知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-29
(45)【発行日】2024-12-09
(54)【発明の名称】光源ユニットおよび当該光源ユニットが装着された道路照明装置
(51)【国際特許分類】
F21K 9/23 20160101AFI20241202BHJP
F21S 8/08 20060101ALI20241202BHJP
F21V 19/00 20060101ALI20241202BHJP
F21V 3/02 20060101ALI20241202BHJP
F21V 3/00 20150101ALI20241202BHJP
F21V 5/04 20060101ALI20241202BHJP
F21K 9/66 20160101ALI20241202BHJP
F21V 7/26 20180101ALI20241202BHJP
F21W 111/02 20060101ALN20241202BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20241202BHJP
【ＦＩ】
F21K9/23
F21S8/08 110
F21V19/00 150
F21V19/00 170
F21V3/02 400
F21V3/00 320
F21V5/04
F21K9/66
F21V5/04 600
F21V5/04 650
F21V7/26
F21W111:02
F21Y115:10
【請求項の数】
22
(21)【出願番号】P 2023509015
(86)(22)【出願日】2022-03-11
(86)【国際出願番号】 JP2022010884
(87)【国際公開番号】W WO2022202399
(87)【国際公開日】2022-09-29
【審査請求日】2023-08-25
(31)【優先権主張番号】P 2021047599
(32)【優先日】2021-03-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000003296
【氏名又は名称】デンカ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100110928
【弁理士】
【氏名又は名称】速水 進治
(72)【発明者】
【氏名】小西 正宏
【審査官】野木 新治
(56)【参考文献】
【文献】特開２００９－０９９４９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０２０／１３７７６２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１４－１０２４８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－２８６６０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１７５０１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１５３６３９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２１Ｋ ９／２３
Ｆ２１Ｓ ８／０８
Ｆ２１Ｖ １９／００
Ｆ２１Ｖ ３／０２
Ｆ２１Ｖ ３／００
Ｆ２１Ｖ ５／０４
Ｆ２１Ｋ ９／６６
Ｆ２１Ｖ ７／２６
Ｆ２１Ｗ １１１／０２
Ｆ２１Ｙ １１５／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板および該基板上に搭載された複数の発光ダイオード素子を有する発光モジュールと、前記発光モジュールを覆う透光性の配光分布調整部と
を備え、
前記基板は、前記発光ダイオード素子を搭載する面に、蛍光体粒子を含有する蛍光体層を有し、
前記配光分布調整部は、前記基板側から外方に向かって凸形状を有する部分を含み、前記複数の発光ダイオード素子と前記蛍光体層とから離間して、前記複数の発光ダイオード素子と前記蛍光体層とを共通に覆っており、前記発光ダイオード素子の出射光および前記蛍光体層からの発光を拡散させて配光させ、
前記配光分布調整部は、前記基板側から外方に向かって突出する凸曲面を含み、
前記基板が矩形形状を有し、
前記配光分布調整部は、前記発光ダイオード素子の出射光および前記蛍光体層からの発光を射出する射出面が凸曲面であり、
前記基板の長手方向および前記基板の面方向と直交するとともに基板の中心部を通過する平面による断面視において、前記配光分布調整部の前記凸曲面の法線方向の厚みをｄとしたとき、凸曲面の端部における厚みｄが、前記凸曲面の天頂部における厚みｄよりも大きく、
前記天頂部における厚みｄをｄ２とし、前記端部における厚みｄをｄ１としたときの比（ｄ１／ｄ２）が６～１６である、光源ユニット。
【請求項2】
請求項１に記載の光源ユニットにおいて、前記配光分布調整部は、前記発光ダイオード素子の出射光および前記蛍光体層からの発光を射出し、バットウィング型の照度分布に配光する、光源ユニット。
【請求項3】
請求項１または２に記載の光源ユニットにおいて、前記配光分布調整部は、椀状または半円筒状の形状を有する、光源ユニット。
【請求項4】
請求項１から３のいずれか１項に記載の光源ユニットにおいて、前記凸曲面の天頂部から前記凸曲面の端部にかけて、前記厚みｄの値が斬増している、光源ユニット。
【請求項5】
請求項１から４のいずれか１項に記載の光源ユニットにおいて、前記配光分布調整部は、前記発光ダイオード素子の出射光および前記蛍光体層からの発光を受光する受光面と、受光した当該光を射出する射出面と、を備え、
前記配光分布調整部の前記射出面は、外側に突出する山条部と、前記山条部に隣接して内側に窪む谷条部とからなる凹凸を含む、光源ユニット。
【請求項6】
請求項１から５のいずれか１項に記載の光源ユニットにおいて、前記配光分布調整部はシリンドリカルレンズ部を備える、光源ユニット。
【請求項7】
請求項１から５のいずれか１項に記載の光源ユニットにおいて、前記配光分布調整部はフレネルレンズ部を備える、光源ユニット。
【請求項8】
請求項１から７のいずれか１項に記載の光源ユニットにおいて、前記発光モジュールが、第１発光モジュールと第２発光モジュールとを含み、
第１発光モジュールと第２発光モジュールは同一平面内に存在せず、
第１発光モジュールにおける前記発光ダイオード素子を搭載する前記基板の素子搭載面の裏面と、第２発光モジュールにおける前記発光ダイオード素子を搭載する前記基板の素子搭載面の裏面とにより形成される角度が０°以上１２０°以下である、光源ユニット。
【請求項9】
基板および該基板上に搭載された複数の発光ダイオード素子を有する発光モジュールと、前記発光モジュールを覆う透光性の配光分布調整部と
を備え、
前記基板は、前記発光ダイオード素子を搭載する面に、蛍光体粒子を含有する蛍光体層を有し、
前記発光モジュールが、第１発光モジュールと第２発光モジュールとを含み、
第１発光モジュールと第２発光モジュールは同一平面内に存在せず、
第１発光モジュールの前記発光ダイオード素子の搭載面の裏面と、第２発光モジュールの前記発光ダイオード素子の搭載面の裏面とにより形成される角度が０以上１２０°以下であり、
前記配光分布調整部は、前記基板側から外方に向かって突出する凸曲面を含み、
前記基板が矩形形状を有し、
前記配光分布調整部は、前記発光ダイオード素子の出射光および前記蛍光体層からの発光を射出する射出面が凸曲面であり、
前記基板の長手方向および前記基板の面方向と直交するとともに基板の中心部を通過する平面による断面視において、前記配光分布調整部の前記凸曲面の法線方向の厚みをｄとしたとき、凸曲面の端部における厚みｄが、前記凸曲面の天頂部における厚みｄよりも大きく、
前記天頂部における厚みｄをｄ２とし、前記端部における厚みｄをｄ１としたときの比（ｄ１／ｄ２）が６～１６である、
光源ユニット。
【請求項10】
請求項１から９のいずれか１項に記載の光源ユニットにおいて、前記光源ユニットは、
前記基板の発光ダイオード素子を搭載する面と反対面側に、ヒートシンクを備える、光源ユニット。
【請求項11】
請求項１０に記載の光源ユニットにおいて、前記光源ユニットは、冷却ファンを備える、光源ユニット。
【請求項12】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の光源ユニットにおいて、前記蛍光体粒子が、ＣＡＳＮ系蛍光体、ＳＣＡＳＮ系蛍光体、Ｌａ３Ｓｉ６Ｎ１１系蛍光体、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８系蛍光体、Ｂａ２Ｓｉ５Ｎ８系蛍光体、α型サイアロン系蛍光体、β型サイアロン系蛍光体、ＬｕＡＧ系蛍光体およびＹＡＧ系蛍光体からなる群より選ばれる１または２以上を含む、光源ユニット。
【請求項13】
請求項１から１２のいずれか１項に記載の光源ユニットにおいて、前記蛍光体粒子のメジアン径Ｄ５０は１μｍ以上２０μｍ以下である、光源ユニット。
【請求項14】
請求項１から１３のいずれか１項に記載の光源ユニットにおいて、前記蛍光体層の厚みが１５０μｍ以下である、光源ユニット。
【請求項15】
請求項１から１４のいずれか１項に記載の光源ユニットにおいて、前記蛍光体層は、可視光に対して透明である透明樹脂と、前記透明樹脂中に分散する前記蛍光体粒子と、を含む、光源ユニット。
【請求項16】
請求項１から１５のいずれか１項に記載の光源ユニットにおいて、前記蛍光体層は、蛍光体塗料の硬化物であり、
前記蛍光体塗料は、
蛍光体粒子と、硬化性樹脂成分とを含む、光源ユニット。
【請求項17】
請求項１６に記載の光源ユニットにおいて、前記硬化性樹脂成分は、シリコーン樹脂および（メタ）アクリレートモノマーからなる群より選ばれる１または２以上を含む、光源ユニット。
【請求項18】
請求項１から１７のいずれか１項に記載の光源ユニットにおいて、道路の照明に用いられる、光源ユニット。
【請求項19】
請求項１から１８のいずれか１項に記載の光源ユニットにおいて、前記発光ダイオード素子の発光を励起光としたときの前記蛍光体粒子の蛍光ピーク波長をλ１とし、前記発光ダイオード素子の発光波長をλ２としたとき、λ１とλ２の差の絶対値Δλの値が５０ｎｍ以下である、光源ユニット。
【請求項20】
請求項１から１９のいずれか１項に記載の光源ユニットにおいて、前記発光モジュールを備える本体を備え、
前記配光分布調整部が、前記本体に対して脱着可能である、光源ユニット。
【請求項21】
請求項１から２０のいずれか１項に記載の光源ユニットにおいて、道路照明装置の筐体に対して取り外し可能に装着するための取り付け部を有する、光源ユニット。
