(57)【要約】【課題】蓄光材料を効率よく利用することが可能な蓄光部材を提供する。【解決手段】蓄光部材１は、シート状のシート部１０の第１面１１に設けられた複数の単位レンズ２１を含むレンズ部２０と、シート部１０の第２面１２に対向するようにして設けられた蓄光パターン層３０と、を備える。蓄光パターン層３０は、各単位レンズ２１の頂部２２に対面する位置を含む領域３０ａにそれぞれ配置された蓄光要素３１を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面及び当該第１面に対向する第２面を有するシート状のシート部と、
前記シート部の前記第１面に設けられた複数の単位レンズを含むレンズ部と、
前記シート部の前記第２面に対向するようにして設けられた蓄光パターン層と、
を備え、
前記蓄光パターン層は、各単位レンズの頂部に対面する位置を含む領域にそれぞれ配置された蓄光要素を含む、蓄光部材。
【請求項２】
各蓄光要素は、前記単位レンズの端部に対面する位置とはずれた位置に配置されている、請求項１に記載の蓄光部材。
【請求項３】
各単位レンズの頂部から前記蓄光要素までの距離は、当該単位レンズの焦点距離よりも短い、請求項１または２に記載の蓄光部材。
【請求項４】
前記蓄光要素は、前記シート部のシート面に対する法線方向に沿った平行光束が前記シート部とは反対側から前記レンズ部に入射した場合に、当該レンズ部を透過した光が通過する範囲内に配置されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の蓄光部材。
【請求項５】
前記蓄光パターン層の、前記シート部とは反対側に、反射層が設けられている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の蓄光部材。
【請求項６】
前記レンズ部は、第１方向に沿って配列され、当該第１方向と交差する第２方向に沿って延びる複数の単位レンズを含むシリンドリカルレンズである、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の蓄光部材。
【請求項７】
前記蓄光要素は、前記第１方向に沿って間隔を空けて並べて配置され、前記第２方向に沿って延びている、請求項６に記載の蓄光部材。
【請求項８】
前記レンズ部は、二次元配列された単位レンズを有するレンズアレイであり、
前記蓄光要素は、前記単位レンズの配列に対応して二次元配列されている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の蓄光部材。  
【請求項９】
複数の凹部が、前記蓄光要素の配置に対応して前記シート部の第２面に形成されており、
各蓄光要素は、対応する凹部の少なくとも一部内に位置している、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の蓄光部材。
【請求項１０】
前記シート部との間で前記蓄光要素を挟むようにして、前記シート部に接合層を介して積層された基材をさらに備え、
複数の凹部が、前記蓄光要素に対応して前記基材のシート部側を向く面に形成されており、
各蓄光要素は、対応する凹部の少なくとも一部内に位置している、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の蓄光部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を蓄えて発光する蓄光材料を備える蓄光部材に係り、とりわけ、蓄光材料を効率よく利用可能な蓄光部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
光を蓄えて発光する蓄光材料を備える蓄光部材が知られている。蓄光部材は、暗い所でも視認性を確保することができるため、典型的には時計の文字盤や針として利用されている。近年では、キーホルダーやマニキュア等のファッション品としての用途や、緊急時に避難経路を示す表示手段としての用途も注目されてきている。
【０００３】
蓄光部材が示す情報の視認性を確保するためには、蓄光部材の発光強度（輝度）を高くする必要がある。一般的には、蓄光材料の厚みを厚くすることによって、蓄光部材の発光強度を高めている。しかしながら、蓄光材料は高価であるため、蓄光材料の厚みを厚くすると、蓄光部材のコストが大きく上昇してしまう。
【０００４】
この点、特許文献１には、蓄光部材の発光強度を高めるべく、蓄光材料からなる層と離間して、複数の単位レンズからなるレンズ部を設けた蓄光部材が開示されている。特許文献１に記載の蓄光部材では、外光が単位レンズによって集光されるので、面状に形成された蓄光材料の層のうちの特定の領域に向かう光が多くなる。このため、この特定の領域に位置する蓄光材料に多くの光が蓄えられ、結果として当該領域の蓄光材料から発光される光の発光強度が高められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−７３３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、蓄光材料からなる層は、単位レンズにより集光される領域以外の部分にも設けられている。この部分に位置する蓄光材料には、光があまり蓄えられず、蓄光材料から発光される光の発光強度も低い。このため、単位レンズにより集光された領域以外の部分に蓄光材料を設けると、蓄光材料を効率よく利用することができない。
【０００７】
加えて、蓄光材料から発光される光は、レンズ部側に向かう光だけでなく、レンズ部とは反対側に向かう光も含む。このレンズ部とは反対側に向かう光は、典型的には、蓄光材料からなる層と離間して設けられた反射面で反射されてレンズ部側に向かっていく。ただし、このような光は、面状に形成された蓄光材料の層で吸収され、減光された光がレンズ部側に放出される。一般に発光される光の波長は蓄光に寄与する波長と異なるため、蓄光されることはない。このため、単位レンズにより集光される領域以外の部分に蓄光材料を設けると、材料費の大きな損失となるだけでなく蓄光材料から発光される光を効率よく利用することも阻害される。
【０００８】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、蓄光材料を効率よく利用することが可能な蓄光部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による蓄光部材は、第１面及び当該第１面に対向する第２面を有するシート状のシート部と、
前記シート部の前記第１面に設けられた複数の単位レンズを含むレンズ部と、
前記シート部の前記第２面に対向するようにして設けられた蓄光パターン層と、
を備え、
前記蓄光パターン層は、各単位レンズの頂部に対面する位置を含む領域にそれぞれ配置された蓄光要素を含む。
【００１０】
本発明による蓄光部材において、各蓄光要素は、前記単位レンズの端部に対面する位置とはずれた位置に配置されていてもよい。
【００１１】
本発明による蓄光部材において、各単位レンズの頂部から前記蓄光要素までの距離は、当該単位レンズの焦点距離よりも短くてもよい。
【００１２】
本発明による蓄光部材において、前記蓄光要素は、前記シート部のシート面に対する法線方向に沿った平行光束が前記シート部とは反対側から前記レンズ部に入射した場合に、当該レンズ部を透過した光が通過する範囲内に配置されていてもよい。
【００１３】
本発明による蓄光部材において、前記蓄光パターン層の、前記シート部とは反対側に、反射層が設けられていてもよい。
【００１４】
本発明による蓄光部材において、前記レンズ部は、第１方向に沿って配列され、当該第１方向と交差する第２方向に沿って延びる複数の単位レンズを含むシリンドリカルレンズであってもよい。
【００１５】
本発明による蓄光部材において、前記蓄光要素は、前記第１方向に沿って間隔を空けて並べて配置され、前記第２方向に沿って延びていてもよい。
【００１６】
