JP7464861B2 - 発光装置、灯具及び街路灯 - Google Patents
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Description
本発明は、発光装置、灯具及び街路灯に関する。
街路灯や道路照明灯等の屋外に設置される灯具の光源は、白熱電球よりも寿命が長く、高効率であることから、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、高圧ナトリウムランプ等のHIDランプが多く用いられている。これらのランプを用いた光源は、発光材料に水銀を用いており、水銀に関する水俣条約の規制に伴い、安全な発光材料を用いる照明器具への代替が求められている。
街路灯や道路照明灯等の屋外で使用される灯具は、昆虫を引き寄せる効果を低減することも望まれている。街路灯や道路照明灯以外にも、例えばヒトの頭に装着可能なヘッドライト、懐中電灯、又はLEDを使用した携帯用ランタンのような屋外で使用される灯具や、屋内であっても出入口付近や窓際等の屋外に近い場所で使用される灯具にも、昆虫を引き寄せる効果を低減することが望まれている。昆虫の多くは、光に誘引される。昆虫が光に誘引されるのは、昆虫の正の走光性によるものであり、昆虫の視感度(分光視感効率)に起因した行動である。明細書において、昆虫を誘引する効果を「誘虫効果」という場合がある。また、昆虫を引き寄せる誘虫効果を低減する効果を「低誘虫効果」という場合がある。一般に昆虫は、400nm付近の波長を境に、200nm付近から400nm付近の波長領域と、400nm付近から600nm付近の波長領域に2つの分光感度を有する。このような昆虫の分光視感効率の波長領域におけるエネルギー強度を制御するため、所定の波長領域の光の透過を制御する、光学多層膜や、カラーフィルター、波長カットフィルターを備えた発光装置が提案されている。例えば特許文献1及び2には、光学多層膜を備え、昆虫の分光視感効率の波長領域におけるエネルギー強度を制御した発光装置が提案されている。
光学多層膜は、屈折率が異なる層の界面で光を干渉させるため、入射角度依存性を有する。例えば、光学多層膜に対して斜めに入射した光の分光分布は、所定の波長領域の光の透過を制御する効果が少なく、低誘虫効果が十分に得られない場合がある。
本発明の一態様は、低誘虫効果を有する発光装置、灯具及び街路灯を提供することを目的とする。
本発明の一態様は、低誘虫効果を有する発光装置、灯具及び街路灯を提供することを目的とする。
第1態様は、400nm以上490nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する発光素子と、570nm以上680nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する第1蛍光体と、を備え、相関色温度が1950K以下であり、平均演色評価数Raが51以上であり、発光スペクトルにおける最大の発光強度を有する発光ピークの半値全幅が110nm以下であり、CIE(国際照明委員会)で規定されたヒトの明所視標準比視感度を考慮した380nm以上780nm以下の範囲の発光装置の発光の輝度に対する、250nm以上615nm以下の昆虫の分光視感効率を考慮した前記発光装置の実効放射輝度の比であり、下記式(1)から導き出される誘虫性指数Iが0.031以下である光を発する、発光装置である。
第2態様は、400nm以上490nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する発光素子と、570nm以上680nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する第1蛍光体と、を備え、前記第1蛍光体が、下記式(1A)で表される組成を有する第1窒化物蛍光体を含み、相関色温度が1950K以下であり、発光スペクトルにおける最大の発光強度を有する発光ピークの半値全幅が110nm以下であり、CIE(国際照明委員会)で規定されたヒトの明所視標準比視感度を考慮した380nm以上780nm以下の範囲の発光装置の発光の輝度Lに対する、250nm以上615nm以下の昆虫の分光視感効率を考慮した前記発光装置の実効放射輝度の比であり、前記式(1)から導き出される誘虫性指数Iが0.031以下である光を発する、発光装置である。
M1 2Si5N8:Eu (1A)
(式(1A)中、M1は、Ca、Sr及びBaからなる群から選択される少なくとも1種を含むアルカリ土類金属元素である。)
M1 2Si5N8:Eu (1A)
(式(1A)中、M1は、Ca、Sr及びBaからなる群から選択される少なくとも1種を含むアルカリ土類金属元素である。)
第3態様は、前記発光装置を備えた灯具である。
第4態様は、前記発光装置を備えた街路灯である。
本発明の一態様によれば、低誘虫効果を有する発光装置、灯具及び街路灯を提供することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は、以下の発光装置、灯具及び街路灯に限定されない。また、特許請求の範囲に示される部材を、実施形態の部材に限定するものでは決してない。特に実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、色名と色度座標との関係、光の波長範囲と単色光の色名との関係等は、JIS Z8110に従う。本明細書において組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。半値全幅は、発光スペクトルにおいて最大の発光強度の50%の発光強度を示す発光ピークの波長幅を意味する。
第1実施形態に係る発光装置は、400nm以上490nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する発光素子と、570nm以上680nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する第1蛍光体と、を備える。発光装置は、相関色温度(Correlated Color Temperature:CCT)が1950K以下であり、平均演色評価数Raが51以上であり、発光装置の発光スペクトルにおける最大の発光強度を有する発光ピークの半値全幅が110nm以下である。また、CIE(国際照明委員会)で規定されたヒトの明所視標準比視感度を考慮した380nm以上780nm以下の範囲の発光装置の発光の輝度に対する、250nm以上615nm以下の昆虫の分光視感効率を考慮した前記発光装置の実効放射輝度の比であり、下記式(1)から導き出される誘虫性指数Iが0.031以下である光を発する。
第2実施形態に係る発光装置は、400nm以上490nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する発光素子と、570nm以上680nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する第1蛍光体と、を備える。前記第1蛍光体は、後述する式(1A)で表される組成を有する第1窒化物蛍光体を含み、相関色温度が1950K以下であり、発光装置の発光スペクトルにおける最大の発光強度を有する発光ピークの半値全幅が110nm以下である。また、CIE(国際照明委員会)で規定されたヒトの明所視標準比視感度を考慮した380nm以上780nm以下の範囲の発光装置の発光の輝度に対する、250nm以上615nm以下の昆虫の分光視感効率を考慮した前記発光装置の実効放射輝度の比であり、前記式(1)から導き出される誘虫性指数Iが0.031以下である光を発する。
街路灯、道路照明灯等の屋外に設置される灯具の光源として用いられている高圧ナトリウムランプは、カタログ値において相関色温度が2000Kから2500K程度であり、黄色成分乃至橙色成分が多い光を発する。混色光に含まれる青色成分及び/又は緑色成分の光が多くなると、昆虫が正の走行性を示す分光視感効率と重複する部分が多くなり、昆虫を引き寄せやすく、誘虫効果が高くなる傾向がある。昆虫は、翅を有する有翅亜網の昆虫や、翅のない無翅亜網の昆虫等が挙げられる。有翅亜網の昆虫は、ツマグロヨコバイ等の半翅目や、チョウやガ等の鱗翅目の昆虫が挙げられる。
発光装置は、相関色温度が1950K以下の光を発する。発光装置は、例えば高圧ナトリウムランプが発する光と同程度からやや低い相関色温度の光を発する。発光装置が発する光の相関色温度が1950K以下であると、高圧ナトリウムランプを光源とする街路灯、道路照明灯の灯具の光源として、発光装置が用いられた場合であっても、違和感の感じさせない光が発せられる。発光装置から発せられる光の相関色温度は、1920K以下であってもよく、1900K以下であってもよい。発光装置から発せられる光は、例えば屋外で使用される発光装置又は屋内であっても屋外に近い場所で使用される発光装置から発せられる光としてヒトに違和感を感じさせないために、相関色温度は、1000K以上であることが好ましく、1200K以上でもよく、1500K以上でもよく、1700K以上でもよい。
発光装置の発光の平均演色評価数Raは、5以上であればよく、10以上でもよく、20以上でもよく、30以上でもよく、40以上でもよく、51以上であることが好ましく、62以上であることがより好ましい。発光装置の発光の平均演色評価数は、JIS Z8726に準拠して測定することができる。発光装置の発光の平均演色評価数Raの値が100に近づくほど基準光源に近似した演色性となる。演色性は、照射物の見え方の程度を表す。街路灯、道路照明灯の屋外に設置する灯具は、平均演色評価数Raが5以上である光を発すればよい。
発光装置の発光の特殊演色評価数R9は、赤色を評価する指標である。街路灯、道路照明灯等の屋外又は屋内であっても屋外に近い場所に設置される灯具に用いられる発光装置は、赤色を確認する必要性が低い場合が多い。発光装置の発光の特殊演色評価数R9は、マイナスの数値であってもよい。発光装置の発光の特殊演色評価数R9は、マイナス(-)150以上プラス(+)99以下の範囲内でもよく、-140以上+98以下の範囲内でもよく、-135以上95以下の範囲内でもよい。
発光装置は、発光装置の発光スペクトルにおける最大の発光強度を有する発光ピークの半値全幅が110nm以下であり、100nm以下でもよく、95nm以下でもよく、90nm以下でもよく、3nm以上でもよく、40nm以上でもよく、60nm以上でもよく、70nm以上でもよい。発光装置の発光スペクトルにおいて、最大の発光強度を有する発光ピークの半値全幅が大きいと、ヒトが感知し難い長波長側の光の成分が大きくなる、もしくは昆虫が感知しやすい短波長側の光の成分が大きくなる傾向がある。長波長側の光の成分が多くなると、発光装置から発せられ光の輝度が低下する傾向がある。短波長側の光の成分が多くなると、昆虫が誘引される可能性が高くなる傾向がある。また、発光装置の発光スペクトルにおいて、最大の発光強度を有する発光ピークの半値全幅が小さいと、特定の波長範囲の光の成分が多くなる傾向がある。発光装置の発光スペクトルにおいて、最大の発光強度を有する発光ピークが短波長側にある場合には、発光装置から昆虫を有する効果が大きい短波長側の発光が抑制されず、昆虫を引き寄せる効果を低減することが難しくなる。また、発光装置の発光スペクトルにおいて、最大の発光強度を有する発光ピークが長波長側にあり、ヒトが感知し難い長波長側の光の成分が大きくなると、輝度の低下を抑制することが難しくなる。例えば屋外で使用される発光装置又は屋内であっても屋外に近い場所で使用される発光装置に要求される低誘虫効果を有し、高い効率の光を発する発光装置を提供するために、発光装置は、発光スペクトルにおける最大の発光強度を有する発光ピークの半値全幅が110nm以下であることが好ましい。
発光装置の発光スペクトルにおける最大の発光強度を有する発光ピークの半値全幅は、発光装置に備えられる第1蛍光体の発光ピーク波長を有する発光ピークの半値全幅又は第2蛍光体の発光ピーク波長を有する発光ピークの半値全幅よりも狭くなる場合がある。例えば、それぞれ異なる波長範囲に発光ピーク波長を有する第1蛍光体と第2蛍光体を備える場合、第1蛍光体の発光スペクトルと第2蛍光体の発光スペクトルが重なる部分の発光強度が変化し、その結果、発光装置から発せられる混色光の発光スペクトルは、第1蛍光体の発光スペクトル又は第2蛍光体の発光スペクトルとは異なり、第1蛍光体の発光ピーク波長を有する発光ピークの半値全幅又は第2蛍光体の発光ピーク波長を有する発光ピークの半値全幅よりも、狭くなる場合がある。
発光装置は、発光スペクトルにおける最大の発光強度を有する発光ピーク波長が570nm以上680nm以下の範囲内にあることが好ましく、575nm以上680nm以下の範囲内でもよく、575nm以上670nm以下の範囲内でもよい。発光装置の発光スペクトルにおける最大の発光強度を有する発光ピーク波長の範囲は、第1蛍光体の発光ピーク波長の範囲と重複していてもよい。発光装置の発光スペクトルにおける最大の発光強度を有する発光ピークは、第1蛍光体の発光に起因するものであってもよい。
発光装置は、前記式(1)から導き出される誘虫性指数Iが0.031以下である光を発する。誘虫性指数Iは、CIEで規定されたヒトの明所視標準比視感度を考慮した380nm以上780nm以下の範囲の発光装置の輝度Lに対する、250nm以上615nm以下の昆虫の分光視感効率(Bickfordのデータ、以下、「Bickford」ともいう。)を考慮した発光装置の実効放射輝度Liの比である。誘虫性指数Iは、発光装置の発光の輝度に対する、昆虫の正の走行性に作用する発光装置の実効放射輝度の比率を表す。誘虫性指数Iが小さい値であるほど、発光装置の発光の輝度に対して、昆虫が正の走行性を示す発光が抑制されている。
発光装置は、400nm以上490nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する発光素子を備え、発光素子から発せられる青色成分の光が含まれる場合であっても誘虫性指数Iが0.031以下であり、より低誘虫効果を有する。発光装置は、誘虫性指数Iが0.031以下である光を発することによって、昆虫の分光視感効率と重なる400nmから615nmの波長範囲の発光装置の分光放射輝度が低減され、特に400nmから550nmの波長範囲の発光装置の分光放射輝度が低減されて、より低誘虫効果を有する光を発することができる。400nmを超えて550nm以下の波長範囲内の分光放射輝度を低減することによって、低誘虫効果を有する光が発光装置から発せられる。550nm以上600nm以下の分光放射輝度の低減を抑制することによって、輝度の低減を抑制した光が発光装置から発せられる。発光装置の発光の誘虫性指数Iが0.031以下であれば、十分な低誘虫効果を有するが、誘虫性指数Iは、0.028以下であってもよく、0.025以下であってもよい。昆虫の分光視感効率を考慮すると、発光装置は、誘虫性指数Iが0.001以上の光を発してもよく、0.005以上の光を発してもよく、0.012以上の光を発してもよい。
380nm以上780nm以下の範囲の発光装置の輝度Lは、下記式(2)によって導き出される。発光装置の輝度Lは、380nm以上780nm以下の範囲の発光装置の分光放射輝度S(λ)と、CIEで規定されたヒトの明所視標準比視感度曲線V(λ)の積分値である。
250nm以上615nm以下の範囲の昆虫の分光視感効率を考慮した発光装置の実効放射輝度Liは、下記式(3)によって導き出される。昆虫の分光視感効率を考慮した発光装置の実効放射輝度Liは、250nm以上615nm以下の範囲の発光装置の分光放射輝度S(λ)と、昆虫の分光視感効率(Bickford)R(λ)の積分値である。
前記式(1)によって導き出される誘虫性指数Iは、前記式(2)によって導き出される380nm以上780nm以下の範囲の発光装置の輝度Lに対する、前記式(3)によって導き出される発光装置の実効放射輝度Liの比(I=Li/L)である。
発光素子
発光素子は、400nm以上490nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する。屋外を照らす場合に違和感を感じさせない相関色温度であり、屋外を照らす光に要求される演色性を満たし、より低誘虫効果を有する光を発するために、発光素子の発光ピーク波長は、420nm以上480nm以下の範囲内にあることが好ましく、さらに440nm以上460nm以下の範囲内にあってもよい。発光素子の発光の少なくとも一部が第1蛍光体の励起光として利用され、第2蛍光体を含む場合は、第2蛍光体の励起光として利用される。また、発光素子の発光の一部が発光装置から発せられる光として利用される。発光素子の発光スペクトルにおける発光ピーク波長を有する発光ピークの半値全幅は、好ましくは30nm以下、より好ましくは25nm以下、さらに好ましくは20nm以下である。発光素子は、例えば、窒化物系半導体を用いた半導体発光素子を用いることが好ましい。これにより、高効率で入力に対する出力のリニアリティが高く、機械的衝撃にも強い安定した発光装置を得ることができる。発光素子は、p電極及びn電極が設けられている。発光素子のp電極及びn電極は、発光素子の同じ側の面に形成されていてもよく、異なる側の面に設けられていてもよい。
