JP2017181969A - 太陽電池複合型表示体 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池複合型表示体において、表示部を複数の方向から観察することができるようにする。【解決手段】太陽電池複合型表示体１０は、対向する一対の主面４０ａ，４０ｂを有したシート状の本体部４０と、本体部４０の一方の主面４０ａ上に配列され、各々が複数の面３２ａ〜３２ｄを有する凸部又は凹部を形成する、複数の単位要素３０と、表示対象１３を構成する複数の表示要素１１であって、各々が対応する単位要素３０の複数の面３２ａ〜３２ｄのうち２以上の面のそれぞれ少なくとも一部を覆うように配置された複数の表示要素１１と、本体部４０に対向して配置された太陽電池パネル５０と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、表示を行うための表示面を含み、太陽電池パネルによる発電も行うことが可能な太陽電池複合型表示体に関する。

このような太陽電池複合型表示体の一例として、特許文献１では、ソーラーパネルと、画像部及び透明部が交互に形成されたフィルムと、リニアアレイレンズと、を積層した装置が、提案されている。この装置では、リニアアレイレンズでの屈折により、上方からの光は、フィルムの透明部を透過してソーラーパネルに入射する。一方、下方からの光は、リニアアレイレンズでの屈折によって、フィルムの表示部に向かう。したがって、表示部の表示は、下方から観察されるようになる。

特表２００９−５２４７９４

特許文献１に開示された太陽電池複合型表示体では、表示部の表示は、下方からすなわち一方向からしか観察できない。しかしながら、太陽電池複合型表示体の設置場所や設置角度、表示内容等によっては、複数の方向から表示部を観察できることが好ましいこともある。

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、太陽電池複合型表示体において、表示部を複数の方向から観察することができるようにすることを目的とする。

本発明による太陽電池複合型表示体は、
対向する一対の主面を有したシート状の本体部と、
前記本体部の一方の主面上に配列され、各々が複数の面を有する凸部又は凹部を形成する、複数の単位要素と、
表示対象を構成する複数の表示要素であって、各々が対応する前記単位要素の前記複数の面のうち２以上の面のそれぞれ少なくとも一部を覆うように配置された複数の表示要素と、
前記本体部に対向して配置された太陽電池パネルと、を備える。

本発明による太陽電池複合型表示体において、
前記複数の単位要素は、前記一方の主面上の少なくとも一方向に沿って配列されていてもよい。

本発明による太陽電池複合型表示体において、
前記複数の単位要素は、前記一方の主面と平行な第１方向と、前記一方の主面と平行且つ前記第１方向と交差する第２方向と、に離隔又は密着して配列されていてもよい。

本発明による太陽電池複合型表示体は、
対向する一対の主面を有したシート状の本体部と、
前記本体部の内部に配列され、各々が複数の面を有する凸部又は凹部を形成する、複数の単位要素と、
表示対象を構成する複数の表示要素であって、各々が対応する前記単位要素の前記複数の面のうち２以上の面のそれぞれ少なくとも一部を覆うように配置された複数の表示要素と、
前記本体部に対向して配置された太陽電池パネルと、を備える。

本発明による太陽電池複合型表示体において、
前記複数の表示面は、前記本体部の内部に、前記本体部のシート面と平行な少なくとも一方向に沿って配列されていてもよい。

本発明による太陽電池複合型表示体において、
前記複数の表示面は、前記本体部のシート面と平行な第１方向と、前記本体部のシート面と平行且つ前記第１方向と交差する第２方向と、に離隔又は密着して配列されていてもよい。

本発明によれば、太陽電池複合型表示体において、表示部を複数の方向から観察することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態を説明するための図面であって、太陽電池複合型表示体を示す斜視図である。 図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。 図４は、太陽電池複合型表示体に表示される表示対象の一例を示す図である。 図５は、図２に対応する図であって、光制御シートの一変形例を説明するための図である。 図６は、光学要素部を示す部分斜視図であって、光制御シートのさらに他の変形例を説明するための図である。 図７は、光制御シートを示す平面図であって、光制御シートのさらに他の変形例を説明するための図である。 図８は、光学要素部を示す部分斜視図であって、光制御シートのさらに他の変形例を説明するための図である。 図９は、光学要素部を示す部分斜視図であって、光制御シートのさらに他の変形例を説明するための図である。 図１０は、単位要素の配列を示す平面図であって、光制御シートのさらに他の変形例を説明するための図である。 図１１は、光学要素部を示す部分斜視図であって、光制御シートのさらに他の変形例を説明するための図である。 図１２は、光学要素部を示す部分斜視図であって、光制御シートのさらに他の変形例を説明するための図である。 図１３は、光制御シートを示す平面図であって、光制御シートのさらに他の変形例を説明するための図である。 図１４は、光制御シートを太陽電池パネルとともに示す斜視図であって、光制御シートのさらに他の変形例を説明するための図である。 図１５は、光制御シートを太陽電池パネルとともに示す斜視図であって、光制御シートのさらに他の変形例を説明するための図である。 図１６は、光制御シートを太陽電池パネルとともに示す斜視図であって、光制御シートのさらに他の変形例を説明するための図である。 図１７は、光制御シートを太陽電池パネルとともに示す斜視図であって、光制御シートのさらに他の変形例を説明するための図である。 図１８は、光制御シートを太陽電池パネルとともに示す斜視図であって、光制御シートのさらに他の変形例を説明するための図である。 図１９は、光制御シートを太陽電池パネルとともに示す斜視図であって、光制御シートのさらに他の変形例を説明するための図である。 図２０は、光制御シートを太陽電池パネルとともに示す斜視図であって、光制御シートのさらに他の変形例を説明するための図である。 図２１は、光制御シートを太陽電池パネルとともに示す斜視図であって、光制御シートのさらに他の変形例を説明するための図である。 図２２は、光制御シートを太陽電池パネルとともに示す斜視図であって、光制御シートのさらに他の変形例を説明するための図である。 図２３は、光制御シートを太陽電池パネルとともに示す斜視図であって、光制御シートのさらに他の変形例を説明するための図である。 図２４は、光制御シートを太陽電池パネルとともに示す斜視図であって、光制御シートのさらに他の変形例を説明するための図である。 図２５は、本発明の第２の実施形態を説明するための図面であって、太陽電池複合型表示体を示す斜視図である。 図２６は、図２５のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ線に沿った断面図である。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺及び縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。

（第１の実施形態）
図１〜図２４は、第１の実施形態及びその変形例を説明するための図である。このうち図１は、太陽電池複合型表示体１０の構成を示す斜視図であり、図２及び図３は、それぞれ、太陽電池複合型表示体１０の縦断面図又は横断面図である。図４は、太陽電池複合型表示体１０を下方から観察した場合に観察される表示対象を示す図である。一方、図５〜図２４は、変形例を説明するための図である。

図１〜図３に示されているように、本実施形態の太陽電池複合型表示体１０は、光制御シート２０と、光制御シート２０の背面に配置された太陽電池パネル５０と、を有している。図示された例では、光制御シート２０は、太陽電池複合型表示体１０の表面１０ａを形成し、太陽電池パネル５０は、太陽電池複合型表示体１０の裏面１０ｂを形成している。表面１０ａは、太陽電池複合型表示体１０へ入射する太陽光等の外光等が入射する入射面をなす。ここで説明する太陽電池複合型表示体１０は、所定の表示機能及び外光を利用した発電機能の両方を発揮する。図１に示す太陽電池複合型表示体１０は、二次元配列された、すなわち平面状に分散して配置された複数の単位要素３０を有している。本実施形態では、各単位要素３０は複数の面３２ａ〜３２ｄを有している。

本実施形態の太陽電池複合型表示体１０の表面１０ａには、表示対象１３（図４参照）を可視化する表示要素１１が設けられている。図４によく示されているように、各単位要素３０には、複数の面３２ａ〜３２ｄのうち２以上の面を覆うようにして表示要素１１が配置されている。とりわけ表示要素１１は、当該表示要素１１が設けられた面のそれぞれ少なくとも一部を覆うようにして配置されている。図４に示された例では、各単位要素３０の要素面３１は、それぞれ４つの面（第１面３２ａ、第２面３２ｂ、第３面３２ｃ及び第４面３２ｄ）で構成されており、このうち、第２面３２ｂ上に第１表示要素１１ａが配置され、第３面３２ｃ上に第２表示要素１１ｂが配置されている。そして、１つの単位要素３０の要素面３１上に設けられた第１表示要素１１ａ及び第２表示要素１１ｂが１つの表示要素１１を構成している。

