(57)【要約】照明システムは、ガス放電灯（１）及び少なくとも１つの発光ダイオード（２）を有する。本発明に従った照明システムは、発光ダイオードに達するガス放電灯によって発される紫外線光を低減する手段を有する。望ましくは、紫外線光を低減する手段は、ガス放電灯と発光ダイオードとの間において与えられる紫外線吸収又は紫外線反射遮蔽手段を有する。望ましくは、ガス放電灯は、例えば低圧水銀放電灯である蛍光灯である。望ましくは、照明システムは、非常用点灯装置、又は、特には液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置であるディスプレイ装置において用いられる。本発明に従った照明システムは、比較的長い寿命を有する。
2008547170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス放電灯と、少なくとも１つの発光ダイオードとを有する、照明システムであって、
前記発光ダイオードに到達する前記ガス放電灯によって発される紫外線光を低減する手段を有する、
照明システム。
【請求項２】
前記紫外線光を低減する手段は、前記ガス放電灯と前記発光ダイオードとの間において与えられる、紫外線吸収又は紫外線反射遮蔽手段を有する、
請求項１記載の照明システム。
【請求項３】
前記紫外線光を低減する手段は、前記発光ダイオード及び／又は前記ガス放電灯上に与えられる、紫外線吸収材料を有する、
請求項１記載の照明システム。
【請求項４】
前記発光ダイオードは、紫外線光に対して向上された抵抗性を有するレンズ及び／又はオプトエレクトロニックカプセル材料を有し、
前記紫外線光を低減する手段は、前記レンズ及び／又は前記オプトエレクトロニックカプセル材料である、
請求項１記載の照明システム。
【請求項５】
前記照明システムは、前記ガス放電灯が稼働する際には第１の動作モードにあり、前記発光ダイオードが稼働する際には第２の動作モードにある、
請求項１乃至４記載の照明システム。
【請求項６】
照明システムランプが前記第１の動作モードにおいて作動する間に電源異常が発生する際、スイッチング手段は、前記照明システムを第２の動作モードにおいて作動させる、
請求項５記載の照明システム。
【請求項７】
前記発光ダイオードは、ＤＣ電源で作動し、該ＤＣ電源は、前記照明システムが前記第１の動作モードにおいて作動する一方で充電する、
請求項５記載の照明システム。
【請求項８】
前記ＤＣ電源は、バッテリである、
請求項７記載の照明システム。
【請求項９】
前記ガス放電灯は、蛍光灯である、
請求項１乃至４記載の照明システム。
【請求項１０】
前記蛍光灯は、低圧水銀放電灯である、
請求項９記載の照明システム。
【請求項１１】
請求項１乃至４記載の照明システムを有する、ディスプレイ装置。
【請求項１２】
請求項１乃至４記載の照明システムを有する、液晶ディスペンス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス放電灯と少なくとも１つの発光ダイオードとを有する照明システムに係る。
【０００２】
本発明はまた、かかる照明システムを有する、特には液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置であるディスプレイ装置に係る。
【背景技術】
【０００３】
ガス放電灯と少なくとも１つの発光ダイオードとの組合せを有する照明システムは、既知である。該システムは、所謂間接照明の用途に対してとりわけ使用され、室内の人の気分又は家庭でスクリーンに映されるＴＶ番組又は映画の雰囲気に対して間接照明状況を適合させるようにする。照明システムは更に、液晶ディスプレイ装置等であるディスプレイ装置及び非常用点灯（ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ  ｌｉｇｈｔｉｎｇ）装置において使用される。
【０００４】
一般的には、ガス放電灯は、低圧ガス放電灯及び高圧ガス放電灯を有する。水銀放電灯において、水銀は、（効率的な）紫外線（ＵＶ）光の生成に対して主成分を構成する。発光材料を有する発光層は、ＵＶを他の波長に、例えば一般的な照明目的に対して可視放射に変換するよう放電ベッセルの内壁上に存在し得る。したがって、かかる放電ランプはまた、蛍光灯と称される。低圧水銀放電灯の放電ベッセルは、通常円形であり、細長い実施例及び小型の実施例をいずれも有する。通常、放電空間における放電を保持する手段は、放電空間において配置される電極である。他の実施例では、低圧水銀放電灯は、所謂無電極低圧水銀放電灯を有する。
【０００５】
一般的には、発光ダイオード（ＬＥＤ）は、例えば周知である赤色、緑色、又は青色発光体等である、明確な原色の光源であり得る。加えて、発光体は、例えば原色としてアンバー、マゼンタ、又はシアン等を有し得る。原色はまた、白又は色の混合であり得る。
