JP2000331516A

JP2000331516A - 照明装置

Info

Publication number: JP2000331516A
Application number: JP11138599A
Authority: JP
Inventors: Takashi Nishihara; 隆史西原
Original assignee: Harison Denki Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1999-05-19
Filing date: 1999-05-19
Publication date: 2000-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】光源の寿命特性（輝度、色度）が安定化さ
れ、液晶表示機器のバックライトなどに適する照明装置
の提供。【解決手段】光反射型の照明器具本体５と、前記照明
器具本体５の光反射面５′に対向して装着された蛍光ラ
ンプ６とを有する照明装置であって、前記照明器具本体
５の光反射面５′に紫外線吸収膜5b，7bが形成されてい
ることを特徴とする照明装置である。または、光反射型
の照明器具本体５と、前記照明器具本体５の光反射面
５′に対向して装着された蛍光ランプ６と、前記蛍光ラ
ンプ６に対向して配置された導光体７とを有する照明装
置であって、前記照明器具本体５の光反射面５′および
導光体７の対向面に紫外線吸収膜7bが形成されているこ
とを特徴とする照明装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は照明装置に係り、さ
らに詳しくは安定した色度の発光が得られる照明装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえばパーソナルコンピュータ、ワー
ドプロセッサーあるいは液晶テレビなどは、液晶表示機
器の開発に伴って、高性能化する一方、多様化してい
る。ところで、液晶表示機器においては、バックライト
として、一般的に、冷陰極蛍光ランプを光源が使用され
ている。すなわち、内壁面に紫外線などによる刺激で発
光する蛍光体層が設けられ、かつ水銀および希ガス（放
電媒体）を封有するガラス管と、このガラス管の両端部
にそれぞれ封装された一対の導入線と、この導入線先端
部に装着された冷陰極とを有する蛍光ランプを、光反射
型の照明器具本体に装着して成る照明装置が使用されて
いる。

【０００３】図４は、従来の照明装置の要部構成を断面
的に示めしたもので、１は光反射型の照明器具本体、２
は前記照明器具本体の光反射面（リフレクター）に対向
して装着された冷陰極蛍光ランプ、３は前記冷陰極蛍光
ランプ２を挟む形で照明器具本体１の光反射面に対向し
て配置された導光板である。ここで、照明器具本体１
は、断面半円状もしくは断面凹型に加工された光反射面
を有し、要すればこの半円状内面もしくは凹型内面に白
色の光反射膜４を設けている。また、導光板３は、冷陰
極蛍光ランプ２の放射光をほぼ一様な状態で照射するも
ので、光拡散の機能を備えている。なお、照明器具本体
１は、ステンレス鋼、アルミニウム、もしくはポリカー
ボネート樹脂などを素材として構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記照
明装置の場合は、実用上、次のような不都合が認められ
る。すなわち、光源となる冷陰極蛍光ランプは、導入線
を介して一対の冷陰極間に所定の電位を印加すると、発
生した初期プラズマのイオンにより冷陰極から二次電子
が放出され、ガラス管内で放電が開始する。そして、こ
の放電に伴う電子エネルギーによって励起された水銀原
子の共鳴遷移で紫外線を放射し、さらに、この紫外線が
ガラス管内壁面の蛍光体層により可視光に変換され、可
視光線を発生する。

【０００５】上記照明装置の動作時、換言すると冷陰極
蛍光ランプが点灯、動作する過程においては、ガラス管
の材質によっても異なるが、ガラス管内で放射される波
長 254nmや 365nmの紫外線が僅かながら、ガラス管外に
放出される。このガラス管壁を紫外線が透過する段階
で、ガラス管は、リラジェションが発生し、ガラス管が
内壁面から変色する。また、ガラス管外に透過・放出さ
れた紫外線は、可視光とともに、照明器具本体の光反射
面（リフレクター）や光拡散板の導光面で反射され、ガ
ラス管の外周面を再び照射し、ガラス管を外周面から変
色させる。

【０００６】上記照明装置の場合は、前記説明から分か
るように、光反射面（リフレクター）などを付設しない
時に比べて、冷陰極蛍光ランプの変色（黄色）が発生し
易く、光量低下を招来する。また、放射光の色度の変化
（色度シフト）も、変色と同様に発生し易い。