本実施形態による太陽電池複合型表示体１０の構成及び作用効果について説明する。図２に示すように、角度範囲ＡＲ１内の方向Ｄ２１，Ｄ２２から太陽電池複合型表示体１０を観察すると、主として単位要素３０の要素面３１の一部分を覆うように配置された表示要素１１が観察される。とりわけ図示された例では、要素面３１の第２面３２ｂを覆うように配置された第１表示要素１１ａが観察される。したがって、第１表示要素１１ａは、角度範囲ＡＲ１から太陽電池複合型表示体１０を観察する観察者に対して主として表示機能を発揮する。一方、別の角度範囲ＡＲ２内の方向から入射した光Ｌ２１，Ｌ２２は、主として単位要素３０の要素面３１（第１面３２ａ）を透過して、太陽電池パネル５０に導かれる。したがって、太陽電池パネル５０は、角度範囲ＡＲ２から太陽電池複合型表示体１０へ入射する光に対して主として発電機能を発揮する。

また、図３に示すように、角度範囲ＡＲ３内の方向Ｄ３１，Ｄ３２から太陽電池複合型表示体１０を観察すると、主として単位要素３０の要素面３１の一部分を覆うように配置された表示要素１１が観察される。とりわけ図示された例では、要素面３１の第３面３２ｃを覆うように配置された第２表示要素１１ｂが観察される。したがって、第２表示要素１１ｂは、角度範囲ＡＲ３から太陽電池複合型表示体１０を観察する観察者に対して主として表示機能を発揮する。一方、別の角度範囲ＡＲ４内の方向から入射した光Ｌ３１，Ｌ３２は、主として単位要素３０の要素面３１（第４面３２ｄ）を透過して、太陽電池パネル５０に導かれる。したがって、太陽電池パネル５０は、角度範囲ＡＲ４から太陽電池複合型表示体１０へ入射する光に対して主として発電機能を発揮する。

以上のように、この太陽電池複合型表示体１０によれば、観察者からの観察方向と外光の入射方向との相違を利用して、観察者が表示要素１１を観察する際に太陽電池パネル５０が視認されることを抑制し、周囲との調和を図りながら太陽電池パネル５０で発電することを可能にしている。とりわけ図１〜図４に示された例では、単位要素３０の要素面３１を構成する４つの面３２ａ〜３２ｄのうち第２面３２ｂ及び第３面３２ｃを覆うように表示要素１１が配置されており、これにより、角度範囲ＡＲ１及び角度範囲ＡＲ３の両方から表示対象１３が視認されることを可能にしている。

したがって、この太陽電池複合型表示体１０によれば、表示対象１３が１つの方向からだけでなく他の方向からも、すなわち複数の方向から、視認されるようにすることができる。これにより、表示対象１３が視認され得る角度範囲を広げることができ、太陽電池複合型表示体１０による表示対象１３の表示性を効果的に高めることができる。また、例えば、複数の単位要素３０の各第２面３２ｂ上に形成された表示要素１１で構成される表示対象１３と、複数の単位要素３０の各第３面３２ｃ上に形成された表示要素１１で構成される表示対象１３と、を異なる絵柄や情報とすることもでき、この場合、特定の方向から太陽電池複合型表示体１０を見たときに視認される絵柄や情報と、当該特定の方向と異なる他の方向から太陽電池複合型表示体１０を見たときに視認される絵柄や情報との間で変化をつけることができる。すなわち、この太陽電池複合型表示体１０によれば、意外性のある表示やアイキャッチ性の高い表示を行うことが可能になる。

また、この太陽電池複合型表示体１０によれば、単位要素３０の要素面３１を構成する複数の面のうち２以上の面を覆うように表示要素１１が配置されるので、表示要素１１の配置の自由度が高まる。これにより、表示対象１３が視認される角度範囲及び太陽電池パネル５０へ入射する太陽光等の光の角度範囲をきめ細かく調整することができる。したがって、太陽電池複合型表示体１０の設置場所や設置角度に応じて、表示対象１３が視認される方向や太陽電池パネル５０による発電量を高い自由度で制御することができる。とりわけ、季節による太陽高度の変化や時間帯による太陽の方角及び高度の変化を考慮して、表示要素１１の配置位置、形状、面積等を設定することにより、例えば季節や時間帯による太陽電池パネル５０の発電量のばらつきを減少させたり、又は、特定の季節や特定の時間帯において太陽電池パネル５０の発電量を増大させる等の制御が可能となる。

以下、本実施形態の太陽電池複合型表示体１０を構成する各部材の構成及び作用効果についてさらに詳述する。

光制御シート２０は、シート状の本体部４０と、本体部４０に積層された光学要素部２５と、を有している。このうち、本体部４０は、互いに対向する一対の主面として、第１面４０ａ及び第２面４０ｂを有している。第１面４０ａは、光学要素部２５と隣接する面を形成している。第２面４０ｂは、太陽電池パネル５０の受光面５０ａに対向している。

光学要素部２５は、互いに対向する一対の主面として、第１面２５ａ及び第２面２５ｂを有している。光学要素部２５の第１面２５ａは、太陽電池複合型表示体１０の表面１０ａを形成している。光学要素部２５の第２面２５ｂは、本体部４０の第１面４０ａに対向して配置されている。本体部４０及び光学要素部２５は、太陽電池複合型表示体１０に入射する光を効率よく透過させるよう、光透過性に優れた材料にて構成され、樹脂やガラスを用いることができる。本実施形態では主成分としてアクリル系樹脂を用いている。なお、本体部４０の第１面４０ａと光学要素部２５の第２面２５ｂとは、図２及び図３に示すように一体的に形成されていてもよいが、部分的な空隙や他の層を介して接合されていてもよい。

なお、本明細書において、「シート」、「フィルム」、「板」等の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。したがって、例えば、「シート」はフィルムや板とも呼ばれ得るような部材も含む概念である。一具体例として、「光制御シート」には、「光制御フィルム」や「光制御板」等と呼ばれる部材も含まれる。

また、本明細書において、「シート面（フィルム面、板面、パネル面）」とは、対象となるシート状の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材の平面方向と一致する面のことを指す。以下に説明する実施形態においては、太陽電池複合型表示体１０のパネル面、後述する光制御シート２０のシート面、本体部４０のシート面、並びに、太陽電池パネル５０のパネル面は、互いに平行となっている。さらに、本明細書において、シート状（フィルム状、板状、パネル状）の部材に対して用いる「法線方向」とは、当該部材のシート面への法線方向のことを指す。

本体部４０の第１面４０ａに配置された光学要素部２５は、二次元配列された多数の単位要素３０を含んでいる。ここでいう単位要素３０とは、凸部又は凹部を形成する部位である。図示された例において、単位要素３０は、光学要素部２５に繰り返し現れる或る形状をその輪郭として有した１つの要素となっている。この単位要素３０は、錐体形状となる凸部を形成している。ただし、単位要素３０は、図示されたプリズム状の単位プリズムからなる例に限定されず、他の例として、レンズ面をもつ単位レンズであってもよい。また、単位要素３０は、本体部４０とは反対側を向く面（光学要素部２５の第１面２５ａ）すなわち太陽電池パネル５０と反対側の面に、要素面３１を形成している。要素面３１は、単位要素３０の表面によって規定される非平面の面であり、典型的には、複数の平面、１つ以上の曲面、あるいはこれらの面の組み合わせからなる。図示された例では、単位要素３０が錐体形状であることに対応して、要素面３１は、複数の平面を有している。

より具体的には、図示された太陽電池複合型表示体１０において、単位要素３０は、角錐形状、とりわけ四角錐形状の単位プリズムからなっている。また、単位要素３０がなす四角錐は、方錐、さらには正四角錐となっている。したがって、単位要素３０は、三角形状、とりわけ二等辺三角形状の四つの面３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄを含むことになる。単位要素３０は、四角形の底面が本体部４０の第１面４０ａ上に位置するようにして、本体部４０上に設けられている。単位要素３０の頂点を通過する底面への垂線は、本体部４０の法線方向に沿うようになっている。しかしながら、この例に限られず、単位要素３０の頂点を通過する底面への垂線は、本体部４０の法線方向ｎｄに対して傾斜していてもよい。

図示された例において、複数の単位要素３０は、本体部４０の第１面４０ａ上において、第１方向ｄ１及び第２方向ｄ２の両方に配列されている。第１方向ｄ１及び第２方向ｄ２は、両方とも、本体部４０のシート面に沿っている。すなわち、第１方向ｄ１及び第２方向ｄ２は、両方とも、本体部４０の法線方向ｎｄに対して直交している。また、第１方向ｄ１及び第２方向ｄ２は非平行であり、とりわけ図示された例において直交している。したがって、複数の単位要素３０は、格子状、とりわけ正方格子状に配列されている。図示された例において、第１方向ｄ１が鉛直方向に沿うとともに第２方向ｄ２が水平方向に沿うように、太陽電池複合型表示体１０が保持されている。

