JP6365044B2

JP6365044B2 - 太陽電池複合型表示体

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Publication number: JP6365044B2
Application number: JP2014144927A
Authority: JP
Inventors: 木裕行鈴; 口幸夫谷
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2014-04-01
Filing date: 2014-07-15
Publication date: 2018-08-01
Anticipated expiration: 2034-07-15
Also published as: JP2015202023A

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、太陽電池パネルを併設した交通標識が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の交通標識では、昼間に太陽電池パネルにて発電した電力を蓄え、この蓄えた電力を照明用電源として利用し、夜間の視認性や昼間の注意喚起効果を向上させることができる。また、外部から電力を供給する配線ケーブル等が不要なため、電源設備がない地域であっても容易に設置することができる。このような背景から、近年太陽電池パネルを併設した交通標識の開発が進められてきている。

特開２０００−５４３２５号公報

特許文献１に記載の交通標識では、太陽電池パネルが表示面の上方に併設されている。
多くの外光を受光して多くの発電量を得られるよう、太陽電池パネルの受光面は、外部に露出している。このため、交通標識を観察する観察者によって、太陽電池パネルの受光面は視認され易い位置にある。しかしながら、太陽電池パネルの受光面は濃紺色や黒色の単一色であるため、太陽電池パネルの外観は、周囲の環境になじまない。

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、周囲の環境との調和を図ると共に、表示面による表示及び太陽電池パネルによる発電の両立が可能な太陽電池複合型表示体を提供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、第１面及び前記第１面に対向する第２面を有するシート状の本体部と、
前記本体部の第２面に対向して配置された太陽電池パネルと、
を備え、
前記本体部の前記第１面は、一軸方向に交互に配列された複数の向き調整面及び複数の光透過面と、を含み、
前記向き調整面は、前記太陽電池パネルのパネル面に対して傾斜し、
前記光透過面は、前記太陽電池パネルのパネル面に対して前記向き調整面とは異なる角度で傾斜し、
前記向き調整面に、表示を行うための表示面が配置されている。

本発明による太陽電池複合型表示体において、前記一軸方向及び前記本体部の法線方向の両方に平行な断面において、前記向き調整面は、前記本体部の法線方向に対して前記光透過面とは逆側に傾斜していてもよい。

本発明による太陽電池複合型表示体において、各向き調整面は、前記一軸方向において一側に位置する端部が、前記一軸方向において他側に位置する端部よりも、前記本体部の法線方向において前記太陽電池パネルから離間するように、前記太陽電池パネルのパネル面に対して傾斜し、
各光透過面は、前記一軸方向において他側に位置する端部が、前記一軸方向において一側に位置する端部よりも、前記本体部の法線方向において前記太陽電池パネルから離間するように、前記太陽電池パネルのパネル面に対して傾斜していてもよい。

本発明による太陽電池複合型表示体において、前記一軸方向及び前記本体部の法線方向の両方に平行な断面において、前記向き調整面と、前記一軸方向における他側で当該向き調整面と隣り合う前記光透過面と、の前記一軸方向に沿った間隔は、前記本体部の前記法線方向において前記太陽電池パネルに接近していくにつれて、狭くなっていってもよい。

本発明による太陽電池複合型表示体において、前記光透過面に反射防止層が積層されており、
前記反射防止層は、前記光透過面の側から順に重ねられた複数の層を含み、
各層は、当該層よりも前記光透過面側に位置する他の層よりも屈折率が低くてもよい。

本発明による太陽電池複合型表示体において、各表示面に表示対象要素が付与され、前記表示対象要素の組み合わせで表示対象が形成されてもよい。

本発明による太陽電池複合型表示体において、前記本体部の前記第２面と前記太陽電池パネルの受光面との間に配置された反射損失低減層をさらに備え、前記反射損失低減層は、前記本体部の前記第２面と前記太陽電池パネルの受光面とを接合していてもよい。

本発明による太陽電池複合型表示体において、前記反射損失低減層は、前記太陽電池パネルの前記受光面を隙間なく覆っていてもよい。

本発明による太陽電池複合型表示体において、前記一軸方向及び前記本体部の法線方向の両方に平行な断面において、一の向き調整面と一の光透過面とにより規定され前記本体部の前記第２面から離間するように突出した一の頂部を通って、前記一の向き調整面に隣り合う別の光透過面に入射した光のうち、前記入射した別の光透過面に隣り合う別の向き調整面と当該別の向き調整面に隣り合うさらに別の光透過面とにより規定され前記本体部の前記第２面に接近するように凹んだ一の谷部を通る光が、前記反射損失低減層に入射するときの入射角は、前記本体部と前記反射損失低減層との界面における全反射臨界角よりも小さくてもよい。

本発明によれば、周囲の環境との調和を図ると共に、表示面による表示及び太陽電池パネルによる発電の両立が可能な太陽電池複合型表示体を提供することができる。

図１は、本発明による一実施の形態を説明するための図であって、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、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４は、図２に示す光透過面を拡大して示す図である。図５は、図２と同様の断面において、太陽電池複合型表示体の作用を説明するための図である。図６は、図２と同様の断面において、太陽電池複合型表示体の作用を説明するための図である。図７は、太陽電池複合型表示体の製造方法を説明するための図である。図８は、太陽電池複合型表示体の製造方法を説明するための図である。図９は、太陽電池複合型表示体の製造方法を説明するための図である。図１０は、図４に対応する図であって、表示面が向き調整面に対して可動に設けられた例を示す図である。図１１は、図２に対応する図であって、太陽電池パネルが反射損失低減層を介して本体部に接合された例を示す断面図である。

以下、図面を参照して本発明の一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、適宜縮尺およ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。

図１〜図９は、本発明の一実施の形態を説明するための図である。このうち図１、図２及び図４は、太陽電池複合型表示体１０の構成を示す斜視図または縦断面図であり、図３、図５及び図６は、太陽電池複合型表示体１０の作用を説明するため図であり、図７〜図９は、太陽電池複合型表示体の製造方法の一例を説明するための図である。

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及び図２に示す太陽電池複合型表示体１０において、第１軸方向ｄ１に交互に配列された複数の向き調整面２１及び複数の光透過面２２が、太陽電池パネル５０よりも入光側に設けられている。或る角度範囲ＡＲ１内の方向Ｄ２１から太陽電池複合型表示体１０を観察すると、主として向き調整面２１に配置された表示面１２が観察される。したがって、表示面１２は、或る角度範囲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表示機能を発揮する。一方、別の或る角度範囲ＡＲ２内の方向から入射した光Ｌ２２は、主として光透過面２２を通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、別の或る角度範囲ＡＲ２から太陽電池複合型表示体１０へ入射する光に対して発電機能を発揮する。しかして、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、観察者が表示面１２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、周囲との調和を図ることを可能にしている。