本発明による蓄光部材において、前記レンズ部は、二次元配列された単位レンズを有するレンズアレイであり、
前記蓄光要素は、前記単位レンズの配列に対応して二次元配列されていてもよい。
【００１７】
本発明による蓄光部材において、複数の凹部が、前記蓄光要素の配置に対応して前記シート部の第２面に形成されており、各蓄光要素は、対応する凹部の少なくとも一部内に位置していてもよい。
【００１８】
本発明による蓄光部材において、前記シート部との間で前記蓄光要素を挟むようにして、前記シート部に接合層を介して積層された基材をさらに備え、複数の凹部が、前記蓄光要素に対応して前記基材のシート部側を向く面に形成されており、各蓄光要素は、対応する凹部の少なくとも一部内に位置していてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、蓄光材料を効率よく利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態による蓄光部材の一例を示す概略断面図である。
【図２】図１の蓄光部材の概略平面図である。
【図３】図１の蓄光部材の単位レンズに入射した光が集光される様子を示す部分断面図である。
【図４】図１の蓄光部材の蓄光要素が発光する様子を示す部分断面図である。
【図５】図１に示す蓄光部材の一使用例を示す概略平面図である。
【図６】図１の蓄光部材のレンズ部の一変形例を示す平面図である。
【図７】蓄光部材の単位レンズに入射した光が集光される様子をシミュレーションした結果を説明するための図であり、図７（ａ）は、平行光が単位レンズに入射した場合を示し、図７（ｂ）は、シート部の法線方向を中心として当該法線方向に対して所定の角度だけ傾斜した範囲内の各方向から光が単位レンズに入射した場合を示す。
【図８】単位レンズの焦点よりも単位レンズに近い位置に蓄光要素を配置した状態で、点光源からなる蓄光要素が発光する様子をシミュレーションした結果を説明するための図であり、図８（ａ）は、単位レンズの頂部に対面する位置に蓄光要素を配置した場合を示し、図８（ｂ）は、単位レンズの端部に対面する位置に蓄光要素を配置した場合を示し、図８（ｃ）は、レンズ部を設けなかった場合を示す。
【図９】単位レンズの焦点とシート部の第１面からの距離が等しくなる位置に、すなわち単位レンズの焦点と同一となる厚さ方向位置に、蓄光要素を配置した状態で、蓄光要素が発光する様子をシミュレーションした結果を説明するための図であり、図９（ａ）は、単位レンズの頂部に対面する位置に蓄光要素を配置した場合を示し、図９（ｂ）は、単位レンズの端部に対面する位置に蓄光要素を配置した場合を示し、図９（ｃ）は、レンズ部を設けなかった場合を示す。
【図１０】図１に対応する図であって、シート部に形成された凹部内に蓄光要素を配置した例を示す概略平面図である。
【図１１】図１０に示す蓄光要素の他の配置例を拡大して示す概略平面図である。
【図１２】図１０に示す蓄光要素のさらに他の配置例を拡大して示す概略平面図である。
【図１３】図１０に示す蓄光要素のさらに他の配置例を拡大して示す概略平面図である。
【図１４】図１に対応する図であって、透明基材に形成された凹部内に蓄光要素を配置した例を示す概略平面図である。
【図１５】図１４に示す蓄光要素の他の配置例を拡大して示す概略平面図である。
【図１６】図１４に示す蓄光要素のさらに他の配置例を拡大して示す概略平面図である。
【図１７】図１４に示す蓄光要素のさらに他の配置例を拡大して示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。図１乃至図６は本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち図１は、本発明の一実施の形態による蓄光部材の一例を示す概略断面図であり、図２は、図１の蓄光部材の概略平面図である。
【００２２】
図１に示すように、蓄光部材１は、第１面１１及び当該第１面１１に対向する第２面１２を有するシート部１０と、当該シート部１０の第１面１１上に設けられたレンズ部２０と、シート部１０の第２面１２に対向するようにして設けられた蓄光パターン層３０と、を備えている。図１に示す蓄光部材１では、外光をレンズ部２０によって集光して、蓄光パターン層３０に含まれる蓄光要素３１に多くの光を集中的に吸収させて蓄える。そして、蓄光パターン層３０の蓄光要素３１が蓄えた光を放出して、蓄光部材１は発光する。以下、このような蓄光部材１をなす各構成要素について詳述していく。
【００２３】
先ず、シート部１０及びシート部１０の第１面１１に配置されたレンズ部２０について説明する。シート部１０は、第１面１１に配置されたレンズ部２０を安定して保持すると共に、第１面１１側から入射する外光及び第２面１２側から入射する蓄光要素３１からの光を有効に透過させ、かつレンズ部２０と蓄光パターン層３０を一定の距離に保つ機能を有している。シート部１０は、シート状に形成され、互いに平行な第１面１１及び第２面１２を有している。このうち、シート部１０の第２面１２上に蓄光パターン層３０が配置されている。本実施の形態では、シート部１０の第２面１２上に蓄光パターン層３０がスクリーン印刷によって形成されている。すなわち、本実施の形態では、シート部１０の第２面１２に隣接して蓄光パターン層３０が形成されている。
【００２４】
一方、シート部１０の第１面１１には、複数の単位レンズ２１を含むレンズ部２０が配置されている。レンズ部２０は、外光の進路をシート部１０のシート面１０ａに直交する法線へ絞り、蓄光パターン層３０の蓄光要素３１に光を集める機能を有している。また、レンズ部２０は、蓄光パターン層３０の蓄光要素３１から放出する光を、シート部１０側から外部に向かって有効に透過させる機能も有している。
【００２５】
なお、本明細書において、「フィルム」、「シート」、「板」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。例えば、「フィルム」はシートや板と呼ばれ得るような部材も含む概念である。
【００２６】
また、本明細書において、「シート面」とは、対象となるシート状（フィルム状、板状）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（フィルム状部材、板状部材）の平面方向と一致する面のことを指す。以下の説明では、シート部１０のシート面１０ａは、シート部１０の第１面１１及び第２面１２と平行となっている。添付の各図において、シート部１０の第２面１２を、シート部１０のシート面１０ａとして図示する。
【００２７】
レンズ部２０は、シート部１０の第１面１１に配列された複数の単位レンズ２１を有している。単位レンズ２１は、入射光に対して一定のレンズ作用を及ぼす。すなわち、単位レンズ２１は、平行光束の光路を曲げて、焦点Ｘと呼ばれる点または或る程度の限られた領域を通過させる機能を有している。
【００２８】
図３に、単位レンズ２１を拡大して示す。図３に示すように、各単位レンズ２１は、シート部１０の第１面１１から、シート部１０のシート面１０ａに対する法線方向ｎｄに沿って、第２面１２とは反対側に突出している。各単位レンズ２１は、法線方向ｎｄに沿ってシート部１０の第１面１１から最も離間した頂部２２と、法線方向ｎｄに沿ってシート部１０の第１面１１に最も接近した端部２３と、を含んでいる。図示する例では、各単位レンズ２１は、単位レンズ２１の配列方向とシート部１０の法線方向ｎｄとの両方に沿った断面（以下、主切断面と呼ぶ）において、楕円乃至円の一部をなす形状を有している。従って、主切断面において、頂部２２は、単位レンズ２１の輪郭をなす曲線の極大部に位置している。
【００２９】
本実施の形態において、レンズ部２０は、凸状シリンドリカルレンズとして構成されている。具体的には、図２に示すように、単位レンズ２１は、シート部１０のシート面１０ａ内を延びる第１方向ｄ１に沿って配列されている。各単位レンズ２１は、当該第１方向ｄ１と交差しシート面１０ａ内を延びる第２方向ｄ２に沿って延びている。本実施の形態では、第１方向ｄ１と第２方向ｄ２とは、直交している。