図２は、第１方向ｄ１、及び、太陽電池パネル５０の法線方向すなわち本体部４０の法線方向ｎｄの両方に平行な断面を示している。一方、図３は、第２方向ｄ２、及び、太陽電池パネル５０の法線方向すなわち本体部４０の法線方向ｎｄの両方に平行な断面を示している。図２に示すように、各単位要素３０の要素面３１において、第１面３２ａが、第１方向ｄ１における第１側１ｓに位置し、第２面３２ｂが、第１方向ｄ１における第２側２ｓに位置している。図示された配置において、第１方向ｄ１における第１側１ｓは、鉛直方向における上側のことであり、第１方向ｄ１における第２側２ｓは、鉛直方向における下側のことである。また、図３に示すように、第３面３２ｃが、第２方向ｄ２における第３側３ｓに位置し、第４面３２ｄが、第２方向ｄ２における第４側４ｓに位置している。図示された配置において、第２方向ｄ２における第３側３ｓは、水平方向における西側のことであり、第２方向ｄ２における第４側４ｓは、水平方向における東側のことである。

図２〜図４に示すように、各単位要素３０の要素面３１の一部分を覆うようにして、表示要素１１が設けられている。ゆえに、複数の表示要素１１は、単位要素３０に対応して、単位要素３０の配列方向である第１方向ｄ１及び第２方向ｄ２の両方向に沿って配列されている。図示された例において、表示要素１１は、第１表示要素１１ａ及び第２表示要素１１ｂから構成されている。第１表示要素１１ａは単位要素３０の要素面３１のうちの第２面３２ｂ上に配置されており、第２表示要素１１ｂは単位要素３０の要素面３１のうちの第３面３２ｃ上に配置されている。したがって、表示要素１１は、対応する単位要素３０の要素面３１のうちの第２面３２ｂ及び第３面３２ｃを覆っている。とりわけ図示された例において、表示要素１１は、第２面３２ｂ及び第３面３２ｃの全領域を隙間無く覆っている。その一方で、表示要素１１は、対応する単位要素３０の第１面３２ａ及び第４面３２ｄからずれて配置されている。すなわち、表示要素１１は、第１面３２ａ及び第４面３２ｄを覆うことなく、第１面３２ａ及び第４面３２ｄを露出させている。表示要素１１の第１表示要素１１ａは、第１方向ｄ１における第２側２ｓ（鉛直方向における下側）を向くようにして、単位要素３０上に保持されており、表示要素１１の第２表示要素１１ｂは、第２方向ｄ２における第３側３ｓ（水平方向における西側）を向くようにして、単位要素３０上に保持されている。すなわち、表示要素１１は、第１方向ｄ１における第２側２ｓ及び第２方向ｄ２における第３側３ｓを向くようにして、単位要素３０上に保持されている。

上述のように、太陽電池複合型表示体１０は、表面１０ａ側から観察されることが意図されており、各表示要素１１は、表示を行うための表示面１２を有している。図２〜図４に示された例では、第１表示要素１１ａは第１表示面１２１を有し、第２表示要素１１ｂは第２表示面１２２を有しており、表示面１２は、第１表示面１２１と第２表示要素１１ｂとから構成されている。図２及び図３から理解されるように、表示面１２は、法線方向ｎｄに対して第２側２ｓ（下側）に傾斜した方向Ｄ２１，Ｄ２２及び法線方向ｎｄに対して第３側３ｓ（西側）に傾斜した方向Ｄ３１，Ｄ３２から観察したときに、視認され易くなる。したがって、表示面１２からの表示機能は、法線方向ｎｄに対して第２側２ｓに傾斜した方向Ｄ２１，Ｄ２２及び第３側３ｓに傾斜した方向Ｄ３１，Ｄ３２から観察されたときに、効果的に発揮されるようになる。

図示された例において、複数の表示面１２の組み合わせによって表示対象１３を表示する。表示対象１３としては、図形、パターン、デザイン、色彩、絵、写真、キャラクターなどの絵柄（イメージ）や、文字、マーク、数字などの情報を例示することができる。表示対象１３は、静止していても動いていてもよい。とりわけ、表示面１２に動く表示対象１３を表示する場合、太陽電池パネル５０から発電された電気を駆動に用いることが簡便である。

図４に、表示面１２に付与される表示対象１３の一例が示されている。複数の表示面１２は、複数の単位要素３０に対応して、第１方向ｄ１に配列されるとともに、第２方向ｄ２にも配列されている。したがって、第１方向ｄ１及び第２方向ｄ２における各位置に位置する表示面１２が、それぞれ、塗り分けられて画素として機能することにより、二次元的な表示対象１３を表示することが可能となる。

とりわけ図４に示された例では、表示対象１３としての「Ｎ」の文字に対応する領域内の各単位要素３０の第２面３２ｂ上に設けられた第１表示要素１１ａの第１表示面１２１は第１色を有し、表示対象１３としての「Ｎ」の文字に対応する領域内の各単位要素３０の第３面３２ｃ上に設けられた第２表示要素１１ｂの第２表示面１２２は第２色を有している。また、表示対象１３としての「Ｎ」の文字以外（表示対象１３の周囲）に対応する領域内の各単位要素３０の第２面３２ｂ上に設けられた第１表示要素１１ａの第１表示面１２１は第３色を有し、表示対象１３としての「Ｎ」の文字以外（表示対象１３の周囲）に対応する領域内の各単位要素３０の第３面３２ｃ上に設けられた第２表示要素１１ｂの第２表示面１２２は第４色を有している。そして、第１色と第３色とは互いに異なる色を有しており、第２色と第４色とは互いに異なる色を有している。これにより、太陽電池複合型表示体１０を、法線方向ｎｄに対して第２側２ｓ（下側）に傾斜した方向Ｄ２１，Ｄ２２から観察した場合には、主に第１色と第３色との色の差により、表示対象１３としての「Ｎ」の文字が観察される。また、太陽電池複合型表示体１０を、法線方向ｎｄに対して第３側３ｓ（西側）に傾斜した方向Ｄ３１，Ｄ３２から観察した場合には、主に第２色と第４色との色の差により、表示対象１３としての「Ｎ」の文字が観察される。なお、第１色と第２色とは、互いに同じ色を有していてもよいし、互いに異なる色を有していてもよい。また、第３色と第４色とは、互いに同じ色を有していてもよいし、互いに異なる色を有していてもよい。

なお、図４において、表示対象１３としての「Ｎ」の文字が途切れた態様で表示され連続して繋がった画素の組み合わせとして表示されていない。しかしながら、各表示要素１１の間の間隔は、十分に小さく設定されており、肉眼においては、表示対象１３としての「Ｎ」の文字が連続して繋がった画素として視認され得る点に留意されたい。

さて、図２及び図３に戻って、単位要素３０の要素面３１のうちの第１面３２ａ及び第４面３２ｄは、表示要素１１によって覆われていない。このため、第１面３２ａ及び第４面３２ｄに入射した光Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ３１，Ｌ３２は、これらの面３２ａ，３２ｄを屈折しながら透過して、太陽電池パネル５０に向かっていく。すなわち、要素面３１のうちの表示要素１１に覆われていない面３２ａ，３２ｄは、入射する光を太陽電池パネル５０の受光面５０ａに導く光透過領域として機能する。

太陽電池パネル５０の受光面５０ａで受光された光Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ３１，Ｌ３２は、太陽電池パネル５０に含まれる太陽電池素子にて発電に利用される。図示された例において、太陽電池パネル５０は、光制御シート２０に対向し、且つ、光制御シート２０から離間して配置されている。

図２及び図３に示すように、太陽電池パネル５０は、第１方向ｄ１及び第２方向ｄ２に配列された複数の単位要素３０に対向して、平面状に延び広がっている。図示された例において、太陽電池パネル５０は、本体部４０のシート面、言い換えると、太陽電池複合型表示体１０のパネル面と平行に延びている。したがって図示された例では、太陽電池パネル５０は、単位要素３０の配列方向である第１方向ｄ１及び第２方向ｄ２と平行に延び広がっている。なお、太陽電池パネル５０として、種々の既知な部材を用いることができ、特に限定されない。

