WO2013118206A1 - Ｌｅｄランプ用の透光性外郭部材 - Google Patents

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WO2013118206A1
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neodymium glass
translucent
neodymium
light
glass particles
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甲斐　誠
由雄 真鍋
雄司 細田
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パナソニック株式会社
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    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to a translucent outer member for an LED lamp, and more particularly to a material of the translucent outer member.
  • LED lamps having a light bulb shape, a straight tube shape, or an annular shape have been used. Many of the LED lamps are provided with a milky white translucent outer member for various purposes such as prevention of glare and protection from moisture and dust.
  • a bulb-shaped LED lamp corresponds to a hemispherical glove that covers the LED module
  • a straight tube-shaped or annular LED lamp corresponds to a tubular member that accommodates the LED module.
  • This kind of translucent outer member is composed of a translucent base material formed into a specific shape such as a hemisphere or a tube, and a light scattering material dispersed in the translucent base material. Light emitted from the LED module is emitted to the outside through the light-transmitting outer member while being scattered by the light scattering material.
  • Patent Document 1 proposes a technique for improving color rendering by dispersing neodymium glass particles as a light absorbing material in an LED module and causing the neodymium glass particles to absorb light in a specific wavelength range.
  • the color rendering property evaluation method is defined in JIS Z8726.
  • the need for high color rendering properties varies depending on the usage environment of the LED lamp. For example, it is preferred that the color rendering property of the LED lamp is higher so that the color of the product looks natural at the store.
  • the color rendering properties of LED lamps are often not considered as important as long as the brightness can be secured in the office. Therefore, even if the brightness and shape are the same, it is more convenient for the user to prepare two types of LED lamps with high color rendering properties and normal color rendering properties. Therefore, the manufacturer of the LED lamp manufactures or purchases two types of LED modules having high color rendering properties and normal color rendering properties, and using them, the LED lamps having high color rendering properties and the LED lamps having normal color rendering properties are used. Can be manufactured and sold separately.
  • the LED module is an expensive part among the parts constituting the LED lamp, it is desirable to avoid having two types of LED modules in stock as much as possible.
  • an object of the present invention is to provide a translucent outer member for an LED lamp, which can obtain a high color rendering LED lamp even when an ordinary color rendering LED module is used.
  • the translucent outer member for an LED lamp according to the present invention includes neodymium glass particles containing neodymium ions and a light scattering material.
  • neodymium glass particles for enhancing the color rendering properties are included in the translucent outer shell member. Therefore, if this translucent outer member is used for an LED lamp, a high color rendering LED lamp can be obtained even if an ordinary color rendering LED module is used.
  • the partially cutaway side view which shows the structure of the LED lamp using the translucent outline member which concerns on embodiment of this invention
  • the figure which shows a mode that the light-scattering material and the neodymium glass particle are disperse
  • the figure which shows the measurement result of the spectral spectrum of comparative example S1-S4 and Example S5-S7 The figure which shows the ratio of the emitted light intensity of comparative example S2-S4 and Example S5-S7 when the emitted light intensity of comparative example S1 is set to 100
  • index for evaluating the luminous efficiency and color rendering property of an LED lamp It is a figure which shows the relationship between the various parameter
  • the figure which shows the data used as the basis of the graph of FIG. The figure which shows the measurement result of the absorption coefficient of a neodymium glass particle, the measurement result of the absorption coefficient of a neodymium glass plate, and the calculation result of these absorption coefficient ratios
  • the figure which shows the measurement result of the spectral spectrum of Comparative example S11-S14 and Example S15-S17 The figure which shows the measurement result of the various parameter
  • FIG. 1 is a partially cutaway side view showing a configuration of an LED lamp using a translucent outer shell member according to an embodiment of the present invention.
  • the LED lamp 1 is a so-called light bulb shaped lamp that replaces an incandescent light bulb.
  • An E-type base 3 is attached to one end of the body portion 2, and an LED module 5 that emits white light and a globe 6 that covers the LED module 5 are attached to the other end 4 of the body portion 2.
  • the globe 6 corresponds to a translucent outer member.
  • the blue LED 12 is mounted on the circuit board 11, and the blue LED 12 is sealed with a translucent sealing member 13.
  • the sealing member 13 Inside the sealing member 13, at least one kind of phosphor particles that are excited by the emitted light of the blue LED is dispersed.
  • the type of the phosphor particles is appropriately selected according to the light color classification (bulb color, warm white, white, day white, daylight color) to be realized by the LED lamp.
  • green to yellow phosphor particles 14 and red phosphor particles 15 are selected as phosphors dispersed in the sealing member 13.
  • the particle size of the phosphor particles is about 30 ⁇ m.
  • the particle diameter of the phosphor particles is a value obtained by measuring a solution dispersed in water with a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus.
  • the median diameter (d50) in the volume standard (volume distribution) was used as the standard for the existence ratio.
  • the measurement was performed using a laser diffraction particle size distribution analyzer “SALD-2000A” manufactured by Shimadzu Corporation.
  • SALD-2000A laser diffraction particle size distribution analyzer manufactured by Shimadzu Corporation.
  • the particle diameter of the particles is a numerical value obtained by the measurement method.
  • the blue LED 12 has a main emission peak in the wavelength region of 440 nm to 460 nm.
  • An example of such an LED is a gallium nitride LED.
  • Green to yellow phosphor particles The green to yellow phosphor particles 14 are excited by the light emitted from the blue LED 12 and emit green to yellow light.
  • the green phosphor particles have a main emission peak in the wavelength range of 500 nm to 540 nm, and the yellow phosphor particles have a main emission peak in the wavelength range of 545 nm to 595 nm.
  • the phosphor has a large variation in characteristics, and even if it is classified as a yellow phosphor in the composition formula, it may be classified as a green phosphor in the emission peak, and vice versa. In the present specification, considering that there is a case where the two cannot be clearly classified, they are described as “green to yellow phosphor”.
  • Examples of the green phosphor include the following. Y 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ , Tb 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ , BaY 2 SiAl 4 O 12 : Ce 3+ , Ca 3 Sc 2 Si 3 O 12 : Ce 3+ , (Ba, Sr ) 2 SiO 4 : Eu 2+ , CaSc 2 O 4 : Ce 3+ , Ba 3 Si 6 O 12 N 2 : Eu 2+ , ⁇ -SiAlON: Eu 2+ , SrGa 2 S 4 : Eu 2+ .
  • yellow phosphor examples include the following. (Y, Gd) 3 Al 5 O 12: Ce 3+, Y 3 Al 5 O 12: Ce 3+, Pr 3+, (Tb, Gd) 3 Al 5 O 12: Ce 3+, (Sr, Ba) 2 SiO 4 : Eu 2+ , (Sr, Ca) 2 SiO 4 : Eu 2+ , CaSi 2 O 2 N 2 : Eu 2+ , Ca- ⁇ -SiAlON: Eu 2+ , Y 2 Si 4 N 6 C: Ce 3+ , CaGa 2 S 4 : Eu 2+ .
  • the red phosphor particles 15 are excited by at least one of the emitted lights of the blue LED 12 and the green or yellow phosphor particles 14 to emit red light.
  • the red phosphor particles 15 have a main emission peak in the wavelength range of 600 nm to 650 nm.
  • red phosphor examples include the following. Ca- ⁇ -SiAlON: Eu 2+ , CaAlSiN 3 : Eu 2+ , (Sr, Ca) AlSiN 3 : Eu 2+ , Sr 2 Si 5 N 8 : Eu 2+ , Sr 2 (Si, Al) 5 (N , O) 8 : Eu 2+ , CaS: Eu 2+ , La 2 O 2 S: Eu 3+ .
  • Globe The globe 6 includes a translucent base material 21 formed into a specific shape such as a hemispherical shape or a bowl shape, a light scattering material 22 dispersed in the translucent base material 21, and a translucent light. And neodymium glass particles 23 containing neodymium ions dispersed in the base material 21.
  • the light scattering material 22 is a spherical or non-spherical particle made of an inorganic material or an organic material.
  • the inorganic material include calcium oxide, barium sulfate, titanium oxide, silica, alumina, silica alumina, zirconia, zinc oxide, barium oxide, strontium oxide, and zirconium oxide.
  • Organic materials include acrylic resins, styrene resins, styrene acrylic resins, melamine-formalin resins, polyurethane resins, polyester resins, silicone resins, fluorine resins, and copolymers of these resins Is mentioned.
  • the average particle diameter of the particles is preferably from 0.1 ⁇ m to 20 ⁇ m, particularly preferably from 1 ⁇ m to 15 ⁇ m, in order to effectively use geometric optical scattering and Mie scattering.
  • the average particle diameter of the translucent particles is 0.1 ⁇ m to 20 ⁇ m, the light scattering property by the translucent particles can be sufficiently obtained, and desired optical characteristics can be obtained.
  • the average particle diameter of the translucent particles is in the range of 1 ⁇ m to 15 ⁇ m, more sufficient light scattering can be obtained.
  • the shape of the translucent particles is not particularly limited, and may be any of a substantially spherical shape, a cubic shape, a spindle shape, a needle shape, a rod shape, and the like. Further, the particles are not limited to those filled with contents, but may be hollow or porous.
  • the refractive index needs to be different between the material of the light scattering material 22 and the material of the translucent base material 21.
  • the light scattering material 22 is attached to the outer peripheral surface or the inner peripheral surface of the translucent substrate 21, it is necessary to make the refractive index different between the material of the light scattering material 22 and the material of the translucent substrate 21. Absent.
  • the content of the light scattering material 22 is preferably 0.1 to 20 wt%, more preferably 0.5 to 15 wt% with respect to the material (for example, resin) of the translucent substrate 22. If the content is 0.1 wt% or more, a sufficient light diffusion effect can be obtained, and if it is 20 wt% or less, the workability and the appearance of the molded product can be maintained well.
  • the difference between the refractive index of the light scattering material 22 and the refractive index of the translucent substrate 21 is preferably 0.01 to 0.15.
  • the light scattering material 22 may be surface-treated with a coupling agent such as a silane coupling agent or a titanate coupling agent, an organic fatty acid and / or a metal salt of an organic fatty acid, a surfactant, a phosphoric acid compound, etc.
  • a coupling agent such as a silane coupling agent or a titanate coupling agent
  • an organic fatty acid and / or a metal salt of an organic fatty acid a surfactant, a phosphoric acid compound, etc.
  • Surface treatment with an organic fatty acid and / or a metal salt of an organic fatty acid is preferred.
  • the neodymium glass particles 23 can absorb light in a specific wavelength region of the emitted light. From the globe 6, the remaining light that is not absorbed by the neodymium glass particles 23 out of the emitted light of the LED module 5 (mixed light of the blue LED 12, the green to yellow phosphor particles 14 and the red phosphor particles 15) is emitted.
