ P3 represented by the equation (10). .
  • the light transmitting unit 58 and the light deflecting are performed. If the relationship between the refractive index difference with the portion 59 and the sunlight traveling angle ⁇ P3 is equal to or greater than the total reflection critical angle, total reflection occurs at the interface as shown in FIG. As a result, the light travels through the light transmitting portion 58 at a smaller angle of elevation than the sunlight travel angle ⁇ P3 , reaches a portion where the inclination angle arranged indoors is ⁇ U2 and is totally reflected here.
  • the daylighting sheet 50 if the inclination angles ⁇ U1 and ⁇ U2 have a relationship of ⁇ U1 > ⁇ U2 , sunlight having different traveling angles such as light L S2 and L S3. Can be provided indoors by deflecting it with total reflection, and without greatly reducing the amount of sunlight entering the room, and eliminating at least some direct light (so-called direct sunlight) Is possible. Thereby, a bright and comfortable indoor space can be formed.
  • the daylighting sheet 50 is provided with the light transmission part 58 as described above, and the front and back surfaces of the light deflection layer 57 at the part where the light transmission part 58 is disposed are formed parallel and smooth. Thereby, the scenery of an outdoor side can be visually recognized from the indoor side like the said other example of a form.
  • the deflected direction depends on the sunlight traveling angle ⁇ P that is an angle incident on the interface and ⁇ U1 and ⁇ U2 that are the inclination angles of the light deflecting unit. Therefore, it is preferable that ⁇ U1 and ⁇ U2 are determined so that the totally reflected light finally becomes upward from the horizontal.
  • ⁇ U1 > ⁇ U2 it is possible to eliminate at least part of the direct light while efficiently taking sunlight into the room.
  • ⁇ U1 and ⁇ U2 that are more preferable from the viewpoint of more effectively totally reflecting sunlight by the light deflecting unit 59 and deflecting the sunlight so as to be emitted indoors. This will be described in detail below.
  • ⁇ U1 can set an angle at which the sunlight incident on the daylighting sheet can be appropriately totally reflected when the elevation angle of the sun is high.
  • the elevation angle ⁇ SH when the south-high altitude is highest in one year can be set. That is, since the sunlight advancing angle ⁇ PH in the light transmitting portion when the elevation angle ⁇ SH is set is expressed by the above formula (2), ⁇ U1 can totally reflect the light traveling at this angle ⁇ PH. Set.
  • elevation theta SH is differs by latitude and a predetermined region extending so as to straddle the different latitudes (e.g.
  • ⁇ U2 can set an angle at which sunlight incident on the daylighting sheet can be appropriately totally reflected when the elevation angle of the sun is low.
  • the elevation angle ⁇ SL when the altitude is the lowest in one year can be set. That is, since the sunlight advancing angle ⁇ PL in the light transmitting portion when the elevation angle ⁇ SL is set is expressed by the above equation (5), ⁇ U2 can totally reflect the light traveling at this angle ⁇ PL. Set.
  • the elevation angle theta PL varies depending latitude, (theta SL1 ⁇ theta SL2) by theta SL1 to theta SL2 in a predetermined region (e.g., country or region etc.) extending so as to straddle the different latitudes, defining a range of theta U2 be able to.
  • ⁇ U2 becomes smaller than 0 degrees (inclined in the opposite direction to FIG. 12), manufacturing becomes difficult.
  • the expression (13) can be set to a preferable range of ⁇ U2 .
  • ⁇ SL in Okinawa is 40.5 degrees, so ⁇ U2 is preferably in the range of the formula (14).
  • FIG. 16 is a diagram for explaining the fifth embodiment, which is an enlarged view of a part of the cross section of the light deflection layer 67 included in the fifth embodiment, and corresponds to FIG. Since this embodiment is characterized by the cross-sectional shape of the light deflection layer 67, only the light deflection layer 67 will be described. Other parts are the same as described above.
  • the light deflection layer 67 has a light transmission part 68 and a light deflection part 69.
  • the light transmission part 68 has a cross section shown in FIG. 16 and is arranged so as to extend in one direction along the surface of the base material layer (horizontal direction in a posture arranged in the building 1).
  • a plurality of light transmission portions 68 are arranged at a predetermined interval along the surface of the base material layer in a direction different from the direction (vertical direction in the posture arranged in the building 1).
  • the adjacent light transmission portions 68 are connected and integrated at the end on the base material layer side.
  • the light deflection section 69 is disposed between the adjacent light transmission sections 68.
  • the light transmitting portion 68 is a portion that transmits light, and the surface of the light deflection layer 67 on the base material layer 16 side (see FIG. 11) and the opposite side (the adhesive layer 12) in the portion where the light transmitting portion 68 is disposed. Side, see FIG. 11) and is preferably formed parallel and smooth. This makes it easier to see the outdoor scenery as described above.
  • the light transmitting portion 68 has a cross section shown in FIG. 16 and has a substantially trapezoidal cross section between the two light deflecting portions 68.
  • the light deflecting portion has a short upper bottom on the outdoor side and a long bottom on the indoor side.
  • the side that forms the interface with 69 is a leg.
  • the leg portion has a shape along the shape of the light deflection portion 69 described later, it is not necessarily a straight line.
  • the light deflection part 69 is a part formed between two adjacent light transmission parts 68. That is, as described above, the light transmissive portions 68 are arranged in parallel in the direction along the sheet surface at a predetermined interval, and a groove-shaped concave portion having a predetermined shape is formed between the light transmissive portions 68.
  • the concave portion in this embodiment is a groove having a cross-sectional shape corresponding to the cross-sectional shape of the light deflection unit 69 described later, and the light deflection unit 69 is formed by filling the material constituting the light deflection unit 69 therein. Yes. Therefore, the light deflection unit 69 has a cross-sectional shape based on the recess.
  • the light deflection unit 69 is a part configured to be able to deflect the light irradiated here by totally reflecting the light. For this reason, the light deflection unit 69 is filled with a material having a lower refractive index than the light transmission unit 68. According to this, if the incident light satisfies the total reflection condition due to the refractive index difference between the light deflecting unit 69 and the light transmitting unit 68 and the angle of the light incident on the interface thereof, the light is totally reduced here. Can be reflected and deflected. As will be described in detail later, the direction of the deflected light is changed, and for example, it can be eliminated from direct light that gives glare by irradiating the ceiling.
  • the refractive index of the material forming the light deflection unit 69 is preferably in the range of 1.49 to 1.56, more preferably 1.49 to 1.50, from the versatility of the raw materials. Further, the refractive index difference between the light transmitting portion 68 and the light deflecting portion 69 at that time is 0.03 or more and 0.07 or less, more preferably 0.05 or more and 0.06 or less. In the range where the difference in refractive index is larger than 0 and smaller than 0.03, when wavelength dispersion during total reflection (dispersion due to different total reflection angles depending on the wavelength) occurs, long wavelength components are not totally reflected and short. Only the wavelength component may be totally reflected, which may cause a color change.
  • the refractive index difference is larger than 0.07, the refractive index of the short wavelength component tends to be larger than the refractive index of the long wavelength refractive index component, and rainbow-like unevenness may be remarkably exhibited. is there.
  • the light deflection unit 69 has the following shape. This will be described with reference to FIG.
  • the light deflecting unit 69 has a shape along the concave portion between the adjacent light transmitting units 68 as described above, but the upper side 69a and the lower side in the posture in which the daylighting panel is arranged in the building in the cross section shown in FIG. Side 69b.
  • the upper side 69a is curved so as to be convex upward. Thereby, as described later, it is possible to suppress the light totally reflected by the side 69a of the deflecting unit 69 from being diffused widely and concentrated in a narrow range. Details will be described later while showing an example of an optical path.
  • the side 69a is not particularly limited as long as it protrudes upward when it is in the posture shown in FIG. Examples thereof include an example in which the side 69a is formed by a broken line in which a plurality of straight lines are continuous, and an example in which the side 69a is a curve.
  • the tangent at an arbitrary position has an angle ⁇ U3 with respect to the horizontal plane (the normal of the sheet surface of the daylighting sheet), and the tangent is directed to the outdoor side (sun side).
  • the angle ⁇ U3 at each part of the side 69a continuously changes from the outdoor side toward the indoor side. Thereby, the above effect can be made more remarkable.
  • the range of ⁇ U3 is not particularly limited, but it is preferable that ⁇ U3 is larger than 0 degree and smaller than 30 degrees in the center in the indoor / outdoor direction of the light deflection unit 69.
  • the edge 69a side 69b of the side serving as the lower of the opposite side, the inclination angle is the theta D3 with respect to the horizontal plane (normal to the sheet surface of the lighting sheet).
  • ⁇ D3 is not particularly limited, but is preferably 0 ° or more and 30 ° or less from the viewpoint of manufacturing.
  • a daylighting device is formed by the daylighting panel including the daylighting sheet including the deflection layer 67 described above, and this is arranged in the opening of the building 1 as shown in FIG. Next, the action in the scene where the daylighting sheet is arranged in this way will be described based on main light paths.
  • An example of an optical path necessary for the explanation is shown in FIG.
  • FIG. 16 shows light L S4 and light L S5 from the sun as an example of the optical path.
  • the light L S4 and the light L S5 are two parallel lights irradiated at different positions on the lighting panel at an elevation angle (an angle formed from a horizontal plane) based on the solar altitude at that time.
  • the light L S4 and the light L S5 incident on the daylighting panel travel through the light transmission portion 68 of the light deflection layer 67 while passing through the daylighting panel 12.
  • the daylighting sheet it is possible to eliminate at least a part of direct light (so-called direct sunlight) without greatly reducing the amount of sunlight entering the room. Thereby, a bright and comfortable indoor space can be formed.
  • direct sunlight so-called direct sunlight
  • the room can be efficiently brightened.
  • the daylighting sheet of the present embodiment is provided with the light transmitting portion 68 as described above, and the front and back surfaces of the light deflection layer 67 at the portion where the light transmitting portion 68 is disposed are formed in parallel and smooth. Thereby, the scenery of an outdoor side can be visually recognized from the indoor side like the above-mentioned other forms.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining the sixth embodiment, which is an enlarged view of a part of the cross section of the light deflection layer 77 included in the sixth embodiment, and corresponds to FIG. Since this embodiment is characterized by the cross-sectional shape of the light deflection layer 77, only the light deflection layer 77 will be described. Other parts are the same as described above.
  • the light deflection layer 77 has a light transmission part 78 and a light deflection part 79.
  • the light transmission part 78 has a cross section shown in FIG. 17 and is arranged so as to extend in one direction along the surface of the base material layer (horizontal direction in the posture arranged in the building 1).
  • a plurality of light transmitting portions 78 are arranged at a predetermined interval along the surface of the base material layer in a direction different from the direction (vertical direction in the posture arranged in the building 1).
  • the adjacent light transmission portions 78 are connected and integrated at the end on the base material layer side.
  • the light deflection unit 79 is disposed between the adjacent light transmission units 78.
  • the light transmitting portion 78 is a portion that transmits light, and the surface on the base material layer 16 (see FIG. 11) side and the opposite side (the adhesive layer 12) of the portion of the light deflection layer 77 where the light transmitting portion 78 is disposed. Side, see FIG. 11) and is preferably formed parallel and smooth. This makes it easier to see the outdoor scenery as in the above-described form.
  • the light transmitting portion 78 has a substantially trapezoidal cross section between the adjacent light deflection portions 79 in the cross section shown in FIG. 17, and the light deflection portion has a short upper bottom on the outdoor side and a long bottom bottom on the indoor side.
  • the side which comprises the interface with 77 is a leg part.
  • the leg portion has a shape that follows the shape of the light deflection portion 79 as described later, the leg portion is not necessarily straight.
  • the light deflection part 79 is a part formed between two adjacent light transmission parts 78. That is, as described above, the light transmission parts 78 are arranged in parallel in the direction along the sheet surface at a predetermined interval, and a groove-like recess having a predetermined shape is formed between the light transmission parts 78.
  • the concave portion in this embodiment is a groove having a cross-sectional shape corresponding to the cross-sectional shape of the light deflection unit 79, and the light deflection unit 79 is formed by filling the material constituting the light deflection unit 79 therein. Therefore, the light deflector 79 has a cross-sectional shape based on the concave portion.
  • the light deflection unit 79 is a part configured to be able to deflect the light irradiated here by totally reflecting the light. Therefore, the light deflection unit 79 is filled with a material having a refractive index lower than that of the light transmission unit 78. According to this, if the incident light satisfies the total reflection condition due to the difference in refractive index between the light deflecting unit 79 and the light transmitting unit 78 and the angle of the light incident on the interface thereof, the light is totally reflected here. Can be reflected and deflected. As will be described in detail later, the direction of the deflected light is changed, and for example, it can be eliminated from direct light that gives glare by irradiating the ceiling.
  • the refractive index of the material forming the light deflector 79 is preferably in the range of 1.49 to 1.56, more preferably 1.49 to 1.50, from the versatility of the raw materials. Further, the refractive index difference between the light transmitting portion 78 and the light deflecting portion 79 at that time is 0.03 or more and 0.07 or less, more preferably 0.05 or more and 0.06 or less. In the range where the difference in refractive index is larger than 0 and smaller than 0.03, when wavelength dispersion during total reflection (dispersion due to different total reflection angles depending on the wavelength) occurs, long wavelength components are not totally reflected and short. Only the wavelength component may be totally reflected, which may cause a color change.
  • the refractive index difference is larger than 0.07, the refractive index of the short wavelength component tends to be larger than the refractive index of the long wavelength refractive index component, and rainbow-like unevenness may be remarkably exhibited. is there.
  • the light deflection unit 79 has the following shape. This will be described with reference to FIG.
  • the light deflection section 79 has a trapezoidal shape in the cross section shown in FIG.
  • the long lower base is the outdoor side (the upper bottom side of the light transmission part 78), the short upper base is the indoor side (the lower bottom side of the light transmission part 78), and the upper and lower sides are trapezoids.
  • the inclination angle thereof is the angle ⁇ U4 with respect to the horizontal plane (the normal of the sheet surface of the daylighting sheet) (outside of the sun) ) Inclined upward.
  • the side 79b on the side opposite to the side 79a which is the lower leg portion, has an inclination angle that faces the lower outdoor side at a predetermined angle with respect to the horizontal plane (the normal of the sheet surface of the daylighting sheet). Inclined.
  • the inclination angle of the side 79b is not particularly limited, but is preferably 0 ° or more and 30 ° or less from the viewpoint of manufacturing.
  • the side 79b is configured to scatter and reflect the light totally reflected here.
  • the specific form for scattering and reflecting light is not specifically limited, For example, you may comprise so that the edge
  • Such an uneven surface is preferably stepped along the inclination of the side 79b as shown in FIG. Specifically, it is as follows.
  • the size of the unevenness in the thickness direction (the size indicated by T in FIG. 17) is desirably 1 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the thickness direction of the light deflection layer 77 is preferably 50 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less. Therefore, when T is larger than 50 ⁇ m, it may not be stepped. Further, the size of the unevenness in the width direction (the size indicated by S in FIG. 17) is 0.5 ⁇ m or more, more preferably 1.0 ⁇ m or more. On the other hand, the size in the width direction is desirably 10 ⁇ m or less. If it is larger than 10 ⁇ m, the width of the light deflector 79 becomes too close, and there is a possibility that an appropriate step shape is not obtained.
  • a daylighting device is formed by the daylighting panel including the daylighting sheet including the deflection layer 77 described above, and this is arranged in the opening of the building 1 as shown in FIG. Next, the action and the like in the scene where the daylighting sheet is arranged in this way will be described based on main light paths.
  • the light L S6 is light that is applied to the daylighting panel at an elevation angle (angle formed from a horizontal plane) based on the solar altitude at that time.
  • the light L S6 incident on the daylighting panel travels through the light transmitting portion 78 of the light deflection layer 77 while passing through the daylighting panel.
  • sunlight that has traveled through the light transmitting portion 78 reaches the interface between the light transmitting portion 78 and the light deflecting portion 79, the relationship between the refractive index difference between the light transmitting portion 78 and the light deflecting portion 79, and the angle of sunlight travel. Is totally reflected at the interface as shown in FIG. As a result, sunlight is deflected and direct light that causes glare can be suppressed.
  • light as indicated by L N1 in FIG. 17 is emitted from the indoor side to the outdoor side.
  • This light includes information that can be used to indicate the state of the room, and may be totally reflected at the interface between the light transmitting part and the light deflecting part and be emitted in a form that clearly shows this information outside the room.
  • light scattering means 79 is provided on the lower side 79b of the light deflector 79, as shown by the light LN1 in FIG. Scattered and emitted outside the room.
  • the daylighting sheet including the deflection layer 77 the light reflected from the interface between the light transmission portion and the light deflection portion loses clarity and is emitted to the outside of the room. The state in which you can ask the state of the room from the outside is eliminated.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining the seventh embodiment, which is an enlarged view of a part of the cross section of the light deflection layer 87 included in the seventh embodiment, and corresponds to FIG. Since this embodiment is characterized by the cross-sectional shape of the light deflection layer 87, only the light deflection layer 87 will be described. Other parts are the same as described above.
  • the light deflection layer 87 includes a light transmission portion 88 and a light deflection portion 89.
  • the present embodiment is different in that a light absorbing portion 89e, which is a portion that absorbs light, is provided on the outdoor side of the light deflecting portion 89.
  • the light absorbing portion 89e is a part configured to absorb the light irradiated here.
  • the light absorbing portion 89e is a portion that can absorb visible light (light having a wavelength of 360 nm or more and 830 nm or less) by 10% or more. Unless the absorption factor of visible light in the light absorption part 89e is 10% or more, the light absorption part 89e is difficult to exhibit the function described later. Moreover, it is preferable that the absorption factor of the visible light in the light absorption part 89e is 90% or less. If the absorption factor of visible light in the light absorption part 89e is 90% or less, the composition of the light absorption part 89e can be easily adjusted.