以上の構成からなる太陽電池複合型表示体１０は、一例として、次の方法にて製造することができる。まず、透明樹脂を成型することにより、本体部４０及び単位要素３０を作製する。成型は、熱溶融押出加工や射出成型等を採用することができる。次に、単位要素３０の要素面３１の一部分上に表示要素１１を形成する。一例として、インクジェット印刷によって、要素面３１上に表示要素１１を配置することができる。その後、単位要素３０に向き合うように太陽電池パネル５０を設置する。これにより、太陽電池複合型表示体１０が得られる。

このようにして得られる太陽電池複合型表示体１０は、様々な用途で利用可能であり、例えば、屋外看板、道路情報掲示板、建築物の外壁面などで用いられる数ｍ〜数十ｍサイズの大型パネル用途や、ポスター、標識、建築物の内壁面などで用いられる数十ｃｍ〜数ｍサイズの中型パネル用途や、卓上スタンド、携帯端末などで用いられる数ｃｍ〜数十ｃｍの小型パネル用途などを例示することができる。

次に、主として、図２及び図３を参照しながら、太陽電池複合型表示体１０の作用について説明する。太陽電池複合型表示体１０は、例えば、単位要素３０の配列方向である第１方向ｄ１が鉛直方向に沿うとともに第２方向ｄ２が水平方向に沿うようにして、配置される。このとき、第１方向ｄ１における第１側１ｓが、鉛直方向における上側に位置し、第１方向ｄ１における第２側２ｓが、鉛直方向における下側に位置し、第２方向ｄ２における第３側３ｓが、水平方向における西側に位置し、第２方向ｄ２における第４側４ｓが、水平方向における東側に位置するように、太陽電池複合型表示体１０が設置される。

まず、図２によく示されているように、要素面３１の第２面３２ｂに配置された第１表示要素１１ａの第１第１表示面１２１１は、当該第１表示面１２１１の鉛直方向における下方から視認され易くなる。図２に示す例において、第１方向ｄ１における第１側１ｓとなる第１表示面１２１の上側端部１２ａは、第１方向ｄ１における第２側２ｓとなる第１表示面１２１の下側端部１２ｂよりも、本体部４０の法線方向ｎｄに沿って本体部４０から離間している。すなわち、第１表示面１２１は、下側を向くように鉛直面に対して傾斜している。したがって、法線方向ｎｄに対して第１方向ｄ１における第２側２ｓ、すなわち鉛直方向における下側に傾斜した第１角度範囲ＡＲ１内の方向Ｄ２１，Ｄ２２から太陽電池複合型表示体１０を観察したときに、第１表示面１２１を視認し易くなる。したがって、観察者は、法線方向ｎｄに対して第１方向ｄ１における第２側２ｓに傾斜した方向Ｄ２１，Ｄ２２から太陽電池複合型表示体１０を観察したときに、優れた視認性で表示対象１３を観察することができる。

一方、図２に示すように、第１表示面１２１を視認し易い方向Ｄ２１，Ｄ２２とは異なる方向から太陽電池複合型表示体１０に入射する光Ｌ２１，Ｌ２２、すなわち法線方向ｎｄに対して第１方向ｄ１における第１側１ｓ、図示された例にあわせてさらに言い換えると、鉛直方向における上側に傾斜した方向から太陽電池複合型表示体１０に入射する光Ｌ２１，Ｌ２２は、第１表示面１２１に入射し難い。このような光Ｌ２１，Ｌ２２は、単位要素３０の要素面３１のうちの第１面３２ａに入射し易くなる。

図２に示す例において、第１方向ｄ１における第１側１ｓとなる第１面３２ａの上側端部は、第１方向ｄ１における第２側２ｓとなる第１面３２ａの下側端部よりも、本体部４０の法線方向ｎｄに沿って本体部４０に近接している。すなわち、第１面３２ａは、上側を向くように鉛直面に対して傾斜している。このため、法線方向ｎｄに対して第１方向ｄ１における第１側１ｓ、すなわち鉛直方向における上側に傾斜した第２角度範囲ＡＲ２内の方向から太陽電池複合型表示体１０に向かう光Ｌ２１，Ｌ２２は、太陽電池複合型表示体１０の表面１０ａのうちの、第１表示要素１１ａが設けられていない第１面３２ａに入射しやすくなる。第１表示要素１１ａに覆われていない第１面３２ａに入射した光Ｌ２１，Ｌ２２は、屈折しながら第１面３２ａを透過し、太陽電池パネル５０に向かう。

このように、第１表示面１２１を視認し易い方向Ｄ２１，Ｄ２２とは異なる方向となる第２角度範囲ＡＲ２から太陽電池複合型表示体１０に入射する光Ｌ２１，Ｌ２２を、主として太陽電池パネル５０に向けて透過させることで、表示機能と発電機能の両立を図ることが可能となる。とりわけ、太陽電池複合型表示体１０が、人の視線よりも高い位置に設置されている場合には、通常、太陽電池複合型表示体１０の表示対象１３を下方から見上げることになる。この場合、第１表示面１２１に遮られることによって、太陽電池パネル５０は視認されにくくなる。図４は、本体部４０の法線方向ｎｄよりも、第１方向ｄ１における第２側２ｓから太陽電池複合型表示体１０の表面１０ａを観察した状態を示している。図４に示された状態では、同一の表面積を有する第１面３２ａ、第２面３２ｂ、第３面３２ｃ及び第４面３２ｄのうち、第２面３２ｂが最も大きく観察され、第１面３２ａが最も小さく観察される。すなわち、濃紺色や黒色の単一色である受光面５０ａを有することで周囲環境となじみにくい太陽電池パネル５０を目立たなくしながら、発電を実施することができる。

なお、下記の表１は、世界の幾つかの国の主要な都市における季節ごとの南中高度（°）を示している。表１中の緯度はすべて北緯である。また、表１中の経度は、東経が＋（プラス）で、西経が−（マイナス）で表されている。使用が想定される国の主要な都市における春分秋分の南中高度が第２角度範囲ＡＲ２に含まれることが好ましい。その国で有効に使用できる可能性が高いからである。例えば、使用されることが想定される国が日本の場合は５４°から５６°までの高度が第２角度範囲ＡＲ２に含まれるようにすればよい。さらに、４９°から６１°までの高度が第２角度範囲ＡＲ２に含まれるようにすれば、世界の多くの国で有効に使用できる可能性が高いため、好ましい。また、使用が想定される国の主要な都市における夏至の南中高度から冬至の南中高度までが第２角度範囲ＡＲ２に含まれることがさらに好ましい。その国で一年を通して有効に使用できる可能性が高いからである。例えば、使用されることが想定される国が日本の場合は３１°から７９°までの高度が第２角度範囲ＡＲ２に含まれるようにすればよい。さらに、２５°から８４°までの高度が第２角度範囲ＡＲ２に含まれるようにすれば、世界の多くの国で有効に使用できる可能性が高いため、好ましい。なお、所望の高度が第２角度範囲ＡＲ２に含まれることを容易にするために、第２角度範囲ＡＲ２の角度範囲が４５°程度以上連続していることが好ましい。もっとも、太陽電池複合型表示体１０を傾けて配置することによって、所望の高度を第２角度範囲ＡＲ２に含まれるようにすることも可能である。一方、第２角度範囲ＡＲ２の角度範囲の上限については、第１角度範囲ＡＲ１とのバランスで適宜設定すればよいが、１３５°程度未満とすることによって、本実施形態の太陽電池複合型表示体１０の特長をより発揮させることができる。

ところで、太陽は、季節に応じて南中高度を変化させるだけではない。太陽の位置は、日中大きく変化していく。太陽は、東の低高度の位置から南の高高度の位置へ移動し、その後、西の低高度の位置へ移動する。したがって、正午頃、太陽電池複合型表示体１０には、法線方向ｎｄから第１側１ｓに傾斜した方向から太陽光が、入射しやすくなり、既に図２を参照して説明したように、このような光Ｌ２１，Ｌ２２は、単位要素３０の第１面３２ａを透過して太陽電池パネル５０に導かれ、太陽電池パネル５０での発電に利用され得る。一方、朝方及び夕方には、太陽光は低高度に位置していることから、太陽電池パネル５０に向かう太陽光を単位要素３０の第１面３２ａを介して効率的に取り込むことは不可能である。

