JP2007294215A - Illuminating device - Google Patents

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Yuki Shirakawa
友樹 白川
Shinji Noguchi
晋治 野口
Kazuo Yoshida
和雄 吉田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To stably adjust a color temperature of emitting light for a long period of time while effectively suppressing deterioration with time in dichroic coloring matter included in liquid crystal of an optical filter in an illuminating device. <P>SOLUTION: The illuminating device 1 is provided with an optical source 2, the optical filter 3 which includes the dichroic coloring matter 31 absorbing light of a specific wavelength in light emitted from the optical source 2, and ultraviolet-ray absorbing filters 4 arranged to the optical filter 3. The ultraviolet-ray absorbing filters 4 protect the optical filter 3 from ultraviolet rays by preventing almost all the light of a wavelength of ≤410 nm from substantially transmitting through them. By this configuration, it is possible to suppress the deterioration with time in dichroic coloring matter 31 included in the optical filter 3, so that a user can stably adjust the color temperature of light emitted by the illuminating device 1 for a long period of time. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、光の色温度を調節する光学フィルタを備えた照明装置に関する。   The present invention relates to a lighting device including an optical filter that adjusts the color temperature of light.

光の色温度は、人の生体リズムや覚醒度に影響を与えることが知られており、例えば、低色温度の光には、リラクゼーションの効果があり、一方、高色温度の光には、覚醒度を上昇させる効果がある。近年では、この光の色温度が人の生体リズム等に与える効果に着目し、照明光の色温度を変化させることにより、居住者がライフスタイルに応じた快適な照明環境を得られるようにした照明装置が提案されている。   The color temperature of light is known to affect the biological rhythm and arousal level of humans. For example, light with low color temperature has a relaxation effect, while light with high color temperature It has the effect of increasing the arousal level. In recent years, paying attention to the effect of the color temperature of light on human biological rhythms, etc., it has become possible for residents to obtain a comfortable lighting environment according to their lifestyle by changing the color temperature of the illumination light. Lighting devices have been proposed.

このような照明装置としては、特許文献１に示されるように、赤色系（Ｒ）、緑色系（Ｇ）及び青色系（Ｂ）の発光色の光源を備え、これらの光源の発光量の比率を調節することによって、所望の色温度の混色光を照射できるようにした照明装置が知られている。しかし、この特許文献１に示される照明装置は、複数の光源を綿密に制御するための複雑な制御手段を必要とするため、装置の高コスト化をまねく虞がある。また、白熱灯やハロゲンランプのような汎用の光源を使用することができないので、ランプ切れの際には、専用の発光色の光源と交換する必要があり、必ずしも一般住宅で用いられる照明装置としては適していなかった。   As such an illuminating device, as shown in Patent Document 1, a light source of emission colors of red (R), green (G), and blue (B) is provided, and a ratio of emission amounts of these light sources There is known an illuminating device that can irradiate mixed color light having a desired color temperature by adjusting the color. However, since the illumination device disclosed in Patent Document 1 requires complicated control means for precisely controlling a plurality of light sources, there is a risk of increasing the cost of the device. In addition, since a general-purpose light source such as an incandescent lamp or a halogen lamp cannot be used, it is necessary to replace the light source with a dedicated luminescent color when the lamp is burned out. Was not suitable.

それに対して、特許文献２に示されるように、光源から照射された光のうち、特定の波長の光を吸収して透過させないことにより、光の色温度を制御する光学フィルタを備えた照明装置が知られている。この特許文献２に示される照明装置は、照明器具に備えられた光学フィルタが、吸収分光特性の異なる二色性色素を含む液晶を有しており、この液晶に電圧が印加されると、その電圧に応じて、液晶に含まれる二色性色素の分子配列が変化することで、光学フィルタを透過する光の色温度を制御する。この特許文献２に示される照明装置は、印加電圧を変化させることで容易に光の色温度を制御することができ、また、汎用の光源が使用されるので、上記特許文献１に示される照明装置の問題点を解消することができる。
特開平６−０５２９９２号公報 特開２００４−６１８２８号公報 On the other hand, as shown in Patent Document 2, an illumination device including an optical filter that controls the color temperature of light by absorbing and not transmitting light of a specific wavelength out of light emitted from a light source It has been known. In the illuminating device shown in Patent Document 2, the optical filter provided in the luminaire has a liquid crystal containing dichroic dyes having different absorption spectral characteristics, and when a voltage is applied to the liquid crystal, The color temperature of light transmitted through the optical filter is controlled by changing the molecular arrangement of the dichroic dye contained in the liquid crystal according to the voltage. The illumination device shown in Patent Document 2 can easily control the color temperature of light by changing the applied voltage, and a general-purpose light source is used. Therefore, the illumination shown in Patent Document 1 is used. The problem of the apparatus can be solved.
JP-A-6-052992 JP 2004-61828 A

しかしながら、特許文献２に示される照明装置の光学フィルタは、光源から高出力の紫外線が長期間にわたって照射されると、液晶に含まれる二色性色素が経時的に変質して、所望の吸収分光特性が失われてしまい、安定して光の色温度を調節することができなくなることがあった。これを解決するには、光学フィルタに紫外線吸収フィルタを備えることが有効であるが、一般に用いられる３６０ｎｍ以下の波長の光を透過させない紫外線吸収フィルタでは、二色性色素の経時的変質を有効に抑制できないことがあった。   However, the optical filter of the illuminating device disclosed in Patent Document 2 has a desired absorption spectroscopic characteristic that the dichroic dye contained in the liquid crystal changes over time when high-power ultraviolet rays are irradiated from a light source over a long period of time. In some cases, the characteristics are lost, and the color temperature of light cannot be adjusted stably. In order to solve this problem, it is effective to provide the optical filter with an ultraviolet absorption filter. However, in the ultraviolet absorption filter that does not transmit light having a wavelength of 360 nm or less, which is generally used, it is effective to change the dichroic dye over time. There were times when it was not possible to suppress.

