JP2015162403A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【解決手段】波長４２０〜４８０ｎｍに最大ピークを有する青色ＬＥＤチップと、該青色ＬＥＤチップの発光方向前方に配設された蛍光体含有樹脂層とを備え、該蛍光体含有樹脂層が、Ｌｕ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ³⁺で表され、かつＬｕに対するＣｅ賦活率が２モル％以下であるＬｕＡＧ蛍光体と、Ａ₂（Ｂ_1-xＭｎ_x）Ｆ₆（式中、ＡはＬｉ、Ｎａ、Ｋ及びＣｓからなる群から選ばれる１種類以上の元素、ＢはＳｉ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｇｅ及びＳｎからなる群から選ばれる１種類以上の元素、ｘは０．００１≦ｘ≦０．１の範囲を満たす正数）で表される複フッ化物蛍光体とを、樹脂に混合分散させてなる照明装置。
【効果】本発明によれば、黒体放射線近傍の発光色で、暗所視条件下や薄明視条件下において、より明るく感じられ、高い視認性と広い範囲での明るさ感が得られる照明装置を提供することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、夜間等において、明るさに乏しい場所（周囲に光がない場所）で好適に用いられる屋外照明、特に、歩道、車道、広場、住宅地、トンネル等に設置される屋外照明に好適な照明装置に関するものである。

都市においては、夜間でも自動車のヘッドライト、店舗照明等の多くの光源により明るく照らされている場所が多い。一方、郊外や地方においては、夜間は光に乏しいため、歩道、車道、公園、トンネルといった場所には、安全確保や防犯などの目的で街路灯をはじめとした屋外照明が設置されている。

しかしながら、郊外や地方では、過度に高輝度の照明を設置して夜間に点灯することは、住民の生活の妨げになるばかりでなく、過剰な電力を消費することになり、また、設備に多額の費用が必要になってしまう。そこで、消費電力を上げることなく、安全確保や防犯などの目的を十分に達成できる屋外照明の導入が望まれている。

一方、近年では、街路灯などの屋外照明用に、保守、経済性の観点から、従来の白熱電球や蛍光灯などより、電力消費や寿命の点で有利なＬＥＤ照明に注目が集まっている。ＬＥＤ照明は発光のバリエーションが豊富であり、また、青色ＬＥＤを用いたものは、照射される光の成分に青色成分を有しているため、近年導入が進んでいる青色街路灯などの屋外照明の光源として用いることが可能である。また、ＬＥＤ照明の電力使用効率は、極めて高く、同等の照度を得るための電力は、従来の白熱電球の１／５以下と極めて小さい。また、製品寿命も一般に数万時間と言われており、保守点検の労力、コスト削減にもつながることから、ＬＥＤ照明は、長時間連続使用する街路灯などの屋外照明として優れている。

一般的な照明用の白色ＬＥＤパッケージでは、発光波長４４０〜４７０ｎｍの青色ＬＥＤチップの前面に緑色や黄色や赤色などの蛍光を発する蛍光体を塗布することで、蛍光体から発光したピーク波長５５５ｎｍ前後のブロードな蛍光光と、波長未変換の青色光とが合わさって、白色光が生ずる構造となっている。多くの照明用白色ＬＥＤで波長５５５ｎｍ前後の蛍光発光を利用しているのは、人の目は波長５５５ｎｍ近傍の光に対して高い感度をもっているため、原理的にこの波長の光の成分を多く含む光が、照明として高効率であるからである。しかしながら、夜間の街路などの暗所視条件下、日没直後の薄明視条件下では、人間の視感度のピーク波長は、図７に示されるように、５５５ｎｍからより短波長側に移行することが知られている（プルキンエ効果）。

