JP2019145259A - 照明器具および車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】演色性を向上させつつ非点灯時にも良好な外観を実現できる照明器具および車両用灯具を提供する。【解決手段】一次光を発光する発光素子（１２）と、表面に発光素子（１２）が搭載される搭載基板（１１）と、一次光により励起されて二次光を発光する波長変換部材（１４，１５）が発光素子から離間して配置され、波長変換部材（１４，１５）は、赤色蛍光体を含有する第１層（１４）と青色蛍光体を含有する第２層（１５）を有し、第２層（１５）は、波長変換部材（１４，１５）における光取り出し側の最表面に配置されており、一次光は第１層（１４）を透過して第２層（１５）に到達する照明器具（１０）。【選択図】図１

Description

本発明は、照明器具および車両用灯具に関し、特に発光素子と波長変換部材とを離間して配置した照明器具および車両用灯具に関する。

近年になって、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を光源として、蛍光体材料を含有した波長変換部材で波長変換して白色光を得る照明器具が用いられている。これらの照明器具では、光源から一次光として青色光を発光して波長変換部材に照射し、波長変換部材に含有された蛍光体が一次光により励起されて二次光である黄色光を発光し、一次光と二次光が混色して白色光が外部に照射される（例えば特許文献１等を参照）。

このような照明器具では、一次光である青色光と二次光である黄色光の混色により白色光を照射しているため、色温度が高いことや演色性が低いという傾向があった。そこで、波長変換部材中に赤色光を二次光として発光する蛍光体を混ぜ、自然光に近い色温度や演色性の高い光照射を実現するものも提案されている。

また、広い面積に複数のＬＥＤパッケージを離散的に配置して照明器具の光量を大きくする場合には、個別のＬＥＤパッケージ近傍領域が明るくなり、照明装置全体として輝度にムラが生じてしまうという問題があった。また、照明装置を車両用灯具や車両用の室内灯などに用いる場合には、輝度ムラが生じることはデザイン性を損なう可能性があり好ましくなく、必要な光量を得るために全光束を増加させると眩しく感じてしまうという問題もあった。

これに対して、一次光を出射するＬＥＤから所定の距離を隔てた位置に波長変換部材を配置するリモートフォスファ方式の照明器具も提案されている（例えば特許文献２等を参照）。このようなリモートフォスファ方式の照明器具では、波長変換部材の面積を大きくし、複数のＬＥＤから波長変換部材までの距離を確保できるので、一つのＬＥＤからの光で励起される領域が広くなり、輝度ムラと眩しさを低減できる。

特開２０１４−０７２３０９号公報 特開２０１４−２０９６１７号公報

しかし、リモートフォスファ方式の照明器具では、演色性を高めるために波長変換部材に赤色蛍光体を含めると、照明器具の非点灯時にも波長変換部材が薄い赤色（もしくは橙色）に見えてしまう。これは、赤色蛍光体として知られるＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋やＣａ_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ^２＋などの窒化物系蛍光体が顕著であり、黄色波長以下の範囲でほぼ可視光全域にわたって蛍光体の励起帯が存在し、外部からの可視光が部分的に吸収されることによる。

照明器具において、非点灯時に非白色の外観となることは、照明器具が取り付けられる天井や壁面の色合いとの相違が生じ、意匠上の自由度を低下させるため好ましくない。特に車両の室内灯等の用途では、使用者の頭部との距離が近いため違和感が生じるという問題があった。

そこで本発明は、演色性を向上させつつ非点灯時にも良好な外観を実現できる照明器具および車両用灯具を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の照明器具は、一次光を発光する発光素子と、表面に前記発光素子が搭載される搭載基板と、前記一次光により励起されて二次光を発光する波長変換部材が前記発光素子から離間して配置され、前記波長変換部材は、赤色蛍光体を含有する第１層と、青色蛍光体を含有する第２層を有し、前記第２層は、前記波長変換部材における光取り出し側の最表面に配置されており、前記一次光は前記第１層を透過して前記第２層に到達することを特徴とする。

このような本発明の照明器具では、赤色蛍光体を含有する第１層よりも光取り出し側に青色蛍光体を含有する第２層が配置されているため、非点灯時にも内部に配置された第１層の着色を隠蔽して、最表面に位置する第２層の白色として視認される。これにより、演色性を向上させつつ非点灯時にも波長変換部材を白色として視認でき、良好な外観を実現することができる。

