JP2011228104A - Illumination fixture - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、施設、店舗又は住宅などで使用され、光源からの光を反射する反射鏡を用いる照明器具に関する。 The present invention relates to a lighting apparatus that uses a reflecting mirror that reflects light from a light source used in a facility, a store, a house, or the like.
従来から、ダウンライト等の照明器具において、光源からの光を反射する反射鏡の反射膜には、可視光反射性に優れる銀が使用される。このような銀反射膜は、高い反射率を有するが、化学的に不安定な銀が変色することで、外観が損なわれると共に、反射率が低下し易い。銀の主な変色原因は、光(紫外線)、熱、及び大気中の水分、亜硫酸、硫化水素、アンモニア等のガスである。銀反射膜は、これら変色原因が相互的に作用し、銀が硫化物イオンや塩化物イオン等と反応して硫化銀や塩化銀などの化合物へと変化することによって、褐色や黒色に変色する。 Conventionally, in a lighting device such as a downlight, silver having excellent visible light reflectivity is used as a reflection film of a reflecting mirror that reflects light from a light source. Such a silver reflective film has a high reflectance, but the chemically unstable silver is discolored, so that the appearance is impaired and the reflectance is easily lowered. The main causes of discoloration of silver are light (ultraviolet rays), heat, and atmospheric moisture, gases such as sulfurous acid, hydrogen sulfide, and ammonia. The silver reflection film interacts with these causes of discoloration, and the color of silver changes to brown or black by reacting with sulfide ions or chloride ions to change into compounds such as silver sulfide or silver chloride. .
そこで、銀反射膜を保護するトップコートに有機系紫外線吸収剤を添加することにより、銀反射膜へ照射される紫外線を遮断して銀反射膜の変色を防止した反射鏡が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, there is known a reflecting mirror that prevents the discoloration of the silver reflecting film by adding an organic ultraviolet absorber to the top coat that protects the silver reflecting film, thereby blocking the ultraviolet rays irradiated to the silver reflecting film ( For example, see Patent Document 1).
また、金属酸化膜からなるキャップ層が保護膜として積層された銀反射膜が知られている(例えば、特許文献2参照)。また、このような銀反射膜を用いた反射鏡の例を図7に示す。基材103上に設けられた反射鏡102は、銀反射膜108と、金属の酸化物を有する酸化物膜109とが順に積層され、酸化物膜109が変色原因のガスを遮断することで、銀反射膜108の変色を防ぐ。
Further, a silver reflective film in which a cap layer made of a metal oxide film is laminated as a protective film is known (see, for example, Patent Document 2). An example of a reflecting mirror using such a silver reflecting film is shown in FIG. In the reflecting
しかしながら、上記特許文献1に示される反射鏡では、紫外線吸収剤が銀と錯体を作り着色する性質があるため、銀に直接接触するトップコートへ有機系紫外線吸収剤を添加することは好ましくない。また、図7に示される反射鏡102では、酸化物膜109は膜自体がポーラスとなり易いので、ガスの遮断が不十分となる。この対策として、例えば、膜厚を厚くすると反射率の低下を生ずる。
However, in the reflecting mirror disclosed in
そこで、本出願人は、先に、反射鏡として、銀反射膜上に、酸化物膜と、この酸化物膜と同種の金属元素を有する金属膜とを保護膜として積層することにより、銀反射膜と酸化物膜と金属膜の各層間の密着性を保ち、ポーラスな酸化物膜を緻密な金属膜でカバーすることを提案した(特願2009−290926号:非公知)。 Therefore, the present applicant previously made a silver reflection by laminating an oxide film and a metal film having the same kind of metal element as the protective film on the silver reflection film as a reflecting mirror. It has been proposed to keep the adhesion between the layers of the film, oxide film and metal film and to cover the porous oxide film with a dense metal film (Japanese Patent Application No. 2009-290926: not known).
しかし、この提案で示した反射鏡は、照明器具の使用環境において、例えば120℃以上の大気中の高温下で使用する場合は、金属膜と酸化物膜とが互いの界面で反応し、緻密な金属膜が損なわれ、耐久性(ガスバリア性)が低くなり、変色原因のガスを確実に遮断できないことが考えられる。 However, when the reflector shown in this proposal is used in an environment where a lighting fixture is used, for example, at a high temperature in the atmosphere of 120 ° C. or higher, the metal film and the oxide film react at the interface with each other, resulting in a dense structure. It is considered that the metal film is damaged, the durability (gas barrier property) is lowered, and the gas causing the discoloration cannot be reliably shut off.
