JP2015011071A - 光制御部材、窓ガラス、窓およびブラインド - Google Patents

Abstract

【課題】経時変化による光学的特性の変動を防止可能な光制御層を備えた光制御部材、窓ガラス、窓およびブラインドを提供する。【解決手段】光制御部材１は、一方の主面に沿って離隔して配置された複数の溝を有するベース部７と、複数の溝８に形成されかつベース部とは異なる光学特性を示す複数のルーバー部９と、を有する光制御層４と、光制御層の一方の主面と、対向配置される他方の主面とに連なる側面を封止する封止部６と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、光制御部材、窓ガラス、窓およびブラインドに関する。

周期的な内部構造を有する光制御層により光を制御する光制御シートが種々の用途で用いられている。例えば、特許文献１では、透過部と遮光部を交互に並べた構造の光制御シートを例えば窓ガラスに貼り付けて、太陽光の入射角度の違いにより、夏季は室内への太陽光の取り込みを減少させ、冬季は太陽光の取り込みを増加させるようにしている。また、光制御シート内の光制御層に黒色粒子を添加して視野角抑制機能を持たせた光制御シートがディスプレイ用途で用いられている。この他、上述した光制御層に熱線吸収性の透明粒子を添加して熱線抑制機能を持たせたり、光制御層での屈折率差を利用して採光機能を持たせた窓用途の光制御シートが提案されている。

特開２０１０−２５９４０６号公報

この種の従来の光制御シートは、周期的な内部構造を有する層の側面を露出させていたため、その側面から内部構造を有する層の内部に、酸性雨や結露などに起因する水分、オゾンやＣＯｘ、ＮＯｘなどのガス、ゴミや塵などが入り込むおそれがある。これらの影響によって、周期的な内部構造の境界部分の屈折率などの光学的特性が経時変化し、虹ムラが発生する等の不具合が生じるおそれがある。

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、経時変化による光学的特性の変動を防止可能な光制御層を備えた光制御部材、窓ガラス、窓およびブラインドを提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る光制御部材は、一方の主面に沿って離隔して配置された複数の溝を有するベース部と、前記複数の溝に形成されかつ前記ベース部とは異なる光学特性を示す複数のルーバー部と、を有する光制御層と、前記光制御層の前記一方の主面と、対向配置される他方の主面とに連なる側面を封止する封止部と、を備える。

前記封止部は、前記側面を覆うとともに、前記一方の主面上および前記他方の主面上の少なくとも一方の一部を覆うように配置されてもよい。

前記一方の主面および前記他方の主面のそれぞれに積層される第１層および第２層を備え、
前記封止部は、前記光制御部の側面を封止するとともに、前記第１層および前記光制御部の境界部分と、前記第２層および前記光制御部の境界部分とを封止してもよい。

前記封止部は、前記光制御部の側面を封止するとともに、前記第１層および前記第２層の少なくとも一方の側面の少なくとも一部を覆うように配置されてもよい。

前記封止部は、前記光制御部の側面を封止するとともに、前記第１層および前記第２層の少なくとも一方と前記光制御層との界面の一部を覆うように配置されてもよい。

前記第１層は基材層でもよく、前記第２層は、該光制御部材を採光具に接着するための接着層でもよい。

前記複数のルーバー部は、中空でもよい。

上述したいずれかの光制御部材を内蔵または積層した窓ガラスを提供してもよい。

上述したいずれかの光制御部材を内蔵または積層した窓を提供してもよい。

第１方向に配列された複数のスラットを備え、
前記複数のスラットのうち少なくとも一つは、前記光制御層と、前記封止部と、を有し、
前記光制御層の内部に設けられる前記ベース部は、前記第１方向と非平行な第２方向に延び、かつ前記第２方向に非平行な第３方向に配列された前記複数の溝内に設けられる前記複数のルーバー部を有する上述したいずれかの光制御部材を用いたブラインドを提供してもよい。

本発明によれば、経時変化による光学的特性の変動を防止可能な光制御層を備えた光制御部材、窓ガラス、窓およびブラインドを提供できる。

（ａ）は本発明の一実施形態に係る光制御部材１の第１方向Ｘの断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の右側から見た光制御部材１の平面図。 図１とは異なる封止の仕方を示す図。 合わせガラスの封止の一例を示す図。 本発明の第１の実施形態に係るブラインド１０の斜視図。 スラットの構造の一例を示す図。 スラットの封止の一例を示す図。 図６の一変形例を示す図。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１（ａ）は本発明の一実施形態に係る光制御部材１の第１方向Ｘの断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の右側から見た光制御部材１の平面図である。