  • the neodymium glass particles 23 are particles obtained by pulverizing a neodymium glass plate, and the particle size thereof is 10 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • the neodymium glass particles 23 have a main absorption peak in the wavelength region of 580 nm to 600 nm. This wavelength region is on the shorter wavelength side than the vicinity of 605 nm where the absorption peak of neodymium oxide (Nd 2 O 3 ) particles is present.
  • the neodymium glass and neodymium oxide (Nd 2 O 3 ) have different absorption peak wavelength ranges.
  • FIG. 2 schematically shows a state in which the light scattering material 22 and the neodymium glass particles 23 are dispersed inside the translucent substrate 21, and the neodymium is present in an ion state in the neodymium glass particles.
  • Neodymium glass is a mixture of silica (SiO 2 ), alkali metal oxide, alkaline earth metal oxide, neodymium oxide (Nd 2 O 3 ), and boron oxide (B 2 O 3 ) in an appropriate weight ratio. It can be produced by melting.
  • the alkali metal oxide Na 2 O, Li 2 O, K 2 O, or the like can be used.
  • the alkaline earth metal oxide CaO, SrO, BaO, MgO, or the like can be used.
  • the content of the neodymium glass particles 23 in the translucent substrate 21 is preferably 0.3 wt% to 50 wt%, and more preferably 1.25 wt% to 40 wt%. If it is in these ranges, it has been proved by experiments that the color rendering can be enhanced while suppressing a decrease in luminous efficiency. In addition, when the weight ratio of the neodymium glass particles is increased, the weight ratio of the light-transmitting base material is decreased correspondingly, and the adhesion between the neodymium glass particles in the light-transmitting base material is decreased. If the content of the neodymium glass particles 16 in the translucent substrate is 50 wt% or less, there is no such problem.
  • the specific gravity of the neodymium glass particles is about 2 and the specific gravity of the material of the translucent substrate is about 1, even if the neodymium glass particles are 50 wt%, the volume is 30 vol%. is there. Therefore, sufficient adhesiveness can be ensured.
  • the neodymium content in the neodymium glass particles is particularly preferably 2 wt% to 32 wt% in terms of oxide. If the amount is less than 2 wt%, the amount of light absorption per neodymium glass particle becomes small, so the amount of neodymium glass particles in the translucent substrate increases, and cracks occur on the surface of the translucent substrate. On the other hand, if it is more than 32 wt%, neodymium particles will be lumped in the neodymium glass. Incidentally, when the content of 32 wt% of neodymium, silica 58wt%, Na 2 O5wt%, could be vitrified by B 2 O 3 5wt%.
  • the translucent base material 21 consists of material which can be shape
  • resin materials such as (meth) acrylic resins, polystyrene resins, polycarbonate resins, vinyl chloride resins, and silicones, glass materials, and low melting point glass materials.
  • the globe includes, for example, (A) a resin material 80 wt% to 99.9 wt% of the translucent substrate, (B) 0.1 wt% to 20 wt% of the light scattering material, and (C) a phosphite compound and / or Alternatively, the phosphate compound contains 0.001 wt% to 1 wt% and (D) a phenolic antioxidant 0.001 wt% to 1 wt%.
  • silicone silicone
  • the light scattering material 22 and the neodymium glass particles 23 may be dispersed in a silicone material, poured into a mold, and cured.
  • a low-melting glass material it can be produced by a sol-gel method.
  • neodymium glass particles having a diameter of 20 ⁇ m are mixed with a solution containing tetraethyl orthosilicate Si (OC 2 H 5 ) 4 , water, and ethanol at 20 cc, 80 cc, and 80 cc to make a mixed solution.
  • this liquid mixture containing a neodymium glass particle is gelatinized.
  • This gelled product is put into a mold and dried at 100 ° C. for 2 hours. After drying, it is baked at 800 ° C.
  • neodymium glass particles can be contained in the glass while maintaining the particulate appearance without melting.
  • what is necessary is just to adjust the quantity of each solution suitably in an actual manufacturing process.
  • neodymium glass particles for enhancing color rendering are included in the globe. Therefore, if this glove is used for an LED lamp, a high color rendering LED lamp can be obtained even if an ordinary color rendering LED module is used.
  • the amount of light absorbed by the light absorbing material may differ depending on the type of product (for example, different between a light bulb color and a daylight white).
  • the type of product for example, different between a light bulb color and a daylight white.
  • the labor of material management in manufacturing can be omitted.
  • FIG. 3 shows the measurement results of the spectral spectra of Comparative Examples S1 to S4 and Examples S5 to S7, and FIG. This is the ratio of the emission intensity of Comparative Examples S2 to S4 and Examples S5 to S7.
  • Comparative Example S1 corresponds to an LED lamp when a translucent outer member that does not include a light absorbing material such as neodymium glass particles is used inside the translucent substrate (indicated as “non-doped” in the figure). Since the comparative example S1 does not contain the light absorbing material, it can be used as a reference when evaluating how much the luminous efficiency and the color rendering properties change when the light absorbing material is contained.
  • a translucent outer member that does not include a light absorbing material such as neodymium glass particles is used inside the translucent substrate (indicated as “non-doped” in the figure). Since the comparative example S1 does not contain the light absorbing material, it can be used as a reference when evaluating how much the luminous efficiency and the color rendering properties change when the light absorbing material is contained.
  • Comparative examples S2, S3, and S4 correspond to LED lamps when using a translucent outer member in which neodymium oxide (Nd 2 O 3 ) particles are dispersed in a translucent substrate.
  • neodymium oxide particles in the material are 0.5 wt%, 1.0 wt%, and 3.0 wt%, respectively.
  • the content here is the ratio of neodymium oxide particles when the total amount of the light-transmitting substrate and the neodymium oxide particles is 100.
  • Examples S5, S6, and S7 correspond to LED lamps when using a translucent outer member in which neodymium glass particles are dispersed inside the translucent substrate, and the neodymium glass particles in the translucent substrate.
  • neodymium glass particles are contained in 5.0 wt%, 7.0 wt%, and 10.0 wt%, respectively.
  • the content rate here is a ratio of neodymium glass particles when the total amount of the light-transmitting substrate and the neodymium glass particles is 100.
  • the correlated color temperatures of the LED lamps are all set to around 2600 K, which corresponds to “bulb color” in terms of the light color classification defined in JIS Z9112.
  • Neodymium glass particles are formed by melting a neodymium glass material at 1200 ° C. to form a plate glass.
  • the plate glass is annealed at 1000 ° C. for 2 hours while flowing nitrogen gas at a flow rate of 10 cc / min, and the plate glass is pulverized.
  • the particle size of the neodymium glass particles was measured, it was about 180 ⁇ m.
  • neodymium glass, silica (SiO 2) is 65.6wt%
  • alkali metal oxides Na 2 O, Li 2 O , K 2 O
  • an alkaline earth metal oxide CaO, SrO , BaO, MgO
  • Na 2 O, Li 2 O, and K 2 O are the same amount in the alkali metal oxide.
  • CaO, SrO, BaO, and MgO are the same amount.
  • silicone resin As the translucent substrate, silicone resin was used.
  • FIG. 3 shows that in Comparative Examples S2 to S4 and Examples S5 to S7, light in a specific wavelength range is absorbed by the effect of the light absorbing material. Moreover, it turns out that the light absorption rate is so high that the content rate of the light absorption material in a translucent base material is high.
  • FIG. 4 shows that Examples S5 to S7 have an absorption peak near 580 nm (see A1), while Comparative Examples S2 to S4 have an absorption peak near 600 nm (see A2). That is, the wavelength range of the absorption peaks of Examples S5 to S7 is on the shorter wavelength side than the wavelength range of the absorption peaks of Comparative Examples S2 to S4. Thus, by shifting the absorption peak to the short wavelength side, it is possible to absorb more pure yellow light in the yellow wavelength region. In LED lamps using phosphors and LEDs as the light source, if the light in the yellow wavelength region in the light source is too strong, the vivid red and Japanese skin color will appear yellowish and the color rendering tends to deteriorate. It is in. In Examples S5 to S7, pure yellow light can be absorbed as compared with Comparative Examples S2 to S4. Therefore, the color rendering properties of bright red and Japanese skin color can be improved, and consequently It is considered that the color rendering properties of the LED lamp can be improved.
  • FIG. 5 shows measurement results of various indexes for evaluating the luminous efficiency and color rendering of the LED lamp.
  • Various indicators include luminous flux, luminous flux ratio, average color rendering index Ra, color gamut area ratio Ga, conspicuous index M, special color rendering index R9, R15, and color gamut area ratio Ga4.
  • the luminous flux ratio is a value obtained by standardizing the luminous fluxes of Comparative Examples S2 to S4 and Examples S5 to S7 with the luminous flux of Comparative Example S1. It means that the lower the luminous efficiency, the lower the luminous efficiency due to the light absorbing material.
  • the average color rendering index Ra is stipulated in JIS Z8726, and is calculated based on the eight test colors of numbers 1 to 8 (medium chroma test colors). Does the neutral color look natural? It is an index for evaluating.
  • the color gamut area ratio Ga is described in the reference column of JIS Z8726 as “a color rendering property evaluation method other than based on the color rendering index”. Specifically, the chromaticity coordinates by the reference light and the chromaticity coordinates by the sample light source are obtained for the eight test colors of numbers 1 to 8, and these are obtained by plotting them on the U * V * plane, respectively. This is a value obtained by obtaining the square area, dividing the octagonal area by the sample light source by the octagonal area by the reference light to obtain the ratio value, and multiplying this ratio by 100.
  • the saturation tends to decrease, so the color tends to appear dull.
  • the saturation tends to increase, so the color tends to appear vivid. It is in. Since general object colors generally feel finer as the saturation appears to increase, it is effective to use the color gamut area ratio Ga as an index for evaluating whether a color looks preferable.
  • the conspicuous index M is an index for evaluating the conspicuous feeling of color.
  • the degree of conspicuousness of the color object illuminated by the sample light source is determined by the brightness (B), colorfulness (Mr-g, My-b) (for example, Naya et al. It is represented by the size of the gamut area of the four-color test color represented by “Color Research and Application” (20, 3 (1995)). Based on the color gamut area of the four-color test colors, the conspicuous index M is expressed by the following equation.
  • G (S, 1000 (lx)) represents the color gamut area of the four-color test color under the test light source and the illuminance of 1000 (lx)
  • G (D65, 1000 (lx)) is the reference.
  • the gamut area of the four test colors under light D65 and illuminance of 1000 (lx) is shown.
  • conspicuous index M increases, color objects such as fresh flowers and green leaves can be made more conspicuous.
  • the special color rendering index R9 is calculated based on the test color of number 9 (bright red) defined in JIS Z8726.
  • the special color rendering index R15 is calculated based on the test color (Japanese skin color) of number 15 defined in JIS Z8726.
  • the color gamut area ratio Ga4 is a color gamut area ratio calculated based on the four test colors of numbers 9 to 12 (high chroma test color). That is, according to the same calculation method as Ga using the test colors of numbers 1 to 8, the numbers 9 to 12 are used instead of the test colors of numbers 1 to 8.