【０００７】ここで、冷陰極蛍光ランプが変色し易く、
また、色度もシフトし易いことは、光源の寿命特性（輝
度、色度）の低下を意味する。したがって、液晶表示機
器において、この種の照明装置をバックライトに使用し
た場合は、長期間に亘って、安定的に、高品質の画像な
ど提供できない恐れがある。

【０００８】なお、上記冷陰極蛍光ランプの変色し易さ
や色度のシフトし易さは、一般照明用の蛍光ランプの場
合にも起こる問題である。

【０００９】本発明は上記事情に対処してなされたもの
で、光源の寿命特性（輝度、色度）が安定化され、液晶
表示機器のバックライトなどに適する照明装置の提供を
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、光反
射型の照明器具本体と、前記照明器具本体の光反射面に
対向して装着された蛍光ランプとを有する照明装置であ
って、前記照明器具本体の光反射面に紫外線吸収膜が形
成されていることを特徴とする照明装置である。

【００１１】請求項２の発明は、光反射型の照明器具本
体と、前記照明器具本体の光反射面に対向して装着され
た蛍光ランプと、前記蛍光ランプに対向して配置された
導光体とを有する照明装置であって、前記照明器具本体
の光反射面および導光体の対向面に紫外線吸収膜が形成
されていることを特徴とする照明装置である。

【００１２】請求項３の発明は、請求項１もしくは請求
項２記載の照明装置において、蛍光ランプが曲管型であ
ることを特徴とする。

【００１３】請求項４の発明は、請求項１ないし請求項
３いずれか一記載の照明装置において、紫外線吸収膜が
酸化亜鉛および酸化チタンの少なくとも１種を素材とし
含有していることを特徴とする。

【００１４】すなわち、請求項１〜４の発明は、光源と
成る蛍光ランプを装着する照明器具本体の光反射面や、
前記蛍光ランプ放射光を導光する導光体の対向面に、紫
外線を吸収する膜を形成・配置させたことを骨子とす
る。そして、これらの発明は、蛍光ランプを成すガラス
管外に、透過・放出された紫外線が反射し、再びガラス
管の外周面を照射するのを防止・抑制した場合、ガラス
管の変色や蛍光ランプの放射光の色度シフトが大幅に低
減し、常時、初期の発光が維持されることを見出し、こ
の知見に基づいてなされたものである。

【００１５】ここで、紫外線吸収膜は、たとえば酸化亜
鉛、酸化チタン、酸化アルミニウムなどを素材として形
成されたものであり、特に、酸化亜鉛、酸化チタンもし
くはこれらの混合物系が好ましい。そして、この紫外線
吸収膜の形成・配置の箇所は、照明器具本体が具備する
光反射面の構造や形状にもよるが、少なくとも蛍光ラン
プ自体に対する反射領域、また、導光体（もしくは光拡
散板）を蛍光ランプの前面に対向・配置した場合は、反
射領域となる導光体の対向面となる。

【００１６】なお、紫外線吸収膜の形成・配置は、直
接、基体面にあるいは反射層など下地層を介挿し、前記
紫外線吸収性素材の蒸着、圧着、紫外線吸収性素材懸濁
液ないしペースト状物の塗布などで行うことができ、ま
た、その膜厚は 0.1〜 100μm程度でよい。

【００１７】請求項１ないし請求項４の発明において、
蛍光ランプは、ごく一般的な、直管型もしくは曲管型の
ガラス発光管形に限らず、このガラス発光管を同軸もし
くは偏心させて内装した（２重管形）構成のものでもよ
い。また、照明器具本体は、いわゆるバックライト用に
限定されず、一般照明用の照明器具本体（たとえば吊り
下げ型、直下型など）でもよい。つまり、一般的な照明
光源としての構成にも、同様に適用できる。

【００１８】請求項１ないし請求項４の発明では、蛍光
ランプ外に透過・放射された紫外線のうち、蛍光ランプ
外周面に反射される恐れのある紫外線が、紫外線吸収膜
で吸収される。すなわち、ガラス管外に透過・放射され
た紫外線の反射で、蛍光ランプ外周面の紫外線照射が確
実に、かつ全面的に回避されるので、紫外線の反射照射
によるガラス管外周面からの変色発生などが防止され
る。したがって、蛍光ランプの発光色度のシフトも抑制
され、長期間に亘って、安定した色度の発光が確保さ
れ、寿命特性（輝度、色度）のすぐれた照明光源として
機能する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下図１、図２および図３を参照
して実施例を説明する。