図１（ａ）に示すように、第１の実施形態に係る光制御部材１は、例えば窓や採光具２に積層して用いられる。図１の光制御部材１は、基材層３の上に配置される光制御層４と、光制御層４の上に配置される接着層５とを備えている。この光制御部材１はウインドウフィルムであり、接着層５を介して窓または採光具２に積層することが可能である。なお、光制御部材１は、後述すように、一対の窓の間に支持されて積層されてもよく、このような場合には接着層５や基材層３は設けなくてもよい。このように、図１の光制御部材１は、それ単体でウインドウフィルムを構成でき、また、窓や採光具２に積層することで、窓や窓ガラスを構成できる。

光制御層４は、その一方の主面４ａに沿って離隔して配置された複数の溝８が形成されたベース部７と、ベース部７の複数の溝８に形成されてかつベース部７とは異なる光学特性を示す複数のルーバー部９とを備えている。ベース部７とルーバー部９との光学特性が異なることで、光制御部材１に様々な光制御機能を付与することができる。例えば、ルーバー部９の屈折率をベース部７の屈折率よりも低くすることで、ルーバー部９とベース部７の界面で全反射させ、窓から入射された太陽光を屋内の天井付近に導く光偏向機能を付与することができる。また、ルーバー部９の紫外光、可視光、赤外光などの吸収率や反射率をベース部７よりも高くすることで、太陽光の入射角に応じた光遮蔽機能を付与することができる。また、ルーバー部９の発光率をベース部７よりも高くすることで、指向性発光機能を付与することができる。

具体的には、ベース部７では、光制御層４の一方の主面４ａに沿った第１方向Ｘに、それぞれが第１方向Ｘに交差する第２方向Ｙに延びる複数の溝８が形成されている。溝８の幅方向および間隔方向が第１方向Ｘで、溝８の深さ方向が第２方向Ｙである。複数の溝８の内部は、ベース部７の母材とは異なる光学特性に設定されている。より具体的には、溝８の内部は、中空であるか、あるいはベース部７の母材とは光学特性が異なる充填物が充填されている。本明細書では、溝８の内部を中空にしたもの、または充填物で充填したものを、ルーバー部９と呼ぶ。

ルーバー部９の幅方向および間隔方向が第１方向Ｘで、ルーバー部９の高さ方向が第２方向Ｙである。ここで、光学特性とは、例えば、反射特性、吸収特性、透過特性、屈折特性、および発光特性が挙げられ、これらの少なくとも一つがベース部７とルーバー部９で異なっていればよい。

本実施形態では、複数のルーバー部９を第１方向Ｘに例えば一定の間隔で配置しており、複数のルーバー部９の第１方向Ｘの幅も略同一にしている。また、複数のルーバー部９の第２方向Ｙの高さ、すなわち溝８の深さも一定にしている。

なお、ルーバー部９の第１方向Ｘの間隔や第２方向Ｙの高さを、不統一にしてもよい。これにより、例えば、光制御層４の第１方向Ｘに沿って、光学特性を相違させることができる。

本実施形態に係る光制御部材１は、光制御層４の一方の主面４ａと、対向配置される他方の主面４ｂとに連なる側面を封止する封止部６を備えている。図１に示す封止部６は、光制御層４の側面を覆うだけでなく、基材層３の側面も覆っている。また、この封止部６は、基材層３の側面に連なる主面の一部まで覆うとともに、光制御層４の側面に連なる一方の主面の一部まで覆っている。

これにより、光制御層４の側面が封止部６にて完全に封止されることになり、光制御層４の側面から、酸性雨や結露などに起因する水分、オゾンやＣＯｘ、ＮＯｘなどのガス、ゴミ、塵などの異物が侵入するおそれを防止できる。そして、これらの侵入を防止できることで、光制御層４内のベース部７とルーバー部９の境界の屈折率などの光学特性が変化しなくなり、虹ムラの発生および悪化を抑制できる。また、異物の侵入により、光制御層４の色が本来の色から変化してしまう不具合も防止できる。

このような封止部６を設けることは、特にルーバー部９が中空である場合に有効である。光制御層４の側面から侵入した異物が、本来は中空であるべきルーバー部９に入り込むと、ルーバー部９とベース部７との境界部分での屈折率差が大きく変動してしまい、入射光の反射方向や屈折方向も大きく変化するおそれがあるためである。