【０００６】
特開２００３−３０３５０１号公報の英語要約は、ランプと、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）パッケージとを有する非常用点灯装置を開示する。正常な状況下では、蛍光灯又は白熱灯は、作動可能である。しかしながら、電源異常が発生する場合、照明システムは、発光ダイオードがバッテリパッケージ上で作動する動作モードに切り替わる。
【０００７】
既知の照明システムの欠点は、照明システムの寿命が制限されることである。
【特許文献１】特開２００３−３０３５０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述の不利点を全体的又は部分的に排除する、ことを目的とする。本発明によれば、照明システムは、ガス放電灯及び少なくとも１つの発光ダイオードを有する。照明システムは、発光ダイオードに到達するガス放電灯によって発される紫外線光を低減する手段を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
照明システムにおいて発光ダイオード（ＬＥＤ）がガス放電灯に対して比較的近くに位置付けられる場合、ＬＥＤは、比較的高い紫外線（ＵＶ）ロードを受け、ＬＥＤの寿命の低減を含めＬＥＤの性能における比較的急速な低下をもたらす。本発明によれば、ガス放電灯とＬＥＤとの間において照明システムにおける紫外線光を低減する手段を取り入れることによって、ＬＥＤ上でガス放電灯によって発される紫外線光の悪影響は、低減される。
【００１０】
望ましくはガス放電灯は、蛍光灯である。望ましくは蛍光灯は、低圧水銀放電灯である。
【００１１】
発光ダイオードに到達するガス放電灯によって発される紫外線光を低減する手段は、多種の方途において実現され得る。これを達成するよう、本発明に従った照明システムの望ましい実施例は、紫外線光を低減する手段が、ガス放電灯と発光ダイオードとの間において与えられる紫外線吸収又は紫外線反射遮蔽手段を有する、ことを特徴とする。遮蔽手段は、ガス放電灯とＬＥＤとの間におけるＵＶ吸収スクリーンであり得る。望ましくは、ＵＶ吸収スクリーンは、ＬＥＤ上に取り付けられる。
【００１２】
本発明に従った照明システムの代替的な望ましい実施例は、紫外線光を低減する手段が、発光ダイオード及び／又はガス放電灯上に与えられる紫外線吸収材料を有する、ことを特徴とする。
【００１３】
発光ダイオードに到達するガス放電灯によって発される紫外線光を低減する手段はまた、ＬＥＤにおいて組み込まれ得る。このため、本発明に従った照明システムの望ましい一実施例は、発光ダイオードが、紫外線光に対する強化された抵抗性を有するレンズ及び／又はオプトエレクトロニックカプセル材料（ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｅｎｃａｐｓｕｌａｎｔ）を有する、ことを特徴とする。紫外線光を低減する手段は、レンズ及び／又はオプトエレクトロニックカプセル材料である。
【００１４】
建物では、非常用点灯装置が据え付けられている。非常用点灯システムは、一般的に、蛍光灯、バラスト、及びバッテリパック等である低圧電源を有する。正常な状況下では、蛍光灯は、建物のメイン電源システムから電力を得る。非常の場合、メイン電源異常が発生する際（例えば、火事、火災警報、又は他の災害の場合）、低圧電源（バッテリパック）は、電力供給を引き継ぎ、蛍光灯は依然として燃焼する（ｂｕｒｎ）。「非常モード」とも称される後者の動作モードにおいては、蛍光灯は、非常事態の場合安全な場所へと建物内の人を案内するよう光を発する。放電灯が非常動作モードにおいて作動する場合、放電灯は、比較的低い電流で作動する（公称電流の１０％より低い）。しかしながら、放電灯における電極は、かかる低電流に対して設計されていない。このことは、スパッタリングにより最初に電極材料の急速且つ実質的な劣化をもたらす。かかる電極劣化は、既知の放電灯の寿命を大幅に減少させる。これは、非常灯が非常事態中にのみ作動可能である場合には、問題ではない。しかしながら、（政府の）安全基準は、非常用点灯システムが定期的且つ頻繁にテストされる（典型的には少なくとも月に１回）ことを求める。テスト中、既知の非常用点灯システムは、非常モードにおいてしばらく作動される。この頻繁なテストは、通常の蛍光灯と比較して非常用点灯システムの初期不良を発生させる。
【００１５】