  • the thickness of the light absorbing portion 89e (the size in the left-right direction in FIG. 18) is preferably 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less. By making the light absorbing portion 89e to such a thickness, it becomes easy to make the visible light absorption rate of the light absorbing portion 89e uniform.
  • the light absorption part 89e can be comprised by the composition by which the particle
  • the resin having a light transmitting property the same resin as that constituting the light transmitting portion 88 can be used.
  • the light absorbing particles light absorbing colored particles such as carbon black are preferably used.
  • the present invention is not limited thereto, and for example, colored particles that selectively absorb a specific wavelength in accordance with the characteristics of light to be absorbed may be used as the light absorbing particles.
  • the colored particles include organic fine particles colored with metal salts such as carbon black, graphite and black iron oxide, dyes, pigments, colored glass beads, and the like.
  • colored organic fine particles are preferable from the viewpoints of cost, quality, availability, and the like. More specifically, acrylic crosslinked fine particles containing carbon black, urethane crosslinked fine particles containing carbon black, and the like are preferable.
  • the light absorbing portion 89e is configured as described above, but the shape of the light absorbing portion is not limited as long as it can absorb light.
  • Such a light deflection layer 87 allows the outside light to be deflected and taken into the room as described above, and the outside of the room can be clearly seen from the room side.
  • the light absorbing portion 89e is formed in the deflecting layer 87, a part of the external light incident on the daylighting sheet substantially perpendicular to the sheet surface of the daylighting sheet is in the light absorbing portion 89e. Incident and absorbed. In this way, the light absorbing portion 89e absorbs a part of the external light, so that it can be prevented from looking unnaturally white when the room side is viewed from the outdoor side, and the room side can be viewed with natural darkness. it can.
  • the light absorbing portion 89e If the light absorbing portion 89e is not provided, the light that reaches the light deflection layer enters the light deflection portion and is scattered. If the light is scattered in this way, it may appear unnaturally white when viewed from the outdoor side. As described above, the light absorbing portion 89e absorbs a part of the outside light, thereby suppressing a part of the light reaching the light deflecting portion 89 from being absorbed and scattered by the light absorbing portion 89e. It is possible to suppress an unnatural white appearance when viewed indoors.
  • FIG. 19 is a diagram for explaining the eighth embodiment, and is a perspective view of a roll-up daylighting screen 90 to which the daylighting sheet 15 is applied.
  • the roll-up daylighting screen 90 is formed by attaching the upper end of the daylighting sheet 15 to the shaft member 91 and winding the daylighting sheet 15 around the axis so as to be developed.
  • Such a roll-up daylighting screen 90 is installed, for example, on the indoor side of a window of a building, and controls light incident on the room through the window.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating the layer configuration of the daylighting sheet 15 in the cross section taken along the line XX-XX in FIG. As can be seen from FIG. 20, the above-described daylighting sheet 15 is applied to the roll-up daylighting screen 90, and the rollup daylighting screen 90 is formed by winding and rewinding this.
  • the thickness of the base material layer 16 is not particularly limited, but is preferably 25 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less. If the base material layer 16 is thinner than this, wrinkles are likely to occur. On the other hand, if the base material layer 16 is thicker than this, winding may be difficult.
  • the elastic modulus of the light transmission part 18 is desirably 2000 MPa or less. This is because when the daylighting sheet 15 is applied to the roll-up daylighting screen 90, cracks are prevented from occurring when the daylighting sheet 15 is taken up or rewound.
  • a layer for preventing sticking is formed on the surface of the outermost layer, or a process for preventing sticking is performed. .
  • a process for preventing sticking is performed.
  • Such a roll-up daylighting screen 90 has the same effect as the daylighting panel 10 described above, and can be easily moved and used by being able to wind and rewind.
  • FIG. 21 is a diagram corresponding to FIG. 3 for explaining the ninth embodiment, and is a diagram showing a layer configuration of the daylighting panel 100 among windows to which the daylighting panel 100 is applied.
  • the window is formed by attaching the frame body to the daylighting panel 100 and the outer peripheral portion thereof.
  • FIG. 22 shows an enlarged view of a part of FIG. 21 while paying attention to the light transmitting portion 108 of the light deflection layer 107.
  • the same parts as those described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the daylighting panel 100 includes a panel 11, an adhesive layer 12, and a daylighting sheet 105 affixed to the panel 11 by the adhesive layer 12.
  • the daylighting sheet 105 includes a base material layer 16, a light deflection layer 107, an adhesive layer 20, a protective layer 21, and a hard coat layer 22.
  • 21 and 22 show the posture in which the daylighting panel 100 is attached to a building or the like so as to be vertical.
  • the left side of FIGS. 21 and 22 is the outdoor side, the right side is the indoor side, and the upper side of the page. Is the sky, and the bottom of the page is the ground.
  • the light deflection layer 107 is a layer having a function of deflecting outside light such as sunlight from outside the room and transmitting it to the inside of the room. As shown in FIGS. 21 and 22, the deflection layer 107 has a plurality of light transmission portions 108 arranged therein. A gap is formed between the adjacent light transmission portions 108, and this becomes the light deflection portion 109.
  • Each light transmitting portion 108 is provided on the opposite side of the surface of the base material layer 16 from the adhesive layer 12 and is formed so as to protrude from the base material layer 16.
  • the light transmitting portion 108 has a trapezoidal shape in the cross section shown in FIGS. 21 and 22, and is formed so as to extend in the back / near direction (horizontal direction in this embodiment) while maintaining the cross section. They are arranged in a direction different from the extending direction.
  • the light transmitting portion 108 is a leg provided below a first surface 108a forming a lower base, a second surface 108b forming an upper base, and a surface connecting the first surface 108a and the second surface 108b. And a rising surface 108d forming a leg provided above.
  • the deflection surface 108 c and the rising surface 108 d form an interface with the light deflection unit 109.
  • the first surface 108a faces the outdoor side
  • the second surface 108b faces the indoor side.
  • the first surface 108a and the second surface 108b are formed substantially in parallel.
  • the first surface 108 a and the second surface 108 b are preferably parallel to the surface of the panel 11.
  • Deflecting surface 108c at the interface between the light deflection unit 109 is a surface of the external light by total reflection to transmit the indoor side based on the refractive index difference, the normal angle formed between the surface of the panel 11 with theta 11 is there.
  • the magnitude of ⁇ 11 is not particularly limited as long as the external light can be totally reflected and deflected in a desired manner.
  • ⁇ 11 is preferably 0 ° or more and 12.1 ° or less, and ⁇ 11 is more preferably 4.5 °. deflecting surface 108c when theta 11 is 0 degrees is parallel to the chamber outwardly.
  • theta 11 is a lighting panel in a vertical installed posture as shown in FIG. 22, negative slope from the outdoor side down toward the interior side, the slope rising toward the indoor side from the outdoor side positive and To do.
  • the range of ⁇ 11 is, for example, three locations with significantly different latitudes in the north and south of Tokyo (35.5 degrees north latitude), Sapporo (43 degrees north latitude), and Naha (26 degrees north latitude). It can be determined in consideration of the refractive index of a general material that can be used for the south-middle altitude and the light deflection layer. More specifically, it is as follows.
  • Tokyo has a latitude of 35.5 degrees north
  • Sapporo has a latitude of 43 degrees north
  • Naha has a latitude of 26 degrees north
  • the southern and middle altitudes of the summer solstice are 78 degrees (Tokyo), 70.5 degrees (Sapporo), and 87.5 degrees ( Naha).
  • the southern and middle altitudes of the winter solstice are 31 degrees (Tokyo), 23.5 degrees (Sapporo), and 40.5 degrees (Naha). Therefore, the center of the minimum of 23.5 degrees and the maximum of 87.5 degrees is 55 degrees.
  • ⁇ 11 is preferably 0 ° or more and 12.1 ° or less, and more preferably 4.5 °. cutting property when theta 11 to produce a zero degree smaller than the mold, the molding property when molding the light transmission portion by a die, and mold releasability is deteriorated. Further, when ⁇ 11 is greater than 12.1 degrees, total reflection is not achieved when the southern middle altitude of Naha at the summer solstice is 87.5 degrees.
  • the rising surface 108d is a surface generated by forming the deflection surface 108c. However, it is preferable that the rising surface 108d is inclined so that the external light totally reflected by the deflection surface 108c is not reflected by the rising surface 108d. Raised surface 108d up specifically is normal and the angle of the surface of the panel 11 and theta 12. The size of the theta 12 is preferably not more than -26.9 degrees -75.5 degrees, further preferably -53.3 °. The said range makes the angle which does not totally reflect based on above-mentioned conditions the preferable range.
  • the pitch of the light transmitting portions 108 is preferably 10 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less. If the pitch is smaller than 10 ⁇ m, manufacturing is difficult. On the other hand, if the pitch is larger than 200 ⁇ m, the machinability at the time of manufacturing the mold, the moldability at the time of molding the light transmitting portion 108 by the mold, and the mold releasability may be poor, and manufacturing defects may occur. There is.
  • the width of the light transmitting portion 108 (the bottom width of the first surface 108a) is preferably 5 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less. If the width is smaller than 5 ⁇ m, manufacturing is difficult.
  • the width is larger than 150 ⁇ m
  • the machinability at the time of manufacturing the mold, the moldability at the time of molding the light transmission part by the mold, and the mold releasability are poor, and there is a possibility that manufacturing problems may occur. .
  • the thickness of the light deflection layer 107 is preferably 50 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less. If it is thinner than 50 ⁇ m, the optical performance is insufficient, or the processing of the light deflection layer becomes fine and the accuracy is lowered. On the other hand, if it is thicker than 300 ⁇ m, there may be a problem in releasability from the mold when molding the light deflection layer.
  • the light transmitting portion 108 may be made of the same material as the base material layer 16 or may be made of a different material. However, if there is a difference in refractive index between the two, the possibility that light will be deflected at this interface will increase, so even if they are the same material or different materials, the refractive index difference is small or there is no refractive index difference. It is preferable.
  • the base material layer 16 and the light transmission part 108 can be formed integrally.
  • the base material layer 16 and the light deflection layer 107 are separately formed and laminated by some means. Also good. An example of a method for forming the light deflection layer 107 will be described later.
  • the material for forming the light transmission portion 108 of the light deflection layer 107 is not particularly limited, but specific examples include, for example, a transparent resin mainly composed of one or more of acrylic, styrene, polycarbonate, polyethylene terephthalate, acrylonitrile, and the like. And epoxy acrylate and urethane acrylate-based reactive resins (ionizing radiation curable resins and the like).
  • the space between the adjacent light transmission portions 108 is filled with air.
  • Air has a refractive index of 1.0, and a sufficiently large refractive index difference can be obtained in relation to the refractive index of the light transmitting portion 108.
  • a larger difference in the refractive index is preferable because more external light can be totally reflected by the deflecting surface 108c.
  • the present invention is not limited to this, and a material having a refractive index lower than the refractive index of the material constituting the light transmitting portion 108 may be filled between the adjacent light transmitting portions 108.
  • the material to be specifically filled is not particularly limited, but for example, a transparent resin mainly composed of one or more of acrylic, styrene, polycarbonate, polyethylene terephthalate, acrylonitrile, epoxy acrylate or urethane acrylate reaction Resin (ionizing radiation curable resin, etc.).
  • the deflection surface 108c and the rising surface 108d may be so-called mat surfaces on which minute irregularities are formed. According to this, light can be taken indoors with diffusion of light.
  • the daylighting panel 100 described above can be manufactured as follows, for example.
  • the light deflection layer 107 can be formed by a method using a mold roll. That is, a mold roll is prepared in which irregularities capable of transferring the light transmitting portion 108 of the light deflection layer 107 are provided on the outer peripheral surface of the cylindrical roll. And the base material used as the base material layer 16 is inserted between a mold roll and the nip roll arrange
  • the composition constituting the light transmission part 108 the same composition as that of the light transmission part 18 described above can be preferably applied.
  • Light is irradiated from the substrate side by a light irradiation device to the composition constituting the light transmitting portion 108 sandwiched between the mold roll and the substrate and filled therein.
  • the composition which comprises the light transmissive part 108 can be hardened, and the shape can be fixed.
  • the base material layer 16 and the molded light deflection layer 107 are released from the mold roll by a release roll.
  • a laminate in which the hard coat layer 22 is laminated on one surface of the protective layer 21 and the adhesive layer 20 on the other surface is prepared, and laminated so that the adhesive layer 20 is on the second surface 108b side of the light transmitting portion 108.
  • the adhesive layer 20 is made of an ultraviolet curable resin or a photocurable resin, it may be cured by irradiating ultraviolet rays or light after lamination.
  • the daylighting panel 100 can be formed by bonding the laminate formed as described above to the panel 11 with the adhesive layer 12.
  • the daylighting panel 100 may include a configuration for adding another function to any one of the above-described layers. Examples thereof include a near infrared absorption function, an ultraviolet absorption function, and a heat ray absorption function. These are as described above.
  • FIG. 22 shows a schematic optical path example.
  • the external light L211 irradiated on the daylighting panel 100 from an obliquely upper side where sunlight is assumed passes through the panel 11, the adhesive layer 12, and the base material layer 16, and enters the light transmitting portion 108 of the light deflection layer 107.
  • the external light L211 incident on the light transmission part 108 reaches the deflection surface 108c, and is totally reflected at the interface and deflected to light traveling obliquely upward. After that, the outside light L211 is reached rising surface 108d, so rising surface 108d has an angle of the theta 12 as described above, transmitted without being totally reflected here, the adhesive layer 20, protective The light passes through the layer 21 and the hard coat layer 22 and enters the room.
  • the external light L211 is deflected obliquely upward, the light is irradiated to the back of the ceiling or the indoor space, and becomes light that does not feel glare.
  • the angle of theta 11 can be deflected downward from the horizontal direction and the horizontal direction. Even in this case, it is possible to introduce light into the room by deflecting at least above the angle of incident light.
  • the daylighting panel 100 light incident from obliquely above can be deflected upward from the incident angle and light can be taken into the room. Thereby, for example, when it is not preferable to irradiate the floor surface or the lower part of the space with direct sunlight, it is possible to incorporate light into the upper part of the space without reducing the light amount.
  • the observer's line of sight is based on the light L212. That is, the outdoor can be observed through the second surface 108b and the first surface 108a of the light transmitting portion 108 that are parallel to the panel 11. Since there is no large refraction at the interface in this part, it is possible to see the outdoor scene clearly.
  • the daylighting panel 100 it is possible to view the outside scenery relatively clearly from the indoor side while appropriately deflecting the outside light. Moreover, although the light deflection layer 107 has irregularities, since it is sandwiched between the base material 16 and the protective layer 21, durability can also be improved.
  • each light transmission part 108 of the light deflection layer 107 is strongly held by the base material layer 16 and the protective layer 21 by the first surface 108a and the second surface 108b of the light transmission part 108, the production stability is excellent. Also, it can be said that the product is easy to handle and has excellent shape stability.
  • FIG. 23 is a diagram for explaining the tenth embodiment and corresponds to FIG. 22 in the daylighting panel 110.
  • the daylighting panel 110 is different from the daylighting panel 100 in that a daylighting sheet 115 is applied instead of the daylighting sheet 105 of the daylighting panel 100 described above. More specifically, it differs from the daylighting sheet 105 in that a light deflection layer 117 is applied instead of the light deflection layer 107.
  • the description of the daylighting panel 100 is valid for the other components, and the description thereof is omitted here.
  • the light transmission part 118 is provided on the opposite side of the surface of the base material layer 16 from the adhesive layer 12 and is formed so as to protrude from the base material layer 16.
  • the light transmission part 118 has a trapezoidal shape in a cross section in the thickness direction in the vertical direction, and is formed so as to extend in the back / near direction (that is, the horizontal direction) of the drawing while maintaining the cross section. Are arranged in different directions.
  • the light transmitting portion 118 is a leg provided below the first surface 118a forming the lower base, the second surface 118b forming the upper base, and the surface connecting the first surface 118a and the second surface 118b. And a rising surface 118d forming a leg provided above.
  • an interface with the light deflection unit 119 is formed by the deflection surface 118c and the rising surface 118d.
  • the first surface 118a faces the outdoor side, and the second surface 118b faces the indoor side.
  • the first surface 118a and the second surface 118b are formed substantially in parallel.
  • the first surface 118 a and the second surface 118 b are preferably parallel to the surface of the panel 11.
  • Deflecting surface 118c in the present embodiment is a surface that transmits refract external light on the interior side, the normal angle formed between the surface of the panel 11 is theta 13.
  • the magnitude of ⁇ 13 is not particularly limited as long as the outside light can be refracted and deflected in a desired manner. However, considering that the outside light is sunlight and enters from obliquely above, ⁇ 13 Is preferably 5.7 degrees or more and 51.1 degrees or less, and ⁇ 13 is more preferably 29.3 degrees. This is also based on the idea described in the theta 11, in which was determined range are possible proper refraction.
  • ⁇ 13 is smaller than 5.7 degrees, it cannot be refracted, and if it is larger than 51.1 degrees, it may be refracted downward. However, it is preferable that this ⁇ 13 is also adjusted based on the south-middle altitude of the area where the daylighting panel 110 is used, similarly to ⁇ 11 .
  • the rising surface 118d is a surface generated by forming the deflection surface 118c.
  • rising surface 118d since opportunities to external light refracted by the deflecting surface 118c reaches less, the start-up surface 118d is theta 14 normals and angle of the surface of the panel 11 is particularly limited Absent.
  • ⁇ 14 is It is 0 degree or less, preferably 0 degree.
  • the pitch or the like of the light transmission part 118 is the same as that of the light transmission part 108 described above.
  • the material constituting the light transmitting portion 118 and the mode between adjacent light transmitting portions 118 are the same as those of the light deflecting layer 107 described above.
  • the deflection surface 118c and the rising surface 118d may be so-called mat surfaces on which minute irregularities are formed. According to this, light can be taken indoors with diffusion of light.
  • FIG. 23 shows a schematic optical path example.
