JP4904176B2 - 両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体、これを用いた遮光フィルム - Google Patents

Description

本発明は両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体、これを用いた遮光フィルムおよび農業用資材に関する。

従来の透明蛍光シートは、アクリルなどの透明なプラスチック母材にフルオレセインなどの有機蛍光色素を含有させた蛍光プラスチックをシート状に成形したものである。もしくは、母材にシリカガラスを、蛍光物質に希土類錯体を用いる無機蛍光ガラスシートも存在する。

なお、蛍光プラスチックファイバに関する従来技術として、特許文献１に記載されたものがある。また、蛍光シリカ粒子の合成法として、特許文献２に記載されたものがある。また、太陽光による植物の光合成を効率的に行うための技術として、例えば特許文献３に記載されたものがある。
特開平９−２６９４１５号公報 ＥＰ１０３６７６３Ｂ１号公報 特開平６−０４６６８５号公報

しかしながら、上記従来の蛍光シートは十分に励起光を照射してもあまりよく光って見えないという問題点がある。これは、図１２に示すように、蛍光シート１００の内部で発生した蛍光１０１の約半分がシート表面１００ａで全反射を起こしてしまい、蛍光シート１００の縁まで伝搬してしまって外部に取り出すことができないためである。蛍光シート１００の内部に光散乱体を埋め込んだりシート表面１００ａに光散乱構造を形成したりすれば蛍光の取り出し効率を多少高めることはできるが、代わりにシートの透明性を犠牲にすることになる。

本発明は、このような従来の問題点に着目して為されたもので、その目的は、一方から見ると強い蛍光が見られるが反対側から見ると蛍光を感じさせないという、従来には無かった蛍光強度の異方性を持つ両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体、これを用いた遮光フィルムを提供することにある。

本発明の第１の態様に係る両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体は、透明な母材中に蛍光物質を含有させシート状に成形した透明蛍光シートの一方の表面に複数の微細な凸構造体もしくは凹構造体を形成することにより前記一方の表面での蛍光取り出し効率を高めた両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体であって、
さらに、この態様に係る両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体は、前記透明蛍光体の透明蛍光シートが少なくとも前記一方の表面に複数の微細な凸構造体を持つものにおいて、周囲に穏やかな窪み構造を持つ前記凸構造体の最高位置が前記一方の表面よりも低くなるように形成し、前記一方の表面に保護フィルムを接合させたことを特徴とする。

この態様によれば、複数の微細な凸構造体もしくは凹構造体が形成された透明シートの一方の表面を見ると強い蛍光が見られるが、透明蛍光フィルムの他方の表面を見ると蛍光を感じさせないという、従来には無かった蛍光強度の異方性を持つ透明蛍光体が得られる。この態様によれば、保護フィルムを接合することにより、凸構造体の汚れを防止し、耐磨耗特性にも優れた両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体が得られる。また、本発明の第１の態様の両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体は、前記一方の表面に凹構造体を持つものにおいて、前記一方の表面に保護フィルムを接合させたことを特徴とする。この態様によれば、保護フィルムを接合することにより、凹構造体の汚れを防止し、耐磨耗特性にも優れる蛍光強度の異方性を持つ透明蛍光体が得られる。この場合、光取り出し効率の観点からすると保護シートの材質は屈折率ができるだけ低いものの方が望ましい。

本発明の他の態様に係る両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体は、前記複数の凸構造体もしくは凹構造体の表面の一部を、前記複数の凸構造体もしくは凹構造体がそれぞれ形成された前記一方の表面に対して所定角度を持つ斜面で形成し、前記斜面が特定方位を向くように前記複数の凸構造体もしくは凹構造体を配置したことを特徴とする。