このような暗所視条件下及び薄明視条件下では、白色ＬＥＤを使用する夜間照明においても、発光のピークが５５５ｎｍより短波長にシフトしたものが好ましいといえる。夜間照明用としては、色温度の高い照明などが検討されている（非特許文献１）が、従来の夜間照明は、プルキンエ効果に基づいた視感度の変化に対して、暗所視レベル、薄明視レベルでの最も視感度の高い波長を十分に含んでいるとは言い難い。

また、人の眼球の網膜上には光の受容体である錐体細胞、桿体細胞があり、錐体細胞は明所での色覚を、桿体細胞は暗所での光を感じる働きをもっていることが知られている。これら錐体細胞と桿体細胞は、人の網膜上に均一に分布しておらず、錐体細胞は中心窩と呼ばれる部分付近に集中しているのに対し、桿体細胞はそれより周辺に多く分布していることも知られている。そのため、暗所視下や薄明視下など桿体細胞が主に働く環境下では、人間の目は、視点の中心よりも、周辺視野で明るさを感じやすい構造をもっていると考えられている。このような環境下では、照明装置も、光軸の周辺での光量をより多くするのが良いと考えられるが、一般的に、ＬＥＤ夜間照明では、照明装置の光軸を中心とした部分が特に明るく、光軸の周辺は急激に暗くなっているものが多い。また、近年、街路照明として用いられているＬＥＤ照明は、色温度が高いものが多いが、このような街路照明は、単に、青色光を増やしたものであり、暗所視下や薄明視下での視感度を考慮した設計になっていない。

特開２００８−１３５３８１号公報 特開２００９−１５１９６７号公報 特開２０１２−０３８５０４号公報 特開２０１２−００９４３４号公報 米国特許第３５７６７５６号明細書

白倉公隆、他２名、「街路照明の分光特性が空間の明るさに及ぼす影響」、照明学会誌、第９６巻、第５号、２０１２年、２５９−２７１

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、郊外や地方、農村部、トンネル内などの、特に、暗所視条件下や薄明視条件下において、人間の目により明るく感じられ、広い範囲での明るさ感が得られる照明装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、暗所視下や薄明視下での視感度波長の変化による視認性の低下を改善できるＬＥＤ照明を検討し、光源として青色ＬＥＤと共に、青色ＬＥＤで励起される蛍光体として、Ｌｕ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ³⁺蛍光体（ＬｕＡＧ蛍光体）に着目し、青色ＬＥＤに蛍光体としてＬｕＡＧ蛍光体を組み合わせたＬＥＤ照明により、暗所視下や薄明視下での明るさ感や、視認性を向上させる検討をした。

ＬｕＡＧ蛍光体については、賦活剤として添加しているＣｅの結晶中での濃度、即ち、Ｌｕに対するＣｅ賦活率をコントロールすることで、５ｄ→²Ｆ_7/2遷移に対する５ｄ→²Ｆ_5/2遷移の割合を増加させることができ、暗所視下や薄明視下で有利な５１０ｎｍ近傍の発光が多くなる。その結果、ＬｕＡＧ蛍光体と青色ＬＥＤを組み合わせることで、従来よりも暗所視下や薄明視下で有用な照明が得られる。

しかし、上記のようなＬｕＡＧ蛍光体と青色ＬＥＤとによって得られる照明は、発光スペクトルの多くが可視光のうちの短波長に偏っているため、照明の発する色合いは青色又は緑色に寄っており、その色度を測定すると、黒体放射線から離れたものとなる。暗所視下や薄明視下では、人の目は色に対する感性が鈍るが、発光の色度が黒体放射線から外れた光源は、人にとって不快感を与える場合がある。