本発明は、上記課題を解決するものであり、照明光の色温度を連続的に変えることができる光学フィルタを備えた照明装置において、光学フィルタの液晶に含まれる二色性色素の経時的変質を有効に抑制することにより、長期的に安定して光の色温度を調節することができる光学フィルタを備えた照明装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned problems, and in an illuminating device having an optical filter capable of continuously changing the color temperature of illumination light, the chronological alteration of the dichroic dye contained in the liquid crystal of the optical filter An object of the present invention is to provide an illuminating device including an optical filter that can adjust the color temperature of light stably over a long period of time by effectively suppressing.

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、光源と、吸収分光特性の異なる二色性色素を含む液晶が透明電極付きの透明基板に挟設されて成る液晶セルを有する光学フィルタと、前記光源と光学フィルタとの間に設けられる紫外線吸収フィルタと、を備えた照明装置であって、前記紫外線吸収フィルタは、４１０ｎｍ以下の波長の光の略全てを実質的に透過させないものである。   In order to solve the above-mentioned problems, an invention according to claim 1 is a light source and an optical filter having a liquid crystal cell in which liquid crystals containing dichroic dyes having different absorption spectral characteristics are sandwiched between transparent substrates with transparent electrodes, An illumination device comprising an ultraviolet absorption filter provided between the light source and the optical filter, wherein the ultraviolet absorption filter does not substantially transmit substantially all of light having a wavelength of 410 nm or less. .

また、請求項２の発明は、請求項１に記載の照明装置において、前記紫外線吸収フィルタが、紫外線吸収剤として２−ヒドロキシ−ベンゾフェノン、２−（２´−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール又はこれらの誘導体のうち、少なくとも１種を含有するものである。   The invention according to claim 2 is the lighting device according to claim 1, wherein the ultraviolet absorbing filter is 2-hydroxy-benzophenone, 2- (2′-hydroxyphenyl) benzotriazole or a derivative thereof as an ultraviolet absorber. Among them, at least one kind is contained.

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の照明装置において、前記二色性色素を含む液晶に光安定剤としてヒンダードアミン系光安定剤が添加されたものである。   A third aspect of the present invention is the lighting device according to the first or second aspect, wherein a hindered amine light stabilizer is added as a light stabilizer to the liquid crystal containing the dichroic dye.

請求項１の発明によれば、紫外線吸収フィルタが４１０ｎｍ以下の波長の光の略全てをカットするものであるので、汎用の紫外線吸収フィルタを用いた場合に比べて、二色性色素の経時的変質を有効に抑制することができる。   According to the first aspect of the present invention, since the ultraviolet absorption filter cuts substantially all of the light having a wavelength of 410 nm or less, the dichroic dye is changed over time as compared with the case where a general-purpose ultraviolet absorption filter is used. Alteration can be effectively suppressed.

請求項２の発明によれば、紫外線吸収剤として、汎用の物質を使用しているので、照明装置全体の生産コストを低減することができる。   According to invention of Claim 2, since the general purpose substance is used as a ultraviolet absorber, the production cost of the whole illuminating device can be reduced.

請求項３の発明によれば、照明装置は、二色性色素の経時的変質が抑制された光フィルタを備えているので、ユーザは長期的に安定して照明光の色温度を調節することができるようになる。   According to the invention of claim 3, since the illumination device includes the optical filter in which the change of the dichroic dye over time is suppressed, the user can stably adjust the color temperature of the illumination light in the long term. Will be able to.

本発明の一実施形態に係る照明装置について図１を参照して説明する。照明装置１は、光を出射する光源２と、この光源２の光出射方向に配置される光学フィルタ３と、この光学フィルタ３の光入射面及び光出射面に配設される紫外線吸収フィルタ４と、を備えている。また、上記の紫外線吸収フィルタ４は、少なくとも光源２と光学フィルタ３との間に設けられていればよく、必ずしも図１に示すように、光学フィルタ３の光出射面側には配設されなくてもよいし、また、光学フィルタ３と接するように配設されなくてもよい。   An illumination device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The illuminating device 1 includes a light source 2 that emits light, an optical filter 3 that is disposed in the light emitting direction of the light source 2, and an ultraviolet absorption filter 4 that is disposed on the light incident surface and the light emitting surface of the optical filter 3. And. Further, the ultraviolet absorbing filter 4 may be provided at least between the light source 2 and the optical filter 3, and is not necessarily provided on the light emitting surface side of the optical filter 3 as shown in FIG. Alternatively, it may not be disposed so as to be in contact with the optical filter 3.

照明装置１は、光源２からの出射光を上記の紫外線吸収フィルタ４及び光学フィルタ３の方向へ反射させる反射部材５を更に備える。また、上記の光源２、光学フィルタ３、紫外線吸収フィルタ４及び反射部材５は、開口部を有する筐体６内に収容される。光源２から出射された光は、直接又は反射部材５で反射され、筐体６の開口部に備えられた紫外線吸収フィルタ４及び光学フィルタ３を透過して外部へ放射される。また、光源２は、駆動電源７により点灯駆動され、光学フィルタ３は、フィルタ用電源３７により必要に応じて所定の電圧の印加を受ける。   The illuminating device 1 further includes a reflecting member 5 that reflects the emitted light from the light source 2 in the direction of the ultraviolet absorption filter 4 and the optical filter 3. The light source 2, the optical filter 3, the ultraviolet absorption filter 4, and the reflection member 5 are accommodated in a housing 6 having an opening. The light emitted from the light source 2 is reflected directly or by the reflecting member 5, passes through the ultraviolet absorption filter 4 and the optical filter 3 provided in the opening of the housing 6, and is emitted to the outside. The light source 2 is driven to be lit by the drive power source 7, and the optical filter 3 is applied with a predetermined voltage by the filter power source 37 as necessary.