この態様によれば、特定方位側への蛍光取り出し効率を高めることができる。

本発明の第２の態様に係る遮光フィルムは、透明で母材中に蛍光物質を含有させシート状に成形した透明蛍光シートあるいは薄膜状に成形した可撓性のある透明蛍光フィルムと、一方の表面に複数の微細な凸構造体もしくは凹構造体を形成した透明フィルムとを備え、前記透明フィルムの他方の表面が前記透明蛍光シートあるいは前記透明蛍光フィルムの一方の表面に貼り付けられており、前記透明フィルムの一方の表面での蛍光取り出し効率を高めた両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体を用いた遮光フィルムであって、
上記両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体を用い、前記透明蛍光シート又は前記透明蛍光フィルムに、前記蛍光物質の蛍光色素が吸収する色の補色に相当する波長帯域に吸収を持つ別の色素を前記蛍光物質と一緒に含有させ、前記凸構造体もしくは凹構造体を形成していない側に対しては遮光機能を示し、前記凸構造体もしくは凹構造体を形成してある側に対しては強い蛍光を放つ蛍光シート機能を示すシートの裏側を見えにくくする効果を持つことを特徴とする。

この態様によれば、凸構造体もしくは凹構造体が形成されている一方の表面が外側になるように透明蛍光体を窓ガラスなどに貼り付けることで、外から見ると強い蛍光が邪魔して内側が見えなくないと共に、内側から見ると凸構造体もしくは凹構造体の無い部分を通して外を見ることができる遮光フィルムが得られる。また、遮光フィルムとして使う場合、前記透明蛍光シートあるいは前記透明蛍光フィルムに、蛍光物質の蛍光色素が吸収する色の補色に相当する波長帯域に吸収を持つ別の色素を前記蛍光物質と一緒に含有させることで、黒っぽい色の遮光フィルムが得られる。

本発明の他の態様に係る遮光フィルムは、前記凸構造体もしくは凹構造体の配列が模様を成していることを特徴とする。

この態様によれば、複数の凸構造体もしくは凹構造体から出射される光が文字やパターンなどの装飾的な意匠を形成することができるので、遮光フィルムに意匠表示の機能を付加した蛍光意匠表示板を得ることができる。

本発明の他の態様に係る遮光フィルムは、前記凸構造体もしくは凹構造体の大きさが５〜５０μｍであることを特徴とする。

この態様によれば、凸構造体もしくは凹構造体が大きいと遮光フィルムの透明性が阻害されてしまうので、その大きさは肉眼の分解能とされる100μmより小さいほうが望ましい。逆にその大きさが可視光の波長１０倍程度の大きさ（5μｍ）より小さくなると今度は回折現象を起こしてやはり透明性を阻害する。そのため、大きさが5〜１００μｍの範囲内の凸構造体もしくは凹構造体を透明蛍光体の表面に並べることで、遮光フィルムの透明性を確保できる。凸構造体もしくは凹構造体の大きさは２０〜５０μｍであることがさらに好ましい。

本発明の他の態様に係る遮光フィルムは、前記凸構造体もしくは凹構造体を形成した表面の面積に対する前記凸構造体もしくは凹構造体の面積比率が1〜20％であることを特徴とする。

この態様によれば、遮光フィルムの透明性を確保できる。

本発明によれば、一方から見ると強い蛍光が見られるが反対側から見ると蛍光を感じさせないという、従来には無かった蛍光強度の異方性を持つ両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体を実現することができる。

また、本発明によれば、外から見ると強い蛍光が邪魔して内側が見えなくないと共に、内側から見ると凸構造体もしくは凹構造体の無い部分を通して外を見ることができる遮光フィルムを実現することができる。

以下、本発明を具体化した各実施形態、参考例発明を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態および参考例発明の説明において、同様の部位には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
（参考例発明１の実施形態）
本発明の参考例発明１に係る両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体１０を、図１乃至図３に基づいて説明する。

参考例発明１に記載した両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体（以下、単に「透明蛍光体」という。）１０は、ガラスやプラスチックのような透明な母材中に蛍光物質を含有させシート状に成形した透明蛍光シート１１を備える。この透明蛍光シート１１の一方の表面１１ａには、複数の微細な凸構造体１２が形成されている。凸構造体１２は、ドーム形状である。