ガス放電灯及び少なくとも１つのＬＥＤを有する非常用点灯装置として用いられる本発明に従った照明システムは、２つの動作モードにおいて作動され得る。このため、本発明に従った照明システムの望ましい実施例は、照明システムが、ガス放電灯が作動可能である際は照明システムが第１の動作モードにあり、発光ダイオードが作動可能である際は第２の動作モードにある、ことを特徴とする。第２の動作モードにおいて作動する一方でガス放電灯の劣化を低減するよう、本発明に従った望ましい一実施例は、照明システムが第１の動作モードで作動する間に電源異常が発生する際、スイッチング手段が照明システムを第２の動作モードにおいて作動させる、ことを特徴とする。スイッチング手段は、第１の動作モードにおいて電源異常を検出し、第２の動作モードを開始させる。望ましくは、スイッチング手段はまた、放電灯が第１の動作モードにおいて作動する電源からの放電灯の分離を引き起こすか、あるいは開始させ、放電灯が第１の動作モードにおいて作動する。望ましくは、発光ダイオードは、ＤＣ電源で作動し、該ＤＣ電源は、照明システムが第１の動作モードにおいて作動する一方で充電する（ｃｈａｒｇｉｎｇ）。望ましくは、ＤＣ電源は、バッテリである。
【００１６】
本発明に従った照明システムは、特にはＬＣＤ装置であるディスプレイ装置に対するバックライトシステムとして用いられ、少なくとも１つの（低圧）水銀放電灯及び複数のＬＥＤを有する。ＬＥＤは、特には異なる原色のＬＥＤが用いられる際に、色、及び／又は照明システムによって発される光の色温度を変更するよう使用され得る一方、ガス放電灯は所定の色出力を有する。特には蛍光灯であるガス放電灯とバックライトシステムにおけるＬＥＤとの組合せは、作動中の蛍光灯が所謂「スキャン」動作モードにおいて用いられる一方で、作動中に複数のＬＥＤが連続動作モードにおいて使用される場合に、有利である。
【００１７】
ＬＥＤがガス放電灯によって発されるＵＶに対して十分に保護されるため、本発明に従った照明システムは、比較的長い寿命を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明のこれらの及び他の態様は、以下に記載される実施例を参照して明らかに説明される。
【００１９】
図面は、単に概略的であり、且つ実寸大に描かれてはいない。顕著には、複数の寸法は、明確にするよう強く誇張されて示される。図中の同様の構成要素は、可能な限り同一の参照符号によって示される。
【００２０】
図１Ａは、本発明に従った照明システムの第１の実施例の断面図を大変概略的に示す。照明システムは、ガス放電灯１及び発光ダイオード（ＬＥＤ）２を有する。図１ａ中の照明システムは更に、ガス放電灯及びＬＥＤによって光放射を方向付けるよう（図１Ａ中の矢印参照）反射体１５を有する。図１Ａ中の例では、ＬＥＤ２は、所謂側部発光ＬＥＤ（ｓｉｄｅ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ＬＥＤ）である（図１Ｂ参照）。本発明によれば、照明システムは、発光ダイオード２に到達するガス放電灯１によって発される紫外線光を低減する手段を有する。図１Ａ中の例において紫外線光を低減する手段は、紫外線吸収又は紫外線反射遮蔽手段３を有し、該手段は、ガス放電灯１と発光ダイオード２との間において与えられる。あるいは、紫外線光を低減する手段は、直接に発光ダイオード２上及び／又はガス放電灯１上に与えられる紫外線吸収材料を有する。
【００２１】
図１Ｂ中に示される側部発光ＬＥＤ２は、ＬＥＤによって生成される熱を分散するヒートシンクとしても機能するプリント基板２０上に取り付けられる。ＬＥＤ２の形状は、一般的に中心軸２５の周囲に３６０°延在する放射線放出表面１２から出て半径方向において光のビームを発するよう、適合される。望ましい一実施例では、中心軸２５に対して平行である方向においてＬＥＤ２を抜け出る光は、殆どあるいは全く無い。２つのリード２３は、（ＤＣ）電源とＬＥＤチップとの間における電気的接続を与える。図１Ｂ中の例において、紫外線光を低減する手段は、ＬＥＤ２の上部上に与えられる紫外線吸収又は紫外線反射遮蔽手段３を有する。
【００２２】
図２は、本発明に従った照明システムの第２の実施例の断面図を大変概略的に示す。図２中に示される照明システムにおいて、光は、複数の蛍光灯１及び複数のＬＥＤ２を介して生成される。蛍光灯１及びＬＥＤ２は、（反射）壁７，８及び光出口（ｌｉｇｈｔ−ｅｇｒｅｓｓ）窓９を有する光混合チャンバにおいて配置される。照明システムは、光出口窓９を介してディスプレイ装置１０（図３参照）を照射する。蛍光灯１は、放電管の内側壁上に配置される発光層を備えられる放電管を有する（図２中図示せず）。放電管における放電を生成することによって、放電管内部の水銀蒸発（ｍｅｒｃｕｒｙ  ｖａｐｏｒ）は、紫外線光を発する（図示せず）。紫外線光は、発光層によって大幅に吸収され、所定の色を有する可視光へと変換される。発光材料の組合せは、蛍光灯１の所定の色を確定する。
【００２３】