光源２は、汎用の光源であって、例えば、白熱灯、蛍光灯、高輝度放電灯等が用いられる。特に、放射分光特性がほぼ平坦なキセノン放電ランプ又はメタルハライド放電ランプが好ましい。また、光源２には、駆動電源７からの電力の供給を受けて、これを光源２に向けて所定の電圧に変換して供給する発光用電源（図示せず）が備えられる。この発光用電源には、光源２の種類に応じて、例えば、白熱灯向け、蛍光灯向け、高輝度放電灯向けに開発された汎用の電源が用いられる。   The light source 2 is a general-purpose light source, and for example, an incandescent lamp, a fluorescent lamp, a high-intensity discharge lamp, or the like is used. In particular, a xenon discharge lamp or a metal halide discharge lamp having a substantially flat emission spectral characteristic is preferable. Further, the light source 2 is provided with a light-emitting power source (not shown) that receives power supplied from the drive power source 7, converts it to a predetermined voltage toward the light source 2, and supplies it. A general-purpose power source developed for incandescent lamps, fluorescent lamps, and high-intensity discharge lamps, for example, is used as the light-emitting power source according to the type of light source 2.

光学フィルタ３は、光源２から入射した光のうち、特定の波長の光を吸収して透過させないことにより、光学フィルタ３を透過した光の色温度を制御する。この光学フィルタ３の詳細な構成については後述する。   The optical filter 3 controls the color temperature of the light transmitted through the optical filter 3 by absorbing and not transmitting light of a specific wavelength among the light incident from the light source 2. The detailed configuration of the optical filter 3 will be described later.

紫外線吸収フィルタ４は、紫外線吸収剤を含有する透光性樹脂から成る薄板であって、光源２から入射した光に含まれる紫外線を吸収して、特に、特定の波長以下の光を実質的に透過させないことにより、光学フィルタ３を保護する。この紫外線吸収フィルタ４の詳細な構成についても後述する。   The ultraviolet absorption filter 4 is a thin plate made of a translucent resin containing an ultraviolet absorber, and absorbs ultraviolet rays contained in light incident from the light source 2, and in particular substantially absorbs light having a specific wavelength or less. The optical filter 3 is protected by not transmitting the light. The detailed configuration of the ultraviolet absorption filter 4 will also be described later.

反射部材５は、汎用の光学部材であって、例えば、椀型に形成された樹脂構造体に、光反射率の高いアルミニウム等を蒸着させたものが用いられる。また、反射部材５は、筐体６の内表面に直接的に、アルミニウム蒸着等の表面処理が施されることで形成されることもある。ただし、この場合、筐体６の内表面は所望の光学特性が発揮されるような形状に形成されている必要がある。   The reflecting member 5 is a general-purpose optical member, and for example, a resin structure formed in a bowl shape is vapor-deposited with high light reflectance aluminum or the like. Further, the reflecting member 5 may be formed by subjecting the inner surface of the housing 6 to a surface treatment such as aluminum vapor deposition. However, in this case, the inner surface of the housing 6 needs to be formed in a shape that exhibits desired optical characteristics.

筐体６は、一方が開口し、他方が閉口した略筒形の構造材である。この筐体６は、光源２から放射される熱により、内部が高温に晒される場合もあるので、耐熱性及び耐久性に優れた素材により形成される必要がある。   The housing 6 is a substantially cylindrical structural material having one opened and the other closed. Since the inside of the housing 6 may be exposed to a high temperature due to heat radiated from the light source 2, it is necessary to form the housing 6 from a material excellent in heat resistance and durability.

駆動電源７及びフィルタ用電源３７には、それぞれ汎用の電源が用いられ、交流及び直流の駆動電圧を発生させることができるものが望ましい。   As the drive power supply 7 and the filter power supply 37, general-purpose power supplies are used, respectively, and those that can generate AC and DC drive voltages are desirable.

次に、本実施形態の照明装置１における光学フィルタ３及び紫外線吸収フィルタ４の構成について、図２を参照して説明する。   Next, the structure of the optical filter 3 and the ultraviolet absorption filter 4 in the illuminating device 1 of this embodiment is demonstrated with reference to FIG.

光学フィルタ３は、対向する一対の透明基板３４の間に、液晶材３２を封じ込めた液晶パネルから成る。透明基板３４には、透明電極３３が設けられ、液晶セル３５を構成している。液晶材３２には、吸収分光特性の異なる二色性色素３１が含まれる。また、対向する一対の透明基板３４は封止材３６によって固定される。更に、一対の透明電極３３は導線３９を介して、フィルタ用電源３７と接続されている。なお、図２は、液晶セル３５を１つ備えた光学フィルタ３を示しているが、この液晶セル３５が複数備えられることもある。   The optical filter 3 is composed of a liquid crystal panel in which a liquid crystal material 32 is enclosed between a pair of opposed transparent substrates 34. A transparent electrode 33 is provided on the transparent substrate 34 to constitute a liquid crystal cell 35. The liquid crystal material 32 includes dichroic dyes 31 having different absorption spectral characteristics. The pair of opposing transparent substrates 34 are fixed by a sealing material 36. Further, the pair of transparent electrodes 33 are connected to a filter power source 37 via a conducting wire 39. 2 shows the optical filter 3 having one liquid crystal cell 35, a plurality of liquid crystal cells 35 may be provided.

二色性色素３１は、見る方向によって２種類の異なる着色を示す色素である。この二色性色素３１は、その種類によって、固有の分子構造に起因する吸光ピークを持っていて、長波長域から短波長域にかけて吸収分光特性が連続的に増加するものや、短波長域から長波長域にかけて吸収分光特性が連続的に増加するものがある。また、高出力の紫外線等が照射されると、その立体特性が変性して吸光分光特性が変質することがある。代表的な二色性色素として、アゾ系色素、アントラキノン系色素等が知られている。本実施形態においては、例えば、アゾ系色素が用いられる。なお、吸収分光特性とは、各々の物質が有する波長ごとの光の吸収特性を言う。   The dichroic dye 31 is a dye that exhibits two different colors depending on the viewing direction. The dichroic dye 31 has an absorption peak due to a specific molecular structure depending on the type thereof, and the absorption spectral characteristic continuously increases from a long wavelength region to a short wavelength region. There is one in which absorption spectral characteristics continuously increase over a long wavelength region. In addition, when irradiated with high-power ultraviolet rays or the like, the steric characteristics may be modified and the absorption spectroscopic characteristics may be altered. As typical dichroic dyes, azo dyes and anthraquinone dyes are known. In the present embodiment, for example, an azo dye is used. The absorption spectral characteristic refers to the light absorption characteristic for each wavelength of each substance.