  • External light L231 irradiated on the daylighting panel 110 from an obliquely upper side where sunlight is assumed passes through the panel 11, the adhesive layer 12, and the base material layer 16, and enters the light transmitting portion 118 of the light deflection layer 117.
  • the external light L231 incident on the light transmitting portion 118 reaches the deflecting surface 118c, and is deflected to light that is refracted at the interface and travels higher than before refraction. Thereafter, the light passes through the adhesive layer 20, the protective layer 21, and the hard coat layer 22 and enters the indoor side. At this time, since the external light L231 is deflected upward from the incident light, the light is applied to the interior space.
  • the daylighting panel 110 As described above, according to the daylighting panel 110, light incident from obliquely above can be deflected upward from the incident angle and light can be taken into the room. As a result, for example, when it is not desirable to irradiate the floor surface or the lower part of the space with direct sunlight, it is possible to incorporate light into the interior of the space without reducing the amount of light.
  • the observer's line of sight is based on the light L232. That is, the outdoor can be observed through the second surface 118b and the first surface 118a of the light transmission part 118, which are surfaces parallel to the panel 11. Since there is no large refraction at the interface in this part, it is possible to see the scenery outside the room clearly.
  • the daylighting panel 110 it is possible to view the outside scenery relatively clearly from the indoor side while appropriately deflecting the outside light. Further, since the light deflecting layer 117 having irregularities is sandwiched between the base material layer 16 and the protective layer 21, durability can also be improved.
  • each light transmission part 118 of the light deflection layer 117 is strongly held by the base material layer 16 and the protective layer 21 by the first surface 118a and the second surface 118b of the light transmission part 118, the production stability is excellent. In addition, it can be said that the product is easy to handle and has excellent shape stability.
  • FIG. 24 is a view for explaining the daylighting panel 120 according to the eleventh embodiment, and corresponds to FIG. Therefore, FIG. 24 is a diagram schematically showing the layer structure of the daylighting panel 120.
  • FIG. 25 shows an enlarged view of a part of FIG. 24 while paying attention to the light deflection layer 127.
  • the daylighting panel 120 includes a panel 11, an adhesive layer 12, and a daylighting sheet 125, and the daylighting sheet 125 includes a protective layer 21, an adhesive layer 20, a light deflection layer 127, a base material layer 16, and a hard coat layer 22. Yes.
  • Each layer will be described below.
  • symbol is attached
  • the light deflection layer 127 is a layer having a function of deflecting outside light such as sunlight from outside the room and transmitting it to the inside of the room. As shown in FIGS. 24 and 25, the light deflection layer 127 has a plurality of light transmission portions 128 arranged therein.
  • the light transmission part 128 is provided on the side of the adhesive layer 20 opposite to the protective layer 21.
  • the light transmissive portion 128 has a trapezoidal shape in a cross section in the thickness direction in the vertical direction, and is formed so as to extend in the rear / front side of the paper (that is, in the horizontal direction) while maintaining the cross section. Are arranged in different directions.
  • the light transmitting portion 128 is a leg provided below a first surface 128a forming a lower base, a second surface 128b forming an upper base, and a surface connecting the first surface 128a and the second surface 128b. And a rising surface 128d forming a leg provided above.
  • the deflection surface 128c and the rising surface 128d form an interface with the light deflection unit 129.
  • the first surface 128a faces the indoor side
  • the second surface 128b faces the outdoor side.
  • the first surface 128a and the second surface 128b are formed substantially in parallel.
  • the first surface 128 a and the second surface 128 b are preferably parallel to the surface of the panel 11.
  • Deflecting surface 128c in the present embodiment is a surface that transmits external light by total reflection on the interior side, the normal angle formed between the surface of the panel 11 is theta 15.
  • the magnitude of ⁇ 15 is not particularly limited as long as the external light can be totally reflected and deflected in a desired manner.
  • ⁇ 15 15 is preferably -87.5 degrees or more and -36.5 degrees or less, and ⁇ 15 is more preferably -49.5 degrees.
  • the range is also is obtained from the condition of total reflection at the deflection surface 128c by the same concept as the theta 11. That is, it is preferable that ⁇ 15 be adjusted based on the south-middle altitude of the area where the daylighting panel 120 is used, similarly to ⁇ 11 .
  • the rising surface 128d is a surface generated by forming the deflection surface 128c. However, the rising surface 128d is preferably formed to be inclined so that external light incident on the light transmitting portion 128 is not reflected by the rising surface 128d. Raised surface 128d up specifically is normal and the angle of the surface of the panel 11 and theta 16. The size of the theta 16 is preferably from 66.5 ° 2.5 ° or more, further preferably 35 degrees. This range is also obtained from the condition that light enters the light transmitting portion 128 without being totally reflected by the rising surface 128d.
  • the pitch of the light transmission part 128 is the same as that of the light transmission part 118.
  • the second surface 128 b of the light transmission part 128 is bonded to the adhesive layer 20.
  • the other components such as the material constituting the light transmission part 128 are the same as those of the light transmission part 108 of the daylighting panel 100 described above.
  • the deflection surface 128c and the rising surface 128d may be so-called mat surfaces on which minute irregularities are formed. According to this, light can be taken indoors with diffusion of light.
  • FIG. 25 shows a schematic optical path example.
  • External light L251 irradiated on the daylighting panel 120 from obliquely above where sunlight is assumed passes through the panel 11, the adhesive layer 12, the protective layer 21, and the adhesive layer 20, and enters the light transmitting portion 128 of the light deflection layer 127. To do.
  • External light L251 is incident on the light transmitting portion 128, but reaching the rising surface 128d, so rising surface 128d has an angle of the theta 16 as described above, wherein the light transmitted without being totally reflected
  • the light enters the portion 128.
  • the external light L251 incident on the light transmission part 128 reaches the deflection surface 128c, and is totally reflected at the interface and deflected to light traveling obliquely upward.
  • the light passes through the base material layer 16 and the hard coat layer 22 and enters the indoor side.
  • the external light L251 is deflected obliquely upward
  • the light is irradiated to the back of the ceiling or indoor space.
  • the angle of theta 15 can be deflected downward from the horizontal direction and the horizontal direction. Even in this case, it is possible to introduce light into the room by deflecting at least above the angle of incident light.
  • the daylighting panel 120 light incident from obliquely above can be deflected upward from the incident angle and light can be taken into the room. Thereby, for example, when it is not preferable to irradiate the floor surface or the lower part of the space with direct sunlight, it is possible to incorporate light into the upper part of the space without reducing the light amount.
  • the observer's line of sight is based on the light L252. That is, the outdoor can be observed through the second surface 128b and the first surface 128a of the light transmission portion 128 that are parallel to the panel 11. Since there is no large refraction at the interface in this part, it is possible to see the outdoor scene clearly.
  • FIG. 26 is a diagram for explaining the daylighting panel 130 according to the twelfth embodiment, and corresponds to FIG.
  • the daylighting panel 130 is different from the daylighting panel 120 in that a light deflection layer 137 is applied instead of the light deflection layer 127 of the daylighting panel 120 described above. Since the description of the daylighting panel 120 is appropriate for the other components, description thereof is omitted here.
  • the light deflection layer 137 includes a plurality of light transmission portions 138 arranged, and a gap is formed between the adjacent light transmission portions 138, which becomes the light deflection portion 139.
  • the light transmission part 138 is provided on the opposite side of the surface of the base material layer 16 from the hard coat layer 22, and is formed so as to protrude from the base material layer 16.
  • the light transmitting portion 138 has a trapezoidal shape in the thickness direction cross section in the vertical direction, and is formed so as to extend in the back / front direction of the paper (that is, in the horizontal direction) while maintaining the cross section. Are arranged in different directions.
  • the light transmitting portion 138 has a first surface 138a that forms a lower base, a second surface 138b that forms an upper base, and a leg provided below a surface connecting the first surface 138a and the second surface 138b. And a rising surface 138d forming a leg provided above.
  • the deflection surface 138c and the rising surface 138d form an interface with the light deflection unit 139.
  • the first surface 138a faces the indoor side
  • the second surface 138b faces the outdoor side.
  • the first surface 138a and the second surface 138b are formed substantially in parallel. Further, the first surface 138 a and the second surface 138 b are preferably parallel to the surface of the panel 11.