  • the test colors Nos. 1 to 8 are selected for evaluating the subtle color appearance difference of natural objects, and are medium saturation test colors.
  • the test colors of numbers 9 to 12 are selected for evaluating the appearance of originally vivid colors, and are high chroma test colors. For this reason, by using Ga4, it is possible to accurately evaluate whether an object that the user wants to show vividly looks vivid.
  • Comparative Example S2 and Example S7 that has a similar luminous flux ratio between the Comparative Example and the Example.
  • the fact that the luminous flux ratio is approximate means that the degree of decrease in luminous efficiency due to the light absorbing material is approximate.
  • the average color rendering index Ra is 81.6
  • the color gamut area ratio Ga is 99.6
  • the conspicuous index M is 119.0
  • the special color rendering index R9 is 54.3
  • the special color rendering index R15 is 85.
  • the color gamut area ratio Ga4 is 102.1.
  • Example S7 the average color rendering index Ra is 87.5, the color gamut area ratio Ga is 103.5, the conspicuous index M is 124.0, the special color rendering index R9 is 51.6, and the special color rendering index R15 is 91. .3, and the color gamut area ratio Ga4 is 103.1.
  • Example S7 is superior to Comparative Example S2 in five types of indices: average color rendering index Ra, color gamut area ratio Ga, conspicuous index M, special color rendering index R15, and color gamut area ratio Ga4.
  • the special color rendering index R9 the example S7 is inferior to the comparative example S2, but this is considered to be due to the fact that although the luminous flux ratio is approximate, it is not completely identical. If the content ratio of the neodymium glass particles in Example S7 is increased a little and the luminous flux ratio is made the same in Example S7 and Comparative Example S2, the numerical value of Example S7 is the same as that of Comparative Example S2 even in the special color rendering index R9. It is thought to increase to a degree or more.
  • neodymium glass particles as the light absorbing material can improve the color rendering while suppressing a decrease in light emission efficiency, compared with the use of neodymium oxide particles.
  • R1 is 5.0 wt% to 10.0 wt% and R2 is 7.9 wt%, so R3 is 0.4 wt% to 0.8 wt%.
  • the neodymium content in the translucent substrate is the same, the same effect can be obtained. Therefore, when the neodymium content in the translucent substrate is 0.4 to 0.8 wt% in terms of oxide, the effect of enhancing the color rendering property while suppressing the decrease in the light emission efficiency can be obtained.
  • R2 is 7.9 wt%, but as described above, R2 can be arbitrarily changed within the range of 2 wt% to 32 wt%.
  • R2 is 2 wt% to 32 wt% and R3 is 0.4 wt% to 0.8 wt%
  • the content R1 of neodymium glass particles in the translucent substrate is 1.25 wt% to 40 wt%. It can be changed within the range.
  • R3 is 0.4 wt% to 0.8 wt%, but it can be said that it is generally 0.1 wt% to 1 wt% in consideration of manufacturing errors. From this calculation, it can be said that the content R1 of the neodymium glass particles in the translucent substrate can be changed in the range of 0.3 wt% to 50 wt%.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between various indexes for evaluating color rendering properties and the luminous flux ratio, and (a) shows the average color rendering index Ra, (b ) Shows the special color rendering index R9, (c) shows the special color rendering index R15, and (d) shows the color gamut area ratio Ga4.
  • FIG. 7 shows data on which the graph of FIG. 6 is based. In FIG. 7, Tc is the correlated color temperature, and duv is the deviation.
  • the line connecting the data of neodymium glass particles is more luminous than the line connecting the data of the neodymium glass plate. It can be seen that the ratio is on the higher side. This means that neodymium glass particles are higher in color rendering than the neodymium glass plate even with the same luminous efficiency.
  • the average color rendering index Ra, the special color rendering index R9, and the color gamut area ratio Ga4 have a larger slope of the line connecting the data of neodymium glass particles than the slope of the line connecting the data of the neodymium glass plate. This means that neodymium glass particles can greatly improve the color rendering properties even if the luminous efficiency is slightly reduced compared to the neodymium glass plate.
  • neodymium glass particles as the light absorbing material can improve the color rendering while suppressing a decrease in light emission efficiency, compared to the use of a neodymium glass plate.
  • neodymium glass particles and the neodymium glass plate are made of the same material and only have different external shapes.
  • the fact that the above-described effect can be obtained only by changing the appearance shape in this way is the fact that the present inventors have found out only after actually experimenting.
  • FIG. 8 shows the measurement result of the absorption coefficient of neodymium glass particles, the measurement result of the absorption coefficient of the neodymium glass plate, and the calculation result of these absorption coefficient ratios.
  • the absorption coefficient ratio is a value obtained by dividing the absorption coefficient of a neodymium glass plate by the absorption coefficient of neodymium glass particles.
  • the wavelength range of the absorption peak of neodymium glass particles is on the shorter wavelength side than the wavelength range of the absorption peak of the neodymium glass plate.
  • the light in the pure yellow wavelength region can be absorbed by shifting the absorption peak to the short wavelength side. Therefore, it is considered that the color rendering properties of the LED lamp can be improved.
  • the absorption coefficient ratio is about 1 to 2 in the wavelength region where the absorption peak exists (see A3), whereas the shorter wavelength side (see A4) and the longer wavelength side (see A4).
  • the absorption coefficient ratio is about 2 to 4. That is, it can be said that the neodymium glass particles have a relatively low absorptance in a wavelength region other than the wavelength region where the absorption peak exists, as compared to the neodymium glass plate. Therefore, the neodymium glass particles have less useless light absorption in a wavelength region other than the wavelength region where the absorption peak exists, and can suppress a decrease in light emission efficiency as compared with the neodymium glass plate.
  • the difference in the absorption effect between the particle shape and the plate shape is caused by the difference in the optical path even in the same material neodymium glass.
  • the incident light rate to the light tends to be low.
  • the LED lamp used in the experiment has a configuration other than that the correlated color temperature is set to around 5200 K and that only green or yellow phosphor particles are used for the phosphor particles. Is the same as in the case of a light bulb color.
  • FIG. 9 shows the measurement results of the spectral spectra of Comparative Examples S11 to S14 and Examples S15 to S17.
  • FIG. 10 shows measurement results of various indices for evaluating the light emission efficiency and color rendering properties of the LED module.
  • the average color rendering index Ra is 76.2
  • the color gamut area ratio Ga92.5 the conspicuous index M is 95.9
  • the special color rendering index R9 is 39.7
  • the special color rendering index R15 is 79. 5 and the color gamut area ratio Ga4 is 97.3.
  • Example S17 the average color rendering index Ra is 86.5, the color gamut area ratio Ga is 98.6, the conspicuous index M is 102.6, the special color rendering index R9 is 57.0, and the special color rendering index R15 is 91. .4, the color gamut area ratio Ga4 is 101.3.
  • Example S17 is superior to Comparative Example S12 in all the indices of average color rendering index Ra, color gamut area ratio Ga, conspicuous index M, special color rendering index R9, R15, and color gamut area ratio Ga4. I understand.
  • neodymium glass particles as the light absorbing material can improve the color rendering while suppressing a decrease in light emission efficiency, compared with the use of neodymium oxide particles.
  • FIG. 11 is a view for explaining a modified example of the structure of the translucent outer shell member, in which (a) is a cross-sectional view, and (b) to (j) are schematic views of a portion A in the drawing.
  • (B) is an example in which the light scattering material 22 and the neodymium glass particles 23 are dispersed inside the translucent substrate 21.
  • (C) is an example in which the light scattering material 22 and the neodymium glass particles 23 are attached to the outer peripheral surface of the translucent substrate 21, and (d) is the inner peripheral surface of the translucent substrate 21. It is an example adhering to.
  • a binder 24 is used to attach the light scattering material 22 and the neodymium glass particles 23.
  • (E) is an example in which the light scattering material 22 is attached to the outer peripheral surface of the translucent substrate 21, and the neodymium glass particles 23 are dispersed inside the translucent substrate 21, and (f) is a light
  • the scattering material 22 is attached to the inner peripheral surface of the translucent substrate 21 and the neodymium glass particles 23 are dispersed inside the translucent substrate 21.
  • (G) is an example in which the light scattering material 22 is dispersed inside the translucent substrate 21, and the neodymium glass particles 23 are attached to the outer peripheral surface of the translucent substrate 21, and (h) In this example, the light scattering material 22 is dispersed inside the translucent substrate 21 and the neodymium glass particles 23 are attached to the inner peripheral surface of the translucent substrate 21.
  • (I) is an example in which the light scattering material 22 is attached to the outer peripheral surface of the translucent substrate 21, and the neodymium glass particles 23 are attached to the inner peripheral surface of the translucent substrate 21,
  • (j) Is an example in which the light scattering material 22 adheres to the inner peripheral surface of the translucent substrate 21 and the neodymium glass particles 23 adhere to the outer peripheral surface of the translucent substrate 21.
  • the light scattering material 22 and the neodymium glass particles 23 are present at the position where the emitted light of the LED module is irradiated, the same effect as in the embodiment can be obtained.
  • Neodymium glass particles also serving as light scattering material both the light scattering material and the neodymium glass particles are used, but the present invention is not limited to this.
  • the light scattering material may not be separately used by using neodymium glass particles that also serve as the light scattering material.
  • FIG. 12 is a view for explaining a modification of the constituent material of the translucent outer shell member, where (a) is a cross-sectional view and (b) is a schematic view of part A in the drawing.
  • the globe includes a translucent substrate 21 and neodymium glass particles 23.
  • the particle size of the neodymium glass particles 23 is not less than 0.1 ⁇ m and less than 10 ⁇ m. If the particle size of the neodymium glass particles 23 is within this range, the neodymium glass particles 23 function not only as a light absorbing material but also as a light scattering material. Therefore, it is not necessary to use a light scattering material separately.
  • the performance of the neodymium glass particles 23 as a light absorbing material is as described in the embodiment.
  • the content of the neodymium glass particles 23 is preferably 0.3 to 50 wt% with respect to the material of the translucent substrate 22 (see the embodiment).
  • the content of the neodymium glass particles 23 is preferably 0.1 to 20 wt% with respect to the material of the translucent substrate 22, and more preferably 0. It may be 5 to 15 wt% (see the embodiment). If the content is 0.1 wt% or more, a sufficient light diffusion effect can be obtained, and if it is 20 wt% or less, the workability and the appearance of the molded product can be maintained well.
  • the neodymium glass particles 23 are used both as a light absorbing material and a light scattering material, it is preferable to satisfy both conditions. That is, the content of neodymium glass particles 23 is preferably 0.3 wt% to 20 wt%.
  • the difference between the refractive index of the neodymium glass particles 23 and the refractive index of the translucent substrate 21 is preferably 0.01 to 0.15.
  • the neodymium glass particles may be surface-treated with a coupling agent such as a silane coupling agent or a titanate coupling agent, an organic fatty acid and / or a metal salt of an organic fatty acid, a surfactant, a phosphoric acid compound, etc.