また本発明の一態様では、前記波長変換部材は、黄色蛍光体及び／又は緑色蛍光体を含有する第３層を有し、前記一次光は前記第３層を透過して前記第１層に到達する。

また本発明の一態様では、前記一次光を前記第２層方向に反射する反射部を備える。

また本発明の一態様では、前記搭載基板の表面には少なくとも一部に反射防止膜が形成されている。

また本発明の一態様では、前記第１層と前記第２層の間には、前記第２層よりも屈折率が低い低屈折率層が介在している。

また上記課題を解決するために、本発明の照明器具は、一次光を発光する発光素子と、表面に前記発光素子が搭載される搭載基板と、前記一次光により励起されて二次光を発光する波長変換部材が前記発光素子から離間して配置され、前記波長変換部材は、前記搭載基板に対して相対的に傾斜して配置されていることを特徴とする。

このような本発明の照明器具では、波長変換部材が搭載基板に対して相対的に傾斜して配置されているため、二次光が搭載基板によって反射されて波長変換部材に再入射する割合を低減し、波長変換部材での着色を抑制することができる。これにより、演色性を向上させつつ非点灯時にも波長変換部材の着色を抑制し、良好な外観を実現することができる。

また本発明の一態様では、前記波長変換部材と前記搭載基板の相対的な傾斜角度は３〜２０度の範囲である。

また上記課題を解決するために、本発明の車両用灯具は、上記何れか一つに記載の照明器具を備えることを特徴とする。

本発明では、演色性を向上させつつ非点灯時にも良好な外観を実現できる照明器具および車両用灯具を提供することができる。

第１実施形態における照明器具１０を示す模式断面図である。 第２実施形態における照明器具２０を示す模式断面図である。 第３実施形態における照明器具３０を示す模式断面図である。 第４実施形態における照明器具４０を示す模式断面図である。 第５実施形態における照明器具５０を示す模式断面図である。 第６実施形態における照明器具６０を示す模式断面図である。 第７実施形態における照明器具７０を示す模式断面図である。 第８実施形態における照明器具８０を示す模式断面図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付すものとし、適宜重複した説明は省略する。図１は、本実施形態における照明器具１０を示す模式断面図である。図１に示すように照明器具１０は、搭載基板１１と、発光素子１２と、反射防止膜１３と、赤色蛍光体含有層１４と、青色蛍光体含有層１５とを有している。

搭載基板１１は、熱伝導性が良好な材料で形成された略平板状の部材であり、一方の表面に発光素子１２が搭載され、表面には少なくとも一部に反射防止膜１３が形成されている。搭載基板１１を構成する材料は限定されないが、銅やアルミニウム等の熱伝導性が良好な金属を用いることが好ましい。また、搭載基板１１として導電性の基板上に絶縁性の基板を貼り合わせた複合基板を用いるとしてもよく、例えば金属基板上にガラスエポキシ樹脂層を貼り付けたものが挙げられる。また、図１では搭載基板１１として略平板状のものを示したが、発光素子１２を搭載する表面が平坦であれば形状は限定されない。

発光素子１２は、搭載基板１１に掲載された配線パターン（図示省略）に電気的に接続され、電圧の印加により一次光を発光する素子であり、例えばＬＥＤチップまたはＬＥＤパッケージを用いることができる。発光素子１２が発光する一次光としては、３６５〜４２０ｎｍの紫外光から近紫外光の波長が好ましく、ＧａＮ系などの公知の化合物半導体材料を用いることができる。

反射防止膜１３は、搭載基板１１のうち発光素子１２が搭載された領域を除いた表面に形成された低反射色の膜である。具体的な反射防止膜１３としては、黒色や灰色に着色した黒色レジストを塗布することや、その他の着色材料を塗装すること、低反射色の別部材で被覆することなどで形成することができる。

赤色蛍光体含有層１４は、発光素子１２が発光した一次光により励起されて二次光として赤色を発光する赤色蛍光体を含有した層であり、本発明における波長変換部材の第１層に相当している。具体的な赤色蛍光体としては、（Ｃａ，Ｓｒ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋、（Ｃａ，Ｓｒ）_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ^２＋等が挙げられる。ここで赤色蛍光体含有層１４に含まれる赤色蛍光体の励起帯には、４２０ｎｍより長波長の可視光が含まれていてもよい。

また赤色蛍光体含有層１４には、発光素子１２が発光した一次光により励起されて二次光として緑色を発光する緑色蛍光体を含有させるとしてもよい。具体的な緑色蛍光体としては、一般式Ｅｕ_ｘＳｉ_６-ｙＡｌ_ｙＯ_ｙＮ_８-ｙ（０．００１＜ｘ≦０．０３、０≦ｙ≦４．２）で表されるβ−サイアロンや、（Ｂａ，Ｓｒ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ^２＋等が挙げられる。ここで赤色蛍光体含有層１４に含まれる緑色蛍光体の励起帯には、４２０ｎｍより長波長の可視光が含まれていてもよい。