【請求項22】
筐体と、前記筐体内に収容された光源ユニットとを備える道路照明装置であって、前記筐体は、
前記光源ユニットから出射される光を透過させる窓部と、
前記光源ユニットを装着する光源ユニット装着部と
を有し、
前記光源ユニットは、請求項２１に記載の光源ユニットであり、
前記光源ユニットは、前記光源ユニット装着部に取り外し可能に装着されている、
道路照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光源ユニット、および周辺領域に照射光を照射する当該光源ユニットが装着された道路照明装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、車道や歩道などの道路の路面を照明する道路照明装置では、光源として、蛍光ランプ、高圧水銀灯、メタルハライドランプ、ナトリウムランプなどのランプが広く用いられている。これらのランプは、ランプからの光をドーム型の反射鏡で反射させて、道路などの広い照明領域を十分な明るさで照明することができる。一方で、消費電力も大きく、寿命も比較的短い。近年では、これらの光源に代わり、消費電力が小さく、寿命も長いＬＥＤが用いられてきている（特許文献１）。
【0003】
図１に示すように、道路照明装置１００は、道路に沿って所定の間隔を開けて配置される。安全性の観点から道路を均等に照明し、さらに道路照明装置１００の設置個数を抑えるためには、照明光の照明範囲をできるだけ広くすることが好ましい。例えば、図１に示すように、照明角度αを６０゜～６５°に設定することにより、照明範囲を直下領域ａおよびその周辺領域ｂとすることができる。
ＬＥＤ照明を用いた道路照明装置に係る従来技術として特許文献２には、ＬＥＤと反射面を有するＬＥＤユニットを複数備える道路照明装置が開示されている。
ＬＥＤ照明を用いた道路照明装置に係る従来技術として特許文献２には、ＬＥＤと反射面を有するＬＥＤユニットを複数備える道路照明装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００９－９９４９２号公報
【文献】特開２０１２－１１４００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献２に記載の従来技術は以下の課題を有していた。
特許文献２においては、所望の配光を実現するためには道路照明装置全体を取り替える必要があり、コストと労力を要するという問題があった。また、ＬＥＤユニットから出射した光のうち多くの部分が道路照明に寄与せず、照明効率が低いという問題があった。さらに、近年では、道路照明に求められる水準がより高くなっており、道路全体を均一に照明できる配光特性がより強く求められるようになってきている。
以上を踏まえ、本発明は、照明効率が高く、道路全体を均一に照明できる配光となるように照射できる光源ユニットを提供すること、さらに、当該光源ユニットを備える道路照明装置を提供することを課題とする。
特許文献２においては、所望の配光を実現するためには道路照明装置全体を取り替える必要があり、コストと労力を要するという問題があった。また、ＬＥＤユニットから出射した光のうち多くの部分が道路照明に寄与せず、照明効率が低いという問題があった。さらに、近年では、道路照明に求められる水準がより高くなっており、道路全体を均一に照明できる配光特性がより強く求められるようになってきている。
以上を踏まえ、本発明は、照明効率が高く、道路全体を均一に照明できる配光となるように照射できる光源ユニットを提供すること、さらに、当該光源ユニットを備える道路照明装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは、道路照明装置に装着されるＬＥＤユニットにおいて、複数のＬＥＤ素子が搭載された蛍光体基板を用い、さらに当該蛍光体基板を覆う透光性のカバーを所定の形状とすることにより前述の課題を解決することができることを見出し、本発明を完成させた。
さらに、蛍光体基板を複数とし、これらの基板を所定の角度で設置することで前述の課題を解決することができることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下に示すことができる。
さらに、蛍光体基板を複数とし、これらの基板を所定の角度で設置することで前述の課題を解決することができることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下に示すことができる。
【0007】
［１］ 基板および該基板上に搭載された複数の発光ダイオード素子を有する発光モジュールと、
前記発光モジュールを覆う透光性の配光分布調整部と
を備え、
前記基板は、前記発光ダイオード素子を搭載する面に、蛍光体粒子を含有する蛍光体層を有し、
前記配光分布調整部は、前記基板側から外方に向かって凸形状を有する部分を含み、前記複数の発光ダイオード素子と前記蛍光体層とから離間して、前記複数の発光ダイオード素子と前記蛍光体層とを共通に覆っており、前記発光ダイオード素子の出射光および前記蛍光体層からの発光を拡散させて配光させる、光源ユニット。
［２］ ［１］に記載の光源ユニットにおいて、
前記配光分布調整部は、前記発光ダイオード素子の出射光および前記蛍光体層からの発光を射出し、バットウィング型の照度分布に配光する、光源ユニット。
［３］ ［１］または［２］に記載の光源ユニットにおいて、
前記配光分布調整部は、前記基板側から外方に向かって突出する凸曲面を含む、光源ユニット。
［４］ ［３］に記載の光源ユニットにおいて、
前記配光分布調整部は、椀状または半円筒状の形状を有する、光源ユニット。
［５］ ［３］または［４］に記載の光源ユニットにおいて、
前記基板が矩形形状を有し、
前記配光分布調整部は、前記発光ダイオード素子の出射光および前記蛍光体層からの発光を射出する射出面が凸曲面であり、
前記基板の長手方向および前記基板の面方向と直交するとともに基板の中心部を通過する平面による断面視において、前記配光分布調整部の前記凸曲面の法線方向の厚みをｄとしたとき、凸曲面の端部における厚みｄが、前記凸曲面の天頂部における厚みｄよりも大きい、光源ユニット。
［６］ ［５］に記載の光源ユニットにおいて、
前記凸曲面の天頂部から前記凸曲面の端部にかけて、前記厚みｄの値が斬増している、光源ユニット。
［７］ ［１］に記載の光源ユニットにおいて、
前記配光分布調整部は、前記発光ダイオード素子の出射光および前記蛍光体層からの発光を受光する受光面と、受光した当該光を射出する射出面と、を備え、
前記配光分布調整部の前記射出面は、外側に突出する山条部と、前記山条部に隣接して内側に窪む谷条部とからなる凹凸を含む、光源ユニット。
［８］ ［１］に記載の光源ユニットにおいて、
前記配光分布調整部はシリンドリカルレンズ部を備える、光源ユニット。
［９］ ［１］に記載の光源ユニットにおいて、
前記配光分布調整部はフレネルレンズ部を備える、光源ユニット。
［１０］ ［１］～［９］のいずれかに記載の光源ユニットにおいて、
前記発光モジュールが、第１発光モジュールと第２発光モジュールとを含み、
第１発光モジュールと第２発光モジュールは同一平面内に存在せず、
第１発光モジュールにおける前記発光ダイオード素子を搭載する前記基板の素子搭載面の裏面と、第２発光モジュールにおける前記発光ダイオード素子を搭載する前記基板の素子搭載面の裏面とにより形成される角度が０°以上１２０°以下である、光源ユニット。
［１１］ 基板および該基板上に搭載された複数の発光ダイオード素子を有する発光モジュールと、
前記発光モジュールを覆う透光性の配光分布調整部と
を備え、
前記基板は、前記発光ダイオード素子を搭載する面に、蛍光体粒子を含有する蛍光体層を有し、
前記発光モジュールが、第１発光モジュールと第２発光モジュールとを含み、
第１発光モジュールと第２発光モジュールは同一平面内に存在せず、
第１発光モジュールの前記発光ダイオード素子の搭載面の裏面と、第２発光モジュールの前記発光ダイオード素子の搭載面の裏面とにより形成される角度が０以上１２０°以下である、光源ユニット。
［１２］ ［１］～［１１］のいずれかに記載の光源ユニットにおいて、
前記光源ユニットは、
前記基板の発光ダイオード素子を搭載する面と反対面側に、ヒートシンクを備える、光源ユニット。
［１３］ ［１２に記載の光源ユニットにおいて、
前記光源ユニットは、冷却ファンを備える、光源ユニット。
［１４］ ［１］～［１３］のいずれかに記載の光源ユニットにおいて、
前記蛍光体粒子が、ＣＡＳＮ系蛍光体、ＳＣＡＳＮ系蛍光体、Ｌａ３Ｓｉ６Ｎ１１系蛍光体、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８系蛍光体、Ｂａ２Ｓｉ５Ｎ８系蛍光体、α型サイアロン系蛍光体、β型サイアロン系蛍光体、ＬｕＡＧ系蛍光体およびＹＡＧ系蛍光体からなる群より選ばれる１または２以上を含む、光源ユニット。
［１５］ ［１］～［１４］のいずれかに記載の光源ユニットにおいて、
前記蛍光体粒子のメジアン径Ｄ５０は１μｍ以上２０μｍ以下である、光源ユニット。
［１６］ ［１］～［１５］のいずれかに記載の光源ユニットにおいて、
前記蛍光体層の厚みが１５０μｍ以下である、光源ユニット。
［１７］ ［１］～［１６］のいずれかに記載の光源ユニットにおいて、
前記蛍光体層は、可視光に対して透明である透明樹脂と、前記透明樹脂中に分散する前記蛍光体粒子と、を含む、光源ユニット。
［１８］ ［１］～［１７］のいずれかに記載の光源ユニットにおいて、
前記蛍光体層は、蛍光体塗料の硬化物であり、
前記蛍光体塗料は、
蛍光体粒子と、硬化性樹脂成分とを含む、光源ユニット。
［１９］ ［１８］に記載の光源ユニットにおいて、
前記硬化性樹脂成分は、シリコーン樹脂および（メタ）アクリレートモノマーからなる群より選ばれる１または２以上を含む、光源ユニット。
［２０］ ［１］～［１９］のいずれかに記載の光源ユニットにおいて、
道路の照明に用いられる、光源ユニット。
［２１］ ［１］～［２０］のいずれかに記載の光源ユニットにおいて、
前記発光ダイオード素子の発光を励起光としたときの前記蛍光体粒子の蛍光ピーク波長をλ１とし、前記発光ダイオード素子の発光波長をλ２としたとき、λ１とλ２の差の絶対値Δλの値が５０ｎｍ以下である、光源ユニット。
［２２］ ［１］～［２１］のいずれかに記載の光源ユニットにおいて、
前記発光モジュールを備える本体を備え、
前記配光分布調整部が、前記本体に対して脱着可能である、光源ユニット。
［２３］ ［１］～［２２］のいずれかに記載の光源ユニットにおいて、
道路照明装置の筐体に対して取り外し可能に装着するための取り付け部を有する、光源ユニット。