一般に、黒体放射線からのずれはΔｕｖで表されるが、このような場合、Δｕｖを小さくするには、赤色光を加えることで発光色を黒体放射線に近づけることが有効である。青色ＬＥＤを光源とした夜間照明において赤色光を加えるには、別に赤色ＬＥＤなどを照明装置に組み込むことでも達成可能だが、照明装置としての回路が複雑になるといった欠点がある。一方、青色ＬＥＤで励起され、赤色光を発する蛍光体を同時に使用する方法も有効であり、青色光により励起されて赤色光を発する蛍光体としては、ＳＣＡＳＮ、ＣＡＳＮ、α−サイアロンなどの窒化物蛍光体や酸窒化物蛍光体が挙げられるが、これらの蛍光体は、青色光以外に青緑、緑色、黄色光を吸収してしまうという特徴をもっており、これら蛍光体をＬｕＡＧ蛍光体と同時に使用して赤色光を出そうとすると、暗所視下や薄明視下で有用な５０７ｎｍ〜５５５ｎｍの発光強度が大きく下がってしまう。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、青色ＬＥＤと、セリウム賦活量を２％以下にしたＬｕＡＧ蛍光体とを組み合わせた照明装置において、更に、マンガンを賦活剤とする、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｇｅ及びＳｎから選ばれる元素を含有する複フッ化物赤色発光蛍光体を組み合わせることで、Δｕｖが小さい黒体放射線近傍の発光色であり、暗所視下や薄明視下で周辺視野での明るさがより感じられる照明装置となること、また、これらの蛍光体を樹脂に混合分散させて蛍光体含有樹脂層とし、該蛍光体含有樹脂層を青色ＬＥＤの発光方向前方に配置することで、照明装置の照射範囲が格段に広がり、従来よりも、暗所視下や薄明視下で、より広い範囲に照明光を照射する照明装置となることを見出し、本発明を成すに至った。

従って、本発明は、下記の照明装置を提供する。
請求項１：
波長４２０〜４８０ｎｍに最大ピークを有する青色ＬＥＤチップと、該青色ＬＥＤチップの発光方向前方に配設された蛍光体含有樹脂層とを備え、該蛍光体含有樹脂層が、下記組成式（１）
Ｌｕ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ³⁺ （１）
で表され、かつＬｕに対するＣｅ賦活率が２モル％以下であるＬｕＡＧ蛍光体と、下記組成式（２）
Ａ₂（Ｂ_1-xＭｎ_x）Ｆ₆ （２）
（式中、ＡはＬｉ、Ｎａ、Ｋ及びＣｓからなる群から選ばれる１種類以上の元素、ＢはＳｉ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｇｅ及びＳｎからなる群から選ばれる１種類以上の元素、ｘは０．００１≦ｘ≦０．１の範囲を満たす正数である。）
で表される複フッ化物蛍光体とを、樹脂に混合分散させてなることを特徴とする照明装置。
請求項２：
上記樹脂が、シリコーン樹脂又はエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
請求項３：
上記樹脂が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル樹脂及びＡＢＳ樹脂からなる群から選ばれる１種又は２種以上の熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
請求項４：
発光色のΔｕｖ値が−０．０３〜＋０．０３であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の照明装置。

本発明によれば、黒体放射線近傍の発光色で、暗所視条件下や薄明視条件下において、より明るく感じられ、高い視認性と広い範囲での明るさ感が得られる照明装置を提供することができる。

実施例１で得られたＬｕ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ³⁺蛍光体粒子のＸＲＤプロファイルを示す図である。 実施例及び比較例で作製したＬＥＤ照明を示す図であり、（Ａ）は部分透視平面図、（Ｂ）は斜視図である。 実施例１のＬＥＤ照明から照射された光のスペクトルプロファイルを示す図である。 実施例２のＬＥＤ照明から照射された光のスペクトルプロファイルを示す図である。 比較例１のＬＥＤ照明から照射された光のスペクトルプロファイルを示す図である。 実施例及び比較例における、ＬＥＤ照明を用いた道路面及びその周辺の見え方の評価方法の説明図である。 一般的な白色ＬＥＤの発光スペクトル（破線）と、人の目の感度の明所でのピーク波長（５５５ｎｍ）及び暗所でのピーク波長（５０７ｎｍ）を示す図である。