【００３０】
なお、このようなレンズ部２０の単位レンズ２１をなす材料及びシート部１０をなす材料は、光を多く透過することができるよう、透明性の高い材料が好ましい。単位レンズ２１をなす材料として、例えば、紫外線硬化樹脂を用いることができ、具体的には、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート等を用いることができる。一方、シート部１０のなす材料として、例えば、ポリエチレンテレフタレート、アクリル、ポリカーボネートを用いることができる。また、レンズ２０及びシート部１０は、別材料により形成されている必要はなく、また、別個の部分として形成されている必要もない。例えば、レンズ２０及びシート部１０が同一の材料から一体的に形成され、レンズ２０及びシート部１０の間に物理的な界面が存在しなくてもよい。
【００３１】
このレンズ部２０の単位レンズ２１の配列に対応した所定のパターンにて、蓄光パターン層３０が形成されている。上述のように、蓄光パターン層３０は、シート部１０の第２面１２にスクリーン印刷によって形成されている。図３に示すように、蓄光パターン層３０は、単位レンズ２１の頂部２２に対面する位置を含む各領域３０ａと、単位レンズ２１の端部２３に対面する位置を含む各領域３０ｂと、に区分することができる。言い換えると、領域３０ａは、シート部１０の法線方向ｎｄからみて、単位レンズ２１の頂部２２と重なる位置を含む領域であり、領域３０ｂは、シート部１０の法線方向ｎｄからみて、単位レンズ２１の端部２３と重なる位置を含む領域である。本実施の形態の蓄光パターン層３０は、各単位レンズ２１の頂部２２に対面する位置を含む領域３０ａにそれぞれ配置された蓄光要素３１を含んでいる。そして、各蓄光要素３１は、単位レンズ２１の端部２３に対面する位置を含む領域３０ｂには配置されていない。すなわち、各蓄光要素３１は、単位レンズ２１の端部２３に対面する位置とはずれた位置に配置されている。
【００３２】
図１及び図３に示すように、各蓄光要素３１は、シート部１０の第２面１２に対面している。蓄光要素３１は、レンズ部２０側を向く面を構成する表発光面３１ａと、当該表発光面３１ａと対向する裏発光面３１ｂと、を含んでいる。この場合、表発光面３１ａが、シート部１０の第２面１２に対面している。
【００３３】
とりわけ、本実施の形態の蓄光要素３１は、図１に二点鎖線で示すように、シート部１０のシート面１０ａに対する法線方向ｎｄに沿った平行光束ＬＦ１が、シート部１０とは反対側からレンズ部２０に入射したと仮定した場合に、当該レンズ部２０を透過した光束が通過する範囲内に配置されている。すなわち、蓄光要素３１は、対面する単位レンズ２１の端部２３の各位置と焦点Ｘとを結ぶ多数の直線によって形成される面に囲まれる領域内に配置されている。
【００３４】
上述のように、レンズ部２０の複数の単位レンズ２１は、第１方向ｄ１に沿って並べて配置され、当該第１方向ｄ１と交差する第２方向ｄ２に沿って延びている。本実施の形態の複数の蓄光要素３１は、単位レンズ２１の配列に対応して配列されている。従って、図２に示すように、複数の蓄光要素３１は、第１方向ｄ１に沿って間隔を空けて並べて配置され、第２方向ｄ２に沿って延びている。なお、図２に示すように、シート部１０のシート面１０ａに対する法線方向ｎｄからみて、蓄光要素３１は、多角形、具体的には矩形の形状を有している。もっとも、このような例に限定されず、蓄光要素３１は、楕円形や円形であってもよい。
【００３５】
ところで、図３に示すように、シート部１０の法線方向ｎｄにおいて、蓄光パターン層３０は、レンズ部２０の焦点Ｘとシート部１０の第１面１１との間に位置している。言い換えると、各単位レンズ２１の頂部２２から蓄光要素３１までの距離ａ１は、当該単位レンズ２１の焦点距離ｆよりも短くなっている。ここで、焦点距離ｆとは、単位レンズ２１の頂部２２から焦点Ｘまでの距離をいう。なお、焦点Ｘはレンズの収差の影響で一点に定まらないことがある。この場合には、シート部１０の主切断面において、一つの単位レンズ２１に入射した平行光束ＬＦ１が、当該単位レンズ２１を透過した後に通過するようになる範囲の幅（光束の断面積）が、最も狭くなる位置に焦点Ｘが存在するとみなし、焦点距離ｆを導き出すこととする。
【００３６】
このような蓄光要素３１をなす材料として、例えば、光を蓄えて発光する性質をもつ蓄光顔料を用いることができる。蓄光顔料としては、硫黄系の顔料や酸化物系の顔料を用いることができる。また、この蓄光顔料を樹脂等で被覆してもよいし、シランカップリング剤で表面処理をしてもよい。また、蓄光顔料の平均粒径は、例えば、１μｍ〜１０００μｍ程度からなり、典型的には１０μｍ〜５００μｍ程度のものが用いられる。蓄光顔料の平均粒径が大きいほど、燐光特性がよい。蓄光顔料の平均粒径が小さくなると、蓄光材料の取り扱い性が向上する。なお、蓄光顔料の平均粒径とは、各々の蓄光顔料の最長径の平均を意味する。
【００３７】
また、図１に示すように、蓄光部材１は、蓄光パターン層３０の、シート部１０とは反対側に設けられた反射層５０と、拡散層５０と蓄光パターン層３０との間に配置された透明基材４５と、蓄光パターン層３０が形成されたシート部１０と透明基材４５との間に配置された接合層４０と、を備えている。
【００３８】
このうち、接合層４０は、蓄光パターン層３０の蓄光要素３１を被覆するとともに、反射層５０を透明基材４５を介してシート部１０の第２面１２に接合させている。本実施の形態では、接合層４０は、蓄光パターン層３０が形成されたシート部１０の第２面１２を覆っている。接合層４０をなす材料は、光を多く透過することができるよう、透明性の高い材料が好ましい。このような接合層４０をなす材料として、例えばアクリル系の接合剤を用いることができる。
【００３９】
一方、反射層５０は、接合層４０及び透明基材４５を間に介在させて蓄光パターン層３０に対して離間している。反射層５０は、蓄光要素３１から放出される光のうち、レンズ部２０とは反対側に向かう光を反射してレンズ部２０側に戻すために設けられている。このような反射層５０は、例えば、少なくとも蓄光パターン層３０側に面する表面又は全体が白色粒子や金属からなる高反射率の層によって形成され得る。また、反射層５０は、光を鏡面反射させる層として形成されてもよいし、光を拡散反射させる層として形成されてもよい。本実施の形態の反射層５０は、透明基材４５に拡散剤を塗布することによって形成されている。
【００４０】
次に、以上のような蓄光部材１の作用について説明する。先ず、蓄光部材１が蓄光する作用について、図３を参照して説明し、続いて、蓄光部材１が発光する作用について、図４を参照して説明する。
【００４１】
図３は、単位レンズ２１に入射した光が集光される様子を示す部分断面図である。図３に示すように、レンズ部２０の単位レンズ２１に種々の方向から外光が入射する。単位レンズ２１に入射した外光は、全体的な傾向として、レンズの集光作用により焦点Ｘに向けて絞り込まれる。焦点Ｘは、単位レンズ２１の頂部２２に対面する領域に位置する。このため、単位レンズ２１に入射した外光は、単位レンズ２１の頂部２２に対面する領域に集光され、単位レンズ２１の端部２３に対面する領域には集まり難くなる。本実施の形態では、蓄光要素３１は、単位レンズ２１の頂部２２に対面する位置を含む領域３０ａに配置されている。このため、単位レンズ２１で進行方向を変化させた外光は、蓄光要素３１に向かうようになり、蓄光要素３１に多くの光を蓄えることが可能となる。結果として、蓄光要素３１から発光される光の発光強度を高めることができる。また、蓄光要素３１に多くの外光を集めることができるため、蓄光要素３１の蓄光が短時間で完了する、というメリットもある。
【００４２】