参考例発明１の透明蛍光体１０では、図２に示すように、透明蛍光シート１１内部で発生した蛍光１３の約半分は、透明蛍光シート１１の他方の表面１１ｂで全反射を起こしてしまうので、その表面１１ｂ側からの蛍光取り出し効率は低い。一方、透明蛍光シート１１の一方の表面１１ａ側では、この表面１１ａに形成された複数の凸構造体１２の曲面から出射されるので、一方の表面１１ａでの蛍光取り出し効率は他方の表面１１ｂよりも高い。

参考例発明１において、凸構造体１２が大きいと透明蛍光シート１１の透明性が阻害されてしまうので、その大きさは肉眼の分解能とされる100μmよりも小さいほうが望ましい。逆に可視光の波長と同程度の大きさまで小さくなると今度は回折現象を起こしてやはり透明性を阻害するため、その中間である20〜50μm程度が最適である。

参考例発明１において、このような複数の凸構造体１２を透明蛍光シート１１の一方の表面１１ａに並べることで、一方の表面１１ａでの蛍光取り出し効率の高い透明蛍光体１０が実現されるが、凸構造体１２の配列密度が高すぎるとやはりシートの透明性を阻害してしまうため望ましくない。用途に応じて求められる透明性を得られる密度を設計すればよいが、一般的に凸構造体１２を形成した一方の表面１１ａのシート面積に対する凸構造体１２の面積比率で1〜20%になる程度の密度が望ましい。

参考例発明１における凸構造体１２の形成は、図３に示すように、凸構造体１２に対応する凹構造１４ａを持つモールド（金型）１４に透明蛍光シート１１を熱プレスすることで形成することができる。対応するモールド１４については、ドライエッチングやスパッタリング、FIBミリングなどの精密加工手法を用いて作製する。

以上の構成を有する参考例発明１によれば、以下の作用効果を奏する。
複数の微細な凸構造体１２が形成された透明蛍光シート１１の一方の表面１１ａを見ると強い蛍光が見られるが、その他方の表面１１ｂを見ると蛍光を感じさせないという、従来には無かった蛍光強度の異方性を持つ両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体１０を得ることができる。

（参考例発明２の実施形態）
本発明の参考例発明２に係る両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体１０Ａを、図４に基づいて説明する。

参考例発明２の透明蛍光体１０Ａは、上記第１実施形態において、透明蛍光シート１１の一方の表面１１ａに、ドーム形状の凸構造体１２に代えて、複数の微細な多角錐形状、例えば三角錐形状の凹構造体１２Ａが形成されている。

参考例発明２の透明蛍光体１０Ａでは、図４に示すように、透明蛍光シート１１の内部で発生した蛍光１３は凹構造体１２Ａの面に垂直方向に選択的に放出される。

透明蛍光シート１１の一方の表面１１ａに凹構造体１２Ａを形成する場合には、凹構造のモールドから一度凸構造の二次モールドを作製し、この二次モールドに透明蛍光シート１１を熱プレスすることで実現することができる。
以上の構成を有する参考例発明２によれば、以下の作用効果を奏する。

参考例発明２では、複数の微細な凹構造体１２Ａが形成された透明蛍光シート１１の一方の表面１１ａを見ると強い蛍光が見られるが、その他方の表面１１ｂを見ると蛍光を感じさせないという、従来には無かった蛍光強度の異方性を持つ両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体１０Ａを得ることができる。

（参考例発明３の実施形態）
図５は本発明の参考例発明３に係る両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体１０Ａを示している。

参考例発明３の透明蛍光体１０Ａは、図４に示す上記第２実施形態において、複数の凹構造体１２Ａが形成されている透明蛍光シート１１の一方の表面１１ａに、保護フィルム１５を接合させたものである。

この参考例発明３によれば、透明蛍光シート１１の一方の表面１１ａに保護フィルム１５を接合することにより、凹構造体１２Ａの汚れを防止し、耐磨耗特性にも優れた両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体が得られる。

（参考例発明４の実施形態）
図６に示す参考例発明４に係る両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体１０Ｂは、上記第１実施形態において、透明蛍光シート１１の一方の表面１１ａに、ドーム形状の凸構造体１２に代えて、複数の微細な多角錐形状、例えば三角錐形状の凸構造体１２Ｂが形成されている。