発光素子は、400nm以上490nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する。屋外を照らす場合に違和感を感じさせない相関色温度であり、屋外を照らす光に要求される演色性を満たし、より低誘虫効果を有する光を発するために、発光素子の発光ピーク波長は、420nm以上480nm以下の範囲内にあることが好ましく、さらに440nm以上460nm以下の範囲内にあってもよい。発光素子の発光の少なくとも一部が第1蛍光体の励起光として利用され、第2蛍光体を含む場合は、第2蛍光体の励起光として利用される。また、発光素子の発光の一部が発光装置から発せられる光として利用される。発光素子の発光スペクトルにおける発光ピーク波長を有する発光ピークの半値全幅は、好ましくは30nm以下、より好ましくは25nm以下、さらに好ましくは20nm以下である。発光素子は、例えば、窒化物系半導体を用いた半導体発光素子を用いることが好ましい。これにより、高効率で入力に対する出力のリニアリティが高く、機械的衝撃にも強い安定した発光装置を得ることができる。発光素子は、p電極及びn電極が設けられている。発光素子のp電極及びn電極は、発光素子の同じ側の面に形成されていてもよく、異なる側の面に設けられていてもよい。
第1蛍光体
発光装置は、570nm以上680nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する第1蛍光体を備える。第1蛍光体は、400nm以上490nm以下の範囲に発光ピーク波長を有する発光素子の発光によって励起され、570nm以上680nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する光を発する。第1蛍光体は、575nm以上670nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有していてもよく、580nm以上660nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有していてもよい。第1蛍光体は、第1蛍光体の発光スペクトルにおける発光ピーク波長を有する発光ピークの半値全幅が、3nm以上120nm以下の範囲内であることが好ましい。第1蛍光体の発光スペクトルにおける発光ピーク波長を有する発光ピークの半値全幅は、3nm以上15nm以下の範囲内であるか、60nm以上120nm以下の範囲内であることが好ましい。屋外で使用される発光装置又は屋内であっても屋外に近い場所で使用される発光装置として違和感を感じさせない相関色温度を有し、屋外で使用される発光装置又は屋内であっても屋外に近い場所で使用される発光装置に要求される演色性を満たし、低誘虫効果を有する光を発するために、第1蛍光体の発光スペクトルにおける発光ピーク波長を有する発光ピークの半値全幅は前記範囲内であることが好ましい。
発光装置は、570nm以上680nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する第1蛍光体を備える。第1蛍光体は、400nm以上490nm以下の範囲に発光ピーク波長を有する発光素子の発光によって励起され、570nm以上680nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する光を発する。第1蛍光体は、575nm以上670nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有していてもよく、580nm以上660nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有していてもよい。第1蛍光体は、第1蛍光体の発光スペクトルにおける発光ピーク波長を有する発光ピークの半値全幅が、3nm以上120nm以下の範囲内であることが好ましい。第1蛍光体の発光スペクトルにおける発光ピーク波長を有する発光ピークの半値全幅は、3nm以上15nm以下の範囲内であるか、60nm以上120nm以下の範囲内であることが好ましい。屋外で使用される発光装置又は屋内であっても屋外に近い場所で使用される発光装置として違和感を感じさせない相関色温度を有し、屋外で使用される発光装置又は屋内であっても屋外に近い場所で使用される発光装置に要求される演色性を満たし、低誘虫効果を有する光を発するために、第1蛍光体の発光スペクトルにおける発光ピーク波長を有する発光ピークの半値全幅は前記範囲内であることが好ましい。
第1蛍光体は、上述の発光スペクトルが得られる点で、下記式(1A)で表される組成を有する第1窒化物蛍光体、下記式(1B)で表される組成を有する第2窒化物蛍光体、下記式(1C)で表されるフッ化物蛍光体、及び下記式(1C)とは組成が異なる下記式(1C’)で表されるフッ化物蛍光体からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。
M1 2Si5N8:Eu (1A)
(式(1A)中、M1は、Ca、Sr及びBaからなる群から選択される少なくとも1種を含むアルカリ土類金属元素である。)
SrqCasAltSiuNv:Eu (1B)
(式(1B)中、q、s、t、u、vは、それぞれ0≦q<1、0<s≦1、q+s≦1、0.9≦t≦1.1、0.9≦u≦1.1、2.5≦v≦3.5を満たす。)
Ac[M2 1-bMn4+ bFd] (1C)
(式(1C)中、Aは、K+、Li+、Na+、Rb+、Cs+及びNH4 +から成る群から選択される少なくとも1種を含み、その中でもK+が好ましい。M2は、第4族元素及び第14族元素からなる群から選択される少なくとも1種の元素を含み、その中でもSi、Geが好ましい。bは、0<b<0.2を満たし、cは、[M2 1-bMn4+ bFd]イオンの電荷の絶対値であり、dは、5<d<7を満たす。)
A’c’[M2’1-b’Mn4+ b’Fd’] (1C’)
(式(1C’)中、A’は、K+、Li+、Na+、Rb+、Cs+及びNH4 +から成る群から選択される少なくとも1種を含み、その中でもK+が好ましい。M2’は、第4族元素、第13族元素及び第14族元素からなる群から選択される少なくとも1種の元素を含み、その中でもSi、Alが好ましい。b’は、0<b’<0.2を満たし、c’は、[M2’1-b’Mn4+ b’Fd’]イオンの電荷の絶対値であり、d’は、5<d’<7を満たす。)
本明細書において、蛍光体の組成を表す式中、コロン(:)の前は母体結晶及び蛍光体の組成1モル中の各元素のモル比を表し、コロン(:)の後は賦活元素を表す。
M1 2Si5N8:Eu (1A)
(式(1A)中、M1は、Ca、Sr及びBaからなる群から選択される少なくとも1種を含むアルカリ土類金属元素である。)
SrqCasAltSiuNv:Eu (1B)
(式(1B)中、q、s、t、u、vは、それぞれ0≦q<1、0<s≦1、q+s≦1、0.9≦t≦1.1、0.9≦u≦1.1、2.5≦v≦3.5を満たす。)
Ac[M2 1-bMn4+ bFd] (1C)
(式(1C)中、Aは、K+、Li+、Na+、Rb+、Cs+及びNH4 +から成る群から選択される少なくとも1種を含み、その中でもK+が好ましい。M2は、第4族元素及び第14族元素からなる群から選択される少なくとも1種の元素を含み、その中でもSi、Geが好ましい。bは、0<b<0.2を満たし、cは、[M2 1-bMn4+ bFd]イオンの電荷の絶対値であり、dは、5<d<7を満たす。)
A’c’[M2’1-b’Mn4+ b’Fd’] (1C’)
(式(1C’)中、A’は、K+、Li+、Na+、Rb+、Cs+及びNH4 +から成る群から選択される少なくとも1種を含み、その中でもK+が好ましい。M2’は、第4族元素、第13族元素及び第14族元素からなる群から選択される少なくとも1種の元素を含み、その中でもSi、Alが好ましい。b’は、0<b’<0.2を満たし、c’は、[M2’1-b’Mn4+ b’Fd’]イオンの電荷の絶対値であり、d’は、5<d’<7を満たす。)
本明細書において、蛍光体の組成を表す式中、コロン(:)の前は母体結晶及び蛍光体の組成1モル中の各元素のモル比を表し、コロン(:)の後は賦活元素を表す。
第1蛍光体は、フルオロジャーマネート蛍光体、第4窒化物蛍光体、及び第1硫化物蛍光体からなる群から選択される少なくとも1種の蛍光体を含んでいてもよい。フルオロジャーマネート蛍光体は、例えば、下記式(1D)で表される組成を有する。第4窒化物蛍光体は、例えば、下記式(1E)で表される組成を有する。第1硫化物蛍光体は、例えば、下記式(1F)で表される組成を有する。
(i-j)MgO・(j/2)Sc2O3・kMgF2・mCaF2・(1-n)GeO2・(n/2)M3 2O3:Mn (1D)
(式(1D)中、M3はAl、Ga及Inからなる群から選択される少なくとも1種である。i、j、k、m、n及びzはそれぞれ、2≦i≦4、0≦j<0.5、0<k<1.5、0≦m<1.5、0≦n<0.5を満たす。)
M4 v2M5 w2Al3-y2Siy2Nz2:M6 (1E)
(式(1E)中、M4は、Ca、Sr、Ba及びMgからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、M5は、Li、Na及びKからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、M6は、Eu、Ce、Tb及びMnからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、v2、w2、y2及びz2は、それぞれ0.80≦v2≦1.05、0.80≦w2≦1.05、0≦y2≦0.5、3.0≦z2≦5.0を満たす。)
(Ca,Sr)S:Eu (1F)
本明細書において、蛍光体の組成を示す式中、カンマ(,)で区切られて記載されている複数の元素は、これら複数の元素のうち少なくとも1種の元素を組成中に含むことを意味し、複数の元素から2種以上を組み合わせて含んでいてもよい。
(i-j)MgO・(j/2)Sc2O3・kMgF2・mCaF2・(1-n)GeO2・(n/2)M3 2O3:Mn (1D)
(式(1D)中、M3はAl、Ga及Inからなる群から選択される少なくとも1種である。i、j、k、m、n及びzはそれぞれ、2≦i≦4、0≦j<0.5、0<k<1.5、0≦m<1.5、0≦n<0.5を満たす。)
M4 v2M5 w2Al3-y2Siy2Nz2:M6 (1E)
(式(1E)中、M4は、Ca、Sr、Ba及びMgからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、M5は、Li、Na及びKからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、M6は、Eu、Ce、Tb及びMnからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、v2、w2、y2及びz2は、それぞれ0.80≦v2≦1.05、0.80≦w2≦1.05、0≦y2≦0.5、3.0≦z2≦5.0を満たす。)
(Ca,Sr)S:Eu (1F)
本明細書において、蛍光体の組成を示す式中、カンマ(,)で区切られて記載されている複数の元素は、これら複数の元素のうち少なくとも1種の元素を組成中に含むことを意味し、複数の元素から2種以上を組み合わせて含んでいてもよい。
式(1D)で表される組成を有するフルオロジャーマネート蛍光体は、下記式(1d)で表される組成を有していてもよい。
3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn (1d)
3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn (1d)
式(1E)で表される組成を有する第4窒化物蛍光体は、下記式(1e)で表される組成を有していてもよい。
M4 v2M5 w2M6 x2Al3-y2Siy2Nz2 (1e)
(式(1e)中、M4、M5及びM6は、それぞれ式(1E)中のM4、M5及びM6と同義であり、v2、w2、y2及びz2は、それぞれ式(1E)中のv2、w2、y2及びz2と同義であり、x2は、0.001<x2≦0.1を満たす。)
M4 v2M5 w2M6 x2Al3-y2Siy2Nz2 (1e)
(式(1e)中、M4、M5及びM6は、それぞれ式(1E)中のM4、M5及びM6と同義であり、v2、w2、y2及びz2は、それぞれ式(1E)中のv2、w2、y2及びz2と同義であり、x2は、0.001<x2≦0.1を満たす。)
フルオロジャーマネート蛍光体、第4窒化物蛍光体、及び第1硫化物蛍光体は、570nm以上680nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有し、好ましくは600nm以上630nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する。フルオロジャーマネート蛍光体、第4窒化物蛍光体、及び第1硫化物蛍光体は、第1蛍光体の発光スペクトルにおける発光ピーク波長を有する発光ピークの半値全幅が、例えば5nm以上100nm以下であり、好ましくは6nm以上90nm以下である。
第1実施形態の発光装置は、少なくとも1種の第1蛍光体を単独で含んでいてもよく、2種以上の第1蛍光体を含んでいてもよい。発光装置は、第1蛍光体を含むことにより、屋外に設置された場合に、違和感を感じさせない1950K以下の相関色温度であり、屋外で使用される発光装置又は屋内であっても屋外に近い場所で使用される発光装置に要求される演色性として平均演色評価数Raが51以上であり、発光装置の発光スペクトルにおける最大の発光強度を有する発光ピークの半値全幅が110nm以下であり、誘虫性指数Iが0.031以下である低誘虫効果を有する光を発することができる。
第2実施形態の発光装置は、第1蛍光体として、式(1A)で表される組成を有する第1窒化物蛍光体を必須として含む。発光装置は、第1蛍光体として、式(1A)で表される組成を有する第1窒化物蛍光体を含むことにより、400nm以上490nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する発光素子からの光とともに、第1窒化物蛍光体を含む第1蛍光体からの光によって、相関色温度が1950K以下であり、発光装置の発光スペクトルにおける最大の発光強度を有する発光ピークの半値全幅が110nm以下であり、誘虫性指数Iが0.031以下である低誘虫効果を有する光を発することができる。第2実施形態の発光装置は、第1蛍光体として、式(1A)で表される組成を有する第1蛍光体を必須として含み、式(1B)で表される組成を有する第2窒化物蛍光体、式(1C)で表される組成を有するフッ化物蛍光体、及び式(1C’)で表される組成を有するフッ化物蛍光体からなる群から選択される少なくとも1種を含んでいてもよい。また、第2実施形態の発光装置は、第1蛍光体として、式(1A)で表される組成を有する第1窒化物蛍光体を必須として含み、式(1B)で表される組成を有する第2窒化物蛍光体、式(1C)で表されるフッ化物蛍光体、式(1C’)で表されるフッ化物蛍光体、式(1D)で表される組成を有するフルオロジャーマネート蛍光体、式(1E)で表される組成を有するフルオロジャーマネート蛍光体、式(1F)で表される組成を有する第4窒化物蛍光体、及び式(1G)で表される第1硫化物蛍光体からなる群から選択される少なくとも1種の蛍光体を含んでいてもよい。
第2実施形態の発光装置は、第1蛍光体として、式(1A)で表される組成を有する第1窒化物蛍光体を必須として含み、式(1D)で表される組成を有するフルオロジャーマネ―ト蛍光体、式(1E)で表される組成を有するフルオロジャーマネート蛍光体、式(1F)で表される組成を有する第4窒化物蛍光体、及び式(1G)で表される第1硫化物蛍光体からなる群から選択される少なくとも1種の蛍光体を含んでいてもよい。