とりわけ、本実施の形態では、単位レンズ２１の頂部２２から蓄光要素３１までの距離ａ１は、当該単位レンズ２１の焦点距離ｆよりも短くなっている。従って、後述の図７（ｂ）のシミュレーションで示すように、より多くの光を安定して蓄光要素３１に蓄えることができ、結果として、蓄光要素３１から発光される光の発光強度をさらに高めることができる。
【００４３】
さらに、本実施の形態では、図１に二点鎖線で示すように、蓄光要素３１は、シート部１０のシート面１０ａに対する法線方向ｎｄに沿った平行光束ＬＦ１が、シート部１０とは反対側からレンズ部２０に入射した場合に、当該レンズ部２０を透過した光が通過する範囲内に配置されている。この場合、蓄光要素３１を、平行光束ＬＦ１からなる外光が集光される領域に配置することができる。このため、蓄光要素３１が平行光束ＬＦ１からなる外光を効果的に吸収して蓄えることができる。
【００４４】
上述のように、蓄光要素３１は、単位レンズ２１の端部２３に対面する位置を含む領域３０ｂには配置されていない。単位レンズ２１に入射する外光の一部には、光量としては少ないものの、単位レンズ２１で屈折して、蓄光パターン層３０の領域３０ｂを通過する成分もある。このような光も、反射層５０で反射されて蓄光パターン層３０側に戻される。これにより、戻された光を蓄光要素３１に吸収させて蓄えることができるため、より多くの光を蓄光要素３１に蓄えることができる。
【００４５】
次に、蓄光部材１が発光する作用について、図４を参照して説明する。図４は、蓄光要素３１が発光する様子を示す部分断面図である。図４に示すように、蓄光要素３１が発光すると、表発光面３１ａからレンズ部２０側に向かう光が放出され、裏発光面３１ｂからレンズ部２０とは反対側に向かう光が放出される。このうち、蓄光要素３１の表発光面３１ａから放出される光は、いずれかの単位レンズ２１に入射する。本実施の形態では、蓄光パターン層３０がシート部１０の第２面１２に対向しており、蓄光要素３１は、単位レンズ２１の頂部２２に対面する位置を含む領域３０ａに配置されている。表発光面３１ａから放出される光は、一般的に、シート部１０の法線方向ｎｄに輝度のピークをもつ。このため、蓄光要素３１の表発光面３１ａから放出される光の多くは、当該蓄光要素３１と対面する単位レンズ２１に入射する。蓄光要素３１と対面する単位レンズ２１に入射する光は、単位レンズ２１の表面に対する入射角があまり大きくならないため、単位レンズ２１で全反射することなく外部に透過していくことができる。このため、表発光面３１ａから放出される光の多くは、対面する単位レンズ２１で屈折して外部に透過していく。
【００４６】
とりわけ、本実施の形態では、単位レンズ２１の頂部２２から蓄光要素３１までの距離ａ１は、当該単位レンズ２１の焦点距離ｆよりも短くなっている。この場合、表発光面３１ａから放出されるより多くの光が、当該蓄光要素３１と対面する単位レンズ２１に入射する。この光は、単位レンズ２１の表面の任意の位置で入射角があまり大きくならないため、単位レンズ２１で全反射することなく外部に透過していくことができる。このため、表発光面３１ａから放出されるより多くの光が、単位レンズ２１で屈折して外部に透過していく。
【００４７】
一方、蓄光要素３１の裏発光面３１ｂから放出される光は、蓄光パターン層３０と離間して配置された反射層５０で反射してレンズ部２０側に戻される。上述したように、蓄光要素３１は、単位レンズ２１の端部２３に対面する位置を含む領域３０ｂには配置されていない。従って、反射層５０で反射した光の一部は、蓄光パターン層３０の領域３０ｂを通過して、レンズ部２０の単位レンズ２１に入射する。一方、反射層５０で反射したその他の光は、蓄光要素３１に吸収されたり、蓄光要素３１で反射されて再び反射層５０に向かう。
【００４８】
以上のように、本実施の形態によれば、シート部１０の第１面１１に設けられた複数の単位レンズ２１を含むレンズ部２０と、シート部１０の第２面１２に対向するようにして設けられた蓄光パターン層３０と、を備え、蓄光パターン層３０は、各単位レンズ２１の頂部２２に対面する位置を含む領域３０ａにそれぞれ配置された蓄光要素３１を含んでいる。単位レンズ２１に入射する外光は、全体的な傾向として、レンズの集光作用により焦点Ｘに向けて絞り込まれるようになる。このとき、焦点Ｘは、単位レンズ２１の頂部２２に対面する領域に位置する。従って、単位レンズ２１の頂部２２に対面する位置を含む領域３０ａに配置された蓄光要素３１に、多くの外光を集中的に集めることができる。これにより、蓄光要素３１に多くの光を効率的に蓄えることができ、結果として、蓄光要素３１から発光される光の発光強度を高めることができる。このように、本実施の形態によれば、多くの外光が集光される領域に蓄光要素３１を選択的に配置しているため、蓄光材料を効率よく利用することができる。一方、蓄光要素３１が発光すると、レンズ部２０側に向かう光が放出される。本実施の形態では、蓄光パターン層３０がシート部１０の第２面１２に対向しており、蓄光要素３１が単位レンズ２１の頂部２２に対面する位置を含む領域３０ａに配置されているため、蓄光要素３１に対面する単位レンズ２１にある程度多くの光が入射する。この光は、単位レンズ２１での入射角があまり大きくならないため、単位レンズ２１で反射することなく外部に透過していくことができる。従って、蓄光要素３１から放出されるある程度多くの光が単位レンズ２１を透過していくため、蓄光要素３１から発光される光を効率よく取り出すことができる。
【００４９】
とりわけ本実施の形態では、単位レンズ２１の頂部２２から蓄光要素３１までの距離ａ１は、当該単位レンズ２１の焦点距離ｆよりも短くなっている。このため、蓄光要素３１が、単位レンズ２１の頂部２２に対面する領域に集光される外光の多くを安定して吸収して蓄えることができる。結果として、蓄光材料をさらに効率よく利用することができる。また、蓄光要素３１が発光すると、蓄光要素３１からレンズ部２０側に放出される光が、当該蓄光要素３１と対面する単位レンズ２１に安定して入射する。この光は、単位レンズ２１の表面の任意の位置で入射角が大きくならないため、単位レンズ２１で全反射することなく外部に透過していく。従って、蓄光要素３１から放出されるより多くの光が単位レンズ２１を透過していくため、蓄光要素３１から発光される光をさらに効率よく取り出すこともできる。
【００５０】
また、本実施の形態によれば、各蓄光要素３１は、単位レンズ２１の端部２３に対面する位置とはずれた位置に配置されている。すなわち、各蓄光要素３１は、単位レンズ２１の端部２３に対面する位置を含む領域３０ｂには配置されていない。上述のように、単位レンズ２１に入射した外光は、単位レンズ２１で屈折して単位レンズ２１の端部２３に対面する領域には集まり難い。このため、単位レンズ２１の端部２３に対面する位置を含む領域３０ｂに蓄光要素３１を設けないことによって、蓄光材料をさらに効率よく利用することができる。
【００５１】
また、本実施の形態によれば、蓄光パターン層３０の、シート部１０とは反対側に、反射層５０が設けられている。この場合、単位レンズ２１に入射する外光の一部が、蓄光パターン層３０の蓄光要素３１が設けられていない領域３０ｂを通過すると、反射層５０で反射されて蓄光パターン層３０側に戻される。これにより、戻された光を蓄光要素３１に吸収させて蓄えることができるため、より多くの光を蓄光要素３１に蓄えることができる。また、蓄光要素３１が発光すると、レンズ部２０とは反対側に向かう光も蓄光要素３１から放出される。この光は、蓄光パターン層３０と離間して配置された反射層５０で反射する。反射した光の一部は、蓄光パターン層３０の蓄光要素３１が設けられていない領域３０ｂを通過して、レンズ部２０の単位レンズ２１に入射する。これにより、蓄光要素３１から放出されるより多くの光が単位レンズ２１を透過することができるため、蓄光要素３１から発光される光をさらに効率よく取り出すことができる。
【００５２】