参考例発明４の透明蛍光体１０Ｂでは、透明蛍光シート１１の内部で発生した蛍光１３は凸構造体１２Ｂの面に垂直方向に選択的に放出される。

以上の構成を有する参考例発明４によれば、以下の作用効果を奏する。

参考例発明４では、複数の微細な凸構造体１２Ｂが形成された透明蛍光シート１１の一方の表面１１ａを見ると強い蛍光が見られるが、その他方の表面１１ｂを見ると蛍光を感じさせないという、従来には無かった蛍光強度の異方性を持つ両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体１０Ｂを得ることができる。

（参考例発明５の実施形態）
図７は本発明の参考例発明５に係る両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体１０Ｃを示している。

参考例発明５の透明蛍光体１０Ｃは、透明な母材中に蛍光物質を含有させシート状に成形した透明蛍光シート２０と、一方の表面２１ａに複数の微細な凸構造体２２を形成した透明フィルム２１とを備えている。この透明フィルム２１の他方の表面２１ｂは、透明蛍光シート２０の一方の表面２０ａに接着されている。

参考例発明５の透明蛍光シート２０は、例えば蛍光アクリル板である。また、透明フィルム２１は、透明蛍光シート２０と同程度の屈折率を有する材料で形成されている。

参考例発明５の透明蛍光体１０Ｃでは、透明蛍光シート２０内部で発生した蛍光の一部は、透明蛍光シート２０の他方の表面２０ｂで全反射を起こしてしまうので、その表面２０ｂ側からの蛍光取り出し効率は低い。一方、透明蛍光シート２０の一方の表面２０ａに入射した蛍光は、この表面２０ａを透過して透明フィルム２１内に入射し、この透明フィルム２１の一方の表面２１ａに形成された複数の凸構造体１２の曲面から等方的に出射される。このため、透明フィルム２１の一方の表面２１ａでの蛍光取り出し効率は、透明蛍光シート２０の他方の表面２０ｂよりも高い。

参考例発明５の透明蛍光体１０Ｃは次のようにして作製される。
まず、透明フィルム２１の一方の表面２１ａに、図７に示すように、凸構造体２２に対応する凹構造２４ａを持つモールド（金型）２４に透明フィルム２１を熱プレスすることで形成することができる。

この後、参考例発明５においては、透明フィルム２１の裏面２１ｂに粘着処理を施す。
この後、透明フィルム２１を所望の形に切断して透明蛍光シート２０の一方の表面２０ａに貼り付ける。

以上の構成を有する参考例発明５によれば、以下の作用効果を奏する。

参考例発明５において、複数の微細な凸構造体２２が形成された透明フィルム２１の一方の表面２１ａを見ると強い蛍光が見られるが、透明蛍光シート２０の他方の表面２０ｂを見ると蛍光を感じさせないという、従来には無かった蛍光強度の異方性を持つ両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体１０Ｃを得ることができる。

（参考例発明６の実施形態）
図８は参考例発明６の実施形態に係る両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体１０Ｄを示している。

参考例発明６の透明蛍光体１０Ｄは、透明で可撓性がある母材中に蛍光物質を含有させ薄膜状に成形した透明蛍光フィルム２５と、一方の表面２６ａに複数の微細な凸構造体２８を形成した透明フィルム２６とを備える。この透明フィルム２６の他方の表面２６ｂが透明蛍光フィルム２５の一方の表面２５ａに貼り付けられている。

そして、参考例発明６において、一方の表面２５ａに透明フィルム２６の他方の表面２６ｂが貼り付けられた透明蛍光フィルム２５の他方の表面２５ｂは、ガラス板などの透明基板２７の一方の表面２７ａに貼り付けられる。透明蛍光フィルム２５、透明フィルム２６、および透明基板２７は、同程度の屈折率を有する材料で形成されている。

参考例発明６の透明蛍光体１０Ｄでは、透明蛍光フィルム２５内部で発生した蛍光の一部は、透明基板２７に入射し、その透明基板２７の他方の表面２７ｂで全反射を起こしてしまうので、その表面２７ｂ側からの蛍光取り出し効率は低い。一方、透明蛍光フィルム２５内部で発生し透明フィルム２６に入射した蛍光は、透明フィルム２６の一方の表面２６ａに形成された複数の凸構造体２８から出射される。このため、透明フィルム２６の一方の表面２６ａでの蛍光取り出し効率は、透明基板２７の他方の表面２７ｂよりも高い。