第1蛍光体として、式(1A)で表される組成を有する第1窒化物蛍光体を必須として含む場合、第1蛍光体の全てが第1窒化物蛍光体であってもよい。第1蛍光体として、式(1A)で表される組成を有する第1窒化物蛍光体を必須として含み、式(1A)で表される組成を有する第1窒化物蛍光体以外の第1蛍光体を含む場合には、第1蛍光体中の第1窒化物蛍光体と、第1窒化物蛍光体以外の第1蛍光体の配合の質量比率(第1窒化物蛍光体/第1窒化物蛍光体以外の第1蛍光体)が99/1から1/99の範囲でもよく、98/2から10/90の範囲でもよく、95/5から30/70の範囲でもよい。式(1A)で表される組成を有する第1窒化物蛍光体以外の第1蛍光体は、式(1B)で表される組成を有する第2窒化物蛍光体、式(1C)で表されるフッ化物蛍光体、式(1C’)で表されるフッ化物蛍光体、式(1D)で表される組成を有するフルオロジャーマネート蛍光体、式(1E)で表される組成を有するフルオロジャーマネート蛍光体、式(1F)で表される組成を有する第4窒化物蛍光体、及び式(1G)で表される第1硫化物蛍光体からなる群から選択される少なくとも1種の蛍光体をいう。
発光装置に含まれる第1蛍光体は、発光装置の形態等によって含有量が変化する。発光装置の波長変換部材に第1蛍光体が含まれる場合、波長変換部材は、蛍光体と透光性材料を含むことが好ましい。波長変換部材は、蛍光体と透光性材料を含む波長変換体を備えていてもよい。波長変換部材に含まれる蛍光体は、透光性材料100質量部に対して、蛍光体の総量が10質量部以上900質量部以下の範囲内でもよく、15質量部以上850質量部以下の範囲内でもよく、20質量部以上800質量部以下の範囲内でもよい。蛍光体の総量は、発光装置に第1蛍光体のみが含まれ、第1蛍光体以外の他の蛍光体を含まない場合には、第1蛍光体の合計量をいう。蛍光体の総量は、発光装置に第1蛍光体及び第2蛍光体が含まれる場合は、第1蛍光体及び第2蛍光体の合計量をいう。
発光装置が後述する第2蛍光体を備える場合には、発光装置に含まれる第1蛍光体の含有量は、第1蛍光体及び第2蛍光体の総量に対して、5質量%以上95質量%以下の範囲内であることが好ましい。発光装置に含まれる第1蛍光体の含有量が、第1蛍光体及び第2蛍光体の総量に対して5質量%以上95質量%以下の範囲内であれば、相関色温度が1950K以下であり、発光装置の発光スペクトルにおける最大の発光強度を有する発光ピークの半値全幅が110nm以下であり、誘虫性指数Iが0.031以下の低誘虫効果を有する光を発することができる。発光装置に含まれる第1蛍光体の含有量は、第1蛍光体及び第2蛍光体の総量に対して、8質量%以上80質量%以下の範囲内でもよく、10質量%以上70質量%以下の範囲内でもよく、11質量%以上60質量%以下の範囲内でもよい。
第2蛍光体
発光装置は、480nm以上570nm未満の範囲内に発光ピーク波長を有する第2蛍光体を備えることが好ましい。第2蛍光体は、400nm以上490nm以下の範囲に発光ピーク波長を有する発光素子の発光によって励起され、480nm以上570nm未満の範囲内に発光ピーク波長を有する光を発する。第2蛍光体は、発光素子によって励起され、490nm以上565nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有していてもよく、495nm以上560nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有していてもよい。第2蛍光体は、第2蛍光体の発光スペクトルにおける発光ピーク波長を有する発光ピークの半値全幅が、20nm以上125nm以下の範囲内であることが好ましく、25nm以上124nm以下の範囲内であってもよく、30nm以上123nm以下の範囲内であってもよい。屋外で使用される発光装置又は屋内であっても屋外に近い場所で使用される発光装置として違和感のない相関色温度であり、屋外で使用される発光装置又は屋内であって屋外に近い場所で使用される発光装置に要求される演色性を満たし、低誘虫効果を有する光を発するために、第2蛍光体の発光スペクトルにおける発光ピーク波長を有する発光ピークの半値全幅は前記範囲内であることが好ましい。
発光装置は、480nm以上570nm未満の範囲内に発光ピーク波長を有する第2蛍光体を備えることが好ましい。第2蛍光体は、400nm以上490nm以下の範囲に発光ピーク波長を有する発光素子の発光によって励起され、480nm以上570nm未満の範囲内に発光ピーク波長を有する光を発する。第2蛍光体は、発光素子によって励起され、490nm以上565nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有していてもよく、495nm以上560nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有していてもよい。第2蛍光体は、第2蛍光体の発光スペクトルにおける発光ピーク波長を有する発光ピークの半値全幅が、20nm以上125nm以下の範囲内であることが好ましく、25nm以上124nm以下の範囲内であってもよく、30nm以上123nm以下の範囲内であってもよい。屋外で使用される発光装置又は屋内であっても屋外に近い場所で使用される発光装置として違和感のない相関色温度であり、屋外で使用される発光装置又は屋内であって屋外に近い場所で使用される発光装置に要求される演色性を満たし、低誘虫効果を有する光を発するために、第2蛍光体の発光スペクトルにおける発光ピーク波長を有する発光ピークの半値全幅は前記範囲内であることが好ましい。
第2蛍光体は、上述の発光スペクトルが得られる点で、下記式(2A)で表される組成を有する希土類アルミン酸塩蛍光体、及び下記式(2B)で表される組成を有する第3窒化物蛍光体からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。
Ln1 3(Al1-aGaa)5O12:Ce (2A)
(式(2A)中、Ln1は、Y、Gd、Tb及びLuからなる群から選択される少なくとも1種の元素であり、aは、0≦a≦0.5を満たす。)
LawLn2 xSi6Ny:Cez (2B)
(式(2B)中、Ln2は、Y及びGdからなる群から選択される少なくとも1種を必須として含み、Sc及びLuからなる群から選択される少なくとも1種を含んでいてもよく、組成1モルに含まれるLn2元素を100モル%としたときに、Ln2に含まれるY及びGdの合計が90モル%以上であり、w、x、y及びzは、1.2≦w≦2.2、0.5≦x≦1.2、10≦y≦12.0、0.5≦z≦1.2、1.80<w+x<2.40、2.9≦w+x+z≦3.1を満たす。)
式(2A)で表される組成を有する希土類アルミン酸塩蛍光体及び式(2B)で表される組成を有する第3窒化物蛍光体は、蛍光体の発光スペクトルにおける発光ピーク波長を有する発光ピークの半値全幅が、例えば90nm以上、好ましくは100nm以上、より好ましくは110nm以上であり、また例えば125nm以下、好ましくは124nm以下、より好ましくは123nm以下である。
Ln1 3(Al1-aGaa)5O12:Ce (2A)
(式(2A)中、Ln1は、Y、Gd、Tb及びLuからなる群から選択される少なくとも1種の元素であり、aは、0≦a≦0.5を満たす。)
LawLn2 xSi6Ny:Cez (2B)
(式(2B)中、Ln2は、Y及びGdからなる群から選択される少なくとも1種を必須として含み、Sc及びLuからなる群から選択される少なくとも1種を含んでいてもよく、組成1モルに含まれるLn2元素を100モル%としたときに、Ln2に含まれるY及びGdの合計が90モル%以上であり、w、x、y及びzは、1.2≦w≦2.2、0.5≦x≦1.2、10≦y≦12.0、0.5≦z≦1.2、1.80<w+x<2.40、2.9≦w+x+z≦3.1を満たす。)
式(2A)で表される組成を有する希土類アルミン酸塩蛍光体及び式(2B)で表される組成を有する第3窒化物蛍光体は、蛍光体の発光スペクトルにおける発光ピーク波長を有する発光ピークの半値全幅が、例えば90nm以上、好ましくは100nm以上、より好ましくは110nm以上であり、また例えば125nm以下、好ましくは124nm以下、より好ましくは123nm以下である。
第2蛍光体は、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体及びアルカリ土類金属ハロシリケート蛍光体からなる群から選択される少なくとも1種の蛍光体を含んでいてもよい。アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体は、例えば、ストロンチウムを少なくとも含み、ユウロピウムで賦活される蛍光体であり、例えば、下記式(2C)で表される組成を有する。またアルカリ土類金属ハロシリケート蛍光体は、例えば、カルシウムと塩素を少なくとも含み、ユウロピウムで賦活される蛍光体であり、例えば、下記式(2D)で表される組成を有する。
Sr4Al14O25:Eu (2C)
(Ca,Sr,Ba)8MgSi4O16(F,Cl,Br)2:Eu (2D)
式(2C)中、Srの一部はMg、Ca、Ba及びZnからなる群から選択される少なくとも1種の元素で置換されていてもよい。
式(2C)で表される組成を有するアルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体及び式(2D)で表される組成を有するアルカリ土類金属ハロシリケート蛍光体は、480nm以上520nm未満の範囲内に発光ピーク波長を有し、好ましくは485nm以上515nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する。
式(2C)で表される組成を有するアルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体及び式(2D)で表される組成を有するアルカリ土類金属ハロシリケート蛍光体は、蛍光体の発光スペクトルにおける発光ピーク波長を有する発光ピークの半値全幅が、例えば30nm以上、好ましくは40nm以上、より好ましくは50nm以上であり、また例えば80nm以下、好ましくは70nm以下である。
Sr4Al14O25:Eu (2C)
(Ca,Sr,Ba)8MgSi4O16(F,Cl,Br)2:Eu (2D)
式(2C)中、Srの一部はMg、Ca、Ba及びZnからなる群から選択される少なくとも1種の元素で置換されていてもよい。
式(2C)で表される組成を有するアルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体及び式(2D)で表される組成を有するアルカリ土類金属ハロシリケート蛍光体は、480nm以上520nm未満の範囲内に発光ピーク波長を有し、好ましくは485nm以上515nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する。
式(2C)で表される組成を有するアルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体及び式(2D)で表される組成を有するアルカリ土類金属ハロシリケート蛍光体は、蛍光体の発光スペクトルにおける発光ピーク波長を有する発光ピークの半値全幅が、例えば30nm以上、好ましくは40nm以上、より好ましくは50nm以上であり、また例えば80nm以下、好ましくは70nm以下である。
第2蛍光体は、βサイアロン蛍光体、第2硫化物蛍光体、スカンジウム系蛍光体、及びアルカリ土類金属シリケート系蛍光体からなる群から選択される少なくとも1種の蛍光体を含んでいてもよい。βサイアロン蛍光体は、例えば、下記式(2E)で表される組成を有する。第1硫化物蛍光体は、例えば、下記式(2F)で表される組成を有する。スカンジウム系蛍光体は、例えば、下記式(2G)で表される組成を有する。アルカリ土類金属シリケート系蛍光体は、例えば、下記式(2H)で表される組成又は下記式(2J)で表される組成を有する。
Si6-gAlgOgN8-g:Eu(0<g≦4.2) (2E)
(Sr,M7)Ga2S4:Eu (2F)
(式(2F)中、M7は、Be、Mg、Ca、Ba及びZnからなる群から選択される少なくとも1種の元素を表す。)
(Ca,Sr)Sc2O4:Ce (2G)
(Ca,Sr)3(Sc,Mg)2Si3O12:Ce (2H)
(Ca,Sr,Ba)2SiO4:Eu (2J)
Si6-gAlgOgN8-g:Eu(0<g≦4.2) (2E)
(Sr,M7)Ga2S4:Eu (2F)
(式(2F)中、M7は、Be、Mg、Ca、Ba及びZnからなる群から選択される少なくとも1種の元素を表す。)
(Ca,Sr)Sc2O4:Ce (2G)
(Ca,Sr)3(Sc,Mg)2Si3O12:Ce (2H)
(Ca,Sr,Ba)2SiO4:Eu (2J)
βサイアロン蛍光体、第2硫化物蛍光体、スカンジウム系蛍光体、及びアルカリ土類金属シリケート系蛍光体蛍光体は、520nm以上580nm未満の範囲内に発光ピーク波長を有し、好ましくは525nm以上565nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する。βサイアロン蛍光体、第2硫化物蛍光体、スカンジウム系蛍光体、及びアルカリ土類金属シリケート系蛍光体は、第2蛍光体の発光スペクトルにおける発光ピーク波長を有する発光ピークの半値全幅が、例えば20nm以上、好ましくは30nm以上であり、また例えば120nm以下、好ましくは115nm以下である。
第2蛍光体は、式(2A)で表される組成を有する希土類アルミン酸塩蛍光体、式(2B)で表される組成を有する第1窒化物蛍光体、式(2C)で表される組成を有するアルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、式(2D)で表される組成を有するアルカリ土類金属ハロシリケート蛍光体、式(2E)で表される組成を有するβサイアロン蛍光体、式(2F)で表される組成を有する第1硫化物蛍光体、式(2G)で表される組成を有するスカンジウム系蛍光体、式(2H)で表される組成を有するアルカリ土類金属シリケート系蛍光体、及び式(2J)で表される組成を有するアルカリ土類金属シリケート系蛍光体からなる群から選択される少なくとも1種の蛍光体を含んでいてもよい。第2蛍光体は、少なくとも1種の蛍光体を単独で含んでいてもよく、2種以上を含んでいてもよい。
発光装置は、黒体放射軌跡からの偏差である色偏差Duvがマイナス(-)0.008以上プラス(+)0.008以下の光を発することが好ましい。色偏差Duvは、発光装置から発せられる光の黒体放射軌跡からの偏差であり、JIS Z8725に準拠して測定される。相関色温度が1950K以下の相関色温度が比較的低い場合であっても、CIE1931色度図上において黒体放射軌跡(Duvが0.000)からの色偏差Duvが-0.008以上+0.008以下の範囲内であると、照射物の色味が自然であり、違和感を感じさせない光が発光装置から発せられる。発光装置は、1950K以下の黒体放射軌跡からの偏差である色偏差Duvが-0.008以上+0.008以下の範囲内の光を発することが好ましく、Duvが-0.006以上+0.006以下の範囲内の光を発することがより好ましく、Duvが-0.003以上+0.003以下の範囲内である光を発することがさらに好ましい。1950K以下の黒体放射軌跡からの偏差である色偏差Duvが-0.008を下回る光又は+0.008を上回る光が発せられると、照射物が自然の色味から外れ、ヒトに違和感を感じさせる場合がある。
図1Aは、CIE1931色度図上のスペクトル軌跡及び純紫軌跡内の黒体(Black Body)放射軌跡(Duvが0.000)と、黒体放射軌跡から色偏差を示す図である。図1Bは、図1Aの一部拡大図を示し、CIE1931色度図における色度座標のx値が0.300以上0.600以下及びy値が0.250以上0.500以下の範囲の黒体放射軌跡、黒体放射軌跡からの色偏差である、Duvが-0.020、Duvが-0.010、Duvが-0.008、Duvが+0.008、Duvが+0.010、Duvが+0.020の軌跡を示す図である。図1Bにおいて、黒体放射軌跡(Duvが0.000)に交差する直線は、各相関色温度(CCTが1700K、1950K、2000K、2700K、3000K、4000K、5000K、6500K)における等色温度線である。発光装置から発せられる混色光の色偏差がDuvが0.000の場合は、黒体放射軌跡からの偏差がなく、黒体放射軌跡に近似する。