また、本実施の形態によれば、レンズ部２０は、第１方向ｄ１に沿って配列され、当該第１方向ｄ１と交差する第２方向ｄ２に沿って延びる複数の単位レンズ２１を含むシリンドリカルレンズである。加えて、蓄光要素３１は、第１方向ｄ１に沿って間隔を空けて並べて配置され、第２方向ｄ２に沿って延びている。この場合、蓄光要素３１を第２方向ｄ２に帯状に延びるように設けることができるため、比較的粒径の大きい蓄光顔料からなる蓄光要素３１であっても、比較的容易に作製することができる。
【００５３】
ここで、図５に、上述した蓄光部材１を標示器２に利用した例を示す。図５に示すように、蓄光部材１は、発光する発光領域３と、当該発光領域３の周りに配置された非発光領域４と、を有している。標示器２は、発光領域３または非発光領域４の輪郭で、特定の情報を表示するようになっている。図５に示す例において、標示器２の示す情報は、「非常口」という文字情報である。この場合、上述した蓄光部材１は、発光領域３内に配置される。この使用例によれば、表示領域２が示す情報をむらのない明るさで表示することができる。
≪変形例≫
【００５４】
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、変形の一例について説明する。
【００５５】
上述した実施の形態において、同一形状を有する単位レンズ２１がシート部１０の第１面１１に隙間なく並べられている例を示したが、これに限られない。例えば、異なる形状を有する単位レンズが、シート部１０の第１面１１に配列されていてもよい。また、単位レンズが、隙間を空けて、シート部１０の第１面１１に配列されていてもよい。
【００５６】
また、上述した実施の形態において、蓄光パターン層３０がシート部１０の第２面１２に印刷されている例を示したが、これに限られない。例えば、反射層５０が積層された透明基材４５に蓄光パターン層が形成されていてもよい。図１０乃至図１７を参照して蓄光パターン層３０の他の形成方法について説明する。図１０乃至図１７は、蓄光パターン層３０の他の形成方法を説明するための図である。
【００５７】
このうち、図１０乃至図１３に示す例では、シート部１０の第２面１２に、蓄光要素３１の配置に対応して複数の凹部１３が形成されている。各蓄光要素３１は、対応する凹部１３の少なくとも一部内に位置している。各蓄光要素３１を対応する凹部１３の少なくとも一部内に位置させることにより、凹部１３が形成されたシート部１０によって蓄光要素３１を保持することができる。これにより、蓄光要素３１を安定して配置することができ、蓄光要素３１の厚みを大きくすることが可能となる。
【００５８】
図１０乃至図１３に示すように、各凹部１３は、シート部１０の第２面１２の他の部分よりも、シート部１０への法線方向ｎｄに沿って凹んでいる。上述のように、凹部１３は、蓄光要素３１の配置に対応している。したがって、各凹部１３は、各々に対応する単位レンズ２１の頂部２２に対面する位置を含む領域に配置されている。また、複数の凹部１３は、第１方向ｄ１に沿って間隔を空けて並べて配置され、第２方向ｄ２に沿って延びている。また、凹部１３は、シート部１０のシート面１０ａに対する法線方向ｎｄからみて、蓄光要素３１と同様な形状、つまり矩形の形状を有している。もっとも、このような例に限定されず、凹部１３は、シート部１０のシート面１０ａに対する法線方向ｎｄからみて、楕円形や円形であってもよい。
【００５９】
このような凹部１３が形成されたシート部１０は、シート部１０をなすようになる樹脂材料を、凹部を賦型するための凸部が形成された型に流し込むことにより形成することが可能である。この場合、凹部１３を精度良くシート部１０に形成することができる。このような製法として、例えば、樹脂材料を型から押し出す押出成形、樹脂材料を型に流し込んで熱を加える熱プレス成形、あるいは、樹脂材料を型に射出する射出成形が挙げられる。
【００６０】
このような凹部１３内に蓄光要素３１が配置されている。上述のように、各蓄光要素３１を対応する凹部１３内に位置させることにより、蓄光要素３１の厚みを大きくすることが可能となる。ここで、蓄光要素３１の厚み、言い換えると、シート部１０のシート面１０ａに対する法線方向ｎｄに沿った蓄光要素３１の長さは、一例として、１０μｍ以上５００μｍ以下に設定される。蓄光要素３１は、厚みが厚いほど発光強度が高まり、蓄光部材が示す情報の視認性を確保することに寄与する。一方で、蓄光材料は、顔料を多く含むため比較的脆くて剥がれ易いことから、厚みを厚く形成することが難しい。例えば、蓄光要素３１を平坦な面に載置した場合、蓄光要素３１の厚みを重ね塗りを除いて1回の塗工で１００μｍ以上に形成することは困難である。一方、図１０乃至図１３に示す例では、蓄光要素３１は、凹部１３内でシート部１０に保持される。このため、平坦な面に載置した場合では得られないような、１００μｍ以上の厚みをもつ蓄光要素３１であっても、安定して形成することができる。すなわち、凹部１３内に蓄光要素３１を配置して蓄光要素３１の厚みを１００μｍ以上とすることにより、蓄光要素３１が高い発光強度を示し、蓄光部材１が示す情報の視認性を大幅に高めることに寄与する。ただし、蓄光要素３１の厚みが５００μｍを越えると、厚みが増加した分の材料コストに見合うだけの蓄光要素３１の発光強度の向上効果を得難くなる。好ましくは、蓄光要素３１の厚みは、３００μｍ以下に設定される。この場合、比較的材料コストを抑えた上で蓄光要素３１の高い発光強度を得ることができる。
【００６１】
一方、凹部１３の深さは、蓄光要素３１の厚みを上述の範囲に設定するべく、例えば、１０μｍ以上５００μｍ以下に設定される。
【００６２】
蓄光要素３１を凹部１３の少なくとも一部内に位置させる具体的な形態として、図１０乃至図１３に示す形態が挙げられる。このうち、図１０に示す例では、各蓄光要素３１は、対応する凹部１３を隙間なく埋めるようにして配置されている。このような蓄光要素３１は、シート部１０の凹部１３内に充填した蓄光材料をスキージで掻き取った後熱硬化させることにより、得られる。典型的には、凹部１３内に充填された蓄光材料は、熱硬化収縮を伴い、熱硬化した蓄光材料は、熱硬化前の蓄光材料よりも体積が小さくなる。このため、図１０に示す蓄光要素３１を得るためには、熱硬化した蓄光材料が配置された凹部１３内に、さらなる蓄光材料を充填させて、熱硬化収縮した分だけ補償する必要がある。
【００６３】
一方、図１１に示す例では、各蓄光要素３１は、対応する凹部１３の一部を埋めるようにして配置されている。このような蓄光要素３１は、シート部１０の凹部１３内に充填した蓄光材料をスキージで掻き取った後熱硬化させることにより、得られる。上述のように、凹部１３内に充填された蓄光材料は、典型的には、熱硬化収縮を伴い、熱硬化した蓄光材料は、熱硬化前の蓄光材料よりも体積が小さくなる。このため、熱硬化した蓄光材料は、図１１に示すように、凹部１３の一部を埋める。
【００６４】
また、図１２に示す例では、各蓄光要素３１は、対応する凹部１３を隙間無く埋め、且つ、当該凹部１３から突出している。隣り合う蓄光要素３１の凹部１３から突出した部分の間となる領域に、平坦化層６０が位置し当該領域を埋めている。ただし、図１２に示す例では、平坦化層６０は、各蓄光要素３１を覆っていない、言い換えると、シート部１０への法線方向ｎｄにおいて各蓄光要素３１からずれた位置に配置されている。隣り合う蓄光要素３１の凹部１３から突出した部分の間となる領域を平坦化層６０で埋めることにより、蓄光要素３１が配置されたシート部１０を、反射層５０が積層された透明基材４５に安定して接合させることができる。
【００６５】
図１２に示す蓄光部材１を作製するためには、先ず、シート部１０の凹部１３内に蓄光材料をインクジェット印刷にて充填し熱硬化させる。蓄光材料が熱硬化することにより、蓄光要素３１が得られる。その後、隣り合う蓄光要素３１の凹部１３から突出した部分の間となる領域を、例えばシート部１０をなす材料と同じ材料で埋める。これにより、平坦化層６０を形成することができる。
【００６６】