  • a coupling agent such as a silane coupling agent or a titanate coupling agent
  • an organic fatty acid and / or a metal salt of an organic fatty acid a surfactant, a phosphoric acid compound, etc.
  • Surface treatment with an organic fatty acid and / or a metal salt of an organic fatty acid is preferred.
  • Shape of translucent outer shell member In the embodiment, the shape of the translucent outer shell member is specifically shown, but the present invention is not limited to this. For example, the following shapes may be used. In the following example, the same reference numerals are given to the same components as those in the embodiment, and the description thereof is omitted.
  • FIG. 13 is a view for explaining a modification of the shape of the translucent outer shell member, in which (a) is a partially cutaway perspective view, and (b) is a partially cutaway side view.
  • the LED lamp 1a is a light bulb shaped lamp, and is a light bulb shaped lamp having a particularly wide light distribution angle.
  • the LED lamp 1a includes a spherical globe 6a that is partially cut away.
  • the globe 6a corresponds to a translucent outer shell member.
  • the LED lamp 1 a includes an annular LED module 5 a and an annular beam splitter 9.
  • the beam splitter 9 serves to transmit part of the light emitted from the LED module 5a and reflect the remaining part. Thereby, the light distribution angle of LED lamp 1a can be expanded.
  • the circuit unit 7 is inserted into the central opening of the LED module 5a, and the circuit unit 7 is covered with a cap 8.
  • FIG. 14 is a view for explaining a modified example of the shape of the translucent outer shell member, where (a) is a perspective view and (b) is a partially cutaway side view.
  • the LED lamp 1b is a bulb-type lamp, and is a bulb-type lamp having a wide light distribution angle.
  • the LED lamp 1b includes a globe 6b having a shape similar to that of an incandescent bulb.
  • the globe 6b corresponds to a translucent outer member.
  • the LED lamp 1b includes a support member 30 that supports the LED module 5b.
  • the circuit board of the LED module 5b has translucency. Therefore, light is emitted not only in front of the LED module 5b but also in the rear. Thereby, the light distribution angle of the LED lamp 1b can be expanded.
  • FIG. 15 is a view for explaining a modified example of the shape of the translucent outer shell member, wherein (a) is a perspective view and (b) is a partially cutaway side view.
  • the LED lamp 1c is a halogen bulb-type lamp with a reflector of a type having a narrow light distribution angle (suitable for spotlight applications).
  • the LED lamp 1 c includes a collar member 31, an annular member 32 provided in the opening of the collar member 31, and a light guide member 6 c provided in the center opening of the annular member 32.
  • the bowl-shaped member 31 and the annular member 32 are made of metal or resin.
  • the light guide member 6c is made of a translucent material and has a substantially truncated cone shape.
  • a recess is formed in the lower bottom surface of the light guide member 6c, and the LED module 5c is fitted in the recess.
  • the upper bottom surface of the light guide member 6 c is exposed to the outside through the central opening of the annular member 32.
  • the side surface of the light guide member 6c is formed in a curved surface shape, and thereby the light guide member 6c functions as a lens for narrowing the emitted light of the LED module 5c.
  • the body part 2, the base 3, the bowl-shaped member 31, the annular member 32, and the light guide member 6c serve as an outer member of the LED lamp 1c, and among them, the light guide member 6c is used as a translucent outer member. Plays the role of That is, the light guide member 6c corresponds to a translucent outer member.
  • FIG. 16 is a partially cutaway side view for explaining a modification of the shape of the translucent outer shell member.
  • the LED lamp 1d is a HID lamp type lamp.
  • the LED lamp 1d includes a globe 6d having a shape similar to a bulb of an HID lamp. This globe 6d corresponds to a translucent outer shell member.
  • the LED lamp 1 d includes a polyhedron member 34, an LED module 5 d disposed on each surface of the polyhedron member 34, and a support member 33 that supports the polyhedron member 34. Since the LED module 5d is arranged on each surface of the polyhedron member 34, light distribution characteristics equivalent to those of the HID lamp can be obtained.
  • FIG. 17 is a partially cutaway perspective view for explaining a modification of the shape of the translucent outer shell member.
  • the LED lamp 1e is a straight tube lamp.
  • the LED lamp 1e includes a translucent tubular member 6e, an LED module 5e housed inside the tubular member 6e, and a base member 35 disposed at both ends of the tubular member 6e. This tubular member 6e corresponds to a translucent outer shell member.
  • FIG. 18 is a partially cutaway side view for explaining a modification of the shape of the translucent outer shell member.
  • the LED lamp 1f is a ceiling light type lamp.
  • the LED lamp 1 f includes a housing 36 whose front surface is opened, an LED module 5 f housed in the housing 36, and a front cover 6 f disposed in the opening of the housing 36.