以下、本発明の照明装置について詳細に説明する。
本発明の照明装置は、波長４２０〜４８０ｎｍに最大ピークを有する青色ＬＥＤチップを備える。このような青色ＬＥＤチップとしては、青色ＬＥＤチップが封止材で配線等と共に封止された公知の青色ＬＥＤパッケージを用いればよく、公知のもの、市販品を用いることができる。最大ピークが上記波長より短波長又は長波長の青色ＬＥＤチップを使用した場合、蛍光体の励起効率が極端に低下してしまうため好ましくない。

また、本発明の照明装置は、蛍光体含有樹脂層を備え、蛍光体含有樹脂層は、青色ＬＥＤチップの発光方向前方に配設される。この蛍光体含有樹脂層としては、下記組成式（１）
Ｌｕ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ³⁺ （１）
で表され、かつＬｕに対するＣｅ賦活率（ＬｕとＣｅの総量に対するＣｅの割合）が２モル％以下、特に１モル％以下であり、好ましくは０．１モル％以上である蛍光体（ＬｕＡＧ蛍光体）を、樹脂に混合分散させたものが用いられる。上記組成式（１）で表されるＬｕＡＧ蛍光体の含有率は、配置される蛍光体含有樹脂層との距離や位置関係、強度などにより左右されるが、蛍光体含有樹脂層中、０．５質量％以上５０質量％以下であることが好ましい。

Ｌｕに対するＣｅ賦活率が２モル％を超える場合は、５ｄ→²Ｆ_7/2遷移の割合が５ｄ→²Ｆ_5/2遷移よりも多く、Ｌｕに対するＣｅ賦活率が２モル％を超える場合は、５ｄ→²Ｆ_7/2遷移の割合が５ｄ→²Ｆ_5/2遷移よりも著しく多い。そのため、発光スペクトルのピーク位置は長波長側にシフトして、発光波長と暗所視下又は薄明視下との視感度とのずれが大きくなってしまい、暗所視下又は薄明視下での明るさに劣る照明となってしまうおそれがある。一方、Ｌｕに対するＣｅ賦活率が０．１モル％に満たない場合は、蛍光体自体の吸収率が低くなり、暗所視下又は薄明視下で明るく感じられる波長５１０ｎｍ付近の光が不足するおそれがある。

本発明のＬｕＡＧ蛍光体は、公知の方法で製造することができる。例えば、目的の組成になるように混合された酸化ルテチウム、酸化セリウム、酸化アルミニウムの各粉末に、フラックスとしてフッ化バリウムを加え、この混合粉末を大気下、窒素などの不活性ガス雰囲気下、不活性ガスの一部を水素などの還元性のある成分で置換した還元雰囲気下などで、高温で加熱し、複合酸化物とし、得られた複合酸化物を適当な大きさにまで、ボールミルなどで解砕することで製造することができる。

本発明の蛍光体含有樹脂層は、更に、下記組成式（２）
Ａ₂（Ｂ_1-xＭｎ_x）Ｆ₆ （２）
（式中、ＡはＬｉ、Ｎａ、Ｋ及びＣｓからなる群から選ばれる１種類以上の元素、ＢはＳｉ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｇｅ及びＳｎからなる群から選ばれる１種類以上の元素、ｘは０．００１≦ｘ≦０．１の範囲を満たす正数である。）
で表される複フッ化物蛍光体を混合分散させたものが用いられる。上記組成式（２）で表される蛍光体の含有率は、配置される蛍光体含有樹脂層との距離や位置関係、強度などにより左右されるが、蛍光体含有樹脂層中、１質量％以上４０質量％以下であることが好ましい。