封止部６には、耐久性と耐候性等が要求されることから、その材料としては、例えばポリウレタン、アクリル樹脂、アクリルウレタン、シリコン樹脂などが使用される。

なお、封止部６で光制御層４の側面を封止する際に、光制御層４の内部に含まれる酸素を窒素等の不揮発性ガスに置換する処理を行ってもよい。この処理を行うには、例えば、チャンバ内に光制御層４を収納した状態でチャンバの内部を脱気し、その後に窒素等の不活性ガスを送り込んでから封止部６で封止することが考えられる。あるいは、光制御層４の内部に、脱酸素剤を含有させて封止してもよい。このように、光制御層４の内部に含まれる酸素を除去することで、光制御層４の酸化を防止でき、光制御層４の光学特性が変化しにくくなり、耐久性が向上する。

図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、封止部６は、光制御層４と基材層３の主面の一部まで封止しているが、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、光制御層４と基材層３の主面にかからないように側面のみで封止してもよい。この場合、光制御層４と基材層３との境界部分、あるいは光制御層４と接着層５との境界部分からの異物の侵入を防止するために、両境界部分を封止部６で封止する必要がある。具体的には、光制御層４の側面を封止部６で覆うとともに、光制御層４に近接した側の基材層３の側面の少なくとも一部を封止部６で覆い、かつ光制御層４に近接した側の接着層５の側面の少なくとも一部を封止部６で覆うのが望ましい。

本実施形態に係る光制御部材１は、一対の窓ガラスの間に配置して、窓用の合わせガラスを構成してもよい。この場合の断面構造は例えば図３（ａ）のようになり、また平面図は例えば図３（ｂ）のようになる。

図３に示す合わせガラスは、一対の窓ガラス１１と、その間に光制御層４、基材層３および接着層５からなる光制御部材１を配置し、一対の窓ガラス１１と光制御部材１の側面を封止部６で覆っている。図３では、封止部６が光制御層４、基材層３および接着層５の側面を覆っているが、封止部６は、光制御層４の側面を覆うことが必要最低条件であり、その他の層の側面を覆うことは必ずしも要求されない。ただし、上述したように、光制御層４と、それに隣接する他の層との境界部分は封止する必要がある。

上述した図１〜図３では、本実施形態に係る光制御部材１を窓または窓ガラスに適用する例を説明したが、本実施形態に係る光制御部材１は、ブラインドのスラットにも適用可能である。

図４は本発明の第１の実施形態に係るブラインド１０の斜視図である。図４に示すブラインド１０は、第１方向（例えば、上下方向）に配列された複数のスラット２０と、スラット２０を支持及び操作するための手段と、を有している。ブラインド１０は、窓１等の採光具に対面する位置に配置される。スラット２０は、羽根板とも呼ばれ、上下方向と非平行な方向に細長く延びる薄板状の部材として形成されている。スラット２０は、その傾きが可変となるように支持されている。スラット２０の傾きを調整することによって、窓１に対面する位置に配置されたブラインド１０は、後述するように種々の機能を発揮することができる。

本実施形態において、ブラインド１０に含まれるスラット２０は、第１方向すなわち上下方向に並べられるとともに、各スラット２０は水平方向に延びている。このブラインド１０は、壁２、天井３及び床４によって区画された室内に配置され、壁２に形成された採光用の窓１に対面するよう、壁２に取り付けられている。ブラインド１０は、壁２への取付具となる取付ボックス１２と、取付ボックス１２から垂下し且つ鉛直方向に間隔をあけて多数のスラット２０を支持するラダーコード１６と、スラット２０を引き上げるための昇降コード１８と、ラダーコード１６及び昇降コード１８に連結された操作グリップ１４と、を有する。

本実施形態において、ラダーコード１６は、ブラインド１０に含まれるすべてのスラット２０を概ね平行となるよう、スラット２０の傾きを制御する。そして、操作グリップ１４を介してラダーコード１６を操作することにより、スラット２０の傾きを調整することができる。また、一方、操作グリップ１４を介して昇降コード１８を操作することにより、下方側のスラット２０から順に鉛直方向における間隔を狭めるようにして、多数のスラット２０を引き上げることができる。この際、多数のスラット２０の少なくとも一部が取付ボックス１２内に収容され、且つ、窓１が室内に露出する。同様に、操作グリップ１４を介して昇降コード１８を操作することにより、上方に集められたスラット２０を、窓１に対面する位置に下げることができる。本実施形態におけるブラインド１０において、取付ボックス１２、操作グリップ１４、ラダーコード１６，昇降コード１８、並びに、操作グリップ１４を介してラダーコード１６及び昇降コード１８を操作する機構は、既知の種々の構成を採用することができる。