また、図３によく示されているように、要素面３１の第３面３２ｃに配置された第２表示要素１１ｂの第２表示面１２２は、当該第２表示面１２２の水平方向における西側から視認され易くなる。図３に示す例において、第２方向ｄ２における第３側３ｓとなる第２表示面１２２の第３側端部１２ｃは、第２方向ｄ２における第４側４ｓとなる第２表示面１２２の第４側端部１２ｄよりも、本体部４０の法線方向ｎｄに沿って本体部４０に近接している。すなわち、第２表示面１２２は、第３側３ｓを向くように本体部４０のシート面に対して傾斜している。したがって、法線方向ｎｄに対して第２方向ｄ２における第３側３ｓ、すなわち水平方向における西側に傾斜した第３角度範囲ＡＲ３内の方向Ｄ３１，Ｄ３２から太陽電池複合型表示体１０を観察したときに、第２表示面１２２を視認し易くなる。したがって、観察者は、法線方向ｎｄに対して第２方向ｄ２における第３側３ｓに傾斜した方向Ｄ３１，Ｄ３２から太陽電池複合型表示体１０を観察したときに、優れた視認性で表示対象１３を観察することができる。

一方、図３に示すように、第２表示面１２２を視認し易い方向Ｄ３１，Ｄ３２とは異なる方向から太陽電池複合型表示体１０に入射する光Ｌ３１，Ｌ３２、すなわち法線方向ｎｄに対して第２方向ｄ２における第４側４ｓ、図示された例にあわせてさらに言い換えると、水平方向における東側に傾斜した方向から太陽電池複合型表示体１０に入射する光Ｌ３１，Ｌ３２は、第２表示面１２２に入射し難い。このような光Ｌ３１，Ｌ３２は、単位要素３０の要素面３１のうちの第４面３２ｄに入射し易くなる。

図３に示す例において、第２方向ｄ２における第３側３ｓとなる第４面３２ｄの第３側端部は、第２方向ｄ２における第４側４ｓとなる第４面３２ｄの第４側端部よりも、本体部４０の法線方向ｎｄに沿って本体部４０から離間している。すなわち、第４面３２ｄは、第４側４ｓを向くように本体部４０のシート面に対して傾斜している。このため、法線方向ｎｄに対して第２方向ｄ２における第４側４ｓ、すなわち水平方向における東側に傾斜した第４角度範囲ＡＲ４内の方向から太陽電池複合型表示体１０に向かう光Ｌ３１，Ｌ３２は、太陽電池複合型表示体１０の表面１０ａのうちの、第２表示要素１１ｂが設けられていない第４面３２ｄに入射しやすくなる。第２表示要素１１ｂに覆われていない第４面３２ｄに入射した光Ｌ３１，Ｌ３２は、屈折しながら第４面３２ｄを透過し、太陽電池パネル５０に向かう。

このように、第２表示面１２２を視認し易い方向Ｄ３１，Ｄ３２とは異なる方向となる第４角度範囲ＡＲ４から太陽電池複合型表示体１０に入射する光Ｌ３１，Ｌ３２を、主として太陽電池パネル５０に向けて透過させることで、水平方向においても表示機能と発電機能の両立を図ることが可能となる。本体部４０の法線方向ｎｄよりも、第２方向ｄ２における第３側３ｓから太陽電池複合型表示体１０の表面１０ａを観察した場合、同一の表面積を有する第１面３２ａ、第２面３２ｂ、第３面３２ｃ及び第４面３２ｄのうち、第３面３２ｃが最も大きく観察され、第４面３２ｄが最も小さく観察される。すなわち、濃紺色や黒色の単一色である受光面５０ａを有することで周囲環境となじみにくい太陽電池パネル５０を目立たなくしながら、発電を実施することができる。

なお、光制御シート２０の設置位置や設置角度によっては、上述してきた例と異なり、下側及び西側となる方向以外の方向、或いは、下側及び西側となる方向に加えて下側又は西側以外の他の方向からも、表示要素１１によって表示される表示対象１３が観察されることが好ましい場合がある。その場合には、単位要素３０の要素面３１のうちの、表示対象１３が観察されることが好ましい方向に応じた面上に表示要素１１を設けることが好ましい。また、上述してきた例では、第１面３２ａ〜第４面３２ｄのうちの一つの面に配置された第１表示要素１１ａによって表示される表示対象１３と、他の面に配置された第２表示要素１１ｂによって表示される表示対象１３と、を同一のものとしたが、これに限られない。すなわち、第１面３２ａ〜第４面３２ｄのうちの一つの面に配置された第１表示要素１１ａによって表示される表示対象１３と、他の面に配置された第２表示要素１１ｂによって表示される表示対象１３と、を異なるものとしてもよい。この場合、太陽電池複合型表示体１０を観察する方向を変化させることによって、異なる表示対象１３を観察することが可能となる。

以上に説明した第１の実施形態において、太陽電池複合型表示体１０は、対向する一対の主面４０ａ，４０ｂを有したシート状の本体部４０と、本体部４０の一方の主面４０ａ上に配列され、各々が複数の面３２ａ〜３２ｄを有する複数の単位要素３０と、表示対象１３を構成する複数の表示要素１１であって、各々が対応する単位要素３０の複数の面３２ａ〜３２ｄのうち２以上の面を覆うように配置された複数の表示要素１１と、本体部４０に対向して配置された太陽電池パネル５０と、を有している。したがって、表示要素１１が太陽電池パネル５０を特定の方向から遮り、当該方向から表示要素１１が観察されるようにすることができる。その一方で、表示要素１１で遮られない表示方向以外の方向からの光が、表示要素１１で遮られることなく、太陽電池パネル５０による発電に有効に活用されるようにすることができる。したがって、太陽電池パネル５０を目立たなくすることで周囲の環境との調和を図ると共に、表示要素１１による表示及び太陽電池パネル５０による発電の両立を図ることが可能となる。また、表示要素１１が、単位要素３０の複数の面３２ａ〜３２ｄのうち２以上の面３２ｂ，３２ｃを覆うように配置されていることにより、互いに異なる複数の方向から表示要素１１が観察されるようにすることができる。

したがって、この太陽電池複合型表示体１０によれば、表示対象１３が１つの方向からだけでなく他の方向からも、すなわち複数の方向から、視認されるようにすることができる。これにより、表示対象１３が視認され得る角度範囲を広げることができ、太陽電池複合型表示体１０による表示対象１３の表示性を効果的に高めることができる。また、例えば、複数の単位要素３０の各第２面３２ｂ上に形成された表示要素１１で構成される表示対象１３と、複数の単位要素３０の各第３面３２ｃ上に形成された表示要素１１で構成される表示対象１３と、を異なる絵柄や情報とすることもでき、この場合、特定の方向から太陽電池複合型表示体１０を見たときに視認される絵柄や情報と、当該特定の方向と異なる他の方向から太陽電池複合型表示体１０を見たときに視認される絵柄や情報との間で変化をつけることができる。すなわち、この太陽電池複合型表示体１０によれば、意外性のある表示やアイキャッチ性の高い表示を行うことが可能になる。

また、この太陽電池複合型表示体１０によれば、単位要素３０の要素面３１を構成する複数の面のうち２以上の面を覆うように表示要素１１が配置されるので、表示要素１１の配置の自由度が高まる。これにより、表示対象１３が視認される角度範囲及び太陽電池パネル５０へ入射する太陽光等の光の角度範囲をきめ細かく調整することができる。したがって、太陽電池複合型表示体１０の設置場所や設置角度に応じて、表示対象１３が視認される方向や太陽電池パネル５０による発電量を高い自由度で制御することができる。とりわけ、季節による太陽高度の変化や時間帯による太陽の方角及び高度の変化を考慮して、表示要素１１の配置位置、形状、面積等を設定することにより、例えば季節や時間帯による太陽電池パネル５０の発電量のばらつきを減少させたり、又は、特定の季節や特定の時間帯において太陽電池パネル５０の発電量を増大させる等の制御が可能となる。

また、この太陽電池複合型表示体１０では、さらに、複数の単位要素３０が、第１方向ｄ１及び第２方向ｄ２の両方に配列されている。したがって、第１方向ｄ１における一方の側１ｓに傾斜した方向及び第１方向ｄ１における他方の側２ｓに傾斜した方向のうちの一方を発電用の太陽光入射方向とし、他方を表示方向として使いわけることに加え、さらに、第２方向ｄ２における一方の側３ｓに傾斜した方向及び第２方向ｄ２における他方の側ｓ４に傾斜した方向を、それぞれ、発電用の太陽光入射方向又は表示方向として利用することができる。すなわち、発電用の太陽光入射方向及び表示方向を細かく区分けすることが可能となる。これにより、この太陽電池複合型表示体１０において発電に利用される太陽光の入射方向及び表示方向の調節の自由度を向上させることができる。結果として、太陽電池パネル５０での発電量の制御及び表示要素１１の視野角の制御を高精度に実施することができる。

