JP2002297074A - 長残光性蛍光層付光透過基材を用いた表示又は照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐久性及び経済性に優れた長残光
性蛍光層付の光透過基材を用いた表示又は照明装置を提
供する。 【解決手段】 この発明の装置は、光を透過し所
定の厚みを備えた光透過基材１１の一方の側面を外装面
とし、他方の側面を内装面とし、内装面側に長残光蛍光
性を備えた蓄光材からなる蛍光体層１２を設け、該内装
面側に上記蛍光体層１２に光を供給する発光部３を対面
させて配置するものである。上記蛍光体層１２は蓄光材
を溶射又は塗布した皮膜とし、光透過基材１１を箱状又
は筒状のケース１の周壁の一部として用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、夜間や暗室内等
のように照明や発光表示を必要とする場所、又は人が居
住若しくは往来する場所のディスプレイや各種案内表
示、空間演出等に用いる長残光性蛍光層付光透過基材を
用いた表示又は照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に結着剤により形成される蛍光皮膜
は、熱に弱く、耐候性に劣るために用途が限定されてい
た。また、その問題点を補う方法として、例えば特公平
２−４６６６４号公報「蛍光発光皮膜の形成方法」（権
利者：島根県）等が提案されており、蓄光体の溶射技術
として注目されている。しかし、これらの蛍光面は対象
基材の外装面側に塗布または溶射して使用されているの
が一般的であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】対象基材の外装面側に
蛍光面を形成した場合に解決すべき課題として以下の問
題点がある。 （１）紫外線（太陽光）による蓄光材の劣化 （２）摩耗による蛍光皮膜の劣化 （３）吸湿による残光時間、残光輝度の低下 （４）光源と蛍光皮膜との距離、光源の発光強度、光照
射時間による残光時間、残光輝度のばらつき （５）泥、障害物等光遮蔽物による蓄光不良 （６）熱による蛍光皮膜の劣化（結着剤または基材の劣
化） この発明は上記のような課題を解決する表示又は照明装
置を提供せんとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の装置は、第１に光を透過し所定の厚みを備え
た光透過基材１１の一方の側面を外装面とし、他方の側
面を内装面とし、内装面側に長残光蛍光性を備えた蓄光
材からなる蛍光体層１２を設け、該内装面側に上記蛍光
体層１２に光を供給する発光部３を対面させて配置して
なることを特徴としている。

【０００５】第２に、蛍光体層１２が蓄光材を溶射又は
塗布した皮膜であることを特徴としている。

【０００６】第３に、光透過基材１１を箱状又は筒状の
ケース１の周壁の一部として用いたことを特徴としてい
る。

【０００７】第４に、ケース１内に光源を収容してなる
ことを特徴としている。

【０００８】第５に、光透過基材１１とケース１との間
にシール部１３を設け、ケース１内部を外部に対して密
閉する構造としたことを特徴としている。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１，２は本発明の１実施形態を
示し、この例では周壁１ａ及び底板１ｂを有するプラス
チック製等からなる箱状の上部開放型のケース１を備
え、ケース１の上端外周にはフランジ状に外周方向に突
出する下部枠２が一体的に付設されている。

【００１０】ケース１の底板１ｂ上の中央部にはソケッ
ト等からなる光源（ランプ）その他の発光部３を着脱自
在に取り付ける固定具４が取り付けられており、ケース
１内には電源供給用のコード６又は光ファイバー等の光
伝導体（光供給媒体）等が外部から導入され、固定具４
に接続されている。

【００１１】上記固定具４には、椀型、摺鉢状等のよう
に上方に向かって開放端が広がり、上端外周には取付固
定用のフランジ部８が一体形成されている反射板７の端
部が外挿して取り付けられ、その内面が反射面を構成し
ている。

【００１２】上記固定具４には、反射板７内の発光部３
が上向きに取り付け固定されている。上記発光部３の上
方には発光部３と対面させ且つ、プレート状の光透過基
材１１が反射板７及びケース１の開放端を覆うように取
り付けられる。基材１１の内面（下面）には後述する蛍
光体層１２が設けられている。

【００１３】基材１１と反射板７のフランジ部８との間
にはシリコンパッキン等からなるシール部材１３が介挿
され、基材１１の取付状態で、ケース１の内部は密閉さ
れ、外部とは遮蔽されている。

【００１４】さらに基材１１上面側には前記下部枠２と
略同一形状の枠体からなるプラスチック材又は金属製の
上部枠１４が設けられ、上部枠１４と下部枠２との間に
基材１１、シール部材１３、反射板７のフランジ部８と
が挟持され、ビス等の固定部材１６により全体が下部枠
２側に着脱自在に取り付けられる。