［２４］ 筐体と、前記筐体内に収容された光源ユニットとを備える道路照明装置であって、
前記筐体は、
前記光源ユニットから出射される光を透過させる窓部と、
前記光源ユニットを装着する光源ユニット装着部と
を有し、
前記光源ユニットは、［２３］に記載の光源ユニットであり、
前記光源ユニットは、前記光源ユニット装着部に取り外し可能に装着されている、
道路照明装置。
前記発光モジュールを覆う透光性の配光分布調整部と
を備え、
前記基板は、前記発光ダイオード素子を搭載する面に、蛍光体粒子を含有する蛍光体層を有し、
前記配光分布調整部は、前記基板側から外方に向かって凸形状を有する部分を含み、前記複数の発光ダイオード素子と前記蛍光体層とから離間して、前記複数の発光ダイオード素子と前記蛍光体層とを共通に覆っており、前記発光ダイオード素子の出射光および前記蛍光体層からの発光を拡散させて配光させる、光源ユニット。
［２］ ［１］に記載の光源ユニットにおいて、
前記配光分布調整部は、前記発光ダイオード素子の出射光および前記蛍光体層からの発光を射出し、バットウィング型の照度分布に配光する、光源ユニット。
［３］ ［１］または［２］に記載の光源ユニットにおいて、
前記配光分布調整部は、前記基板側から外方に向かって突出する凸曲面を含む、光源ユニット。
［４］ ［３］に記載の光源ユニットにおいて、
前記配光分布調整部は、椀状または半円筒状の形状を有する、光源ユニット。
［５］ ［３］または［４］に記載の光源ユニットにおいて、
前記基板が矩形形状を有し、
前記配光分布調整部は、前記発光ダイオード素子の出射光および前記蛍光体層からの発光を射出する射出面が凸曲面であり、
前記基板の長手方向および前記基板の面方向と直交するとともに基板の中心部を通過する平面による断面視において、前記配光分布調整部の前記凸曲面の法線方向の厚みをｄとしたとき、凸曲面の端部における厚みｄが、前記凸曲面の天頂部における厚みｄよりも大きい、光源ユニット。
［６］ ［５］に記載の光源ユニットにおいて、
前記凸曲面の天頂部から前記凸曲面の端部にかけて、前記厚みｄの値が斬増している、光源ユニット。
［７］ ［１］に記載の光源ユニットにおいて、
前記配光分布調整部は、前記発光ダイオード素子の出射光および前記蛍光体層からの発光を受光する受光面と、受光した当該光を射出する射出面と、を備え、
前記配光分布調整部の前記射出面は、外側に突出する山条部と、前記山条部に隣接して内側に窪む谷条部とからなる凹凸を含む、光源ユニット。
［８］ ［１］に記載の光源ユニットにおいて、
前記配光分布調整部はシリンドリカルレンズ部を備える、光源ユニット。
［９］ ［１］に記載の光源ユニットにおいて、
前記配光分布調整部はフレネルレンズ部を備える、光源ユニット。
［１０］ ［１］～［９］のいずれかに記載の光源ユニットにおいて、
前記発光モジュールが、第１発光モジュールと第２発光モジュールとを含み、
第１発光モジュールと第２発光モジュールは同一平面内に存在せず、
第１発光モジュールにおける前記発光ダイオード素子を搭載する前記基板の素子搭載面の裏面と、第２発光モジュールにおける前記発光ダイオード素子を搭載する前記基板の素子搭載面の裏面とにより形成される角度が０°以上１２０°以下である、光源ユニット。
［１１］ 基板および該基板上に搭載された複数の発光ダイオード素子を有する発光モジュールと、
前記発光モジュールを覆う透光性の配光分布調整部と
を備え、
前記基板は、前記発光ダイオード素子を搭載する面に、蛍光体粒子を含有する蛍光体層を有し、
前記発光モジュールが、第１発光モジュールと第２発光モジュールとを含み、
第１発光モジュールと第２発光モジュールは同一平面内に存在せず、
第１発光モジュールの前記発光ダイオード素子の搭載面の裏面と、第２発光モジュールの前記発光ダイオード素子の搭載面の裏面とにより形成される角度が０以上１２０°以下である、光源ユニット。
［１２］ ［１］～［１１］のいずれかに記載の光源ユニットにおいて、
前記光源ユニットは、
前記基板の発光ダイオード素子を搭載する面と反対面側に、ヒートシンクを備える、光源ユニット。
［１３］ ［１２に記載の光源ユニットにおいて、
前記光源ユニットは、冷却ファンを備える、光源ユニット。
［１４］ ［１］～［１３］のいずれかに記載の光源ユニットにおいて、
前記蛍光体粒子が、ＣＡＳＮ系蛍光体、ＳＣＡＳＮ系蛍光体、Ｌａ３Ｓｉ６Ｎ１１系蛍光体、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８系蛍光体、Ｂａ２Ｓｉ５Ｎ８系蛍光体、α型サイアロン系蛍光体、β型サイアロン系蛍光体、ＬｕＡＧ系蛍光体およびＹＡＧ系蛍光体からなる群より選ばれる１または２以上を含む、光源ユニット。
［１５］ ［１］～［１４］のいずれかに記載の光源ユニットにおいて、
前記蛍光体粒子のメジアン径Ｄ５０は１μｍ以上２０μｍ以下である、光源ユニット。
［１６］ ［１］～［１５］のいずれかに記載の光源ユニットにおいて、
前記蛍光体層の厚みが１５０μｍ以下である、光源ユニット。
［１７］ ［１］～［１６］のいずれかに記載の光源ユニットにおいて、
前記蛍光体層は、可視光に対して透明である透明樹脂と、前記透明樹脂中に分散する前記蛍光体粒子と、を含む、光源ユニット。
［１８］ ［１］～［１７］のいずれかに記載の光源ユニットにおいて、
前記蛍光体層は、蛍光体塗料の硬化物であり、
前記蛍光体塗料は、
蛍光体粒子と、硬化性樹脂成分とを含む、光源ユニット。
［１９］ ［１８］に記載の光源ユニットにおいて、
前記硬化性樹脂成分は、シリコーン樹脂および（メタ）アクリレートモノマーからなる群より選ばれる１または２以上を含む、光源ユニット。
［２０］ ［１］～［１９］のいずれかに記載の光源ユニットにおいて、
道路の照明に用いられる、光源ユニット。
［２１］ ［１］～［２０］のいずれかに記載の光源ユニットにおいて、
前記発光ダイオード素子の発光を励起光としたときの前記蛍光体粒子の蛍光ピーク波長をλ１とし、前記発光ダイオード素子の発光波長をλ２としたとき、λ１とλ２の差の絶対値Δλの値が５０ｎｍ以下である、光源ユニット。
［２２］ ［１］～［２１］のいずれかに記載の光源ユニットにおいて、
前記発光モジュールを備える本体を備え、
前記配光分布調整部が、前記本体に対して脱着可能である、光源ユニット。
［２３］ ［１］～［２２］のいずれかに記載の光源ユニットにおいて、
道路照明装置の筐体に対して取り外し可能に装着するための取り付け部を有する、光源ユニット。
［２４］ 筐体と、前記筐体内に収容された光源ユニットとを備える道路照明装置であって、
前記筐体は、
前記光源ユニットから出射される光を透過させる窓部と、
前記光源ユニットを装着する光源ユニット装着部と
を有し、
前記光源ユニットは、［２３］に記載の光源ユニットであり、
前記光源ユニットは、前記光源ユニット装着部に取り外し可能に装着されている、
道路照明装置。
【0008】
本発明の光源ユニットおよび道路照明装置は、蛍光体層を備える基板と、特定の形状を有し発光ダイオード素子の出射光および前記蛍光体層からの発光を拡散させて配光させる特性を有する配光分布調整部とを備えている。蛍光体層は、発光ダイオード素子から照射方向と逆側の後方に向かって出射した光を吸収し、かかる光を励起光として蛍光を発する。蛍光および発光ダイオード素子の出射光からなる出射光束は様々な方向の成分を含んでおり、このままでは高い照明効率を実現することは困難である。そこで本発明においては、蛍光および発光ダイオード素子の出射光を、上記形状および上記特性を有する配光分布調整部を経由して外方に出射する構成としている。このように本発明によれば、蛍光体基板と、発光モジュールを覆う透光性の配光分布調整部との相乗作用により、高い照明効率と、道路全体を均一に照明する配光特性とを実現できる。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、照明効率が高く所望の配光となるように照射できる光源ユニットを提供することができ、さらに、当該光源ユニットを備える道路照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本実施形態の道路照明装置が配置される状況を示す側面図である。
【図2】本実施形態の道路照明装置が配置される状況を示す上面図である。
【図3】本実施形態の道路照明装置を下方から見た底面図である。
【図5】本実施形態の道路照明装置を上方から見た平面図である。
【図6】本実施形態の道路照明装置の側面図である。
【図7】本実施形態の光源ユニットの斜視図である。
【図8】本実施形態の光源ユニットにおける配光分布調整部を取り外した形態を示す斜視図である。
【図9】はバットウィング型の照度分布を示すグラフである。
【図10】（ａ）は半円筒状の配光分布調整部（シリンドリカルレンズ）の斜視図であり、（ｂ）はそのＢ－Ｂ’線断面図である。
【図11】（ａ）は半円筒状の配光分布調整部（シリンドリカルレンズ）の上面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図12】（ａ）は椀形の配光分布調整部の斜視図であり、（ｂ）はそのＣ－Ｃ’線断面図である。
【図13】他の形態の配光分布調整部の断面図である。
【図14】他の形態の配光分布調整部（フレネルレンズ）の断面図である。
【図15】半円筒状の配光分布調整部（フレネルレンズ）の斜視図である。
【図16】他の形態の半円筒状の配光分布調整部（フレネルレンズ）の斜視図である。
【図17】第１の実施形態における発光モジュールの位置関係を示す斜視図である。
【図18】第１の実施形態における発光モジュールの位置関係を示す斜視図である。
【図19】第１の実施形態における発光モジュールの上面図である。
【図20】第１の実施形態の発光モジュールの一形態である発光基板の部分断面図である。
【図21】第１の実施形態の発光基板の発光動作を説明するための図である。
【図22】第１の実施形態の発光モジュールの効果を説明する図である。
【図23】（ａ）は第２の実施形態の光源ユニットにおける２つの発光モジュールの角度を示す断面図であり、（ｂ）２つの発光モジュールが角度０°で配置される状態を示す断面図である。
【図24】第２の実施形態の発光モジュールの効果を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【0012】
［第１実施形態］
本実施形態に係る道路照明装置の好適な実施形態について、図面を用いて説明する。
道路照明装置１００が配置される状況を図１及び図２に示す。図１は、道路灯の側面図を示し、図２は上面図を示す。図１に示すように、各道路照明装置１００は支柱Ｐにより支持される。図１を参照してすでに説明したように、照明角度α＝６０゜～６５゜に設定され、照明範囲は、道路照明装置１００の下方領域ａと周辺領域ｂが含まれる。