また赤色蛍光体含有層１４には、発光素子１２が発光した一次光により励起されて二次光として黄色を発光する黄色蛍光体を含有させるとしてもよい。具体的な黄色蛍光体としては、特に材料の限定はなくＹＡＧ系蛍光体や、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｅｕ）_７（ＳｉＯ_３）_６Ｃｌ等を用いることができる。ここで赤色蛍光体含有層１４に含まれる黄色蛍光体の励起帯には、４２０ｎｍより長波長の可視光が含まれていてもよい。

青色蛍光体含有層１５は、発光素子１２が発光した一次光により励起されて二次光として青色を発光する青色蛍光体を含有した層であり、本発明における波長変換部材の第２層に相当している。青色蛍光体を構成する材料としては、４２０ｎｍより長波長に励起帯を有していない材料を用いることが好ましい。具体的な青色蛍光体としては、例えば（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ：Ｅｕ^２＋、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）_３ＭｇＳｉ_２Ｏ_８：Ｅｕ^２＋、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋等、４ｆ５ｄ遷移の発光による蛍光体が挙げられる。

また、青色蛍光体含有層１５には、４２０ｎｍより長波長に励起帯を有していない材料であれば、青色以外を発光する蛍光体材料を含有させてもよい。具体的な蛍光体材料としては、例えば（Ｃａ，Ｓｒ，Ｅｕ）_７（ＳｉＯ_３）_６Ｃｌ等の黄色蛍光体が挙げられる。青色蛍光体含有層１５には、４２０ｎｍより長波長の可視光領域に励起帯を有していない蛍光体材料のみを含有させているので、外光として自然光が照射されても着色せず白色として視認される。

赤色蛍光体含有層１４および青色蛍光体含有層１５は公知の方法で形成することができ、例えば蛍光体を分散させた透明樹脂をディッピングすることで構成することができる。他には、樹脂やガラス等の透明マトリクス材に蛍光体を分散してシート状に成形して透明接着剤で貼り合わせる方法や、蛍光体の焼結体を貼り合わせる方法などを用いることができる。

図１に示したように、本実施形態の照明器具１０では波長変換部材として、赤色蛍光体含有層１４と青色蛍光体含有層１５を略板状またはフィルム状に積層したものを搭載基板１１および発光素子１２から離間して配置している。ここで、赤色蛍光体含有層１４は発光素子１２からの一次光が直接入射する側に配置されており、青色蛍光体含有層１５は波長変換部材における光取り出し側の最表面に配置されている。したがって、発光素子１２が発光した一次光は、第１層である赤色蛍光体含有層１４を透過した後に、第２層である青色蛍光体含有層１５に到達する。

本実施形態の照明器具１０では、発光素子１２が発光し一次光により赤色蛍光体含有層１４および青色蛍光体含有層１５に含有された各種蛍光体が励起され、各蛍光体で発光した二次光が混色されて外部に照射される。一例として、赤色蛍光体含有層１４に赤色蛍光体と緑色蛍光体とを含有している場合には、青色蛍光体含有層１５に含有されている青色蛍光体と組み合わせて、青色と赤色と緑色の二次光が混色されて演色性の高い白色光を照射できる。

赤色蛍光体含有層１４に赤色蛍光体と黄色蛍光体とを含有している場合には、青色蛍光体含有層１５に含有されている青色蛍光体と組み合わせて、青色と黄色と赤色の二次光を混色することで演色性の高い白色光を照射できる。同様に、青色蛍光体含有層１５に青色蛍光体と黄色蛍光体とを含有している場合にも、青色と黄色と赤色の二次光を混色することで演色性の高い白色光を照射できる。

第１層である赤色蛍光体含有層１４に含まれる赤色蛍光体や緑色蛍光体は、可視光領域の波長を励起帯に含んでいるため、照明器具１０が非点灯であっても外光を吸収して発光し着色されてしまう。しかし、第２層である青色蛍光体含有層１５が波長変換部材における光取り出し側の最表面に配置されていることで、非点灯時にも内部に配置された赤色蛍光体含有層１４の着色を隠蔽して、照明器具１０の外部からは最表面に位置する青色蛍光体含有層１５の白色が視認される。これにより、演色性を向上させつつ非点灯時にも波長変換部材を白色として視認でき、良好な外観を実現することができる。