  • Deflecting surface 138c in the present embodiment is a surface that transmits refract external light on the interior side, the normal angle formed between the surface of the panel 11 is theta 17.
  • the magnitude of ⁇ 17 is not particularly limited as long as the outside light can be refracted and deflected in a desired manner.
  • ⁇ 17 Is preferably ⁇ 87.5 ° or more and ⁇ 23.5 ° or less, and ⁇ 17 is more preferably ⁇ 55 °. This is also based on the idea described in the theta 11, in which to determine the proper refraction is possible range deflecting surface 138c. That is, it can be set as appropriate based on the south-middle altitude of the area where the daylighting panel 130 is used.
  • the rising surface 138d is a surface generated by forming the deflection surface 138c.
  • rising surface 138d since opportunities to external light refracted by the deflecting surface 138c reaches less, the start-up surface 138d is theta 18 normals and angle of the surface of the panel 11 is particularly limited Absent.
  • ⁇ 18 is It is 0 degree or more, preferably 0 degree.
  • the pitch of the light transmission part 138 is the same as that of the light transmission part 128. Further, the material constituting the light transmission portion 138 and the mode between the adjacent light transmission portions 138 are the same as those of the above-described deflection layer 127.
  • FIG. 26 shows a typical optical path example.
  • the external light L261 applied to the daylighting panel 130 from an oblique upper side where sunlight is assumed passes through the panel 11, the adhesive layer 12, the protective layer 21, and the adhesive layer 20, and enters the light transmitting portion 138 of the light deflection layer 137. .
  • the external light L261 reaches the deflecting surface 138c, and is deflected to light that is refracted at the interface and travels higher than before refraction.
  • the light passes through the base material layer 16 and the hard coat layer 22 and enters the indoor side.
  • the external light L261 is deflected upward from the incident light, the light is irradiated to the back of the indoor space.
  • the daylighting panel 130 According to the daylighting panel 130, light incident from obliquely above can be deflected upward from the incident angle and light can be taken into the room. As a result, for example, when it is not desirable to irradiate the floor surface or the lower part of the space with direct sunlight, it is possible to incorporate light into the interior of the space without reducing the amount of light.
  • the observer's line of sight is based on the light L262. That is, the outdoor can be observed through the second surface 138b and the first surface 138a of the light transmission portion 138 which are parallel to the panel 11. Since there is no large refraction at the interface in this part, it is possible to see the scenery outside the room clearly.
  • FIG. 27 is a diagram for explaining the twelfth embodiment and is a perspective view of a roll-up daylighting screen 140 to which the daylighting sheet 105 is applied.
  • the roll-up daylighting screen 140 is formed by attaching the upper end of the daylighting sheet 105 to the shaft member 141 and winding the daylighting sheet 105 around the shaft so as to be developed.
  • Such a roll-up daylighting screen 140 is installed, for example, in front of the indoor side of a window of a building, and controls light that enters the room through the window.
  • the daylighting sheets 105, 115, 125, and 135 can be configured to be rewound and rewound to form the roll-up screen 140.
  • the present invention is not limited to this.
  • a configuration in which the light transmission unit and the light deflection unit have a predetermined cross section and extend in the vertical direction, and a plurality of light transmission units and light deflection units are arranged in the horizontal direction is also possible. According to this, it is possible to perform daylighting while suppressing direct light from the east side and the west side in the morning and evening in the south-facing window.

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Abstract

 効率良く採光でき、窓等の建物開口部に適用した場合に室内側から室外側を見ることが可能な採光シートを提供する。 複数の層が積層されることにより形成されており、当該複数の層が、透光性を有する基材層と、基材層上に形成された光偏向層と、を備え、光偏向層は、光を透過可能に基材層の一方の面に沿って配列された光透過部と、光透過部間に形成され、到達した光を偏向する光偏向部と、を備える。

Description

採光シート、採光パネル、ロールアップ採光スクリーン、及び採光シートの製造方法
 本発明は、建物等の内部に日光等の外光を採り入れるための装置である採光シート、採光パネル、ロールアップ採光スクリーン、及び採光シートの製造方法に関する。
 いわゆる窓ガラス等により、建物の内部に日光等の外光を採り入れて快適な室内空間を形成することはよく知られている。これに対し、直射日光を制御してより快適な態様で外光を採り入れる技術がこれまでにいくつか提案されている。
 例えば特許文献1には、太陽光を建物内に取り入れる光取り入れ部に配置される太陽光取り入れ制御用の光制御シートであって、該シート全体が、太陽光を透過する光透過性材料からなる光透過性部と、太陽光を吸収する光吸収材料からなる遮光部群とからなり、且つ、遮光部群は、シート内の一方向に、所定ピッチで、光吸収材料からなる遮光部を複数、配列させているものであることを特徴とする光制御シートが開示されている。
 また、特許文献2乃至4に開示されている技術によれば、プリズム等のような所定の幾何学的形状を備えた屈折率差を有する界面を利用して日光等の外光を所望の方向に偏向、反射して制御している。
特開2010-259406号公報 国際公開公報 WO93/25792 特開2003-157707号公報 特開2000-15712号公報
 しかしながら、特許文献1に開示されているような構成の光制御シートでは、外光(太陽光)の多くを遮光部群が吸収してしまうため、該光制御シートを建物等の窓に適用した場合、外光を効率的に室内に採り入れることが難しかった。
  また特許文献2乃至4に記載の技術では外側から入射する光については制御することができるが、室内側から外を見たときにも偏向等により像が屈折するため、外の景色を見るための鮮明さに不足があった。
 そこで本発明は上記した問題点に鑑み、効率良く採光でき、窓等の建物開口部に適用した場合に室内側から室外側を見ることが可能な採光シートを提供することを課題とする。また、当該採光シートを用いた採光パネル、ロールアップ採光スクリーン、及び採光シートの製造方法を提供する。
 以下、本発明について説明する。
 請求項1に記載の発明は、建物の開口部に配置され、室外側からの光を室内側に透過させる採光シートであって、複数の層が積層されることにより形成されており、当該複数の層が、透光性を有する基材層と、基材層上に形成された光偏向層と、を備え、光偏向層は、光を透過可能に基材層の一方の面に沿って配列された光透過部と、光透過部間に形成され、到達した光を偏向する光偏向部と、を備える採光シートである。
 請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の採光シートにおいて、光偏向層のうち、基材層とは反対側には、透光性を有する少なくとも1つの他の層が配置されている。
 請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の採光シートにおいて、光透過部は、所定の断面を有して基材層の一方の面に沿って1つの方向に延びるとともに、該延びる方向とは異なる方向に配列され、光偏向部は、隣り合う光透過部の間に配置されることにより光透過部と同じ方向に延び、上記異なる方向に配置される。
 請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の採光シートにおいて、光偏向部には、光を反射する材料が充填されている。
 請求項5に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の採光シートにおいて、光偏向部には、光を散乱して透過する材料が充填されている。
 請求項6に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の採光シートにおいて、光偏向部には、光透過部より屈折率が低い材料が充填されている。
 請求項7に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の採光シートにおいて、光偏向部は空隙である。
 請求項8に記載の発明は、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の採光シートにおいて、さらに紫外線吸収機能、熱線吸収機能、及び近赤外線吸収機能の少なくも1つを含む層を備えている。
 請求項9に記載の発明は、透光性を有する板状のパネルと、パネルの一方の面に貼付された請求項1乃至8のいずれか1項に記載の採光シートと、を備える採光パネルである。
 請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の採光パネルにおいて、パネルが建物開口部に備えられた窓ガラスである。
 請求項11に記載の発明は、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の採光シートと、採光シートを巻き取り及び巻き戻し可能に採光シートに配置された軸部材と、を備えるロールアップ採光スクリーンである。
 請求項12に記載の発明は、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の採光シートを製造する方法であって、基材層となる基材と、光透過部の形状を転写可能な金型ロールと、の間に光透過部となる硬化前の硬化性樹脂を充填し、充填後に硬化性樹脂を硬化させてから金型ロールから離型する工程により光透過部を形成する、採光シートの製造方法である。
 本発明の採光シート、採光パネル、及びロールアップ採光スクリーンによれば、効率良く採光でき、建物の窓等の開口部に適用した場合に室内側から室外側を見ることができる。
  また、本発明の採光シートの製造方法によれば、このような採光シートを効率よく製造することができる。
採光パネル10を具備する窓2が配置された建物1の斜視図である。 採光パネル10が適用された窓2の正面図である。 採光パネル10の断面を示し、その層構成を模式的に表した図である。 光偏向部19における光の反射を説明する図である。 採光パネル30の断面を示し、その層構成を模式的に表した図である。 採光パネル40の断面を示し、その層構成を模式的に表した図である。 採光パネル40の光偏向層17の一部を拡大した図である。 光偏向層17における光路例を説明する図である。 南中高度が高い場面を説明する図である。 南中高度が低い場面を説明する図である。 採光パネル50の断面を示し、その層構成を模式的に表した図である。 光偏向層57の一部を拡大した図である。 図13(a)は光偏向部59’を説明する図、図13(b)は光偏向部59”を説明する図である。 光偏向層57における光路例を説明する図である。 光偏向層57における他の光路例を説明する図である。 光偏向層67の一部を拡大した図である。 光偏向層77の一部を拡大した図である。 光偏向層87の一部を拡大した図である。 ロールアップ採光スクリーン90の斜視図である。 ロールアップ採光スクリーン90の採光シート15の断面を示し、その層構成を模式的に表した図である。 採光パネル100の断面を示し、その層構成を模式的に表した図である。 採光パネル100の一部を拡大して説明する図である。 採光パネル110の一部を拡大して説明する図である。 採光パネル120の断面を示し、その層構成を模式的に表した図である。 採光パネル120の一部を拡大して説明する図である。 採光パネル130の一部を拡大して説明する図である。 ロールアップ採光スクリーン140の斜視図である。
 本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。ただし本発明は当該実施形態に限定されるものではない。
 図1は第一の形態を説明する図であり、窓2(図2参照)が備えられた建物1の外観斜視図である。建物1はいわゆるオフィスビルであり、南側に面する外壁には室内外を連通する複数の開口部が設けられ、ここに採光パネル10を具備する窓2が配置されている。
 図2は、採光シート15(図3参照)により採光パネル10が形成され、採光パネル10が適用された窓2を正面から見た図である。窓2は、採光パネル10と、該採光パネル10のうち、少なくともパネル11(図3参照)の外周部に沿ってパネル11を縁取るように配置された枠3を有して構成されている。そして当該窓2が建物1の開口部に配置される。このように枠及びその枠内にパネルが備えられることにより窓が形成されること自体は公知の構成と同様である。従って枠3の形状も公知のものを適用することができる。
  ここで当該窓2は、建物に予め配置されている窓に採光シート15を貼付することにより形成することもできる。このときには建物には通常パネル及びその外周部を縁取る枠を備えているので、このパネルに採光シート15を貼付することで窓2とすることができる。
 図3は、図2にIII-IIIで示した線に沿った鉛直方向における断面図のうち採光パネル10の部分に注目した断面であり、その層構成を模式的に表した図である。図3では見易さのため、繰り返しとなる符号は一部省略している(以降に示す各図において同じ。)。
 採光パネル10は、パネル11、及びパネル11に接着層12により貼付された採光シート15を有している。そして採光シート15は、基材層16、光偏向層17、接着層20、保護層21、ハードコート層22を備えている。以下、採光パネル10を構成するこれらの構成要素について説明する。なお、図3では採光パネル10が鉛直になるように建物等に取り付けられた姿勢で表されており、図3の紙面左が室外側、紙面右が室内側、紙面上方が天、紙面下方が地となる。
 パネル11は、窓ガラスや樹脂パネル等、通常の建物や乗り物の窓等に用いられる透光性を有する板状の透光パネルである。従って、パネル11を構成する部材としては公知の板ガラスや樹脂パネルを用いることができる。
  ここでパネル11は上記のように建物に予め配置されている窓ガラスを用いてもよい。すなわち、建物に備えられた窓に採光シート15を貼付することにより採光パネル10を形成することもできる。
 接着層12は、パネル11に採光シート15を接着するための層である。接着層12を構成する材料としては、このような接着が可能であれば特に限定されず、公知の粘着剤、接着剤、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等を用いることができる。粘着剤を例示すれば、例えばアクリル系の粘着剤を挙げることができ、さらに具体的にはアクリル系共重合体とイソシアネート化合物とを組み合わせた粘着剤がある。ただし、接着層12を構成する材料は、採光パネル10の性質上、透光性、耐候性に優れた材料によることが好ましい。
 接着層12の厚さは特に限定されないが、10μm以上100μm以下であることが好ましい。接着層12が薄過ぎるとパネル11と採光シート15との密着性が低下する虞がある。また、接着層12が厚過ぎると接着層12の厚さを均一にすることが困難になる。
 接着層12には、赤外線、紫外線、及び可視光線の少なくとも1つを吸収する機能を有してもよい。「赤外線、紫外線、及び可視光線の少なくとも1つを吸収する」とは、赤外線、紫外線、および可視光線のいずれかに分類される電磁波のうち所定の波長の電磁波を吸収することを意味する。また、「吸収する」とは、上記所定の波長の電磁波を10%以上吸収することを意味する。
 かかる機能を有する層とするためには、赤外線、紫外線、及び可視光の少なくとも1つを吸収できる吸収剤を含有させればよい。
 赤外線を吸収する吸収剤としては、アンチモンドープ酸化スズ(ATO)またはスズドープ酸化インジウム(ITO)、フタロシアニン化合物などの金属酸化物超微粒子などが挙げられる。これらの吸収剤を添加したり表面に塗布したりすることによって、赤外線を吸収できる。このように採光シートに赤外線を吸収する機能を付加することによって、例えば、特に夏場における室内温度の上昇を抑制して冷房の使用を抑えられる等の効果を奏する。
 紫外線を吸収する吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(TINUVIN P、TINUVIN P FL、TINUVIN 234、TINUVIN 326、TINUVIN 326 FL、TINUVIN 328、TINUVIN 329、TINUVIN 329 FL、全てBASFジャパン株式会社製)や、トリアジン系紫外線吸収剤(TINUVIN 1577 ED、BASFジャパン株式会社製)、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤(CHIMASSORB 81、CHIMASSORB 81 FL、全てBASFジャパン株式会社製)、ベンゾエート系紫外線吸収剤(TINUVIN 120、BASFジャパン株式会社製)等が挙げられる。これらの吸収剤を添加したり表面に塗布したりすることによって、紫外線を吸収できる。採光シートに紫外線を吸収する機能を付加することによって、例えば、室内に居る人の皮膚への悪影響や室内にある家具の退色等を抑制する等の効果を奏する。