液晶材３２は、汎用のサーモトロピック液晶が用いられ、本実施形態においては、ネマティック液晶、コレステリック液晶、スメクティック液晶のいずれを用いてもよいが、高速応答が得られるネマティック液晶が好ましい。なお、スメクティック液晶の一種である強誘電性液晶を用いてもよい。   A general-purpose thermotropic liquid crystal is used as the liquid crystal material 32. In the present embodiment, any of a nematic liquid crystal, a cholesteric liquid crystal, and a smectic liquid crystal may be used, but a nematic liquid crystal capable of obtaining a high-speed response is preferable. Note that a ferroelectric liquid crystal which is a kind of smectic liquid crystal may be used.

透明電極３３は、液晶材３２に対し、その配向を調節する任意の電圧を印加するものであり、例えば、イットリウム錫系酸化物が用いられる。この透明電極３３は、導線３９介してフィルタ用電源３７に接続されており、交流又は直流の駆動電圧が印加される。透明基板３４には、汎用のガラス基板が用いられる。この透明基板３４には上記の透明電極３３が取り付けられる。また、フィルタ用電源３７には、汎用の電源が用いられるが、電圧を自在に制御して出力できるものが望ましい。   The transparent electrode 33 applies an arbitrary voltage for adjusting the alignment to the liquid crystal material 32, and, for example, an yttrium tin-based oxide is used. The transparent electrode 33 is connected to a filter power source 37 through a conducting wire 39, and an AC or DC driving voltage is applied thereto. A general-purpose glass substrate is used for the transparent substrate 34. The transparent electrode 33 is attached to the transparent substrate 34. A general-purpose power source is used as the filter power source 37, but it is desirable that the voltage can be freely controlled and output.

次に、上記のように構成された本実施形態における光学フィルタ３の動作を説明する。液晶セル３５の透明電極３３に電圧が印加されていないとき、細長い分子構造の液晶材３２及び二色性色素３１は、透明基板３４に対して平行に配向（ホモジニアス配向）していて、二色性色素３１の長軸方向に振動する偏光を強く吸収（ハイルマイヤー型ゲストホスト動作）する。従って、例えば、短波長成分に対する吸収分光特性を有する二色性色素３１含む液晶セル３５は、透過した光の色温度を増加させ、一方、長波長成分に対する吸収分光特性を有する二色性色素３１含む液晶セル３５は、透過した光の色温度を減少させる。   Next, the operation of the optical filter 3 configured as described above in the present embodiment will be described. When no voltage is applied to the transparent electrode 33 of the liquid crystal cell 35, the liquid crystal material 32 and the dichroic dye 31 having an elongated molecular structure are aligned in parallel (homogeneous alignment) with respect to the transparent substrate 34. Strongly absorbs polarized light oscillating in the long axis direction of the functional dye 31 (Heilmeier guest-host operation). Therefore, for example, the liquid crystal cell 35 including the dichroic dye 31 having the absorption spectral characteristic for the short wavelength component increases the color temperature of the transmitted light, while the dichroic dye 31 having the absorption spectral characteristic for the long wavelength component. The included liquid crystal cell 35 reduces the color temperature of the transmitted light.

一方、液晶セル３５の透明電極３３に十分な電圧が印加されると、細長い分子構造の液晶材３２及び二色性色素３１は電界方向に再配向して、透明基板３４に対して垂直に立ち上がる。そのため、二色性色素３１による短波長成分及び長波長成分の吸収が減少して、液晶セル３５の透過分光特性は平坦になり、液晶セル３５を透過した光の色温度は変化しない。   On the other hand, when a sufficient voltage is applied to the transparent electrode 33 of the liquid crystal cell 35, the liquid crystal material 32 having a long and narrow molecular structure and the dichroic dye 31 are reoriented in the electric field direction and rise perpendicularly to the transparent substrate 34. . Therefore, the absorption of the short wavelength component and the long wavelength component by the dichroic dye 31 is reduced, the transmission spectral characteristic of the liquid crystal cell 35 becomes flat, and the color temperature of the light transmitted through the liquid crystal cell 35 does not change.

このように、吸収分光特性の異なる二色性色素３１含む液晶セル３５に印加する電圧を適宜に制御することで、液晶セル３５の透過分光特性が連続的に変化する。従って、光学フィルタ３は、印加する電圧を変化させることで、その透過分光特性をアナログ的に制御することができ、光源２から入射した光Ｌ１のうち、特定の波長の光を吸収して出射し、色温度を制御した照明光Ｌ２を出射することができる。また、この光学フィルタ３を備えたことにより、本実施形態の照明装置１は、光の色温度を広範囲かつ連続的に制御された照明光を出射することが可能となる。   Thus, by appropriately controlling the voltage applied to the liquid crystal cell 35 including the dichroic dyes 31 having different absorption spectral characteristics, the transmission spectral characteristics of the liquid crystal cell 35 continuously change. Therefore, the optical filter 3 can control the transmission spectral characteristic in an analog manner by changing the voltage to be applied, and absorbs and emits light of a specific wavelength out of the light L1 incident from the light source 2. In addition, the illumination light L2 having a controlled color temperature can be emitted. Moreover, by providing this optical filter 3, the illumination device 1 of the present embodiment can emit illumination light whose color temperature of light is controlled in a wide range and continuously.