また、搭載基板１１の表面に反射防止膜１３が形成されていることで、赤色蛍光体含有層１４で波長変換された二次光のうち搭載基板１１方向に照射された光は、反射防止膜１３で少なくとも一部が吸収され、反射されて赤色蛍光体含有層１４に再入射する二次光は減少する。これにより、搭載基板１１で反射された二次光が赤色蛍光体含有層１４に再入射する割合を低減し、赤色蛍光体含有層１４での着色を抑制することができる。したがって、演色性を向上させつつ非点灯時にも波長変換部材の着色を抑制し、良好な外観を実現することができる。

以上に述べた照明器具１０は、車両内に配置される室内灯や手元灯、バニティランプ等の車両用灯具に好適に用いることができる。これらの車両用灯具では、使用者の頭部と照明器具１０の距離が近いため、波長変換部材が視野に入る可能性が高い。しかし、上述したように本実施形態の照明器具１０を用いた車両用灯具では、最表面に位置する青色蛍光体含有層１５で内部に配置された赤色蛍光体含有層１４の着色を隠蔽して、照明器具１０の外部からは青色蛍光体含有層１５が視認される。これにより、演色性を向上させつつ非点灯時にも波長変換部材を白色として視認でき、良好な外観を実現することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図２を用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。図２は、本実施形態における照明器具２０を示す模式断面図である。図２に示すように照明器具２０は、搭載基板２１と、発光素子２２と、赤色蛍光体含有層２４と、青色蛍光体含有層２５と、黄緑色蛍光体含有層２６を有している。本実施形態は、波長変換部材が赤色蛍光体含有層２４と青色蛍光体含有層２５と黄緑色蛍光体含有層２６の三層構造である点が第１実施形態と異なっている。

赤色蛍光体含有層２４は、発光素子２２が発光した一次光により励起されて二次光として赤色を発光する赤色蛍光体を含有した層であり、本発明における波長変換部材の第１層に相当している。ここで赤色蛍光体含有層１４に含まれる赤色蛍光体の励起帯には、４２０ｎｍより長波長の可視光が含まれていてもよい。

青色蛍光体含有層２５は、発光素子２２が発光した一次光により励起されて二次光として青色を発光する青色蛍光体を含有した層であり、本発明における波長変換部材の第２層に相当している。青色蛍光体含有層２５には、４２０ｎｍより長波長に励起帯を有していない材料であれば、青色以外を発光する蛍光体材料を含有させてもよい。青色蛍光体含有層２５には、４２０ｎｍより長波長の可視光領域に励起帯を有していない蛍光体材料のみを含有させているので、外光として自然光が照射されても着色せず白色として視認される。

黄緑色蛍光体含有層２６は、発光素子２２が発光した一次光により励起されて二次光として黄色及び／又は緑色を発光する黄色蛍光体及び／又は緑色蛍光体を含有した層であり、本発明における波長変換部材の第３層に相当している。具体的な黄色蛍光体としては、特に材料の限定はなくＹＡＧ系蛍光体や、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｅｕ）_７（ＳｉＯ_３）_６Ｃｌ等を用いることができる。また、具体的な緑色蛍光体としては、一般式Ｅｕ_ｘＳｉ_６-ｙＡｌ_ｙＯ_ｙＮ_８-ｙ（０．００１＜ｘ≦０．０３、０≦ｙ≦４．２）で表されるβ−サイアロンや、（Ｂａ，Ｓｒ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ^２＋等が挙げられる。

図２に示したように、本実施形態の照明器具２０では波長変換部材として、赤色蛍光体含有層２４と青色蛍光体含有層２５と黄緑色蛍光体含有層２６を略板状またはフィルム状に積層したものを搭載基板２１および発光素子２２から離間して配置している。ここで、黄緑色蛍光体含有層２６は発光素子２２からの一次光が直接入射する側に配置されており、青色蛍光体含有層２５は波長変換部材における光取り出し側の最表面に配置されており、赤色蛍光体含有層２４は黄緑色蛍光体含有層２６と青色蛍光体含有層２５の間に位置している。したがって、発光素子２２が発光した一次光は、第３層である黄緑色蛍光体含有層２６、第１層である赤色蛍光体含有層２４、第２層である青色蛍光体含有層２５の順にして到達する。

本実施形態の照明器具２０では、発光素子２２が発光し一次光により赤色蛍光体含有層２４、青色蛍光体含有層２５および黄緑色蛍光体含有層２６に含有された各種蛍光体が励起され、各蛍光体で発光した二次光が混色されて外部に照射される。一例として、黄緑色蛍光体含有層２６に黄色蛍光体を含有している場合には、青色と黄色と赤色の二次光を混色することで演色性の高い白色光を照射できる。また、黄緑色蛍光体含有層２６に緑色蛍光体を含有している場合には、青色と赤色と緑色の二次光が混色されて演色性の高い白色光を照射できる。