以下、本実施の形態による太陽電池複合型表示体１０の構成および作用効果について詳述していく。図１および図２によく示されているように、太陽電池複合型表示体１０は、シート状の本体部２０と、本体部２０の背面に配置された太陽電池パネル５０と、を備えている。本体部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の入射面をなす。また、表面１０ａは、表示対象１３（図３参照）を可視化する表示面１２からの光が太陽電池複合型表示体１０から出射する出射面をなす。

シート状の本体部２０は、互いに対向する一対の主面として、第１面２０ａ及び第２面２０ｂを有している。第１面２０ａは、太陽電池複合型表示体１０の表面１０ａを形成し、第２面２０ｂは、太陽電池パネル５０が接合される面をなしている。本体部２０の第１面２０ａは、第１軸方向ｄ１に交互に配列された複数の向き調整面２１及び複数の光透過面２２と、を含んでいる。向き調整面２１には、表示対象１３を表示するための表示面１２が配置されている。向き調整面２１は、表示面１２を支持すると共に、表示面１２を観察し得る視野角を調整するべく設けられている。一方、光透過面２２は、隣り合う表示面１２の間で太陽電池複合型表示体１０に入射する光Ｌ２２を透過させて、太陽電池パネル５０に導くために設けられている。なお、図示する例では、複数の向き調整面２１は互いに同一に構成され、複数の光透過面２２も互いに同一に構成されている。

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。

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の形態においては、本体部２０のシート面、太陽電池パネル５０のパネル面、並びに太陽電池パネル５０の受光面５０ａは、互いに並行となっている。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。

図１に示すように、各向き調整面２１及び各光透過面２２は、その配列方向である第１軸方向ｄ１に対して交差する方向に線状に延びている。とりわけ図示された例において、各向き調整面２１及び各光透過面２２は、第１軸方向ｄ１及び法線方向ｎｄの両方と直交する第２軸方向ｄ２に、直線状に延びている。また、図２に示す例では、各向き調整面２１と各光透過面２２とは、法線方向ｎｄからみて互いにずれて配置されている。なお、本実施の形態において、第１軸方向ｄ１及び第２軸方向ｄ２は、本体部２０のシート面に沿っており、本体部２０の法線方向ｎｄに直交している。図示された例において、太陽電池複合型表示体１０は、第１軸方向ｄ１が鉛直方向と平行になり第２軸方向ｄ２が水平方向と平行になるようにして、配置されている。

各向き調整面２１は、本体部２０のシート面、言い換えると、太陽電池パネル５０のパネル面に対して傾斜し、本体部２０の法線方向ｎｄに対しても傾斜している。すなわち、各向き調整面２１は、本体部２０のシート面及び本体部２０の法線方向ｎｄのいずれとも非平行になっている。向き調整面２１と共に当該向き調整面２１に配置された表示面１２を太陽電池パネル５０のパネル面に対して傾斜させることにより、表示面１２に付与された表示対象１３を観察し得る視野角となる第１角度範囲ＡＲ１を、高い自由度で調整することが可能となる。

図２に示すように、各向き調整面２１は、第１軸方向ｄ１において一側（図示する例では、図２における上側であって、鉛直方向における上側）に位置する一端部２１ａが、第１軸方向ｄ１において他側（図示する例では、図２における下側であって、鉛直方向における下側）に位置する他端部２１ｂよりも、本体部２０の法線方向ｎｄにおいて太陽電池パネル５０から離間するように、本体部２０のシート面に対して傾斜している。したがって、向き調整面２１の一端部２１ａは、向き調整面２１の他端部２１ｂよりも、本体部２０の法線方向ｎｄにおいて太陽電池パネル５０から離間している。図２から理解され得るように、このような向き調整面２１によれば、法線方向ｎｄに対して他側に傾斜した角度範囲に向けて、光が出射しやすくなる。したがって、向き調整面２１に配置された表示面１２からの表示機能は、法線方向ｎｄに対して他側に傾斜した方向Ｄ２１から観察されたときに、効果的に発揮されるようになる。

このような傾向を強化する観点から、太陽電池複合型表示体の主切断面において、向き調整面２１は、第１軸方向ｄ１における一側（上側）から他側（下側）に向けて、段階的又は連続的に、本体部２０の法線方向ｎｄにおいて太陽電池パネル５０に接近していくことが好ましい。図示された例において、向き調整面２１は平面として形成されている。そして、図２に示された太陽電池複合型表示体の主切断面において、向き調整面２１は、第１軸方向ｄ１における一側から他側に向けて、連続的に一定の傾斜の程度で、本体部２０の法線方向ｎｄに沿って太陽電池パネル５０に接近していく。このような向き調整面２１によれば、向き調整面２１に配置された表示面１２からの表示機能が、法線方向ｎｄに対して他側に傾斜した方向Ｄ２１から観察されたときに、効果的に発揮されるようになる。

上述したように、向き調整面２１に、表示対象１３を表示するための表示面１２が配置されている。本実施の形態では、表示面１２は、向き調整面２１に重なるように当該向き調整面２１に沿って配置されている。したがって、表示面１２から第１角度範囲ＡＲ１へ向けて太陽電池複合型表示体１０から出射する光は、表示面１２に付与された表示対象１３を可視化させる。すなわち、第１角度範囲ＡＲ１から表示面１２が視認され、結果として、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。なお、表示面１２によって動く表示対象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３に、表示面１２に形成される表示対象１３の一例が示されている。複数の表示面１２が、第１軸方向ｄ１に配列されるとともに、各表示面１２は、第１軸方向ｄ１に直交する第２軸方向ｄ２に直線状に延びている。したがって、第１軸方向ｄ１における各位置に位置する表示面１２が、当該表示面１２の第１軸方向ｄ１における位置に応じた表示対象要素１３ａを付与されることによって、第２軸方向ｄ２に細長く延びる各第１光学機能面１１に形成された表示対象要素１３ａの組み合わせとして二次元的な表示対象１３を表示することが可能となる。図３に示された例では、アルファベットの大文字の「Ｎ」が表示対象１３として表示されている。このように、複数の表示対象要素１３ａの組み合わせとして表示対象１３を表示することで、各向き調整面２１のサイズを小さくできるため、第１角度範囲ＡＲ１を広げたり太陽電池複合型表示体１０のサイズを大きくしたとしても、より良好な表示対象１３を観察できるようになる。

上述のように、本実施の形態の太陽電池複合型表示体１０は、表示対象１３が連続して表示される角度範囲を高い自由度で調整可能である。そのため、本実施の形態の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。