また、上述した第１の実施形態において、単位要素３０が、錐体形状となる凸部を形成する。したがって、錐体形状の側面を表示要素１１でどの程度覆うかにより、発電用の太陽光入射方向及び表示方向を高い自由度で区分けすることが可能となる。これにより、発電に利用される太陽光の入射方向及び表示方向の調節の自由度をより向上させることができる。

とりわけ、単位要素３０が、角錐形状となる凸部を形成する場合には、発電に利用される太陽光の入射方向及び表示方向をより明瞭に区分けすることができる。これにより、太陽電池パネル５０を効果的に目立たなくしながら、表示要素１１による効果的な表示及び太陽電池パネル５０による高効率での発電を実現することが可能となる。

また、複数の単位要素３０が、互いに隣接して配列されている、典型的には、本体部４０の一方の面上に隙間無く配列されているので、太陽電池パネル５０をより目立たなくさせることができる。

なお、上述した実施形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、適宜図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明及び以下の説明で用いる図面では、上述した実施形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。

上述の実施形態において、単位要素３０が、本体部４０の太陽電池パネル５０側を向く第２面４０ｂとは反対側の第１面４０ａ上に、設けられている例を示した。しかしながら、図５に示すように、単位要素３０は、本体部４０の太陽電池パネル５０側を向く第２面４０ｂ上に、設けられても良い。図５に示された例において、本体部４０は、一対の主面としての第１面４０ａ及び第２面４０ｂを有しており、このうち第１面４０ａが、太陽電池複合型表示体１０の表面１０ａ及び光制御シート２０の表面を形成している。複数の単位要素３０は、本体部４０の第２面４０ｂ上に二次元配列されている。

図５に示された例において、各表示要素１１は、対応する単位要素３０の第１面３２ａ及び第４面３２ｄを覆うように、設けられている。表示要素１１は、単位要素３０に対面する側の面に、表示面１２を有している。したがって、上述の第１の実施形態と同様に、法線方向ｎｄに対して第１方向ｄ１における第２側２ｓに傾斜した第１角度範囲ＡＲ１内の方向Ｄ５１及び第２方向ｄ２における第３側３ｓに傾斜した第３角度範囲ＡＲ３内の方向から、表示面１２に形成された表示対象１３を観察することができる。

また、表示要素１１は、対応する単位要素３０の第２面３２ｂ及び第３面３２ｃを覆っていない。例えば第２面３２ｂは、第１方向ｄ１における第１側１ｓの端部において、第２側２ｓの端部よりも、法線方向ｎｄに沿って本体部４０から離間して太陽電池パネル５０に近接している。したがって、第１角度範囲ＡＲ１内の方向Ｄ５１からは、光制御シート２０の第２面３２ｂを介して太陽電池パネル５０を観察し難くなっている。すなわち、表示対象１３を観察し易い方向からは、太陽電池パネル５０の受光面５０ａは観察され難くなっている。一方、法線方向ｎｄから第１方向ｄ１における第１側１ｓに傾斜した第２角度範囲ＡＲ２内の方向の光Ｌ５１は、光制御シート２０を透過して、太陽電池パネル５０に入射し易くなっている。

別の変形例として、上述の第１の実施形態において、本体部４０のシート面に対して非平行な要素面３１が、光制御シート２０の表面又は裏面を形成する例を示したが、この例に限られない。単位要素３０の要素面３１によって形成される光学要素部２５の凹凸面を、樹脂封止するようにしてもよい。光制御シート２０の表面又は裏面を平坦面とすることで、粉塵等の汚れの堆積を効果的に防止することができ、また、清掃作業を容易化することも可能となる。

別の変形例として、上述の第１の実施形態において、太陽電池パネル５０は、光制御シート２０に対向し、且つ、光制御シート２０から離間して配置されている例を示したが、この例に限られない。太陽電池パネル５０は、粘着剤や接着剤等を介して光制御シート２０に対して接合されていてもよい。このような例によれば、光制御シート２０及び太陽電池パネル５０の位置ずれを効果的に防止することができる。

さらに別の変形例として、上述の第１の実施形態において、単位要素３０が四角錐形状となる凸部を形成する例を示したが、これに限られず、図６に示すように、単位要素３０が、四角錐から頂点を含む一部分を取り除いた形状となる、凸部又は凹部を形成するようにしてもよい。図６に示された例では、単位要素３０が、四角錐台形状となる凸部を形成している。単位要素３０を錐台形状とすることで、要素面３１に含まれる面が増える。したがって、表示対象１３の表示方向（視認方向）にさらに高い自由度を付与することができる。

さらに別の変形例として、上述の第１の実施形態において、単位要素３０が四角錐形状となる凸部を形成する例を示したが、これに限られず、図７及び図８に示された例のように、単位要素３０が、三角錐形状となる凸部又は凹部を形成するようにしてもよい。この例において、単位要素３０の要素面３１は、三つの平坦面を有している。以下、図７及び図８に示された具体例について説明する。複数の単位要素３０は、互いに非平行な第１方向ｄ１、第２方向ｄ２及び第３方向ｄ３に配列されている。この単位要素３０は、三角錐形状の凸部を形成しており、本体部４０上に位置する底面が正三角形となっている。また、要素面３１に含まれる三つの平坦面は、同一形状となっている。図７に示された例において、複数の単位要素３０は、第１群の単位要素３０ａ及び第２群の単位要素３０ｂに区別され得る。第１群の単位要素３０ａ及び第２群の単位要素３０ｂは、同一形状を有するものの、向きが異なっている。複数の第１群の単位要素３０ａは、互いに同一に構成され、第１方向ｄ１、第２方向ｄ２及び第３方向ｄ３に一定のピッチで配列されている。また、複数の第２群の単位要素３０ｂは、互いに同一に構成され、第１方向ｄ１、第２方向ｄ２及び第３方向ｄ３に一定のピッチで配列されている。図７及び図８に示された例では、単位要素３０の要素面３１は、六つの方向を向く平坦面を有するようになる。したがって、表示対象１３の表示方向（視認方向）にさらに高い自由度を付与することができる。また、図７及び図８に示された例において、複数の単位要素３０が隙間を空けることなく本体部４０の一方の面上に配列されている。したがって、太陽電池パネル５０の受光面５０ａを効果的に目立たなくすることが可能となる。

なお、単位要素３０は、三角錐形状となる凸部又は凹部を形成することに代えて、例えば図９に示すように、三角錐から頂点を含む一部分を取り除いた形状となる、凸部又は凹部を形成するようにしてもよい。図９に示された例では、単位要素３０が、三角錐台形状となる凸部を形成している。単位要素３０を錐台形状とすることで、要素面３１に含まれる面が増える。したがって、表示対象１３の表示方向（視認方向）にさらに高い自由度を付与することができる。

さらに別の変形例として、単位要素３０は、四角や三角以外の角錐形状又は角錐から頂点を含む一部分を取り除いた形状となる、凸部又は凹部を形成するようにしてもよい。一例として、図１１に示された単位要素３０は、六角錐形状となる凸部を形成している。また、図１２に示された単位要素３０は、六角錐から頂点を含む一部分を取り除いた形状となる凸部を形成している。とりわけ図１２に示された単位要素３０は、六角錐台となる凸部を形成している。図１１及び図１２に示された単位要素３０は、一例として、図１０に示すように、互いに非平行な第１方向ｄ１、第２方向ｄ２及び第３方向ｄ３に配列することができる。単位要素３０の底面をなす六角形が正六角形である場合には、第１方向ｄ１、第２方向ｄ２及び第３方向ｄ３が互いに対して６０°傾斜することで、本体部４０上に隙間無く単位要素３０を配列することができる。図１０〜図１２に示された例では、単位要素３０の要素面３１は、六つの方向を向く平坦な側面を有するようになる。したがって、表示対象１３の表示方向（視認方向）にさらに高い自由度を付与することができる。

単位要素３０が、角錐形状又は角錐から頂点を含む一部分を取り除いた形状となる、凸部又は凹部を形成する場合には、発電に利用される太陽光の入射方向及び表示方向をより明瞭に区分けすることができる。これにより、太陽電池パネル５０を効果的に目立たなくしながら、表示要素１１による効果的な表示及び太陽電池パネル５０による高効率での発電を実現することが可能となる。とりわけ、各単位要素３０が、三角錐形状、四角錐形状、六角錐形状、又は、これらの角錐から頂点を含む一部分を取り除いた形状となる、凸部又は凹部を形成する場合、複数の単位要素３０を本体部４０の一方の面上に隙間無く配列することが可能となる。これにより、太陽電池パネル５０をより効果的に目立たなくさせることができる。