 可視光線を吸収する吸収剤としては、カーボンブラック等の光吸収性の着色粒子が好ましく用いられる。ただし、これに限定されず、例えば吸収すべき光の特性に合わせて特定の波長を選択的に吸収する着色粒子を用いてもよい。着色粒子の具体例としては、カーボンブラック、グラファイト、黒色酸化鉄等の金属塩、染料、顔料等で着色した有機微粒子や着色したガラスビーズ等を挙げることができる。これらの中では、コスト面、品質面、入手の容易さ等の観点から着色した有機微粒子が好ましい。より具体的には、カーボンブラックを含有したアクリル架橋微粒子や、カーボンブラックを含有したウレタン架橋微粒子等が好ましい。これらの吸収剤を添加したり表面に塗布したりすることによって、可視光線を吸収できる。採光シートに可視光線を吸収する機能を付加することによって、例えば、室内におけるまぶしさを和らげることができる。
 上記のような吸収剤を含有させることによって、採光シートを建物の採光部に配置したときに、より快適な室内環境を提供することができる。当該吸収剤は、赤外線、紫外線、および可視光線のいずれかに分類される電磁波のうち所定の波長の電磁波を吸収できればよく、赤外線のみを吸収するように構成してもよく、紫外線のみを吸収するように構成してもよく、可視光線のみを吸収するように構成してもよく、赤外線、紫外線、および可視光線のうち2種以上の電磁波を吸収できるように構成してもよい。いずれの波長の電磁波を吸収できるように構成するかは、採光シートの設置場所や設置目的に応じて適宜選択可能である。また、吸収する電磁波の波長や吸収率は、上述した吸収剤の種類や量を適宜調整することによって調節できる。
  なお、吸収剤を含む層における上記所定の波長の電磁波の吸収率は10%以上であり、90%以下であることが好ましい。吸収率が10%未満であれば吸収剤を含有させる効果を得難く、90%以下とすれば吸収剤を構成する組成物の調整が容易である。
 基材層16は、光偏向層17を形成するための基材となる層であり、透光性を有するとともに、光偏向層17の変形を防止できるように支持する。かかる観点から、基材層16を構成する材料の具体例として例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル等のうちの1つ以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂(電離放射線硬化型樹脂等)を挙げることができる。
 基材層16の厚さは特に限定されないが、25μm以上300μm以下であることが好ましい。基材層16の厚さがこの範囲を外れると、加工性に問題を生じる虞がある。例えば、基材層16が薄過ぎればしわが生じやすくなる。また、基材層16が厚過ぎれば、中間工程において巻き取ることが難しくなる。
 光偏向層17は、一方の面側から入射した光(後述するように、特に斜め上方から入射した光)を拡散させて他方の面側に出射可能な層である。光偏向層17は、図3に示した断面を有して紙面奥/手前側に延在する形状を有する。すなわち、図3に表れる断面において、台形である光透過部18、及び、隣り合う光透過部18の間に形成された断面が台形の凹部内に形成された光偏向部19を備えている。本形態では光透過部18の基材層16側が連結している。そして、光透過部18及び光偏向部19は当該断面を有してシート面の一方向(本形態では水平方向)に延び、当該一方向とは異なる方向(本形態では鉛直方向)に複数の光透過部18及び光偏向部19が配列されている。
  光偏向層17のいずれかの部位には、赤外線、紫外線、及び可視光の少なくとも1つを吸収できる吸収剤を含有してもよい。特に、赤外線吸収剤を入れることで、太陽高度の高い夏は光偏向層で赤外線を吸収させやすいため涼しく、太陽高度の低い冬は光偏向層で赤外線を吸収させ難いため暖かく、過ごしやすい室内環境にすることができる。
 光透過部18は光を透過する部位であり、光透過部18の基材層16側の面とその反対側の面(保護層21側の面)とが平行に形成されていることが好ましい。これによって、後に説明するように採光パネル10を窓2に適用した場合に室内側から室外側の景色がさらに見やすくなる。好ましくは光透過部18は光を散乱させることなく透過する。これにより背面側の景色の見易さが向上する。ここに「光を散乱させることなく透過する」とは、意図的に散乱させる材料等を添加することなく形成された部位であることを意味し、材料中を光が透過するときに不可避的に散乱が生じることは許容される。
 光透過部18を構成する材料は、基材層16と同じであってもよいし、異なっていてもよい。ただし両者間で屈折率差があるとその界面で光が偏向されてしまう可能性が高まるので、同じ材料であること、又は異なる材料であっても屈折率差が小さい、あるいは屈折率差がないことが好ましい。
  光透過部18と基材層16とを同じ材料で構成する場合には、基材層16と光透過部18とを一体に形成することもできる。また、光透過部18と基材層16とを異なる材料で構成する場合、及び同じ材料で構成する場合であっても、基材層16と光透過部18とを別々に形成し、公知の手段により積層してもよい。
  光透過部18の形成方法の具体例は後で説明する。
 光透過部18を構成する材料としては、例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル等の一以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂(電離放射線硬化型樹脂等)を挙げることができる。
 光透過部18はシート面に沿った方向に所定の間隔で並列される。従って、隣り合う光透過部18の間には、台形断面を有する凹部が形成されている。該凹部は、光透過部18の上底側に下底を有し、光透過部18の下底側に上底を有する台形状の断面を有した溝であり、ここに後述する必要な材料が充填されることにより光偏向部19が形成される。すなわち、図3に表れる断面において、光透過部18は、基材層16側となる面に下底を有し、これとは反対側の面に該下底より短い上底を有する台形の断面を有する要素である。
 光偏向部19は、ここに到達した光を偏向する部位であり、本形態では、到達した光を拡散反射して偏向するように構成されている。このような光偏向部19は、例えば以下の材料を隣り合う光透過部18間の凹部に充填することによって形成することができる。本形態では光偏向部19を構成する材料として、隠蔽性のあるものが好ましく、例えば白色顔料や銀色顔料が挙げられる。白色顔料としては、例えば、酸化チタン、二酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛などの金属酸化物が挙げられる。一方、銀色顔料としては、例えば、アルミニウム、クロムなどの金属が挙げられる。
 また、光偏向部19と光透過部18との界面において光を拡散反射させ易くするという観点からは、光透過部18と光偏向部19との界面をマット面としてもよい。
 このように光偏向部19は隣合う光透過部18の間の凹部に形成されるので、その形状も凹部に沿ったものとなる。従って本形態では光偏向部19は基材層16側に短い上底、保護層21側に長い下底を有する略台形断面を有し、その間に斜辺を有している。この斜辺は光透過部18との界面を構成し、共通の斜辺となる。
 光偏向部19(光透過部18)の断面における斜辺の角度θは、シート面法線に対して0度以上20度以下であることが好ましい。θが0度未満(これは図3に表れる断面において、光偏向部19の基材層16側の幅より保護層21側の幅が短い形状になることを意味する。)になるように光偏向部19を形成するとすれば、後述するようにして光偏向層17を形成する際に用いる金型の作製が困難になり、また、作製しても離型性に問題が生じる虞がある。一方、θが大き過ぎると開口幅(図3に表れる断面において、光偏向部19の保護層21側の幅)に対する高さ(光偏向層17の厚さ方向の大きさ)のアスペクト比を大きくする事が困難になり、光偏向層17によって後述する所望の効果を得ることが難しくなる。
 光偏向部19が並列されるピッチは特に限定されることはないが、10μm以上200μm以下であることが好ましく、100μm以上200μm以下であることがさらに好ましい。光偏向部19のピッチが狭すぎると、光偏向層17によって後述する所望の効果を得ることが難くなり、回折現象により、光透過部18を透過した像が虹状になる不具合が生じる虞がある。また、光偏向部19のピッチが広すぎると、光偏向部19を形成することが困難になったり、後述するようにして光偏向層17を作製する際に金型の離型性や加工性に問題を生じる虞がある。また、光偏向部19の開口幅(図3に表れる断面において、保護層21側の幅)は特に限定されないが、5μm以上150μm以下であることが好ましい。光偏向部19の開口幅が狭すぎると、光偏向層17によって後述する所望の効果を得ることが難くなる。また、光偏向部19の開口幅が広すぎると、光偏向部19を形成することが困難になったり、後述するようにして光偏向層17を作製する際に金型の離型性や加工性に問題を生じる虞がある。
 光偏向層17の厚さは特に限定されないが、50μm以上300μm以下であることが好ましい。光偏向層17が薄過ぎると後述する所望の効果を得難くなったり、微細な加工(光偏向部19の形成など)を施すことが難しくなったりする虞がある。また、光偏向層17が厚過ぎると後述するようにして光偏向層17を作製する際に、金型が離型し難くなるなど、加工性に問題を生じる虞がある。
 本発明において光透過部及び光偏向部の形状は図3に示した形態に限定されない。したがって、図3に表れる断面に相当する断面において、光透過部は矩形であってもよく、上記台形の斜辺に相当する部分が曲線状(当該曲線の接線が各部において上記θと同じ条件であることが好ましい。)や折れ線状(折れ線を構成する各線が上記θと同じ条件であることが好ましい。)となっていてもよい。
 接着層20は、保護層21を光偏向層17のうち基材層16とは反対側に貼り付けるための層であり、かかる機能を有する各種のものを用いることができる。接着層20に用いられる材料は特に限定されることはないが、上記接着層12と同様のものを用いることができる。また接着層20の好ましい厚さも上記接着層12と同様である。
 保護層21は、上記基材層16と対になり、光偏向層17を挟むように配置される層であり、基材層16と併せて光偏向層17を保護する機能を有する。保護層21はこのような機能を有するものであれば、その材料は特に限定されることはないが、例えば上記した基材層16と同様の材料により構成することができる。
 ハードコート層22は、表面保護を目的として、採光パネル10のうちパネル11とは反対側の最表面に設けられる層である。ハードコート層22は透明な樹脂層として形成することができ、擦り傷、表面汚染に対する耐性の観点から、硬化性樹脂が硬化してなる樹脂硬化層として形成することが好ましい。
  具体的には電離放射線硬化性樹脂、その他公知の硬化性樹脂等を要求性能に応じて適宜採用すればよい。電離放射線硬化性樹脂としては、アクリレート系、オキセタン系、シリコーン系などが挙げられる。例えば、アクリレート系の電離放射線硬化性樹脂は、単官能(メタ)アクリレートモノマー、2官能(メタ)アクリレートモノマーモノマー、3官能以上の(メタ)アクリレートモノマーなどの(メタ)アクリル酸エステルモノマー、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステルオリゴマー乃至は(メタ)アクリル酸エステルプレポリマーなどからなる。さらに3官能以上の(メタ)アクリレートモノマーを例示すれば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等がある。
 また、ハードコート層22には、耐汚染性向上の機能を追加してもよい。これは例えばシリコーン系化合物、フッ素系化合物などを添加することにより可能となる。さらにその他の機能として帯電防止性向上、撥水性向上の機能を有するものとしてもよい。帯電防止性向上のために用いることができる材料としては、電子伝導タイプではPEDOT-PSS(PEDOT(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene);3,4-エチレンジオキシチオフェンポリマー)とPSS(poly(styrenesulfonate);スチレンスルホン酸ポリマー)とが共存)などが挙げられ、イオン導電タイプではリチウム塩系材料などが挙げられる。また、撥水性向上のために用いることができる材料としては、フッ素系化合物などが挙げられる。
 以上説明した採光パネル10は例えば次のように製造することができる。
 採光パネル10は、パネル11に接着層12により採光シート15を貼合することによって製造することができる。そして採光シート15は、例えば次のように作製する。
 まず、光偏向層17は金型ロールを用いる方法により形成する。すなわち、円筒状であるロールの外周面に光偏向層17の光透過部18を転写可能な凹凸が設けられた金型ロールを準備する。そして金型ロールとこれに対向するように配置されたニップロールとの間に、基材層16となる基材を挿入する。このとき基材の一方の面には接着層12が予め形成されていることが好ましい。そして、基材のうち接着層12が配置されていない側の面と金型ロールとの間に光透過部18を構成する組成物を供給しながら金型ロール及びニップロールを回転させる。これにより金型ロールの表面に形成された凹凸の凹部内に光透過部18を構成する組成物が充填され、該組成物が金型ロールの凹凸の表面形状に沿ったものとなる。
 ここで、光透過部18を構成する組成物としては、上記したものが好ましいが、さらに具体的には次の通りである。すなわち、光硬化型プレポリマー(P1)に、反応性希釈モノマー(M1)及び光重合開始剤(I1)を配合した光硬化型樹脂組成物を用いることができる。
 上記光硬化型プレポリマー(P1)としては、例えば、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、ポリチオール系等のプレポリマーを挙げることができる。
 また、上記反応性希釈モノマー(M1)としては、例えば、ビニルピロリドン、2-エチルヘキシルアクリレート、β-ヒドロキシアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート等を挙げることができる。
 また、上記光重合開始剤(I1)としては、例えば、ヒドロキシベンゾイル化合物(2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾインアルキルエーテル等)、ベンゾイルホルメート化合物(メチルベンゾイルホルメート等)、チオキサントン化合物(イソプロピルチオキサントン等)、ベンゾフェノン(ベンゾフェノン等)、リン酸エステル化合物(1,3,5-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイド等)、ベンジルジメチルケタール等が挙げられる。これらの中から、光硬化型樹脂組成物を硬化させるための照射装置及び光硬化型樹脂組成物の硬化性から任意に選択することができる。なお、光透過部18の着色防止の観点から好ましいのは、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン及びビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイドである。
 これらの光硬化型プレポリマー(P1)、反応性希釈モノマー(M1)及び光重合開始剤(I1)は、それぞれ、1種類で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
 金型ロールと基材との間に挟まれ、ここに充填された光透過部18を構成する組成物に対し、基材側から光照射装置により光を照射する。これにより、光透過部18を構成する組成物を硬化させ、その形状を固定させることができる。そして、離型ロールにより金型ロールから基材層16及び成形された光透過部18を離型する。
 次に、光透過部18の凹部に光偏向部19を構成する組成物を充填して硬化させることによって、光偏向部19を形成することができる。具体的には、光透過部18の凹部に光偏向部19を構成する組成物を過剰に供給し、その余剰分をブレードにより掻き取ることによりその量を調整するとともに凹部に組成物を充填する。そして凹部内に充填された組成物を適切な方法で硬化させる。
  このようにして、基材層16上に光偏向層17を形成することができる。
 一方、保護層21の一方の面にハードコート層22、他方の面に接着層20を積層した積層体を準備し、この積層体の接着層20が光偏向層17に接するように積層する。なお、接着層20が紫外線硬化樹脂、光硬化性樹脂等からなる場合には、積層後に紫外線又は光を照射して硬化させればよい。
 以上のように作製した採光シート15を接着層12によりパネル11に貼合することで採光パネル10とする。採光パネル10には、接着層12でなく、上記した各層のいずれかに、赤外線、紫外線、及び可視光の少なくとも1つを吸収できる吸収剤を含有させてもよい。
 次に、採光パネル10により窓2を形成し、これを建物1の開口部に配置した場面における主要な光路について説明する。図3に模式的な光路例を示した。なお当該光路例は概念的に示したものであり、屈折、反射の程度等を厳密に表したものではない。
 日光が想定される斜め上方から採光パネル10に照射された外光L31は、パネル11、接着層12及び基材層16を透過して光偏向層17の光偏向部19に到達する。光偏向部19に到達した外光L31は、光偏向部19によって偏向される。本形態では拡散反射により偏向される。そして、拡散反射された光は、接着層20、保護層21、及びハードコート層22を透過して室内側に入射する。このとき、室内側に入射する光は上方に偏向されるとともにその際には拡散されているので、外光の直射を防止することが可能であり、さらに室内側空間の広い範囲を外光で照らす。
 より詳しくは図4に示した。図4は1つの光偏向部19に注目した図で拡散反射を説明する図である。図4からわかるように、光偏向部19に到達した外光L41、L42、L43は、光偏向部19に含有された光を反射させる物質で反射を繰り返す等してそれぞれが異なる方向に出射されることによって拡散して偏向される。
 また、このように採光シート15を備える採光パネル10では上記偏向の際に光偏向部19で外光を積極的に吸収することなく室内側に反射させて採り入れることができるため、効率良く光を採り入れることもできる。
 一方、室内側から室外を見たとき、観察者の視線は図3の光L32による。すなわち、パネル11に対して平行な面である光透過部18の基材層16側の面及びその反対側面を介して室外を観察することができる。この部分では界面における大きな屈折がないので、室外側の景色を鮮明に見ることが可能である。
 以上のように、採光パネル10によれば、外光を効率良く室内に採り入れつつ、室内側から外の景色を比較的鮮明に見ることが可能である。また、光偏向層17が基材層16及び保護層21により挟まれているので耐久性も向上させることができる。
 図5は、第二の形態を説明する図で、採光パネル30の層構成を模式的に表す断面図であり、図3に相当する。採光パネル30では、採光パネル10と同様の構成のものには同じ符号を付しており、これらについては説明を省略する。
 採光パネル30は、パネル11、接着層12、及び採光シート35を備えている。また、採光シート35は、基材層16、光偏向層37、接着層20、保護層21、ハードコート層22を備えている。採光パネル30は、上記した採光パネル10の光偏向層17に代えて光偏向層37が適用されている点で採光パネル10と異なる。その他の点については、採光パネル30は採光パネル10と同様である。
 採光パネル10に備えられた光偏向層17の光偏向部19が光を拡散反射させるのに対して、採光パネル30では、光偏向層37の光偏向部39が光を透過させつつ拡散させることで偏向するという点で採光パネル10と異なる。光偏向部39は、光偏向部19と同様に、光透過部18間の凹部に形成される。従って光偏向部39ではその形状は光偏向部19と同様で、ここに充填される材料が光偏向部19と異なる。
具体的には、光偏向部39には到達した光を透過させつつ拡散させる材料が配置される。光偏向部39を構成する材料としては、透明なバインダー樹脂と該バインダー樹脂とは屈折率が異なる透明な拡散剤とを混合させた材料が好ましい。当該拡散剤としては、例えば、(メタ)アクリル酸エステル及びスチレンを中心としたモノマーを重合して得られた架橋粒子が挙げられる。当該架橋粒子の具体例としては、アイカ工業株式会社製のガンツパールが挙げられる。上記架橋粒子は、アクリル酸エステル及びスチレンとの混合比を変えることによって、屈折率を制御することができる。例えば、アクリル比を高くすることで屈折率を1.49程度にすることができ、スチレン比を高くすることで屈折率を1.59程度にすることができる。また、拡散剤にはウレタン架橋粒子を用いることも可能である。当該ウレタン架橋粒子の具体例としては、根上工業株式会社製のアートパールが挙げられる。また、拡散剤は中空粒子にすることも可能である。
 次に、採光パネル30により窓を形成し、これを建物の開口部に配置した場面における主要な光路について説明する。図5に模式的な光路例を示した。
 日光が想定される斜め上方から採光パネル30に照射された外光L51は、パネル11、接着層12及び基材層16を透過して光偏向層37の光偏向部39に到達する。光偏向部39に到達した外光L51は光偏向部39内に入射し、光偏向部39の上記構成により、光偏向部39を透過しつつ拡散する。このように光偏向層39を透過した光は、その後、接着層20、保護層21、及びハードコート層22を透過して室内側に入射する。このとき、室内側に入射する光は拡散されて偏向されているので、外光の直射を防止することが可能であり、室内側空間の広い範囲を外光で照らすことが可能である。
 ここで採光パネル30によれば、光偏向部39で外光を積極的に吸収することなく室内側に採り入れることができるため、効率良く光を採り入れることができる。
 一方、室内側から室外を見たとき、観察者の視線は採光パネル10と同様であり、室外側の景色を比較的鮮明に見ることが可能である。
 以上のように、採光パネル30によれば、外光を効率良く室内側に採り入れつつ、室内側から外の景色を比較的鮮明に見ることが可能である。また、光偏向層37が基材層16及び保護層21により挟まれているので耐久性も向上させることができる。
 図6は、第三の形態を説明する図で、採光パネル40の層構成を模式的に表す断面図であり、図3に相当する。図6において、図3と同様の構成のものには同じ符号を付しており、これらについては説明を省略する。
 採光パネル40は、パネル11、接着層12、及び接着層12によりパネル11に貼合された採光シート45を備えている。また、採光シート45は、光偏向層17、基材層16、ハードコート層22を備えている。
 上記した採光パネル10、30では、基材層16と保護層21とによって光偏向層17、37が挟まれていたが、採光パネル40では、パネル11と基材層16とで光偏向層17を挟んでいる。かかる形態であっても、採光パネル10、30と同様に、耐久性を向上させることができる。また、採光パネル40によれば、採光パネル10、30に比べて層構成を簡略化することができるため、低コストで製造することができる。
  採光パネル40ではこのような構成とするために、光偏向層17がパネル11側に配置され、基材層16が光偏向層17よりハードコート層22側とされている。従って図3と図6とを比較するとわかるように、採光パネル40では光透過部18及び光偏向部19が反転されるように配置されている。
 このような採光パネル40でも、採光パネル10と同様に、効率良く室内側に光を採り入れることができ、室内側から室外を見たときに室外側の景色を鮮明に見ることが可能である。なお、本例では光偏向層17が適用されているがこの代わりに光偏向層37を用いてもよい。