本実施形態でも、第１層である赤色蛍光体含有層２４に含まれる赤色蛍光体は、可視光領域の波長を励起帯に含んでいるため、照明器具２０が非点灯であっても外光を吸収して発光し着色されてしまう。しかし、第２層である青色蛍光体含有層２５が波長変換部材における光取り出し側の最表面に配置されていることで、非点灯時にも内部に配置された赤色蛍光体含有層２４の着色を隠蔽して、照明器具２０の外部からは最表面に位置する青色蛍光体含有層２５の白色が視認される。

また、赤色蛍光体含有層２４よりも発光素子２２側に黄緑色蛍光体含有層２６が配置されているため、外光によって赤色蛍光体含有層２４が発光した光は黄緑色蛍光体含有層２６によって部分的に遮られる。これにより、搭載基板２１で反射された二次光が赤色蛍光体含有層２４に再入射する割合を低減し、赤色蛍光体含有層２４での着色を抑制することができる。したがって、演色性を向上させつつ非点灯時にも波長変換部材を白色として視認でき、良好な外観を実現することができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図３を用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。図３は、本実施形態における照明器具３０を示す模式断面図である。図３に示すように照明器具３０は、搭載基板３１と、発光素子３２と、赤色蛍光体含有層３４と、青色蛍光体含有層３５と、筐体底部３６と、筐体側面３７と、第１反射部３８と、第２反射部３９を有している。

第１実施形態と同様に、赤色蛍光体含有層３４には、発光素子１２が発光した一次光により励起されて二次光として緑色を発光する緑色蛍光体や、黄色を発光する黄色蛍光体を含有させる。

筐体底部３６は、筐体の一部を構成する部材であり、他の各部材を図示しない保持手段で固定して保持している。筐体底部３６の一方の面には外周に沿って筐体側面３７が立設されている。ここでは筐体底部３６の形状として略平板状を示しているが、各部材を収容して保持する機能を備えていれば形状は限定されない。

筐体側面３７は、筐体底部３６の外周に沿って立設されて筐体の壁面を構成する部材であり、内側に搭載基板３１が固定されている。また、筐体底部３６と筐体側面３７とで照明器具３０の筐体が構成されており、その内部に搭載基板３１、発光素子３２と、赤色蛍光体含有層３４、青色蛍光体含有層３５、第１反射部３８、第２反射部３９が収容されている。筐体側面３７の筐体底部３６と反対側は開口されており、当該開口を塞ぐように青色蛍光体含有層３５が配置されている。

第１反射部３８は、搭載基板３１の表面に搭載された発光素子３２を囲んで配置されたミラーであり、発光素子３２が発光した一次光のうち、搭載基板３１の面内方向に進む光を鉛直方向に反射する。図３では第１反射部３８として凹面鏡を示したが、発光素子３２からの一次光を赤色蛍光体含有層３４方向に反射できれば鏡面の形状は限定されない。

第２反射部３９は、筐体底部３６に対して傾斜して配置されたミラーであり、搭載基板３１に対しても傾斜して配置されている。第２反射部３９の鏡面上には赤色蛍光体含有層３４が形成されている。図３では第２反射部３９として略平板状のミラーを示したが、発光素子３２からの一次光を青色蛍光体含有層３５方向に反射できれば鏡面の形状は限定されない。

本実施形態の照明器具３０では、発光素子３２が発光した一次光は、直接または第１反射部３８に反射されて、波長変換部材の第２層である赤色蛍光体含有層３４方向に進む。赤色蛍光体含有層３４では、一次光が部分的に波長変換されて赤色及び、黄色及び／又は緑色の混色を発光するともに、一部の一次光は赤色蛍光体含有層３４を透過して第２反射部３９に到達する。第２反射部３９では、一次光および二次光を青色蛍光体含有層３５方向に反射して赤色蛍光体含有層３４に再入射させる。赤色蛍光体含有層３４を透過した一次光および二次光は、青色蛍光体含有層３５に到達し、一次光が波長変換される。これにより、赤色蛍光体含有層３４と青色蛍光体含有層３５で波長変換された二次光が混色されて外部に照射される。

本実施形態でも、第２層である青色蛍光体含有層３５が波長変換部材における光取り出し側の最表面に配置されていることで、非点灯時にも内部に配置された赤色蛍光体含有層３４の着色を隠蔽して、照明器具３０の外部からは最表面に位置する青色蛍光体含有層３５の白色が視認される。