本実施形態に係る道路照明装置の好適な実施形態について、図面を用いて説明する。
道路照明装置１００が配置される状況を図１及び図２に示す。図１は、道路灯の側面図を示し、図２は上面図を示す。図１に示すように、各道路照明装置１００は支柱Ｐにより支持される。図１を参照してすでに説明したように、照明角度α＝６０゜～６５゜に設定され、照明範囲は、道路照明装置１００の下方領域ａと周辺領域ｂが含まれる。
【0013】
【0014】
図３に示すように、道路照明装置１００は、筐体と、前記筐体内に収容された光源ユニット１０とを備える。
図３、５、６に示すように、筐体は、下側本体ケース１０１と、上側本体ケース１０２とからなる。これらを結合することで、図４に示すように、内部に光源ユニット１０を収容する空間ａを形成している。図６に示すように、上側本体ケース１０２は、更に、前側に位置する第１ケース部分１０２ａと、後側に位置する第２ケース部分１０２ｂにより構成される。図３において、左側が道路側を向き、右側に支柱結合部１０３が設けられる。
図３、５、６に示すように、筐体は、下側本体ケース１０１と、上側本体ケース１０２とからなる。これらを結合することで、図４に示すように、内部に光源ユニット１０を収容する空間ａを形成している。図６に示すように、上側本体ケース１０２は、更に、前側に位置する第１ケース部分１０２ａと、後側に位置する第２ケース部分１０２ｂにより構成される。図３において、左側が道路側を向き、右側に支柱結合部１０３が設けられる。
【0015】
下側本体ケース１０１の内部の支柱結合部１０３側に、図示しないねじ孔（光源ユニット装着部）が設けられており、当該ねじ孔に図７等に示される光源ユニット１０のねじ部１８ａを螺合することにより光源ユニット１０を下側本体ケース１０１に取り外し可能に装着される。図３および図４に示すように、下側本体ケース１０１の下面１０１ｂには、窓部１０４を備え、光源ユニット１０からの光を道路面に照射できる。窓部１０４はガラスまたは樹脂から構成することができる。下側本体ケース１０１の側面には、放熱用の溝１０１ａが多数形成されている。
【0016】
［光源ユニット］
本実施形態の光源ユニット１０は、図７、図８に示すように、発光モジュール１２と、発光モジュール１２を備える略円筒状の本体１１と、この本体１１に脱着可能に設けられた配光分布調整部１４とを備える。本体１１は、胴部１８と、胴部１８の一方の端部に設けられた冷却ファン１９とを備える。なお、冷却ファン１９からの風量（風の通り）確保するため、通常、冷却ファン１９はカバー（不図示）で覆われる。
図８に示すように、胴部１８は略円筒状であり、長手方向の中央部に径方向内側に凹んだ部分を有している。凹んだ部分の底面が平面を構成しており、この底面に発光モジュール１２が実装（固定）されている。
胴部１８は内部空間を備え、図２３に示すようにその内部空間にヒートシンク１６を備える。ヒートシンク１６は複数のフィンを備えており、発光モジュール１２の蛍光体基板と接している。さらに、当該内部空間には電源駆動回路や温度センサを備えており、駆動回路が冷却ファン１９の駆動制御を行うことで、光源ユニット１０の内部を所望の温度範囲に制御できる。
本実施形態の光源ユニット１０は、図７、図８に示すように、発光モジュール１２と、発光モジュール１２を備える略円筒状の本体１１と、この本体１１に脱着可能に設けられた配光分布調整部１４とを備える。本体１１は、胴部１８と、胴部１８の一方の端部に設けられた冷却ファン１９とを備える。なお、冷却ファン１９からの風量（風の通り）確保するため、通常、冷却ファン１９はカバー（不図示）で覆われる。
図８に示すように、胴部１８は略円筒状であり、長手方向の中央部に径方向内側に凹んだ部分を有している。凹んだ部分の底面が平面を構成しており、この底面に発光モジュール１２が実装（固定）されている。
胴部１８は内部空間を備え、図２３に示すようにその内部空間にヒートシンク１６を備える。ヒートシンク１６は複数のフィンを備えており、発光モジュール１２の蛍光体基板と接している。さらに、当該内部空間には電源駆動回路や温度センサを備えており、駆動回路が冷却ファン１９の駆動制御を行うことで、光源ユニット１０の内部を所望の温度範囲に制御できる。
【0017】
駆動回路は、ＬＥＤドライバＩＣやコンデンサ等を備え、スイッチング動作で駆動素子Ｑのオンデューティ(オフデューティ)をＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御することで、ＬＥＤチップに流れる電流を所望の値に制御する。
【0018】
図７、図８に示すように、配光分布調整部１４は、本体１１（胴部１８）に対して脱着可能に取り付けられており、所望の配光となるように配光分布調整部１４を交換することができる。このため、発光モジュール１２を備える本体１１の部品交換や配光分布調整部１４の交換が容易となる。また、一種類の発光モジュール１２を備える本体１１と、配光特性の異なる複数種類の配光分布調整部１４とからなるセットとし、適用する場所に応じて適切な配光分布調整部１４を選択して所望の配光特性を実現することもできる。
【0019】
本実施形態の光源ユニット１０は、発光モジュール１２を備える本体１１と、配光特性の異なる複数種の配光分布調整部１４とからなる光源ユニットセットとして流通させることができる。道路照明装置１００が設けられた環境に応じて、光源ユニットセットから１種の配光分布調整部１４を選択し、選択された配光分布調整部１４を発光モジュール１２を備える本体１１に取り付けて光源ユニット１０とし、この光源ユニット１０を道路照明装置１００の光源として装着することができる。これにより、道路照明装置１００が設けられた環境に応じた所望の配光特性を実現することもできる。
【0020】
光源ユニット１０の本体１１に対して配光分布調整部１４を脱着可能に構成する具体的手段としては、種々の態様が考えられる。本実施形態では、配光分布調整部１４に爪部（不図示）が設けられ、光源ユニット１０の胴部１８に切り欠き部、凹部または突起部からなる係合部（不図示）が設けられており、前記係合部に前記爪部が係合するように構成されている。
【0021】
胴部１８は樹脂または金属から構成することができる。
胴部１８は、一方の端部にねじ部（取り付け部）１８ａを備える。ねじ部１８ａは、例えばアルミダイキャストで形成されている。
胴部１８は、一方の端部にねじ部（取り付け部）１８ａを備える。ねじ部１８ａは、例えばアルミダイキャストで形成されている。
【0022】
下側本体ケース１０１の内部には、支柱結合部１０３側にねじ孔が設けられており、当該ねじ孔にねじ部１８ａを螺合することにより光源ユニット１０を下側本体ケース１０１に取り外し可能に装着することができ、さらに、螺合されたねじ部１８ａを介して発光モジュール１２が電気的に接続される。
【0023】
特許文献２等の従来技術においては、所望の配光を実現するためには道路照明装置全体を取り替える必要があり、コストと労力を要するという問題があった。本実施形態のような光源ユニット１０によれば、既存の道路照明装置に用いられている光源（より具体的には配光分布調整部１４）を交換するだけで所望の配光を実現することができ、コストと労力を削減することができる。
【0024】
なお、放熱手段として放熱フィンを例示したが、その他に放熱開口や放熱スリットがある。必要とされる放熱性能や騒音性能等に基づき、適宜最適な放熱手段が用いられる。
【0025】
［配光分布調整部］
配光分布調整部１４は、図８に示すように、発光モジュール１２を覆うように装着され、発光モジュール１２側から外方に向かって凸形状を有する。すなわち、配光分布調整部１４の外面が、発光モジュール１２側から外方に向かって突出する形状となっている。配光分布調整部１４の外面と内面の関係は任意であるが、後述する図１０～図１４に示すような、いわゆる凹レンズ形状（例えば内面が凹レンズ形状で外面が凸レンズ形状で端部側が厚くなった凹メニスカスレンズ形状）となっていることが好ましい。こうすることにより、発光モジュール１２からの出射光を拡散して外方に出射（照射）することができる。
配光分布調整部１４は、図８に示すように、発光モジュール１２を覆うように装着され、発光モジュール１２側から外方に向かって凸形状を有する。すなわち、配光分布調整部１４の外面が、発光モジュール１２側から外方に向かって突出する形状となっている。配光分布調整部１４の外面と内面の関係は任意であるが、後述する図１０～図１４に示すような、いわゆる凹レンズ形状（例えば内面が凹レンズ形状で外面が凸レンズ形状で端部側が厚くなった凹メニスカスレンズ形状）となっていることが好ましい。こうすることにより、発光モジュール１２からの出射光を拡散して外方に出射（照射）することができる。
【0026】
配光分布調整部１４の形状としては、ドーム形状、シリンドリカル形状、フレネルレンズ形状等の湾曲形状が挙げられる。
【0027】
配光分布調整部１４は、発光モジュール１２の出射光等を受光し、受光した当該光を外部に射出する。配光分布調整部１４としては、透明カバー、透明レンズ等を挙げることができる。なお、本実施形態の配光分布調整部１４は、複数の発光ダイオード素子と蛍光体層とから離間して、発光モジュール１２全体（すなわち複数の発光ダイオード素子と蛍光体層とを共通）に覆う構成を呈しており、樹脂等によりそれぞれの発光ダイオード素子を覆うように設けられる光学系構造とは異なる。
配光分布調整部１４は発光ダイオード素子（ＬＥＤ等）の出射波長に対して透明な材料から構成することができる。透明な当該材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ガラス等を挙げることができ、発光ダイオード素子の発熱による光源ユニット１０内部の温度上昇に耐えうるように高耐熱性であることが好ましい。
配光分布調整部１４は発光ダイオード素子（ＬＥＤ等）の出射波長に対して透明な材料から構成することができる。透明な当該材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ガラス等を挙げることができ、発光ダイオード素子の発熱による光源ユニット１０内部の温度上昇に耐えうるように高耐熱性であることが好ましい。
【0028】