本発明の複フッ化物蛍光体は、公知の方法（例えば、米国特許第３５７６７５６号明細書（特許文献５）など）で製造することができる。

本発明のＬｕＡＧ蛍光体及び複フッ化物蛍光体は、いずれも、粒子状のものが用いられる。蛍光体粒子の粒径は、発光の効率の観点から、平均粒径が１．５〜５０μｍであることが好ましい。平均粒径が１．５μｍ未満の場合、蛍光体粒子の発光効率が低下して、照明の効率が低下するおそれがある。一方、平均粒径が５０μｍを超える場合、照明の特性としては特に問題はないが、粒子数を増やすために多量の蛍光体を用いることになり、蛍光体の使用量が増えるため、コストが高くなるおそれがある。本発明における蛍光体粒子の粒径は、例えば、気流中又は水流中に蛍光体粒子を分散し、レーザー回折散乱法により測定した値が適用できる。

本発明の蛍光体含有樹脂層には、照明装置としての色調、演色性改善などの目的で、本発明の上記組成式（１）で表されるＬｕＡＧ蛍光体及び上記組成式（２）で表される複フッ化物蛍光体以外の蛍光体を、本発明の目的を損なわない範囲で使用してもよい。なお、本発明の蛍光体含有樹脂層中の蛍光体の総含有率は１．５質量％以上９０質量％以下であることが好ましい。

蛍光体含有樹脂層の樹脂としては、透明又は半透明の樹脂を用いることができ、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。この場合、蛍光体含有樹脂層は、未硬化の樹脂組成物に蛍光体を混合、分散させたものを、青色ＬＥＤチップや青色ＬＥＤパッケージ表面に塗布して硬化させて形成してもよいし、また、別途、硬化、成形して蛍光体含有樹脂層を得、これを青色ＬＥＤチップや青色ＬＥＤパッケージの発光方向前方に配設してもよい。

また、蛍光体含有樹脂層の樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂などの熱可塑性樹脂を１種単独で又は２種以上混合して用いることもできる。熱可塑性樹脂の場合は、熱可塑性樹脂と蛍光体とを混練し、熱可塑性樹脂に蛍光体を分散させて成形して蛍光体含有樹脂層を得、これを青色ＬＥＤチップや青色ＬＥＤパッケージの発光方向前方に配設すればよい。

蛍光体含有樹脂層の成形は、圧縮成形、押出成形、射出成形等の公知の成形方法が適用でき、フィルム状、薄板状等の任意の形状で、所望の大きさに成形すればよい。蛍光体含有樹脂層の形状及び大きさは、蛍光体含有樹脂層の使用態様に合わせて適宜選定すればよく、特に限定されるものではないが、その厚さは通常０．０２〜５ｍｍである。

蛍光体含有樹脂層には、樹脂及び蛍光体の他に、本発明の目的を損なわない範囲で、添加物を用いてもよい。添加物としては、紫外線などによる劣化など耐候性を向上する目的、光の散乱を促進するための光散乱などの目的、又は着色などの目的で、シリカ、アルミナ、マイカ、イットリア、酸化亜鉛、ジルコニア、青色顔料、緑色顔料、黄色顔料、赤色顔料等の添加剤を用いることができる。添加物の含有量は、蛍光体含有樹脂層中、通常１０質量％以下、特に０．０１質量％以上５質量％以下である。

本発明の照明装置は、蛍光体含有樹脂層が、青色ＬＥＤパッケージから気体層又は真空層を介して、離れた場所に配設されたリモートフォスファー方式を採用することが好ましい。リモートフォスファー方式の照明装置は、面発光で放射角が大きいなど、一般的なＬＥＤ照明とは異なる配光特性を有している。また、人間の桿体細胞が眼球内で中心窩から離れたところに分布していることから、特に、夜間照明に用いられる屋外照明においては、照明装置の光軸から離れた箇所に５０７ｎｍ近傍の波長の光が多く出ていることが好ましく、発光の角度分布が大きいリモートフォスファー照明では、蛍光体を青色チップ上に配置する方式と比較して、屋外照明としてより有用な照明装置になる。