発光装置は、400nm以上750nm以下の範囲の第1放射輝度100%に対して、650nm以上750nm以下の範囲の第2放射輝度が50%以下である光を発することが好ましい。発光装置の発光において、400nm以上750nm以下の範囲の第1放射輝度100%に対する650nm以上750nm以下の範囲の第2放射輝度の割合をLpともいう。発光装置の発光の第1放射輝度に対する第2放射輝度の割合Lpが50%以下であると、発光装置から発せられる混色光の中でも、赤色成分の光が比較的少なく、輝度を低下させることなく、低誘虫効果を有する光が発光装置から発せられる。発光装置の発光の第1放射輝度に対する第2放射輝度の割合Lpは、45%以下でもよく、40%以下でもよく、35%以下でもよく、30%以下でもよい。発光装置の発光の第1放射輝度に対する第2放射輝度の割合Lpは、良好な演色性を有する光を発するために、5%以上であってもよく、8%以上であってもよい。
発光装置の発光の第1放射輝度に対する第2放射輝度の割合Lpは、下記式(4)によって導き出される。発光装置の発光の第1放射輝度に対する第2放射輝度の割合Lpは、発光装置から発せられる混色光のうち、長波の赤色成分の光の割合を示す。
発光装置は、相対誘虫性指数I/I0が99%以下である光を発することが好ましい。相対誘虫性指数I/I0は、相関色温度が1950Kを超える光を発する発光装置の基準誘虫性指数I0を100%としたときの、相関色温度が1950K以下である光を発する発光装置の前記式(1)から導き出される誘虫性指数Iの比率をいう。基準誘虫性指数I0は、相関色温度が1950Kを超える光を発する測定対象となる発光装置の中で最も低い数値の誘虫性指数を、基準誘虫性指数I0とすることができる。基準誘虫性指数I0は、相関色温度が1950Kを超える光を発する測定対象となる発光装置の混色光の色偏差Duvが0.000となる発光装置であることが好ましい。相対誘虫性指数I/I0が99%以下と小さいと、昆虫を引き寄せる効果が低減され、低誘虫効果を有する光が発光装置から発せられる。相対誘虫性指数I/I0が10%未満の光が発光装置から発せられると、相関色温度が1950Kを超える光を発する発光装置よりも、低誘虫効果は大きくなるが、光の色バランスが崩れ、演色性が低下する。屋外で使用される発光装置又は屋内であって屋外に近い場所で使用される発光装置に要求される演色性を満たすとともに、低誘虫効果を大きくするために、発光装置は、相対誘虫性指数I/I0が10%以上99%以下の範囲内である光を発することが好ましい。相関色温度が1950K以下である光を発する発光装置は、相対誘虫性指数I/I0が10%以上99%以下の範囲内でもよく、30%以上97%以下の範囲内でもよく、35%以上96%以下の範囲内でもよく、40%以上95%以下の範囲内でもよい。
相関色温度が1950Kを超える光を発する発光装置の誘虫性指数I0は、下記式(5)によって導き出すことができる。
相対誘虫性指数I/I0(%)は、下記式(6)によって導き出すことができる。
発光装置の一例を図面に基づいて説明する。図2及び図3は、第1構成例の発光装置を示す概略断面図である。
発光装置100は、図2に示されるように、400nm以上490nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する発光素子10と、発光素子からの光により励起されて発光する第1蛍光体71と、を備える。
発光装置100は、成形体41と、発光素子10と、波長変換部材21とを備える。成形体41は、第1リード2及び第2リード3と、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を含む樹脂部42とが一体的に成形されてなるものである。成形体41は底面と側面を持つ凹部を形成しており、凹部の底面に発光素子10が載置されている。発光素子10は一対の正負の電極を有しており、その一対の正負の電極はそれぞれ第1リード2及び第2リード3とそれぞれワイヤ60を介して電気的に接続されている。発光素子10は波長変換部材21により被覆されている。波長変換部材21は、例えば、発光素子10からの光を波長変換する蛍光体70と透光性材料を含む。波長変換部材21は、成形体41の凹部において、発光素子10と蛍光体70を覆う封止部材としての機能も有する。蛍光体70は、発光素子からの光により励起されて570nm680nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する第1蛍光体71を含む。発光素子10の正負一対の電極に接続された第1リード2及び第2リード3は、発光装置100を構成するパッケージの外方に向けて、第1リード2及び第2リード3の一部が露出されている。これらの第1リード2及び第2リード3を介して、外部から電力の供給を受けて発光装置100を発光させることができる。
発光装置200は、図3に示されるように、蛍光体70が、480nm以上570nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する第2蛍光体72を含むこと以外は、図2に示される発光装置100と同じであり、同一の部材には同一の符号を付した。
第1構成例の発光装置における波長変換部材は、蛍光体と透光性材料とを含む。波長変換部材に用いる透光性材料は、樹脂、ガラス及び無機物からなる群から選択される少なくとも一種が挙げられ、透光性材料が樹脂であることが好ましい。樹脂は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、及びポリイミド樹脂からなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましい。無機物は、酸化アルミニウム及び窒化アルミニウムからなる群から選択される少なくとも一種が挙げられる。波長変換部材には、蛍光体と透光性材料の他に、必要に応じてフィラー、着色剤、光拡散材を含んでいてもよい。フィラーとしては、例えば酸化ケイ素、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム等が挙げられる。波長変換部材に含まれる蛍光体及び透光性材料以外のその他の成分の含有量は、その他の成分の合計の含有量で、透光性材料100質量部に対して、0.01質量部以上50質量部以下の範囲内とすることができ、0.1質量部以上45質量部以下の範囲内でもよく、0.5質量部以上40質量部以下の範囲内でもよい。
第1構成例の発光装置の製造方法
第1構成例の発光装置の製造方法のを説明する。なお、詳細は、例えば特開2010-062272号公報の開示を参照することもできる。発光装置の製造方法は、成形体の準備工程と、発光素子の配置工程と、波長変換部材用組成物の配置工程と、樹脂パッケージ形成工程とを含むことが好ましい。成形体として、複数の凹部を有する集合成形体を用いる場合には、樹脂パッケージ形成工程後に、各単位領域の樹脂パッケージごとに分離する個片化工程を含んでいてもよい。
第1構成例の発光装置の製造方法のを説明する。なお、詳細は、例えば特開2010-062272号公報の開示を参照することもできる。発光装置の製造方法は、成形体の準備工程と、発光素子の配置工程と、波長変換部材用組成物の配置工程と、樹脂パッケージ形成工程とを含むことが好ましい。成形体として、複数の凹部を有する集合成形体を用いる場合には、樹脂パッケージ形成工程後に、各単位領域の樹脂パッケージごとに分離する個片化工程を含んでいてもよい。
成形体の準備工程において、複数のリードを熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を用いて一体成形し、側面と底面とを有する凹部を有する成形体を準備する。成形体は、複数の凹部を含む集合基体からなる成形体であってもよい。
発光素子の配置工程において、成形体の凹部の底面に発光素子が配置され、発光素子の正負の電極が第1リード及び第2リードにワイヤにより接続される。
波長変換部材用組成物の配置工程において、成形体の凹部に波長変換部材用組成物が配置される。
樹脂パッケージ成形工程において、成形体の凹部に配置された波長変換部材用組成物を硬化させて、樹脂パッケージが形成され、発光装置が製造される。複数の凹部を含む集合基体からなる成形体を用いた場合は、樹脂パッケージの形成工程後に、個片化工程において、複数の凹部を有する集合基体の各単位領域の樹脂パッケージごとに分離され、個々の発光装置が製造される。以上のようにして、図2又は図3に示す第1構成例の発光装置を製造することができる。
発光素子の配置工程において、成形体の凹部の底面に発光素子が配置され、発光素子の正負の電極が第1リード及び第2リードにワイヤにより接続される。
波長変換部材用組成物の配置工程において、成形体の凹部に波長変換部材用組成物が配置される。
樹脂パッケージ成形工程において、成形体の凹部に配置された波長変換部材用組成物を硬化させて、樹脂パッケージが形成され、発光装置が製造される。複数の凹部を含む集合基体からなる成形体を用いた場合は、樹脂パッケージの形成工程後に、個片化工程において、複数の凹部を有する集合基体の各単位領域の樹脂パッケージごとに分離され、個々の発光装置が製造される。以上のようにして、図2又は図3に示す第1構成例の発光装置を製造することができる。
図4は、第2構成例の発光装置を示す概略斜視図である。図5は、第2構成例の発光装置を示す概略断面図である。
発光装置300は、図4及び図5に示されるように、支持体1と、この支持体1上に配置される発光素子10と、この発光素子10の上面に配置される蛍光体70を含む波長変換部材22と、波長変換部材22及び発光素子10の側方であって支持体1に配置された光反射部材43を備える。波長変換部材22の上面には、封止部材50を備える。封止部材50は、平面視が円形状で断面視が半円球状であるレンズ部51と、このレンズ部51の外周側に延出する鍔部52とを有する。レンズ部51は、平面視を円形状とし、断面視を半円球状としている。またレンズ部51の外周側には鍔部52を延出させている。
波長変換部材22は、平面視において発光素子10よりも大きく形成されている。また、発光素子10の側面と光反射部材43の間に、発光素子10の側面及び波長変換部材22の一部に接する透光性部材30を設けている。透光性部材30は、発光素子10と波長変換部材22との間に設けられた、透光性接合部材32を含む。透光性接合部材32は、発光素子10と波長変換部材22を接合する接着材とすることができる。この透光性接合部材32は、その一部を、発光素子10の側面と波長変換部材22の発光素子10側の主面とで形成される隅部に延在させてもよい。また、図5に示すように、延在された透光性接合部材32の断面形状は、光反射部材43の方向に広がる逆三角形とすることもできる。透光性部材30及び接合部材32は、透光性を有する樹脂が利用できる。支持体1は、上面に発光素子10や封止部材50等を実装するための部材である。支持体1は絶縁性の母材と、母材の表面に発光素子を実装する配線パターン等の導電部材4を備えている。光反射部材43は、透光性部材30、接合部材32及び波長変換部材22を被覆するための部材である。なお、第2構成例の発光装置及び後述する第2構成例の発光装置の製造方法の詳細は、例えば特開2020―57756号公報の開示を参照することもできる。
いる。
いる。
第2構成例の発光装置の波長変換部材は、第1構成例の発光装置の波長変換部材と同様に、蛍光体と透光性材料とを含む。蛍光体は、発光素子からの光により励起されて570nm以上680nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する第1蛍光体を含む。蛍光体は、発光素子からの光により励起されて480nm以上570nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する第2蛍光体を含んでいてもよい。透光性材料は、第1構成例の発光装置の波長変換部材に用いた透光性材料と同様の透光性材料を用いることができる。また、第2構成例の発光装置の波長変換部材は、蛍光体と透光性材料の他に、第1構成例の発光装置の波長変換部材と同様に、必要に応じてフィラー、着色剤、光拡散材を含んでいてもよい。
第2構成例の発光装置の製造方法
第2構成例の発光装置の製造方法の一例を説明する。第2構成例の発光装置の製造方法は、発光素子の配置工程と、波長変換部材の準備工程と、透光性部材及び接合部材の形成工程と、光反射部材の配置工程と、封止部材の配置工程と、を含み、各単位領域ごとに分離する個片化工程を含んでいてもよい。
第2構成例の発光装置の製造方法の一例を説明する。第2構成例の発光装置の製造方法は、発光素子の配置工程と、波長変換部材の準備工程と、透光性部材及び接合部材の形成工程と、光反射部材の配置工程と、封止部材の配置工程と、を含み、各単位領域ごとに分離する個片化工程を含んでいてもよい。
発光素子の配置工程は、予め用意された支持体に発光素子をフリップチップ実装する。波長変換部材の準備工程は、蛍光体と透光性材料を含む波長変換部材用組成物を硬化させて予め板状、シート状又は層状に形成し、発光素子上に配置可能な大きさに個片化して、板状、シート状又は層状の波長変換部材を準備する。透光性部材及び接合部材の形成工程は、発光素子の上面に透光性の接着材を塗布し、発光素子の上面に波長変換部材を接合させる。発光素子と波長変換部材の界面からはみ出た接着材が発光素子の側面から波長変換部材の周辺にかけて延在されて付着し、フィレット状をなして硬化され、透光性部材及び接合部材が形成される。光反射部材の配置工程は、支持体の上面において、波長変換部材及び透光性部材の側面を覆うように、白色の樹脂を配置して硬化させ、光反射部材を配置する。最後に、波長変換部材及び光反射部材の上面に封止部材を配置する。これによって第2構成例の発光装置を製造することができる。
灯具
灯具は、上述した発光装置の少なくとも1種を備えていればよい。灯具は、上述した発光装置を備えて構成され、反射部材、保護部材、発光装置に電力を供給するための付属装置等をさらに備えていてもよい。灯具は複数の発光装置を備えていてもよい。灯具が複数の発光装置を備える場合、同一の発光装置を複数備えていてもよく、形態の異なる発光装置を複数備えていてもよい。また、複数の発光装置を個別に駆動して、個々の発光装置の明るさ等の調節が可能な駆動装置を備えていてもよい。灯具の使用形態としては、直付型、埋め込み型、吊り下げ型等のいずれであってもよい。
灯具は、上述した発光装置の少なくとも1種を備えていればよい。灯具は、上述した発光装置を備えて構成され、反射部材、保護部材、発光装置に電力を供給するための付属装置等をさらに備えていてもよい。灯具は複数の発光装置を備えていてもよい。灯具が複数の発光装置を備える場合、同一の発光装置を複数備えていてもよく、形態の異なる発光装置を複数備えていてもよい。また、複数の発光装置を個別に駆動して、個々の発光装置の明るさ等の調節が可能な駆動装置を備えていてもよい。灯具の使用形態としては、直付型、埋め込み型、吊り下げ型等のいずれであってもよい。
街路灯
街路灯は、上述した発光装置の少なくとも1種を備えていればよい。図6は、街路灯の一例を示す図である。街路灯1000は、歩道W又は車道Cに設置されるポールPと、発光装置Leの支持部Sとを備え、支持部Sには、発光装置Leの周囲を覆い、アクリル、ポリカーボネート、又はガラス等の発光装置Leが発した光の少なくとも一部を透過する光透過部Tを備えている。街路灯1000は、ポールPと一体となった支持部Sに設置された発光装置Leによって高所から低所を照らすことができる。街路灯は、図6に示す例に限定されない。
街路灯は、上述した発光装置の少なくとも1種を備えていればよい。図6は、街路灯の一例を示す図である。街路灯1000は、歩道W又は車道Cに設置されるポールPと、発光装置Leの支持部Sとを備え、支持部Sには、発光装置Leの周囲を覆い、アクリル、ポリカーボネート、又はガラス等の発光装置Leが発した光の少なくとも一部を透過する光透過部Tを備えている。街路灯1000は、ポールPと一体となった支持部Sに設置された発光装置Leによって高所から低所を照らすことができる。街路灯は、図6に示す例に限定されない。
街路灯は、支持部の高さを任意に設定できるポールを備えたポール型の街路灯のみならず、ポールの代わりにブラケットで支持部を支持するブラケット型の街路灯であってもよく、下方から上方を照らす投光型の街路灯であってもよく、支柱やブロック等の景観材に組み込まれる景観材組み込み型の街路灯であってもよい。
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
各実施例及び比較例の発光装置には、以下の第1蛍光体及び/又は第2蛍光体を用いた。
第1蛍光体
第1蛍光体として、表1に示すように、それぞれ異なる発光ピーク波長及び半値全幅を有し、式(1A)で表される組成に含まれる第1窒化物蛍光体である、BSESN-1、BSESN-2、BSESN-3と、式(1B)で表される組成に含まれる第2窒化物蛍光体である、SCASN-1、SCASN-2、SCASN-3、SCASN-4、SCASN-5、SCASN-6を準備した。