また、図１３に示す例では、各蓄光要素３１は、対応する凹部１３を隙間無く埋め、且つ、当該凹部１３から突出している。そして、シート部１０の第２面１２との間で蓄光要素３１を間に挟むようにして、シート部１０の第２面１２に平坦化層６０が積層されている。したがって、平坦化層６０は、各蓄光要素３１を覆っている。さらに、平坦化層６０は、隣り合う蓄光要素３１の凹部１３から突出した部分の間となる領域に位置し、当該領域を埋めている。蓄光要素３１が配置されたシート部１０の第２面１２に平坦化層６０を積層することにより、蓄光要素３１が配置されたシート部１０を、反射層５０が積層された透明基材４５に安定して接合させることができる。
【００６７】
図１３に示す蓄光部材１を作製するためには、先ず、シート部１０の凹部１３内に蓄光材料をインクジェット印刷にて充填し熱硬化させる。蓄光材料が熱硬化することにより、蓄光要素３１が得られる。その後、蓄光要素３１が配置されたシート部１０の第２面１２に、例えばシート部１０をなす材料と同じ材料を積層させる。これにより、平坦化層６０が得られる。
【００６８】
一方、図１４乃至図１７に示す例では、シート部１０の第２面１２との間で蓄光要素３１を挟むようにして、シート部１０に接合層４０を介して積層された透明基材４５を備えている。透明基材４５のシート部１０側を向く面４５ａには、蓄光要素３１に対応して複数の凹部４６が形成されている。各蓄光要素３１は、対応する凹部４６の少なくとも一部内に位置している。各蓄光要素３１を対応する凹部４６の少なくとも一部内に位置させることにより、凹部４６が形成された透明基材４５によって蓄光要素３１を保持することができる。これにより、蓄光部材１に蓄光要素３１を安定して設けることができ、蓄光要素３１の厚みを大きくすることが可能となる。
【００６９】
各凹部４６は、透明基材４５のシート部１０側を向く面４５ａの他の部分よりも、シート部１０への法線方向ｎｄに沿って凹んでいる。上述のように、凹部４６は、蓄光要素３１の配置に対応している。したがって、各凹部４６は、各々に対応する単位レンズ２１の頂部２２に対面する位置を含む領域に配置されている。また、複数の凹部４６は、第１方向ｄ１に沿って間隔を空けて並べて配置され、第２方向ｄ２に沿って延びている。また、凹部４６は、シート部１０のシート面１０ａに対する法線方向ｎｄからみて、蓄光要素３１と同様な形状、つまり矩形の形状を有している。もっとも、このような例に限定されず、凹部４６は、シート部１０のシート面１０ａに対する法線方向ｎｄからみて、楕円形や円形であってもよい。
【００７０】
このような凹部４６が形成された透明基材４５は、透明基材４５をなすようになる樹脂材料を、凹部を賦型するための凸部が形成された型に流し込むことにより形成することが可能である。この場合、凹部４６を精度良く透明基材４５に形成することができる。このような製法として、例えば、上述した押出成形、熱プレス成形、あるいは、射出成形が挙げられる。
【００７１】
このような凹部４６内に蓄光要素３１が配置されている。図１０乃至図１３に示す形態と同様に、蓄光要素３１の厚みは、一例として、１０μｍ以上５００μｍ以下に設定される。蓄光要素３１の厚みを１００μｍ以上とすることにより、蓄光要素３１が高い発光強度を示し、蓄光部材１が示す情報の視認性を大幅に高めることに寄与する。一方、蓄光要素３１の厚みを５００μｍ以下に設定することにより、材料コストに見合うだけの蓄光要素３１の発光強度の向上効果を得ることができる。好ましくは、蓄光要素３１の厚みは、３００μｍ以下に設定される。この場合、比較的材料コストを抑えた上で蓄光要素３１の高い発光強度を得ることができる。なお、凹部４６の深さは、蓄光要素３１の厚みを上述の範囲に設定するべく、例えば、１０μｍ以上５００μｍ以下に設定される。
【００７２】
蓄光要素３１を凹部４６の少なくとも一部内に位置させる具体的な形態として、図１４乃至図１７に示す形態が挙げられる。このうち、図１４に示す例では、各蓄光要素３１は、対応する凹部４６を隙間なく埋めるようにして配置されている。一方、図１５に示す例では、各蓄光要素３１は、対応する凹部４６の一部を埋めるようにして配置されている。
【００７３】
また、図１６に示す例では、各蓄光要素３１は、対応する凹部４６を隙間無く埋め、且つ、当該凹部４６から突出している。隣り合う蓄光要素３１の凹部４６から突出した部分の間となる領域に、平坦化層６０が位置し当該領域を埋めている。ただし、図１６に示す例では、平坦化層６０は、各蓄光要素３１を覆っていない、言い換えると、シート部１０への法線方向ｎｄにおいて各蓄光要素３１からずれた位置に配置されている。
【００７４】
他方で、図１７に示す例では、各蓄光要素３１は、対応する凹部４６を隙間無く埋め、且つ、当該凹部４６から突出している。そして、透明基材４５のシート部１０側を向く面４５ａとの間で蓄光要素３１を間に挟むようにして、透明基材４５のシート部１０側を向く面４５ａに平坦化層６０が積層されている。したがって、平坦化層６０は、各蓄光要素３１を覆っている。さらに、平坦化層６０は、隣り合う蓄光要素３１の凹部４６から突出した部分の間となる領域に位置し、当該領域を埋めている。
【００７５】
図１６及び図１７に示すように、蓄光部材１に平坦化層６０が設けられていることにより、蓄光要素３１が配置された透明基材４５を、レンズ部２０が配列されたシート部１０に安定して接合させることができる。
【００７６】
なお、図１４乃至図１７に示す蓄光要素３１を透明基材４５に形成された凹部４６内に形成する方法は、それぞれ、上述した図１０乃至図１３に示す蓄光要素３１をシート部１０に形成された凹部１３内に形成する方法と略同様なため、ここではこれ以上の説明を省略する。
【００７７】
図１０乃至図１７に示す蓄光部材１は、シート部１０の第１面１１に設けられた複数の単位レンズ２１を含むレンズ部２０と、シート部１０の第２面１２に対向するようにして設けられた蓄光パターン層３０と、を備え、蓄光パターン層３０は、各単位レンズ２１の頂部２２に対面する位置を含む領域にそれぞれ配置された蓄光要素３１を含んでいる。したがって、図１０乃至図１７に示す蓄光部材１は、当然に、図１に示す蓄光部材１と同様な作用効果を奏することができる。
【００７８】
また、上述した実施の形態において、レンズ部２０がシリンドリカルレンズからなる例を示したが、これに限られず、種々の既知の構成をレンズ部に適用することができる。図６に、レンズ部２０がレンズアレイからなる例を示す。レンズアレイは、フライアイレンズや蝿の目レンズとも呼ばれ、平面上の異なる二以上の方向のそれぞれに、規則的な間隔または非規則的（ランダム）な間隔で、二次元配列された多数の単位レンズ２１を有する。各単位レンズ２１は、シート部１０の法線方向ｎｄに平行な断面において、例えば、円の一部分または楕円の一部分に相当する形状を有している。図６に示すように、任意の１つの単位レンズ２１は、その周りを６つの単位レンズ２１に囲まれている。また、任意の１つの単位レンズ２１の底面に相当する円の中心とその周りの６つの単位レンズ２１の底面に相当する円の中心の各々との距離は、互いに等しくなっている。フライアイレンズを構成するレンズ部２０によれば、二つの方向、例えば直交する二方向において光の進路方向を偏向して集光することができる。
【００７９】
このレンズ部２０の単位レンズ２１の配列に対応して蓄光パターン層３０がパターニングされている。図６に示す例では、複数の蓄光要素３１は、単位レンズ２１の配列に対応して二次元配列されている。このような形態であっても、本実施の形態と同様な作用効果を奏することができる。
【００８０】
次に、本件発明者が行ったシミュレーション結果を説明する。先ず、外光が集光される場合のシミュレーション結果について、図７（ａ）、（ｂ）を参照して説明し、続いて、蓄光要素が発光する場合のシミュレーション結果について、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して説明する。
【００８１】