次に、スラット２０についてさらに詳述する。本実施形態において、各スラット２０は、図５及び図６に示すように、若干湾曲した薄板状に形成されている。多数のスラット２０は、その外輪郭が同一である。その一方で、ここで説明するブラインド１０では、上下方向における上方に位置する一部のスラットが、その他のスラットと異なる機能を発揮し得るように構成されている。本実施形態では、ブラインド１０に含まれるスラット２０は、図４に示すように、上下方向における下方となる下方領域１０ｂ内に位置する１以上のスラットからなる第１スラット領域と、上下方向における上方となる上方領域１０ａ内に位置する１以上のスラットからなる第２スラット領域とに区分けされ、互いに異なる構成を有する。以下では、第１スラット領域を構成する各スラットを第１スラット２１と呼び、第２スラット領域を構成する各スラットを第２スラット２２と呼ぶ。

第１スラット２１は、既知のスラットと同様に構成され得る。したがって、第１スラット２１は、一例として、耐食アルミニウム合金からなる薄板材、木材からなる薄板材、または樹脂からなる薄板材等を用いることができる。このような第１スラット２１は、不透明であり、可視光遮光性を有する。とりわけ、第１スラット２１は、可視光を反射する機能を有し、入射光の進行方向を変化させる。また、第１スラット２１の表面に、ブラインド１０に対して遮熱、防汚、抗菌、消臭機能を付与するための機能層が形成されていてもよい。一例として、フッ素コートや酸化チタンコートを第１スラット２１に設けることができる。なお、各スラット２０の外輪郭は、湾曲せずに平らであってもよく、各スラットごとにそれぞれ異なるようにしてもよい。例えば、第１スラット２１を若干湾曲した薄板状にして、第２スラット２２を平らな薄板状にすることができる。平らな薄板状の方が湾曲した薄板状よりも採光機能を付与するための内部構造の形成が容易である。

第２スラット２２は、基材層４０及び光制御層３０の少なくとも一部分によって形成される透明な部分を有する。この透明な部分があるおかげで、第２スラット２２は、入射光を第２スラット２２の厚み方向に透過させることができ、採光機能が発現される。このように、第２スラット２２は採光機能を持つ点で、採光機能を持たない第１スラット２１と大きく異なる。

光制御層３０は、ベース部７と複数のルーバー部９を有する。ベース部７は、第１方向と非平行な第２方向に延び、かつ第２方向に非平行な第３方向に配列された複数の溝８を有し、これらの溝８に複数のルーバー部９が設けられている。

第２スラットは、図６に示すように、その側面が封止部６で封止されている。ここで、側面とは、第２スラットの第２方向における両端面と、第３方向における両端面である。図では、これら両端面のみに封止部６が設けられているが、これらの両端面に連なる第２スラットの両主面の一部まで封止してもよい。封止部６の材料は、図４等に示した封止部６と同様に、耐久性および耐候性に優れた材料が選択される。

第２スラットに封止部６を設けることで、第２スラット内の光制御層４の光学特性の変化を抑制できる。また、封止部６がない場合には、光制御層４の側面から侵入した異物によって、第２スラットの色が変化してしまうおそれがある。第２スラットを有するブラインドは、従来のブラインドに採光機能を付加したものであるが、ブラインドは室内の装飾の一要素でもあり、ブラインドの色が経時変化してしまうのは大きな問題である。そこで、本実施形態のように、第２スラットに封止部６を設けることで、第２スラットの本来の色が変化しなくなり、意匠性の観点からも望ましい。

さらに、第２スラット２２は、第１スラット２１と異なり、基材層４０、光制御層３０および機能（保護）層４５を積層したものであり、経時変化により、これらの層４０，３０が剥がれたり、浮きが生じるおそれもあるが、封止部６で基材層４０と光制御層３０の側面を封止することで、剥がれや浮きも起きにくくなる。