また、成形加工性の観点から熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂であることが好ましく、ポリイミド、ポリアクリレート、ポリスルホン、ポリアリルスルホン、芳香族ポリアミド、芳香族ポリエーテルアミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリルエーテルケトン、ポリアミドイミド、液晶性ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン等を挙げることができる。配光分布調整部１４は、拡散剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等を含むことができる。
配光分布調整部１４が樹脂からなる場合、射出成型、圧縮成形、トランスファー成形、注型成形等で製造することができる。
配光分布調整部１４が樹脂からなる場合、射出成型、圧縮成形、トランスファー成形、注型成形等で製造することができる。
【0029】
本実施形態においては、配光分布調整部１４の射出面の表面にコート層を備えることができる。当該コート層としては、ハードコート層、反射防止層、防汚染層等を挙げることができ、単層または２層以上の積層とすることができる。
【0030】
配光分布調整部１４は、発光ダイオード素子の出射光および蛍光体層からの発光を射出し、図９に示すような、バットウィング型の照度分布に配光することができる。
【0031】
バットウィング型の照度分布によれば、道路照明装置１００の真下方向に出射される光量を抑制して斜め方向に出射される光量を増やすことで、配光を広げ、被照明面（すなわち道路）における輝度ムラを抑制することができる。
【0032】
ここでバットウィング配光特性とは、図９に示すように、光軸Ｌを０°として、０°よりも配光角の絶対値が大きい角度において０°よりも発光強度が強い発光強度分布を有するものと定義される。なお、光軸Ｌとは、発光モジュール１２の中心を通り、後述する基板の平面と直交する線で定義されるものとする。
【0033】
配光分布調整部１４の形状は、バットウィング型の照度分布に配光することができれば特に限定されないが、発光モジュール１２側から外方に向かって突出する凸曲面を含むことができ、図１０に示されるような半円筒状の形状、図１２に示すような椀状の形状等を挙げることができる。
【0034】
図１０（ａ）に配光分布調整部１４の斜視図を示し、図１０（ｂ）に図１０（ａ）のＢ－Ｂ’線断面図を示し、図１１（ａ）に上面図を示し、図１１（ｂ）に側面図を示す。
図１０に示すように、配光分布調整部１４は、発光ダイオード素子の出射光および蛍光体層からの発光を受光する受光面１４ａと、受光した当該光を射出する射出面１４ｂと、を備える。配光分布調整部１４は、図示下側（すなわち発光モジュール１２側）が開放している。配光分布調整部１４は、発光モジュール１２を覆うように、開放した端部を介してヒートシンク１６に取り付けられる。射出面１４ｂの曲率半径は、４２ｍｍ程度とすることができる。
図１０に示すように、配光分布調整部１４は、発光ダイオード素子の出射光および蛍光体層からの発光を受光する受光面１４ａと、受光した当該光を射出する射出面１４ｂと、を備える。配光分布調整部１４は、図示下側（すなわち発光モジュール１２側）が開放している。配光分布調整部１４は、発光モジュール１２を覆うように、開放した端部を介してヒートシンク１６に取り付けられる。射出面１４ｂの曲率半径は、４２ｍｍ程度とすることができる。
【0035】
射出面１４ｂは、発光モジュール１２側から照明対象となる道路面側に向かって突出する凸曲面であり、発光ダイオード素子の出射光および前記蛍光体層からの発光を拡散させて配光させるように構成されている。
【0036】
図１１（ａ）の配光分布調整部１４の上面図に示すように、一例として、配光分布調整部１４の長手方向の長さ１４ａを１９２ｍｍ程度、長さ１４ｂを１００ｍｍ程度、長さ１４ｃを４６ｍｍ程度、短手方向の長さ１４ｄを８５ｍｍ程度、長さ１４ｅを５０ｍｍ程度、長さ１４ｆ（端部ａの幅）を１７．５ｍｍ程度とすることができる。
図１１（ｂ）の配光分布調整部１４の側面図に示すように、一例として、配光分布調整部１４の高さ１４ｇを２１ｍｍ程度とすることができる。
図１１（ｂ）の配光分布調整部１４の側面図に示すように、一例として、配光分布調整部１４の高さ１４ｇを２１ｍｍ程度とすることができる。
【0037】
また、配光分布調整部１４は、図１２（ａ）に示すように椀形の形状であってもよい。図１２（ｂ）に図１２（ａ）のＣ－Ｃ’線断面図を示すように、発光ダイオード素子の出射光および蛍光体層からの発光を受光する受光面１４ａと、受光した当該光を射出する射出面１４ｂと、を備える。
【0038】
図１０または図１２の配光分布調整部１４が、矩形形状の基板を備える光源ユニット１０を覆う場合、前記基板の長手方向および前記基板の面方向と直交するとともに基板の中心部を通過する平面による断面視（すなわち、図１０（ｂ）または図１２（ｂ））において、配光分布調整部１４の射出面１４ｂ（凸曲面）の法線方向の厚みをｄとしたとき、射出面１４ｂの端部ａにおける厚みｄ１が、射出面１４ｂの天頂部ｂにおける厚みｄ２よりも大きく、さらに射出面１４ｂの天頂部ｂから射出面１４ｂの端部ａにかけて、厚みｄの値が斬増していることが好ましい。
【0039】
天頂部ｂにおける厚みｄ２に対する端部ａにおける厚みｄ１の比（ｄ１／ｄ２）は、良好な配光特性を実現する観点から、下限値を６以上、好ましくは８以上とすることができ、上限値を１０以下、好ましくは１６以下とすることができる。
端部ａにおける厚みｄ１は、良好な配光特性を実現する観点から、下限値を８ｍｍ以上、好ましくは１０ｍｍ以上とすることができ、上限値を３０ｍｍ以下、好ましくは２５ｍｍ以下とすることができる。
天頂部ｂにおける厚みｄ２は、良好な配光特性を実現する観点から、下限値を０．５ｍｍ以上、好ましくは１ｍｍ以上とすることができ、上限値を５ｍｍ以下、好ましくは３ｍｍ以下とすることができる。
端部ａにおける厚みｄ１は、良好な配光特性を実現する観点から、下限値を８ｍｍ以上、好ましくは１０ｍｍ以上とすることができ、上限値を３０ｍｍ以下、好ましくは２５ｍｍ以下とすることができる。
天頂部ｂにおける厚みｄ２は、良好な配光特性を実現する観点から、下限値を０．５ｍｍ以上、好ましくは１ｍｍ以上とすることができ、上限値を５ｍｍ以下、好ましくは３ｍｍ以下とすることができる。
【0040】
本実施形態の光源ユニット１０は、配光分布調整部１４の材質を適切に選択し、さらに各部の厚みやその比を含めた全体の形状を調整することにより、発光ダイオード素子の出射光および前記蛍光体層からの発光を射出し、図９に示すような、バットウィング型の照度分布に配光することができる。
【0041】
本実施形態の道路照明装置１００を、車両用の道路照明に用いる場合、車両側への光の拡散を抑える観点から、配光分布調整部１４は、図１０に示すように、短手方向の端部ａ（本体１１に接続される端部）にシリンドリカルレンズ部を含んでいてもよい。シリンドリカルレンズ部は全体を樹脂等で形成されてもよく、内部が空洞であってもよい。
本実施形態において、長手方向とは、略円筒状の本体１１の軸方向を意味し、短手方向とは、長手方向に直交する方向を意味する。
シリンドリカルレンズとは、円柱を軸方向に割った形状で、一方は曲率を有する面で、他方は曲率を有さない面から構成されるレンズである。
本実施形態において、長手方向とは、略円筒状の本体１１の軸方向を意味し、短手方向とは、長手方向に直交する方向を意味する。
シリンドリカルレンズとは、円柱を軸方向に割った形状で、一方は曲率を有する面で、他方は曲率を有さない面から構成されるレンズである。
【0042】
また、図１０，１１に記載の配光分布調整部１４は、図１３に断面図を示すように、射出面１４ｂに、外側に突出するとともに、射出面１４ｂの長手方向または周方向に沿って延びる山条部１４ｂ－１と、山条部１４ｂ－１に隣接して設けられ、内側に窪むとともに、射出面１４ｂの長手方向または周方向に沿って延びる谷条部１４ｂ－２とからなる凹凸を含む構成とすることができる。
また、図１４に断面図を示すように、短手方向の端部（本体１１に接続される端部）にフレネルレンズ部を含んでいてもよい。
フレネルレンズとは、レンズ面（端部のシリンドリカルレンズ部）を、同心円状等に厚みを減らすように加工したレンズであり、山形形状のプリズムが階段状に形成された構造を有する。また、前記山形形状のプリズムは、光の進行方向を変えることができる。
また、図１４に断面図を示すように、短手方向の端部（本体１１に接続される端部）にフレネルレンズ部を含んでいてもよい。
フレネルレンズとは、レンズ面（端部のシリンドリカルレンズ部）を、同心円状等に厚みを減らすように加工したレンズであり、山形形状のプリズムが階段状に形成された構造を有する。また、前記山形形状のプリズムは、光の進行方向を変えることができる。
【0043】
フレネルレンズ部を含む配光分布調整部１４の例を、図１５または図１６に斜視図として示す。図１５に示す配光分布調整部１４は、図１０のシリンドリカルレンズ部に変えてフレネルレンズ部を備える。図１５に示される配光分布調整部１４のＢ－Ｂ'線断面図は、図１４の断面図と同様である。図１６に示す配光分布調整部１４は、長手方向全体にフレネルレンズ部を備える。
【0044】
［発光モジュール］
本実施形態の光源ユニット１０は、図８に示すように、矩形状の発光モジュール１２を備える。なお、発光モジュール１２の形状は特に限定されず様々な形状を採用することができる。
本実施形態の光源ユニット１０は、図８に示すように、矩形状の発光モジュール１２を備える。なお、発光モジュール１２の形状は特に限定されず様々な形状を採用することができる。
【0045】
また、本実施形態においては発光モジュール１０を複数設けることもでき、複数の発光モジュール１０の設置位置を変更してバッドウィング配光をより好適に実現することができる。
例えば、図１７に示すように、第１発光モジュール１２ａと第２発光モジュール１２ｂとからなる発光モジュール１２とし、第１発光モジュール１２ａと第２発光モジュール１２ｂとを光源ユニット１０の短手方向に沿って並べてもよく、図１８に示すように長手方向に沿って並べてもよい。
例えば、図１７に示すように、第１発光モジュール１２ａと第２発光モジュール１２ｂとからなる発光モジュール１２とし、第１発光モジュール１２ａと第２発光モジュール１２ｂとを光源ユニット１０の短手方向に沿って並べてもよく、図１８に示すように長手方向に沿って並べてもよい。
【0046】
広範囲に配光しバッドウィング配光を実現する観点から、図１８に示すように、第１発光モジュール１２ａと第２発光モジュール１２ｂとを基板の長手方向に沿って並べることが好ましい。
【0047】
［発光モジュールの構成］