一方、隣り合う向き調整面２１の間に位置する各光透過面２２は、本体部２０のシート面、言い換えると、陽電池パネル５０のパネル面に対して傾斜し、本体部２０の法線方向ｎｄに対しても傾斜している。すなわち、各向き調整面２１は、本体部２０のシート面及び本体部２０の法線方向ｎｄのいずれとも非平行になっている。光透過面２２を太陽電池パネル５０のパネル面に対して傾斜させることにより、太陽電池パネル５０による発電が連続して安定して行われるようになる角度範囲である第２角度範囲ＡＲ２を、高い自由度で調整することが可能となる。

光透過面２２が本体部２０のシート面に対して傾斜する角度は、向き調整面２１が光制御シート２０のシート面に対して傾斜する角度と異なっている。とりわけ、図２に示す太陽電池複合型表示体の主断面において、光透過面２２は、本体部２０の法線方向ｎｄに対して向き調整面２１とは反対側に傾斜している。上述のように、各向き調整面２１は、一端部２１ａが他端部２１ｂよりも本体部２０の法線方向ｎｄにおいて太陽電池パネル５０から離間するように、本体部２０のシート面に対して傾斜している。したがって、各光透過面２２は、第１軸方向ｄ１において他側に位置する他端部２２ｂが、第１軸方向ｄ１において一側に位置する一端部２２ａよりも、本体部２０の法線方向ｎｄにおいて太陽電池パネル５０から離間するように、本体部２０のシート面に対して傾斜している。図２から理解され得るように、このような光透過面２２は、法線方向ｎｄに対して一側に傾斜した角度範囲からの光が、入射しやすくなる。したがって、法線方向ｎｄに対して一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Ｌ２２を、太陽電池パネル５０により導きやすくなる。

このような傾向を強化する観点から、太陽電池複合型表示体の主切断面において、光透過面２２は、第１軸方向ｄ１における他側から一側に向けて、段階的又は連続的に、本体部２０の法線方向ｎｄにおいて太陽電池パネル５０に接近していくことが好ましい。図示された例において、光透過面２２は平面として形成されている。そして、図２に示された太陽電池複合型表示体の主切断面において、光透過面２２は、第１軸方向ｄ１における他側から一側に向けて、連続的に一定の傾斜の程度で、本体部２０の法線方向ｎｄに沿って太陽電池パネル５０に接近していく。このような光透過面２２によれば、法線方向ｎｄに対して一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Ｌ２２を、太陽電池パネル５０により有効に導きやすくなる。

上述のように、本実施の形態のパネル部材１０において、太陽電池パネル５０により多くの光を導くべく、光透過面２２は、広い角度範囲から入射する光を取り込む。このため、光透過面２２に入射する光の入射角度によっては、光の反射損失が大きくなる。そこで、本実施の形態による太陽電池複合型表示体１０において、光透過面２２における光の反射損失を低減する工夫がなされている。図４に、光透過面２２を拡大して示す。

図４に示すように、光透過面２２に反射防止層１５が積層されている。反射防止層１５は、光透過面２２の側から順に重ねられた複数の層１６〜１８を含み、各層１６〜１８は、当該層１６〜１８よりも光透過面２２側に位置する他の層１６、１７よりも屈折率が低くなっている。図４に示す例では、反射防止層１５は、光透過面２２の側から順に重ねられた第１層１６、第２層１７及び第３層１８を含んでいる。この場合、第３層１８は、第１層１６及び第２層１７よりも屈折率が低く、第２層１７は、第１層１６よりも屈折率が低くなっている。一般に、光が相対的に低い屈折率をもつ層から相対的に高い屈折率をもつ層に進入する場合、２つの層の間に、相対的に高い屈折率をもつ層に近接して位置するほど屈折率が大きくなるように複数の層を介在させて、屈折率を徐々に変化させるのが、反射損失の低減の観点から好ましい。したがって、このような形態によれば、光透過面２２に近接して位置する層１６〜１８ほど屈折率が大きくなり、屈折率差を徐々に変化させることができるため、光透過面２２に入射する光の反射損失を効果的に低減することができる。

一例として、光透過面２２に近接して位置する第１層１６を樹脂層で形成し、第１層１６に重ねられた第２層１７を、第１層１６をなす樹脂よりも屈折率の低い樹脂層で形成し、第２層１７に重ねられた第３層１８を屈折率の低い無機物を主成分として含む蒸着層で形成してもよい。

ただし、光透過面２２における光の反射損失を低減する態様は、このような例に限定されない。他の例として、反射防止層は、多数の微小突起を含んでなるモスアイ構造を有した層であってもよい。あるいは、光透過面２２に、多数のテクスチャー構造を付与して、光の反射損失を低減してもよい。

次に、向き調整面２１と光透過面２２との関係について述べる。図２に示す太陽電池複合型表示体の主断面において、向き調整面２１と、第１軸方向ｄ１における他側で当該向き調整面２１と隣り合う光透過面２２と、の第１軸方向ｄ１に沿った間隔は、本体部２０の法線方向ｎｄにおいて太陽電池パネル５０に接近していくにつれて、段階的又は連続的に狭くなっていく。言い換えると、向き調整面２１上の各位置と、第１軸方向ｄ１における他側で当該向き調整面２１と隣り合う光透過面２２と、の第１軸方向ｄ１に沿った間隔が、当該向き調整面２１上の位置が本体部２０の法線方向ｎｄに沿って太陽電池パネル５０に接近していくにつれて、段階的又は連続的に狭くなっていく。したがって、向き調整面２１の他端部２１ｂは、他側に位置する光透過面２２の一端部２２ａと最も接近する。
図示された実施の形態では、向き調整面２１の他端部２１ｂは、他側に位置する光透過面２２の一端部２２ａと繋がっている。もっとも、向き調整面２１の他端部２１ｂは、他側に位置する光透過面２２の一端部２２ａから離間していてもよい。

一方、向き調整面２１の一端部２１ａは、第１軸方向ｄ１における一側で当該向き調整面２１と隣り合う光透過面２２の他端部２２ｂと繋がっている。もっとも、向き調整面２１の一端部２１ａは、第１軸方向ｄ１における一側で当該向き調整面２１と隣り合う光透過面２２の他端部２２ｂから離間していてもよい。

また、図２に示す主切断面において、向き調整面２１は、当該向き調整面２１と隣り合う光透過面２２の長さと等しくなっている。したがって、本体部２０の第１面２０ａに占める向き調整面２１の割合は、本体部２０の第１面２０ａに占める光透過面２２の割合と等しい。ただし、図２に示す主切断面において、向き調整面２１は、当該向き調整面２１と隣り合う光透過面２２の長さと異なっていてもよい。とりわけ、向き調整面２１が当該向き調整面２１と隣り合う光透過面２２よりも短くなっている場合、本体部２０の第１面２０ａに占める向き調整面２１の割合を、本体部２０の第１面２０ａに占める光透過面２２の割合よりも小さくすることができる。この場合、相対的に多くの光を光透過面２２に導き易くなる傾向となり、結果として、より多くの光を太陽電池パネル５０に導くことに寄与し得る。