 さらに、本形態において次のように光偏向層17を構成することができる。図7には光偏向層17の一部を拡大した図を示した。上記のように、2つの光偏向部19の間には上記のように光透過部18が配置される。従って、図7にVIIaで示したように光透過部18の対角線に相当する線を定義することができる。より詳しくは、隣り合う光偏向部19の向かい合う辺について、下方に配置される光偏向部19の辺の室内側端部と、隣接して上方に配置される光偏向部19の辺の室外側端部とを結ぶ線VIIaを見込み線とし、該見込み線VIIaが水平面となす角のうち90度以下の方の角を見込み角θとする。本形態では当該θが所定の値をとることが好ましい。
  また、光偏向部19の台形断面における脚部は、図7からわかるように、上方側となる脚部は水平面(採光シート40のシート面の法線)に対してθを有して傾斜し、下方側となる脚部は同様にθを有して傾斜している。
 見込み角θの好ましい値について主要な光路に基づいて説明する。説明に必要な光路例を以下に示す図面に適宜表した。
 図8に1つの光路例である太陽からの光LS1を示した。図8からわかるようにLS1はそのときの太陽高度に基づいて仰角(水平面からなす角)θS1で採光パネル40に照射される。採光パネル40に入射した光LS1は採光パネル40を透過するうちに光偏向層17の光透過部18内を進む。光透過部18内では、該光透過部の屈折率をN、室外の屈折率をNとすれば、光LS1は、式(1)で表される太陽光進行角θP1で進む。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 太陽光進行角θP1で進行した太陽光が光透過部18と光偏向部19との界面に達したとき、上記のように、太陽光を拡散して反射することができる。これにより太陽光が偏向されて、まぶしさの原因となる直達光を抑制することが可能となる。
 上記のように採光シート40によれば、見込み角θによらず、効率よく室内に太陽光を取り入れつつも直達光の少なくとも一部をなくすことができる。ただし、より効果的に太陽光を光偏向部19に照射させ、太陽光を散乱させて室内側に出射させる観点から見込み角θを所定の角度範囲に規定することができる。以下に詳しく説明する。
 図9に説明図を示した。ここでは、一年のうち最も南中高度が高いときの仰角θSHを考える。すなわち、少なくとも一年のうちで最も南中高度が高いときの仰角θSHで太陽光が採光パネル40に入射したときに、太陽光からの直接光を全て光偏向部19に到達させる観点からθを規定することができる。図9からわかるように、仰角θSHで入射した光LSHが必ず光偏向部19に達するための限度は、光透過部18内を光LSHが見込み線に沿って進む状況である。すなわち、光透過部18内における太陽光進行角θPHが見込み角θと同じとなっていればよい。従って、これは、空気の屈折率をN、光透過部の屈折率をNとしたとき、屈折率、及び入射角の関係式により下記式(2)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 式(2)から、見込み角θを下記式(3)を満たすように構成することにより、少なくとも一年のうちで最も南中高度が高いときの仰角θSHで太陽光が採光パネル40に入射したときに、太陽光からの直接光を全て光偏向部19に到達させることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 θSHは、所定の場所における南中高度が最も高い位置における仰角であるから、当該所定の場所ではこれ以上角度の大きい仰角は存在しない。従って、これより低い所定の仰角の太陽光までをも同様に光偏向部19に全て到達させるためには、式(1)を満たしつつ、さらに式(2)、式(3)のθSHのかわりに当該所定の仰角を考慮すれば同様にθのとるべき値を得ることができる。
 例えば、一年のうち南中高度が最も高い時の仰角θSHと、一年のうち南中高度が最も低い時の仰角θSLとの間の仰角θSM以上の仰角からの直接の太陽光を光偏向部に到達させたいときには、式(3)を満たしつつ式(4)を満たすように見込み角θを形成すればよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 このように見込み角θを所定の角度にするための手段は、光偏向部のピッチ、光偏向部の脚部の角度(図7のθ、θ)、光偏向部の厚さ方向(図7の紙面左右方向)の大きさを変更することを挙げることができる。これらを単独、又は複数組み合わせてθを所定の角度に調整することが可能である。
 このようにθを小さくすることにより、季節による南中高度の違いだけでなく、一日のうちにおける太陽の高さの移動に伴う仰角の変化に対しても対応することができ、より多くの太陽光を光偏向部に到達させて全反射や散乱反射し、室内側に提供することが可能となる。
 一方で、θを小さくすることにより光偏向層17が厚くなったり、光透過部が小さくなったりすることもある。これらにより、室外側の視認性が低下する虞もある。かかる観点から、θの下限は特に限定されるものではないが、例えば図10に示したように一年のうち最も南中高度が低いときの仰角θSLからの直接の太陽光を全て光偏向部19に到達させる観点からθの下限を決めてもよい。図10に説明のための図を示した。
  基本的な考え方は式(2)、式(3)の算出と同様であるから、図10からわかるように、仰角θSLによる太陽光LSLが見込み線に沿うように進むことを考えればよいので、式(5)を得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 ここで、θPLは、仰角θSLのときの光透過部の太陽光進行角である。従って、式(3)及び式(5)を求めた趣旨から式(6)を得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 ここでより具体的な例を挙げる。日本国内を考えたとき、札幌、東京、沖縄における一年のうち南中高度が最も高い時の仰角(θSH)、一年のうち南中高度が最も低いときの仰角(θSL)をそれぞれ表1に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 表1に基づいて、日本国内におけるθの範囲を式(7)又は式(8)のように構成してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
 式(7)によれば、日本国内の概ね全域において少なくとも夏至における南中高度からの太陽光の全ての直射光を光偏向部に到達させることができる。また、式(8)によれば、さらに高い視認性を有しつつ、多くの太陽光を光偏向部に到達させることが可能である。
 図11は、第四の形態を説明する図であり、採光パネル50の層構成を模式的に表す断面図で図3に相当する。図11において、図3と同様の構成のものには同じ符号を付しており、これらについては説明を省略する。
 採光パネル50は、パネル11、接着層12、及び接着層12によりパネル11に貼合された採光シート55を備えている。また、採光シート55は、光偏向層57、基材層16、ハードコート層22を備えている。
 光偏向層57は光透過部58及び光偏向部59を有している。光透過部58は、図11に示した断面を有して基材層16の面に沿った一方向(建物1に配置された姿勢で水平方向)に延びるように配置されるとともに、該一方向とは異なる方向の基材層16の面に沿って(建物1に配置された姿勢で鉛直方向)複数の光透過部58が所定の間隔で配列されている。本形態では隣り合う光透過部58は基材層16側の端部で連結され、一体化されている。
  一方、光偏向部59は隣り合う光透過部58の間に配置されている。
 図12には光偏向層57の一部を拡大した図を示した。
  光透過部58は、光を透過する部位であり、光偏向層57のうち光透過部58が配置された部位における基材層16側の面とその反対側面(接着層12側の面)とは平行に形成されている。好ましくは光透過部58は光を散乱させることなく透過する。これにより背面側の景色の見易さが向上する。ここに「光を散乱させることなく透過する」とは、意図的に散乱させる材料等を添加することなく形成された部位であることを意味し、材料中を光が透過するときに不可避的に散乱が生じることは許容される。
 本形態では光透過部58は図11、図12に表れる断面で2つの光偏向部59間において略台形の断面を有しており、室外側が短い上底、室内側が長い下底であり光偏向部59との界面を構成する辺が脚部となっている。ただし、脚部は後述する光偏向部59の形状に沿った形状となるので、必ずしも一直線ではない。
 光透過部58を構成する材料は、上記した光透過部18と同様である。
 光偏向部59は、隣り合う2つの光透過部58間に形成される部位である。すなわち、上記したように光透過部58はシート面に沿った方向に所定の間隔で並列され、光透過部58間には、所定の形状を有する凹部が形成されている。本形態における凹部は、光偏向部59の断面形状に応じた断面形状を有する溝であり、ここに光偏向部59を構成する材料が充填されることにより光偏向部59が形成されている。従って光偏向部59は凹部に基づいた断面形状を具備している。
 本形態において光偏向部59は、ここに照射された光を全反射して偏向可能に構成された層である。そのため、光偏向部59は光透過部58よりも屈折率が低い材料が充填されている。これによれば、光偏向部59と光透過部58との屈折率差、及びその界面に入射する光の角度の関係により、該入射した光が全反射条件を満たせばここでその光を全反射して偏向することができる。後で詳しく説明するが、偏向された光は、その向きが変わり、例えば天井に照射されるなどしてまぶしさを与える直達光でなくなることができる。光偏向部59を形成する材料の屈折率は原材料の汎用性から1.49以上1.56以下の範囲が好ましく、1.49以上1.50以下であることがより好ましい。
  また、そのときにおける光透過部58と光偏向部59との屈折率差は、0.03以上0.07以下、より好ましくは0.05以上0.06以下である。屈折率差が0より大きく0.03より小さい範囲では、全反射時の波長分散(波長により全反射角度が異なることによる分散。)が生じた際に長波長の成分が全反射せず、短波長の成分のみが全反射することがあり、色彩の変化が生じる虞がある。一方、屈折率差が0.06より大きいと、短波長の成分の屈折率が長波長の屈折率の成分の屈折率に対して大きくなる傾向にあり、虹状のムラが顕著に表れる虞がある。
 さらに、本形態では光偏向部59は次のような形状を構成を備えている。図12を参照しつつ説明する。
  光偏向部59は図12に表れる断面において、多角形状を有している。そのうち、採光パネル50を建物1に配置した姿勢において、上部となる側は2つの辺59a、59bが室内外方向に連続するように配置され下に凸になるように形成されている。すなわち、室外側に辺59a、室内側に辺59bが配置されている。
 これら2つの辺59a、59bは、図12に表された姿勢とされたとき、その傾斜角が水平面(採光シート55のシート面の法線)に対してそれぞれ異なる角度θU1及びθU2を具備している。ここで、θU1及びθU2は室外側(太陽側)に向けて上となるように傾斜し、θU1はθU2より大きな角度とされる。これにより、季節や時間により異なる太陽の高度を考慮し、太陽光を光透過部58と光偏向部59との界面で全反射して偏向することができる場面を拡大することができる。従って、角度θU1及び角度θU2もかかる観点から決められることが好ましい。詳しくは光路例を示しつつ後で説明する。
  一方、辺59a、59bとは反対側となる下部となる側の辺59dは、その傾斜角が水平面(採光シート55のシート面の法線)に対してθD1とされている。θD1は特に限定されることはないが、製造の観点から0度以上30度以下とすることが好ましい。
 図13には、変形例に係る光偏向部の断面形状を表した。
  図13(a)は、上部となる側の辺が下に凸(すなわち凹状)である光偏向部59’の例を示した。この例では、最も室外側となる部位における接線の傾斜角が水平面(採光シート50のシート面の法線)に対して角度θU1、最も室内側となる部位における接線の傾斜角が水平面(採光シート50のシート面の法線)に対して角度θU2となればよい。
  図13(b)は、上部となる側の辺が室外側から3つの辺59’’a、59’’c、59’’bにより形成されて下に凸(すなわち凹状)となる光偏向部59’’の例である。この例では、最も室外側となる辺59’’aの傾斜角が水平面(採光シート50のシート面の法線)に対して角度θU1、最も室内側となる辺59’’bの傾斜角が水平面(採光シート50のシート面の法線)に対して角度θU2となり、間に配置される辺59’’cの傾斜角は、水平面(採光シート50のシート面の法線)に対して角度θU3であり、θU2<θU3<θU1であることが好ましい。
  ここでは3つの辺3つの辺59’’a、59’’c、59’’bからなる光偏向部の例を説明したが、これに限らずさらに多くの辺により形成されていてもよい。
 これら図13(a)、図13(b)に記載のような光偏向部によっても図12で示した形状の光偏向部と同様の効果を奏するものとなる。さらに図13(a)、図13(b)による形状によれば、全反射による波長分散による虹状のムラの発生を抑制することが可能となる。
 次に、このように採光シート50が建物1に配置された場面における作用、及び上記説明した角度θU1、θU2の好ましい値について、主要な光路に基づいて説明する。説明に必要な光路例を以下に示す図面に適宜表した。
 図14に1つの光路例である太陽からの光LS2を示した。図14からわかるようにLS2はそのときの太陽高度に基づいて仰角(水平面からなす角)θS2で採光パネル50に照射される。採光パネル50に入射した光LS2は採光パネル50を透過するうちに光偏向層57の光透過部58内を進む。光透過部58内では、該光透過部の屈折率をN、室外の屈折率をNとすれば、光LS2は、式(9)で表される太陽光進行角θP2で進む。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
 太陽光進行角θP2で進行した太陽光が光透過部58と光偏向部59との界面のうち傾斜角がθU2である部位に達したとき、光透過部58と光偏向部59との屈折率差、及び太陽光進行角θP2の関係が全反射臨界角以上であれば図14のように界面で全反射する。これにより太陽光が偏向されて、まぶしさの原因となる直達光を抑制することが可能となる。
 図15には他の光路例である太陽からの光LS3を示した。図15からわかるようにLS3はそのときの太陽高度に基づいて仰角(水平面からなす角)θS3で採光パネル50に照射される。ここで、θS3はθS2よりも大きい角度である。採光パネル50に入射した光LS3は採光パネル50を透過するうちに光偏向層57の光透過部58内を進む。光透過部58内では、該光透過部の屈折率をN、室外の屈折率をNとすれば、光LS3は、式(10)で表される太陽光進行角θP3で進む。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
 この例では、太陽光進行角θP3で進行した太陽光が光透過部58と光偏向部59との界面のうち傾斜角がθU1である部位に達したとき、光透過部58と光偏向部59との屈折率差、及び太陽光進行角θP3の関係が全反射臨界角以上であれば図15のように界面で全反射する。これにより太陽光進行角θP3より仰角が小さい角で光透過部58を進み、さらに室内側に配置される傾斜角がθU2である部位に達してここで全反射される。これにより太陽光が偏向されて、まぶしさの原因となる直達光を抑制することが可能となる。
  すなわち、この例では光透過部58と光偏向部59との界面のうち傾斜角がθU1である部位と傾斜角がθU2である部位とで2回太陽光を全反射して偏向し、まぶしさの原因となる直達光を防止している。
  仮に光偏向部の当該傾斜角が全部に亘ってθU2であったとすれば、LS3は大きな仰角(太陽光進行角)θP3で光透過部に入射するので、光偏向部と光透過部との界面で全反射することができず、透過してしまい、直達光として室内に入射してしまう。
  これに対して、光偏向部59によれば、このような太陽光LS3をも全反射させて直達光とならないように偏向させることが可能となる。
 以上からわかるように、採光シート50によれば、傾斜角θU1、θU2がθU1>θU2の関係を有していれば、光LS2、LS3のように進行角が異なる太陽光の少なくとも一部を全反射で偏向させて室内側に提供することができ、太陽光の室内への入射量を大きく減じることなく、かつ、少なくとも一部の直達光(いわゆる直射日光)をなくすことが可能となる。これにより明るく、快適な室内空間を形成することができる。
 さらに、採光シート50には上記したように光透過部58が備えられており、光透過部58が配置される部位の光偏向層57の表裏面は平行、平滑に形成されている。これにより、上記他の形態例と同様、室内側から室外側の景色を視認することができる。
 ここで、偏向される向きは界面に入射する角度である太陽光進行角θ、及び光偏向部の傾斜角であるθU1、θU2に依存する。従って、ここで全反射した光が最終的に水平より上向きとなるようにθU1、θU2が決められることが好ましい。
 また、上記のように採光シート50によれば、θU1>θU2であれば、効率よく室内に太陽光を取り入れつつも直達光の少なくとも一部をなくすことができる。ただし、より効果的に太陽光を光偏向部59で全反射させ、太陽光を偏向して室内側に出射させる観点から好ましいθU1、θU2を規定することができる。以下に詳しく説明する。
 θU1は、上記光路例からもわかるように、太陽の仰角が高い場合に採光シートに入射した太陽光を適切に全反射することができる角度を設定することができる。これには例えば一年のうちで最も南中高度が高いときの仰角θSHを設定することができる。すなわち、仰角θSHとしたときの光透過部内の太陽光進行角θPHは上記式(2)で表されるので、この角度θPHで進行する光を全反射することができるようにθU1を設定する。ただし、仰角θSHは緯度により異なるので、異なる緯度を跨ぐように広がる所定の領域(例えば国や地域等)におけるθSH1乃至θSH2により(θSH1<θSH2)、θU1の範囲を規定することができる。すなわち、式(11)をθU1の好ましい範囲とすることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
 ここで日本国内では、表1の通りであることから、θU1は式(12)の範囲にあることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
 一方、θU2は、上記光路例からもわかるように、太陽の仰角が低い場合に採光シートに入射した太陽光を適切に全反射することができる角度を設定することができる。これには例えば一年のうちで最も南中高度が低いときの仰角θSLを設定することができる。すなわち、仰角θSLとしたときの光透過部内の太陽光進行角θPLは上記式(5)で表されるので、この角度θPLで進行する光を全反射することができるようにθU2を設定する。
 ただし、仰角θPLは緯度により異なるので、異なる緯度を跨ぐように広がる所定の領域(例えば国や地域等)におけるθSL1乃至θSL2により(θSL1<θSL2)、θU2の範囲を規定することができる。ここで、θU2は0度より小さくなる(図12とは反対に傾く。)と製造が困難になることから、0度以上であることが好ましい。以上より、式(13)をθU2の好ましい範囲とすることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
 ここで日本国内では、沖縄におけるθSLは40.5度であることから、θU2は式(14)の範囲にあることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
 図16は、第五の形態を説明する図であり、第五の形態に含まれる光偏向層67の断面の一部を拡大して表した図であり、図12に相当する。本形態は光偏向層67の断面形状に特徴を有するので、光偏向層67についてのみ説明する。他の部位については上記説明したものと同様である。
 光偏向層67は光透過部68及び光偏向部69を有している。光透過部68は、図16に示した断面を有して基材層の面に沿った一方向(建物1に配置された姿勢で水平方向)に延びるように配置されるとともに、該一方向とは異なる方向(建物1に配置された姿勢で鉛直方向)の基材層の面に沿って複数の光透過部68が所定の間隔で配列されている。本形態では隣り合う光透過部68は基材層側の端部で連結され、一体化されている。
  一方、光偏向部69は隣り合う光透過部68の間に配置されている。
 光透過部68は、光を透過する部位であり、光偏向層67のうち光透過部68が配置された部位における基材層16側(図11参照)の面とその反対側(接着層12側、図11参照)の面とは平行、平滑に形成されていることが好ましい。これによって、上記のように室外側の景色がさらに見やすくなる。
 本形態では光透過部68は図16に表れる断面で、2つの光偏向部68間において略台形の断面を有しており、室外側が短い上底、室内側が長い下底であり光偏向部69との界面を構成する辺が脚部となっている。ただし、脚部は後述する光偏向部69の形状に沿った形状となるので、必ずしも一直線ではない。
 光偏向部69は、隣り合う2つの光透過部68間に形成される部位である。すなわち、上記したように光透過部68はシート面に沿った方向に所定の間隔で並列され、光透過部68間には、所定の形状を有する溝状の凹部が形成されている。本形態における凹部は、後述する光偏向部69の断面形状に応じた断面形状を有する溝であり、ここに光偏向部69を構成する材料が充填されることにより光偏向部69が形成されている。従って光偏向部69は凹部に基づいた断面形状を具備している。
 光偏向部69は、ここに照射された光を全反射して偏向可能に構成された部位である。そのため、光偏向部69は光透過部68よりも屈折率が低い材料が充填されている。これによれば、光偏向部69と光透過部68との屈折率差、及びその界面に入射する光の角度の関係により、該入射した光が全反射条件を満たせばここでその光を全反射して偏向することができる。後で詳しく説明するが、偏向された光は、その向きが変わり、例えば天井に照射されるなどしてまぶしさを与える直達光でなくなることができる。光偏向部69を形成する材料の屈折率は原材料の汎用性から1.49以上1.56以下の範囲が好ましく、1.49以上1.50以下であることがより好ましい。
  また、そのときにおける光透過部68と光偏向部69との屈折率差は、0.03以上0.07以下、より好ましくは0.05以上0.06以下である。屈折率差が0より大きく0.03より小さい範囲では、全反射時の波長分散(波長により全反射角度が異なることによる分散。)が生じた際に長波長の成分が全反射せず、短波長の成分のみが全反射することがあり、色彩の変化が生じる虞がある。一方、屈折率差が0.07より大きいと、短波長の成分の屈折率が長波長の屈折率の成分の屈折率に対して大きくなる傾向にあり、虹状のムラが顕著に表れる虞がある。
 さらに、本形態では光偏向部69は次のような形状を備えている。図16を参照しつつ説明する。