本発明の照明装置から発光する光（照射光）は、青色ＬＥＤから発光した光と、ＬｕＡＧ蛍光体から発光した光と、複フッ化物蛍光体から発光した光とが混合された光であるが、照明装置の発光色を黒体放射線近傍になるようにするためには、使用する蛍光体の割合を調整すればよく、青色光によって励起されて発光する上記組成式（１）で表されるＬｕＡＧ蛍光体と、青色光によって励起されて発光する上記組成式（２）で表される複フッ化物蛍光体との比率を調整することで達成することができる。具体的には、上記組成式（１）で表されるＬｕＡＧ蛍光体と、上記組成式（２）で表される複フッ化物蛍光体との比率［（ＬｕＡＧ蛍光体）：（複フッ化物蛍光体）］が、質量比で１：０．１〜１：１０であることが好ましく、１：０．５〜１：４であることがより好ましい。

本発明の照明装置からの発光スペクトルにおいて、波長４６０〜６２０ｎｍにあるブロードな発光ピークの強度Ｓ１と、６３０ｎｍ近傍にある輝線スペクトルの発光ピークの強度Ｓ２との比Ｓ１／Ｓ２が０．５以上０．９以下であれば、照明装置の発光色の黒体放射線からのズレに相当するΔｕｖを−０．０３〜＋０．０３とすることができる。このような発光条件を選ぶことにより、照明装置の発光色が白色に近い照明となり、照射光が人の目に不快な印象を与えることを抑えることができる。更に、Δｕｖを−０．０１〜＋０．０１とすることにより、発光色の黒体放射線からのずれがより小さく、より快適な印象を与える発光色を有する照明となる。Ｓ１／Ｓ２が０．５未満又は０．９を超える場合、Δｕｖが−０．０３未満又は＋０．０３を超えるおそれがあり、その場合、発光色が白色からずれて、照明としては不向きな発光色となってしまうおそれがある。特に、上記組成式（２）で表される複フッ化物蛍光体を用いず、上記組成式（１）で表されるＬｕＡＧ蛍光体のみを用いた場合は、６３０ｎｍ付近には輝線スペクトルの発光ピークが存在せず、Δｕｖの値は０．０３を超える値となり、青色又は緑色に寄った発光色となってしまう。

本発明の照明装置は、プルキンエ効果に基づいた視感度の変化に対した、暗所視レベル及び薄明視レベルで視感度の高い波長を十分に含みながら、発光色としては黒体放射線からのずれが小さいため、快適な印象を与える発光色を有する照明装置となっている。

また、本発明の照明装置（照明器具）は、夜間や、明るさに乏しい場所（周囲に光がない場所）における屋外照明、特に、歩道、車道、広場、住宅地、トンネル等に設置される屋外照明、例えば、街路灯など、屋外での使用に好適な照明であるが、暗所視下や薄明視下での使用に好適であることから、同様の使用環境であれば、屋内照明、即ち、屋内での使用においても好適である。

以下に実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。

［実施例１］
純度９９．９％、平均粒径１．０μｍの酸化ルテチウム（Ｌｕ₂Ｏ₃）粉末と、純度９９．０％、平均粒径０．５μｍの酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）粉末と、純度９９．９％、平均粒径０．２μｍの酸化セリウム（ＣｅＯ₂）粉末とを、各々、Ｌｕ：Ａｌ：Ｃｅ＝２．９７：５．０：０．０３のモル比で混合し、１，０００ｇの混合粉を得た。得られた混合粉に、更に、フラックスとしてフッ化バリウムを２００ｇ添加して、十分に混合し、これをアルミナ坩堝に充填して、アルゴンガス中、１，４００℃で、１０時間熱処理した。このようにして得られた焼成体をボールミルにて解砕した後、約０．５モル／Ｌの塩酸で洗浄後、純水で水洗し、固液分離、乾燥して、平均粒径２０μｍのＬｕ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ³⁺蛍光体粒子（Ｌｕに対するＣｅ賦活率が１モル％）を得た。