また、図２に示す例では、向き調整面２１が本体部２０のシート面に対してなす角度θ１は、光透過面２２が本体部２０のシート面に対してなす角度θ２と等しい。ただし、向き調整面２１が本体部２０のシート面に対してなす角度θ１は、観察されることが意図された観察者による観察方向に応じて決定され、光透過面２２が本体部２０のシート面に対してなす角度θ２は、取り込むことが意図された外光の入射方向に応じて決定される。したがって、向き調整面２１が本体部２０のシート面に対してなす角度θ１は、光透過面２２が本体部２０のシート面に対してなす角度θ２と異なっていてもよい。

また、図２に示す例では、各向き調整面２１及び各光透過面２２が、平坦面からなる。
ただし、このような例に限定されず、各向き調整面２１及び各光透過面２２は、曲面からなってもよい。一例として、各向き調整面２１及び各光透過面２２は、レンズ面のような球面乃至湾曲面の一部をなしてもよい。より具体的には、各向き調整面２１及び各光透過面２２は、外方側に向かって凸となるように湾曲したレンズ面であってもよいし、内方側に向かって凹となるように湾曲したレンズ面であってもよい。向き調整面２１が曲面からなる場合、「向き調整面２１が平面に対して傾斜する」とは、図２に示す主切断面において、向き調整面２１の両端部２１ａ、２１ｂを結ぶ直線が平面に対して傾斜することを意味する。また、向き調整面２１が本体部２０のシート面に対してなす角度θ１は、図２に示す主切断面において、向き調整面２１の両端部２１ａ、２１ｂを結ぶ直線が本体部２０のシート面に対してなす角度をいう。同様に、光透過面２２が曲面からなる場合、「光透過面２２が平面に対して傾斜する」とは、図２に示す主切断面において、光透過面２２の両端部２２ａ、２２ｂを結ぶ直線が平面に対して傾斜することを意味する。また、光透過面２２が本体部２０のシート面に対してなす角度θ２は、図２に示す主切断面において、光透過面２２の両端部２２ａ、２２ｂを結ぶ直線が本体部２０のシート面に対してなす角度をいう。

次に、本体部２０に対向して配置された太陽電池パネル５０について説明する。太陽電池パネル５０は、受光面５０ａで受光した光を電気エネルギーに変換する発電装置である。太陽電池パネル５０の受光面５０ａには、第２角度範囲ＡＲ２から光透過面２２に取り込まれた光Ｌ２２が導かれるようになっており、この光Ｌ２２が発電に利用される。

図２に示すように、太陽電池パネル５０は、第１軸方向ｄ１に配列された複数の向き調整面２１及び複数の光透過面２２の各々に対向して、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２０のシート面と平行に延びている。したがって図示された例では、第１光学機能面１１は、向き調整面２１及び光透過面２２の配列方向である第１軸方向ｄ１と平行に延び広がり、且つ、向き調整面２１及び光透過面２２の長手方向である第２軸方向ｄ２とも平行に延び広がっている。

このような太陽電池パネル５０として、種々の形態のものを使用することができる。例えば、単結晶シリコンまたは多結晶シリコン等からなる平板状のシリコン基板を含むシリコン系太陽電池パネル、薄膜太陽電池パネル、カルコパイライト系太陽電池等を、太陽電池パネル５０として用いることができる。

次に、上述してきた太陽電池複合型表示体１０の製造方法の一例について、主として図７〜図９を参照しながら説明する。

まず、図７に示すように、透明樹脂を成型することにより、本体部２０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。図７に示すように、得られた本体部２０の第１面２０ａには、複数の向き調整面２１と複数の光透過面２２とが交互に形成されている。

次に、図８に示すように、本体部２０の向き調整面２１に表示面１２を形成する。一例として、インクジェット印刷によって、本体部２０の向き調整面２１に表示面１２を形成する。その後、図９に示すように、本体部２０の第２面２０ｂに、太陽電池パネル５０を接合する。これにより、太陽電池複合型表示体１０が得られる。

次に、主として、図５及び図６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、向き調整面２１及び光透過面２２の配列方向である第１軸方向ｄ１が鉛直方向に沿うようにして、配置される。具体的には、第１軸方向ｄ１における一側が、鉛直方向における上側に沿い、第１軸方向ｄ１における他側が、鉛直方向における下側に沿うように、太陽電池複合型表示体１０が配置される。

図５によく示されているように、傾斜した向き調整面２１に配置された表示面１２は、当該表示面１２の正面方向から視認され易い。図５に示す例では、表示面１２が本体部２０の法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における一側に傾斜しているため、当該法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における他側に傾斜した方向Ｄ４１、Ｄ４２、Ｄ４３から太陽電池複合型表示体１０を観察したときに表示面１２を視認し易くなる。このように、表示面１２が配置された向き調整面２１を本体部２０の法線方向ｎｄに対して傾斜させることにより、表示面１２が観察される視野角となる第１角度範囲ＡＲ１を、高い自由度で調整することができる。したがって、観察者は、優れた視認性で表示対象１３を観察することができ、且つ、優れた意匠性で表示対象１３を表示することができる。

一方、向き調整面２１とは異なる角度で傾斜した光透過面２２は、向き調整面２１を視認し易い方向Ｄ４１、Ｄ４２、Ｄ４３とは異なる方向から入射する光Ｌ５１、Ｌ５２、Ｌ５３を効率的に取り込むことが可能となる。図６に示す例では、光透過面２２が本体部２０の法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における他側に傾斜しているため、当該法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における一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Ｌ５１、Ｌ５２、Ｌ５３を効率的に取り込むことが可能となる。光透過面２２に取り込まれた光Ｌ５１、Ｌ５２、Ｌ５３は、本体部２０内を進行して太陽電池パネル５０に導かれる。このように、光透過面２２を向き調整面２１とは異なる角度で本体部２０の法線方向ｎｄに対して傾斜させることにより、太陽電池パネル５０に導かれるようになる太陽電池複合型表示体１０への入射方向の角度範囲である第２角度範囲ＡＲ２を、高い自由度で調整することができる。したがって、本実施の形態による太陽電池複合型表示体１０では、時間帯や季節に応じて入射方向を変化させる太陽光を、効率的に受光して、太陽電池パネル５０での発電に利用することが可能となる。