参考例発明６の透明蛍光体１０Ｄは次のようにして作製される。

まず、参考例発明６の透明フィルム２６の一方の表面２６ａに、図８に示すように、凸構造体２８に対応する凹構造２４ａを持つモールド（金型）２４に透明フィルム２６を熱プレスすることで形成することができる。

この後、参考例発明６の透明フィルム２６の裏面２６ｂに粘着処理を施す。
この後、透明フィルム２６を所望の形に切断して透明蛍光フィルム２５の一方の表面２５ａに貼り付ける。
この後、透明蛍光フィルム２５の他方の表面２５ｂを透明基板２７の一方の表面２７ａに貼り付ける。

以上の構成を有する、参考例発明６によれば、以下の作用効果を奏する。

参考例発明６によれば、複数の微細な凸構造体２８が形成された透明フィルム２６の一方の表面２６ａを見ると強い蛍光が見られるが、透明基板２７の他方の表面２７ｂを見ると蛍光を感じさせないという、従来には無かった蛍光強度の異方性を持つ透明蛍光体１０Ｄを得ることができる。

（第１実施形態）
図９は本発明の第１実施形態に係る両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体１０Ｅを示している。

第１実施形態の透明蛍光体１０Ｅは、図９に示すように透明蛍光シート１１の一方の表面１１ａに、凸構造体１２Ｅを持つものにおいて、周囲に穏やかな窪み構造１６を持つ凸構造体１２Ｅの最高位置（頂部１７）が一方の表面１１ａよりも低くなるように形成し、一方の表面１１ａに保護フィルム１８を接合させたものである。また、図９に示す構造も熱プレスを用いて得ることができる。

この第１実施形態によれば、透明蛍光シート１１の一方の表面１１ａに保護フィルム１８を接合することにより、凸構造体１２Ｅの汚れを防止し、耐磨耗特性にも優れた両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体１０Ｅが得られる。

（第２実施形態）
図７、図８は本発明の第２実施形態に係る遮光フィルム２９を示している。

第２実施形態の遮光フィルム２９は、図７又は図８に示す構成を有している。具体的には、透明で母材中に蛍光物質を含有させシート状に成形した透明蛍光シートあるいは薄膜状に成形した可撓性のある透明蛍光フィルムと、一方の表面に複数の微細な凸構造体もしくは凹構造体を形成した透明フィルムとを備え、前記透明フィルムの他方の表面が前記透明蛍光シートあるいは前記透明蛍光フィルムの一方の表面に貼り付けられており、前記透明フィルムの一方の表面での蛍光取り出し効率を高めた両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体を用いた遮光フィルムである。

参考例発明５の透明蛍光体１０Ｃの透明蛍光シート２０は、透明な母材中に蛍光物質を含有させシート状に成形したものであり、参考例発明６の透明蛍光体１０Ｄの透明蛍光フィルム２５は可撓性がある母材中に蛍光物質を含有させ薄膜状に成形したものである。そして、第2実施形態における透明蛍光体１０Ｃ及び透明蛍光体１０Ｄは、それぞれ参考例発明５、参考例発明６と同様の構成を有している。
ここで、第２実施形態においては、前記透明蛍光シート又は前記透明蛍光フィルムに、前記蛍光物質の蛍光色素が吸収する色の補色に相当する波長帯域に吸収を持つ別の色素を前記蛍光物質と一緒に含有させ、前記凸構造体もしくは凹構造体を形成していない側に対しては遮光機能を示し、前記凸構造体もしくは凹構造体を形成してある側に対しては強い蛍光を放つ蛍光シート機能を示すシートの裏側を見えにくくする効果を持たせたものである。