【００１５】基材１１は有色無色を問わず、ガラスやア
クリル等のプラスチック材その他光を透過させる部材で
あれば足り、発光部３に白熱灯等の発熱性の高いものを
用いる場合はこれらに耐え得る耐熱性を備えた部材（耐
熱ガラス、耐熱アクリル等）であることが必要である。
また裏面の蛍光体層１２の形成がガスやプラズマを用い
た溶射による場合はこれらの溶射熱によって簡単に溶融
しない肉厚や耐熱性が求められる。

【００１６】基材１１の裏面に設ける蛍光体層１２を残
光性蛍光材を溶射して皮膜を形成する場合、ガラスや耐
熱性アクリル材プレート等からなる基材の片面に、特公
平２−４６６６４号に示すような方法で粉末蛍光材をプ
ラズマで溶射することができる。

【００１７】特に長残光性蛍光体として商品名「ルミノ
ーバ」（根本特殊化学株式会社製造）で市販されている
もの等の使用も可能であり、この蛍光材は、暗闇で長時
間発光を継続する、残光，輝度が従来品の１０倍程であ
る、照射する光が強いほど光る、耐光性，耐候性に優れ
屋外使用可能である、化学的安定性が高く環境に強い、
励起する光の波長範囲が広い等の特徴を備えており、こ
れらの化学組成には、ＳｒＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ,Ｄｙ、Ｓｒ
_４Ａｌ₁₄Ｏ₂₅：Ｅｕ，Ｄｙ、ＣａＡｌ_２Ｏ_４：Ｅｕ,Ｎ
ｄ等のものがある。そして上記溶射はガス溶射によるこ
とも可能であるが、材料の歩留り等ではプラズマ溶射が
望ましい。

【００１８】また光源が蛍光灯のように発熱性の少ない
ものである場合は、在来の塗布又はスプレイ等による塗
膜を形成して蛍光体皮膜を得ることも可能であり、紫外
線量の多い蛍光灯の使用は蓄光が効率的である点でも有
効である。

【００１９】さらに蛍光体層１２はそれ自体が例えば透
光性のある樹脂シート（又はフィルム）や蓄光性ガラス
を基材裏面側に重ねて接着し又は固着することも可能で
あり、樹脂シートを用いる場合は、上述した蛍光材を練
り込んだ樹脂を用いることによって達成できる。

【００２０】その他蓄光性ガラスを用いる場合のガラス
としては、株式会社住田光学ガラスの製造に係り、特定
の希土類元素を含有したガラスを大気中で還元すること
なく作製したものである。このガラスは希土類元素の中
でも蛍光物質として有名なテルビウムを含有し、その発
光色は緑色である。低圧水銀ランプを使って波長２５４
ｎｍの紫外線を１〜５分間程度照射するとその後約１時
間緑色の発光が持続する。この緑色の発光は５４０ｎｍ
に最も強い発光スペクトルを示し、それは明らかに３価
のテルビウムの発光であることが確認されている。

【００２１】ちなみにこのガラスは低圧水銀ランプや蛍
光灯等による照射時間１〜３０分に対し、残光時間は１
〜十数時間あり、放射性元素を用いる場合のような危険
性もない。なお蛍光体層１２に蓄光ガラスや蓄光フィル
ム等を用いる場合は、基材１１は透光性を備えたこれら
の保護部材として機能することになる。

【００２２】図１，２に示す上記のような構成の装置
を、その基材１１が表面側に露出するように建造物等の
壁面や床面内に設置し、発光部３を発光させて通常の照
明装置として利用し、その間に基材１１裏面の蛍光体層
１２に十分な蓄光を行う。このことにより発光部３の電
源をＯＦＦにした場合も、蓄光された蛍光体層１２の残
光により、基材１１を介して表面側（外部）に対して一
定の照明効果を継続維持することができ、照明用電力の
節減に資することもできる。

【００２３】このように基材１１自体を照明装置として
利用する場合のほか、上記残光性を利用して夜間や暗室
等の案内表示等としても利用でき、基材１１表面側に何
らかの案内標識を印刷し、あるいは蛍光体層１２自体を
標識の形状にして表示装置として応用することも可能で
ある。特に屋内のパブリックスペースや居住環境内又は
屋外での使用につき、工事及び設備、メンテナンス上の
コスト面で難点のあるＬＥＤ等に比較し、コストや耐久
性、メンテナンス等の面で有利な照明又は表示装置を得
ることができる。

【００２４】図３は本発明装置の他の例を示し、この例
ではランプ等の発光部３の発光表面側にパイプ状又はチ
ューブ状の光遮蔽物からなるケース１の端部を対置し、
その内部にアクリル樹脂や光ファイバー等からなる１本
以上の光伝導体２１を挿通し、ケース１の他方の端部に
おける光伝導体２１の端部を中継的な発光部とするとと
もに、ここに蛍光体層１２付の基材１１を対置させたも
のである。