以上のように、本実施の形態によれば、第１面２０ａ及び第１面２０ａに対向する第２面２０ｂを有するシート状の本体部２０と、本体部２０の第２面２０ｂに対向して配置された太陽電池パネル５０と、を備え、本体部２０の第１面２０ａは、第１軸方向ｄ１に交互に配列された複数の向き調整面２１及び複数の光透過面２２と、を含み、向き調整面２１は、太陽電池パネル５０のパネル面に対して傾斜し、光透過面２２は、太陽電池パネル５０のパネル面に対して向き調整面２１とは異なる角度で傾斜し、向き調整面２１に、表示を行うための表示面１２が配置されている。このような太陽電池複合型表示体１０によれば、向き調整面２１及び光透過面２２が太陽電池パネル５０のパネル面に対して傾斜しているため、傾斜した向き調整面２１及び光透過面２２が、各々の正面方向から入射する光を有効に利用し易くなる。とりわけ、光透過面２２は、向き調整面２１と異なる角度で太陽電池パネル５０のパネル面に対して傾斜している。このため、向き調整面２１に配置された表示面１２は、光透過面２２に取り込まれ易い光Ｌ２２、Ｌ５１〜Ｌ５３の傾斜する方向とは異なる方向Ｄ２１、Ｄ４１〜Ｄ４３から太陽電池複合型表示体１０を観察したときに視認され易くなり、光透過面２２は、向き調整面２１を視認し易い方向Ｄ２１、Ｄ４１〜Ｄ４３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Ｌ２２、Ｌ５１〜Ｌ５３を有効に取り込む。このように、光透過面２２を向き調整面２１とは異なる角度で太陽電池パネル５０のパネル面に対して傾斜させることにより、向き調整面２１に配置された表示面１２を観察し得る視野角となる第１角度範囲ＡＲ１および太陽電池パネル５０にて発電が連続して安定して行われるようになる角度範囲である第２角度範囲ＡＲ２を、高い自由度で調整することが可能となる。加えて、太陽電池パネル５０が本体部２０の第２面２０ｂに対向して配置されているため、太陽電池パネル５０の受光面５０ａが外部に露出していない。このため、太陽電池パネル５０を目立たなくさせることができる。これらのことから、本実施の形態によれば、周囲の環境との調和を図ると共に、表示面１２による表示及び太陽電池パネル５０による発電の両立が効果的に可能となる。

ところで、向き調整面２１に配置された表示面１２にて形成される表示対象１３を観察している際に、表示対象１３とともに光透過面２２を介して太陽電池パネル５０が観察されると、表示対象１３の視認性や意匠性を著しく害することになる。したがって、表示面１２が観察され得る第１角度範囲ＡＲ１は、太陽電池パネル５０が観察されるようになる第２角度範囲ＡＲ２と区分けされていること、すなわち重なり合っていないことが好ましい。

そこで、本実施の形態の太陽電池複合型表示体１０では、図２に示す主切断面において、向き調整面２１は、本体部２０の法線方向ｎｄに対して光透過面２２とは逆側に傾斜している。このような形態によれば、向き調整面２１に配置された表示面１２は、光透過面２２に取り込まれ易い光Ｌ２２、Ｌ５１〜Ｌ５３の傾斜する方向とは逆の方向Ｄ２１、Ｄ４１〜Ｄ４３から太陽電池複合型表示体１０を観察したときに選択的に観察され易くすることができ、光透過面２２は、向き調整面２１を視認し易い方向Ｄ２１、Ｄ４１〜Ｄ４３とは逆の方向から太陽電池複合型表示体１０に入射する光Ｌ２２、Ｌ５１〜Ｌ５３を選択的に取り込むことができる。具体的には、向き調整面２１は、一端部２１ａが他端部２１ｂよりも本体部２０の法線方向ｎｄにおいて太陽電池パネル５０から離間するように、本体部２０のシート面に対して傾斜し、光透過面２２は、他端部２２ｂが一端部２２ａよりも本体部２０の法線方向ｎｄにおいて太陽電池パネル５０から離間するように、本体部２０のシート面に対して傾斜している。この場合、本体部２０の法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における他側に傾斜した方向Ｄ２１、Ｄ４１〜Ｄ４３から太陽電池複合型表示体１０を観察したときに、光透過面２２よりも向き調整面２１に配置された表示面１２を選択的に観察し易くすることができる。また、本体部２０の法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における一側に傾斜した方向から太陽電池複合型表示体１０へ入射する光Ｌ２２、Ｌ５１〜Ｌ５３を、向き調整面２１よりも光透過面２２に選択に導くことができる。

つまり、このような形態によれば、向き調整面２１に配置された表示面１２を観察し得る視野角となる第１角度範囲ＡＲ１が、パネル部材の法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における他側に傾斜した方向に対応し、光透過面２２を介して太陽電池パネル５０に導かれるようになる太陽電池複合型表示体１０への入射方向の角度範囲である第２角度範囲ＡＲ２が、パネル部材の法線方向ｎｄに対して第１軸方向ｄ１における一側に傾斜した方向に対応する。このため、第１角度範囲ＡＲ１と第２角度範囲ＡＲ２とが、区分けされやすくなる。言い換えると、第１角度範囲ＡＲ１と第２角度範囲ＡＲ２とが、重なり合いにくくなる。

このように第１角度範囲ＡＲ１と第２角度範囲ＡＲ２との重なり合いが少なくなれば、表示面１２による表示機能および太陽電池パネル５０での発電機能が、互いに悪影響を及ぼすことなく、より有効に発揮されるようになる。本実施の形態においては、表示面１２に付与された表示対象１３を観察している際に、表示対象１３とともに光透過面２２を介して太陽電池パネル５０が観察されることを抑制することが可能となる。この場合、表示対象１３の視認性や表示対象１３の意匠性を改善することができる。

とりわけ、本実施の形態による太陽電池複合型表示体１０では、表示面１２を観察し得る視野角となる第１角度範囲ＡＲ１を鉛直方向における下側に傾斜した方向に設定し、太陽電池パネル５０に導かれるようになる太陽電池複合型表示体１０への入射方向の角度範囲である第２角度範囲ＡＲ２を鉛直方向における上側に傾斜した方向に設定している。この場合、典型的な利用として想定される表示板としての用途において太陽電池複合型表示体１０を目線よりも高い位置に設置する場合に有効である。観察者は、鉛直方向における上側に見上げながら太陽電池複合型表示体１０を観察するため、第１角度範囲ＡＲ１から表示面１２に付与された表示対象１３を観察することができる。一方、太陽光は、時間帯や季節に応じて入射方向が変化するが、鉛直方向における下側に傾斜した方向、あるいは、略水平方向に進みながら太陽電池複合型表示体１０に入射する。このため、太陽光は、時間帯や季節に応じて入射方向が変化しても、第２角度範囲ＡＲ２から光透過面２２に入射して太陽電池パネル５０に向かうことができる。したがって、このような形態によれば、太陽電池パネル５０による太陽光の受光および表示面１２による表示を効果的に両立させることができる。