  • the front cover 6f is made of a translucent material.
  • the housing 36 and the front cover 6f serve as an outer member of the LED lamp 1f, and among these, the front cover 6f serves as a translucent outer member. That is, the front cover 6f corresponds to a translucent outer member.
  • the present invention can be used for, for example, an LED lamp.

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Abstract

　ＬＥＤランプのボディ部の一端にはＥ型の口金が取り付けられ、ボディ部の他端には白色光を出射するＬＥＤモジュールおよびこれを覆うグローブが取り付けられている。グローブは、透光性基材を含み、透光性基材の内部に光散乱材およびネオジムガラス粒子が分散されている。

Description

ＬＥＤランプ用の透光性外郭部材
　本発明は、ＬＥＤランプ用の透光性外郭部材に関し、特に、透光性外郭部材の材質に関する。
　近年、電球形、直管形あるいは円環形のＬＥＤランプが利用されてきている。ＬＥＤランプの多くは、グレアの防止や水分や塵からの保護など種々の目的で、乳白色の透光性外郭部材を備えている。例えば、電球形のＬＥＤランプではＬＥＤモジュールを覆う半球状のグローブがこれに当たり、直管形あるいは円環形のＬＥＤランプではＬＥＤモジュールを収容する管状の部材がこれに当たる。この種の透光性外郭部材は、半球状や管状など特定形状に成形された透光性基材と、この透光性基材内に分散された光散乱材とからなる。ＬＥＤモジュールの出射光は、光散乱材で散乱されながら透光性外郭部材を通過して外部に出射される。
　ところで、照明分野では、光に照らされた物体の色が自然に見えること、即ち、演色性が高いことが求められる場合がある。そのため、従来からＬＥＤランプの演色性を向上させる技術が種々提案されている。例えば、特許文献１には、ＬＥＤモジュール内に光吸収材としてネオジムガラス粒子を分散させ、ネオジムガラス粒子に特定の波長域の光を吸収させることにより、演色性を高める技術が提案されている。なお、演色性の評価方法は、ＪＩＳ　Ｚ８７２６に規定されている。
特許第４８０９５０８号
　一般に、高い演色性の必要性はＬＥＤランプの利用環境に応じて異なる。例えば、店舗では商品の色が自然に見えるように、ＬＥＤランプの演色性は高いほうが好まれる。一方、オフィスでは明るささえ確保できれば、ＬＥＤランプの演色性はさほど重要視されないことが多い。そのため、明るさや形状が同じでも、高演色性のＬＥＤランプと通常の演色性のＬＥＤランプの２種類が用意されているほうが利用者にとって利便性が高い。したがって、ＬＥＤランプの製造者が、高演色性のＬＥＤモジュールと通常の演色性のＬＥＤモジュールの２種類を製造あるいは購入し、それらを用いて高演色性のＬＥＤランプと通常の演色性のＬＥＤランプをそれぞれ製造し、販売する、ということが考えられる。
　しかしながら、ＬＥＤモジュールはＬＥＤランプを構成する部品の中でも高価な部品なので、２種類のＬＥＤモジュールを在庫に抱えることはできるだけ回避したい。
　そこで、本発明は、通常の演色性のＬＥＤモジュールを用いても、高演色性のＬＥＤランプを得ることができる、ＬＥＤランプ用の透光性外郭部材を提供することを目的とする。
　本発明に係るＬＥＤランプ用の透光性外郭部材は、ネオジムイオンを含むネオジムガラス粒子と、光散乱材と、を含む。
　上記構成によれば、演色性を高めるためのネオジムガラス粒子が透光性外郭部材に含まれている。したがって、この透光性外郭部材をＬＥＤランプに用いれば、通常の演色性のＬＥＤモジュールを用いても、高い演色性のＬＥＤランプを得ることができる。
本発明の実施形態に係る透光性外郭部材を用いたＬＥＤランプの構成を示す一部切欠き側面図 透光性基材の内部に光散乱材およびネオジムガラス粒子が分散されており、ネオジムガラス粒子中にネオジムがイオンの状態で存在している様子を模式的に示す図 比較例Ｓ１～Ｓ４および実施例Ｓ５～Ｓ７の分光スペクトルの測定結果を示す図 比較例Ｓ１の発光強度を１００としたときの比較例Ｓ２～Ｓ４および実施例Ｓ５～Ｓ７の発光強度の割合を示す図 ＬＥＤランプの発光効率および演色性を評価するための各種指標の測定結果を示す図 演色性を評価するための各種指標と光束比との関係を示す図であり、（ａ）は平均演色評価数Ｒａ、（ｂ）は特殊演色評価数Ｒ９、（ｃ）は特殊演色評価数Ｒ１５、（ｄ）は色域面積比Ｇａ４を示す図 図６のグラフの基となるデータを示す図 ネオジムガラス粒子の吸収係数の測定結果、ネオジムガラス板の吸収係数の測定結果、および、これらの吸収係数比の計算結果を示す図 比較例Ｓ１１～Ｓ１４および実施例Ｓ１５～Ｓ１７の分光スペクトルの測定結果を示す図 ＬＥＤランプの発光効率および演色性を評価するための各種指標の測定結果を示す図 透光性外郭部材の構造の変形例を説明するための図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）～（ｊ）は図中のＡ部の模式図 透光性外郭部材の構成材料の変形例を説明するための図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は図中のＡ部の模式図 透光性外郭部材の形状の変形例を説明するための図であり、（ａ）は一部切欠き斜視図、（ｂ）は一部切欠き側面図 透光性外郭部材の形状の変形例を説明するための図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部切欠き側面図 透光性外郭部材の形状の変形例を説明するための図であり（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部切欠き側面図 透光性外郭部材の形状の変形例を説明するための一部切欠き側面図 透光性外郭部材の形状の変形例を説明するための一部切欠き斜視図 透光性外郭部材の形状の変形例を説明するための一部切欠き側面図
　本発明を実施するための形態を、図面を参照して詳細に説明する。
　＜１＞構成
　図１は、本発明の実施形態に係る透光性外郭部材を用いたＬＥＤランプの構成を示す一部切欠き側面図である。
　ＬＥＤランプ１は、白熱電球に代替する、いわゆる電球形のランプである。ボディ部２の一端にはＥ型の口金３が取り付けられ、ボディ部２の他端４には白色光を出射するＬＥＤモジュール５およびこれを覆うグローブ６が取り付けられている。電球形のＬＥＤランプでは、グローブ６が透光性外郭部材に相当する。
　＜１－１＞ＬＥＤモジュール
　ＬＥＤモジュール５では、回路基板１１に青色ＬＥＤ１２が実装され、青色ＬＥＤ１２が透光性の封止部材１３により封止されている。
　封止部材１３の内部には、青色ＬＥＤの出射光により励起する少なくとも１種類の蛍光体粒子が分散されている。蛍光体粒子の種類は、ＬＥＤランプが実現しようとする光色区分（電球色、温白色、白色、昼白色、昼光色）に応じて適宜選択される。本実施形態では、封止部材１３の内部に分散される蛍光体として、緑色ないし黄色蛍光体粒子１４および赤色蛍光体粒子１５が選択されている。ただし、これに限らず、緑色ないし黄色蛍光体粒子１４のみ、あるいは、赤色蛍光体粒子１５のみが選択されることとしてもよい。蛍光体粒子の粒径は、約３０μｍである。蛍光体粒子の粒径は、水に分散された溶液をレーザ回折式粒度分布測定装置で測定した値である。レーザ回折式粒度分布なので、存在比率の基準としては体積基準（体積分布）におけるメジアン径（d50）の大きさを使った。また、島津製作所製のレーザ回折式粒度分布測定装置"SALD-2000A"を用いて測定した。本明細書で、粒子の粒径は、上記測定方法により得られる数値であるものとする。
　以下、各構成要素を具体的に説明する。
　（１）青色ＬＥＤ
　青色ＬＥＤ１２は、４４０ｎｍ～４６０ｎｍの波長域に主たる発光ピークを持つ。このようなＬＥＤとしては、例えば、窒化ガリウム系のＬＥＤが挙げられる。
　（２）緑色ないし黄色蛍光体粒子
　緑色ないし黄色蛍光体粒子１４は、青色ＬＥＤ１２の出射光により励起され、緑色ないし黄色光を出射する。緑色蛍光体粒子は、５００ｎｍ～５４０ｎｍの波長域に主たる発光ピークを持ち、黄色蛍光体粒子は、５４５ｎｍ～５９５ｎｍの波長域に主たる発光ピークを持つものとする。一般に、蛍光体は特性のばらつきが大きく、組成式では黄色蛍光体に分類されても発光ピークでは緑色蛍光体に分類されるような場合や、その逆の場合がある。本明細書では、両者を明確に分類できない場合もあることを考慮して、「緑色ないし黄色蛍光体」と表記することとしている。
　緑色蛍光体としては、例えば、次のものが挙げられる。Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ3+、Ｔｂ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ3+、ＢａＹ2ＳｉＡｌ4Ｏ12：Ｃｅ3+、Ｃａ3Ｓｃ2Ｓｉ3Ｏ12：Ｃｅ3+、（Ｂａ，Ｓｒ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+、ＣａＳｃ2Ｏ4：Ｃｅ3+、Ｂａ3Ｓｉ6Ｏ12Ｎ2：Ｅｕ2+、β－ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ2+、ＳｒＧａ2Ｓ4：Ｅｕ2+。
　黄色蛍光体としては、例えば、次のものが挙げられる。（Ｙ，Ｇｄ）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ3+、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ3+，Ｐｒ3+、（Ｔｂ，Ｇｄ）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ3+、（Ｓｒ，Ｂａ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+、（Ｓｒ，Ｃａ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+、ＣａＳｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕ2+、Ｃａ－α－ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ2+、Ｙ2Ｓｉ4Ｎ6Ｃ：Ｃｅ3+、ＣａＧａ2Ｓ4：Ｅｕ2+。
　（３）赤色蛍光体粒子
　赤色蛍光体粒子１５は、青色ＬＥＤ１２および緑色ないし黄色蛍光体粒子１４の出射光の少なくとも一方の出射光により励起され、赤色光を出射する。赤色蛍光体粒子１５は、６００ｎｍ～６５０ｎｍの波長域に主たる発光ピークを持つものとする。
　赤色蛍光体としては、例えば、次のものが挙げられる。Ｃａ－α－ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ2+、ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+、Ｓｒ2Ｓｉ5Ｎ8：Ｅｕ2+、Ｓｒ2（Ｓｉ，Ａｌ）5（Ｎ，Ｏ）8：Ｅｕ2+、ＣａＳ：Ｅｕ2+、Ｌａ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ3+。
　＜１－２＞グローブ
　グローブ６は、半球状や椀状などの特定形状に成形された透光性基材２１と、透光性基材２１内に分散された光散乱材２２と、透光性基材２１内に分散されたネオジムイオンを含むネオジムガラス粒子２３とを含む。
　（１）光散乱材