図２中の例では、ＵＶ光を転移限する手段は、紫外線吸収又は紫外線反射遮蔽手段３を有し、該手段は、蛍光灯１と発光ダイオード２との間において与えられる。あるいは、紫外線光を低減する手段は、発光ダイオード及び／又はガス放電灯上に与えられる紫外線吸収材料を有する。適切な材料は、例えば、塗料、金属、ＵＶ遮断ガラス、又はＵＶ遮断プラスチックフィルムである。
【００２４】
発光ダイオードに到達するガス放電灯によって発される紫外線光を低減する手段はまた、ＬＥＤにおいて組み込まれ得る。照明システムの望ましい一実施例では、発光ダイオードは、紫外線光に対して強化された抵抗性を有するレンズ及び／又はオプトエレクトロニックカプセル材料を有し、紫外線光を低減する手段は、レンズ及び／又はオプトエレクトロニックカプセル材料である。強化されたＵＶ抵抗性を示すＬＥＤを封入する適切な材料は、例えば、ＵＶ遮断粒子を有するハイブリッド材料（有機／無機）又は無機である。適切なＵＶ遮断粒子遮断粒子は、例えば、ＴｉＯ２，ＣｅＯ２，及びＺｎＯである。超微細二酸化チタン及び酸化亜鉛は、物理的ブロッカーとして周知である。かかるＵＶ遮断粒子は、化学的に無害であり、フルＵＶスペクトル（ｆｕｌｌ−ｓｐｅｃｔｒｕｍ）を吸収及び／又は反射する。加えて、シリカもＵＶ遮断材料として作用する。有機ポリマはまた、ＬＥＤを封入するよう適切な材料である。適切なＵＶ吸収材料は、広域スペクトル吸収材を有するオキシベンゾンであり、特にはＵＶ−Ｂ保護を増大するよう適切である。他の適切な有機ポリマは、アントラニル酸メンチルである。アントラニル酸は、弱ＵＶ−Ｂフィルタであり、主にスペクトルの近ＵＶ−Ａ部分において吸収する。更に他の適切な有機ポリマは、アヴォベンゾンである。ブチルメソキシディベンゾイルメタン（Ｐａｒｓｏｌ  １７８９）は、ＵＶ−Ａ範囲の大部分を介して優れた保護を与える。ＬＥＤを封入するよう適切である材料は、単一で、混合物として、あるいは二酸化チタンとの組合せにおいてのいずれかの、エチルヘキシル−Ｐ−メトキシ桂皮酸、及びベンゾフェノンである。
【００２５】
図２中に示される照明システムは、所謂スキャンバックライトシステムとして使用されるよう大変適切である。特には、バックライトシステムにおけるＬＥＤと蛍光灯とを組み合せることによって、所謂「スキャン」動作モードにおいて蛍光灯を作動させる一方で、複数のＬＥＤが連続動作モードにおいて使用されることは、有利である。例えば、蛍光灯は、緑色−青色における色ポイントを得るよう蛍光材料の適切な混合を有して用いられ得る一方、ＬＥＤは、赤色において色ポイントを有する。原色の赤色に対する人間の眼の感受性が比較的低いため、ＬＥＤが連続動作モードにおいて駆動され、且つ蛍光灯がスキャン動作モードにおいて駆動される際のＬＣＤの動きの再現（ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ）に対する影響は、スキャン動作モードにおける全色の駆動と比較して、より小さいと予測される。
【００２６】
図３は、ディスプレイシステム、特にはディスプレイシステムである。
【００２７】
上述された実施例は、本発明を制限するものではなく例証するものであること、並びに、当業者は、添付の図面の範囲から逸脱することなく多くの代替的な実施例を設計することができる、ことが留意されるべきである。請求項中、括弧内の参照符号は、請求項を制限するものとして解釈されるべきではない。「有する」という語及びその活用形は、請求項中に記載される要素又は段階以外の要素又は段階の存在を除外しない。単数形で示される要素は、かかる要素の複数の存在を除外しない。本発明は、複数の別個の要素を有するハードウェアを用いて、並びに適切にプログラムされたコンピュータを用いて、実施され得る。複数の手段を列挙する装置請求項中、かかる複数の手段は、ハードウェアの１つ及び同一のアイテムによって実現され得る。特定の方策が相互に異なる従属請求項中において記載されるという単なる事実は、かかる方策の組合せが有利に使用され得ない、ことを示すものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１Ａ】本発明に従った照明システムの第１の実施例の断面図である。
【図１Ｂ】ＵＶ遮蔽手段を与えられる側部発光発光ダイオードの斜視図である。
【図２】本発明に従った照明システムの第２の実施例の断面図である。
【図３】ディスプレイシステムを図示する。
【図１Ａ】
2008547170.tif 000003
【図１Ｂ】
2008547170.tif 000004
【図２】
2008547170.tif 000005
【図３】
2008547170.tif 000006
【国際調査報告】
2008547170.tif 000007
2008547170.tif 000008
2008547170.tif 000009