また、本実施の形態によれば、太陽電池複合型表示体１０の主切断面において、向き調整面２１と、第１軸方向ｄ１における他側で当該向き調整面２１と隣り合う光透過面２２と、の第１軸方向ｄ１に沿った間隔は、本体部２０の法線方向ｎｄにおいて太陽電池パネル５０に接近していくにつれて、狭くなっていく。このような形態によれば、向き調整面２１に配置された表示面１２が、光透過面２２へ入射すべき光を遮ってしまうこと、あるいは、光透過面２２が、向き調整面２１に配置された表示面１２の観察を遮ってしまうこと、を効果的に抑制することができる。このため、表示面１２が、第１角度範囲ＡＲ１内の方向から太陽電池複合型表示体１０を観察したときに、より確実に表示機能を発揮することができる。また、光透過面２２が、第２角度範囲ＡＲ２から太陽電池複合型表示体１０へ入射する光をより確実に太陽電池パネル５０へ導くことができる。

また、本実施の形態によれば、向き調整面２１の一端部２１ａは、第１軸方向ｄ１における一側で当該向き調整面２１と隣り合う光透過面２２の他端部２２ｂと繋がっている。
このような形態によれば、向き調整面２１の一端部２１ａと光透過面２２の他端部２２ｂとの間を、太陽電池複合型表示体１０に入射する光が透過することを防止し、当該光を向き調整面２１に配置された表示面１２または光透過面２２に入射させることができる。この結果、太陽電池複合型表示体１０に入射する光を効率よく利用することができる。

また、本実施の形態によれば、向き調整面２１の他端部２１ｂは、第１軸方向ｄ１における他側で当該向き調整面２１と隣り合う光透過面２２の一端部２２ａと繋がっている。
このような形態によれば、向き調整面２１の他端部２１ｂと光透過面２２の一端部２１ａとの間を、太陽電池複合型表示体１０に入射する光が透過することを防止し、当該光を向き調整面２１に配置された表示面１２または光透過面２２に入射させることができる。この結果、太陽電池複合型表示体１０に入射する光を効率よく利用することができる。

また、本実施の形態によれば、光透過面２２に反射防止層１５が積層され、反射防止層１５は、光透過面２２の側から順に重ねられた複数の層１６〜１８を含み、各層１６〜１８は、当該層１６〜１８よりも光透過面２２側に位置する他の層１６、１７よりも屈折率が低くなっている。このような形態によれば、光透過面２２に近接して位置する層１６〜１８ほど屈折率が大きくなり、屈折率差を徐々に変化させることができるため、太陽電池複合型表示体１０の表面１０ａに入射する光の反射損失を効果的に低減することができる。

また、本実施の形態によれば、太陽電池パネル５０は、本体部２０の第２面２０ｂに接合されている。しかしながら、各光透過面２２に太陽電池パネル５０を配置し、多数の太陽電池パネル５０を使用することも考えられる。各太陽電池パネル５０を対応する１つの光透過面２２に重ねて配置する場合、多くの太陽電池パネル５０を必要とするため、結果としてコストが高くなる。その上、１つ当たりの太陽電池パネル５０の大きさをあまり大きくすることができず、発電効率をあまり高めることができない。一方、本実施の形態によれば、太陽電池パネル５０は、各光透過面２２に対向しながら本体部２０の第２面２０ｂに接合されている。この場合、複数の光透過面２２に対応して太陽電池パネル５０を配置することができるため、コストの増加を抑えることができる。その上、比較的大型の太陽電池パネル５０を用いることも可能になるため発電効率を高めることも可能となる。

ところで、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。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、本実施の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。

≪変形例≫
なお、上述した実施の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、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の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とともに、重複する説明を省略する。

上述した実施の形態では、図２に示すように、表示面１２が向き調整面２１に印刷された例を示したが、表示面１２を向き調整面２１に配置する形態は、このような例に限定されない。図１０に、表示面１２を向き調整面２１に配置する他の例を示す。図１０に示す例では、表示面１２は、可動手段３０を介して向き調整面２１に取り付けられ、向き調整面２１に対して可動になっている。具体的には、可動手段３０は、向き調整面２１に対向して設けられた可動板３１と、可動板３１を保持する支点軸３２と、向き調整面２１から支点軸３２まで延び当該支点軸３２を回転自在に支持する支柱３３と、を有している。可動板３１の向き調整面２１とは反対側を向く面に表示対象１３を付与された表示面１２が形成されている。支点軸３２には、当該支点軸３２を駆動させる不図示のモータが取り付けられている。

このような形態によれば、観察者が表示面１２を観察する方向に応じて、不図示のモータによって支点軸３２を回転させることによって可動板３１の向きを調整することができる。これにより、可動板３１に配置された表示面１２の向きを、観察者が表示面１２を観察する方向に合わせることができ、表示面１２に付与された表示対象１３を観察し得る視視野角となる第１角度範囲ＡＲ１を、高い自由度で調整し、且つ、広角化させることが可能となる。

また、上述した実施の形態では、図２に示すように、太陽電池パネル５０が本体部２０に接合されている。この太陽電池パネル５０を本体部２０に接合する層６０について、図１１を参照して詳しく説明する。図１１は、太陽電池パネル５０が樹脂からなる層６０を介して本体部２０に接合された例を示す。

図１１に示す層６０は、反射損失低減層として構成され、光透過面２２から取り込んだ太陽光Ｌ２２〜Ｌ２４を効率よく太陽電池パネル５０にて受光させると共に、本体部２０と太陽電池パネル５０とを接合する機能をもつ。図１１に示すように、反射損失低減層６０は、本体部２０の第２面２０ｂと太陽電池パネル５０の受光面５０ａとの間で、本体部２０の第２面２０ｂと太陽電池パネル５０の受光面５０ａとに隣接している。図１１に示す反射損失低減層６０は、本体部２０の第２面２０ｂの全面及び太陽電池パネル５０の受光面５０ａの全面を隙間なく覆っている。

一例として、反射損失低減層６０は、それ自体既知の種々のポリマー樹脂材料にて構成され得る。太陽光Ｌ２２〜Ｌ２４を効率よく太陽電池パネル５０に受光させるためには、反射損失低減層６０をなす材料は、光透過性に優れた材料からなるのがよい。また、本体部２０と太陽電池パネル５０とを安定して接合するためには、反射損失低減層６０をなす材料は、本体部２０をなす材料及び太陽電池パネル５０をなす材料との密着性に優れた材料からなるのがよい。なお、反射損失低減層６０は、単層からなってもよいし、多層からなってもよい。