また、本実施形態の光学フィルタ３には、二色性色素を含む液晶に光安定剤３８が添加される。光安定剤３８は、光を吸収した物質から励起エネルギーを受け取り、光を吸収した物質の劣化を抑制するものである。本実施形態で用いられる光安定剤３８は、ヒンダードアミン系光安定剤であり、例えば、チバスペシャリティーケミカルズ製ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ ２０２０ ＦＤＬが望ましい。   In the optical filter 3 of this embodiment, a light stabilizer 38 is added to a liquid crystal containing a dichroic dye. The light stabilizer 38 receives excitation energy from a substance that has absorbed light, and suppresses deterioration of the substance that has absorbed light. The light stabilizer 38 used in this embodiment is a hindered amine light stabilizer, for example, CHIMASSORB 2020 FDL manufactured by Ciba Specialty Chemicals.

次に、本実施形態の紫外線吸収フィルタ４の構成について説明する。この紫外線吸収フィルタ４は、透光性樹脂から成る薄板であって、樹脂材料中に紫外線吸収剤が添加される。例えば、透光性樹脂として、アクリル樹脂（三菱レイヨン製、商品名ＶＨ００１）が用いられる。また、紫外線吸収剤として、チバスペシャルケミカルズ製ＴＩＮＵＶＩＮ３２６が２％添加される。本実施形態では、２−ヒドロキシ−ベンゾフェノン、２−（２´−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール又はこれらの誘導体から成るベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が好ましく、上記以外に、チバスペシャルケミカルズ製ＴＩＮＵＶＩＮ３２７、ＴＩＮＵＶＩＮ３２８等を用いてもよい。また、紫外線吸収フィルタ４は、例えば、押し出し成形、射出成形又はセルキャスト成形等により、所定の形状に形成される。   Next, the configuration of the ultraviolet absorption filter 4 of the present embodiment will be described. The ultraviolet absorbing filter 4 is a thin plate made of a translucent resin, and an ultraviolet absorber is added to the resin material. For example, an acrylic resin (manufactured by Mitsubishi Rayon, trade name VH001) is used as the translucent resin. Moreover, 2% of TINUVIN326 manufactured by Ciba Special Chemicals is added as an ultraviolet absorber. In this embodiment, a benzotriazole-based ultraviolet absorber composed of 2-hydroxy-benzophenone, 2- (2′-hydroxyphenyl) benzotriazole or a derivative thereof is preferable. In addition to the above, TINUVIN327, TINUVIN328, etc. manufactured by Ciba Special Chemicals are used. It may be used. Moreover, the ultraviolet absorption filter 4 is formed in a predetermined shape by, for example, extrusion molding, injection molding, cell cast molding, or the like.

ここで、光学フィルタ３に紫外線吸収フィルタ４を配設したことにより、液晶材３２に含まれる二色性色素３１の経時的変性が抑制されるのかを確認する耐光試験（以下、耐光試験１）及び液晶材３２に光安定剤を添加したことにより、所望の効果を得られるかを確認する耐光試験（以下、耐光試験２）について説明する。   Here, a light fastness test (hereinafter referred to as light fastness test 1) for confirming whether the ultraviolet filter 4 is provided in the optical filter 3 to suppress the time-dependent modification of the dichroic dye 31 contained in the liquid crystal material 32. A light resistance test (hereinafter, light resistance test 2) for confirming whether a desired effect can be obtained by adding a light stabilizer to the liquid crystal material 32 will be described.

耐光試験１は、紫外線吸収フィルタ４が配設された光学フィルタ３（実施例１）、紫外線吸収フィルタ４が配設されていない光学フィルタ３（比較例１）及び汎用の紫外線吸収フィルタ４１が配設された光学フィルタ３（比較例２）について、所定の条件下で紫外線を照射する試験に供し、試験の前後における光学フィルタ３の光透過率を測定し、液晶材３２に含まれる二色性色素３１の経時的変質を調べたものである。なお、耐光試験１では、いずれの光学フィルタ３においても液晶材３２に光安定剤は添加されていない。   The light resistance test 1 includes an optical filter 3 (Example 1) provided with an ultraviolet absorption filter 4, an optical filter 3 (Comparative Example 1) not provided with an ultraviolet absorption filter 4, and a general-purpose ultraviolet absorption filter 41. The optical filter 3 provided (Comparative Example 2) is subjected to a test for irradiating ultraviolet rays under a predetermined condition, and the light transmittance of the optical filter 3 before and after the test is measured, and the dichroism contained in the liquid crystal material 32 is measured. This is a result of examining the temporal alteration of the dye 31. In the light resistance test 1, no light stabilizer is added to the liquid crystal material 32 in any of the optical filters 3.

具体的には、まず、液晶材３２に含まれる二色性色素３１の波長３００−８００ｎｍにおける透過スペクトルが、自記分光光度計（日立製作所製、商品名Ｕ−４０００）により測定され、初期状態（電圧無印加で着色状態）の透過率が求められる。その後、紫外線を照射する４００Ｗの水銀灯（松下電器産業製、商品名Ｈ４００）から距離２００ｍｍの位置に試験対象となる光学フィルタ３を設置し、６０℃熱風循環恒温槽中で４週間にわたって上記の水銀灯の光を照射した後、再び二色性色素３１の波長３００−８００ｎｍの透過スペクトルが測定される。   Specifically, first, a transmission spectrum at a wavelength of 300 to 800 nm of the dichroic dye 31 contained in the liquid crystal material 32 is measured by a self-recording spectrophotometer (trade name U-4000, manufactured by Hitachi, Ltd.), and an initial state ( The transmittance of the colored state when no voltage is applied is determined. Thereafter, the optical filter 3 to be tested is installed at a distance of 200 mm from a 400 W mercury lamp (trade name H400, manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.) that irradiates ultraviolet rays, and the above mercury lamp is placed in a 60 ° C. hot air circulating thermostat for 4 weeks. Then, the transmission spectrum of the dichroic dye 31 having a wavelength of 300 to 800 nm is measured again.