また、発光素子３２からの一次光を第２反射部３９で青色蛍光体含有層３５方向に反射することで、発光素子３２から青色蛍光体含有層３５に一次光が直接到達することを防止し、輝度ムラを低減することができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図４を用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。図４は、本実施形態における照明器具４０を示す模式断面図である。図４に示すように照明器具４０は、発光素子４２と、赤色蛍光体含有層４４と、青色蛍光体含有層４５と、筐体底部４６と、筐体側面４７と、第１反射部４８と、第２反射部４９を有している。

第１反射部４８は、筐体底部４６上に搭載された発光素子４２を覆うように配置されたミラーであり、発光素子４２が発光した一次光のうち、筐体底部４６の鉛直方向に進む光を面内外側方向に反射する。

第２反射部４９は、筐体底部４６の表面に搭載された発光素子４２を囲んで配置されたミラーであり、筐体底部４６に対しても傾斜して配置されている。第２反射部４９の鏡面上には赤色蛍光体含有層４４が形成されている。図４では第２反射部４９として略平板状のミラーを示したが、発光素子４２からの一次光を青色蛍光体含有層４５方向に反射できれば鏡面の形状は限定されない。

本実施形態の照明器具４０でも、発光素子４２が発光した一次光は、第１反射部４８で反射されて赤色蛍光体含有層４４方向に進む。赤色蛍光体含有層４４では、一次光が部分的に波長変換されて赤色及び、黄色及び／又は緑色の混色を発光するともに、透過した一次光は第２反射部４９で青色蛍光体含有層４５方向に反射されて赤色蛍光体含有層４４に再入射する。赤色蛍光体含有層４４を透過した一次光および二次光は、青色蛍光体含有層４５に到達し、一次光が波長変換される。これにより、赤色蛍光体含有層４４と青色蛍光体含有層４５で波長変換された二次光が混色されて外部に照射される。

本実施形態でも、第２層である青色蛍光体含有層４５が波長変換部材における光取り出し側の最表面に配置されていることで、非点灯時にも内部に配置された赤色蛍光体含有層４４の着色を隠蔽して、照明器具４０の外部からは最表面に位置する青色蛍光体含有層４５の白色が視認される。

また、発光素子４２を覆って第１反射部４８が設けられていることで、発光素子４２から青色蛍光体含有層４５に一次光が直接到達することを防止し、輝度ムラを低減することができる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図５を用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。図５は、本実施形態における照明器具５０を示す模式断面図である。図５に示すように照明器具５０は、搭載基板５１と、発光素子５２と、赤色蛍光体含有層５４と、青色蛍光体含有層５５と、光取出部５６と、低屈折率層５７を有している。

本実施形態では、搭載基板５１上に複数の発光素子５２が互いに距離をとって搭載され、各発光素子５２を赤色蛍光体含有層５４で被覆している。また、青色蛍光体含有層５５は赤色蛍光体含有層５４から離間して配置されており、赤色蛍光体含有層５４と青色蛍光体含有層５５の間には低屈折率層５７が介在している。

光取出部５６は、照明器具５０から外部に照射される光を透過する透明な光学部材である。図５では光取出部５６として略平板状のものを示したが、表面に微小な凹凸を形成して光を散乱する機能や、レンズ形状として光を集光する機能などの光学的機能をもたせてもよい。また、光取出部５６は省略することもできる。

低屈折率層５７は、波長変換部材の第１層である赤色蛍光体含有層５４と第２層である青色蛍光体含有層の間に介在し、青色蛍光体含有層５５よりも屈折率が低い層である。低屈折率層５７としては、例えば屈折率が約１．０である空気や、屈折率が約１．３のフッ素樹脂を用いることができる。

本実施形態では、非点灯時に赤色蛍光体含有層５４が外光で励起されて発光した二次光は、低屈折率層５７と青色蛍光体含有層５５との界面で一部が反射され、青色蛍光体含有層５５に再入射する二次光が減少する。これにより、青色蛍光体含有層５５を透過する外光による着色を外部から視認しにくくなり、演色性を向上させつつ非点灯時にも波長変換部材の着色を抑制し、良好な外観を実現することができる。

また、赤色蛍光体含有層５４で発光素子５２を被覆しているので、発光素子５２と赤色蛍光体含有層５４との距離が近くなり、所望の赤色光量を得るために必要な赤色蛍光体含有層５４の体積を小さくすることができる。これにより、非点灯時に外光によって励起される赤色蛍光体含有層５４の量が減少し、非点灯時の着色をさらに視認しにくくすることができる。