【００２５】この例では光伝導体２１によって供給され
る光によって基材１１の蛍光体層１２に蓄光が行われ、
図１，２の場合と同様な利用ができる。また図３の例に
示すように光伝導体２１を使用する場合、ケース１の周
壁の一部を開口させ、光伝導体２１の周面側から光を供
給することもできる。

【００２６】図４はこの発明の応用例のイメージ図であ
り、階段状に形成された下段の通路３２と上段のショウ
ウインドの床３１が設けられており、通路３２の床面内
の床照明３３，通路側壁の壁照明３４，照明入りボラー
ド（車止め）３５，通行標識３６，街路灯３７，ショウ
ウインド床３１自体の床発光部又はディスプレイ，ショ
ウウインド床３１側方の広告用等のディスプレイ３８等
に対していずれも本発明の装置の利用が可能である。

【００２７】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されるので、
次に示すような効果を奏するものである。 （１）光透過基材を使うこと（白色等，無色透明に限ら
ず）により、裏面からの蛍光体層の残光を視認でき、停
電等の非常時又は消灯時に残光による誘導、情報指示が
可能となる。各種照明機器，サイン，ディスプレイパネ
ルへの応用が可能である。 （２）裏面に蛍光体層を形成することにより、太陽光に
含まれる紫外線を除去し、蛍光皮膜の紫外線劣化を防
ぐ。また水滴を始め、あらゆるものの接触を防ぐため、
摩耗による蛍光皮膜等の劣化の恐れがない。 （３）蛍光体層の周囲を密閉し湿度を一定に保つことに
より、皮膜等の吸湿による劣化の恐れがない。 （４）安定した光量を発する光源を蛍光体層側に設置す
ることにより、光源と皮膜等の距離，光源の輝度，光照
射時間が一定となり、残光時間，残光輝度が一定とな
る。また外光（設置環境の明るさ）を光源としないので
設置環境に影響されず、確実な残光性能の発揮が期待で
きる。さらに光量により光源と皮膜等との距離設定が可
能であり、製品形態に自由度が持てる。また弱い光の照
射でも、皮膜に近接させる等によりエネルギーロスの減
少が可能である。 （５）光源から発せられた光が、蛍光体層に到達する経
路上に光遮蔽物等、光伝達の障害になるものの侵入を防
ぐ。そのために透明アクリル樹脂や光伝達ガラス繊維等
を用い、もしくは、光伝達経路を物理的に囲うことによ
り、光が効率良く蛍光体層に伝達され、エネルギーロス
や蓄光不良を防ぐ。 （６）プラズマフレーム溶射技術を用いて蛍光皮膜を形
成することにより高温に耐え得る皮膜の形成が可能とな
る。これにより、高熱を発する光源を皮膜に近接させる
ことが可能となり、投光機等、高熱を発生する機器、環
境での使用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の１例を示す分解斜視図である。

【図２】同じ装置の縦断面図である。

【図３】本発明装置の他の実施形態を示す斜視図であ
る。

【図４】本発明装置の利用例を示すイメージ図である。

【符号の説明】

１ ケース ３ 発光部 １１ 光透過基材 １２ 蛍光体層 １３ シール部（材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大森 保幸 島根県八束郡東出雲町出雲郷219 島根県 産業技術センター内 Ｆターム(参考） 5C096 AA29 BA04 BC01 CA03 CA22 CA32 CB07 CC12 FA01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光を透過し所定の厚みを備えた光透過
   基材（１１）の一方の側面を外装面とし、他方の側面を
   内装面とし、内装面側に長残光蛍光性を備えた蓄光材か
   らなる蛍光体層（１２）を設け、該内装面側に上記蛍光
   体層（１２）に光を供給する発光部（３）を対面させて
   配置してなる長残光性蛍光層付光透過基材を用いた表示
   又は照明装置。
2. 【請求項２】 蛍光体層（１２）が蓄光材を溶射又は
   塗布した皮膜である請求項１の長残光性蛍光層付光透過
   基材を用いた表示又は照明装置。
3. 【請求項３】 光透過基材（１１）を箱状又は筒状の
   ケース（１）の周壁の一部として用いた請求項１又は２
   の長残光性蛍光層付光透過基材を用いた表示又は照明装
   置。
4. 【請求項４】 ケース（１）内に光源を収容してなる
   請求項１又は２又は３の長残光性蛍光層付光透過基材を
   用いた表示又は照明装置。
5. 【請求項５】 光透過基材（１１）とケース（１）と
   の間にシール部（１３）を設け、ケース（１）内部を外
   部に対して密閉する構造とした請求項３又は４の長残光
   性蛍光層付光透過基材を用いた表示又は照明装置。