第1蛍光体として、表1に示すように、それぞれ異なる発光ピーク波長及び半値全幅を有し、式(1A)で表される組成に含まれる第1窒化物蛍光体である、BSESN-1、BSESN-2、BSESN-3と、式(1B)で表される組成に含まれる第2窒化物蛍光体である、SCASN-1、SCASN-2、SCASN-3、SCASN-4、SCASN-5、SCASN-6を準備した。
第2蛍光体
第2蛍光体として、表2に示すように、それぞれ異なる発光ピーク波長及び半値全幅を有し、式(2A)で表される組成において、YとAlとGaを含む希土類アルミン酸塩蛍光体である、G-YAG1、G-YAG2と、式(2A)で表される組成において、YとAlを含む希土類アルミン酸塩蛍光体である、YAG1及びYAG3を準備した。
第2蛍光体として、表2に示すように、それぞれ異なる発光ピーク波長及び半値全幅を有し、式(2A)で表される組成において、YとAlとGaを含む希土類アルミン酸塩蛍光体である、G-YAG1、G-YAG2と、式(2A)で表される組成において、YとAlを含む希土類アルミン酸塩蛍光体である、YAG1及びYAG3を準備した。
蛍光体の発光スペクトルの測定
各蛍光体は、量子効率測定装置(QE-2000、大塚電子株式会社製)を用いて、励起波長450nmの光を各蛍光体に照射し、室温(約25℃)における発光スペクトルを測定し、各発光スペクトルから発光ピーク波長及び半値全幅を測定した。結果を表1及び表2に示す。
各蛍光体は、量子効率測定装置(QE-2000、大塚電子株式会社製)を用いて、励起波長450nmの光を各蛍光体に照射し、室温(約25℃)における発光スペクトルを測定し、各発光スペクトルから発光ピーク波長及び半値全幅を測定した。結果を表1及び表2に示す。
実施例1
第2構成例の発光装置を製造した。第2構成例の発光装置は、図4及び図5を参照することができる。
第2構成例の発光装置を製造した。第2構成例の発光装置は、図4及び図5を参照することができる。
発光素子の配置工程
支持体1は、窒化アルミニウムを材料とするセラミックス基板を用いた。発光素子10は、発光ピーク波長が450nmである窒化物系半導体層が積層された発光素子10を用いた。発光素子10の大きさは、平面形状が約1.0mm四方の略正方形であり、厚さが約0.11mmである。発光素子は、光出射面が封止部材側になるように配置し、Auからなる導電部材4を用いたバンプによってフリップチップ実装した。
支持体1は、窒化アルミニウムを材料とするセラミックス基板を用いた。発光素子10は、発光ピーク波長が450nmである窒化物系半導体層が積層された発光素子10を用いた。発光素子10の大きさは、平面形状が約1.0mm四方の略正方形であり、厚さが約0.11mmである。発光素子は、光出射面が封止部材側になるように配置し、Auからなる導電部材4を用いたバンプによってフリップチップ実装した。
波長変換部材の準備工程
波長変換部材22を構成する透光性材料としてシリコーン樹脂を用いた。波長変換部材用組成物は、透光性材料100質量部に対して、発光素子10からの光と、第1蛍光体及び第2蛍光体を含む蛍光体70の光との混色光の相関色温度が1850付近になるように、蛍光体70の総量と、第1蛍光体と第2蛍光体の配合比率が表3に示す量となるように第1蛍光体及び第2蛍光体を配合した。波長変換部材用組成物は、シリコーン樹脂100質量部に対してフィラーとして酸化アルミニウムを2質量部を配合した。次いで、準備した波長変換部材用組成物を180℃で2時間加熱してシート状に硬化させて、発光素子10の平面形状よりも縦横に約0.1mm大きい、平面形状が約1.6mm四方の略正方形であり、厚さが約150μmの個片化したシート状の波長変換部材22を準備した。
波長変換部材22を構成する透光性材料としてシリコーン樹脂を用いた。波長変換部材用組成物は、透光性材料100質量部に対して、発光素子10からの光と、第1蛍光体及び第2蛍光体を含む蛍光体70の光との混色光の相関色温度が1850付近になるように、蛍光体70の総量と、第1蛍光体と第2蛍光体の配合比率が表3に示す量となるように第1蛍光体及び第2蛍光体を配合した。波長変換部材用組成物は、シリコーン樹脂100質量部に対してフィラーとして酸化アルミニウムを2質量部を配合した。次いで、準備した波長変換部材用組成物を180℃で2時間加熱してシート状に硬化させて、発光素子10の平面形状よりも縦横に約0.1mm大きい、平面形状が約1.6mm四方の略正方形であり、厚さが約150μmの個片化したシート状の波長変換部材22を準備した。
透光性部材及び接合部材の形成工程
透光性の接着材である、フェニルシリコーン樹脂を発光素子10の上面に塗布し、波長変換部材22を接合させて、さらに発光素子10と波長変換部材22の界面に透光性の接着材を塗布し、150℃、4時間硬化させて、発光素子10の側面から波長変換部材22の周辺かけて延在するように、フィレット状をなして硬化された透光性部材30及び接合部材32を形成した。
透光性の接着材である、フェニルシリコーン樹脂を発光素子10の上面に塗布し、波長変換部材22を接合させて、さらに発光素子10と波長変換部材22の界面に透光性の接着材を塗布し、150℃、4時間硬化させて、発光素子10の側面から波長変換部材22の周辺かけて延在するように、フィレット状をなして硬化された透光性部材30及び接合部材32を形成した。
光反射部材の配置工程
光反射部材用組成物として、ジメチルシリコーン樹脂と平均粒径(カタログ値)が0.28μmの酸化チタン粒子とを含み、ジメチルシリコーン樹脂100質量部に対して酸化チタン粒子を60質量部含む光反射部材用組成物を準備した。支持体1の上面において、波長変換部材22及び透光性部材30の側面を覆うように、白色の樹脂である光反射部材用組成物に配置して、硬化させ、光反射部材43を形成した。
光反射部材用組成物として、ジメチルシリコーン樹脂と平均粒径(カタログ値)が0.28μmの酸化チタン粒子とを含み、ジメチルシリコーン樹脂100質量部に対して酸化チタン粒子を60質量部含む光反射部材用組成物を準備した。支持体1の上面において、波長変換部材22及び透光性部材30の側面を覆うように、白色の樹脂である光反射部材用組成物に配置して、硬化させ、光反射部材43を形成した。
封止部材の配置工程
最後に、フェニルシリコーン樹脂を硬化して形成された平面視で円形状で断面視で半円球状のレンズ部51と、レンズ部51の外周側に延出する鍔部52を備えた封止部材50を配置し、相関色温度が1950K以下になる光を発する、第2構成例の発光装置300を製造した。
最後に、フェニルシリコーン樹脂を硬化して形成された平面視で円形状で断面視で半円球状のレンズ部51と、レンズ部51の外周側に延出する鍔部52を備えた封止部材50を配置し、相関色温度が1950K以下になる光を発する、第2構成例の発光装置300を製造した。
比較例1
波長変換部材の準備工程において、透光性材料100質量部に対して、発光素子10からの光と、第1蛍光体及び第2蛍光体を含む蛍光体70の光との混色光の相関色温度が2200付近になるように、蛍光体70の総量と、第1蛍光体と第2蛍光体の配合比率が表3に示す量となるように、第1蛍光体及び第2蛍光体を含有する波長変換部材用組成物を準備したこと以外は、実施例1と同様にして、相関色温度が2200K以上になる光を発する、第2構成例の発光装置300を製造した。
波長変換部材の準備工程において、透光性材料100質量部に対して、発光素子10からの光と、第1蛍光体及び第2蛍光体を含む蛍光体70の光との混色光の相関色温度が2200付近になるように、蛍光体70の総量と、第1蛍光体と第2蛍光体の配合比率が表3に示す量となるように、第1蛍光体及び第2蛍光体を含有する波長変換部材用組成物を準備したこと以外は、実施例1と同様にして、相関色温度が2200K以上になる光を発する、第2構成例の発光装置300を製造した。
実施例2から5
第1構成例の発光装置を製造した。第1構成例の発光装置は、第1蛍光体及び第2蛍光体を含む、図3を参照することができる。
発光素子10は、発光ピーク波長が450nmである窒化物系半導体層が積層された発光素子10を用いた。発光素子10の大きさは、平面形状が約700mm四方の略正方形であり、厚さが約200mmである。
第1リード2及び第2リード3として、リードフレームを用い、第1リード2及び第2リード3をエポキシ樹脂を用いて一体成形し、側面と底面とを有する凹部を有する成形体41を準備した。
成形体41の凹部の底面に発光素子10を配置し、発光素子10の正負の電極と、第1リード2及び第2リード3をAu製のワイヤ60により接続した。
波長変換部材21を構成する透光性材料としてシリコーン樹脂を用いた。波長変換部材用組成物は、透光性材料100質量部に対して、発光素子10からの光と、第1蛍光体71及び第2蛍光体72を含む蛍光体70の光との混色光の相関色温度が1850K付近になるように、蛍光体70の総量と、第1蛍光体71と第2蛍光体72の配合比率が表3に示す量となるように第1蛍光体71及び第2蛍光体を配合した。波長変換部材用組成物は、シリコーン樹脂100質量部に対してフィラーとして酸化アルミニウムを2質量部も配合した。次いで、準備した波長変換部材用組成物を成形体41の凹部に充填した。
成形体41の凹部内に充填した波長変換部材用組成物を、150℃で3時間加熱して硬化させ、第1蛍光体71及び第2蛍光体72を含む波長変換部材21を備えた樹脂パッケージを形成し、相関色温度が1950K以下になる光を発する、第1構成例の発光装置200を製造した。
第1構成例の発光装置を製造した。第1構成例の発光装置は、第1蛍光体及び第2蛍光体を含む、図3を参照することができる。
発光素子10は、発光ピーク波長が450nmである窒化物系半導体層が積層された発光素子10を用いた。発光素子10の大きさは、平面形状が約700mm四方の略正方形であり、厚さが約200mmである。
第1リード2及び第2リード3として、リードフレームを用い、第1リード2及び第2リード3をエポキシ樹脂を用いて一体成形し、側面と底面とを有する凹部を有する成形体41を準備した。
成形体41の凹部の底面に発光素子10を配置し、発光素子10の正負の電極と、第1リード2及び第2リード3をAu製のワイヤ60により接続した。
波長変換部材21を構成する透光性材料としてシリコーン樹脂を用いた。波長変換部材用組成物は、透光性材料100質量部に対して、発光素子10からの光と、第1蛍光体71及び第2蛍光体72を含む蛍光体70の光との混色光の相関色温度が1850K付近になるように、蛍光体70の総量と、第1蛍光体71と第2蛍光体72の配合比率が表3に示す量となるように第1蛍光体71及び第2蛍光体を配合した。波長変換部材用組成物は、シリコーン樹脂100質量部に対してフィラーとして酸化アルミニウムを2質量部も配合した。次いで、準備した波長変換部材用組成物を成形体41の凹部に充填した。
成形体41の凹部内に充填した波長変換部材用組成物を、150℃で3時間加熱して硬化させ、第1蛍光体71及び第2蛍光体72を含む波長変換部材21を備えた樹脂パッケージを形成し、相関色温度が1950K以下になる光を発する、第1構成例の発光装置200を製造した。
実施例6
第1構成例の発光装置を製造した。第1構成例の発光装置は、第1蛍光体のみを含み、第2蛍光体を含まない、図2を参照することができる。
波長変換部材用組成物として、表3の各実施例に示す第1蛍光体71を用い、蛍光体70の総量(第1蛍光体71の合計量)と、第1蛍光体71と第2蛍光体の合計量に対して、第1蛍光体71が100質量%となるようにしたこと以外は、実施例2と同様にして樹脂パッケージを形成し、相関色温度が1950K以下になる光を発する、第1構成例の発光装置100を製造した。表3に示すように、第1蛍光体として、式(1A)で表される組成を有する第1窒化物蛍光体であって、組成の異なる2種の第1窒化物蛍光体BSESN2と、BSESN3を用い、BSESN2とBSESN3の質量比率(BSESN2/BSESN3)を40/60とした。
第1構成例の発光装置を製造した。第1構成例の発光装置は、第1蛍光体のみを含み、第2蛍光体を含まない、図2を参照することができる。
波長変換部材用組成物として、表3の各実施例に示す第1蛍光体71を用い、蛍光体70の総量(第1蛍光体71の合計量)と、第1蛍光体71と第2蛍光体の合計量に対して、第1蛍光体71が100質量%となるようにしたこと以外は、実施例2と同様にして樹脂パッケージを形成し、相関色温度が1950K以下になる光を発する、第1構成例の発光装置100を製造した。表3に示すように、第1蛍光体として、式(1A)で表される組成を有する第1窒化物蛍光体であって、組成の異なる2種の第1窒化物蛍光体BSESN2と、BSESN3を用い、BSESN2とBSESN3の質量比率(BSESN2/BSESN3)を40/60とした。
実施例7
表3に示すように、第1蛍光体として、式(1A)で表される組成を有する第1窒化物蛍光体(BSESN1)と式(1B)で表される第2窒化物蛍光体(SCASN5)の2種を用い、BSESN1とSCASN5の質量比率(BSESN1/SCASN5)を93.3/6.7としたこと以外は、実施例6と同様にして、相関色温度が1950K以下になる光を発する、第1構成の発光装置100を製造した。
表3に示すように、第1蛍光体として、式(1A)で表される組成を有する第1窒化物蛍光体(BSESN1)と式(1B)で表される第2窒化物蛍光体(SCASN5)の2種を用い、BSESN1とSCASN5の質量比率(BSESN1/SCASN5)を93.3/6.7としたこと以外は、実施例6と同様にして、相関色温度が1950K以下になる光を発する、第1構成の発光装置100を製造した。
比較例2及び3
第1構成例の発光装置を製造した。第1構成例の発光装置は、第1蛍光体及び第2蛍光体を含む、図3を参照することができる。
波長変換部材用組成物として、透光性材料として、フェニルシリコーン樹脂100質量部に対して、発光素子10からの光と、第1蛍光体71及び第2蛍光体72を含む蛍光体70の光との混色光の相関色温度が2000付近になるように、蛍光体70の総量と、第1蛍光体71と第2蛍光体72の配合比率が表3に示す量となるように第1蛍光体71及び第2蛍光体72を含有する波長変換部材用組成物を準備した。
波長変換部材用組成物を成形体41の凹部の発光素子10上に注入して、前記凹部に充填し、さらに150℃で4時間加熱し、蛍光部材用組成物を硬化させ、蛍光部材21を形成し、相関色温度が1950Kを超えて2000K以下になる光を発する、第1構成例の発光装置200を製造した。
第1構成例の発光装置を製造した。第1構成例の発光装置は、第1蛍光体及び第2蛍光体を含む、図3を参照することができる。
波長変換部材用組成物として、透光性材料として、フェニルシリコーン樹脂100質量部に対して、発光素子10からの光と、第1蛍光体71及び第2蛍光体72を含む蛍光体70の光との混色光の相関色温度が2000付近になるように、蛍光体70の総量と、第1蛍光体71と第2蛍光体72の配合比率が表3に示す量となるように第1蛍光体71及び第2蛍光体72を含有する波長変換部材用組成物を準備した。
波長変換部材用組成物を成形体41の凹部の発光素子10上に注入して、前記凹部に充填し、さらに150℃で4時間加熱し、蛍光部材用組成物を硬化させ、蛍光部材21を形成し、相関色温度が1950Kを超えて2000K以下になる光を発する、第1構成例の発光装置200を製造した。
各発光装置について、以下の測定を行った。結果を表3に示す。
発光装置の発光スペクトル
各発光装置について、分光測光装置(PMA-12、浜松ホトニクス株式会社製)と積分球を組み合わせた光計測システムを用いて、発光スペクトルを測定した。各発光装置の発光スペクトルの測定は、室温(20℃から30℃)で行った。図7から図11は、各発光装置の前記式(2)から導き出される輝度Lを同等の数値とした場合の各発光装置の発光スペクトル(分光放射輝度)S(λ)、ヒトの明所視標準比視感度曲線V(λ)(ヒトの視感度)、及び昆虫の分光視感効率(Bickford)R(λ)(昆虫の視感度)を記載した。
各発光装置について、分光測光装置(PMA-12、浜松ホトニクス株式会社製)と積分球を組み合わせた光計測システムを用いて、発光スペクトルを測定した。各発光装置の発光スペクトルの測定は、室温(20℃から30℃)で行った。図7から図11は、各発光装置の前記式(2)から導き出される輝度Lを同等の数値とした場合の各発光装置の発光スペクトル(分光放射輝度)S(λ)、ヒトの明所視標準比視感度曲線V(λ)(ヒトの視感度)、及び昆虫の分光視感効率(Bickford)R(λ)(昆虫の視感度)を記載した。