発光モジュール１２は、図１９に示すように、蛍光体基板３０、および蛍光体基板３０上に搭載された複数の発光ダイオード素子（ＬＥＤチップ）２０を有する。そして、蛍光体基板３０は、基板と当該基板の発光ダイオード素子２０を搭載する面に、蛍光体粒子を含有する蛍光体層を有する。
発光モジュール１２は、図１９に示すように、蛍光体基板３０、および蛍光体基板３０上に搭載された複数の発光ダイオード素子（ＬＥＤチップ）２０を有する。そして、蛍光体基板３０は、基板と当該基板の発光ダイオード素子２０を搭載する面に、蛍光体粒子を含有する蛍光体層を有する。
【0048】
蛍光体基板を構成する基板は絶縁基板であり、上面視で矩形を呈している。矩形の基板上に複数のＬＥＤチップが格子状に配置されている。
【0049】
【0050】
＜発光ダイオード素子＞
図２０に示すように、発光ダイオード素子２０は、それぞれ、フリップチップＬＥＤ２２（以下、単に「ＬＥＤ２２」という。）が組み込まれたＣＳＰ（Chip Scale Package）とされている。一つまたは複数の発光ダイオード素子２０は、蛍光体基板３０の表面３１（一面の一例）に配置される。なお、発光ダイオード素子２０が発光する光の相関色温度は、例えば３，０１８Ｋである。
図２０に示すように、発光ダイオード素子２０は、それぞれ、フリップチップＬＥＤ２２（以下、単に「ＬＥＤ２２」という。）が組み込まれたＣＳＰ（Chip Scale Package）とされている。一つまたは複数の発光ダイオード素子２０は、蛍光体基板３０の表面３１（一面の一例）に配置される。なお、発光ダイオード素子２０が発光する光の相関色温度は、例えば３，０１８Ｋである。
【0051】
また、発光ダイオード素子２０は、発光動作時に、例えば上述した冷却ファン１９付きヒートシンク１６を用いることで、蛍光体基板３０を一例として常温から５０℃～１００℃の範囲に収まるように放熱（冷却）される。
【0052】
ここで、本明細書で数値範囲に使用する「～」の意味について補足すると、例えば「５０℃～１００℃」は「５０℃以上１００℃以下」を意味する。そして、本明細書で数値範囲に使用する「～」は、「『～』の前の記載部分以上『～』の後の記載部分以下」を意味する。
【0053】
＜発光ダイオード素子の配置＞
発光ダイオード素子２０は、蛍光体基板３０上に複数設けられていることが好ましい。発光ダイオード素子２０は、蛍光体基板３０上に、アレイ状またマトリクス状に配置されていることが好ましい。
アレイ状とは、一直線状、ジグザグ状等を挙げることができる。マトリクス状とは、図１９に示すような格子状の配置、正方格子、千鳥格子、斜方格子等を挙げることができる。
本実施形態においては、発光モジュール１２から均一な射出光を得る観点から発光ダイオード素子２０が図１９に示すような格子状で配置されることか好ましい。
発光ダイオード素子２０は、蛍光体基板３０上に複数設けられていることが好ましい。発光ダイオード素子２０は、蛍光体基板３０上に、アレイ状またマトリクス状に配置されていることが好ましい。
アレイ状とは、一直線状、ジグザグ状等を挙げることができる。マトリクス状とは、図１９に示すような格子状の配置、正方格子、千鳥格子、斜方格子等を挙げることができる。
本実施形態においては、発光モジュール１２から均一な射出光を得る観点から発光ダイオード素子２０が図１９に示すような格子状で配置されることか好ましい。
【0054】
＜蛍光体基板＞
図２０に示すように、実施形態の蛍光体基板３０は、絶縁層３２（絶縁基板の一例）と、その表面に設けられた、電極層３４および蛍光体層３６とを備える。蛍光体基板３０における上記表面と反対側面には、裏面パターン層（図示せず）を備えていてもよい。蛍光体層３６は、一例として、絶縁層３２の表面３２ａ及び電極層３４の表面３４ａに配置されており、後述する複数の電極対３４Ａの表面以外の部分に配置されている。
図２０に示すように、実施形態の蛍光体基板３０は、絶縁層３２（絶縁基板の一例）と、その表面に設けられた、電極層３４および蛍光体層３６とを備える。蛍光体基板３０における上記表面と反対側面には、裏面パターン層（図示せず）を備えていてもよい。蛍光体層３６は、一例として、絶縁層３２の表面３２ａ及び電極層３４の表面３４ａに配置されており、後述する複数の電極対３４Ａの表面以外の部分に配置されている。
【0055】
なお、本実施形態の蛍光体基板３０は、絶縁板の両面に銅箔層が設けられた両面板（以下、「マザーボードＭＢ」という）を加工（エッチング等）して製造されるが、マザーボードＭＢとしては、一例として利昌工業株式会社製のＣＳ－３３０５Ａが用いられる。
【0056】
＜絶縁層＞
以下、本実施形態の絶縁層３２の主な特徴について説明する。
形状は、前述のとおり、一例として表面３１側及び裏面３３側から見て矩形である。
材質は、一例としてビスマレイミド樹脂及びガラスクロスを含む絶縁材である。
厚みは、一例として１００μｍ～２００μｍである。
縦方向及び横方向の熱膨張係数（ＣＴＥ）は、それぞれ、一例として、５０℃～１００℃の範囲において１０ｐｐｍ／℃以下である。また、別の見方をすると、縦方向及び横方向の熱膨張係数（ＣＴＥ）は、それぞれ、一例として、６ｐｐｍ／℃である。この値は、本実施形態の発光ダイオード素子２０の場合とほぼ同等（９０％～１１０％、すなわち±１０％以内）である。
ガラス転移温度は、一例として、３００℃よりも高い。
貯蔵弾性率は、一例として、１００℃～３００℃の範囲において、１．０×１０１０Ｐａよりも大きく１．０×１０１１Ｐａよりも小さい。
以下、本実施形態の絶縁層３２の主な特徴について説明する。
形状は、前述のとおり、一例として表面３１側及び裏面３３側から見て矩形である。
材質は、一例としてビスマレイミド樹脂及びガラスクロスを含む絶縁材である。
厚みは、一例として１００μｍ～２００μｍである。
縦方向及び横方向の熱膨張係数（ＣＴＥ）は、それぞれ、一例として、５０℃～１００℃の範囲において１０ｐｐｍ／℃以下である。また、別の見方をすると、縦方向及び横方向の熱膨張係数（ＣＴＥ）は、それぞれ、一例として、６ｐｐｍ／℃である。この値は、本実施形態の発光ダイオード素子２０の場合とほぼ同等（９０％～１１０％、すなわち±１０％以内）である。
ガラス転移温度は、一例として、３００℃よりも高い。
貯蔵弾性率は、一例として、１００℃～３００℃の範囲において、１．０×１０１０Ｐａよりも大きく１．０×１０１１Ｐａよりも小さい。
【0057】
＜電極層＞
本実施形態の電極層３４は、絶縁層３２の表面３１側に設けられた金属層である。本実施形態の電極層３４は一例として銅箔層（Ｃｕ製の層）である。別言すれば、電極層３４は、少なくともその表面が銅を含む。
本実施形態の電極層３４は、絶縁層３２の表面３１側に設けられた金属層である。本実施形態の電極層３４は一例として銅箔層（Ｃｕ製の層）である。別言すれば、電極層３４は、少なくともその表面が銅を含む。
【0058】
電極層３４は、絶縁層３２に設けられたパターンとされ、コネクタ（図示省略）が接合される端子（図示省略）と導通している。そして、電極層３４は、リード線の直付けにより又はコネクタを介して外部電源（例えば、駆動回路）から給電された電力を、発光モジュール１２の構成時の発光ダイオード素子２０に供給する。発光ダイオード素子２０が複数の場合には、電極層３４の一部は、複数の発光ダイオード素子２０がそれぞれ接合される複数の電極対３４Ａとされている。図示のように、一例として、複数の電極対３４Ａは、配線部分３４Ｂよりも絶縁層３２（蛍光体基板３０）の厚み方向外側に突出している。
【0059】
なお、絶縁層３２の表面３２ａにおける電極層３４が配置されている領域（電極層３４の専有面積）は、一例として、絶縁層３２の表面３１の６０％以上の領域である。
本実施形態の蛍光体基板３０は、発光ダイオード素子２０への電力供給の観点から、電極層３４を備えることが好ましい。
本実施形態の蛍光体基板３０は、発光ダイオード素子２０への電力供給の観点から、電極層３４を備えることが好ましい。
【0060】
＜蛍光体層＞
本実施形態の蛍光体層３６は、一例として、絶縁層３２の表面３２ａ及び電極層３４の表面３４ａに配置されており、複数の電極対３４Ａの表面以外の部分に配置されている。そして、本実施形態では、絶縁層３２の表面３１における蛍光体層３６が配置されている領域は、一例として、絶縁層３２の表面３１における８０％以上の領域である。
本実施形態の蛍光体層３６は、一例として、絶縁層３２の表面３２ａ及び電極層３４の表面３４ａに配置されており、複数の電極対３４Ａの表面以外の部分に配置されている。そして、本実施形態では、絶縁層３２の表面３１における蛍光体層３６が配置されている領域は、一例として、絶縁層３２の表面３１における８０％以上の領域である。
【0061】
本実施形態の蛍光体層３６は、一例として、後述する蛍光体と有機バインダー樹脂とを含む絶縁層である。蛍光体層３６に含まれる蛍光体は、有機バインダー樹脂に分散された状態で保持されている微粒子であって、各発光ダイオード素子２０の発光を励起光として励起する性質を有する。具体的には、本実施形態の蛍光体は、発光ダイオード素子２０の発光を励起光としたときの発光ピーク波長が可視光領域にある性質を有する。
蛍光体層３６は蛍光体塗料を硬化することで得ることができる。
蛍光体層３６は蛍光体塗料を硬化することで得ることができる。
【0062】
＜蛍光体塗料＞
本実施形態の蛍光体塗料は、蛍光体粒子と硬化性樹脂成分とを含む。
本実施形態の蛍光体塗料の全不揮発成分中の蛍光体粒子の含有率は、２５ｖｏｌ％以上６０ｖｏｌ％以下である。
本実施形態の蛍光体塗料は、蛍光体粒子と硬化性樹脂成分とを含む。
本実施形態の蛍光体塗料の全不揮発成分中の蛍光体粒子の含有率は、２５ｖｏｌ％以上６０ｖｏｌ％以下である。
【0063】
本実施形態の蛍光体塗料は、ガラスバインダーではなく硬化性の「樹脂成分」を含む。このことにより、本実施形態の蛍光体塗料を用いれば、高温での焼結を要することなく、比較的簡便に蛍光体層３６を設けることができる。
【0064】
高温での焼結を要しないということは、使用可能な蛍光体が限定されないということにつながる。具体的には、ガラスバインダーで硬化膜を得ようとする場合、約６００℃という高温での焼成が必要である。このような高温が必要な場合、高温に耐える蛍光体を選択する必要があり、使用可能な蛍光体が限定されかねない。また、高温からの冷却の際に剥がれが生じやすい。しかし、硬化性樹脂成分を用いて蛍光体塗料を調製することで、約６００℃という高温を要せずに、剥がれが生じにくい蛍光体層３６を形成することができる。
高温での焼結を要しないということは、塗料を塗布または印刷する筐体／基板の、耐熱性や膨張係数最適化等の制限が少ないというメリットにもつながる。
高温での焼結を要しないということは、塗料を塗布または印刷する筐体／基板の、耐熱性や膨張係数最適化等の制限が少ないというメリットにもつながる。