耐光試験２は、液晶材３２に光安定剤３８が添加されていない光学フィルタ３（実施例１）、液晶材３２に光安定剤３８が添加されている光学フィルタ３（実施例２）について、上記耐光試験１と同様に、二色性色素３１の経時的変質を調べたものである。なお、耐光試験２では、いずれの実施例においても光学フィルタ３の表裏面に紫外線吸収フィルタ４が配設されている。   In the light resistance test 2, the optical filter 3 in which the light stabilizer 38 is not added to the liquid crystal material 32 (Example 1) and the optical filter 3 in which the light stabilizer 38 is added to the liquid crystal material 32 (Example 2) Similar to the light resistance test 1, the chronological change of the dichroic dye 31 was examined. In the light resistance test 2, the ultraviolet absorption filter 4 is disposed on the front and back surfaces of the optical filter 3 in any of the examples.

耐光試験２では、耐光試験１で用いた水銀灯よりも照射強度が強い６０Ｗのメタルハライドランプが用いられ、メタルハライドランプから距離３００ｍｍの位置に試験対象となる光学フィルタ３を設置し、９０℃熱風循環恒温槽中で２４時間にわたって上記のメタルハライドランプの光を照射した。透過スペクトルの測定は上記の方法に準じた。   In the light resistance test 2, a 60 W metal halide lamp having a higher irradiation intensity than the mercury lamp used in the light resistance test 1 is used, the optical filter 3 to be tested is installed at a distance of 300 mm from the metal halide lamp, and a constant temperature of 90 ° C. circulating hot air. The metal halide lamp was irradiated for 24 hours in the bath. The transmission spectrum was measured according to the above method.

次に、耐光試験１又は耐光試験２に供される実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２の構成について、図３（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。なお、ここではフィルタ用電源３７及び導線３９の記載を省略している。   Next, the configurations of Example 1, Example 2, Comparative Example 1, and Comparative Example 2 used for the light resistance test 1 or the light resistance test 2 will be described with reference to FIGS. In addition, description of the power supply 37 for filters and the conducting wire 39 is abbreviate | omitted here.

図３（ａ）は、紫外線吸収フィルタ４が配設された光学フィルタ３（実施例１）の構成を示す。光学フィルタ３の液晶材３２には（チッソ社製、商品名ＪＣ−１０６９ＲＢ）が、二色性色素３１には（林原生物化学研究所製、商品名Ｇ−２０５）が用いられる。液晶材３２に二色性色素３１を０．５重量％溶解させ、基板間隔７μmのガラス製の液晶セル３５（イーエイチシー社製）に注入した後、封止材３６として、紫外線硬化封止材（イーエイチシー社製、商品名ＵＶ−ＲＥＳＩＮ ＬＣ６１０）を用いて密封することで形成される。更に、実施例１では、紫外線吸収フィルタ４が光学フィルタ３の表裏面に設置される。この紫外線吸収フィルタ４は、紫外線吸収剤としてチバスペシャルケミカルズ製ＴＩＮＵＶＩＮ３２６を２％添加したアクリル樹脂（三菱レイヨン製、商品名ＶＨ００１）から成るものである。   FIG. 3A shows the configuration of the optical filter 3 (Example 1) in which the ultraviolet absorption filter 4 is disposed. The liquid crystal material 32 of the optical filter 3 is manufactured by Chisso Corporation (trade name JC-1069RB), and the dichroic dye 31 is manufactured by Hayashibara Biochemical Laboratories, trade name G-205. After 0.5% by weight of the dichroic dye 31 is dissolved in the liquid crystal material 32 and injected into a glass liquid crystal cell 35 (manufactured by HC Corporation) with a substrate interval of 7 μm, an ultraviolet curable sealant is used as the sealant 36. It is formed by sealing using a material (trade name UV-RESIN LC610, manufactured by HC Corporation). Furthermore, in Example 1, the ultraviolet absorption filter 4 is installed on the front and back surfaces of the optical filter 3. The ultraviolet absorption filter 4 is made of an acrylic resin (trade name VH001, manufactured by Mitsubishi Rayon) to which 2% of TINUVIN 326 manufactured by Ciba Special Chemicals is added as an ultraviolet absorber.

図３（ｂ）は、紫外線吸収フィルタ４が配設され、更に液晶材３２に光安定剤が添加された光学フィルタ３（実施例２）の構成を示す。実施例２では、実施例１の光学フィルタ３の液晶材３２に、ヒンダードアミン系光安定剤（シバスペシャリティーケミカルズ社製、商品名ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ ２０２０ ＦＤＬ）が、液晶材３２に対して０．５重量％溶融させたものである。また、実施例１と同じく、光学フィルタ３の表裏面に紫外線吸収フィルタ４が設置される。   FIG. 3B shows a configuration of the optical filter 3 (Example 2) in which the ultraviolet absorption filter 4 is disposed and the light stabilizer is added to the liquid crystal material 32. In Example 2, 0.5% by weight of the hindered amine light stabilizer (manufactured by Sibus Specialty Chemicals, trade name CHIMASSORB 2020 FDL) was added to the liquid crystal material 32 of the optical filter 3 of Example 1 with respect to the liquid crystal material 32. It has been melted. Further, as in the first embodiment, the ultraviolet absorption filter 4 is installed on the front and back surfaces of the optical filter 3.

図３（ｃ）は、紫外線吸収フィルタ４が配設されていない光学フィルタ３（比較例１）の構成を示す。比較例１は、紫外線吸収フィルタ４が配設されていない点を除き実施例１と同じである。   FIG. 3C shows a configuration of the optical filter 3 (Comparative Example 1) in which the ultraviolet absorption filter 4 is not provided. Comparative Example 1 is the same as Example 1 except that the ultraviolet absorption filter 4 is not provided.