　光散乱材２２は、無機材料または有機材料からなる球状または非球状の粒子である。無機材料としては、例えば、酸化カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、シリカ、アルミナ、シリカアルミナ、ジルコニア、酸化亜鉛、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、酸化ジルコニウム等が挙げられる。有機材料としては、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、スチレンアクリル系樹脂、メラミン－ホルマリン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、並びに、これら樹脂の共重合体の樹脂が挙げられる。なお、粒子の平均粒径は、幾何光学の散乱およびミー散乱を有効に利用するために、０．１μｍ～２０μｍであることが好ましく、１μｍ～１５μｍのものが特に好ましい。透光性粒子の平均粒径が０．１μｍ～２０μｍの場合は、透光性粒子による光散乱性を十分に得ることができ、所望の光学特性を得ることができる。特に、透光性粒子の平均粒径が１μｍ～１５μｍの範囲内ならば、より十分な光散乱性を得ることができる。
　また、透光性粒子の形状は、特に限定されるものではなく、略球形状、立方体状、紡錘状、針状、棒状等のいずれでも差し支えない。また、粒子は、中身の詰まったものに限らず、中空または多孔質のものでもよい。
　なお、本実施形態では、光散乱材２２が透光性基材２１内に分散されているので、光散乱材２２の材料と透光性基材２１の材料とで屈折率が異なる必要がある。光散乱材２２が透光性基材２１の外周面または内周面に付着している場合は、光散乱材２２の材料と透光性基材２１の材料とで屈折率を異ならせる必要はない。
　光散乱材２２の含有率は、透光性基材２２の材料（例えば、樹脂）に対し、０．１～２０ｗｔ％であれば好ましく、より好ましくは０．５～１５ｗｔ％であるとよい。含有率が０．１ｗｔ％以上であれば、光の拡散効果を十分に得ることができ、２０ｗｔ％以下であれば加工性および成形品の外観を良好に維持することができる。
　また、光散乱材２２の屈折率と透光性基材２１の屈折率との差が０．０１～０．１５であることが好ましい。屈折率の差を０．０１以上とすることで光の拡散効果を十分に得ることができ、０．１５以下とすることで全光線透過率の低下を抑制することができる。
　また光散乱材２２を、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤等のカップリング剤、有機脂肪酸および／または有機脂肪酸の金属塩、界面活性剤、燐酸化合物等で表面処理することとしてもよく、特に有機脂肪酸および／または有機脂肪酸の金属塩で表面処理するのが好ましい。
　（２）ネオジムガラス粒子
　ネオジムガラス粒子２３は、ＬＥＤモジュール５の出射光が照射される位置に存在しているので、その出射光のうちの特定の波長域の光を吸収することができる。グローブ６からは、ＬＥＤモジュール５の出射光（青色ＬＥＤ１２、緑色ないし黄色蛍光体粒子１４および赤色蛍光体粒子１５の混合光）のうち、ネオジムガラス粒子２３により吸収されずに残った光が出射される。ネオジムガラス粒子２３は、ネオジムガラス板を粉砕して粒子状にしたものであり、その粒径は、１０μｍ～２００μｍである。
　ネオジムガラス粒子２３は、具体的には、５８０ｎｍ～６００ｎｍの波長域に主たる吸収ピークを持つ。この波長域は、酸化ネオジム（Ｎｄ2Ｏ3）粒子の吸収ピークがある６０５ｎｍ付近よりも短波長側にある。ネオジムガラスと酸化ネオジム（Ｎｄ2Ｏ3）とで吸収ピークの波長域が異なるのは、ネオジムガラス中では、ネオジムがイオン（Ｎｄ3+）の状態で存在しているのに対し、酸化ネオジムではネオジム原子と酸素原子とが共有結合しているのでネオジムがイオンの状態で存在しておらず、これらの相違により、吸収を引き起こすエネルギー準位間のギャップが相違しているからであると考えられる。図２に、透光性基材２１の内部に光散乱材２２およびネオジムガラス粒子２３が分散されており、ネオジムガラス粒子中にネオジムがイオンの状態で存在している様子を模式的に示す。
　ネオジムガラスは、シリカ（ＳｉＯ2）、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、酸化ネオジム（Ｎｄ2Ｏ3）、酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）を適切な重量比で混合し、それを溶融させることにより作製することができる。アルカリ金属酸化物としては、Ｎａ2Ｏ、Ｌｉ2Ｏ、Ｋ2Ｏなどを利用することができ、アルカリ土類金属酸化物としては、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＭｇＯなどを利用することができる。
　透光性基材２１中のネオジムガラス粒子２３の含有率は、０．３ｗｔ％～５０ｗｔ％であるのが好ましく、１．２５ｗｔ％～４０ｗｔ％であればより好ましい。これらの範囲であれば、発光効率の低下を抑制しつつ演色性を高められることが実験により判明している。また、ネオジムガラス粒子の重量比が大きくなるとその分だけ透光性基材の材料の重量比が小さくなり、透光性基材の材料でのネオジムガラス粒子同士の接着性が低下する。透光性基材中のネオジムガラス粒子１６の含有率が５０ｗｔ％以下であれば、特にそのような問題もない。なお、ネオジムガラス粒子の比重が約２であり、透光性基材の材料の比重が約１であることを考えると、ネオジムガラス粒子が５０ｗｔ％であっても体積的には３０体積％である。そのため、十分な接着性を確保することができる。
　また、ネオジムガラス粒子中のネオジムの含有率は、酸化物換算で２ｗｔ％～３２ｗｔ％であるのが特に好ましい。２ｗｔ％よりも少なければネオジムガラス粒子一個当たりの光吸収量が小さくなるので透光性基材中のネオジムガラス粒子が多くなり、透光性基材の表面にひび割れが生じる。また、３２ｗｔ％よりも多ければネオジムガラス中でネオジム粒子のダマができしまう。ちなみに、ネオジムの含有率３２ｗｔ％にした場合、シリカ５８ｗｔ％、Ｎａ2Ｏ５ｗｔ％、Ｂ2Ｏ3５ｗｔ％でガラス化できた。
　（３）透光性基材
　透光性基材２１は、半球状や椀状などの特定形状に成形可能な材料からなる。具体的には、（メタ）アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、シリコーン等の樹脂材料や、ガラス材料あるいは低融点ガラス材料が挙げられる。グローブは、例えば、（Ａ）透光性基材の樹脂材料８０ｗｔ％～９９．９ｗｔ％、（Ｂ）光散乱材の材料０．１ｗｔ％～２０ｗｔ％に対し、（Ｃ）ホスファイト化合物および／またはホスフェート化合物０．００１ｗｔ％～１ｗｔ％および（Ｄ）フェノール系酸化防止剤０．００１ｗｔ％～１ｗｔ％を含有したものである。また、シリコーンを用いる場合には、シリコーン材料に光散乱材２２およびネオジムガラス粒子２３を分散させ、金型に流し込んで硬化させればよい。また、低融点ガラス材料を用いる場合には、ゾルゲル法で作製することができる。すなわち、オルトケイ酸テトラエチルＳｉ（ＯＣ2Ｈ5）4、水、エタノールを２０ｃｃ、８０ｃｃ、８０ｃｃずつ含む溶液に対し、直径２０μｍのネオジムガラス粒子を３０ｇ入れて混合して混合液を作り、この混合液に０．０１ｍｏｌ／ｄｍ3の塩酸液（硝酸、酢酸でも可能）を数ｃｃ添加する。そして、このネオジムガラス粒子入り混合液をゲル化させる。このゲル化させたものを型に入れ、１００℃で２時間乾燥する。乾燥後、８００℃で１時間焼成して、ネオジムガラス粒子を含有するガラスを作製する。なお、オルトケイ酸テトラエチル以外のアルコキシド類のシリカを用いてもよい。このように、低融点ガラスを用いれば、ネオジムガラス粒子を溶融させずに粒子状の外観形状を維持したままガラスに含有させることができる。なお、各溶液の量は、実際の製造工程では適宜調整すればよい。
　上記構成によれば、演色性を高めるためのネオジムガラス粒子がグローブに含まれている。したがって、このグローブをＬＥＤランプに用いれば、通常の演色性のＬＥＤモジュールを用いても、高い演色性のＬＥＤランプを得ることができる。
　また、実際の製品では、光吸収材による光吸収量を製品の種類毎に異ならせる場合がある（例えば、電球色と昼白色とで異ならせる）。そのような場合、上記の構成では、透光性基材中のネオジムガラス粒子の含有率を異ならせるだけでいいので、膜厚の異なるネオジムガラス板を製品の種類毎に用意しておく場合に比べて、製造上での材料管理の手間を省略できる。
　＜２＞検証
　発明者らは、実験により、光吸収材としてネオジムガラス粒子を利用した場合（実施例）、酸化ネオジム粒子を利用した場合（比較例）、ネオジムガラス板を採用した場合（比較例）の発光効率および演色性を評価した。実験は、ＪＩＳ　Ｚ９１１２に規定された光色区分で「電球色」に相当するＬＥＤモジュールと「昼白色」に相当するＬＥＤモジュールで行った。
　＜２－１＞電球色
　まず、図３～図５を用いて、ネオジムガラス粒子と酸化ネオジム粒子とを比較するための実験とその結果を説明し、次に、図６～図８を用いて、ネオジムガラス粒子とネオジムガラス板とを比較するための実験とその結果を説明する。
　（１）ネオジムガラス粒子と酸化ネオジム粒子との比較
　図３は、比較例Ｓ１～Ｓ４および実施例Ｓ５～Ｓ７の分光スペクトルの測定結果であり、図４は、比較例Ｓ１の発光強度を１００としたときの比較例Ｓ２～Ｓ４および実施例Ｓ５～Ｓ７の発光強度の割合である。
　比較例Ｓ１は、透光性基材の内部にネオジムガラス粒子等の光吸収材を含まない透光性外郭部材を用いたときのＬＥＤランプに相当する（図中、「ノンドープ」と表記）。比較例Ｓ１は、光吸収材を含有していないので、光吸収材を含有させた場合に発光効率および演色性がどれだけ変化するかを評価するときの基準として利用できる。
　比較例Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は、透光性基材の内部に酸化ネオジム（Ｎｄ2Ｏ3）粒子を分散させた透光性外郭部材を用いたときのＬＥＤランプに相当し、透光性基材中の酸化ネオジム粒子の含有率が、それぞれ、０．５ｗｔ％、１．０ｗｔ％、３．０ｗｔ％のものである。ここでの含有率は、透光性基材および酸化ネオジム粒子の総量を１００としたときの酸化ネオジム粒子の割合である。
　実施例Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７は、透光性基材の内部にネオジムガラス粒子を分散させた透光性外郭部材を用いたときのＬＥＤランプに相当し、透光性基材中のネオジムガラス粒子の含有率が、それぞれ、５．０ｗｔ％、７．０ｗｔ％、１０．０ｗｔ％のものである。ここでの含有率は、透光性基材およびネオジムガラス粒子の総量を１００としたときのネオジムガラス粒子の割合である。
　ＬＥＤランプの相関色温度はいずれも２６００Ｋ付近に設定されており、これはＪＩＳ　Ｚ９１１２に規定された光色区分でいうと「電球色」に相当する。
　ＬＥＤモジュールの蛍光体粒子には、緑色ないし黄色蛍光体粒子および赤色蛍光体粒子の両方を用いた。これらの粒径は、いずれも３０μｍ程度であった。
　ネオジムガラス粒子は、ネオジムガラスの材料を１２００℃で溶融して板ガラスに成形し、この板ガラスに窒素ガスを１０ｃｃ／分の流量で流しながら１０００℃、２時間のアニールを施し、この板ガラスを粉砕することにより得られた。ネオジムガラス粒子の粒径を測定したところ、１８０μｍ程度であった。
　ネオジムガラスの材料は、シリカ（ＳｉＯ2）が６５．６ｗｔ％、アルカリ金属酸化物（Ｎａ2Ｏ、Ｌｉ2Ｏ、Ｋ2Ｏ）が１５．９ｗｔ％、アルカリ土類金属酸化物（ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＭｇＯ）が１０．６ｗｔ％、酸化ネオジム（Ｎｄ2Ｏ3）が７．９ｗｔ％であり、アルカリ金属酸化物中、Ｎａ2Ｏ、Ｌｉ2Ｏ、Ｋ2Ｏはそれぞれ同量であり、アルカリ土類金属酸化物中、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＭｇＯはそれぞれ同量である。
　透光性基材としては、シリコーン樹脂を用いた。