図７（ａ）、（ｂ）は、蓄光部材１を示す部分断面図であって、蓄光部材１の単位レンズ２１に入射した光が集光される様子をシミュレーションした結果を説明するための図である。このうち、図７（ａ）は、単位レンズ２１に平行光を入射した場合を示し、図７（ｂ）は、シート部１０の法線方向ｎｄを中心として当該法線方向に対して４５°傾斜した範囲内の各方向から光が単位レンズ２１に入射した場合を示す。図７（ａ）及び（ｂ）に示すシミュレーションモデルでは、図１から図４を参照して説明したシート部１０及びレンズ部２０の構成と同一の構成とした。
【００８２】
シミュレーションモデルでは、単位レンズ２１は、主切断面において半円をなす形状とし、その半径を０．５ｍｍとした。隣り合う単位レンズ２１の頂部２２の間隔、すなわち単位レンズ２１のピッチを１．０ｍｍとした。そして、レンズ部２０及びシート部１０の屈折率を１．５とした。単位レンズ２１の焦点距離ｆは、１．２５ｍｍとなる。
【００８３】
以上のモデルに対して、次の条件で光が集光される様子をシミュレーションした。図７（ａ）に示すモデルでは、単位レンズ２１に平行光を入射した場合を想定した。図７（ａ）に示すように、単位レンズ２１に入射した平行光束は、単位レンズ２１で屈折して、焦点Ｘに向けて絞り込まれた。言い換えると、単位レンズ２１に入射した平行光束をなす各光は、単位レンズ２１での屈折により、焦点Ｘを通るように進行方向を変化させられた。焦点Ｘは、端部２３に対面する領域ではなく、単位レンズ２１の頂部２２に対面して位置していた。従って、単位レンズ２１に平行光束が入射する場合、単位レンズ２１の頂部２２に対面する位置を含む領域３０ａに、蓄光要素３１を配置することにより、蓄光要素３１に多くの外光を集めることができる。なお、単位レンズ２１に入射した平行光束は、端部２３に対面する位置にはあまり集まらなかった。
【００８４】
一方、図７（ｂ）に示すモデルでは、シート部１０の法線方向ｎｄを中心として当該法線方向ｎｄに対して両側に４５°傾斜した角度範囲内の各方向から、すなわち、法線方向を中心とした９０°の角度範囲内の各方向から光が、単位レンズ２１に入射した場合を想定した。図７（ｂ）に示すように、単位レンズ２１に入射した外光は、単位レンズ２１で屈折して焦点Ｘに向けて絞り込まれた。広範囲の方向から外光が単位レンズ２１に入射するため、単位レンズ２１で屈折した光が通過する範囲はある程度拡がりがあった。ただしこの場合であっても、単位レンズ２１の頂部２２に対面する領域に位置する焦点Ｘに光が集光され、単位レンズ２１の端部２３に対面する領域には光が集光され難い、という結果が得られた。従って、単位レンズ２１の頂部２２に対面する位置を含む領域３０ａに、蓄光要素３１を配置することにより、蓄光要素３１に多くの外光を集めることができる。
【００８５】
とりわけ、多くの光が、単位レンズ２１の頂部２２からの距離が当該単位レンズ２１の焦点距離ｆよりも短く且つ当該頂部２２に対面する領域を、集中的に通過した。一方、法線方向ｎｄにおいて焦点Ｘと近接する範囲において、単位レンズ２１の端部２３に対面する領域には特に光が通らなかった。従って、単位レンズ２１の頂部２２に対面する位置を含む領域３０ａであって、且つ、単位レンズ２１の頂部２２からの距離が当該単位レンズ２１の焦点距離ｆよりも短くなる領域に、蓄光要素３１を配置することにより、蓄光要素３１により多くの外光を集めることができる。
【００８６】
なお、図７（ｂ）に示すモデルでは、シート部１０の法線方向ｎｄを中心として当該法線方向ｎｄに対して両側に４５°傾斜した角度範囲内の各方向から、光が単位レンズ２１に入射する例を示した。このような入射光の想定は、蓄光部材１の一般的な使用における当該蓄光部材１への外光の入射を十分適切に反映している。現実には、蓄光部材１の単位レンズ２１に入射する光は、シート部１０の法線方向ｎｄに対して４５°よりも大きく傾斜する方向からの光も含んでいる。しかしながら、このような光で蓄光要素３１に到達する光は微量であり、蓄光要素３１に僅かにしか蓄えられない。このため、シート部１０の法線方向ｎｄに対して４５°を越えた角度だけ傾斜した方向からの入射光を無視したとしても、実際の使用での蓄光部材１への入射光を十分に正確にシミュレーションすることができる。
【００８７】
次に、蓄光要素３１が発光する場合のシミュレーション結果について、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して説明する。図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、蓄光部材の部分断面を示している。図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、法線方向ｎｄに沿って単位レンズ２１の焦点Ｘよりも単位レンズ２１に近い位置に配置された蓄光要素３１内の或る位置（すなわち、或る点）で発光した光についてのシミュレーション結果を示している。図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、法線方向ｎｄにおいて焦点Ｘと同じ位置に配置された蓄光要素３１内の或る位置（すなわち、或る点）で発光した光についてのシミュレーション結果を示している。このうち、図８（ａ）及び図９（ａ）に示された結果は、シミュレーション対象となる光の発光点が法線方向ｎｄに沿って単位レンズ２１の頂部２２に対面している場合を示している。図８（ｂ）及び図９（ｂ）に示された結果は、シミュレーション対象となる光の発光点が法線方向ｎｄに沿って単位レンズ２１の端部２３に対面している場合を示している。図８（ｃ）及び図９（ｃ）に示されたシミュレーション結果で対象としたモデルは、シミュレーション対象となる蓄光部材１からレンズ部２０を省いた点において、図８（ａ）及び図９（ａ）に示されたシミュレーション結果で対象としたモデルと異なり、その他において、図８（ａ）及び図９（ａ）に示されたシミュレーション結果で対象としたモデルと同一条件にした。
【００８８】
図８（ａ）、（ｂ）及び図９（ａ）、（ｂ）に示されたシミュレーション結果で対象としたモデルは、図７（ａ）、（ｂ）に示されたシミュレーション結果で対象としたモデルと同一の構成とした。加えて、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示されたシミュレーション結果で対象としたモデルでは、蓄光要素３１として、シート部１０の第１面１１から０．１５ｍｍ離れて位置する蓄光要素３１内の発光点からの光を対象とした。一方、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示されたシミュレーション結果で対象としたモデルでは、シート部１０の第１面１１から０．７５ｍｍ離れて位置する蓄光要素３１内の発光点からの光を対象とした。図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示されたシミュレーション結果で対象としたモデルでは、蓄光要素３１内の発光点から等方的に光が射出すると想定した。
【００８９】
以上のモデルに対して、蓄光要素３１から発光した光の取出効率をシミュレーションによって算出した。表１に、蓄光要素３１から発光した光の取出効率を示す。ここで、蓄光要素３１から発光した光の取出効率とは、蓄光要素３１から放出された総光量に対して、レンズ部２０を透過して外に取り出された光量の割合をいう。また、表１において、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すモデルを、それぞれ、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」と表記し、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すモデルを、それぞれ、「Ｄ」、「Ｅ」、「Ｆ」と表記した。
【表１】
2015064552.tif 000003
【００９０】