図３（ｄ）は、汎用の紫外線吸収フィルタ４１が配設された光学フィルタ３（比較例２）構成を示す。の構成を示す。この汎用の紫外線吸収フィルタ４１は、チバスペシャルケミカルズ製ＴＩＮＵＶＩＮ２３４を０．００５％％添加したアクリル樹脂（三菱レイヨン製、商品名ＶＨ００１）から成るものである。   FIG. 3D shows a configuration of the optical filter 3 (Comparative Example 2) in which a general-purpose ultraviolet absorption filter 41 is provided. The structure of is shown. This general-purpose ultraviolet absorption filter 41 is made of an acrylic resin (trade name VH001, manufactured by Mitsubishi Rayon) to which TINUVIN234 manufactured by Ciba Special Chemicals is added in an amount of 0.005%.

図４は、上記の実施例１及び実施例２において、光学フィルタ３の両面に設置された紫外線吸収フィルタ４の光透過特性を示す。すなわち、紫外線吸収フィルタ４は、４１０ｎｍ以下の波長の光を略１００％透過させないものとして形成される。   FIG. 4 shows the light transmission characteristics of the ultraviolet absorption filter 4 installed on both surfaces of the optical filter 3 in the first and second embodiments. That is, the ultraviolet absorption filter 4 is formed so as not to transmit substantially 100% of light having a wavelength of 410 nm or less.

また、図５は、上記の比較例２において、光学フィルタ３の両面に設置された紫外線吸収フィルタ４１の光透過特性を示す。すなわち、紫外線吸収フィルタ４１は略３６０ｎｍ以下の波長の光を略１００％透過させないものとなっている。   FIG. 5 shows the light transmission characteristics of the ultraviolet absorption filter 41 installed on both surfaces of the optical filter 3 in the comparative example 2 described above. That is, the ultraviolet absorption filter 41 does not transmit about 100% of light having a wavelength of about 360 nm or less.

図６（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ上記の実施例１、比較例１及び比較例２について実施された耐光試験１の結果を示す。また、この結果から、二色性色素３１の吸光ピークである波長４８０ｎｍにおける初期状態の透過率に対する試験後の透過率の増加を求め、下記の基準で評価したものを表１に示す。
○：透過率の増加が５％未満
△：透過率の増加が５％以上１０％未満
×：透過率の増加が１０％以上 6 (a), (b) and (c) show the results of the light resistance test 1 performed on the above-described Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2, respectively. Further, from this result, an increase in the transmittance after the test with respect to the transmittance in the initial state at a wavelength of 480 nm, which is the absorption peak of the dichroic dye 31, was obtained, and the results evaluated according to the following criteria are shown in Table 1.
○: Increase in transmittance is less than 5% Δ: Increase in transmittance is 5% or more and less than 10% ×: Increase in transmittance is 10% or more

Figure 2007294215
Figure 2007294215

表１及び図６に示される耐光試験１の結果は、紫外線吸収フィルタ４が配設された光学フィルタ３（実施例１）が、紫外線吸収フィルタ４が配設されていない光学フィルタ３（比較例１）又は汎用の紫外線吸収フィルタ４１が配設された光学フィルタ３（比較例２）と比べて、二色性色素３１の経時的変質が有効に抑制されたことを示す。   The results of the light fastness test 1 shown in Table 1 and FIG. 6 show that the optical filter 3 (Example 1) in which the ultraviolet absorption filter 4 is disposed is the optical filter 3 in which the ultraviolet absorption filter 4 is not disposed (Comparative Example). 1) or the time-dependent alteration of the dichroic dye 31 is effectively suppressed as compared with the optical filter 3 (Comparative Example 2) in which the general-purpose ultraviolet absorption filter 41 is provided.

図７（ａ）及び（ｂ）は、上記の実施例１及び実施例２について実施された耐光試験２の結果を示す。また、上記の耐光試験１と同様に、この結果から、二色性色素３１の吸光ピークである波長４８０ｎｍにおける、初期状態の透過率に対する試験後の透過率の増加を求め、上記の表１と同じ基準で評価したものを表２に示す。   FIGS. 7A and 7B show the results of the light resistance test 2 performed on the above-described Example 1 and Example 2. FIG. Similarly to the above light resistance test 1, from this result, the increase in the transmittance after the test with respect to the transmittance in the initial state at the wavelength of 480 nm, which is the absorption peak of the dichroic dye 31, was obtained. Table 2 shows the results evaluated based on the same criteria.

Figure 2007294215
Figure 2007294215

表２及び図７に示される耐光試験２の結果は、ヒンダードアミン系光安定剤を添加していない光学フィルタ３（実施例１）に比べて、ヒンダードアミン系光安定剤を添加した光学フィルタ３（実施例２）の方が、二色性色素３１の経時的変質を有効に抑制されることを示す。すなわち、光学フィルタ３の液晶材３２に、ヒンダードアミン系光安定剤を添加することにより、二色性色素３１の安定性が高めることができる。   The results of the light fastness test 2 shown in Table 2 and FIG. 7 show that the optical filter 3 with the hindered amine light stabilizer added (implementation) compared to the optical filter 3 with no hindered amine light stabilizer added (Example 1). Example 2) shows that the chronological change of the dichroic dye 31 is more effectively suppressed. That is, the stability of the dichroic dye 31 can be enhanced by adding a hindered amine light stabilizer to the liquid crystal material 32 of the optical filter 3.

上記の耐光試験１の結果から明らかなように、本実施形態に係る照明装置１は、光学フィルタ１に紫外線吸収フィルタが配設されているので、汎用の紫外線吸収フィルタを用いた場合に比べて、二色性色素の経時的変質を有効に抑制することができる。また、紫外線吸収フィルタに用いられる紫外線吸収剤は、汎用の物質が使用されるので、照明装置１全体の生産コストを低減することができる。   As is clear from the results of the above light resistance test 1, the illumination device 1 according to the present embodiment is provided with the ultraviolet absorption filter in the optical filter 1, and therefore, compared with the case where a general-purpose ultraviolet absorption filter is used. The chronological change of the dichroic dye can be effectively suppressed. Moreover, since the general purpose substance is used for the ultraviolet absorber used for an ultraviolet absorption filter, the production cost of the illuminating device 1 whole can be reduced.