この蛍光体粒子のＸＲＤ分析を行った結果を図１に示す。この蛍光体粒子の回折パターンは、主相がルテチウムアルミニウムガーネット相の回折ピークと合致しており、ガーネット相を主相として含むＬｕ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ³⁺が得られていることが確認された。

更に、米国特許第３５７６７５６号明細書（特許文献５）記載の方法に従って、平均粒径２１μｍのＫ₂（Ｓｉ_0.97Ｍｎ_0.03）Ｆ₆蛍光体粒子を得た。得られた蛍光体粒子の波長４５０ｎｍの青色光励起による発光スペクトルを測定したところ、６３０ｎｍ付近を中心に複数の発光ピークをもつことが確認された。

丸本ストルアス株式会社製、透明エポキシ樹脂（ＳｐｅｃｉＦｉｘ−４０ｋｉｔ）に、Ｌｕ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ³⁺蛍光体粒子と、Ｋ₂（Ｓｉ_0.97、Ｍｎ_0.03）Ｆ₆蛍光体粒子とを、総量で３０質量％として、質量比で、（Ｌｕ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ³⁺蛍光体）：（Ｋ₂（Ｓｉ_0.97、Ｍｎ_0.03）Ｆ₆蛍光体）＝２：１の割合で混合分散させたスラリーを、日亜化学工業株式会社製、青色ＬＥＤパッケージ（ＮＳ６ｂ０８３Ｔ）の発光面に滴下し、５０℃で３時間硬化させることで、エポキシ樹脂に蛍光体粒子が混合分散された蛍光体含有樹脂層を有するＬＥＤパッケージを得た。

このＬＥＤパッケージを７個、内寸で幅３９ｍｍ、長さ２２０ｍｍ、高さ５ｍｍの長方形のアルミシャーシに設置した状態で直列につなぎ、更に、ＬＥＤパッケージの発光面から２５ｍｍの位置に、保護カバーとして２ｍｍ厚の透明マット地アクリル板を取り付け、図２に示されるようなＬＥＤ照明（照明装置）を作製した。なお、図２中、１はＬＥＤパッケージ、２はアルミシャーシ、３は保護カバー、４は電源端子、５はスイッチである。

このＬＥＤ照明の照射光のスペクトルを、分光光度計（コニカミノルタ株式会社製、ＣＬ−５００、以下同じ）にて測定した。結果を図３に示す。このスペクトルのＳ１／Ｓ２は０．７９であった。また、このＬＥＤ照明のΔｕｖを全光束測定装置（大塚電子株式会社製、全光束測定（φ５００）システム、モデルＨａｌｆＭｏｏｎ、以下同じ）にて測定したところ、＋０．０２２であった。

［実施例２］
Ｃｒｅｅ社製、青色ＬＥＤパッケージ、ＸＬａｍｐ ＬＸ−Ｅ Ｒｏｙａｌ Ｂｌｕｅを７個、実施例１と同様のアルミシャーシに設置した状態で直列につなぎ、更に、青色ＬＥＤパッケージの発光面から２５ｍｍの位置に、実施例１で得られたＬｕ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ³⁺蛍光体粒子と、Ｋ₂（Ｓｉ_0.97、Ｍｎ_0.03）Ｆ₆蛍光体粒子とを、蛍光体濃度を、各々１．８質量％、７．２質量％としてポリカーボネートに練り込んで成形した２ｍｍ厚のポリカーボネート板を蛍光体含有樹脂層として取り付け、図２に示されるようなリモートフォスファー型のＬＥＤ照明を作製した。なお、この態様の場合、図２中、３は保護カバーとしての機能を備える蛍光体含有樹脂層である。

このＬＥＤ照明の照射光のスペクトルを、分光光度計にて測定した。結果を図４に示す。このスペクトルのＳ１／Ｓ２は０．５５であった。また、このＬＥＤ照明のΔｕｖを全光束測定装置にて測定したところ、−０．０１８であった。