  光偏向部69は上記のように隣り合う光透過部68間の凹部に沿った形状となるが、図16に表れる断面で採光パネルを建物に配置した姿勢において上部となる辺69a、及び下部となる辺69bを有している。そのうち上部となる側の辺69aは、上方に凸となるように湾曲して形成されている。これにより、後述するように偏向部69の辺69aで全反射した光が広く拡散して狭い範囲に集中することを抑えることができる。詳しくは光路例を示しつつ後で説明する。
 上記のように辺69aは図16に表された姿勢とされたときに上方に凸となっていれば特に限定されることはない。これには辺69aが複数の直線が連続する折れ線により形成される例や、曲線である例を挙げることができる。
  曲線状である場合、図16に表したように任意の位置における接線が水平面(採光シートのシート面の法線)に対して角度θU3を具備し、接線が室外側(太陽側)に向けて上となるように傾斜しているとともに、辺69aの各部位における角度θU3が室外側から室内側に向けて連続的に変化していることが好ましい。これにより上記効果をより顕著なものとすることができる。θU3の範囲は特に限定されることはないが、光偏向部69の室内外方向中央部において、θU3が0度より大きく30度より小さいことが好ましい。
 一方、辺69aとは反対側の下部となる側の辺69bは、その傾斜角が水平面(採光シートのシート面の法線)に対してθD3とされている。θD3は特に限定されることはないが、製造の観点から0度以上30度以下とすることが好ましい。
 以上説明した偏向層67を含む採光シートを具備する採光パネルにより採光装置を形成し、これを図1に示したように建物1の開口部に配置する。次に、このように採光シートが配置された場面における作用について、主要な光路に基づいて説明する。説明に必要な光路例を図16に表した。
 図16に光路例である太陽からの光LS4、光LS5を示した。図16からわかるように光LS4、光LS5はそのときの太陽高度に基づいて仰角(水平面からなす角)で採光パネルの異なる位置に照射される平行な2つの光である。採光パネルに入射した光LS4、光LS5は採光パネル12を透過するうちに光偏向層67の光透過部68内を進む。光透過部68を進行した太陽光が光透過部68と光偏向部69との界面に達したとき、光透過部68と光偏向部69との屈折率差、及び太陽光の進行角の関係が全反射臨界角以上であれば図16のように界面で全反射する。これにより太陽光が偏向されて、まぶしさの原因となる直達光を抑制することが可能となる。ここで、入射したときには平行であった光LS4、光LS5は、光偏向部69の辺69aのそれぞれ異なる位置に達する。辺69aは上記したように凸状に形成されているので、当該2つの光LS4、光LS5は異なる方向に全反射される。これにより反射光が異なる方向に進み、拡散され、反射光が狭い範囲に集中することを防止することができる。従って室内側の広い範囲に光を採り入れることが可能となる。
 以上からわかるように、採光シートによれば、太陽光の室内への入射量を大きく減じることなく、かつ、少なくとも一部の直達光(いわゆる直射日光)をなくすことが可能となる。これにより明るく、快適な室内空間を形成することができる。その際には本形態では室内側に取り込まれた光が室内側の広い範囲に拡散するように構成されているので効率よく室内を明るくすることが可能である。
 さらに、本形態の採光シートには上記したように光透過部68が備えられており、光透過部68が配置される部位の光偏向層67の表裏面は平行、平滑に形成されている。これにより、上記した他の形態と同様に室内側から室外側の景色を視認することができる。
 図17は、第六の形態を説明する図で、第六の形態に含まれる光偏向層77の断面の一部を拡大して表した図であり、図12に相当する。本形態は、光偏向層77の断面形状に特徴を有するので、光偏向層77についてのみ説明する。他の部位については上記説明したものと同様である。
 光偏向層77は光透過部78及び光偏向部79を有している。光透過部78は、図17に示した断面を有して基材層の面に沿った一方向(建物1に配置された姿勢で水平方向)に延びるように配置されるとともに、該一方向とは異なる方向(建物1に配置された姿勢で鉛直方向)の基材層の面に沿って複数の光透過部78が所定の間隔で配列されている。本形態では隣り合う光透過部78は基材層側の端部で連結され、一体化されている。
  一方、光偏向部79は隣り合う光透過部78の間に配置されている。
 光透過部78は、光を透過する部位であり、光偏向層77のうち光透過部78が配置された部位における基材層16(図11参照)側の面とその反対側(接着層12側、図11参照)の面とは平行、平滑に形成されていることが好ましい。これによって、上記した形態と同様に室外側の景色がさらに見やすくなる。
 本形態では光透過部78は図17に表れる断面で隣り合う光偏向部79の間において略台形の断面を有しており、室外側が短い上底、室内側が長い下底であり光偏向部77との界面を構成する辺が脚部となっている。ただし、脚部は後述するように光偏向部79の形状に沿った形状となるので、必ずしも一直線状とは限らない。
 光偏向部79は、隣り合う2つの光透過部78間に形成される部位である。すなわち、上記したように光透過部78はシート面に沿った方向に所定の間隔で並列され、光透過部78間には、所定の形状を有する溝状の凹部が形成されている。本形態における凹部は、光偏向部79の断面形状に応じた断面形状を有する溝であり、ここに光偏向部79を構成する材料が充填されることにより光偏向部79が形成されている。従って光偏向部79は当該凹部に基づいた断面形状を具備している。
 光偏向部79は、ここに照射された光を全反射して偏向可能に構成された部位である。そのため、光偏向部79は光透過部78よりも屈折率が低い材料が充填されている。これによれば、光偏向部79と光透過部78との屈折率差、及びその界面に入射する光の角度の関係により、該入射した光が全反射条件を満たせばここでその光を全反射して偏向することができる。後で詳しく説明するが、偏向された光は、その向きが変わり、例えば天井に照射されるなどしてまぶしさを与える直達光でなくなることができる。光偏向部79を形成する材料の屈折率は原材料の汎用性から1.49以上1.56以下の範囲が好ましく、1.49以上1.50以下であることがより好ましい。
  また、そのときにおける光透過部78と光偏向部79との屈折率差は、0.03以上0.07以下、より好ましくは0.05以上0.06以下である。屈折率差が0より大きく0.03より小さい範囲では、全反射時の波長分散(波長により全反射角度が異なることによる分散。)が生じた際に長波長の成分が全反射せず、短波長の成分のみが全反射することがあり、色彩の変化が生じる虞がある。一方、屈折率差が0.07より大きいと、短波長の成分の屈折率が長波長の屈折率の成分の屈折率に対して大きくなる傾向にあり、虹状のムラが顕著に表れる虞がある。
 さらに、本形態では光偏向部79は次のような形状を備えている。図17を参照しつつ説明する。
  光偏向部79は図17に表れる断面において、台形を有している。長い下底が室外側(光透過部78の上底側)、短い上底が室内側(光透過部78の下底側)となり、上下が脚部となる台形である。
  脚部のうち、上側となる辺79aは、図17に表された姿勢であるとき、その傾斜角が水平面(採光シートのシート面の法線)に対して角度θU4で室外側(太陽側)上方に向けて傾斜している。
  一方、辺79aとは反対側となる下部の脚部となる側の辺79bは、その傾斜角が水平面(採光シートのシート面の法線)に対して所定の角度で室外側下方に向けて傾斜している。当該辺79bの傾斜角は特に限定されることはないが、製造の観点から0度以上30度以下とすることが好ましい。
 さらに辺79bは、ここで全反射する光を散乱して反射するように構成されている。これにより後述するように室外側から採光シートを見上げたときに室内側の様子を伺い知ることができるという不具合を防止することができる。
  光を散乱して反射するための具体的形態は特に限定されることはないが、例えば辺79bが微小な凹凸を有するように構成してもよい。
  このような凹凸面は図17に表れているように辺79bの傾斜に沿って階段状であることが好ましい。具体的には次のとおりである。凹凸の厚さ方向の大きさ(図17にTで示した大きさ)は1μm以上、50μm以下であることが望ましい。1μmより小さいと光の波長程度になり、幾何光学上の全反射の効果が得られなくなる可能性がある。一方、光偏向層77の厚さ方向大きさは50μm以上300μm以下が望ましいことから、Tが50μmより大きくなると階段状にならない場合がある。
  また、凹凸の幅方向大きさ(図17にSで示した大きさ)は、0.5μm以上、より望ましくは1.0μm以上である。一方、幅方向大きさは10μm以下であることが望ましい。10μmより大きくなると、光偏向部79の幅に近くなりすぎ、適切な階段状にならない虞がある。
 以上説明した偏向層77を含む採光シートを具備する採光パネルにより採光装置を形成し、これを図1に示したように建物1の開口部に配置する。次に、このように採光シートが配置された場面における作用等について主要な光路に基づいて説明する。
 図17からわかるように光LS6はそのときの太陽高度に基づいた仰角(水平面からなす角)で採光パネルに照射される光である。採光パネルに入射した光LS6は採光パネルを透過するうちに光偏向層77の光透過部78内を進む。光透過部78を進行した太陽光が光透過部78と光偏向部79との界面に達したとき、光透過部78と光偏向部79との屈折率差、及び太陽光の進行角の関係が全反射臨界角以上であれば図17のように界面で全反射する。これにより太陽光が偏向されて、まぶしさの原因となる直達光を抑制することが可能となる。
 一方、例えば夜間において、室内側の方が室外側よりも明るい場合、図17にLN1で示したような光が室内側から室外側に出光する。この光は室内側の様子を伺える情報を含んでおり、光透過部と光偏向部との界面で全反射して室外にこの情報が明確に見える形で出射される虞がある。しかしながら本形態では、光偏向部79の下部の辺79bに光を散乱する手段が具備されているので、図17に光LN1で示したように、室内側の様子を伺える情報を含む光を散乱して室外側に出射する。従って、偏向層77を含む採光シートによれば、光透過部と光偏向部との界面で反射する光については、室内側からの光が明確さを喪失して室外に出射されるので、室外側から室内の様子を伺える状態が解消される。
 図18は、第七の形態を説明する図で、第七の形態に含まれる光偏向層87の断面の一部を拡大して表した図であり、図12に相当する。本形態は、光偏向層87の断面形状に特徴を有するので、光偏向層87についてのみ説明する。他の部位については上記説明したものと同様である。
 本形態も光偏向層87は光透過部88及び光偏向部89を備える点で上記した形態と同様である。ただし本形態では光偏向部89のうち室外側には光を吸収する部位である光吸収部89eが備えられている点が異なる。
 光吸収部89eはここに照射された光を吸収できるように構成された部位である。光吸収部89eは可視光線(360nm以上830nm以下の波長の光)を10%以上吸収できる部位である。光吸収部89eにおける可視光線の吸収率が10%以上でなければ光吸収部89eが後述する機能を発揮し難い。また、光吸収部89eにおける可視光線の吸収率は90%以下であることが好ましい。光吸収部89eにおける可視光線の吸収率は90%以下とすれば、光吸収部89eを構成する組成物の調整が容易になる。
 光吸収部89eの厚さ(図18の紙面左右方向の大きさ)は1μm以上10μm以下であることが好ましい。光吸収部89eをこの程度の厚さにすることによって、光吸収部89eの可視光線の吸収率を均一にしやすくなる。
 光吸収部89eは、例えば、光透過性を有する樹脂中に光吸収性を有する粒子(光吸収粒子)が分散された組成物によって構成することができる。
  ここで光透過性を有する樹脂としては光透過部88を構成する樹脂と同様のものを用いることができる。
  一方、上記光吸収粒子としては、カーボンブラック等の光吸収性の着色粒子が好ましく用いられる。ただし、これに限定されず、例えば吸収すべき光の特性に合わせて特定の波長を選択的に吸収する着色粒子を光吸収粒子として用いてもよい。着色粒子の具体例としては、カーボンブラック、グラファイト、黒色酸化鉄等の金属塩、染料、顔料等で着色した有機微粒子や着色したガラスビーズ等を挙げることができる。これらの中では、コスト面、品質面、入手の容易さ等の観点から着色した有機微粒子が好ましい。より具体的には、カーボンブラックを含有したアクリル架橋微粒子や、カーボンブラックを含有したウレタン架橋微粒子等が好ましい。
 本形態では光吸収部89eを上記のように構成したが、光吸収部は光を吸収することができればその形態は限定されることない。例えば、顔料や染料で着色した樹脂で光吸収部を構成してもよい。
 このような光偏向層87により、上記したように外光を偏向して室内に取り入れることができるとともに、室内側からは明確に室外側をみることが可能となる。これに加えて偏向層87には光吸収部89eが形成されているので、採光シートのシート面に対して略垂直に採光シートに入射する外光のうち、その一部は光吸収部89eに入射して吸収される。このように光吸収部89eが外光の一部を吸収することによって、室外側から室内側を見たときに不自然に白く見えることを防止し、自然な暗さで室内側を見ることができる。光吸収部89eが備えられていなければ、光偏向層に達した光は光偏向部に入射して散乱される。このように光が散乱されると、室外側から室内側を見たときに不自然に白く見える虞がある。上記のように光吸収部89eが外光の一部を吸収することによって、光偏向部89に達した光の一部を光吸収部89eで吸収して散乱することを抑制し、室外側から室内側を見たときに不自然に白く見えることを抑制できる。
 図19は第八の形態を説明する図であり、採光シート15が適用されたロールアップ採光スクリーン90の斜視図である。このように採光シート15の上端を軸部材91に取り付け、採光シート15を当該軸に巻回、及び展開可能に構成することによりロールアップ採光スクリーン90が形成される。
  このようなロールアップ採光スクリーン90は、例えば建物の窓の室内側正面に設置され、該窓から室内に入射する光を制御する。図20には図19にXX-XXで示した線に沿った断面のうち、採光シート15の層構成を説明する図を表した。図20からわかるように、ロールアップ採光スクリーン90は上記した採光シート15が適用されており、これを巻き取り及び巻き戻しすることでロールアップ採光スクリーン90とされている。
 ここでは、基材層16の厚さは特に限定されないが、25μm以上300μm以下であることが好ましい。基材層16がこれより薄いとしわが生じやすくなる。一方、基材層16がこれより厚いと巻き取りが困難となる虞がある。
  また、光透過部18の弾性率は、2000MPa以下であることが望ましい。採光シート15をロールアップ採光スクリーン90に適用した場合において、採光シート15を巻き取ったり巻き戻したりする際にワレが生じるのを防止するためである。
 なお、ロールアップ採光スクリーンではその最外層となる層の表面には貼り付きを防止する層(貼り付き防止層、ブロッキング層)が形成されたり、貼り付きを防止する処理がされていることが好ましい。これによりスクリーンを展開(巻き戻し)する際に、くっつきが防止され円滑な展開が可能である。
 このようなロールアップ採光スクリーン90によれば、上記した採光パネル10と同様の効果を奏するとともに、巻き取り及び巻き戻しが可能であることにより移動させて使用することが容易となる。
 ここではロールアップ採光スクリーンとして採光シート15を用いる例を説明したが、これに限らず上記各形態の採光シートを用いてロールアップ採光スクリーンを形成してもよい。
 図21は第九の形態を説明する図3に相当する図であり、採光パネル100が適用された窓のうち、採光パネル100の層構成を示した図である。本形態では窓1と同様、採光パネル100及びこの外周部に枠体が取り付けられることにより、窓が形成される。図22には、図21の一部で、光偏向層107の光透過部108に注目して拡大した図を示した。
  ここで、上記した構成と同様の部分については同じ符号を付して説明を省略する。
 採光パネル100は、パネル11、接着層12、及び接着層12によりパネル11に貼付された採光シート105を備えている。そして採光シート105は、基材層16、光偏向層107、接着層20、保護層21、及びハードコート層22を備えている。なお、図21、図22では採光パネル100が鉛直になるように建物等に取り付けられた姿勢で表されており、図21、図22の紙面左が室外側、紙面右が室内側、紙面上方が天、紙面下方が地となる。
 光偏向層107は、日光等の室外側からの光である外光を偏向して室内側に透過させる機能を有する層である。偏向層107は、図21、図22に表れているように、複数の光透過部108が配列されている。そして隣り合う光透過部108の間に空隙が形成され、これが光偏向部109となる。
 各光透過部108は、基材層16の面のうち接着層12とは反対側に設けられ、基材層16から凸となるように突出して形成されている。本形態では光透過部108は図21、図22に表れる断面において台形を有しており、当該断面を維持して紙面奥/手前方向(本形態では水平方向)に延びるように形成され、該延びる方向にとは異なる方向に配列されている。
 光透過部108は、台形断面において、下底を形成する第一面108a、上底を形成する第二面108b、第一面108aと第二面108bとを結ぶ面のうち下方に設けられる脚を形成する偏向面108c、及び上方に設けられる脚を形成する立ち上げ面108dを備えている。ここで偏向面108c及び立ち上げ面108dが光偏向部109との界面を形成する。
 本形態では第一面108aが室外側に面しており、第二面108bが室内側に面している。第一面108aと第二面108bとは略平行に形成されている。第一面108a、第二面108bはその面がパネル11の面に平行であることが好ましい。
 偏向面108cは光偏向部109との界面で、その屈折率差に基づいて外光を全反射させて室内側に透過させる面であり、パネル11の面の法線となす角がθ11である。θ11の大きさは、外光を全反射させて所望の偏向をさせることができれば特に限定されることはないが、外光が日光であり、斜め上方から入射してくることを鑑みるとθ11は0度以上12.1度以下であることが好ましく、θ11は4.5度であることがさらに好ましい。θ11が0度であるとき偏向面108cは室内外方向に平行となる。ここで角度θ11の正負は、採光パネルを図22のように鉛直に設置した姿勢において、室外側から室内側に向けて下がる傾斜を負、室外側から室内側に向けて上がる傾斜を正とする。
  当該θ11の範囲は、例えば東京(北緯35.5度)、札幌(北緯43度)、那覇(北緯26度)の南北に緯度の大きく異なる3か所を基準とし、夏至、冬至における太陽の南中高度及び光偏向層に用いることができる一般的な材料の屈折率を考慮して求めることができる。より具体的には次の通りである。
  東京は北緯35.5度、札幌は北緯43度、那覇は北緯26度であり、各地の夏至の南中高度はそれぞれ78度(東京)、70.5度(札幌)、87.5度(那覇)となる。一方、冬至の南中高度は31度(東京)、23.5度(札幌)、40.5度(那覇)である。従って、当該範囲の最小である23.5度と最大である87.5度との中心は55度である。ここで、一般的な樹脂の屈折率を1.49(アクリル系樹脂)乃至1.59(スチレン、ポリカーボネート系樹脂)として、スネルの法則に基づいて全反射条件を計算し、生産性も考慮すると、θ11は0度以上12.1度以下であることが好ましく、4.5度であることが更に好ましい。θ11が0度より小さいと金型を製造する際の切削性、金型により光透過部を成型する際の成型性、及び金型離型性が悪くなる。また、θ11が12.1度より大きくなると、夏至における那覇の南中高度87.5度のときに全反射しなくなる。
 以上は採光パネルを使用する地域の一例に基づいて算出した結果であるが、このように採光パネルを使用する地域における南中高度が最も高い角度と南中高度が最も低い角度とを考慮して、その地域における適切な角度を設定することができる。
 立ち上げ面108dは、偏向面108cを形成することにより生じる面である。ただし、立ち上げ面108dは、偏向面108cで全反射した外光が立ち上げ面108dで反射しないように傾斜して形成されていることが好ましい。具体的には立ち上げ面108dがパネル11の面の法線となす角をθ12とする。θ12の大きさは、-75.5度以上-26.9度以下であることが好ましく、-53.3度であることがさらに好ましい。当該範囲は上記した条件に基づき、全反射しない角度を好ましい範囲としたものである。
 光透過部108のピッチは10μm以上200μm以下であることが好ましい。ピッチが10μmより小さいと製造の困難がある。一方、ピッチが200μmより大きくなると金型を製造する際の切削性、金型により光透過部108を成型する際の成型性、及び金型離型性が悪く、製造上の不具合が生じる可能性がある。また光透過部108の幅(第一面108aの下底幅)は、5μm以上150μm以下であることが好ましい。当該幅が5μmより小さいと製造の困難がある。一方当該幅が150μmより大きくなると金型を製造する際の切削性、金型により光透過部を成型する際の成型性、及び金型離型性が悪く、製造上不具合が生じる可能性がある。
 光偏向層107の厚さは50μm以上300μm以下であることが好ましい。50μmより薄いと光学的な性能が不十分であったり、光偏向層の加工が微細となり精度が低下したりする。一方300μmより厚いと光偏向層を成型するに際して金型からの離型性に問題が生じることがある。
 ここで光透過部108は基材層16と同じ材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。ただし両者間で屈折率差があるとこの界面で光が偏向されてしまう可能性が高まるので、同じ材料であること、又は異なる材料であっても屈折率差が小さい、あるいは屈折率差がないことが好ましい。
  光透過部108と基材層16とを同じ材料とする場合には、基材層16と光透過部108とを一体に形成することもできる。また、光透過部108と基材層16とが異なる材料である場合、及び同じ材料の場合であっても、基材層16と光偏向層107とが別に形成され、なんらかの手段により積層されてもよい。
  光偏向層107の形成方法の例は後で説明する。
 光偏向層107の光透過部108を形成する材料は特に限定されることはないが、具体例として例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル等の一以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂(電離放射線硬化型樹脂等)を挙げることができる。
 なお、本形態では隣り合う光透過部108の間は空気で満たされている。空気は屈折率が1.0であり、光透過部108の屈折率との関係で十分大きな屈折率差を得ることができる。当該屈折率差が大きいほど偏向面108cで全反射することができる外光が多くなるので好ましい。
  ただし、これに限定されることなく、隣り合う光透過部108の間に光透過部108を構成する材料の屈折率より低い屈折率を有する材料を充填してもよい。具体的に充填される材料は特に限定されることはないが、例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル等の一以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂(電離放射線硬化型樹脂等)を挙げることができる。