図１１に示す形態によれば、太陽電池パネル５０の受光面５０ａを反射損失低減層６０を介して本体部２０の第２面２０ｂに接合することにより、太陽電池パネル５０の受光面５０ａの表面に空気層が形成され難い。仮に太陽電池パネル５０の受光面５０ａの表面に空気層が形成されてしまうと、太陽電池パネル５０の受光面５０ａに入射しようとする光Ｌ２２〜Ｌ２４が空気層と本体部２０の第２面２０ｂとの界面で全反射するおそれが高まり、光Ｌ２２〜Ｌ２４を効率よく太陽電池パネル５０で利用することができないおそれが高まる。これに対して、図１１に示す形態によれば、太陽電池パネル５０の受光面５０ａの表面に空気層が形成され難いため、光透過面２２から入射する太陽光Ｌ２２〜Ｌ２４を太陽電池パネル５０の受光面５０ａに高い効率で取り込むことができる。

さらに、本件発明者らが鋭意研究を重ねたところ、太陽電池パネル５０の受光面５０ａに太陽光Ｌ２２〜Ｌ２４を高い効率で取り込ませるためには、以下の条件を満たすことが好ましいことが知見された。前提として、本体部２０の第１面２０ａのうち、本体部２０の法線方向ｎｄに沿って第２面２０ｂから離間するように突出した位置を頂部２３とし、本体部２０の第１面２０ａのうち、本体部２０の法線方向ｎｄに沿って第２面２０ｂに接近するように凹んだ位置を谷部２４とする。この場合、頂部２３は、１つの光透過面２２の他端部２２ｂと１つの向き調整面２１の一端部２１ａとの接続位置として規定され、谷部２４は、１つの光透過面２２の他端部２２ｂと１つの向き調整面２１の一端部２２ａとの接続位置として規定される。

図１１に示す断面において、一の光透過面２２ｐと一の向き調整面２１ｐとにより規定される一の頂部２３を通って、前記一の向き調整面２１ｐに隣り合う別の光透過面２２ｑに入射した光Ｌ２３、Ｌ２４について着目する。さらに、この別の光透過面２２ｑに入射した光Ｌ２３、Ｌ２４のうち、当該別の光透過面２２ｑと隣り合う別の向き調整面２１ｑと当該別の向き調整面２１ｑに隣り合うさらに別の光透過面２２ｒとにより規定される一の谷部２４を通る光Ｌ２３について考える。図１１から理解されるように、本体部２０の法線方向ｎｄに対して一側に最も傾斜した方向から光透過面２２の各位置に入射する光は、当該光透過面２２の一側に位置する頂部２３を通る光Ｌ２３、Ｌ２４である。ここでいう頂部２３を通る光Ｌ２３、Ｌ２４とは、頂部２３に接するようにして進行方向を維持したまま頂部２３を通過する光である。そして、この頂部２３を通って光透過面２２に入射した光Ｌ２３、Ｌ２４のうち、本体部２０への法線方向ｎｄに対して一側に最も傾斜した方向から屈折率調整層６０を通過する光は、谷部２４にて遮られない光、すなわち谷部２４を通る光Ｌ２４である。なお、ここでいう谷部２４を通る光Ｌ２３とは、谷部２４に接するようにして進行方向を維持したまま谷部２４を通過する光である。

以上によれば、上記光Ｌ２３は、本体部２０への法線方向ｎｄに対して一側に最も傾斜した方向から光透過面２２に入射して、谷部２４にて遮られることなく太陽電池パネル５０に向かうことができる光であり、理論上太陽電池パネル５０の受光面５０ａへの入射角が最も大きい光である。つまり、上記光Ｌ２３は、光透過面２２に入射する太陽光Ｌ２２〜Ｌ２４のうち、太陽電池パネル５０の受光面５０ａにて極めて取り込まれ難い光である。したがって、この光Ｌ２３がその光路中で全反射することなく太陽電池パネル５０の受光面５０ａに進入していくことができれば、太陽電池パネル５０の受光面５０ａに向かう他の光Ｌ２３、Ｌ２４も主として受光面５０ａにて取り込まれ得ると考えられる。

図１１に示すように、光透過面２２に入射した前記光Ｌ２３が太陽電池パネル５０の受光面５０ａに到達するまでに、本体部２０と反射損失低減層６０との間の界面及び反射損失低減層６０と太陽電池パネル５０との間の界面を少なくとも通過する。上述のように、反射損失低減層６０は、太陽電池パネル５０の受光面５０ａを隙間なく覆っているため、反射損失低減層６０と受光面５０ａとの間に空気層が介在し難く、反射損失低減層６０と受光面５０ａとの間の界面の反射損失の低減が図られている。したがって、前記光Ｌ２３が本体部２０と反射損失低減層６０との間の界面にて全反射することなく反射損失低減層６０を透過していくことができれば、太陽電池パネル５０の受光面５０ａにさらに多くの光を取り込むことができると考えられる。以下、前記光Ｌ２３が本体部２０と反射損失低減層６０との間の界面にて全反射しない条件について導く。

光Ｌ２３が光透過面２２に入射するときの入射角をα０とし、光Ｌ２３が光透過面２２で屈折した屈折角をα１とする。すなわち、入射角α０は、光透過面２２に入射する光Ｌ２３が、光透過面２２の法線方向ｎｄ１に対してなす角度であり、屈折角α１は、光透過面２２で屈折した光Ｌ２３が、光透過面２２の法線方向ｎｄ１に対してなす角度である。また、本体部２０の第１面２０ａに隣接する層の屈折率をｎ０とし、本体部２０の屈折率をｎ１とする。典型的には、本体部２０の第１面２０ａに隣接する層は、空気層であり、その屈折率は１である。スネルの法則より、
［数１］
ｎ０×ｓｉｎα０＝ｎ１×ｓｉｎα１ … （１）
が得られる。

さらに、光Ｌ２３が反射損失低減層６０に入射するときの入射角をα２とする。すなわち、入射角α２は、反射損失低減層６０に入射する光Ｌ２３が、反射損失低減層６０の法線方向ｎｄ２に対してなす角度である。図１１に示す例では、反射損失低減層６０の法線方向ｎｄ２は、本体部２０の法線方向ｎｄに平行となっている。また、反射損失低減層６０の屈折率をｎ２とする。前記光Ｌ２３が本体部２０と反射損失低減層６０との間の界面にて全反射しないためには、前記光Ｌ２３が反射損失低減層６０に入射するときの入射角α２が本体部２０と反射損失低減層６０との界面における全反射臨界角よりも小さければよいから、
［数２］
ｎ１×Ｓｉｎα２＜ｎ２×１ … （２）
となる。