［比較例１］
蛍光体粒子を、Ｌｕ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ³⁺蛍光体粒子のみを用いた以外は、実施例１と同様にして、蛍光体含有樹脂層を有するＬＥＤパッケージを得、得られたＬＥＤパッケージを用いて、ＬＥＤ照明を作製した。

このＬＥＤ照明の照射光のスペクトルを、分光光度計にて測定した。結果を図５に示す。このスペクトルでは６３０ｎｍ付近のＳ２ピークは認められなかった。また、このＬＥＤ照明のΔｕｖを全光束測定装置にて測定したところ、＋０．０３４であった。

実施例１、２及び比較例１のＬＥＤ照明を、仮設ポールのアスファルト道路から高さ３ｍの位置に取り付けてＬＥＤ街路灯とし、夜間に２４Ｖの電圧で発光させ、ＬＥＤ照明直下から１０ｍ離れた始点からＬＥＤ照明直下の終点までゆっくり歩行したときの、道路面及びその周辺の見え方について、３０人の目視により評価した。結果を表１に示す。なお、表１中の割合は、表中の各項目を肯定した者の割合であり、括弧内の数値は、表中の各項目を肯定した者の人数である。

これらの結果から、比較例１のＬＥＤ照明と比べて、実施例１、２のＬＥＤ照明が、いずれの評価項目においても、同等又は優れており、特に、色の判別や照明光が自然に見える点で優れており、なおかつ周辺部が明るく感じ、暗視野や薄明視野に優れていることがわかった。

実施例１のＬＥＤ照明は、空間全体の明るさや、周辺部分での明るさ感など広い空間での視認性に効果的な照明であり、屋外照明として優れていることがわかった。また、周囲の景色についての色の認識や、自然な照明色に見えるかについても、高い満足度が得られることがわかった。リモートフォスファー方式とした実施例２では、これらに加え、更に、面発光による光の広がりから影の部分の少ない、眩しくない照明が得られていることがわかった。本発明によれば、プルキンエ効果に基づいた暗所視下、薄明視下での視感度の変化に対して、効果的に対応した、屋外照明に好適な照明装置が得られる。

１ ＬＥＤパッケージ
２ アルミシャーシ
３ 保護カバー又は蛍光体含有樹脂層
４ 電源端子
５ スイッチ

本発明の照明装置は、プルキンエ効果に基づいた視感度の変化に対応した、暗所視レベル及び薄明視レベルで視感度の高い波長を十分に含みながら、発光色としては黒体放射線からのずれが小さいため、快適な印象を与える発光色を有する照明装置となっている。

Claims (4)

1. 波長４２０〜４８０ｎｍに最大ピークを有する青色ＬＥＤチップと、該青色ＬＥＤチップの発光方向前方に配設された蛍光体含有樹脂層とを備え、該蛍光体含有樹脂層が、下記組成式（１）
   Ｌｕ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ³⁺ （１）
   で表され、かつＬｕに対するＣｅ賦活率が２モル％以下であるＬｕＡＧ蛍光体と、下記組成式（２）
   Ａ₂（Ｂ_1-xＭｎ_x）Ｆ₆ （２）
   （式中、ＡはＬｉ、Ｎａ、Ｋ及びＣｓからなる群から選ばれる１種類以上の元素、ＢはＳｉ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｇｅ及びＳｎからなる群から選ばれる１種類以上の元素、ｘは０．００１≦ｘ≦０．１の範囲を満たす正数である。）
   で表される複フッ化物蛍光体とを、樹脂に混合分散させてなることを特徴とする照明装置。
2. 上記樹脂が、シリコーン樹脂又はエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
3. 上記樹脂が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル樹脂及びＡＢＳ樹脂からなる群から選ばれる１種又は２種以上の熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
4. 発光色のΔｕｖ値が−０．０３〜＋０．０３であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の照明装置。

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