さらに、別の変形例として、図１３に示すように、単位要素３０が、立方体、立方体の一部分、直方体、直方体の一部分、斜方晶、斜方晶の一部分、円柱や三角柱等の柱体、又は、柱体の一部をなす形状、すなわち種々の立体形状となる、凸部又は凹部を形成するようにしてもよい。この例によれば、発電に利用される太陽光の入射方向及び表示方向を明瞭に区分けすることができる。これにより、太陽電池パネル５０を効果的に目立たなくしながら、表示要素による効果的な表示及び太陽電池パネルによる高効率での発電を実現することが可能となる。図１３に示された例において、単位要素３０は、立方体をなす形状となる凸部からなり、複数の単位要素３０は、第１方向ｄ１及び第２方向ｄ２に規則的に配列されている。

さらに、別の変形例として、図１４〜図２４に示すように、単位要素３０が、柱状形状の凸部又は凹部を形成するようにしてもよい。ここで柱状形状とは、一定の断面形状で軸線方向ａｄに延びる部分を含む立体形状である。典型的な柱状形状の単位要素３０として、柱体を挙げることができる。また、一方又は両方の端部で先細りし且つその中間部分において柱体となる立体形状も、柱状形状に含まれる。図１４、図１５、図１７〜図１９、図２１及び図２３に示された例において、単位要素３０は、三角柱となっており、図１６、図２０、図２２及び図２４に示された例において、単位要素３０は、半円柱となっている。いずれの例においても、単位要素３０は、その軸線方向ａｄが、本体部４０の一方の面４０ａに沿うようにして延びている。

まず、図１４〜図１８に示された例において、複数の単位要素３０は、柱状形状の軸線方向ａｄが第１方向ｄ１に沿うようにして第１方向ｄ１に配列され、且つ、第２方向ｄ２に間隔をあけて又は隣接して配列されている。図１４及び図１７に示された例において、複数の単位要素３０は、第２方向ｄ２に隣接して配列されている。結果として、図１４及び図１７に示された例において、複数の単位要素３０は、格子配列で配列されている。一方、図１５、図１６及び図１８に示された例において、複数の単位要素３０は、第２方向ｄ２に間隔をあけて配列されている。また、図１５、図１６及び図１８に示された例において、複数の単位要素３０は、千鳥配列で配列されている。なお、図１４〜図１６に示された例では、第２方向ｄ２が鉛直方向に沿うとともに第１方向ｄ１が水平方向に沿うようにして、太陽電池複合型表示体１０が設置されている。また、図１７及び図１８に示された例では、第１方向ｄ１が鉛直方向に沿うとともに第２方向ｄ２が水平方向に沿うようにして、太陽電池複合型表示体１０が設置されている。

図１９〜図２４に示された例において、複数の単位要素３０は、柱状形状の軸線方向ａｄが第１方向ｄ１に沿うようにして、且つ、第２方向ｄ２に隣接して配列されている。また、図２１及び図２２に示された例では、柱状形状の軸線方向ａｄにおける端面が、本体部４０の法線方向ｎｄに対して傾斜するように面取りされている。なお、図１９〜図２２に示された例では、第２方向ｄ２が鉛直方向に沿うとともに第１方向ｄ１が水平方向に沿うようにして、太陽電池複合型表示体１０が設置されている。また、図２３及び図２４に示された例では、第１方向ｄ１が鉛直方向に沿うとともに第２方向ｄ２が水平方向に沿うようにして、太陽電池複合型表示体１０が設置されている。

図１４〜図２４に示された例によれば、単位要素３０の軸線方向ａｄにおける端面及び柱状形状の露出した側面が、要素面３１をなしている。要素面３１をなす複数の面のうち２以上の面のそれぞれ少なくとも一部を覆うように表示要素１１を設けることで、互いに異なる複数の方向から表示要素１１が観察されるようにすることができる。また、柱状形状の凸部又は凹部をなす単位要素３０は、成形性に優れることから、高精度に作製することができる。これにより、太陽電池パネル５０を効果的に目立たなくしながら、表示要素による効果的な表示及び太陽電池パネル５０による高効率での発電を実現することが可能となる。

（第２の実施形態）
図２５及び図２６は、第２の実施形態を説明するための図である。このうち図２５は、本実施形態の太陽電池複合型表示体１０の構成を示す斜視図であり、図２６は、図２５のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ線に対応する、太陽電池複合型表示体１０の横断面図である。以下の説明及び以下の説明で用いる図面では、第１の実施形態と同様に構成され得る部分について、第１の実施形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用い、重複する説明を省略することがある。

図２５に示されているように、本実施形態の太陽電池複合型表示体１０は、対向する一対の主面４０ａ，４０ｂを有したシート状の本体部４０を有する光制御シート２０と、光制御シート２０の本体部４０に対向して配置された太陽電池パネル５０と、を有している。本実施形態では、本体部４０の内部に、各々が複数の面を有する凸部又は凹部を形成する複数の単位要素３０と、表示対象１３を構成する複数の表示要素１１であって、各々が対応する単位要素３０の複数の面のうち２以上の面のそれぞれ少なくとも一部を覆うように配置された複数の表示要素１１と、を有している。

光制御シート２０は、シート状の本体部４０を有している。本体部４０は、互いに対向する一対の主面として、第１面４０ａ及び第２面４０ｂを有している。本体部４０の第１面４０ａは、太陽電池複合型表示体１０の表面１０ａを形成している。本体部４０の第２面４０ｂは、太陽電池パネル５０の受光面５０ａに対向している。なお、図２５及び図２６に示した例では、本体部４０及び太陽電池パネル５０が、本体部４０の第２面４０ｂと太陽電池パネル５０の受光面５０ａとが接するようにして配置されているが、これに限られず、本体部４０及び太陽電池パネル５０は、互いに離間して、すなわち本体部４０の第２面４０ｂと太陽電池パネル５０の受光面５０ａとの間に隙間を有して、配置されてもよい。また、本体部４０の第１面４０ａ又は第２面４０ｂ上に、太陽電池複合型表示体１０へ入射する光を太陽電池パネル５０へ効果的に導くためのレンズ機能を発揮する凸部又は凹部が設けられていてもよい。

光制御シート２０の本体部４０内には、複数の単位要素３０が設けられている。各単位要素３０は、四角柱状に形成され、その軸線方向ａｄが第１方向ｄ１と平行をなすように配置されている。図示された例では、単位要素３０は、第２方向ｄ２に密着して配列され且つ第１方向ｄ１に離隔して配列され、全体として格子状に配列されている。図２６によく示されているように、各単位要素３０は、その軸線方向ａｄと直交する断面において、その上底（相対的に短い側の底辺）が本体部４０の第１面４０ａ側を向き、下底（相対的に長い側の底辺）が本体部４０の第２面４０ｂ側を向く、台形状をなしている。各単位要素３０の要素面３１は、第２方向ｄ２の第３側３ｓに傾斜した第１面３２ａ、第２方向ｄ２の第４側４ｓに傾斜した第３面３２ｃ、本体部４０のシート面と平行に配置され第１面３２ａの第４側４ｓの端部と第３面３２ｃの第３側３ｓの端部とを接続する第２面３２ｂ、及び、単位要素３０の軸線方向ａｄに沿った両端面をなす、四角柱状の単位要素３０の２つの底面、を有している。なお、図２５に示された例では、第１方向ｄ１が鉛直方向と平行をなし、第２方向ｄ２が水平方向と平行をなすように、太陽電池複合型表示体１０が配置されている。

各表示要素１１は、第１表示要素１１ａと第２表示要素１１ｂとで構成されている。第１表示要素１１ａは、単位要素３０の第１面３２ａの少なくとも一部を覆うように形成されている。また、第２表示要素１１ｂは、単位要素３０の第３面３２ｃの少なくとも一部を覆うように形成されている。とりわけ図示された例では、第１表示要素１１ａは、単位要素３０の第１面３２ａの全体を覆うように形成され、第２表示要素１１ｂは、第３面３２ｃの全体を覆うように形成されている。したがって、第１表示要素１１ａの第１表示面１２１は第２方向ｄ２の第３側３ｓを向くように傾斜し、第２表示要素１１ｂの第２表示面１２２は第２方向ｄ２の第４側４ｓを向くように傾斜している。