また、上記の耐光試験２の結果から明らかなように、本実施形態に係る照明装置１は、光学フィルタ１の液晶材３２に光安定剤としてヒンダードアミン系光安定剤が添加されているので、二色性色素の経時的変質を有効に抑制することができる。   Further, as is apparent from the results of the light resistance test 2 described above, the lighting device 1 according to this embodiment includes a hindered amine light stabilizer as a light stabilizer added to the liquid crystal material 32 of the optical filter 1. It is possible to effectively suppress the temporal deterioration of the chromatic dye.

本実施形態に係る照明装置１は、上記のように構成されることにより、二色性色素３１の経時的変質が抑制された光学フィルタ３を備えているので、ユーザが長期的に安定して照明光の色温度を調節することができるようになる。   The illuminating device 1 according to the present embodiment includes the optical filter 3 that is configured as described above, and the temporal change of the dichroic dye 31 is suppressed. The color temperature of the illumination light can be adjusted.

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、照明装置１は、光源２と光学フィルタ３との間に偏光板が設けられ、光源２から光学フィルタ３へ入射する光の振動方向が一方向に揃えられるように構成されてもよい。この偏光板が設けられることにより、光の振動方向が均一化され、二色性色素３１がより効果的に光を吸収できるようになる。   The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications can be made. For example, the lighting device 1 may be configured such that a polarizing plate is provided between the light source 2 and the optical filter 3 so that the vibration direction of light incident on the optical filter 3 from the light source 2 is aligned in one direction. By providing this polarizing plate, the vibration direction of light is made uniform, and the dichroic dye 31 can absorb light more effectively.

本発明の一実施形態に係る照明装置の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the illuminating device which concerns on one Embodiment of this invention. 同装置に備えられる紫外線吸収フィルタが配設された光学フィルタの構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the optical filter by which the ultraviolet absorption filter with which the apparatus is equipped was arrange | positioned. 紫外線吸収フィルタが配設された光学フィルタ（実施例１）の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the optical filter (Example 1) by which the ultraviolet absorption filter was arrange | positioned. 紫外線吸収フィルタが配設され、液晶に光安定剤が添加された光学フィルタ（実施例２）の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the optical filter (Example 2) by which the ultraviolet absorber was arrange | positioned and the light stabilizer was added to the liquid crystal. 紫外線吸収フィルタが配設されていない光学フィルタ（比較例１）の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the optical filter (comparative example 1) in which the ultraviolet absorption filter is not arrange | positioned. 汎用の紫外線吸収フィルタが配設された光学フィルタ（比較例２）の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the optical filter (comparative example 2) by which the general purpose ultraviolet absorption filter was arrange | positioned. 上記実施例１、２の光フィルタに配設される紫外線吸収フィルタの光透過特性を示す図。The figure which shows the light transmission characteristic of the ultraviolet absorption filter arrange | positioned at the optical filter of the said Examples 1 and 2. FIG. 上記比較例２の光フィルタに配設される汎用の紫外線吸収フィルタの光透過特性を示す図。The figure which shows the light transmission characteristic of the general purpose ultraviolet absorption filter arrange | positioned at the optical filter of the said comparative example 2. FIG. （ａ）（ｂ）（ｃ）は、上記実施例１及び比較例１、２について実施された耐光試験１の結果を示す図。(A) (b) (c) is a figure which shows the result of the light resistance test 1 implemented about the said Example 1 and Comparative Examples 1 and 2. FIG. （ａ）（ｂ）は、上記実施例１、２について実施された耐光試験２の結果を示す図。(A) (b) is a figure which shows the result of the light resistance test 2 implemented about the said Example 1,2.

符号の説明Explanation of symbols

１ 照明装置
２ 光源
３ 光学フィルタ
３１ 二色性色素
３２ 液晶材
３３ 透明電極
３４ 透明基板
３５ 液晶セル
３６ 封止材
３７ フィルタ用電源
３８ 光安定剤
３９ 導線
４ 紫外線吸収フィルタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Illuminating device 2 Light source 3 Optical filter 31 Dichroic dye 32 Liquid crystal material 33 Transparent electrode 34 Transparent substrate 35 Liquid crystal cell 36 Sealing material 37 Power supply for filters 38 Light stabilizer 39 Conductor 4 Ultraviolet absorption filter

Claims (3)

光源と、吸収分光特性の異なる二色性色素を含む液晶材が透明電極付きの透明基板に挟設されて成る液晶セルを有する光学フィルタと、前記光源と光学フィルタとの間に設けられる紫外線吸収フィルタと、を備えた照明装置であって、
前記紫外線吸収フィルタは、４１０ｎｍ以下の波長の光の略全てを実質的に透過させないものであることを特徴とする照明装置。 An optical filter having a light source and a liquid crystal cell in which liquid crystal materials containing dichroic dyes having different absorption spectral characteristics are sandwiched between transparent substrates with transparent electrodes, and ultraviolet absorption provided between the light source and the optical filter A lighting device comprising a filter,
The said ultraviolet absorption filter is a thing which does not permeate | transmit substantially all the light of a wavelength of 410 nm or less, The illuminating device characterized by the above-mentioned. 前記紫外線吸収フィルタが、紫外線吸収剤として２−ヒドロキシ−ベンゾフェノン、２−（２´−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール又はこれらの誘導体のうち、少なくとも１種を含有することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。   The said ultraviolet absorption filter contains at least 1 sort (s) among 2-hydroxy- benzophenone, 2- (2'-hydroxyphenyl) benzotriazole, or these derivatives as a ultraviolet absorber. Lighting equipment. 前記二色性色素を含む液晶材に光安定剤としてヒンダードアミン系光安定剤が添加されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 1, wherein a hindered amine light stabilizer is added as a light stabilizer to the liquid crystal material containing the dichroic dye.
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