色度座標(x、y)、相関色温度(K)、色偏差Duv、平均演色評価数Ra、特殊演色評価数R9、半値全幅
各発光装置の発光スペクトルから、CIE1931のCIE色度図上の色度座標(x値、y値)と、JIS Z8725に準拠して相関色温度(CCT:K)及び色偏差Duvと、JIS Z8726に準拠して平均演色評価数Ra、特殊演色評価数R9、及び半値全幅を測定した。
各発光装置の発光スペクトルから、CIE1931のCIE色度図上の色度座標(x値、y値)と、JIS Z8725に準拠して相関色温度(CCT:K)及び色偏差Duvと、JIS Z8726に準拠して平均演色評価数Ra、特殊演色評価数R9、及び半値全幅を測定した。
第1放射輝度に対する第2放射輝度の割合Lp
各発光装置の発光スペクトル(分光放射輝度)S(λ)から、前記式(4)に基づき、400nm以上750nm以下の範囲の第1放射輝度を100%としたときの、650nm以上750nm以下の範囲の第2放射輝度の割合Lp(%)を算出した。
各発光装置の発光スペクトル(分光放射輝度)S(λ)から、前記式(4)に基づき、400nm以上750nm以下の範囲の第1放射輝度を100%としたときの、650nm以上750nm以下の範囲の第2放射輝度の割合Lp(%)を算出した。
誘虫性指数I
各発光装置について測定した各発光スペクトル(分光放射輝度)S(λ)、CIEで規定されたヒトの明所視標準比視感度曲線V(λ)、昆虫の分光視感効率(Bickford)R(λ)を、前記式(1)に算入し、各発光装置の誘虫性指数Iを測定した。ヒトの明所視標準比視感度曲線V(λ)は、最大の発光強度(発光ピーク波長)を1とした発光スペクトルを用いた。昆虫の分光視感効率R(λ)は、最大の発光強度を(発光ピーク波長)を1とした発光スペクトルを用いた。
各発光装置について測定した各発光スペクトル(分光放射輝度)S(λ)、CIEで規定されたヒトの明所視標準比視感度曲線V(λ)、昆虫の分光視感効率(Bickford)R(λ)を、前記式(1)に算入し、各発光装置の誘虫性指数Iを測定した。ヒトの明所視標準比視感度曲線V(λ)は、最大の発光強度(発光ピーク波長)を1とした発光スペクトルを用いた。昆虫の分光視感効率R(λ)は、最大の発光強度を(発光ピーク波長)を1とした発光スペクトルを用いた。
相対誘虫性指数I/I0
相関色温度が1950Kを超える光を発する比較例1から3の発光装置のうち、誘虫性指数Iが最も低い数値である、比較例3の発光装置の誘虫性指数を基準誘虫性指数I0とした。基準誘虫性指数I0に対する各発光装置の誘虫性指数Iの比である相対誘虫性指数I/I0を、式(6)に基づき算出した。
相関色温度が1950Kを超える光を発する比較例1から3の発光装置のうち、誘虫性指数Iが最も低い数値である、比較例3の発光装置の誘虫性指数を基準誘虫性指数I0とした。基準誘虫性指数I0に対する各発光装置の誘虫性指数Iの比である相対誘虫性指数I/I0を、式(6)に基づき算出した。
表1に示すように、実施例1から7に係る発光装置は、相関色温度が1950K以下であり、例えば高圧ナトリウムランプが発する光と同程度からやや低い相関色温度の光を発した。実施例1から7の発光装置は、屋外で使用される灯具の光源として、高圧ナトリウムランプの代替として発光装置を用いた場合も、照射物の色味が自然であり、違和感を感じさせない光が発せられる。また、実施例1から7に係る発光装置は、発光スペクトルにおける最大の発光強度を有する発光ピークの半値全幅が3nm以上110nm以下の範囲内であった。また、発光装置の発光スペクトルにおける発光ピーク波長は、570nm以上680nm以下の範囲内であった。発光装置は、発光装置の発光スペクトルにおける最大の発光強度を有する発光ピークの半値全幅が3nm以上110nm以下であるため、ヒトが感知し難い長波長側の光の成分を抑制することができた。また、実施例1から7に係る発光装置は、前記式(1)から導き出される誘虫性指数Iが0.031以下である光を発し、発光装置の発光の輝度に対して、昆虫を誘引する効果が低減されており、低誘虫効果を有していた。
実施例1から7に係る発光装置は、黒体放射軌跡からの偏差である色偏差Duvが0.000である光を発し、相関色温度が1950K以下の光を発する場合においても、照射物の色味が自然であり、違和感を感じさせない光が、発光装置から発せられた。
実施例1から7に係る発光装置は、400nm以上750nm以下の範囲の第1放射輝度100%に対する、650nm以上750nm以下の範囲の第2放射輝度が割合Lpが30%以下である光を発した。実施例1から7に係る発光装置は、発光装置から発せられる混色光の中でも、赤色成分の光が比較的少なく、ヒトに違和感を感じさせずに低誘虫効果を有する光が発せられた。
実施例1から7に係る発光装置は、相対誘虫性指数I/I0が30%以上95%以下であり、昆虫を誘引する効果が低減されており、低誘虫効果を有していた。
実施例1から5に係る発光装置は、平均演色評価数Raが51以上であり、例えば交通量や多くのヒトが往来する道路等を照らす場合おいても、十分な演色性を有する光を発した。
実施例6及び7に係る発光装置は、平均演色評価数Raが30以上であり、道路等を照らすの十分な演色性を有し、誘虫性指数Iも0.020以下と低く、相対誘虫性指数I/I0も40から50%の範囲内であり、低誘虫効果が大きい光を発した。
比較例1から3に係る発光装置は、高圧ナトリウムランプが発する光よりもやや高い相関色温度の光を発し、例えば街路灯や道路照明灯の屋外で使用される灯具の光源として、高圧ナトリウムランプに代替した場合に、照射物の色味が自然に見えず、違和感を感じさせる可能性があった。また、比較例1から3に係る発光装置は、誘虫性指数Iが0.031を超えており、相対誘虫性指数I/I0も100%以上であり、昆虫を誘引する効果が低減されていなかった。
図7に示すように、実施例1に係る発光装置の分光放射輝度は、昆虫の分光視感効率と重なる400nmから615nmの波長範囲、特に400nmから550nmの波長範囲において、比較例1及び3に係る発光装置の分光放射輝度よりも低くなっており、昆虫を引き寄せる効果が低減され、低誘虫効果を有していた。
図8に示すように、実施例2及び3に係る発光装置の分光放射輝度は、昆虫の分光視感効率と重なる400nmから615nmの波長範囲において、比較例3に係る発光装置の分光放射輝度よりも若干低くなっており、昆虫を引き寄せる効果が低減され、低誘虫効果を有していた。また、実施例2及び3に係る発光装置の分光放射輝度は、600nmから750nmの波長範囲おいて、比較例3に係る発光装置の分光放射輝度よりも若干大きくなり、平均演色評価数Raが60以上の演色性に優れた光を発した。
図9に示すように、実施例4及び5に係る発光装置の分光放射輝度は、昆虫の分光視感効率と重なる400nmから615nmの波長範囲、特に400nmから550nmの波長範囲において、比較例3に係る発光装置の分光放射輝度よりも低くなっており、昆虫を引き寄せる効果が低減され、低誘虫効果を有していた。
図10に示すように、実施例6及び7に係る発光装置の分光放射輝度は、昆虫の分光視感効率と重なる400nmから615nmの波長範囲、特に400nmから550nmの波長範囲において、比較例3に係る発光装置の分光放射輝度よりもかなり低くなっており、昆虫を引き寄せる効果が大きく低減され、低誘虫効果が大きくなった。
図11に示すように、比較例2及び3に係る発光装置の分光放射輝度は、昆虫の分光視感効率と重なる400nmから615nmの波長範囲において、比較例3に係る発光装置の分光放射輝度と同程度であり、昆虫を引き寄せる効果が低減されていなかった。また、比較例2に係る発光装置の分光放射輝度は、600nmから750nmの波長範囲おいて、比較例3よりも赤色成分が大きくなり、混色光の色バランスが崩れていた。
実施例8、比較例4及び5の発光装置には、以下の第1蛍光体及び/又は第2蛍光体を用いた。前述の蛍光体の発光スペクトルの測定と同様にして、各蛍光体の発光スペクトルを測定し、各発光スペクトルから発光ピーク波長、半値全幅を測定した。結果を表4及び表5に示す。
第1蛍光体
第1蛍光体として、表4に示すように、それぞれ異なる発光ピーク波長及び半値全幅を有し、式(1B)で表される組成に含まれる第2窒化物蛍光体である、SCASN-7、SCASN-8、SCASN-9を準備した。
第1蛍光体として、表4に示すように、それぞれ異なる発光ピーク波長及び半値全幅を有し、式(1B)で表される組成に含まれる第2窒化物蛍光体である、SCASN-7、SCASN-8、SCASN-9を準備した。
第2蛍光体
第2蛍光体として、表5に示すように、それぞれ異なる発光ピーク波長及び半値全幅を有し、式(2A)で表される組成において、YとAlとGaを含む希土類アルミン酸塩蛍光体である、G-YAG3と、式(2A)で表される組成において、LuとAlを含む希土類アルミン酸塩蛍光体である、LAG1を準備した。
第2蛍光体として、表5に示すように、それぞれ異なる発光ピーク波長及び半値全幅を有し、式(2A)で表される組成において、YとAlとGaを含む希土類アルミン酸塩蛍光体である、G-YAG3と、式(2A)で表される組成において、LuとAlを含む希土類アルミン酸塩蛍光体である、LAG1を準備した。
実施例8
第1構成例の発光装置を製造した。第1構成例の発光装置は、第1蛍光体及び第2蛍光体を含む、図3を参照することができる。
発光素子10は、発光ピーク波長が455nmである窒化物系半導体層が積層された発光素子10を用いた。発光素子10の大きさは、平面形状が約650μm四方の略正方形であり、厚さが約200μmである。
第1リード2及び第2リード3として、リードフレームを用い、第1リード2及び第2リード3をエポキシ樹脂を用いて一体成形し、側面と底面とを有する凹部を有する成形体41を準備した。
成形体41の凹部の底面に発光素子10を配置し、発光素子10の正負の電極と、第1リード2及び第2リード3をAu製のワイヤ60により接続した。
波長変換部材21を構成する透光性材料としてシリコーン樹脂を用いた。波長変換部材用組成物は、透光性材料の100質量部に対して、発光素子10からの光と、第1蛍光体71及び第2蛍光体72を含む蛍光体70の光との混色光の相関色温度が1800K付近になるように、蛍光体70の総量と、第1蛍光体71と第2蛍光体72の配合比率が表3に示す量となるように第1蛍光体71及び第2蛍光体を配合した。波長変換部材用組成物は、シリコーン樹脂の100質量部に対してフィラーとして二酸化ケイ素を15.4質量部とジルコニウムを2.8質量部も配合した。次いで、準備した波長変換部材用組成物を成形体41の凹部に充填した。
成形体41の凹部内に充填した波長変換部材用組成物を、150℃で4時間加熱して硬化させ、第1蛍光体71及び第2蛍光体72を含む波長変換部材21を備えた樹脂パッケージを形成し、相関色温度が1950K以下になる光を発する、第1構成例の発光装置200を製造した。
第1構成例の発光装置を製造した。第1構成例の発光装置は、第1蛍光体及び第2蛍光体を含む、図3を参照することができる。
発光素子10は、発光ピーク波長が455nmである窒化物系半導体層が積層された発光素子10を用いた。発光素子10の大きさは、平面形状が約650μm四方の略正方形であり、厚さが約200μmである。
第1リード2及び第2リード3として、リードフレームを用い、第1リード2及び第2リード3をエポキシ樹脂を用いて一体成形し、側面と底面とを有する凹部を有する成形体41を準備した。
成形体41の凹部の底面に発光素子10を配置し、発光素子10の正負の電極と、第1リード2及び第2リード3をAu製のワイヤ60により接続した。
波長変換部材21を構成する透光性材料としてシリコーン樹脂を用いた。波長変換部材用組成物は、透光性材料の100質量部に対して、発光素子10からの光と、第1蛍光体71及び第2蛍光体72を含む蛍光体70の光との混色光の相関色温度が1800K付近になるように、蛍光体70の総量と、第1蛍光体71と第2蛍光体72の配合比率が表3に示す量となるように第1蛍光体71及び第2蛍光体を配合した。波長変換部材用組成物は、シリコーン樹脂の100質量部に対してフィラーとして二酸化ケイ素を15.4質量部とジルコニウムを2.8質量部も配合した。次いで、準備した波長変換部材用組成物を成形体41の凹部に充填した。
成形体41の凹部内に充填した波長変換部材用組成物を、150℃で4時間加熱して硬化させ、第1蛍光体71及び第2蛍光体72を含む波長変換部材21を備えた樹脂パッケージを形成し、相関色温度が1950K以下になる光を発する、第1構成例の発光装置200を製造した。
比較例4及び5
第1構成例の発光装置を製造した。第1構成例の発光装置は、第1蛍光体及び第2蛍光体を含む、図3を参照することができる。
波長変換部材用組成物として、透光性材料として、フェニルシリコーン樹脂の100質量部に対して、発光素子10からの光と、第1蛍光体71及び第2蛍光体72を含む蛍光体70の光との混色光の相関色温度が2200K以上になるように、蛍光体70の総量と、第1蛍光体71と第2蛍光体72の配合比率が表3に示す量となるように第1蛍光体71及び第2蛍光体72を含有する波長変換部材用組成物を準備した。
波長変換部材用組成物を成形体41の凹部の発光素子10上に注入して、前記凹部に充填し、さらに150℃で4時間加熱し、蛍光部材用組成物を硬化させ、蛍光部材21を形成し、第1構成例の発光装置200を製造した。
第1構成例の発光装置を製造した。第1構成例の発光装置は、第1蛍光体及び第2蛍光体を含む、図3を参照することができる。
波長変換部材用組成物として、透光性材料として、フェニルシリコーン樹脂の100質量部に対して、発光素子10からの光と、第1蛍光体71及び第2蛍光体72を含む蛍光体70の光との混色光の相関色温度が2200K以上になるように、蛍光体70の総量と、第1蛍光体71と第2蛍光体72の配合比率が表3に示す量となるように第1蛍光体71及び第2蛍光体72を含有する波長変換部材用組成物を準備した。
波長変換部材用組成物を成形体41の凹部の発光素子10上に注入して、前記凹部に充填し、さらに150℃で4時間加熱し、蛍光部材用組成物を硬化させ、蛍光部材21を形成し、第1構成例の発光装置200を製造した。
実施例8、比較例4及び5の発光装置について、前述の測定方法と同様にして、表6に示す各項目について測定し、結果を表6に示した。測定対象となる相関色温度が1950Kを超える光を発する発光装置において、前述の比較例3の誘虫性指数Iが最も低い数値であるので、比較例3の発光装置の誘虫性指数を基準誘虫性指数I0として、相対誘虫性指数I/I0を式(6)に基づき算出した。
表6に示すように、実施例8に係る発光装置は、前記式(1)から導き出される誘虫性指数Iが0.031以下である光を発し、発光装置の発光の輝度に対して、昆虫を誘引する効果が低減されていた。実施例8に係る発光装置は、相対誘虫性指数I/I0が95%程度であり、昆虫を誘引する効果が低減されていた。
比較例4及び5に係る発光装置は、高圧ナトリウムランプが発する光よりもやや高い相関色温度の光を発し、高圧ナトリウムランプに代替した場合に、照射物の色味が自然に見えず、違和感を感じさせる可能性があった。また、比較例4及び5に係る発光装置は、誘虫性指数Iが0.031を超えており、相対誘虫性指数I/I0も100%以上であり、昆虫を誘引する効果が低減されていなかった。
実施例8、比較例4及び5に係る発光装置において、実際に昆虫を用いて、屋外又は室内で、低誘虫効果を確認した。
屋外試験
トンネルビニルハウス3棟にて、実施例8に係る発光装置と比較例4に係る発光装置を6m間隔にて設置し、地上1mの高さより点灯した。その際、発光装置から1mでの水平面照度が240ルクスになるようにそれぞれの発光装置の投入電流を調整した。発光装置を設置した場所から両側3m地点をミナミアオカメムシの放虫地点とし、日没後、各放虫地点より20頭ずつ計60頭放虫した。
なお、ミナミアオカメムシは一年草であるクレオメ及び一年草であるゴマから採集した。放虫した時から2時間経過後に発光装置より半径50cm以内に誘引されたミナミアオカメムシの個体数を計数した。調査を5回行った。結果を表7に示す。
トンネルビニルハウス3棟にて、実施例8に係る発光装置と比較例4に係る発光装置を6m間隔にて設置し、地上1mの高さより点灯した。その際、発光装置から1mでの水平面照度が240ルクスになるようにそれぞれの発光装置の投入電流を調整した。発光装置を設置した場所から両側3m地点をミナミアオカメムシの放虫地点とし、日没後、各放虫地点より20頭ずつ計60頭放虫した。
なお、ミナミアオカメムシは一年草であるクレオメ及び一年草であるゴマから採集した。放虫した時から2時間経過後に発光装置より半径50cm以内に誘引されたミナミアオカメムシの個体数を計数した。調査を5回行った。結果を表7に示す。