また、第２実施形態においては、複数の凸構造体２２、２８の配列が模様を成している。

また、第２実施形態の各凸構造体２２、２８が大きいと透明蛍光シート２０あるいは透明蛍光フィルム２５の透明性が阻害されてしまうので、その大きさは肉眼の分解能とされる１００μｍよりも小さいほうが望ましい。逆にその大きさが可視光の波長の１０倍程度の大きさ（５μｍ）より小さくなると今度は回折現象を起こしてやはり透明性を阻害する。各凸構造体２２、２８は、５〜１００μｍの範囲内に設定される。好ましくは、その中間である２０〜５０μｍ程度が最適である。

第２実施形態においては、このような凸構造体２２、２８を透明蛍光シート２０あるいは透明蛍光フィルム２５の一方の表面２０ａ、２５ａに並べることで、凸構造体２２、２５が形成されている一方の表面２０ａと２５ａの側で蛍光取り出し効率の高い透明蛍光体が実現されるが、構造体の配列密度が高すぎるとやはり遮光フィルムとしての透明蛍光体１０Ｃ，１０Ｄの透明性を阻害してしまうため望ましくない。用途に応じて求められる透明性を得られる密度を設計すればよいが、一般的に凸構造体２２、２８を形成した一方の表面２０ａ、２５ａの面積に対する複数の凸構造体２２、２８の面積比率がそれぞれ1〜２０％になる程度の密度が望ましい。

以上の構成を有する第２実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。

第２実施形態において、遮光フィルム２９を外から見ると、複数の凸構造体２２、２８からそれぞれ出射される強い蛍光が邪魔して内側が見えなくないと共に、内側から見ると、複数の凸構造体２２、２８の無い部分を通して外を見ることができる遮光フィルムが得られる。

第２実施形態の透明蛍光体を遮光フィルムとして使う場合、透明蛍光体は、一般に吸収波長に対する補色としてピンク色や緑色に見え、そのまま遮光フィルムとして用いると視覚的な違和感を与えてしまうが、透明蛍光シート１１に、蛍光物質の蛍光色素が吸収する色の補色に相当する波長帯域に吸収を持つ別の色素を前記蛍光物質と一緒に含有させることで、黒っぽい色の遮光フィルム２９が得られる。

第２実施形態において、複数の凸構造体２２、２８の配列が模様を成しているので、複数の凸構造体２２、２８から出射される光が文字やパターンなどの装飾的な意匠を形成することができるので、遮光フィルム２９としての透明蛍光体に意匠表示の機能を付加した蛍光意匠表示板を得ることができる。

第２実施形態の遮光フィルム２９は、凸構造体２２、２８の大きさが５〜１００μｍの範囲内に設定される。好ましくは、その中間である２０〜５０μmの範囲内に設定される。これにより、遮光フィルム２９の透明性を確保できる。

第２実施形態において、凸構造体２２、２８を形成した一方の表面１ａの面積に対する複数の凸構造体２０ａ，２５ａの面積比率がそれぞれ１〜２０％になる程度の密度であるので、遮光フィルム２９の透明性を確保できる。

（参考例）
（１）透明蛍光シートとしてアクリル樹脂中にフルオレセイン蛍光色素を含有させたものを用いる。この蛍光シートは主に４８０〜５００ｎｍの青緑色の光を吸収し、５１０〜５３０ｎｍの緑色の蛍光を放つ。

（２）表面構造を持たないアクリル製蛍光シートに対して、アクリルとほぼ同じ屈折率（1.49）を持つPMMA（ポリメタクリル酸メチル）を材質とする表面構造体形成シールを貼り付けることで、PMMAシールを貼り付けた側の蛍光取り出し効率を選択的に高めることができる。