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、銀反射膜を有する反射鏡を備えた照明器具において、銀反射膜とその保護膜との密着性を損なわずに、高温の使用環境において、耐久性の良い反射鏡を得ることができ、高い反射率を維持することができる照明器具を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above problems, and in a lighting fixture having a reflecting mirror having a silver reflecting film, it is used at a high temperature without impairing the adhesion between the silver reflecting film and its protective film. An object of the present invention is to provide a lighting fixture that can obtain a highly durable reflector and can maintain a high reflectance in the environment.
上記目的を達成するために本発明の照明器具は、光放出用の開口を有する基材と、この基材に収容される光源と、前記基材に設けられ、前記光源からの光を反射する反射鏡と、を備えた照明器具において、前記反射鏡は、銀を有する銀反射膜と、前記銀反射膜上に積層される酸化物膜と、前記酸化物膜上に配置される金属膜と、を備え、前記金属膜は、前記酸化物膜よりも融点の高い金属元素、若しくは、イオン化傾向の低い金属元素、または不動態を形成し易い金属元素を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a lighting fixture of the present invention is a base material having an opening for light emission, a light source accommodated in the base material, a light source provided in the base material, and reflecting light from the light source. In the lighting fixture provided with a reflecting mirror, the reflecting mirror includes a silver reflecting film having silver, an oxide film laminated on the silver reflecting film, and a metal film disposed on the oxide film. The metal film includes a metal element having a melting point higher than that of the oxide film, a metal element having a low ionization tendency, or a metal element that easily forms a passive state.
この照明器具において、金属膜は、銀反射膜に対して基材がある側に配置されるものであることが好ましい。 In this luminaire, the metal film is preferably disposed on the side where the substrate is present with respect to the silver reflective film.
この照明器具において、金属膜は、銀反射膜に対して光源がある側に配置されるものであることが好ましい。 In this luminaire, the metal film is preferably arranged on the side where the light source is located with respect to the silver reflective film.
本発明の照明器具によれば、反射鏡は、酸化物膜上に配置され酸化物膜よりも、融点の高い、若しくはイオン化傾向の低い、または不動態を形成し易い金属元素の金属膜を有するので、高温下において緻密な金属膜の酸化を防ぐことができ、金属膜の膜厚を確保でき、耐久性の持続性が長い保護膜を形成することができる。従って、反射鏡は、銀反射膜と酸化物膜と金属膜とが順に接して各膜間で高い密着性が保持されると共に、高温下で耐久性が良く、変色原因のガスを確実に遮断し、高い反射率を維持することができる。 According to the lighting apparatus of the present invention, the reflecting mirror has a metal film of a metal element that is disposed on the oxide film and has a higher melting point, a lower ionization tendency, or a passive state than the oxide film. Therefore, oxidation of the dense metal film can be prevented at high temperature, the thickness of the metal film can be ensured, and a protective film having long durability can be formed. Therefore, the reflective mirror, the silver reflective film, the oxide film, and the metal film are in contact with each other in order to maintain high adhesion between the films, and it is durable at high temperatures and reliably blocks gas causing discoloration. In addition, a high reflectance can be maintained.