【0065】
また、硬化性樹脂成分を用いることにより、塗布または印刷によって適度に薄い蛍光体層３６を形成しやすい。このことは、特に、蛍光体塗料中の蛍光体粒子の含有率が大きい場合に有効である。
本発明者は、発光ダイオード素子から発せられた光を十分に蛍光に変換することができ、また、発光ダイオード素子から発せられた光が蛍光体層３６を素通りしてしまわないように、蛍光体塗料の全不揮発成分中の蛍光体粒子の含有率を、２５ｖｏｌ％以上とした。
本発明者は、発光ダイオード素子から発せられた光を十分に蛍光に変換することができ、また、発光ダイオード素子から発せられた光が蛍光体層３６を素通りしてしまわないように、蛍光体塗料の全不揮発成分中の蛍光体粒子の含有率を、２５ｖｏｌ％以上とした。
【0066】
蛍光体塗料の全不揮発成分中の蛍光体粒子の含有率を２５ｖｏｌ％以上とすることにより、発光ダイオード素子から発せられた光を十分に蛍光に変換できること以外のメリットも得ることもできる。
そのようなメリットの一例としては、塗布または印刷適性の向上が挙げられる。蛍光体塗料中の蛍光体粒子の含有率が適度に大きいことにより、蛍光体塗料が適度に流動しにくくなり、その結果、適度な膜厚の蛍光体層３６を形成しやすくなる。
そのようなメリットの一例としては、塗布または印刷適性の向上が挙げられる。蛍光体塗料中の蛍光体粒子の含有率が適度に大きいことにより、蛍光体塗料が適度に流動しにくくなり、その結果、適度な膜厚の蛍光体層３６を形成しやすくなる。
【0067】
また、蛍光体塗料の全不揮発成分中の蛍光体粒子の含有率を２５ｖｏｌ％以上とすることにより、蛍光体層３６にクラックが発生しにくくなるというメリットもある。
クラック発生の原因の１つは、蛍光体層３６と、蛍光体層３６を設ける絶縁層３２との熱膨張率の差と考えられる。蛍光体塗料の全不揮発成分中の蛍光体粒子の含有率を２５ｖｏｌ％以上とすることにより、相対的に硬化性樹脂成分が減る。そして、蛍光体層３６の熱膨張率と、蛍光体層３６を設ける絶縁層３２の熱膨張率の差が小さくなる。その結果、蛍光体層３６にクラックが発生しにくくなると考えられる。
クラック発生の原因の１つは、蛍光体層３６と、蛍光体層３６を設ける絶縁層３２との熱膨張率の差と考えられる。蛍光体塗料の全不揮発成分中の蛍光体粒子の含有率を２５ｖｏｌ％以上とすることにより、相対的に硬化性樹脂成分が減る。そして、蛍光体層３６の熱膨張率と、蛍光体層３６を設ける絶縁層３２の熱膨張率の差が小さくなる。その結果、蛍光体層３６にクラックが発生しにくくなると考えられる。
【0068】
蛍光体塗料の全不揮発成分中の蛍光体粒子の含有率は、好ましくは３０ｖｏｌ％以上、より好ましくは３５ｖｏｌ％以上である。こうすることで、例えば蛍光体層３６の厚みが小さい場合であっても発光ダイオード素子２０から発せられた光を十分に蛍光に変換することができたり、発光ダイオード素子２０から発せられた光の色温度を大きく変換できたりする。
【0069】
一方、蛍光体塗料の全不揮発成分中の蛍光体粒子の含有率が多すぎると、形成された蛍光体層３６から蛍光体粒子が脱落しやすくなってしまう。よって、蛍光体塗料の全不揮発成分中の蛍光体粒子の含有率を６０ｖｏｌ％以下としている。
【0070】
以下、本実施形態の蛍光体塗料の含有成分、物性などについて説明する。
【0071】
（蛍光体粒子）
本実施形態の蛍光体塗料は、蛍光体粒子を含む。蛍光体粒子は、発光ダイオード素子から発せられる光により蛍光を発するものであればよい。所望の色目・色温度などに応じて、特定の蛍光体粒子を１種のみ用いてもよいし、２以上の蛍光体粒子を併用してもよい。
本実施形態の蛍光体塗料は、蛍光体粒子を含む。蛍光体粒子は、発光ダイオード素子から発せられる光により蛍光を発するものであればよい。所望の色目・色温度などに応じて、特定の蛍光体粒子を１種のみ用いてもよいし、２以上の蛍光体粒子を併用してもよい。
【0072】
本実施形態においては、発光ダイオード素子２０の発光を励起光としたときの前記蛍光体粒子の蛍光ピーク波長をλ１とし、発光ダイオード素子２０の発光波長をλ２としたとき、λ１とλ２の差の絶対値Δλの値が、好ましくは５０ｎｍ以下、より好ましくは３０ｎｍ以下、最も好ましくは２０ｎｍ以下である。絶対値Δλの値の下限値は特に限定されず、０すなわちλ１とλ２とが一致していてもよい。
絶対値Δλの値が上記範囲であることにより、蛍光基板３０からの発光波長が発光ダイオード素子２０の発光波長と近似するため、発光モジュール１２全体としての発光を設計どおりの色温度に調整することができる。
絶対値Δλの値が上記範囲であることにより、蛍光基板３０からの発光波長が発光ダイオード素子２０の発光波長と近似するため、発光モジュール１２全体としての発光を設計どおりの色温度に調整することができる。
【0073】
蛍光体粒子としては、ＣＡＳＮ系蛍光体、ＳＣＡＳＮ系蛍光体、Ｌａ３Ｓｉ６Ｎ１１系蛍光体、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８系蛍光体、Ｂａ２Ｓｉ５Ｎ８系蛍光体、α型サイアロン系蛍光体、β型サイアロン系蛍光体、ＬｕＡＧ系蛍光体およびＹＡＧ系蛍光体からなる群より選ばれる１または２以上を挙げることができる。これら蛍光体は、通常、Ｅｕ、Ｃｅ等の賦活元素を含む。
【0074】
ＣＡＳＮ系蛍光体（窒化物蛍光体の一種）は、好ましくはＥｕを含む。ＣＡＳＮ系蛍光体は、例えば、式ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋で表され、Ｅｕ２＋を賦活剤とし、アルカリ土類ケイ窒化物からなる結晶を母体とする赤色蛍光体をいう
本明細書におけるＥｕを含有するＣＡＳＮ系蛍光体の定義では、Ｅｕを含有するＳＣＡＳＮ系蛍光体は除かれる。
本明細書におけるＥｕを含有するＣＡＳＮ系蛍光体の定義では、Ｅｕを含有するＳＣＡＳＮ系蛍光体は除かれる。
【0075】
ＳＣＡＳＮ系蛍光体（窒化物蛍光体の一種）は、好ましくはＥｕを含む。ＳＣＡＳＮ系蛍光体は、例えば、式（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋で表され、Ｅｕ２＋を賦活剤とし、アルカリ土類ケイ窒化物からなる結晶を母体とする赤色蛍光体をいう。
【0076】
Ｌａ３Ｓｉ６Ｎ１１系蛍光体は、具体的には、Ｌａ３Ｓｉ６Ｎ１１：Ｃｅ蛍光体などである。これは、通常、青色ＬＥＤからの青色光を黄色光に波長変換する。
【0077】
Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８系蛍光体は、具体的には、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋蛍光体や、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｃｅ３＋蛍光体などである。これらは、通常、青色ＬＥＤからの青色光を黄色～赤色の光に波長変換する。
【0078】
Ｂａ２Ｓｉ５Ｎ８系蛍光体は、具体的には、Ｂａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕである。これは、通常、青色ＬＥＤからの青色光を橙色～赤色の光に波長変換する。
【0079】
α型サイアロン系蛍光体は、好ましくはＥｕを含む。Ｅｕを含むα型サイアロンは、例えば、一般式：ＭｘＥｕｙＳｉ１２－（ｍ＋ｎ）Ａｌ（ｍ＋ｎ）ＯｎＮ１６－ｎで表される。一般式中、ＭはＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｙ及びランタニド元素（ただし、ＬａとＣｅを除く）からなる群から選ばれる、少なくともＣａを含む１種以上の元素であり、Ｍの価数をａとしたとき、ａｘ＋２ｙ＝ｍであり、ｘが０＜ｘ≦１．５であり、０．３≦ｍ＜４．５、０＜ｎ＜２．２５である。
【0080】
β型サイアロン系蛍光体は、好ましくはＥｕを含む。Ｅｕを含むβ型サイアロンは、例えば、一般式Ｓｉ６－ｚＡｌｚＯｚＮ８－ｚ：Ｅｕ２＋（０＜Ｚ≦４．２）で示され、Ｅｕ２＋が固溶したβ型サイアロンからなる蛍光体である。一般式において、Ｚ値とユウロピウムの含有量は特に限定されない。Ｚ値は、例えば０を超えて４．２以下であり、β型サイアロンの発光強度をより向上させる観点から、好ましくは０．００５以上１．０以下である。また、ユウロピウムの含有量は０．１質量％以上２．０質量％以下であることが好ましい。
【0081】
ＬｕＡＧ系蛍光体は、通常、ルテチウムアルミニウムガーネット結晶を意味する。照明装置への適用を考慮すると、ＬｕＡＧは、ＬｕＡＧ：Ｃｅ蛍光体であることが好ましい。より具体的には、ＬｕＡＧは、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅの組成式で表すことができるが、ＬｕＡＧの組成は必ずしも化学量論に従っていなくてもよい。
【0082】
ＹＡＧ系蛍光体は、通常、イットリウムアルミニウムガーネット結晶を意味する。照明装置への適用を考慮すると、ＹＡＧ系蛍光体はＣｅで賦活されているものが好ましい。より具体的には、ＹＡＧ系蛍光体は、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅの組成式で表すことができるが、ＹＡＧ系蛍光体の組成は必ずしも化学量論に従っていなくてもよい。
【0083】
蛍光体粒子として市販品を使用してもよい。市販の蛍光体粒子としては、例えば、デンカ株式会社のアロンブライト（登録商標）などを挙げることができる。その他、三菱ケミカル社などからも市販されている。
【0084】
蛍光体粒子のメジアン径Ｄ５０は、好ましくは１μｍ以上２０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以上１５μｍ以下である。メジアン径Ｄ５０が適切に調整されることにより、例えば蛍光体塗料としての流動性が調整されて、薄くて均一な塗膜を形成しやすくなる。
【0085】
蛍光体粒子の粒径分布曲線においては、２以上の極大が認められることが好ましい。具体的には、粒径１μｍ以上６μｍ以下の領域と、粒径１０μｍ以上２５μｍ以下の領域の両方に極大が認められることが好ましい。２以上の極大が認められることは、蛍光体粒子が、大粒子と小粒子の両方を含むことを意味する。小粒子が大粒子間の「すき間」に入り込むため、大粒子のみを使う場合に比べて蛍光体粒子の含有率を高めやすい。また、蛍光体粒子の含有率を高めたとしても、塗料としての諸物性を維持しやすい。さらに、塗膜としたときに、発光ダイオード素子から発せられた光がより透過しにくくなる。
【0086】