（３）蛍光色素を含有させたPS（ポリスチレン）シートの表面に凹構造体を周期的に形成し、その上からPSの屈折率（1.59）よりも低い屈折率（1.49）をもつPMMA（ポリメタクリル酸メチル）を素材とする平滑な保護フィルムを貼り付ける。PSシートの前記凹構造体から放出された蛍光は外部に取り出されるためにPMMA保護フィルムを透過しなければならないが、この場合屈折率の関係からPMMA保護フィルムに入射した蛍光がその内部で全反射による伝搬モードを取ることはない。
（実施例）
（１）蛍光色素を含有させたPS（ポリスチレン）シートの表面に周囲に穏やかな窪み構造を持つ凸構造体の最高位置が前記一方の表面よりも低くなるように凸構造体を周期的に形成し、その上からPSの屈折率（１．５９）よりも低い屈折率（１．４９）をもつPMMA（ポリメタクリル酸メチル）を素材とする平滑な保護フィルムを貼り付ける。PSシートの凹構造体から放出された蛍光は外部に取り出されるためにPMMA保護フィルムを透過しなければならないが、この場合屈折率の関係からPMMA保護フィルムに入射した蛍光がその内部で全反射による伝搬モードを取ることはない。

（２）蛍光シートの表面に形成する凸構造体の形状としては、円錐形、円錐台形、円形ドーム型、多角錐型、多角錐台形型、円錐もしくは柱体（円柱、角柱等）の上部を斜めに切断した形状などが考えられる。特に光を取り出したい方位を向く斜面がシート面となす角度を４５度に近い値とし、それ以外の方位を向く斜面がシート面となす角度を９０度に近い値とすることで、選択的に強い蛍光を取り出す方位を作り出すことができる。

（３）斜面が底面と３０度をなす楔形の凸構造体を蛍光シート表面に配向させて周期配列させ、シートの垂直軸方向から３０度傾いた角度に選択的に強い蛍光が取り出される蛍光シートを用意し、水平面に対して３０度になるガラス屋根下面に貼り付ける。このとき蛍光は鉛直下方向に最も多く取り出されるため、ガラス屋根を有する建物内部での蛍光利用効率を最も高くすることができる。

（４）４８０〜５００のｎｍ青緑色の光を吸収して５１０〜５３０ｎｍの緑色の蛍光特性を示すフルオレセインを含む蛍光シートを建築物のガラス窓の外側に貼り付け、さらにその外側に文字やデザインなどの意匠を凝らした形状に裁断した表面構造体形成シールを貼り付ける。建物の外側からは意匠の形状が視覚的に目立って建物内部の様子を伺うことが難しくなる。逆に建物の内側からは意匠の形状がほとんど認知できず、蛍光シートの吸収スペクトルの補色（蛍光色素としてフルオレセインを用いている場合は黄緑色）に着色された窓の外の景色が見えるだけである。この蛍光色素の補色に着色される色彩の不自然さが気になる場合は、蛍光色素が吸収しない波長帯に吸収を持つ吸光色素を混ぜ込んだ吸光板を用意し、窓の内側に取り付ければよい。このとき窓ガラス板とはわずかに距離をあけて取り付けることが望ましい。蛍光色素としてフルオレセインを用いる場合、吸収帯域がそれぞれ４５０ｎｍ前後、５２０ｎｍ前後、５８０ｎｍ前後、６５０ｎｍ前後となる4種類の吸光色素を吸光板に混ぜればよい。このとき建物の内側からは外の景色が少し暗く見えるようになるが、色彩の不自然さを感じさせなくすることができる。このとき窓ガラス全体が遮光シートのように機能することになる。

なお、この発明は以下のように変更して具体化することもできる。
上記各実施形態で説明した凸構造体或いは凹構造体は一例であり、上記各実施形態において、凸構造体或いは凹構造体として、円錐形、多角錐形、ドーム形状など任意の形状の凸構造体或いは凹構造体を形成した透明蛍光体に本発明は適用可能である。

凸構造体もしくは凹構造体の形状が円錐形やドーム形状である場合、蛍光はシートの片面側に対してほぼ等方的に放射されることになるが、方位のそろった多角錐形状である場合は構造体の面に垂直方向に選択的に蛍光が放出されることになる。この現象を利用して、例えば図１０に示すように、凸構造体としての三角錐５０の頂点５１が底面５２をなす三角形の一つの角５３の略直上にあるような三角錐５０を、方位をそろえて配列させると、底面５２に対して斜め方向になる側面５４の垂直方向を中心とする方位のみに選択的に蛍光５５を放出させることもできる。