本発明の一実施形態に係る照明器具の反射鏡について、図1乃至図4を参照して説明する。図1及び図2において、照明器具1は、光放出用の開口31を有する筐体を形成する基材3と、筐体内に収容される光源4と、前記基材3に設けられる反射鏡2と、を備える。
A reflector of a lighting fixture according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2, the
反射鏡2は、基材3の内面を覆うように配置され、光源4からの光を反射する。基材3は、光放出用の開口31と、光源4を取り付けるための取付孔32とを有し、光源4からの光を効率よく反射して所望する配光が得られる形状、例えば、椀形状に形成される。また、基材3はその側面に形成された取付孔32により、水平点灯(BH)となるように光源4を保持し、光源4からの光は反射鏡2により開口31に向けて反射される。なお、図3に示されるように、照明器具1は、基材3の上面に光源4の取付孔32を有し、この取付孔32を通して光源4が垂直点灯(BU)となるように保持されるものであってもよい。
The reflecting
図4は、反射鏡2の断面構成を示す。反射鏡2は、基材3の平滑性を向上させるための下地層5と、第1金属膜6と、第1酸化物膜7と、光を反射する銀反射膜8と、第2酸化物膜9と、第2金属膜10と、大気に面しているトップコート層11とが順に基材3上に積層されている。
FIG. 4 shows a cross-sectional configuration of the reflecting
ここでは、銀反射膜8に積層される第1酸化物膜7及び第1金属膜6と、第2酸化物膜9及び第2金属膜10とは、それぞれ銀反射膜8の両面に対して2層の保護膜となる。これら保護膜は、銀反射膜8上に銀反射膜8との密着性の良い第1、第2酸化物膜7、9を直接設け、その上に緻密な第1、第2金属膜6、10を形成する。これにより、ポーラスな第1、第2酸化物膜7、9を第1、第2金属膜6、10でカバーし、密着性の良く、緻密な膜でガスを阻止することができる保護膜を形成している。
Here, the
基材3は、アルミ、鉄、マグネシウム、亜鉛などの純金属若しくは合金、又はポリブチレンテレフタラート(PBT)、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリカーボネイト(PC)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリフェニレンスルファイド(PPS)、シンジオタクチックポリスチレン(SPS)、ポリフェニレンオキサイド(PPO)、ポリエーテルイミド(PEI)等の樹脂から成る。基材3の成形は、材料が純金属又は合金の場合、スピニング成形、プレス成形、チクソモールド成形、ダイキャスト成形などによって行われる。また、材料が樹脂のとき、インジェクション成形、真空成形、圧空成形、押出成形などによって行われる。成形後の反射鏡2の表面は、滑らかで清浄な状態となるように、成形時に付着した離型剤、ガスマーク、滑剤、オイル等を物理的手段によって除去する。
The
下地層5は、エポキシ系塗料、アクリル系塗料、シリコン系塗料などから成り、基材3の平滑性を向上させるので、基材3と第1金属膜6の密着性が向上する。下地層5の形成は、スプレー塗装、スピンコート、ロールコート、ディッピング塗装などのコーティングと、熱硬化、紫外線硬化、電子線硬化などの硬化によって行われる。なお、コーティングではなく、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などの物理蒸着又は化学蒸着であってもよい。また、下地層5は、基材3と第1金属膜6との密着性が十分に確保されるならば、製造コスト削減のために省くこともできる。
The
第1金属膜6は、第1酸化物膜7よりも融点の高い金属元素、若しくは、イオン化傾向の低い金属元素、または不動態を形成し易い金属元素を有する。例えば、第1金属膜6は、チタン(Ti)、ビスマス(Bi)、プラチナ(Pt)、及びアルミニウム(Al)などを有し、酸素を含まない膜であって、第1酸化物膜7の銀反射膜8が配置されている側と反対側の面上に設けられる。この第1金属膜6は、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などの物理蒸着によって、膜厚2〜100nmとなるように形成される。
The
第1酸化物膜7は、例えば、酸化インジウム(In203)、錫添加酸化インジウム(ITO)、及び酸化錫(Sn02)などを有し、第1金属膜6と異なる金属元素からなる。この第1酸化物膜7は、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などの物理蒸着、又は陽極酸化などの化学的析出法によって、膜厚5〜200nmとなるように形成される。
The
銀反射膜8は、銀又は銀を主成分とする合金から成り、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などの物理蒸着、又は銀鏡反応のような化学めっきによって、膜厚20〜500nmで形成される。なお、銀反射膜8の下地層5が配置されている側の面上には、アルミニウム、銅又はニッケル等の金属と銀から成る層が、耐熱性や密着性を高めるために設けられていてもよい。
The
第2酸化物膜9は、例えば、酸化インジウム(In203)、錫添加酸化インジウム(ITO)、及び酸化錫(Sn02)などを有し、第1金属膜6と異なる金属元素からなる。この第2酸化物膜9は、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などの物理蒸着などによって、膜厚5〜20nmとなるように形成される。
The
第2金属膜10は、第2酸化物膜9が有する金属元素よりも融点の高い金属元素、若しくは、イオン化傾向の低い金属元素、または不動態を形成し易い金属元素を有する。例えば、第2金属膜10は、チタン(Ti)、ビスマス(Bi)、プラチナ(Pt)、及びアルミニウム(Al)などを有し、酸素を含まない膜であって、第2酸化物膜9の銀反射膜8が配置されている側と反対側の面上に設けられる。この第2金属膜10は、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などの物理蒸着によって、膜厚2〜10nmとなるように形成される。なお、第2金属膜10の材料と第1金属膜6の材料は、同じ金属であってもよいし、異なる金属であってもよい。
The