【００２０】図１は、第１の実施例に係る照明装置の要
部構成例を示す断面図である。図１において、５は光反
射型の照明器具本体、６は前記照明器具本体５の光反射
面５′に対向して装着された冷陰極蛍光ランプである。

【００２１】ここで、光反射型の照明器具本体５は、ス
テンレス鋼もしくはアルミニウムを素材として構成され
ており、また、光反射面（凹面領域）５′は、反射性の
下地層5aと、この下地層5aを被覆する厚さ50μm 程度の
酸化チタン膜から成る紫外線吸収膜5bとで形成されてい
る。なお、この実施例では、下地層5aが懸濁液の塗布
で、紫外線吸収膜5bが圧着もしくは蒸着で形成されてい
る。

【００２２】一方、冷陰極蛍光ランプ６は、内壁面に紫
外線による刺激で発光する厚さ18〜22μm 程度蛍光体層
が設けられ、かつ希ガスを封有する環状型のガラス管で
ある。そして、このガラス管の両端部に一対の導入線
が、それぞれ封入され、かつその先端部に冷陰極が装着
されたである。

【００２３】上記構成の照明装置においては、光源を成
している冷陰極蛍光ランプ６の冷陰極間に、所要の電圧
を印加して点灯すると、発生した初期プラズマのイオン
によって、冷陰極から二次電子が放出され、ガラス管内
で放電が開始する。そして、この放電に伴う電子エネル
ギーによって励起された水銀原子の共鳴遷移で紫外線を
放射し、さらに、この紫外線は、ガラス管内壁面の蛍光
体層によって可視光に変換され、可視光線を発生する。

【００２４】この点灯・動作で、冷陰極蛍光ランプ６か
ら放射された若干の紫外線を含む可視光線は、照明器具
本体５の光反射面５′での反射によって、効率よく、前
方を照射する。このとき、前記可視光に含まれた状態で
放射される紫外線のうち、光反射面５′に向かって放射
された紫外線は、光反射面５′の紫外線吸収膜5bで吸収
され、対向する冷陰極蛍光ランプ６の外周面を照射する
現象が、全面的に回避・解消される。つまり、冷陰極蛍
光ランプ６を形成するガラス管は、その外周面に反射し
た紫外線による照射が回避されるので、ガラス管の変色
に伴う光量の低下、さらには色度のシフトが大幅に回避
・解消される。

【００２５】ここで、光量低下および色度のシフトが抑
制されることは、たとえば液晶表示パネルのバックライ
トとして装着した場合、安定した光量および色度の発光
状態を維持することになり、液晶表示装置（液晶パネ
ル）の高性能化に対応できることになる。

【００２６】図２は、第２の実施例に係る照明装置の要
部構成を示す断面図である。図２において、５は光反射
型の照明器具本体、６は前記照明器具本体５の光反射面
５′に対向して装着された冷陰極蛍光ランプ、７は前記
照明器具本体５の開口部に（冷陰極蛍光ランプ６に対向
して）配置・装着され、冷陰極蛍光ランプ６の発光を導
光・放射する導光体（もしくは光拡散板）である。

【００２７】ここで、光反射型の照明器具本体５は、ス
テンレス鋼もしくはアルミニウムを素材として構成され
ており、また、光反射面（凹面領域）５′は、反射性の
下地層5aと、この下地層5aを被覆する厚さ50μm 程度の
酸化チタン膜から成る紫外線吸収膜5bとで形成されてい
る。なお、この実施例では、下地層5aおよび紫外線吸収
膜5bは、いずれも懸濁液の塗布・焼き付けで形成された
ものである。

【００２８】一方、冷陰極蛍光ランプ６は、内壁面に紫
外線による刺激で発光する厚さ18〜22μm 程度蛍光体層
が設けられ、かつ希ガスを封有する環状型のガラス管で
ある。そして、このガラス管の両端部に一対の導入線
が、それぞれ封入され、かつその先端部に冷陰極が装着
されたである。

【００２９】さらに、導光体７は、透光性のガラスや透
光性の樹脂（たとえばアクリル樹脂）などを素材とした
成型体（基体）7aと、この成型体7aの冷陰極蛍光ランプ
６に対向する面に設けられた紫外線吸収膜7bを有する構
成と成っている。なお、成型体7aの光入射面や光放射面
は、要すれば粗面に加工して光散乱性を付与し、輝度む
らのない放射光が得られ易い構成としてもよい。