（実施例）
はじめに、青色蛍光体（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ：Ｅｕ^２＋を透明シリコーン樹脂に２．５重量％の含有量で配合する。蛍光体を含有させた樹脂を金型に充填し、１００ｍｍ×５０ｍｍ×２ｍｍの青色蛍光体含有層５５を作製した。

次に、赤色蛍光体（Ｃａ，Ｓｒ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋、と緑色蛍光体β−サイアロンと黄色蛍光体（Ｃａ，Ｓｒ，Ｅｕ）_７（ＳｉＯ３）_６Ｃｌを重量比１：１：２で混合し、透明シリコーン樹脂に１５重量％の含有量で配合した。蛍光体を含有させた樹脂を真空脱泡で気泡の除去しながら、ディスペンサーシリンジに充填した。

白色レジストを塗布したアルミ実装基板を搭載基板５１として用意し、ピーク波長４０５ｎｍで発光する表面実装型の紫発光ＬＥＤを発光素子５２としてハンダ実装する。前述したディスペンサーシリンジから紫発光ＬＥＤを覆うように、赤色蛍光体と緑色蛍光体を含有した樹脂を５ｍｇディスペンスし、１５０℃で６０分間熱処理し樹脂を硬化させ、赤色蛍光体含有層５４を形成する。

最後に光取出部５６の下面に青色蛍光体含有層５５を貼付け、赤色蛍光体含有層５４から所定距離を隔てて配置し照明器具５０を得た。照明器具５０を点灯させたところ、演色性が良好で輝度ムラのない白色発光を得られた。また、照明器具５０の非点灯状態でも、青色蛍光体含有層５５の白色が視認でき、赤色蛍光体含有層５４の着色は視認できなかった。

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について図６を用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。図６は、本実施形態における照明器具６０を示す模式断面図である。図６に示すように照明器具６０は、搭載基板６１と、発光素子６２と、赤色蛍光体含有層６４と、青色蛍光体含有層６５と、光取出部６６と、低屈折率層６７を有している。

本実施形態は、搭載基板６１の全体に赤色蛍光体含有層６４を形成し、複数の発光素子６２を一括して赤色蛍光体含有層６４で被覆する点が第５実施形態と異なっている。

本実施形態でも、非点灯時に赤色蛍光体含有層６４が外光で励起されて発光した二次光は、低屈折率層６７と青色蛍光体含有層６５との界面で一部が反射され、青色蛍光体含有層６５に再入射する二次光が減少する。これにより、青色蛍光体含有層６５を透過する外光による着色を外部から視認しにくくなり、演色性を向上させつつ非点灯時にも波長変換部材の着色を抑制し、良好な外観を実現することができる。

（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態について図７を用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。図７は、本実施形態における照明器具７０を示す模式断面図である。図７に示すように照明器具７０は、搭載基板７１と、発光素子７２と、反射膜７３と、青色蛍光体含有層７５と、光取出部７６を有している。

本実施形態では、搭載基板７１が青色蛍光体含有層７５および光取出部７６に対して傾斜して配置されており、発光素子７２と青色蛍光体含有層７５とは離間して配置されている。

反射膜７３は、搭載基板７１のうち発光素子７２が搭載された領域を除いた表面に形成され、発光素子７２で発光した一次光と、青色蛍光体含有層７５で波長変換された二次光を反射する材料で構成された膜である。具体的な反射膜７３としては、例えば白色レジストを塗布して形成することや、金属膜を蒸着することなどが挙げられる。

青色蛍光体含有層７５は、発光素子７２が発光した一次光により励起されて二次光として青色を発光する青色蛍光体を含有する層であり、さらに黄色蛍光体も含有している。青色蛍光体および黄色蛍光体を構成する材料としては、４２０ｎｍより長波長に励起帯を有していない材料を用いることが好ましい。

照明器具７０では、発光素子７２で発光した一次光により、青色蛍光体含有層７５では青色蛍光体と黄色蛍光体がそれぞれ青色光と黄色光を発光し、混色されて白色光を得ることができる。また、青色蛍光体含有層７５には、赤色蛍光体や緑色蛍光体を含有させて演色性を向上させてもよい。

搭載基板７１の表面に反射膜７３が形成されていることで、青色蛍光体含有層７５から搭載基板７１方向に照射された一次光と二次光を青色蛍光体含有層７５の方向に反射させて、一次光および二次光の光取出し効率を向上させることができる。