なお、図６では、封止部６が基材層４０，光制御層３０および機能層４５の側面に配置されている例を示したが、封止部６は、光制御層３０と基材層４０との境界部分、および光制御層３０と機能層４５との境界部分を含めて、光制御層３０の側面を覆っていればよく、封止部６の具体的な形状は問わない。

上述した図１〜図６では、基材層３，４０等とは別個に封止部６を設ける例を示したが、基材層３，４０等を利用して封止部６を形成してもよい。図７は図６の一変形例であり、基材層４０を利用して封止する例を示している。すなわち、図７では、基材層４０の端部と機能層４５の端部とを接触させて、両端部を例えば熱で溶着して封止部６を形成する。このようにすると、図６に示すように、基材層４０と機能層４５とは別に封止部６を設けずに済み、部材点数を削減できるとともに、製造工程も簡略化できる。

なお、図７では、基材層４０の端面と機能層４５の端面とを接触させているが、基材層４０と機能層４５の対向面同士をそれぞれの端部側で接触させて熱圧着させてもよい。また、例えば図１〜図３の光制御層４と接着層５との間にも基材層を設けて、この基材層と基材層３とで光制御層４を封止してもよい。

このように、本実施形態では、複数のルーバー部９が形成された光制御層４の側面を封止部６で封止するため、光制御層４の側面から水分、ガス、ゴミおよび塵等の異物が侵入するおそれがなくなり、光制御層４内のルーバー部９とベース部７の光学特性が経時変化しにくくなる。また、封止部６を設けることで、光制御部材１を構成する各層の経時変化による剥がれや浮きを防止できる。さらに、光制御層４の側面を封止することで、側面から進入した異物の影響により、光制御層４の色が変化するおそれもなくなり、意匠性の観点からも望ましい。

本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。

１ 光制御部材、２ 窓、採光具、３ 基材層、４ 光制御層、５ 接着層、６ 封止部、７ ベース部、８ 溝、９ ルーバー部、１０ ブラインド、１１ 窓ガラス、１２ 取付ボックス、１４ 操作グリップ、１６ ラダーコード、１８ 昇降コード、２０ スラット、２１ 第１スラット、２２ 第２スラット、３０ 光制御層、４０ 基材層

Claims (11)

1. 一方の主面に沿って離隔して配置された複数の溝を有するベース部と、前記複数の溝に形成されかつ前記ベース部とは異なる光学特性を示す複数のルーバー部と、を有する光制御層と、
   前記光制御層の前記一方の主面と、対向配置される他方の主面とに連なる側面を封止する封止部と、を備える光制御部材。
2. 前記封止部は、前記側面を覆うとともに、前記一方の主面上および前記他方の主面上の少なくとも一方の一部を覆うように配置される請求項１に記載の光制御部材。
3. 前記一方の主面および前記他方の主面のそれぞれに積層される第１層および第２層を備え、
   前記封止部は、前記光制御部の側面を封止するとともに、前記第１層および前記光制御部の境界部分と、前記第２層および前記光制御部の境界部分とを封止する請求項１または２に記載の光制御部材。
4. 前記封止部は、前記光制御部の側面を封止するとともに、前記第１層および前記第２層の少なくとも一方の側面の少なくとも一部を覆うように配置される請求項３に記載の光制御部材。
5. 前記封止部は、前記光制御部の側面を封止するとともに、前記第１層および前記第２層の少なくとも一方と前記光制御層との界面の一部を覆うように配置される請求項３または４に記載の光制御部材。
6. 前記第１層は、基材層であり、
   前記第２層は、該光制御部材を採光具に接着するための接着層である請求項３乃至５のいずれかに記載の光制御部材。
7. 前記封止部は、前記第１層の端部と前記第２層の端部とを封止して形成される請求項３に記載の光制御部材。
8. 前記複数のルーバー部は、中空である請求項１乃至７のいずれかに光制御部材。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載の光制御部材を内蔵または積層した窓ガラス。
10. 請求項１乃至８のいずれかに記載の光制御部材を内蔵または積層した窓。
11. 第１方向に配列された複数のスラットを備え、
    前記複数のスラットのうち少なくとも一つは、前記光制御層と、前記封止部と、を有し、
    前記光制御層の内部に設けられる前記ベース部は、前記第１方向と非平行な第２方向に延び、かつ前記第２方向に非平行な第３方向に配列された前記複数の溝内に設けられる前記複数のルーバー部を有する請求項１乃至８のいずれかに記載の光制御部材を用いたブラインド。

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