屋外試験の結果、比較例4に係る発光装置の周囲に集まったミナミアオカメムシの個体数よりも実施例8に係る発光装置の周囲に集まったミナミアオカメムシの個体数が少なく、実施例8に係る発光装置は比較例4に係る発光装置より低誘虫効果を有していた。
室内試験
塩化ビニル製の箱型長方形(8×8×100cm)の実験装置を準備し、短側面には直径1cmの照射口を設けた。25℃の暗室に実験装置を3台設置し、装置両端に実施例8に係る発光装置と比較例5に係る発光装置を取り付けた。なお、実験装置内部での光の乱反射を防止する部材を装置内部に取り付けた。また、発光装置と照射口との間に吸収型固定式NDフィルター(吸収型固定式NDフィルター、AND-30C-05、シグマ光機株式会社製)を取り付け、フォトン数の調整を行った。その際、発光装置から50cmでのフォトン数が5.5×1015photons/m2/sになるように発光装置の投入電流を調整した。
室内で飼育していたキイロショウジョウバエを実験装置の中央に25頭放虫し、放虫後すぐに上部を塞ぎ、発光装置以外の光が実験装置内に入らないように暗幕を被せた。
放虫2時間後に実験装置両端から20cm以内に誘引されたキイロショウジョウバエの個体数を計数した。調査を5回行った。結果を表8に示す。
塩化ビニル製の箱型長方形(8×8×100cm)の実験装置を準備し、短側面には直径1cmの照射口を設けた。25℃の暗室に実験装置を3台設置し、装置両端に実施例8に係る発光装置と比較例5に係る発光装置を取り付けた。なお、実験装置内部での光の乱反射を防止する部材を装置内部に取り付けた。また、発光装置と照射口との間に吸収型固定式NDフィルター(吸収型固定式NDフィルター、AND-30C-05、シグマ光機株式会社製)を取り付け、フォトン数の調整を行った。その際、発光装置から50cmでのフォトン数が5.5×1015photons/m2/sになるように発光装置の投入電流を調整した。
室内で飼育していたキイロショウジョウバエを実験装置の中央に25頭放虫し、放虫後すぐに上部を塞ぎ、発光装置以外の光が実験装置内に入らないように暗幕を被せた。
放虫2時間後に実験装置両端から20cm以内に誘引されたキイロショウジョウバエの個体数を計数した。調査を5回行った。結果を表8に示す。
室内試験の結果、比較例5に係る発光装置側に誘引されたキイロショウジョウバエの個体数よりも、実施例8に係る発光装置側に誘引されたキイロショウジョウバエの個体数が少なく、実施例8に係る発光装置は比較例5に係る発光装置より低誘虫効果を有していた。
昆虫の分光視感効率は、昆虫の種類等によって異なる。昆虫の分光視感効率は、図7から11に示す昆虫の視感度(分光視感効率)の他に2つのタイプがある。異なる3つのタイプの昆虫の分光視感効率は、分光視感効率を示す作用曲線のピークの相対的な高さを指標として、それぞれ異なるピークがある波長範囲から、紫外型、緑型、二峰型と呼ばれている。図7から11に示す昆虫の視感度(分光視感効率)(Bickford)R(λ)は、400nm以下に作用曲線のピークが存在することから紫外型と呼ばれている。図12に、紫外型、緑型、二峰型の昆虫の視感度(分光視感効率)の作用曲線を示す。緑型の昆虫の視感度(分光視感効率)RG(λ)は、500nm以上600nm以下の範囲内に作用曲線のピークが存在する。二峰型の昆虫の視感度(分光視感効率)RT(λ)は、400nm以下の範囲と、500nm以上600nm以下の範囲内にそれぞれ1つずつ2つの作用曲線のピークが存在する。紫外線型の視感度(分光視感効率)R(λ)を有する昆虫は、例えばキイロショウジョウバエ、ギフアブラバチ等が挙げられる。緑型の視感度(分光視感効率)RG(λ)を有する昆虫は、例えばトビイロウンカ、アオクサカメムシ等が挙げられる。二峰型の視感度(分光視感効率)RT(λ)を有する昆虫は、例えばミカンキイロアザミウマ、オオタバコガ等が挙げられる。
実施例1から8に係る発光装置は、緑型の昆虫の視感度(分光視感効率)RG(λ)、又は、二峰型の昆虫の視感度(分光視感効率)RT(λ)を考慮して、相関色温度が1950Kを超える比較例1から5に係る発光装置の誘虫性指数を比較した。
下記式(1’)は、緑型の昆虫の視感度(分光視感効率)RG(λ)を考慮した誘虫性指数IGを導き出す式であり、下記式(1”)は、二峰型の昆虫の視感度(分光視感効率)RT(λ)を考慮した誘虫性指数ITを導き出す式である。下記式(1’)及び(1”)は、前記式(1)とは、紫外型の昆虫の視感度(分光視感効率、Bickford)R(λ)が、緑型の昆虫の視感度(分光視感効率)RG(λ)又は二峰型の昆虫の視感度(分光視感効率)RT(λ)となっていることが異なる。下記式(1’)及び(1”)中、前記式(1)と同様に、S(λ)は発光装置の発光の分光放射輝度であり、V(λ)は、CIEで規定されたヒトの明所視標準比視感度曲線である。
緑型の昆虫の視感度(分光視感効率)RG(λ)又は二峰型の昆虫の視感度(分光視感効率)RT(λ)を考慮した、相関色温度が1950Kを超える光を発する発光装置の誘虫性指数IG0又はIT0は、下記式(5’)又は(5”)よって導き出すことができる。下記式(5’)及び(5”)は、前記式(5)とは、紫外型の昆虫の視感度(分光視感効率、Bickford)R(λ)が、緑型の昆虫の視感度(分光視感効率)RG(λ)又は二峰型の昆虫の視感度(分光視感効率)RT(λ)となっていることが異なる。下記式(5’)及び(5”)中、前記式(5)と同様に、S0(λ)は、前記式(5)におけるS0(λ)と同じ意味を有し、相関色温度が1950Kを超える発光装置の発光の分光放射輝度であり、V(λ)は、CIEで規定されたヒトの明所視標準比視感度曲線である。
緑型の昆虫の視感度(分光視感効率)RG(λ)又は二峰型の昆虫の視感度(分光視感効率)RT(λ)を考慮した、相対誘虫性指数IG/IG0(%)は下記式(6’)によって導き出すことができ、相対誘虫性指数IT/IT0(%)は下記式(6”)よって導き出すことができる。下記式(6’)及び(6”)は、前記式(6)とは、紫外型の昆虫の視感度(分光視感効率、Bickford)R(λ)が、緑型の昆虫の視感度(分光視感効率)RG(λ)又は二峰型の昆虫の視感度(分光視感効率)RT(λ)となっていることが異なる。
前述の実施例1から8に係る発光装置、及び、比較例1から5に係る発光装置について、緑型の昆虫の視感度(分光視感効率)RG(λ)又は二峰型の昆虫の視感度(分光視感効率)RT(λ)を考慮して、前述の式に基づき、誘虫性指数IG及びITを測定し、比較例3の発光装置の誘虫性指数を基準誘虫性指数IG0及びIT0として、相対誘虫性指数IG/IG0(%)及びIT/IT0(%)を算出した。結果を表9に示す。
実施例1から8に係る発光装置は、緑型の昆虫の視感度(分光視感効率)RG(λ)を考慮した相対誘虫性指数IG/IG0が、比較例3に係る発光装置よりも小さく、前述の紫外線型の視感度(分光視感効率)を有する昆虫のみならず、緑型の視感度(分光視感効率)を有する昆虫を誘引する効果が低減されていた。
また、実施例1から8に係る発光装置は、二峰型の昆虫の視感度(分光視感効率)RT(λ)を考慮した相対誘虫性指数IT/IT0が、比較例3に係る発光装置よりも小さく、前述の紫外線型の視感度(分光視感効率)を有する昆虫のみならず、二峰型の視感度(分光視感効率)を有する昆虫を誘引する効果が低減されていた。
また、実施例1から8に係る発光装置は、二峰型の昆虫の視感度(分光視感効率)RT(λ)を考慮した相対誘虫性指数IT/IT0が、比較例3に係る発光装置よりも小さく、前述の紫外線型の視感度(分光視感効率)を有する昆虫のみならず、二峰型の視感度(分光視感効率)を有する昆虫を誘引する効果が低減されていた。
比較例1、2、4及び5に係る発光装置は、緑型の昆虫の視感度(分光視感効率)RG(λ)を考慮した相対誘虫性指数IG/IG0も、二峰型の昆虫の視感度(分光視感効率)RT(λ)を考慮した相対誘虫性指数IT/IT0も、比較例3に係る発光装置よりも大きくなり、緑型の視感度(分光視感効率)を有する昆虫及び二峰型の視感度(分光視感効率)を有する昆虫を誘引する効果が低減されていなかった。
[1項]
400nm以上490nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する発光素子と、
570nm以上680nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する第1蛍光体と、を備えた発光装置であり、
前記発光装置は、相関色温度が1950K以下であり、平均演色評価数Raが51以上であり、前記発光装置の発光スペクトルにおける最大の発光強度を有する発光ピークの半値全幅が110nm以下であり、
CIE(国際照明委員会)で規定されたヒトの明所視標準比視感度を考慮した380nm以上780nm以下の範囲の発光装置の発光の輝度に対する、250nm以上615nm以下の昆虫の分光視感効率を考慮した前記発光装置の実効放射輝度の比であり、下記式(1)から導き出される誘虫性指数Iが0.031以下である光を発する、発光装置。
(式(1)中、S(λ)は発光装置の発光の分光放射輝度であり、V(λ)はCIE(国際照明委員会)で規定されたヒトの明所視標準比視感度曲線であり、R(λ)は昆虫の分光視感効率である。)
[2項]
400nm以上490nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する発光素子と、
570nm以上680nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する第1蛍光体と、を備えた発光装置であり、
前記第1蛍光体が、下記式(1A)で表される組成を有する第1窒化物蛍光体を含み、
前記発光装置は、相関色温度が1950K以下であり、前記発光装置の発光スペクトルにおける最大の発光強度を有する発光ピークの半値全幅が110nm以下であり、
CIE(国際照明委員会)で規定されたヒトの明所視標準比視感度を考慮した380nm以上780nm以下の範囲の発光装置の発光の輝度に対する、250nm以上615nm以下の昆虫の分光視感効率を考慮した前記発光装置の実効放射輝度の比であり、下記式(1)から導き出される誘虫性指数Iが0.031以下である光を発する、発光装置。
M1 2Si5N8:Eu (1A)
(式(1A)中、M1は、Ca、Sr及びBaからなる群から選択される少なくとも1種を含むアルカリ土類金属元素である。)
(式(1)中、S(λ)は発光装置の発光の分光放射輝度であり、V(λ)はCIE(国際照明委員会)で規定されたヒトの明所視標準比視感度曲線であり、R(λ)は昆虫の分光視感効率である。)
[3項]
前記発光装置は、さらに、480nm以上570nm未満の範囲内に発光ピーク波長を有する第2蛍光体を、備える、1項又は2項に記載の発光装置。
[4項]
前記第1蛍光体が、下記式(1A)で表される組成を有する第1窒化物蛍光体、下記式(1B)で表される組成を有する第2窒化物蛍光体、下記式(1C)で表される組成を有するフッ化物蛍光体、及び下記式(1C)とは組成が異なる下記式(1C’)で表される組成を有するフッ化物蛍光体からなる群から選択される少なくとも1種を含む、1項又は3項に記載の発光装置。
M1 2Si5N8:Eu (1A)
(式(1A)中、M1は、Ca、Sr及びBaからなる群から選択される少なくとも1種を含むアルカリ土類金属元素である。)
SrqCasAltSiuNv:Eu (1B)
(式(1B)中、q、s、t、u及びvは、それぞれ0≦q<1、0<s≦1、q+s≦1、0.9≦t≦1.1、0.9≦u≦1.1、2.5≦v≦3.5を満たす。)
Ac[M2 1-bMn4+ bFd] (1C)
(式(1C)中、Aは、K+、Li+、Na+、Rb+、Cs+及びNH4 +からなる群から選択される少なくとも1種を含み、M2は、第4族元素及び第14族元素からなる群から選択される少なくとも1種の元素を含み、bは、0<b<0.2を満たし、cは、[M2 1-bMn4+ bFd]イオンの電荷の絶対値であり、dは、5<d<7を満たす。)
A’c’[M2’1-b’Mn4+ b’Fd’] (1C’)
(式(1C’)中、A’は、K+、Li+、Na+、Rb+、Cs+及びNH4 +からなる群から選択される少なくとも1種を含み、M2’は、第4族元素、第13族元素及び第14族元素からなる群から選択される少なくとも1種の元素を含み、b’は、0<b’<0.2を満たし、c’は、[M2’ 1-b’Mn4+ b’Fd’]イオンの電荷の絶対値であり、d’は、5<d’<7を満たす。)
[5項]
前記第1蛍光体が、さらに下記式(1B)で表される組成を有する第2窒化物蛍光体、下記式(1C)で表される組成を有するフッ化物蛍光体、及び下記式(1C)とは組成が異なる下記式(1C’)で表される組成を有するフッ化物蛍光体からなる群から選択される少なくとも1種を含む、2項又は3項に記載の発光装置。
SrqCasAltSiuNv:Eu (1B)
(式(1B)中、q、s、t、u及びvは、それぞれ0≦q<1、0<s≦1、q+s≦1、0.9≦t≦1.1、0.9≦u≦1.1、2.5≦v≦3.5を満たす。)
Ac[M2 1-bMn4+ bFd] (1C)
(式(1C)中、Aは、K+、Li+、Na+、Rb+、Cs+及びNH4 +からなる群から選択される少なくとも1種を含み、M2は、第4族元素及び第14族元素からなる群から選択される少なくとも1種の元素を含み、bは、0<b<0.2を満たし、cは、[M2 1-bMn4+ bFd]イオンの電荷の絶対値であり、dは、5<d<7を満たす。)
A’c’[M2’1-b’Mn4+ b’Fd’] (1C’)
(式(1C’)中、A’は、K+、Li+、Na+、Rb+、Cs+及びNH4 +からなる群から選択される少なくとも1種を含み、M2’は、第4族元素、第13族元素及び第14族元素からなる群から選択される少なくとも1種の元素を含み、b’は、0<b’<0.2を満たし、c’は、[M2’ 1-b’Mn4+ b’Fd’]イオンの電荷の絶対値であり、d’は、5<d’<7を満たす。)
[6項]
前記第1蛍光体は、前記第1蛍光体の発光スペクトルにおける発光ピーク波長を有する発光ピークの半値全幅が3nm以上120nm以下の範囲内である、1項から5項のいずれか1項に記載の発光装置。
[7項]
前記第2蛍光体が、下記式(2A)で表される組成を有する希土類アルミン酸塩蛍光体、及び下記式(2B)で表される組成を有する第3窒化物蛍光体からなる群から選択される少なくとも1種を含む、3項から6項のいずれか1項に記載の発光装置。
Ln1 3(Al1-aGaa)5O12:Ce (2A)
(式(2A)中、Ln1は、Y、Gd、Tb及びLuからなる群から選択される少なくとも1種の元素であり、aは、0≦a≦0.5を満たす。)
LawLn2 xSi6Ny:Cez (2B)
(式(2B)中、Ln2は、Y及びGdからなる群から選択される少なくとも1種を必須として含み、Sc及びLuからなる群から選択される少なくとも1種を含んでいてもよく、組成1モル中に含まれるLn2元素を100モル%としたときに、Ln2に含まれるY及びGdの合計が90モル%以上であり、w、x、y及びzは、1.2≦w≦2.2、0.5≦x≦1.2、10≦y≦12、0.5≦z≦1.2、1.80<w+x<2.40、2.9≦w+x+z≦3.1を満たす。)
[8項]
前記第2蛍光体は、前記第2蛍光体の発光スペクトルにおける発光ピーク波長を有する発光ピークの半値全幅が20nm以上125nm以下の範囲内である、3項から7項のいずれか1項に記載の発光装置。
[9項]
前記第1蛍光体及び前記第2蛍光体の総量に対する前記第1蛍光体の含有量が5質量%以上95質量%以下の範囲内である、3項から8項のいずれか1項に記載の発光装置。
[10項]
黒体放射軌跡からの色偏差Duvがマイナス0.008以上プラス0.008以下の光を発する、1項から9の項いずれか1項に記載の発光装置。
[11項]
400nm以上750nm以下の範囲の第1放射輝度100%に対して、650nm以上750nm以下の範囲の第2放射輝度が50%以下である光を発する、1項から10項のいずれか1項に記載の発光装置。
[12項]
1項から11項のいずれか1項に記載の発光装置を備えた灯具。
[13項]
1項から11項のいずれか1項に記載の発光装置を備えた街路灯。
400nm以上490nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する発光素子と、
570nm以上680nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する第1蛍光体と、を備えた発光装置であり、