図８（ａ）に示すモデルでは、蓄光要素３１の発光点からレンズ部２０側に出射した光の大部分は、当該蓄光要素３１の発光点に対面する単位レンズ２１に入射した。蓄光要素３１の発光点は、単位レンズ２１の頂部２２と焦点Ｘとの間に位置しているため、この単位レンズ２１に入射した光は、単位レンズ２１の表面の任意の位置で入射角が臨界角よりも大きくならなかった。このため、単位レンズ２１で全反射することなく外部に透過していった。この結果、蓄光要素３１から発光される光を最も効率よく取り出すことができた。
【００９１】
図８（ｂ）に示すモデルでは、蓄光要素３１の発光点からレンズ部２０側に出射した光の多くは、当該発光点に対面する隣接する２つの単位レンズ２１のいずれかに入射した。各単位レンズ２１に入射した光の多くは、入射角が臨界角よりも大きくなり、単位レンズ２１の表面で反射して単位レンズ２１を透過することができなかった。この結果、蓄光要素３１から発光される光を効率よく取り出すことが最もできなかった。
【００９２】
図８（ｃ）及び図９（ｃ）に示すモデルでは、蓄光要素３１の発光点からシート部１０の第１面１１の各位置へ光が入射した。第１面１１の各位置へ入射した光の入射角は、第１面１１への入射位置がシート面１０ａに沿って蓄光要素３１の発光点から離れるほど、大きくなった。シート部１０の第１面１１への入射角が臨界角よりも小さい光は、単位レンズ２１で屈折して外部に透過していくが、シート部１０の第１面１１への入射角が臨界角よりも大きい光は、単位レンズ２１の表面で反射して単位レンズ２１を透過することができなかった。この結果、図８（ｃ）及び図９（ｃ）に示すモデルの双方とも等しい取出効率の値を示し、蓄光要素３１から発光される光を効率よく取り出すことができなかった。
【００９３】
図９（ａ）に示すモデルでは、蓄光要素３１の発光点からレンズ部２０側に出射した光は、複数の単位レンズ２１に入射した。各単位レンズ２１に入射する光の光量は、当該単位レンズ２１の位置がシート面１０ａに沿って蓄光要素３１の発光点から離れるほど、低下していった。このため、蓄光要素３１の発光点に対面する単位レンズ２１に多くの光が入射した。蓄光要素３１に対面する単位レンズ２１に入射した光は、単位レンズ２１の表面の任意の位置で入射角があまり大きくならなかった。このため、単位レンズ２１で全反射することなく外部に透過していった。一方、その他の単位レンズ２１に入射した光は、単位レンズ２１の表面でその一部が反射し、その他の光が単位レンズ２１を透過した。全体としては、蓄光要素３１から発光される光をある程度効率よく取り出すことができた。
【００９４】
図９（ｂ）に示すモデルでは、蓄光要素３１の発光点からレンズ部２０側に出射した光は、複数の単位レンズ２１に入射した。単位レンズ２１に入射する光の光量は、当該単位レンズ２１の位置がシート面１０ａに沿って蓄光要素３１の発光点から離れるほど、低下していった。このため、蓄光要素３１の発光点と向き合う２つの単位レンズ２１に多くの光が入射した。蓄光要素３１の発光点と向き合う２つの単位レンズ２１のいずれかに入射した光は、単位レンズ２１での入射角があまり大きくならなかった。このため、単位レンズ２１でほとんど反射することなく外部に透過していった。一方、蓄光要素３１と向き合う２つの単位レンズ２１以外の単位レンズ２１に入射した光は、単位レンズ２１の表面でその一部が反射し、その他の光が単位レンズ２１を透過した。全体としては、蓄光要素３１から発光される光をある程度効率よく取り出すことができた。ただし、図９（ｂ）に示す位置に蓄光要素３１を配置した場合、すなわち、単位レンズ２１の焦点Ｘとシート部１０の第１面１１からの距離が等しく、且つ、単位レンズ２１の端部２３に対面した位置に、蓄光要素３１を配置した場合、蓄光要素３１にほとんど外光が集められない（図７（ｂ）参照）。このため、蓄光要素３１から発光される光を効率よく取り出すことができても、蓄光要素３１から光をほとんど発光することができない。結果として、図９（ｂ）に示す位置に蓄光要素３１を配置すると、蓄光材料を効率よく利用することができない。
【実施例１】
【００９５】
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００９６】
以下に説明するようにして、実施例１に係る蓄光部材を作製した。この実施例１は、図１に示す蓄光部材に対応している。
【００９７】
先ず、シリンドリカルレンズからなるレンズ部に対応する形状に切削された金型を準備した。この金型を用いて、ＰＥＴ樹脂からなるシート部の第１面に、紫外線硬化性樹脂からなるレンズ部を賦型した。このとき、レンズ部の単位レンズのピッチを１．０ｍｍとし、単位レンズの半径を０．５ｍｍとした。また、紫外線硬化性樹脂の屈折率は、１．５であった。
【００９８】
次に、スクリーン印刷にて、シート部の第２面に蓄光材料を単位レンズの配列に対応して印刷し、蓄光パターン層を作製した。このとき、蓄光パターン層の蓄光要素の厚みを、１００μｍとし、蓄光要素の配列方向における寸法、つまり幅を０．５ｍｍとした。また、隣り合う蓄光要素の間の間隔を、０．５ｍｍとした。蓄光材料として、透明な溶剤に蓄光顔料を加えたものを用いた。
【００９９】
続いて、ＰＥＴ樹脂製シートの一方の面の全域に拡散剤を塗布して反射層を作製した。この反射層が積層されたＰＥＴ樹脂製シートを接合層を介して蓄光パターン層が印刷されたシート部の第２面に貼り合わせた。このとき、ＰＥＴ樹脂製シートは、厚み１００μｍからなるものを用いた。
【０１００】
［比較例１］
比較例１に係る蓄光部材は、実施例１に係る蓄光部材において、蓄光要素をシート部の第２面の全域に設けた点において、実施例１に係る蓄光部材と異なり、その他において、実施例１に係る蓄光部材と同一に構成した。
【０１０１】
このようにして作製された実施例１及び比較例１に係る蓄光部材に、蛍光灯の光を照射して、蓄光要素を蓄光させた。このとき、放射量（放射エネルギー）１００．０Ｗ／ｍ２で一時間照射した。
【０１０２】
その後、各蓄光部材を発光させて、レンズ部を透過した光について、外部に取り出された全光束と、シート部の法線方向における正面輝度（放射輝度）と、を測定した。正面輝度は、（会社名ＴＯＰＣＯＮ）製の輝度計（型番Ｂｍ−７）を用いて測定した。全光束は、同じ輝度計を用い、方向を変えながら測定した輝度値から計算で求めた。表２に、測定した全光束及び正面輝度の値を示す。
【表２】
2015064552.tif 000004
【０１０３】
表２に示すように、実施例１に係る蓄光部材は、比較例１に係る蓄光部材よりも、全光束及び正面輝度の両方において優れていた。従って、実施例によれば、従来よりも少ない蓄光材料を使用して、従来よりも高いシート部の法線方向における輝度及び光束を得ることができた。
【符号の説明】
【０１０４】
１      蓄光部材
１０    シート部
１０ａ  シート面
１１    第１面
１２    第２面
２０    レンズ部
２１    単位レンズ
２２    頂部
２３    端部
３０    蓄光パターン層
３１    蓄光要素
４０    接合層
５０    反射層
ｆ      焦点距離
ｘ      焦点
ｄ１    第１方向
ｄ２    第２方向
ＬＦ１  平行光束
【図１】
2015064552.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
2015064552.tif 000008
【図５】
2015064552.tif 000009
【図６】
2015064552.tif 000010
【図７】
2015064552.tif 000011
【図８】
2015064552.tif 000012
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2015064552.tif 000019
【図１６】
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【図１７】
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