本発明の参考例発明１に係る両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体を示す斜視図。 参考例発明１の同透明蛍光体の一部を示す断面図。 参考例発明１の同透明蛍光体の作製方法を示す模式図。 本発明の参考例発明２に係る両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体の一部を示す断面図。 本発明の参考例発明３に係る両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体の一部を示す断面図。 本発明の参考例発明４に係る両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体の一部を示す断面図。 本発明の参考例発明５に係る両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体およびその作製方法を示す模式図と第２実施形態に係る遮光シート。 本発明の参考例発明６に係る両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体およびその作製方法を示す模式図と第２実施形態に係る遮光シート。 本発明の第１実施形態に係る両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体の一部を示す断面図。 本発明の一つの変形例を示す説明図。 従来の蛍光シートを示す断面図。

符号の説明

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ…透明蛍光体
１１、２０…透明蛍光シート
１１ａ、２０a…一方の表面
１１ｂ，２０ｂ…他方の表面
１２，１２Ｂ，１２Ｅ，２２，２８…凸構造体
１２Ａ…凹構造体
１３…蛍光
１５，１８…保護フィルム
１７…頂部（最高位置）
２１、２６…透明フィルム
２１ａ、２６a…一方の表面
２１ｂ、２６ｂ…他方の表面
２４…モールド（金型）
２４ａ…モールド（金型）の凹構造
２５…透明蛍光フィルム
２５ａ…一方の表面
２５ｂ…他方の表面
２７…透明基板
２７ａ…透明基板の一方の表面
２７ｂ…透明基板の他方の表面
２９…遮光フィルム
５０…三角錐
５２…底面
５４…側面

Claims (6)

1. 透明な母材中に蛍光物質を含有させシート状に成形した透明蛍光シートの一方の表面に複数の微細な凸構造体もしくは凹構造体を形成することにより前記一方の表面での蛍光取り出し効率を高めた両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体であって、
   前記透明蛍光体の透明蛍光シートが少なくとも前記一方の表面に複数の微細な凸構造体を持つものにおいて、周囲に穏やかな窪み構造を持つ前記凸構造体の最高位置が前記一方の表面よりも低くなるように形成し、前記一方の表面に保護フィルムを接合させたことを特徴とする両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体。
2. 前記複数の凸構造体もしくは凹構造体の表面の一部を、前記複数の凸構造体もしくは凹構造体がそれぞれ形成された前記一方の表面に対して所定角度を持つ斜面で形成し、前記斜面が特定方位を向くように前記複数の凸構造体もしくは凹構造体を配置したことを特徴とする両面で異なる光取り出し効率を有する請求項１に記載の透明蛍光体。
3. 透明で母材中に蛍光物質を含有させシート状に成形した透明蛍光シートあるいは薄膜状に成形した可撓性のある透明蛍光フィルムと、一方の表面に複数の微細な凸構造体もしくは凹構造体を形成した透明フィルムとを備え、前記透明フィルムの他方の表面が前記透明蛍光シートあるいは前記透明蛍光フィルムの一方の表面に貼り付けられており、前記透明フィルムの一方の表面での蛍光取り出し効率を高めた両面で異なる光取り出し効率を有する透明蛍光体を用いた遮光フィルムであって、
   前記透明蛍光シート又は前記透明蛍光フィルムに、前記蛍光物質の蛍光色素が吸収する色の補色に相当する波長帯域に吸収を持つ別の色素を前記蛍光物質と一緒に含有させ、前記凸構造体もしくは凹構造体を形成していない側に対しては遮光機能を示し、前記凸構造体もしくは凹構造体を形成してある側に対しては強い蛍光を放つ蛍光シート機能を示すシートの裏側を見えにくくする効果を持つことを特徴とする遮光フィルム。
4. 前記凸構造体もしくは凹構造体の配列が模様を成していることを特徴とする請求項３に記載の遮光フィルム。
5. 前記凸構造体もしくは凹構造体の大きさが５〜５０μｍであることを特徴とする請求項３または４に記載の遮光フィルム。
6. 前記凸構造体もしくは凹構造体を形成した表面の面積に対する前記凸構造体もしくは凹構造体の面積比率が１〜２０％であることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の遮光フィルム。
   

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