前記発光装置は、相関色温度が1950K以下であり、平均演色評価数Raが51以上であり、前記発光装置の発光スペクトルにおける最大の発光強度を有する発光ピークの半値全幅が110nm以下であり、
CIE(国際照明委員会)で規定されたヒトの明所視標準比視感度を考慮した380nm以上780nm以下の範囲の発光装置の発光の輝度に対する、250nm以上615nm以下の昆虫の分光視感効率を考慮した前記発光装置の実効放射輝度の比であり、下記式(1)から導き出される誘虫性指数Iが0.031以下である光を発する、発光装置。
(式(1)中、S(λ)は発光装置の発光の分光放射輝度であり、V(λ)はCIE(国際照明委員会)で規定されたヒトの明所視標準比視感度曲線であり、R(λ)は昆虫の分光視感効率である。)
[2項]
400nm以上490nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する発光素子と、
570nm以上680nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する第1蛍光体と、を備えた発光装置であり、
前記第1蛍光体が、下記式(1A)で表される組成を有する第1窒化物蛍光体を含み、
前記発光装置は、相関色温度が1950K以下であり、前記発光装置の発光スペクトルにおける最大の発光強度を有する発光ピークの半値全幅が110nm以下であり、
CIE(国際照明委員会)で規定されたヒトの明所視標準比視感度を考慮した380nm以上780nm以下の範囲の発光装置の発光の輝度に対する、250nm以上615nm以下の昆虫の分光視感効率を考慮した前記発光装置の実効放射輝度の比であり、下記式(1)から導き出される誘虫性指数Iが0.031以下である光を発する、発光装置。
M1 2Si5N8:Eu (1A)
(式(1A)中、M1は、Ca、Sr及びBaからなる群から選択される少なくとも1種を含むアルカリ土類金属元素である。)
(式(1)中、S(λ)は発光装置の発光の分光放射輝度であり、V(λ)はCIE(国際照明委員会)で規定されたヒトの明所視標準比視感度曲線であり、R(λ)は昆虫の分光視感効率である。)
[3項]
前記発光装置は、さらに、480nm以上570nm未満の範囲内に発光ピーク波長を有する第2蛍光体を、備える、1項又は2項に記載の発光装置。
[4項]
前記第1蛍光体が、下記式(1A)で表される組成を有する第1窒化物蛍光体、下記式(1B)で表される組成を有する第2窒化物蛍光体、下記式(1C)で表される組成を有するフッ化物蛍光体、及び下記式(1C)とは組成が異なる下記式(1C’)で表される組成を有するフッ化物蛍光体からなる群から選択される少なくとも1種を含む、1項又は3項に記載の発光装置。
M1 2Si5N8:Eu (1A)
(式(1A)中、M1は、Ca、Sr及びBaからなる群から選択される少なくとも1種を含むアルカリ土類金属元素である。)
SrqCasAltSiuNv:Eu (1B)
(式(1B)中、q、s、t、u及びvは、それぞれ0≦q<1、0<s≦1、q+s≦1、0.9≦t≦1.1、0.9≦u≦1.1、2.5≦v≦3.5を満たす。)
Ac[M2 1-bMn4+ bFd] (1C)
(式(1C)中、Aは、K+、Li+、Na+、Rb+、Cs+及びNH4 +からなる群から選択される少なくとも1種を含み、M2は、第4族元素及び第14族元素からなる群から選択される少なくとも1種の元素を含み、bは、0<b<0.2を満たし、cは、[M2 1-bMn4+ bFd]イオンの電荷の絶対値であり、dは、5<d<7を満たす。)
A’c’[M2’1-b’Mn4+ b’Fd’] (1C’)
(式(1C’)中、A’は、K+、Li+、Na+、Rb+、Cs+及びNH4 +からなる群から選択される少なくとも1種を含み、M2’は、第4族元素、第13族元素及び第14族元素からなる群から選択される少なくとも1種の元素を含み、b’は、0<b’<0.2を満たし、c’は、[M2’ 1-b’Mn4+ b’Fd’]イオンの電荷の絶対値であり、d’は、5<d’<7を満たす。)
[5項]
前記第1蛍光体が、さらに下記式(1B)で表される組成を有する第2窒化物蛍光体、下記式(1C)で表される組成を有するフッ化物蛍光体、及び下記式(1C)とは組成が異なる下記式(1C’)で表される組成を有するフッ化物蛍光体からなる群から選択される少なくとも1種を含む、2項又は3項に記載の発光装置。
SrqCasAltSiuNv:Eu (1B)
(式(1B)中、q、s、t、u及びvは、それぞれ0≦q<1、0<s≦1、q+s≦1、0.9≦t≦1.1、0.9≦u≦1.1、2.5≦v≦3.5を満たす。)
Ac[M2 1-bMn4+ bFd] (1C)
(式(1C)中、Aは、K+、Li+、Na+、Rb+、Cs+及びNH4 +からなる群から選択される少なくとも1種を含み、M2は、第4族元素及び第14族元素からなる群から選択される少なくとも1種の元素を含み、bは、0<b<0.2を満たし、cは、[M2 1-bMn4+ bFd]イオンの電荷の絶対値であり、dは、5<d<7を満たす。)
A’c’[M2’1-b’Mn4+ b’Fd’] (1C’)
(式(1C’)中、A’は、K+、Li+、Na+、Rb+、Cs+及びNH4 +からなる群から選択される少なくとも1種を含み、M2’は、第4族元素、第13族元素及び第14族元素からなる群から選択される少なくとも1種の元素を含み、b’は、0<b’<0.2を満たし、c’は、[M2’ 1-b’Mn4+ b’Fd’]イオンの電荷の絶対値であり、d’は、5<d’<7を満たす。)
[6項]
前記第1蛍光体は、前記第1蛍光体の発光スペクトルにおける発光ピーク波長を有する発光ピークの半値全幅が3nm以上120nm以下の範囲内である、1項から5項のいずれか1項に記載の発光装置。
[7項]
前記第2蛍光体が、下記式(2A)で表される組成を有する希土類アルミン酸塩蛍光体、及び下記式(2B)で表される組成を有する第3窒化物蛍光体からなる群から選択される少なくとも1種を含む、3項から6項のいずれか1項に記載の発光装置。
Ln1 3(Al1-aGaa)5O12:Ce (2A)
(式(2A)中、Ln1は、Y、Gd、Tb及びLuからなる群から選択される少なくとも1種の元素であり、aは、0≦a≦0.5を満たす。)
LawLn2 xSi6Ny:Cez (2B)
(式(2B)中、Ln2は、Y及びGdからなる群から選択される少なくとも1種を必須として含み、Sc及びLuからなる群から選択される少なくとも1種を含んでいてもよく、組成1モル中に含まれるLn2元素を100モル%としたときに、Ln2に含まれるY及びGdの合計が90モル%以上であり、w、x、y及びzは、1.2≦w≦2.2、0.5≦x≦1.2、10≦y≦12、0.5≦z≦1.2、1.80<w+x<2.40、2.9≦w+x+z≦3.1を満たす。)
[8項]
前記第2蛍光体は、前記第2蛍光体の発光スペクトルにおける発光ピーク波長を有する発光ピークの半値全幅が20nm以上125nm以下の範囲内である、3項から7項のいずれか1項に記載の発光装置。
[9項]
前記第1蛍光体及び前記第2蛍光体の総量に対する前記第1蛍光体の含有量が5質量%以上95質量%以下の範囲内である、3項から8項のいずれか1項に記載の発光装置。
[10項]
黒体放射軌跡からの色偏差Duvがマイナス0.008以上プラス0.008以下の光を発する、1項から9の項いずれか1項に記載の発光装置。
[11項]
400nm以上750nm以下の範囲の第1放射輝度100%に対して、650nm以上750nm以下の範囲の第2放射輝度が50%以下である光を発する、1項から10項のいずれか1項に記載の発光装置。
[12項]
1項から11項のいずれか1項に記載の発光装置を備えた灯具。
[13項]
1項から11項のいずれか1項に記載の発光装置を備えた街路灯。
本発明の一態様の発光装置は、低誘虫効果が求められる街路灯、港湾やトンネル等の屋外に設置する灯具、ヘッドライト、懐中電灯、又はLEDを使用した携帯用ランタンのような屋外での使用が想定される灯具、屋内であっても出入口付近や窓際等の屋外に近い場所で使用される灯具の光源として利用することができる。
1:支持体、2:第1リード、3:第2リード、4:導電部材、10:発光素子、21、22:波長変換部材、30:透光性部材、32:透光性接合部材、41:成形体、42:樹脂部、43:光反射部材、50:封止部材、51:レンズ部、52:鍔部、60:ワイヤ、70:蛍光体、71:第1蛍光体、72:第2蛍光体、100、200、300:発光装置、1000:街路灯、C:車道、Le:光源、P:ポール、S:支持部、T:光透過部、W:歩道。
Claims (14)
- 400nm以上490nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する発光素子と、
570nm以上680nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する第1蛍光体と、を備えた発光装置であり、
前記発光装置は、相関色温度が1950K以下であり、平均演色評価数Raが51以上であり、前記発光装置の発光スペクトルにおける最大の発光強度を有する発光ピークの半値全幅が110nm以下であり、
CIE(国際照明委員会)で規定されたヒトの明所視標準比視感度を考慮した380nm以上780nm以下の範囲の発光装置の発光の輝度に対する、250nm以上615nm以下の昆虫の分光視感効率を考慮した前記発光装置の実効放射輝度の比であり、下記式(1)から導き出される誘虫性指数Iが0.031以下である光を発する、発光装置。
(式(1)中、S(λ)は発光装置の発光の分光放射輝度であり、V(λ)はCIE(国際照明委員会)で規定されたヒトの明所視標準比視感度曲線であり、R(λ)は昆虫の分光視感効率である。) - 400nm以上490nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する発光素子と、
570nm以上680nm以下の範囲内に発光ピーク波長を有する第1蛍光体と、を備えた発光装置であり、
前記第1蛍光体が、下記式(1A)で表される組成を有する第1窒化物蛍光体を含み、
前記発光装置は、相関色温度が1950K以下であり、前記発光装置の発光スペクトルにおける最大の発光強度を有する発光ピークの半値全幅が110nm以下であり、
CIE(国際照明委員会)で規定されたヒトの明所視標準比視感度を考慮した380nm以上780nm以下の範囲の発光装置の発光の輝度に対する、250nm以上615nm以下の昆虫の分光視感効率を考慮した前記発光装置の実効放射輝度の比であり、下記式(1)から導き出される誘虫性指数Iが0.031以下である光を発する、発光装置。
M1 2Si5N8:Eu (1A)
(式(1A)中、M1は、Ca、Sr及びBaからなる群から選択される少なくとも1種を含むアルカリ土類金属元素である。)
(式(1)中、S(λ)は発光装置の発光の分光放射輝度であり、V(λ)はCIE(国際照明委員会)で規定されたヒトの明所視標準比視感度曲線であり、R(λ)は昆虫の分光視感効率である。) - 前記発光装置は、さらに、480nm以上570nm未満の範囲内に発光ピーク波長を有する第2蛍光体を、備える、請求項1に記載の発光装置。
- 前記発光装置は、さらに、480nm以上570nm未満の範囲内に発光ピーク波長を有する第2蛍光体を、備える、請求項2に記載の発光装置。
- 前記第1蛍光体が、下記式(1A)で表される組成を有する第1窒化物蛍光体、下記式(1B)で表される組成を有する第2窒化物蛍光体、下記式(1C)で表される組成を有するフッ化物蛍光体、及び下記式(1C)とは組成が異なる下記式(1C’)で表される組成を有するフッ化物蛍光体からなる群から選択される少なくとも1種を含む、請求項1又は3に記載の発光装置。
M1 2Si5N8:Eu (1A)
(式(1A)中、M1は、Ca、Sr及びBaからなる群から選択される少なくとも1種を含むアルカリ土類金属元素である。)
SrqCasAltSiuNv:Eu (1B)
(式(1B)中、q、s、t、u及びvは、それぞれ0≦q<1、0<s≦1、q+s≦1、0.9≦t≦1.1、0.9≦u≦1.1、2.5≦v≦3.5を満たす。)
Ac[M2 1-bMn4+ bFd] (1C)
(式(1C)中、Aは、K+、Li+、Na+、Rb+、Cs+及びNH4 +からなる群から選択される少なくとも1種を含み、M2は、第4族元素及び第14族元素からなる群から選択される少なくとも1種の元素を含み、bは、0<b<0.2を満たし、cは、[M2 1-bMn4+ bFd]イオンの電荷の絶対値であり、dは、5<d<7を満たす。)
A’c’[M2’1-b’Mn4+ b’Fd’] (1C’)
(式(1C’)中、A’は、K+、Li+、Na+、Rb+、Cs+及びNH4 +からなる群から選択される少なくとも1種を含み、M2’は、第4族元素、第13族元素及び第14族元素からなる群から選択される少なくとも1種の元素を含み、b’は、0<b’<0.2を満たし、c’は、[M2’ 1-b’Mn4+ b’Fd’]イオンの電荷の絶対値であり、d’は、5<d’<7を満たす。) - 前記第1蛍光体が、さらに下記式(1B)で表される組成を有する第2窒化物蛍光体、下記式(1C)で表される組成を有するフッ化物蛍光体、及び下記式(1C)とは組成が異なる下記式(1C’)で表される組成を有するフッ化物蛍光体からなる群から選択される少なくとも1種を含む、請求項2又は4に記載の発光装置。
SrqCasAltSiuNv:Eu (1B)
(式(1B)中、q、s、t、u及びvは、それぞれ0≦q<1、0<s≦1、q+s≦1、0.9≦t≦1.1、0.9≦u≦1.1、2.5≦v≦3.5を満たす。)
Ac[M2 1-bMn4+ bFd] (1C)
(式(1C)中、Aは、K+、Li+、Na+、Rb+、Cs+及びNH4 +からなる群から選択される少なくとも1種を含み、M2は、第4族元素及び第14族元素からなる群から選択される少なくとも1種の元素を含み、bは、0<b<0.2を満たし、cは、[M2 1-bMn4+ bFd]イオンの電荷の絶対値であり、dは、5<d<7を満たす。)
A’c’[M2’1-b’Mn4+ b’Fd’] (1C’)
(式(1C’)中、A’は、K+、Li+、Na+、Rb+、Cs+及びNH4 +からなる群から選択される少なくとも1種を含み、M2’は、第4族元素、第13族元素及び第14族元素からなる群から選択される少なくとも1種の元素を含み、b’は、0<b’<0.2を満たし、c’は、[M2’ 1-b’Mn4+ b’Fd’]イオンの電荷の絶対値であり、d’は、5<d’<7を満たす。) - 前記第1蛍光体は、前記第1蛍光体の発光スペクトルにおける発光ピーク波長を有する発光ピークの半値全幅が3nm以上120nm以下の範囲内である、請求項1又は2に記載の発光装置。
- 前記第2蛍光体が、下記式(2A)で表される組成を有する希土類アルミン酸塩蛍光体、及び下記式(2B)で表される組成を有する第3窒化物蛍光体からなる群から選択される少なくとも1種を含む、請求項3又は4に記載の発光装置。
Ln1 3(Al1-aGaa)5O12:Ce (2A)
(式(2A)中、Ln1は、Y、Gd、Tb及びLuからなる群から選択される少なくとも1種の元素であり、aは、0≦a≦0.5を満たす。)
LawLn2 xSi6Ny:Cez (2B)
(式(2B)中、Ln2は、Y及びGdからなる群から選択される少なくとも1種を必須として含み、Sc及びLuからなる群から選択される少なくとも1種を含んでいてもよく、組成1モル中に含まれるLn2元素を100モル%としたときに、Ln2に含まれるY及びGdの合計が90モル%以上であり、w、x、y及びzは、1.2≦w≦2.2、0.5≦x≦1.2、10≦y≦12、0.5≦z≦1.2、1.80<w+x<2.40、2.9≦w+x+z≦3.1を満たす。) - 前記第2蛍光体は、前記第2蛍光体の発光スペクトルにおける発光ピーク波長を有する発光ピークの半値全幅が20nm以上125nm以下の範囲内である、請求項3又は4に記載の発光装置。
- 前記第1蛍光体及び前記第2蛍光体の総量に対する前記第1蛍光体の含有量が5質量%以上95質量%以下の範囲内である、請求項3又は4に記載の発光装置。
- 黒体放射軌跡からの色偏差Duvがマイナス0.008以上プラス0.008以下の光を発する、請求項1又は2に記載の発光装置。
- 400nm以上750nm以下の範囲の第1放射輝度100%に対して、650nm以上750nm以下の範囲の第2放射輝度が50%以下である光を発する、請求項1又は2に記載の発光装置。
- 請求項1から4のいずれか1項に記載の発光装置を備えた灯具。
- 請求項1から4のいずれか1項に記載の発光装置を備えた街路灯。
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