また、図１１に示す幾何学的関係から、
［数３］
α２＝９０°−θ２＋α１ … （３）
の関係式が成立する。

式（２）を満たすように反射損失低減層６０の屈折率ｎ２を決定することにより、前記光Ｌ２３が本体部２０と反射損失低減層６０との間の界面にて全反射しないように、反射損失低減層６０を選定することができる。したがって、式（２）を満たすように屈折率ｎ２を決定することにより、光透過面２２から太陽電池複合型表示体１０に入射する多くの光Ｌ２２〜Ｌ２４を太陽電池パネル５０の受光面５０ａで取り込むことができる。

以上のように、図１１に示す形態によれば、本体部２０の第２面２０ｂと太陽電池パネル５０の受光面５０ａとの間に配置された反射損失低減層６０をさらに備え、反射損失低減層６０は、本体部２０の第２面２０ｂと太陽電池パネル５０の受光面５０ａとを接合している。このような形態によれば、太陽電池パネル５０の受光面５０ａを反射損失低減層６０を介して本体部２０の第２面２０ｂに接合することから、太陽電池パネル５０の受光面５０ａの表面に空気層が形成され難い。このため、光透過面２２から取り込まれた太陽光Ｌ２２が太陽電池パネル５０の受光面５０ａの表面付近で全反射してしまうことを抑制し、太陽光Ｌ２２を受光面５０ａにて高い効率で取り込むことが可能となる。

また、図１１に示す形態によれば、反射損失低減層６０は、太陽電池パネル５０の受光面５０ａを隙間なく覆っている。この場合、反射損失低減層６０と太陽電池パネル５０の受光面５０ａとの間に空気層が形成されるおそれを著しく低減させることができるため、光透過面２２から取り込まれた太陽光Ｌ２２を太陽電池パネル５０の受光面５０ａにて高い効率で取り込むことが可能となる。

また、図１１に示す形態によれば、一軸方向ｄ１及び本体部２０の法線方向ｎｄの両方に平行な断面において、一の向き調整面２１ｐと一の光透過面２２ｐとにより規定され本体部２０の第２面２０ｂから離間するように突出した一の頂部２３を通って、一の向き調整面２１ｐに隣り合う別の光透過面２２ｑに入射した光Ｌ２３のうち、前記入射した別の光透過面２２ｑに隣り合う別の向き調整面２１ｑと当該別の向き調整面２１ｑに隣り合うさらに別の光透過面２２ｒとにより規定され本体部２０の第２面２０ｂに接近するように凹んだ一の谷部２４を通る光Ｌ２３が、反射損失低減層６０に入射するときの入射角α２は、本体部２０と反射損失低減層６０との界面における全反射臨界角よりも小さい。このような形態によれば、光透過面２２から入射する多くの光Ｌ２２〜Ｌ２４が本体部２０と反射損失低減層６０との界面で全反射することなく反射損失低減層６０を透過していくことができる。このため、光透過面２２から取り込まれた太陽光Ｌ２２〜Ｌ２４を太陽電池パネル５０の受光面５０ａにてさらに高い効率で取り込むことが可能となる。

なお、本体部２０と太陽電池パネル５０との関係は、図１１に示す例に限定されない。太陽電池パネル５０が本体部２０の第２面２０ｂから離間していてもよい。

１０太陽電池複合型表示体
１０ａ表面
１０ｂ裏面
１２表示面
１３表示対象
１５反射防止層
１６〜１８第１〜第３層
２０本体部
２０ａ第１面
２０ｂ第２面
２１向き調整面
２１ａ一端部
２１ｂ他端部
２２光透過面
２２ａ一端部
２２ｂ他端部
５０太陽電池パネル
５０ａ受光面

Claims

第１面及び前記第１面に対向する第２面を有するシート状の本体部と、
前記本体部の第２面に対向して配置された太陽電池パネルと、
を備え、
前記本体部の前記第１面は、前記第２面を挟んで前記太陽電池パネルの側とは反対の側に位置する面であり、一軸方向に交互に配列された複数の向き調整面及び複数の光透過面と、を含み、
前記向き調整面は、前記太陽電池パネルのパネル面に対して傾斜し、
前記光透過面は、前記太陽電池パネルのパネル面に対して前記向き調整面とは異なる角度で傾斜し、
前記向き調整面に、表示を行うための表示面が配置されている、太陽電池複合型表示体。
前記一軸方向及び前記本体部の法線方向の両方に平行な断面において、前記向き調整面は、前記本体部の法線方向に対して前記光透過面とは逆側に傾斜している、請求項１に記載の太陽電池複合型表示体。
各向き調整面は、前記一軸方向において一側に位置する端部が、前記一軸方向において他側に位置する端部よりも、前記本体部の法線方向において前記太陽電池パネルから離間するように、前記太陽電池パネルのパネル面に対して傾斜し、
各光透過面は、前記一軸方向において他側に位置する端部が、前記一軸方向において一側に位置する端部よりも、前記本体部の法線方向において前記太陽電池パネルから離間するように、前記太陽電池パネルのパネル面に対して傾斜している、請求項１または２に記載の太陽電池複合型表示体。
前記一軸方向及び前記本体部の法線方向の両方に平行な断面において、前記向き調整面と、前記一軸方向における他側で当該向き調整面と隣り合う前記光透過面と、の前記一軸方向に沿った間隔は、前記本体部の前記法線方向において前記太陽電池パネルに接近していくにつれて、狭くなっていく、請求項１〜３のいずれか一項に記載の太陽電池複合型表示体。
前記光透過面に反射防止層が積層されており、
前記反射防止層は、前記光透過面の側から順に重ねられた複数の層を含み、
各層は、当該層よりも前記光透過面側に位置する他の層よりも屈折率が低い、請求項１〜４のいずれか一項に記載の太陽電池複合型表示体。
各表示面に表示対象要素が付与され、前記表示対象要素の組み合わせで表示対象が形成される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の太陽電池複合型表示体。
前記本体部の前記第２面と前記太陽電池パネルの受光面との間に配置された反射損失低減層をさらに備え、
前記反射損失低減層は、前記本体部の前記第２面と前記太陽電池パネルの受光面とを接合している、請求項１〜６のいずれか一項に記載の太陽電池複合型表示体。
前記反射損失低減層は、前記太陽電池パネルの前記受光面を隙間なく覆っている、請求項７に記載の太陽電池複合型表示体。
前記一軸方向及び前記本体部の法線方向の両方に平行な断面において、一の向き調整面と一の光透過面とにより規定され前記本体部の前記第２面から離間するように突出した一の頂部を通って、前記一の向き調整面に隣り合う別の光透過面に入射した光のうち、前記入射した別の光透過面に隣り合う別の向き調整面と当該別の向き調整面に隣り合うさらに別の光透過面とにより規定され前記本体部の前記第２面に接近するように凹んだ一の谷部を通る光が、前記反射損失低減層に入射するときの入射角は、前記本体部と前記反射損失低減層との界面における全反射臨界角よりも小さい、請求項７または８に記載の太陽電池複合型表示体。