青色蛍光体含有層７５と搭載基板７１の相対的な傾斜角度θは３〜２０度の範囲が好ましい。傾斜角度θが３度未満では、搭載基板７１で反射された二次光が青色蛍光体含有層７５に再入射した後に外部に取り出される割合が増加し、照明器具７０の非点灯時でも自然光による着色が波長変換部材の色として視認されてしまう。傾斜角度θが２０度より大きいと、青色蛍光体含有層７５と搭載基板７１との間隔が大きく異なる領域が生じてしまうため、青色蛍光体含有層７５の面内で輝度にムラが生じてしまう。また、青色蛍光体含有層７５と搭載基板７１の間隔を確保するためには照明器具７０の高さが必要になり、車両の室内に設ける室内灯等として用いることが困難になる。

また、青色蛍光体含有層７５と搭載基板７１の間隔は、５〜２０ｍｍの範囲が好ましい。間隔が５ｍｍ未満だと搭載基板７１上の発光素子７２と青色蛍光体含有層７５との距離を確保できず、発光素子７２からの一次光が青色蛍光体含有層７５に到達するまでに均一に拡がらず、発光素子７２の直上領域と素子間で輝度ムラが生じて見栄えが悪化する。

本実施形態では、搭載基板７１と青色蛍光体含有層７５とが相対的に傾斜して配置されていることで、搭載基板７１で反射された二次光が青色蛍光体含有層７５に再入射する割合を低減し、青色蛍光体含有層７５での着色を抑制することができる。これにより、演色性を向上させつつ非点灯時にも波長変換部材の着色を抑制し、良好な外観を実現することができる。

（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態について図８を用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。図８は、本実施形態における照明器具８０を示す模式断面図である。図８に示すように照明器具８０は、搭載基板８１と、発光素子８２と、青色蛍光体含有層８５と、光取出部８６を有している。

本実施形態では、青色蛍光体含有層８５が搭載基板８１および光取出部８６に対して傾斜して配置されており、発光素子８２と青色蛍光体含有層８５とは離間して配置されている。

本実施形態でも、搭載基板８１と青色蛍光体含有層８５とが相対的に傾斜して配置されていることで、搭載基板８１で反射された二次光が青色蛍光体含有層８５に再入射する割合を低減し、青色蛍光体含有層８５での着色を抑制することができる。これにより、演色性を向上させつつ非点灯時にも波長変換部材の着色を抑制し、良好な外観を実現することができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０…照明器具
１１，２１，３１，５１，６１，７１，８１…搭載基板
１２，２２，３２，４２，５２，６２，７２，８２…発光素子
１３…反射防止膜
１４，２４，３４，４４，５４，６４…赤色蛍光体含有層
１５，２５，３５，４５，５５，６５，７５，８５…青色蛍光体含有層
２６…黄緑色蛍光体含有層
３６，４６…筐体底部
３７，４７…筐体側面
３８，４８…第１反射部
３９，４９…第２反射部
５６，６６，７６，８６…光取出部
５７，６７…低屈折率層
７３…反射膜

Claims (8)

1. 一次光を発光する発光素子と、
   表面に前記発光素子が搭載される搭載基板と、
   前記一次光により励起されて二次光を発光する波長変換部材が前記発光素子から離間して配置され、
   前記波長変換部材は、赤色蛍光体を含有する第１層と、青色蛍光体を含有する第２層を有し、
   前記第２層は、前記波長変換部材における光取り出し側の最表面に配置されており、前記一次光は前記第１層を透過して前記第２層に到達することを特徴とする照明器具。
2. 請求項１に記載の照明器具であって、
   前記波長変換部材は、黄色蛍光体及び／又は緑色蛍光体を含有する第３層を有し、前記一次光は前記第３層を透過して前記第１層に到達することを特徴とする照明器具。
3. 請求項１または２に記載の照明器具であって、
   前記一次光を前記第２層方向に反射する反射部を備えることを特徴とする照明器具。
4. 請求項１から３の何れか一つに記載の照明器具であって、
   前記搭載基板の表面には少なくとも一部に反射防止膜が形成されていることを特徴とする照明器具。
5. 請求項１から４の何れか一つに記載の照明器具であって、
   前記第１層と前記第２層の間には、前記第２層よりも屈折率が低い低屈折率層が介在していることを特徴とする照明器具。
6. 一次光を発光する発光素子と、
   表面に前記発光素子が搭載される搭載基板と、
   前記一次光により励起されて二次光を発光する波長変換部材が前記発光素子から離間して配置され、
   前記波長変換部材は、前記搭載基板に対して相対的に傾斜して配置されていることを特徴とする照明器具。
7. 請求項６に記載の照明器具であって、
   前記波長変換部材と前記搭載基板の相対的な傾斜角度は３〜２０度の範囲であることを特徴とする照明器具。
8. 請求項１から７の何れか一つに記載の照明器具を備えることを特徴とする車両用灯具。