以上の構成からなる太陽電池複合型表示体１０は、一例として、次の方法にて製造することができる。まず、透明樹脂を成型することにより、ベース部４０２及びベース部４０２上に設けられた複数の単位要素３０を有する第１部分４０１を作製する。成型は、熱溶融押出加工や射出成型等を採用することができる。次に、各単位要素３０の第１面３２ａ上に第１表示要素１１ａを形成し、第３面３２ｃ上に第２表示要素１１ｂを形成し、これにより、単位要素３０上に表示要素１１を形成する。一例として、第１表示要素１１ａ及び第２表示要素１１ｂは、インクジェット印刷によって形成することができる。次に、各単位要素３０及び表示要素１１を覆うように、透明樹脂からなる第２部分４０５を設けて、本体部４０を作成する。その後、本体部４０の第２面４０ｂに向き合うように太陽電池パネル５０を設置する。これにより、太陽電池複合型表示体１０が得られる。

本実施形態による太陽電池複合型表示体１０の構成及び作用効果について説明する。図２６に示すように、角度範囲ＡＲ３内の方向Ｄ２６１，Ｄ２６２から太陽電池複合型表示体１０を観察すると、主として各単位要素３０の第１面３２ａ上に配置された第１表示要素１１ａの第１表示面１２１が観察される。したがって、第１表示要素１１ａは、角度範囲ＡＲ３から太陽電池複合型表示体１０を観察する観察者に対して主として表示機能を発揮する。また、別の角度範囲ＡＲ４内の方向Ｄ２６３，Ｄ２６４から太陽電池複合型表示体１０を観察すると、主として各単位要素３０の第３面３２ｃ上に配置された第２表示要素１１ｂの第２表示面１２２が観察される。したがって、第２表示要素１１ｂは、角度範囲ＡＲ４から太陽電池複合型表示体１０を観察する観察者に対して主として表示機能を発揮する。一方、別の角度範囲ＡＲ５内の方向から入射した光Ｌ２６１，Ｌ２６２は、本体部４０の第１面４０ａを屈折しながら透過し、主として単位要素３０の第２面３２ｂを透過して、太陽電池パネル５０に導かれる。すなわち、単位要素３０の第２面３２ｂは、入射する光を太陽電池パネル５０の受光面５０ａに導く光透過領域として機能する。したがって、太陽電池パネル５０は、角度範囲ＡＲ５から太陽電池複合型表示体１０へ入射する光に対して主として発電機能を発揮する。

以上に説明した第２の実施形態において、太陽電池複合型表示体１０は、対向する一対の主面４０ａ，４０ｂを有したシート状の本体部４０と、前記本体部４０の内部に配列され、各々が複数の面を有する凸部又は凹部を形成する、複数の単位要素３０と、表示対象１３を構成する複数の表示要素１１であって、各々が対応する前記単位要素３０の前記複数の面のうち２以上の面のそれぞれ少なくとも一部を覆うように配置された複数の表示要素１１と、前記本体部４０に対向して配置された太陽電池パネル５０と、を備える。この太陽電池複合型表示体１０によれば、観察者からの観察方向と外光の入射方向との相違を利用して、観察者が表示要素１１を観察する際に太陽電池パネル５０が視認されることを抑制し、周囲との調和を図りながら太陽電池パネル５０で発電することができる。また、表示要素１１が、単位要素３０の複数の面のうち２以上の面３２ａ，３２ｃを覆うように配置されていることにより、互いに異なる複数の方向から表示要素１１が観察されるようにすることができる。

したがって、第２の実施形態の太陽電池複合型表示体１０によっても、表示対象１３が１つの方向からだけでなく他の方向からも、すなわち複数の方向から、視認されるようにすることができる。これにより、表示対象１３が視認され得る角度範囲を広げることができ、太陽電池複合型表示体１０による表示対象１３の表示性を効果的に高めることができる。また、例えば、複数の単位要素３０の各第２面３２ｂ上に形成された表示要素１１で構成される表示対象１３と、複数の単位要素３０の各第３面３２ｃ上に形成された表示要素１１で構成される表示対象１３と、を異なる絵柄や情報とすることもでき、この場合、特定の方向から太陽電池複合型表示体１０を見たときに視認される絵柄や情報と、当該特定の方向と異なる他の方向から太陽電池複合型表示体１０を見たときに視認される絵柄や情報との間で変化をつけることができる。すなわち、この太陽電池複合型表示体１０によれば、意外性のある表示やアイキャッチ性の高い表示を行うことが可能になる。

また、第２の実施形態の太陽電池複合型表示体１０によれば、単位要素３０の要素面３１を構成する複数の面のうち２以上の面を覆うように表示要素１１が配置されるので、表示要素１１の配置の自由度が高まる。これにより、表示対象１３が視認される角度範囲及び太陽電池パネル５０へ入射する太陽光等の光の角度範囲をきめ細かく調整することができる。したがって、太陽電池複合型表示体１０の設置場所や設置角度に応じて、表示対象１３が視認される方向や太陽電池パネル５０による発電量を高い自由度で制御することができる。とりわけ、季節による太陽高度の変化や時間帯による太陽の方角及び高度の変化を考慮して、表示要素１１の配置位置、形状、面積等を設定することにより、例えば季節や時間帯による太陽電池パネル５０の発電量のばらつきを減少させたり、又は、特定の季節や特定の時間帯において太陽電池パネル５０の発電量を増大させる等の制御が可能となる。

なお、上述した第２の実施形態に対して様々な変更を加えることが可能である。

一変形例として、上述した第２の実施形態では、単位要素３０を第１方向ｄ１及び第２方向ｄ２に格子状に配列した例を示したが、これに限られず、単位要素３０を第１方向ｄ１及び第２方向ｄ２に千鳥状に配列し、これにより表示要素１１が第１方向ｄ１及び第２方向ｄ２に千鳥状に配列されるようにしてもよい。

他の変形例として、上述した第２の実施形態では、単位要素３０の軸線方向ａｄが鉛直方向と平行をなすように配置された例を示したが、これに限られず、単位要素３０の軸線方向ａｄが鉛直方向と非平行をなすように配置されてもよい。例えば、単位要素３０の軸線方向ａｄが鉛直方向と直交する、すなわち水平方向と平行をなす、ように配置されてもよい。

なお、以上において上述した各実施形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の実施例及び複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。

ｄ１ 第１方向
１ｓ 第１側
２ｓ 第２側
ｄ２ 第２方向
３ｓ 第３側
４ｓ 第４側
ｄ３ 第３方向
ｎｄ 法線方向
ａｄ 軸線方向
１０ 太陽電池複合型表示体
１０ａ 表面
１０ｂ 裏面
１１ 表示要素
１１ａ 第１表示要素
１１ｂ 第２表示要素
１２ 表示面
１２１ 第１表示面
１２２ 第２表示面
１３ 表示対象
２０ 光制御シート
２５ 光学要素部
３０ 単位要素
３１ 要素面
３２ａ 第１面
３２ｂ 第２面
３２ｃ 第３面
３２ｄ 第４面
４０ 本体部
４０ａ 第１面
４０ｂ 第２面
５０ 太陽電池パネル
５０ａ 受光面

Claims (6)

1. 対向する一対の主面を有したシート状の本体部と、
   前記本体部の一方の主面上に配列され、各々が複数の面を有する凸部又は凹部を形成する、複数の単位要素と、
   表示対象を構成する複数の表示要素であって、各々が対応する前記単位要素の前記複数の面のうち２以上の面のそれぞれ少なくとも一部を覆うように配置された複数の表示要素と、
   前記本体部に対向して配置された太陽電池パネルと、を備える、太陽電池複合型表示体。
2. 前記複数の単位要素は、前記一方の主面上の少なくとも一方向に沿って配列されている、請求項１に記載の太陽電池複合型表示体。
3. 前記複数の単位要素は、前記一方の主面と平行な第１方向と、前記一方の主面と平行且つ前記第１方向と交差する第２方向と、に離隔又は密着して配列されている、請求項１に記載の太陽電池複合型表示体。
4. 対向する一対の主面を有したシート状の本体部と、
   前記本体部の内部に配列され、各々が複数の面を有する凸部又は凹部を形成する、複数の単位要素と、
   表示対象を構成する複数の表示要素であって、各々が対応する前記単位要素の前記複数の面のうち２以上の面のそれぞれ少なくとも一部を覆うように配置された複数の表示要素と、
   前記本体部に対向して配置された太陽電池パネルと、を備える、太陽電池複合型表示体。
5. 前記複数の表示面は、前記本体部の内部に、前記本体部のシート面と平行な少なくとも一方向に沿って配列されている、請求項４に記載の太陽電池複合型表示体。
6. 前記複数の表示面は、前記本体部のシート面と平行な第１方向と、前記本体部のシート面と平行且つ前記第１方向と交差する第２方向と、に離隔又は密着して配列されている、請求項４に記載の太陽電池複合型表示体。

Images