 また、偏向面108c、立ち上げ面108dは微小な凹凸が形成された、いわゆるマット面としてもよい。これによれば光の拡散を伴って室内側に光を採り入れることができる。
 以上説明した採光パネル100は例えば次のように製造することができる。光偏向層107は金型ロールを用いる方法により形成することが可能である。すなわち、円筒状であるロールの外周面に光偏向層107の光透過部108を転写可能な凹凸が設けられた金型ロールを準備する。そして金型ロールとこれに対向するように配置されたニップロールとの間に、基材層16となる基材を挿入する。このとき基材の一方の面には接着層12が予め形成されていることが好ましい。そして、基材のうち接着層12が配置されていない側の面と金型ロールとの間に光透過部108を構成する組成物を供給しながら金型ロール及びニップロールを回転させる。これにより金型ロールの表面に形成された凹凸の凹部内に光透過部108を構成する組成物が充填され、該組成物が金型ロールの凹凸の表面形状に沿ったものとなる。
 ここで、光透過部108を構成する組成物としては、上記した光透過部18と同様のものを好ましく適用することができる。
  金型ロールと基材との間に挟まれ、ここに充填された光透過部108を構成する組成物に対し、基材側から光照射装置により光を照射する。これにより、光透過部108を構成する組成物を硬化させ、その形状を固定させることができる。そして、離型ロールにより金型ロールから基材層16及び成形された光偏向層107を離型する。
 一方、保護層21の一方の面にハードコート層22、他方の面に接着層20を積層した積層体を準備し、接着層20が光透過部108の第二面108b側になるように積層する。
  また接着層20が紫外線硬化樹脂、光硬化性樹脂からなる場合には、積層後に紫外線又は光を照射して硬化させればよい。
 以上のように形成した積層体を接着層12によりパネル11に貼合することで採光パネル100を形成することができる。
 採光パネル100には上記した各層のいずれかに、他の機能を付加させるための構成を備えてもよい。これには例えば、近赤外線吸収機能、紫外線吸収機能、及び熱線吸収機能を挙げることができる。これらは上記説明した通りである。
 次に採光パネル100により窓を形成し、これを建物の開口部に配置した場面における主要な光路について説明する。図22に模式的な光路例を示した。
 日光が想定される斜め上方から採光パネル100に照射された外光L211は、パネル11、接着層12及び基材層16を透過して光偏向層107の光透過部108に入射する。光透過部108に入射した外光L211は偏向面108cに達し、その界面で全反射して斜め上方に進む光に偏向される。そのあと、外光L211は立ち上げ面108dに達するが、立ち上げ面108dは上記したようにθ12の角度を有しているので、ここでは全反射することなく透過し、接着層20、保護層21、及びハードコート層22を透過して室内側に入射する。このとき、外光L211は斜め上方に偏向されているので、光は天井や室内側空間の奥に照射され、まぶしさを感じることのない光になる。
  なお、θ11の角度によっては水平方向や水平方向より下方に向けて偏向させることができる。この場合でも少なくとも入射光の角度より上方に偏向して室内側に光を採り入れることが可能である。
  このように採光パネル100によれば、斜め上方から入射された光を入射した角度より上方に偏向して室内に光を採り入れることができる。これにより例えば床面や空間の下部に直射日光が照射されることが好ましくない場合に、光量を落とさず空間の上部に光を採り入れることが可能となる。
 一方、室内側から室外を見たとき、観察者の視線は光L212による。すなわち、パネル11に対して平行な面である光透過部108の第二面108b及び第一面108aを介して室外を観察することができる。この部分では界面における大きな屈折がないので、室外側の景色を鮮明に見ることが可能である。
 以上のように、採光パネル100によれば、外光を適切に偏向しつつ、室内側から外の景色を比較的鮮明に見ることが可能である。また、光偏向層107は凹凸を有するが、基材16及び保護層21により挟まれているので耐久性も向上させることができる。
 一方、光透過部108の第一面108a及び第二面108bにより光偏向層107の各光透過部108が基材層16、保護層21で強く保持されているので、生産安定性に優れ、及び製品においても取り扱いの容易、形状の安定性にも優れたものであるといえる。
 図23は第十の形態を説明する図で採光パネル110のうち図22に相当する図である。採光パネル110は、上記した採光パネル100の採光シート105に代えて、採光シート115が適用されている点で採光パネル100と異なる。さらに詳しくは、光偏向層107の代わりに光偏向層117が適用されている点で採光シート105と異なる。他の構成部材については採光パネル100の説明が妥当するのでここでは説明を省略する。
 光偏向層117は、図23に表れているように、複数の光透過部118が配列され、隣り合う光透過部118の間が空洞部となり、ここが光偏向部119となる。光透過部118は、基材層16の面のうち接着層12とは反対側に設けられ、基材層16から凸となるように突出して形成されている。本形態では光透過部118は鉛直方向における厚さ方向断面で台形を有しており、当該断面を維持して紙面奥/手前方向(すなわち水平方向)に延びるように形成され、該延びる方向とは異なる方向に配列されている。
 光透過部118は、台形断面において、下底を形成する第一面118a、上底を形成する第二面118b、第一面118aと第二面118bとを結ぶ面のうち下方に設けられる脚を形成する偏向面118c、及び上方に設けられる脚を形成する立ち上げ面118dを備えている。ここで偏向面118c及び立ち上げ面118dにより光偏向部119との界面が形成されている。
 本形態では第一面118aが室外側に面しており、第二面118bが室内側に面している。第一面118aと第二面118bとは略平行に形成されている。また、第一面118a、第二面118bはその面がパネル11の面に平行であることが好ましい。
 本形態では偏向面118cは外光を屈折させて室内側に透過させる面であり、パネル11の面の法線となす角がθ13である。θ13の大きさは、外光を屈折させて所望の偏向をさせることができれば特に限定されることはないが、外光が日光であり、斜め上方から入射してくることを鑑みるとθ13は5.7度以上51.1度以下であることが好ましく、θ13は29.3度であることがさらに好ましい。これもθ11で説明した考え方に基づき、適切な屈折が可能である範囲を求めたものである。θ13が角度が5.7度より小さいと屈折させることができなくなり、角度が51.1度より大きいと下向きに屈折してしまう可能性がある。
  ただし、このθ13もθ11と同様に採光パネル110が用いられる地域の南中高度に基づいて調整されることが好ましい。
 立ち上げ面118dは、偏向面118cを形成することにより生じる面である。本形態で、立ち上げ面118dは、偏向面118cで屈折した外光が達する機会は少ないので、立ち上げ面118dがパネル11の面の法線となす角をθ14は特に限定されることはない。ただし、金型を製造する際の切削性、金型により光透過部を成型する際の成型性、及び金型離型性が悪く、製造上不具合が生じる可能性がある観点から、θ14は0度以下、好ましくは0度である。
 光透過部118のピッチ等は上記した光透過部108と同様である。また、光透過部118を構成する材料及び隣合う光透過部118間の態様(すなわち光偏向部119)は、上記した光偏向層107と同様である。
 また、偏向面118c、立ち上げ面118dは微小な凹凸が形成された、いわゆるマット面としてもよい。これによれば光の拡散を伴って室内側に光を採り入れることができる。
 次に採光パネル110により窓を形成し、これを建物の開口部に配置した場面における主要な光路について説明する。図23に模式的な光路例を示した。
 日光が想定される斜め上方から採光パネル110に照射された外光L231は、パネル11、接着層12及び基材層16を透過して光偏向層117の光透過部118に入射する。光透過部118に入射した外光L231は偏向面118cに達し、その界面で屈折して屈折前よりも上方に進む光に偏向される。そのあと、接着層20、保護層21、及びハードコート層22を透過して室内側に入射する。このとき、外光L231は入射光より上方に偏向されているので、光は室内側空間の奥に照射される。
 このように採光パネル110によれば、斜め上方から入射された光を入射した角度より上方に偏向して室内に光を採り入れることができる。これにより例えば床面や空間の下部に直射日光が照射されることが好ましくない場合に、光量を落とさず空間の奥にまで光を採り入れることが可能となる。
 一方、室内側から室外を見たとき、観察者の視線は光L232による。すなわち、パネル11に対して平行な面である光透過部118の第二面118b及び第一面118aを介して室外を観察することができる。この部分では界面における大きな屈折がないので、室外側の景色を鮮明にみることが可能である。
 以上のように、採光パネル110によれば、外光を適切に偏向しつつ、室内側から外の景色を比較的鮮明に見ることが可能である。また、凹凸を有する光偏向層117が基材層16及び保護層21により挟まれているので耐久性も向上させることができる。
 一方、光透過部118の第一面118a及び第二面118bにより光偏向層117の各光透過部118が基材層16、保護層21で強く保持されているので、生産安定性に優れ、及び製品においても取り扱いの容易、形態の安定性にも優れたものであるといえる。
 図24は第十一の形態にかかる採光パネル120を説明するための図であり、図21に相当する図である。従って図24は採光パネル120の層構成を模式的に表した図である。図25には、図24の一部で、光偏向層127に注目して拡大した図を示した。
 採光パネル120は、パネル11、接着層12、及び採光シート125を備え、該採光シート125が保護層21、接着層20、光偏向層127、基材層16、及びハードコート層22を備えている。以下に各層について説明する。なお、上記した層と同じ層については同じ符号を付すとともに説明を省略する。
 光偏向層127は、日光等の室外側からの光である外光を偏向して室内側に透過させる機能を有する層である。光偏向層127は、図24、図25に表れているように、複数の光透過部128が配列されている。
 光透過部128は、接着層20の面のうち保護層21とは反対側に設けられている。本形態では光透過部128は鉛直方向における厚さ方向断面で台形を有しており、当該断面を維持して紙面奥/手前方向(すなわち水平方向)に延びるように形成され、該延びる方向とは異なる方向に配列されている。
 光透過部128は、台形断面において、下底を形成する第一面128a、上底を形成する第二面128b、第一面128aと第二面128bとを結ぶ面のうち下方に設けられる脚を形成する偏向面128c、及び上方に設けられる脚を形成する立ち上げ面128dを備えている。偏向面128c、立ち上げ面128dが光偏向部129との界面を形成する。
 本形態では第一面128aが室内側に面しており、第二面128bが室外側に面している。第一面128aと第二面128bとは略平行に形成されている。第一面128a、第二面128bはその面がパネル11の面に平行であることが好ましい。
 本形態では偏向面128cは外光を全反射させて室内側に透過させる面であり、パネル11の面の法線となす角がθ15である。θ15の大きさは、外光を全反射させて所望の偏向をさせることができれば特に限定されることはないが、外光が日光であり、斜め上方から入射してくることを鑑みるとθ15は-87.5度以上-36.5度以下であることが好ましく、θ15は-49.5度であることがさらに好ましい。当該範囲も上記θ11と同様の考え方により偏向面128cにて全反射する条件から得たものである。
  すなわち、このθ15もθ11と同様に採光パネル120が用いられる地域の南中高度に基づいて調整されることが好ましい。
 立ち上げ面128dは、偏向面128cを形成することにより生じる面である。ただし、立ち上げ面128dは、光透過部128に入射する外光が立ち上げ面128dで反射しないように傾斜して形成されていることが好ましい。具体的には立ち上げ面128dがパネル11の面の法線となす角をθ16とする。θ16の大きさは、2.5度以上66.5度以下であることが好ましく、35度であることがさらに好ましい。当該範囲も立ち上げ面128dにて全反射することなく光透過部128に光が入射する条件から得たものである。
 光透過部128のピッチ等は光透過部118と同様である。そして光透過部128のうち、第二面128bが接着層20に接着されている。また、光透過部128を構成する材料等、その他の構成については上記した採光パネル100の光透過部108と同様である。
 また、偏向面128c、立ち上げ面128dは微小な凹凸が形成された、いわゆるマット面としてもよい。これによれば光の拡散を伴って室内側に光を採り入れることができる。
 次に採光パネル120により窓を形成し、これを建物の開口部に配置した場面における主要な光路について説明する。図25に模式的な光路例を示した。
 日光が想定される斜め上方から採光パネル120に照射された外光L251は、パネル11、接着層12、保護層21、及び接着層20を透過して光偏向層127の光透過部128に入射する。外光L251は光透過部128に入射するに際し、立ち上げ面128dに達するが、立ち上げ面128dは上記したようにθ16の角度を有しているので、ここでは全反射することなく光透過部128内に入射する。光透過部128に入射した外光L251は偏向面128cに達し、その界面で全反射して斜め上方に進む光に偏向される。そのあと、基材層16、及びハードコート層22を透過して室内側に入射する。このとき、外光L251は斜め上方に偏向されているので、光は天井や室内側空間の奥に照射される。
  なお、θ15の角度によっては水平方向や水平方向より下方に向けて偏向させることができる。この場合でも少なくとも入射光の角度より上方に偏向して室内側に光を採り入れることが可能である。
  このように採光パネル120によれば、斜め上方から入射された光を入射した角度より上方に偏向して室内に光を採り入れることができる。これにより例えば床面や空間の下部に直射日光が照射されることが好ましくない場合に、光量を落とさず空間の上部に光を採り入れることが可能となる。
 一方、室内側から室外を見たとき、観察者の視線は光L252による。すなわち、パネル11に対して平行な面である光透過部128の第二面128b及び第一面128aを介して室外を観察することができる。この部分では界面における大きな屈折がないので、室外側の景色を鮮明に見ることが可能である。
 図26は第十二の形態にかかる採光パネル130を説明する図であり、図25に相当する図である。採光パネル130は、上記した採光パネル120の光偏向層127に代えて光偏向層137が適用されている点で採光パネル120と異なる。他の構成部材については採光パネル120の説明が妥当するのでここでは説明を省略する。
 光偏向層137は、図26に表れているように、複数の光透過部138が配列されて、隣り合う光透過部138の間は空隙とされてこれが光偏向部139となる。光透過部138は、基材層16の面のうちハードコート層22とは反対側に設けられ、基材層16から凸となるように突出して形成されている。本形態では光透過部138は鉛直方向における厚さ方向断面で台形を有しており、当該断面を維持して紙面奥/手前方向(すなわち水平方向)に延びるように形成され、該延びる方向とは異なる方向に配列されている。
 光透過部138は、台形断面において、下底を形成する第一面138a、上底を形成する第二面138b、第一面138aと第二面138bとを結ぶ面のうち下方に設けられる脚を形成する偏向面138c、及び上方に設けられる脚を形成する立ち上げ面138dを備えている。この偏向面138c、立ち上げ面138dが光偏向部139との界面を形成している。
 本形態では第一面138aが室内側に面しており、第二面138bが室外側に面している。第一面138aと第二面138bとは略平行に形成されている。また、第一面138a、第二面138bはその面がパネル11の面に平行であることが好ましい。
 本形態では偏向面138cは外光を屈折させて室内側に透過させる面であり、パネル11の面の法線となす角がθ17である。θ17の大きさは、外光を屈折させて所望の偏向をさせることができれば特に限定されることはないが、外光が日光であり、斜め上方から入射してくることを鑑みるとθ17は-87.5度以上-23.5度以下であることが好ましく、θ17は-55度であることがさらに好ましい。これもθ11で説明した考え方に基づき、偏向面138cで適切な屈折が可能である範囲を求めたものである。すなわち、採光パネル130が用いられる地域の南中高度に基づいて適宜設定することが可能である。
 立ち上げ面138dは、偏向面138cを形成することにより生じる面である。本形態で、立ち上げ面138dは、偏向面138cで屈折した外光が達する機会は少ないので、立ち上げ面138dがパネル11の面の法線となす角をθ18は特に限定されることはない。ただし、金型を製造する際の切削性、金型により光透過部を成型する際の成型性、及び金型離型性が悪く、製造上不具合が生じる可能性がある観点から、θ18は0度以上、好ましくは0度である。
 光透過部138のピッチ等は光透過部128と同様である。また、光透過部138を構成する材料及び隣り合う光透過部138間の態様は、上記した偏向層127と同様である。
 次に採光パネル130により窓を形成し、これを建物の開口部に配置した場面における主要な光路について説明する。図26に模式的な光路例を示した。
 日光が想定される斜め上方から採光パネル130に照射された外光L261は、パネル11、接着層12、保護層21及び接着層20を透過して光偏向層137の光透過部138に入射する。その際、外光L261は偏向面138cに達し、その界面で屈折して屈折前よりも上方に進む光へと偏向される。そのあと、基材層16、及びハードコート層22を透過して室内側に入射する。このとき、外光L261は入射光より上方に偏向されているので、光は室内側空間の奥に照射される。
 このように採光パネル130によれば、斜め上方から入射された光を入射した角度より上方に偏向して室内に光を採り入れることができる。これにより例えば床面や空間の下部に直射日光が照射されることが好ましくない場合に、光量を落とさず空間の奥にまで光を採り入れることが可能となる。
 一方、室内側から室外を見たとき、観察者の視線は光L262による。すなわち、パネル11に対して平行な面である光透過部138の第二面138b及び第一面138aを介して室外を観察することができる。この部分では界面における大きな屈折がないので、室外側の景色を鮮明にみることが可能である。
 図27は第十二の形態を説明する図であり、採光シート105が適用されたロールアップ採光スクリーン140の斜視図である。このように採光シート105の上端を軸部材141に取り付け、採光シート105を当該軸に巻回、及び展開可能に構成することによりロールアップ採光スクリーン140が形成される。
  このようなロールアップ採光スクリーン140は、例えば建物の窓の室内側正面に設置され、該窓から室内に入射する光を制御する。
 このように、上記したロールアップ採光スクリーン90と同様、採光シート105、115、125、135によりこれを巻き取り及び巻き戻し可能に構成してロールアップスクリーン140とすることができる。
 以上説明した各形態では、光透過部及び光偏向部が所定の断面を有して水平方向に延び、複数の光透過部及び光偏向部が鉛直方向に配列される例を説明した。ただしこれに限ることなく、例えば光透過部及び光偏向部が所定の断面を有して鉛直方向に延び、複数の光透過部及び光偏向部が水平方向に配列される形態も可能である。これによれば、南向きの窓に対して朝、夕における東側、西側からの直達光を抑制しつつ採光することができる。
 1 窓
 2 枠
 10、30、40、50 採光パネル
 11 パネル
 12 接着層
 15、35、45、55、105、125 採光シート
 16 基材層
 17、37、47、57、67、77、87、107、117、127、137 光偏向層
 18、58、68、78、88、108、118、128、138 光透過部
 19、39、59、69、79、89、109、119、129、139 光偏向部
 20 接着層
 21 保護層
 22 ハードコート層
 90、140 ロールアップ採光スクリーン

Claims (12)

  1.  建物の開口部に配置され、室外側からの光を室内側に透過させる採光シートであって、
     複数の層が積層されることにより形成されており、当該複数の層が、
     透光性を有する基材層と、
    前記基材層上に形成された光偏向層と、を備え、
     前記光偏向層は、
    光を透過可能に前記基材層の一方の面に沿って配列された光透過部と、
    前記光透過部間に形成され、到達した光を偏向する光偏向部と、を備える採光シート。
  2.  前記光偏向層のうち、前記基材層とは反対側には、透光性を有する少なくとも1つの他の層が配置されている請求項1に記載の採光シート。
  3.  前記光透過部は、所定の断面を有して前記基材層の一方の面に沿って1つの方向に延びるとともに、該延びる方向とは異なる方向に配列され、
    前記光偏向部は、隣り合う前記光透過部の間に配置されることにより前記光透過部と同じ方向に延び、前記異なる方向に配置される、請求項1又は2に記載の採光シート。
  4.  前記光偏向部には、光を反射する材料が充填されている請求項1乃至3のいずれか1項に記載の採光シート。
  5.  前記光偏向部には、光を散乱して透過する材料が充填されている請求項1乃至3のいずれか1項に記載の採光シート。
  6.  前記光偏向部には、前記光透過部より屈折率が低い材料が充填されている請求項1乃至3のいずれか1項に記載の採光シート。
  7.  前記光偏向部は空隙である請求項1乃至3のいずれか1項に記載の採光シート。
  8.  さらに紫外線吸収機能、熱線吸収機能、及び近赤外線吸収機能の少なくも1つを含む層を備えている、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の採光シート。
  9.  透光性を有する板状のパネルと、
    前記パネルの一方の面に貼付された請求項1乃至8のいずれか1項に記載の採光シートと、を備える採光パネル。
  10.  前記パネルが建物開口部に備えられた窓ガラスである請求項9に記載の採光パネル。
  11.  請求項1乃至8のいずれか1項に記載の採光シートと、
    前記採光シートを巻き取り及び巻き戻し可能に前記採光シートに配置された軸部材と、を備えるロールアップ採光スクリーン。
  12.  請求項1乃至8のいずれか1項に記載の採光シートを製造する方法であって、
     前記基材層となる基材と、前記光透過部の形状を転写可能な金型ロールと、の間に前記光透過部となる硬化前の硬化性樹脂を充填し、
    前記充填後に前記硬化性樹脂を硬化させてから前記金型ロールから離型する工程により前記光透過部を形成する、採光シートの製造方法。
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