　図３を見ると、比較例Ｓ２～Ｓ４および実施例Ｓ５～Ｓ７では、光吸収材の効果により、特定の波長域の光が吸収されていることが分かる。また、透光性基材中の光吸収材の含有率が高いほど、光の吸収率が高いことが分かる。
　図４を見ると、実施例Ｓ５～Ｓ７では、５８０ｎｍ付近に吸収ピークを持つのに対し（Ａ１参照）、比較例Ｓ２～Ｓ４では、６００ｎｍ付近に吸収ピークを持つことが分かる（Ａ２参照）。すなわち、実施例Ｓ５～Ｓ７の吸収ピークの波長域は、比較例Ｓ２～Ｓ４の吸収ピークの波長域よりも短波長側にある。このように、吸収ピークが短波長側にシフトすることにより、黄色の波長域の中でもより純粋な黄色の光を吸収することができる。蛍光体とＬＥＤを光源とするＬＥＤランプにおいて、光源中の黄色の波長域の光が強すぎると、鮮やかな赤色や日本人の肌の色は黄色みが増して見え、演色性が悪くなる傾向にある。実施例Ｓ５～Ｓ７では、比較例Ｓ２～Ｓ４に比べて、より純粋な黄色の光を吸収することができるので、特に、鮮やかな赤色や日本人の肌の色の演色性を高められ、ひいては、ＬＥＤランプの演色性を高められると考えられる。
　図５は、ＬＥＤランプの発光効率および演色性を評価するための各種指標の測定結果である。各種指標としては、光束、光束比、平均演色評価数Ｒａ、色域面積比Ｇａ、目立ち指数Ｍ、特殊演色評価数Ｒ９、Ｒ１５、色域面積比Ｇａ４がある。
　光束比は、比較例Ｓ２～Ｓ４および実施例Ｓ５～Ｓ７の光束を比較例Ｓ１の光束で規格化した値である。光束比が高いほど、光吸収材による発光効率の低下が少ないことを意味する。
　平均演色評価数Ｒａは、ＪＩＳ　Ｚ８７２６に規定されており、番号１～８の８個の試験色（中彩度の試験色）に基づいて算出されるものであり、中彩色が自然に見えるかを評価するための指標である。
　色域面積比Ｇａは、ＪＩＳ　Ｚ８７２６の参考欄に「演色評価数による以外の演色性の評価方法」として記載されたものである。具体的には、番号１～８の８個の試験色に対して基準光による色度座標および試料光源による色度座標を求め、これらをＵ*Ｖ*平面上にプロットしてそれぞれ得られる８角形の面積を求め、試料光源による８角形の面積を基準光による８角形の面積で割って比の値を求め、この比を１００倍することで得られる値である。
　色域面積比Ｇａが１００より小さいときには、彩度が減じる方向にあるので、色がくすんで見える傾向にあり、１００より大きいときには、彩度が増加する方向にあるので、色が鮮やかに見える傾向にある。一般の物体色は、概して彩度が増して見えるほどきれいに感じられるので、色が好ましく見えるかを評価する指標として色域面積比Ｇａを用いることは有効である。
　目立ち指数Ｍは、色の目立ち感を評価する指標である。試料光源で照明された色彩対象物の目立ち感の程度は、表色系として納谷らの非線形色知覚モデルのブライトネス（Ｂ）、カラフルネス（Ｍｒ－ｇ，Ｍｙ－ｂ）（例えば、納谷ら、「カラー　リサーチ　アンド　アプリケーション」（Color Research and Application），２０，３（１９９５））で表された４色試験色の色域面積の大きさで表される。この４色試験色の色域面積をもとに目立ち指数Ｍは次式で表される。
　Ｍ＝［Ｇ（Ｓ，１０００（ｌｘ））／Ｇ（Ｄ６５，１０００（ｌｘ））］1.6×１００
　ここで、Ｇ（Ｓ，１０００（ｌｘ））は、試験光源および照度１０００（ｌｘ）のもとでの４色試験色の色域面積を示し、Ｇ（Ｄ６５，１０００（ｌｘ））は、基準光Ｄ６５および照度１０００（ｌｘ）のもとでの４色試験色の色域面積を示す。この目立ち指数Ｍが高くなるほど、生花や木の葉の緑などの色彩対象物を目立たせることができる。
　特殊演色評価数Ｒ９は、ＪＩＳ　Ｚ８７２６に規定された番号９の試験色（鮮やかな赤色）に基づいて算出されるものである。また、特殊演色評価数Ｒ１５は、ＪＩＳ　Ｚ８７２６に規定された番号１５の試験色（日本人の肌の色）に基づいて算出されるものである。
　色域面積比Ｇａ４は、番号９～１２の４個の試験色（高彩度の試験色）に基づいて算出された色域面積比である。即ち、番号１～８の試験色を用いたＧａと同様の計算手法に従って、番号１～８の試験色の代わりに番号９～１２を用いることにより得られる。番号１～８の試験色は、自然物の微妙な色の見えの違いを評価するために選定されたものであり、中彩度の試験色である。これに対して、番号９～１２の試験色は、本来鮮やかなものの見えを評価するために選定されたものであり、高彩度の試験色である。このため、Ｇａ４を使用することによって、鮮やかに見せたい物が鮮やかに見えているかということを正確に評価することができる。
　図５を見ると、比較例と実施例とで光束比が近似しているのは、比較例Ｓ２と実施例Ｓ７の組である。光束比が近似しているということは、光吸収材による発光効率の低下の程度が近似していることを意味する。
　比較例Ｓ２では、平均演色評価数Ｒａが８１．６、色域面積比Ｇａが９９．６、目立ち指数Ｍが１１９．０、特殊演色評価数Ｒ９が５４．３、特殊演色評価数Ｒ１５が８５．０、色域面積比Ｇａ４が１０２．１である。
　実施例Ｓ７では、平均演色評価数Ｒａが８７．５、色域面積比Ｇａが１０３．５、目立ち指数Ｍが１２４．０、特殊演色評価数Ｒ９が５１．６、特殊演色評価数Ｒ１５が９１．３、色域面積比Ｇａ４が１０３．１である。
　これから、平均演色評価数Ｒａ、色域面積比Ｇａ、目立ち指数Ｍ、特殊演色評価数Ｒ１５、色域面積比Ｇａ４の５種類の指標において、実施例Ｓ７が比較例Ｓ２よりも優れていることが分かる。なお、特殊演色評価数Ｒ９では、実施例Ｓ７が比較例Ｓ２よりも劣っているが、これは、光束比が近似しているものの完全同一ではないことによるものと考えられる。実施例Ｓ７のネオジムガラス粒子の含有率をもう少し増やして実施例Ｓ７と比較例Ｓ２とで光束比を同じにすれば、特殊演色評価数Ｒ９でも実施例Ｓ７の数値が比較例Ｓ２の数値と同程度かそれ以上にまで高まると考えられる。
　以上より、光吸収材としてネオジムガラス粒子を用いたほうが酸化ネオジム粒子を用いるよりも、発光効率の低下を抑制しつつ演色性を高められることが分かる。
　なお、透光性基材中のネオジムガラス粒子の含有率をＲ１、ネオジムガラス粒子中のネオジムの含有率（酸化物換算）をＲ２、透光性基材中のネオジムの含有率（酸化物換算）をＲ３とすると、Ｒ３＝Ｒ１×Ｒ２×１００である。上記実験では、Ｒ１が５．０ｗｔ％～１０．０ｗｔ％、Ｒ２が７．９ｗｔ％なので、Ｒ３は０．４ｗｔ％～０．８ｗｔ％となる。原理的には、透光性基材中のネオジムの含有率が同じであれば、同じ効果が得られると考えられる。したがって、透光性基材中のネオジムの含有率が、酸化物換算で０．４～０．８ｗｔ％であれば、発光効率の低下を抑制しつつ演色性を高めるという効果が得られる。
　また、上記実験では、Ｒ２は７．９ｗｔ％であるが、前述のようにＲ２は２ｗｔ％～３２ｗｔ％の範囲内で任意に変更可能である。Ｒ２が２ｗｔ％～３２ｗｔ％であり、Ｒ３が０．４ｗｔ％～０．８ｗｔ％であることから逆算すると、透光性基材中のネオジムガラス粒子の含有率Ｒ１は１．２５ｗｔ％～４０ｗｔ％の範囲で変更可能である。
　また、上記実験では、Ｒ３は０．４ｗｔ％～０．８ｗｔ％であるが、製造誤差を考慮すると概ね、０．１ｗｔ％～１ｗｔ％であると言える。これから逆算すると、透光性基材中のネオジムガラス粒子の含有率Ｒ１は、０．３ｗｔ％～５０ｗｔ％の範囲で変更可能であると言える。
　（２）ネオジムガラス粒子とネオジムガラス板との比較
　図６は、演色性を評価するための各種指標と光束比との関係を示す図であり、（ａ）は平均演色評価数Ｒａ、（ｂ）は特殊演色評価数Ｒ９、（ｃ）は特殊演色評価数Ｒ１５、（ｄ）は色域面積比Ｇａ４を示す。図７は、図６のグラフの基となるデータを示す。なお、図７において、Ｔｃは相関色温度であり、ｄｕｖは偏差である。
　図６を見ると、平均演色評価数Ｒａ、特殊演色評価数Ｒ９、Ｒ１５、色域面積比Ｇａ４の何れにおいても、ネオジムガラス粒子のデータを結ぶ線がネオジムガラス板のデータを結ぶ線よりも光束比が高い側にあることが分かる。これは、ネオジムガラス粒子のほうがネオジムガラス板に比べて、同じ発光効率でも演色性が高いことを意味する。
　さらに、平均演色評価数Ｒａ、特殊演色評価数Ｒ９、色域面積比Ｇａ４では、ネオジムガラス粒子のデータを結ぶ線の傾きがネオジムガラス板のデータを結ぶ線の傾きよりも大きいことが分かる。これは、ネオジムガラス粒子のほうがネオジムガラス板に比べて、発光効率を少し低下させるだけでも演色性を大きく高められることを意味する。
　以上より、光吸収材としてネオジムガラス粒子を用いたほうがネオジムガラス板を用いるよりも、発光効率の低下を抑制しつつ演色性を高められることが分かる。
　なお、ネオジムガラス粒子とネオジムガラス板とでは、材質は同じであり、単に外観形状が異なるだけである。このように外観形状を異ならせるだけで上記の効果が得られるというのは、本発明者らが実際に実験をしてみて初めて判明したことである。
　図８に、ネオジムガラス粒子の吸収係数の測定結果、ネオジムガラス板の吸収係数の測定結果、および、これらの吸収係数比の計算結果を示す。吸収係数比は、ネオジムガラス板の吸収係数をネオジムガラス粒子の吸収係数で割って得られた値である。
　吸収係数に着目すると、ネオジムガラス粒子の吸収ピークの波長域は、ネオジムガラス板の吸収ピークの波長域よりも短波長側にある。このように、吸収ピークが短波長側にシフトすることにより、純粋な黄色の波長域の光を吸収することができる。そのため、ＬＥＤランプの演色性を高められると考えられる。
　また、吸収係数比に着目すると、吸収ピークが存在する波長域（Ａ３参照）では吸収係数比が１～２程度であるのに対し、それよりも短波長側（Ａ４参照）および長波長側（Ａ５参照）では吸収係数比が２～４程度である。すなわち、ネオジムガラス粒子は、ネオジムガラス板に比べて、吸収ピークが存在する波長域以外の波長域での吸収率が相対的に小さいと言える。したがって、ネオジムガラス粒子は、ネオジムガラス板に比べて、吸収ピークが存在する波長域以外の波長域での無駄な光吸収が少なく、発光効率の低下を抑制することができる。
　このように、同一材質のネオジムガラスでも粒子状と板状とで吸収の効果が異なるのは、光学経路の違いによるものと考えられる。板状の場合は、蛍光体粒子からの出射光が空気（屈折率ｎ＝１）を介してネオジムガラス板（屈折率ｎ＝１．７）に入射されるため、屈折率差が大きくガラス板への入射光率が低くなりやすい。一方、粒子状の場合は、蛍光体粒子からの出射光が透光性基材（樹脂であれば屈折率ｎ＝１．４）を介してネオジムガラス粒子（屈折率ｎ＝１．７）に入射されるため、ネオジムガラス粒子への入射光率が高いと考えられる。
　なお、透光性基材にネオジムガラス粒子を錬成するのは、板状に比べて製造も容易である。
　＜２－２＞昼白色
　実験で用いたＬＥＤランプの構成は、相関色温度が５２００Ｋ付近に設定されていること、および、蛍光体粒子に緑色ないし黄色蛍光体粒子のみが用いられていること以外は、電球色の場合と同様である。
　図９は、比較例Ｓ１１～Ｓ１４および実施例Ｓ１５～Ｓ１７の分光スペクトルの測定結果である。図１０は、ＬＥＤモジュールの発光効率および演色性を評価するための各種指標の測定結果である。
　図９を見ると、比較例と実施例とで光束比が近似しているのは、比較例Ｓ１２と実施例Ｓ１７の組である。
　比較例Ｓ１２では、平均演色評価数Ｒａが７６．２、色域面積比Ｇａ９２．５が、目立ち指数Ｍが９５．９、特殊演色評価数Ｒ９が３９．７、特殊演色評価数Ｒ１５が７９．５、色域面積比Ｇａ４が９７．３である。
　実施例Ｓ１７では、平均演色評価数Ｒａが８６．５、色域面積比Ｇａが９８．６、目立ち指数Ｍが１０２．６、特殊演色評価数Ｒ９が５７．０、特殊演色評価数Ｒ１５が９１．４、色域面積比Ｇａ４が１０１．３である。
　これから、平均演色評価数Ｒａ、色域面積比Ｇａ、目立ち指数Ｍ、特殊演色評価数Ｒ９、Ｒ１５、色域面積比Ｇａ４の全ての指標において、実施例Ｓ１７が比較例Ｓ１２よりも優れていることが分かる。
　以上より、光吸収材としてネオジムガラス粒子を用いたほうが酸化ネオジム粒子を用いるよりも、発光効率の低下を抑制しつつ演色性を高められることが分かる。
　＜３＞変形例
　以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。例えば、以下のような変形例が考えられる。