【００３０】上記構成の照明装置においては、光源を成
している冷陰極蛍光ランプ６の冷陰極間に、所要の電圧
を印加して点灯すると、発生した初期プラズマのイオン
によって、冷陰極から二次電子が放出され、ガラス管内
で放電が開始する。そして、この放電に伴う電子エネル
ギーによって励起された水銀原子の共鳴遷移で紫外線を
放射し、さらに、この紫外線は、ガラス管内壁面の蛍光
体層によって可視光に変換され、可視光線を発生する。

【００３１】この点灯・動作で、冷陰極蛍光ランプ６か
ら放射された若干の紫外線を含む可視光線は、照明器具
本体５の光反射面５′での反射によって、効率よく、前
方を照射する。このとき、前記可視光に含まれた状態で
放射される紫外線のうち、光反射面５′および導光体７
に向かって放射された紫外線は、光反射面５′の紫外線
吸収膜5b、および対向する導光体７面の紫外線吸収膜7b
によって、それぞれ吸収され、対向する冷陰極蛍光ラン
プ６の外周面を照射する現象が、全面的に回避・解消さ
れる。つまり、冷陰極蛍光ランプ６を形成するガラス管
は、その外周面に反射した紫外線による照射が回避され
るので、ガラス管の変色に伴う光量の低下、さらには色
度のシフトが大幅に回避・解消される。

【００３２】ここで、光量低下および色度のシフトが抑
制されることは、たとえば液晶表示パネルのバックライ
トとして装着した場合、安定した光量および色度の発光
状態を維持することになり、液晶表示装置（液晶パネ
ル）の高性能化に対応できることになる。

【００３３】図３は、第３の実施例に係る照明装置の要
部構成を示す断面図である。この照明装置は、前記第２
の実施例に係る照明装置の変形例である。すなわち、照
明器具本体５の形状を変更する一方、下地層5aを省略す
るとともに、導光体７を光拡散板７′に変更した他は、
同様の構成と成っている。そして、この構成は、いわば
直下型の一般照明用装置であるが、上記第２の実施例の
場合と同様の作用効果を呈する。

【００３４】本発明は、上記実施例に限定されるもので
なく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、いろいろの変形
を採ることができる。たとえば発光管を成すガラス管の
外径・長さ、冷陰極を構成・材質、蛍光ランプの形状や
規格など、照明装置の用途・規格に対応して適宜変更し
た形態で実施できる。

【００３５】

【発明の効果】請求項１ないし請求項４の発明によれ
ば、蛍光ランプを成すガラス管の外周面が、蛍光ランプ
外に透過・放射された紫外線によって、照射される恐れ
が大幅に解消・低減するため、外側からの紫外線照射に
起因するガラス管の変色発生などが防止される。つま
り、長期間に亘って、蛍光ランプの安定した色度の発光
が確保され、寿命特性（輝度、色度）のすぐれたバック
ライトないし照明光源が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の照明装置の要部構成を示す断面
図。

【図２】第２実施例の照明装置の要部構成を示す断面
図。

【図３】第３実施例の照明装置の要部構成を示す断面
図。

【図４】従来の照明装置の要部構成を示す断面図。

【符号の説明】

１，５……光反射型照明器具本体２，６……冷陰極蛍光ランプ３，７，７′……導光体（光拡散板）４，5a，7a……光反射膜（下地層）５′……光反射面 5b，7b……紫外線吸収膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３６Ｆ２１Ｖ 7/14 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光反射型の照明器具本体と、前記照明器
具本体の光反射面に対向して装着された蛍光ランプとを
有する照明装置であって、前記照明器具本体の光反射面に紫外線吸収膜が形成され
ていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】光反射型の照明器具本体と、前記照明器
具本体の光反射面に対向して装着された蛍光ランプと、
前記蛍光ランプに対向して配置された導光体とを有する
照明装置であって、前記照明器具本体の光反射面および導光体の対向面に紫
外線吸収膜が形成されていることを特徴とする照明装
置。
【請求項３】蛍光ランプが曲管型であることを特徴と
する請求項１もしくは請求項２記載の照明装置。
【請求項４】紫外線吸収膜が酸化亜鉛および酸化チタ
ンの少なくとも１種を素材とし含有していることを特徴
とする請求項１ないし請求項３いずれか一記載の照明装
置。