トップコート層11は、エポキシ系塗料、アクリル系塗料、シリコン系塗料などから成り、反射鏡2を物理的な衝撃から保護する。トップコート層11の形成は、スプレー塗装、スピンコート、ロールコート、ディッピング塗装などのコーティングと、熱硬化、紫外線硬化、電子線硬化などの硬化によって行われる。
The
上記のように構成された照明器具1においては、第1金属膜6及び第2金属膜10は、第1酸化物膜7及び第2酸化物膜9が有する金属元素よりもそれぞれ、融点の高い金属元素、若しくは、イオン化傾向の低い金属元素、または不動態を形成し易い金属元素を有するので、それぞれの膜層の界面で反応し難くなる。すなわち、第1及び第2金属膜6、10が融点の高い金属元素の場合は、それら金属膜6、10は、高温の使用環境において、各酸化物膜7、9との膜層の界面での反応が抑制され、その酸化が抑えられるので、その膜厚を保持でき、耐久性の持続性が長い保護膜を形成することができる。これにより、第1及び第2金属膜6、10と、第1及び第2酸化物膜7、9とによる2層の保護膜により、反射鏡2の耐久性が維持される。
In the
また、第1及び第2金属膜6、10を第1及び第2酸化物膜7、9よりイオン化傾向の低い金属元素で形成した場合は、第1及び第2金属膜6、10は酸化物膜7、9により酸化され難くなるので、高温下においても、その膜厚を保持でき、耐久性を維持できる。
Further, when the first and
また、第1及び第2金属膜6、10を第1及び第2酸化物膜7、9より不動態を形成し易い金属元素で形成した場合は、第1及び第2金属膜6、10は不動態膜による保護膜が形成され、酸化され難くなるので、高温下においても、その膜厚を保持でき、耐久性を維持できる。
In addition, when the first and
また、第1酸化物膜7及び第1金属膜6と、第2酸化物膜9及び第2金属膜10とは、銀反射膜8の両面、すなわち銀反射膜8の基材3がある側の面上及び、その反対側(光源のある側)の面上に配置される。従って、基材3や下地層5に由来するガス、具体的にはブチルフェノールなどの酸化防止剤やジブロモスチレン、ジブロモベンゼン、フタル酸などの難燃剤から発生するガスを遮断することができると共に、大気に由来するガス、具体的には二酸化硫黄(SO2)、硫化水素(H2S)、臭素(Br2)などのガスを遮断することができる。
The
これにより、反射鏡2は、銀反射膜8と酸化物膜7(9)と金属膜6(10)とが順に接するので各膜間で高い密着性が保持されると共に、高温の使用環境において、緻密な各金属膜6、10の耐久性を維持してそのガス阻止性を保持し、変色原因のガスを確実に遮断し、銀反射膜8の変色を抑え、高い反射率を維持することができる。
As a result, the reflecting
(第1の変形例)
図5は、上記実施形態の第1の変形例に係る反射鏡2を示す。この反射鏡2は、上記実施形態の第2酸化物膜9と第2金属膜10を有していない点のみが相異する。この反射鏡2においては、金属膜6は、銀反射膜8に対して基材3がある側に配置される。ここでは、特に大気に由来するガスの影響が少なく、基材3や下地層5に由来するガスの影響が大きい場合に、この基材3や下地層5に由来するガスを遮断するようにしたものである。これにより、反射鏡2は、耐久性(ガスバリア性)が向上して銀反射膜8が変色し難くなり、高い反射率を維持することができると共に、銀反射膜8に対して光源4がある側に酸化物膜と金属膜とを形成する必要がないので、製造コストを削減することができる。
(First modification)
FIG. 5 shows a reflecting
(第2の変形例)
図6は、上記実施形態の第2の変形例に係る反射鏡2を示す。この反射鏡2は、上記実施形態の第1金属膜6と第1酸化物膜7を有していない点のみが相異する。この反射鏡2においては、金属膜10は、銀反射膜8に対して光源4がある側に配置される。ここでは、特に大気に由来するガスの影響が大きく、基材3からのガスの影響が少ない場合に、大気に由来するガスを遮断するようにしたものである。これにより、反射鏡2は、耐久性(ガスバリア性)が向上して銀反射膜8が変色し難くなり、高い反射率を維持することができると共に、銀反射膜8に対して基材3がある側に金属膜と酸化物膜とを形成する必要がないので、製造コストを削減することができる。
(Second modification)
FIG. 6 shows a reflecting
次に、上述した本実施形態及びその変形例に係る照明器具1の反射鏡2における実施例1、2及び比較例1、2について説明する。
Next, Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 in the reflecting
(実施例1)
PBT樹脂から成る基材3上に、アクリル系塗料を塗布して下地層5を形成する。この下地層5上に、スパッタリング法を用いて、膜厚50nmのチタン膜から成る第1金属膜6と、膜厚100nmのITO(錫添加酸化インジウム)膜から成る第1酸化物膜7を形成する。
Example 1
An
この第1酸化物膜7上に、スパッタリング法を用いて、純度99.99%の銀から成る膜厚100nmの銀反射膜8と、膜厚5nmのITO膜から成る第2酸化物膜9と、膜厚2nmのチタン膜から成る第2金属膜10とを形成する。この第2金属膜10上にアクリル系塗料を塗布してトップコート層11を形成し、反射鏡2を得た。
On the
(実施例2)
第2酸化物膜9と第2金属膜10を形成しない以外は、実施例1と同様にして反射鏡2を得た。
(Example 2)
A reflecting
(比較例1)
第1金属膜6、第2酸化物膜9及び第2金属膜10を形成しない以外は、実施例1と同様にして反射鏡2を得た。
(Comparative Example 1)
A reflecting
(比較例2)
第2酸化物膜9及び第2金属膜10を形成しないと共に、第1金属膜6をアルミニウムとし、第1酸化物膜7を第1金属膜6と同じ金属元素の酸化アルミニウムとした以外は、実施例1と同様にして反射鏡2を得た。
(Comparative Example 2)
The
<耐久性(ガスバリア性)試験>
上記のように作製した実施例1、2と比較例1、2とに係る反射鏡の各サンプルを、硫化水素(H2S)濃度10ppm、温度40℃、湿度85%に保持したデシケータ中に放置した。放置時間は、100時間、125時間、150時間、175時間、200時間、225時間とし、各時間が経過する毎に各サンプルを取り出し、外観の観察を行った。各サンプルについて、反射鏡の表面に変化が無い場合を○、表面の3分の1が着色している場合を△、表面全体が着色している場合を×として判定を行い、その判定結果を下記の表1に示す。