　（１）光散乱材とネオジムガラス粒子の存在箇所
　実施形態では、光散乱材およびネオジムガラス粒子の両方が透光性基材の内部に分散されている例を説明しているが、本発明はこれに限られない。例えば、以下の例でも構わない。
　図１１は、透光性外郭部材の構造の変形例を説明するための図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）～（ｊ）は図中のＡ部の模式図である。（ｂ）は、光散乱材２２およびネオジムガラス粒子２３が透光性基材２１の内部に分散された例である。（ｃ）は、光散乱材２２およびネオジムガラス粒子２３が透光性基材２１の外周面に付着している例であり、（ｄ）は、これらが透光性基材２１の内周面に付着している例である。なお、光散乱材２２およびネオジムガラス粒子２３の付着にはバインダ２４が用いられている。（ｅ）は、光散乱材２２が透光性基材２１の外周面に付着し、ネオジムガラス粒子２３が透光性基材２１の内部に分散された例であり、（ｆ）は、光散乱材２２が透光性基材２１の内周面に付着し、ネオジムガラス粒子２３が透光性基材２１の内部に分散された例である。（ｇ）は、光散乱材２２が透光性基材２１の内部に分散され、ネオジムガラス粒子２３が透光性基材２１の外周面に付着している例であり、（ｈ）は、光散乱材２２が透光性基材２１の内部に分散され、ネオジムガラス粒子２３が透光性基材２１の内周面に付着している例である。（ｉ）は、光散乱材２２が透光性基材２１の外周面に付着し、ネオジムガラス粒子２３が透光性基材２１の内周面に付着している例であり、（ｊ）は、光散乱材２２が透光性基材２１の内周面に付着し、ネオジムガラス粒子２３が透光性基材２１の外周面に付着している例である。上記の何れの例であっても、ＬＥＤモジュールの出射光が照射される位置に光散乱材２２およびネオジムガラス粒子２３が存在しているので、実施形態と同様の効果を得ることができる。
　（２）光散乱材を兼ねたネオジムガラス粒子
　実施形態では、光散乱材およびネオジムガラス粒子の両方を用いているが、本発明はこれに限られない。例えば、以下に示すように、光散乱材を兼ねたネオジムガラス粒子を用いることで、光散乱材を別途用いないようにしてもよい。
　図１２は、透光性外郭部材の構成材料の変形例を説明するための図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は図中のＡ部の模式図である。この例では、グローブは、透光性基材２１とネオジムガラス粒子２３とを含む。ネオジムガラス粒子２３の粒径は０．１μｍ以上１０μｍ未満である。ネオジムガラス粒子２３の粒径がこの範囲であれば、ネオジムガラス粒子２３は光吸収材だけでなく、光散乱材としても機能する。そのため、光散乱材を別途用いる必要がなくなる。ネオジムガラス粒子２３の光吸収材としての性能は、実施形態で説明した通りである。
　ネオジムガラス粒子２３を光吸収材として用いる場合は、ネオジムガラス粒子２３の含有率は、透光性基材２２の材料に対し、０．３～５０ｗｔ％であれるのが好ましい（実施形態参照）。一方、ネオジムガラス粒子２３を光散乱材として用いる場合は、ネオジムガラス粒子２３の含有率は、透光性基材２２の材料に対し、０．１～２０ｗｔ％であれば好ましく、より好ましくは０．５～１５ｗｔ％であるとよい（実施形態参照）。含有率が０．１ｗｔ％以上であれば、光の拡散効果を十分に得ることができ、２０ｗｔ％以下であれば加工性および成形品の外観を良好に維持することができる。
　ネオジムガラス粒子２３を光吸収材と光散乱材とで兼用する場合、両方の条件を満たすことが好ましい。即ち、ネオジムガラス粒子２３の含有率が０．３ｗｔ％～２０ｗｔ％であることが好ましい。
　また、ネオジムガラス粒子２３の屈折率と透光性基材２１の屈折率との差が０．０１～０．１５であることが好ましい。屈折率の差を０．０１以上とすることで光の拡散効果を十分に得ることができ、０．１５以下とすることで全光線透過率の低下を抑制することができる。
　また、ネオジムガラス粒子を、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤等のカップリング剤、有機脂肪酸および／または有機脂肪酸の金属塩、界面活性剤、燐酸化合物等で表面処理することとしてもよく、特に有機脂肪酸および／または有機脂肪酸の金属塩で表面処理するのが好ましい。
　（３）透光性外郭部材の形状
　実施形態では、透光性外郭部材の形状を具体的に示しているが、本発明はこれに限られない。例えば、以下の形状でも構わない。なお、以下の例で実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
　図１３は、透光性外郭部材の形状の変形例を説明するための図であり、（ａ）は一部切欠き斜視図、（ｂ）は一部切欠き側面図である。ＬＥＤランプ１ａは、電球形のランプであり、特に配光角が広いタイプの電球形のランプである。ＬＥＤランプ１ａは、一部が切り欠かれた球状のグローブ６ａを備える。このグローブ６ａが透光性外郭部材に相当する。さらに、ＬＥＤランプ１ａは、環状のＬＥＤモジュール５ａおよび環状のビームスプリッタ９を備えている。ビームスプリッタ９は、ＬＥＤモジュール５ａの出射光の一部を透過させ、残りの一部を反射させる役割を果たす。これにより、ＬＥＤランプ１ａの配光角を広げることができる。なお、ＬＥＤモジュール５ａの中央の開口には回路ユニット７が挿入され、さらに、回路ユニット７がキャップ８で覆われている。
　図１４は、透光性外郭部材の形状の変形例を説明するための図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部切欠き側面図である。ＬＥＤランプ１ｂは、電球形のランプであり、特に配光角が広いタイプの電球形のランプである。ＬＥＤランプ１ｂは、白熱電球のバルブに類似した形状のグローブ６ｂを備える。このグローブ６ｂが透光性外郭部材に相当する。ＬＥＤランプ１ｂは、ＬＥＤモジュール５ｂを支持する支持部材３０を備える。ＬＥＤモジュール５ｂの回路基板は透光性を有している。そのため、ＬＥＤモジュール５ｂの前方だけでなく後方にも光が出射される。これにより、ＬＥＤランプ１ｂの配光角を広げることができる。
　図１５は、透光性外郭部材の形状の変形例を説明するための図であり（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部切欠き側面図である。ＬＥＤランプ１ｃは、配光角が狭い（スポットライト用途に適した）タイプの反射鏡付きハロゲン電球形のランプである。ＬＥＤランプ１ｃは、椀状部材３１と、椀状部材３１の開口に設けられた環状部材３２と、環状部材３２の中央の開口に設けられた導光部材６ｃとを備える。椀状部材３１および環状部材３２は、金属または樹脂からなる。導光部材６ｃは、透光性材料からなり、略円錐台状に形成されている。導光部材６ｃの下底面に凹部が形成され、この凹部にＬＥＤモジュール５ｃが嵌め込まれている。また、導光部材６ｃの上底面は環状部材３２の中央の開口を通じて外部に露出している。そして、導光部材６ｃの側面は曲面状に形成され、これにより、導光部材６ｃは、ＬＥＤモジュール５ｃの出射光を絞るレンズとして機能する。ここでは、ボディ部２、口金３、椀状部材３１、環状部材３２および導光部材６ｃがＬＥＤランプ１ｃの外郭部材としての役割を果たしており、その中でも導光部材６ｃが透光性外郭部材としての役割を果たしている。即ち、導光部材６ｃが透光性外郭部材に相当する。
　図１６は、透光性外郭部材の形状の変形例を説明するための一部切欠き側面図である。ＬＥＤランプ１ｄは、ＨＩＤランプ形のランプである。ＬＥＤランプ１ｄは、ＨＩＤランプのバルブに類似した形状のグローブ６ｄを備える。このグローブ６ｄが透光性外郭部材に相当する。ＬＥＤランプ１ｄは、多面体部材３４と、多面体部材３４の各面に配されたＬＥＤモジュール５ｄと、多面体部材３４を支持する支持部材３３とを備える。多面体部材３４の各面にＬＥＤモジュール５ｄが配されているので、ＨＩＤランプと同等の配光特性を得ることができる。
　図１７は、透光性外郭部材の形状の変形例を説明するための一部切欠き斜視図である。ＬＥＤランプ１ｅは、直管形のランプである。ＬＥＤランプ１ｅは、透光性の管状部材６ｅと、管状部材６ｅの内部に収容されたＬＥＤモジュール５ｅと、管状部材６ｅの両端に配された口金部材３５とを備える。この管状部材６ｅが透光性外郭部材に相当する。
　図１８は、透光性外郭部材の形状の変形例を説明するための一部切欠き側面図である。ＬＥＤランプ１ｆは、シーリングライト形のランプである。ＬＥＤランプ１ｆは、前面が開口された筐体３６と、筐体３６の内部に収容されたＬＥＤモジュール５ｆと、筐体３６の開口に配された前面カバー６ｆとを備える。前面カバー６ｆは、透光性材料からなる。ここでは、ここでは、筐体３６および前面カバー６ｆがＬＥＤランプ１ｆの外郭部材としての役割を果たしており、その中でも前面カバー６ｆが透光性外郭部材としての役割を果たしている。即ち、前面カバー６ｆが透光性外郭部材に相当する。
　本発明は、例えば、ＬＥＤランプに利用することができる。
　　　　１　　ＬＥＤランプ
　　　　２　　ボディ部
　　　　３　　口金
　　　　５　　ＬＥＤモジュール
　　　　６　　グローブ
　　　　６ａ　グローブ
　　　　６ｂ　グローブ
　　　　６ｃ　導光部材
　　　　６ｄ　グローブ
　　　　６ｅ　管状部材
　　　　６ｆ　前面カバー
　　　　７　　回路ユニット
　　　　８　　キャップ
　　　　９　　ビームスプリッタ
　　　１１　　回路基板
　　　１２　　青色ＬＥＤ
　　　１３　　封止部材
　　　１４　　緑色ないし黄色蛍光体粒子
　　　１５　　赤色蛍光体粒子
　　　１６　　ネオジムガラス粒子
　　　２１　　透光性基材
　　　２２　　光散乱材
　　　２３　　ネオジムガラス粒子
　　　２４　　バインダ
　　　３０　　支持部材
　　　３１　　椀状部材
　　　３２　　環状部材
　　　３３　　支持部材
　　　３４　　多面体部材
　　　３５　　口金部材
　　　３６　　筐体

Claims (9)

  1. 　ネオジムイオンを含むネオジムガラス粒子と、光散乱材と、を含むことを特徴とするＬＥＤランプ用の透光性外郭部材。
  2. 　さらに、ＬＥＤランプ用の特定形状に成形された透光性基材を含み、前記透光性基材内に前記ネオジムガラス粒子および光散乱材が分散されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプ用の透光性外郭部材。
  3. 　前記透光性基材中のネオジムガラス粒子の含有率が、０．３ｗｔ％～５０ｗｔ％であることを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤランプ用の透光性外郭部材。
  4. 　前記ネオジムガラス粒子中のネオジムの含有率が、酸化物換算で２ｗｔ％～３２ｗｔ％であることを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤランプ用の透光性外郭部材。
  5. 　前記ネオジムガラス粒子の平均粒径が、１０μｍ～２００μｍであることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプ用の透光性外郭部材。
  6. 　ネオジムイオンを含むネオジムガラス粒子を含み、前記ネオジムガラス粒子の粒径が、０．１μｍ以上１０μｍ未満であることを特徴とするＬＥＤランプ用の透光性外郭部材。
  7. 　さらに、ＬＥＤランプ用の特定形状に成形された透光性基材を含み、前記透光性基材内に前記ネオジムガラス粒子が分散されていることを特徴とする請求項６に記載のＬＥＤランプ用の透光性外郭部材。
  8. 　前記透光性基材中のネオジムガラス粒子の含有率が、０．３ｗｔ％～２０ｗｔ％であることを特徴とする請求項７に記載のＬＥＤランプ用の透光性外郭部材。
  9. 　前記ネオジムガラス粒子中のネオジムの含有率が、酸化物換算で２ｗｔ％～３２ｗｔ％であることを特徴とする請求項８に記載のＬＥＤランプ用の透光性外郭部材。
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