<Durability (gas barrier property) test>
Each sample of the reflectors according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 produced as described above was placed in a desiccator in which the hydrogen sulfide (H 2 S) concentration was 10 ppm, the temperature was 40 ° C., and the humidity was 85%. I left it alone. The standing time was 100 hours, 125 hours, 150 hours, 175 hours, 200 hours, and 225 hours, and each sample was taken out and the appearance was observed each time. For each sample, the case where there is no change in the surface of the reflecting mirror is determined as ◯, the case where one third of the surface is colored is Δ, the case where the entire surface is colored is determined as X, and the determination result is It is shown in Table 1 below.
実施例1、2と比較例1、2に係るサンプルの外観観察の結果から明らかなように、実施例1、2は、比較例1、2に比べて、銀反射膜8と硫化水素の化学反応による外観変化が発生するまでの時間が1.33〜2.00倍長い。従って、本実施形態及びその変形例に係る反射鏡2は、銀反射膜8が変色し難くなり、高い反射率を維持することができるので、高い耐久性(ガスバリア性)を有している。
As is apparent from the results of the external appearance observation of the samples according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, Examples 1 and 2 are compared with Comparative Examples 1 and 2 in the chemistry of the silver
なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、銀反射膜8上に設けた酸化物膜7(9)と金属膜6(10)とによる2層の保護膜を、3層以上としてもよい。また、反射鏡2は、照明器具以外の例えば、カメラ、プリンタ等における光学機器の反射ミラーなどに使用することもできる。
In addition, this invention is not restricted to the structure of said embodiment, A various deformation | transformation is possible in the range which does not change the summary of invention. For example, the two-layer protective film including the oxide film 7 (9) and the metal film 6 (10) provided on the
1 照明器具
2 反射鏡
3 基材
31 開口
4 光源
6 第1金属膜
7 第1酸化物膜
8 銀反射膜
9 第2酸化物膜(酸化物膜)
10 第2金属膜(金属膜)
DESCRIPTION OF
10 Second metal film (metal film)
Claims (3)
前記反射鏡は、銀を有する銀反射膜と、前記銀反射膜上に積層される酸化物膜と、前記酸化物膜上に配置される金属膜と、を備え、
前記金属膜は、前記酸化物膜よりも融点の高い金属元素、若しくは、イオン化傾向の低い金属元素、または不動態を形成し易い金属元素を有することを特徴とする照明器具。 In a lighting fixture comprising a base material having an opening for light emission, a light source accommodated in the base material, and a reflecting mirror provided on the base material and reflecting light from the light source,
The reflecting mirror includes a silver reflecting film having silver, an oxide film laminated on the silver reflecting film, and a metal film disposed on the oxide film,
The lighting device, wherein the metal film includes a metal element having a higher melting point than the oxide film, a metal element having a low ionization tendency, or a metal element that easily forms a passive state.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2018120017A (en) * | 2017-01-23 | 2018-08-02 | 東洋製罐グループホールディングス株式会社 | Gamma ray-resistant reflection film |
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2010
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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