蛍光体粒子のメジアン径Ｄ５０や粒径分布曲線は、蛍光体粒子の調製方法の工夫、蛍光体粒子を適切に粉砕すること、粒径が異なる２以上の蛍光体粒子を適切に混合することなどにより調整することができる。
【0087】
蛍光体粒子の粒径分布曲線は、原料の蛍光体粒子を、超音波ホモジナイザで分散媒に分散させたうえで、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置により測定することができる。そして、得られた粒径分布曲線から、メジアン径Ｄ５０を求めることができる。分散処理や測定装置の詳細については後述の実施例を参照されたい。
念のため述べておくと、本明細書において、メジアン径Ｄ５０や粒径分布曲線は、体積基準で測定される。
念のため述べておくと、本明細書において、メジアン径Ｄ５０や粒径分布曲線は、体積基準で測定される。
【0088】
本実施形態の蛍光体塗料は、蛍光体粒子を１種のみ含んでもよいし、２種以上含んでもよい。
前述のとおり、蛍光体塗料の全不揮発成分中の蛍光体粒子の含有率は、２５ｖｏｌ％以上６０ｖｏｌ％以下である。この含有率は、好ましくは３０ｖｏｌ％以上６０ｖｏｌ％以下、より好ましくは３５ｖｏｌ％以上６０ｖｏｌ％以下、さらに好ましくは４０ｖｏｌ％以上５０ｖｏｌ％以下である。
前述のとおり、蛍光体塗料の全不揮発成分中の蛍光体粒子の含有率は、２５ｖｏｌ％以上６０ｖｏｌ％以下である。この含有率は、好ましくは３０ｖｏｌ％以上６０ｖｏｌ％以下、より好ましくは３５ｖｏｌ％以上６０ｖｏｌ％以下、さらに好ましくは４０ｖｏｌ％以上５０ｖｏｌ％以下である。
【0089】
（硬化性樹脂成分）
本実施形態の蛍光体塗料は、硬化性樹脂成分を含む。この蛍光体塗料が硬化することで、得られる蛍光体層は有機バインダー樹脂を含む。
本明細書において、「硬化性樹脂成分」は、（１）熱、光などの作用により硬化する性質を有する樹脂（ポリマー）成分だけでなく、（２）塗膜形成前においてはモノマーまたはオリゴマーであるが、塗膜形成後に、熱、光などの作用により高分子量化して樹脂（ポリマー）を形成可能な成分も含む。
上記に関連して、本明細書においては、ポリマー、モノマーまたはオリゴマーに加え、重合開始剤や硬化剤なども「硬化性樹脂成分」の一部であるとする。
本実施形態の蛍光体塗料は、硬化性樹脂成分を含む。この蛍光体塗料が硬化することで、得られる蛍光体層は有機バインダー樹脂を含む。
本明細書において、「硬化性樹脂成分」は、（１）熱、光などの作用により硬化する性質を有する樹脂（ポリマー）成分だけでなく、（２）塗膜形成前においてはモノマーまたはオリゴマーであるが、塗膜形成後に、熱、光などの作用により高分子量化して樹脂（ポリマー）を形成可能な成分も含む。
上記に関連して、本明細書においては、ポリマー、モノマーまたはオリゴマーに加え、重合開始剤や硬化剤なども「硬化性樹脂成分」の一部であるとする。
【0090】
硬化性樹脂成分が樹脂、モノマーまたはオリゴマーを含む場合、これらは通常は有機物である。つまり、硬化性樹脂成分は、通常、有機樹脂、有機モノマーまたは有機オリゴマーを含む。
【0091】
硬化性樹脂成分は、好ましくは熱硬化性樹脂成分を含む。これにより、耐久性が高い照明装置を製造することができる。もちろん、目的や用途によっては、硬化性樹脂成分は熱可塑性樹脂を含んでもよい。
【0092】
硬化性樹脂成分は、好ましくは、シリコーン樹脂および（メタ）アクリレートモノマーからなる群より選ばれる１または２以上を含む。なかでも、シリコーン樹脂（シロキサン結合を主骨格に持つ樹脂）が、耐熱性や耐久性などの観点で好ましい。
【0093】
硬化性樹脂成分は、フェニル基および／またはメチル基を有するシリコーン樹脂を含むことが好ましい。このようなシリコーン樹脂は、他の成分との相溶性、溶剤溶解性、塗布性、耐熱性や耐久性などの点で好ましい。この樹脂中のフェニル基：メチル基の比率は、例えば０．３：１から１．５：１程度である。
【0094】
硬化性樹脂成分は、反応性基を含むことができる。これにより、硬化性樹脂成分はそれ自身で硬化することができる。
一例として、硬化性樹脂成分は、シラノール基（－Ｓｉ－ＯＨ）を含むシリコーン樹脂を含むことが好ましい。これにより、塗膜形成時にシラノール基の縮合反応が起こり、硬化した塗膜が得られる。シラノール基（－Ｓｉ－ＯＨ）を含むシリコーン樹脂の、シラノール含有量（ＯＨ質量％）は、例えば０．１質量％以上５質量％以下である。
別の例として、硬化性樹脂成分は、ビニル基含有ポリマーと、Ｓｉ－Ｈ基含有シリコーンポリマーとのヒドロシリル化反応により硬化するもの（付加反応タイプ）であってもよい。
一例として、硬化性樹脂成分は、シラノール基（－Ｓｉ－ＯＨ）を含むシリコーン樹脂を含むことが好ましい。これにより、塗膜形成時にシラノール基の縮合反応が起こり、硬化した塗膜が得られる。シラノール基（－Ｓｉ－ＯＨ）を含むシリコーン樹脂の、シラノール含有量（ＯＨ質量％）は、例えば０．１質量％以上５質量％以下である。
別の例として、硬化性樹脂成分は、ビニル基含有ポリマーと、Ｓｉ－Ｈ基含有シリコーンポリマーとのヒドロシリル化反応により硬化するもの（付加反応タイプ）であってもよい。
【0095】
硬化性樹脂成分が含む樹脂の重量平均分子量は特に限定されない。塗料として塗膜形成可能な限り、任意の重量平均分子量の樹脂を含むことができる。
一例として、硬化性樹脂成分が含む樹脂の重量平均分子量は、通常１，０００以上１，０００，０００以下、好ましくは１，０００以上５００，０００以下である。
硬化性樹脂成分が含む樹脂として市販品を用いる場合には、樹脂の重量平均分子量として、カタログデータを採用することができる。カタログ等から重量平均分子量が不明な場合には、例えば、ポリエチレンを標準物質としたゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定により求めることができる。
一例として、硬化性樹脂成分が含む樹脂の重量平均分子量は、通常１，０００以上１，０００，０００以下、好ましくは１，０００以上５００，０００以下である。
硬化性樹脂成分が含む樹脂として市販品を用いる場合には、樹脂の重量平均分子量として、カタログデータを採用することができる。カタログ等から重量平均分子量が不明な場合には、例えば、ポリエチレンを標準物質としたゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定により求めることができる。
【0096】
硬化性樹脂成分が含む樹脂として市販品を用いてもよい。
シリコーン樹脂の市販品としては、例えば東レ・ダウコーニング社、信越化学工業社などから入手することができる。ＲＳＮ－０４０９、ＲＳＮ－０４３１、ＲＳＮ－０８０４、ＲＳＮ－０８０５、ＲＳＮ－０８０６、ＲＳＮ－０８０８、ＲＳＮ－０８４０等（東レ・ダウコーニング社製）、ＫＦ－８０１０、Ｘ－２２－１６１Ａ、ＫＦ－１０５、Ｘ－２２－１６３Ａ、Ｘ－２２－１６９ＡＳ、ＫＦ－６００１、ＫＦ－２２００、Ｘ－２２－１６４Ａ、Ｘ－２２－１６２Ｃ、Ｘ－２２－１６７Ｃ、Ｘ－２２－１７３ＢＸ等（信越化学工業社製）を挙げることができる。
シリコーン樹脂の市販品としては、例えば東レ・ダウコーニング社、信越化学工業社などから入手することができる。ＲＳＮ－０４０９、ＲＳＮ－０４３１、ＲＳＮ－０８０４、ＲＳＮ－０８０５、ＲＳＮ－０８０６、ＲＳＮ－０８０８、ＲＳＮ－０８４０等（東レ・ダウコーニング社製）、ＫＦ－８０１０、Ｘ－２２－１６１Ａ、ＫＦ－１０５、Ｘ－２２－１６３Ａ、Ｘ－２２－１６９ＡＳ、ＫＦ－６００１、ＫＦ－２２００、Ｘ－２２－１６４Ａ、Ｘ－２２－１６２Ｃ、Ｘ－２２－１６７Ｃ、Ｘ－２２－１７３ＢＸ等（信越化学工業社製）を挙げることができる。
【0097】
前述のように、硬化性樹脂成分は、樹脂ではなく、モノマーやオリゴマーを含んでもよい。
例えば、硬化性樹脂成分は、（メタ）アクリレートモノマーを含むことが好ましい。（メタ）アクリレートモノマーは、単官能でも多官能でもよい。（メタ）アクリレートモノマーは、好ましくは一分子中に（メタ）アクリル構造を２以上６以下有する。
例えば、硬化性樹脂成分は、（メタ）アクリレートモノマーを含むことが好ましい。（メタ）アクリレートモノマーは、単官能でも多官能でもよい。（メタ）アクリレートモノマーは、好ましくは一分子中に（メタ）アクリル構造を２以上６以下有する。
【0098】
硬化性樹脂成分は、モノマーやオリゴマーとともに、重合開始剤を含むことが好ましい。
例えば、硬化性樹脂成分が（メタ）アクリレートモノマーを含む場合、ラジカル重合開始剤と併用されることが好ましい。ラジカル重合開始剤は、熱または活性光線によりラジカルを発生するものである。
例えば、硬化性樹脂成分が（メタ）アクリレートモノマーを含む場合、ラジカル重合開始剤と併用されることが好ましい。ラジカル重合開始剤は、熱または活性光線によりラジカルを発生するものである。
【0099】
硬化性樹脂成分としては、上記のようなシリコーン樹脂や、（メタ）アクリレートモノマーと重合開始剤との組み合わせのほか、塗料分野で公知の任意の成分であることができる。硬化性樹脂成分は、例えば、（ｉ）ポリオールとポリイソシアネートとを含む、ウレタン系のもの、（ｉｉ）エポキシ系のもの、などであってもよい。
【0100】
（ｉ）のポリオールとしては、（メタ）アクリルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、エポキシポリオール、ポリオレフィン系ポリオール、ふっ素含有ポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリカプロラクタムポリオール、ポリカーボネートポリオールなどを挙げることができる。
【0101】
（ｉ）のポリイソシアネートとしては、好ましくは２から６官能、より好ましくは２から４官能のものを挙げることができる。具体的には、脂肪族ジイソシアネート、環状脂肪族ジイソシアネート、イソシアネート化合物の多量体であるイソシアヌレート及びビウレット型付加物、イソシアネート化合物を多価アルコール又は低分子量ポリエステル樹脂に付加したものなどを挙げることができる。ポリイソシアネートとしては、ビウレット型、イソシアヌレート型、アダクト型、アロファネート型なども知られている。これらはいずれも用いることができる。
【0102】
（ｉ）のポリイソシアネートは、いわゆるブロックイソシアネートであってもよい。換言すると、ポリイソシアネートのイソシアネート基の一部又は全部は、保護基によりブロックされた、ブロックイソシアネート基の形態であってもよい。例えば、アルコール系、フェノール系、ラクタム系、オキシム系、及び活性メチレン系などの活性水素化合物によってイソシアネート基がブロックされてブロックイソシアネート基が形成される。
【0103】
ポリイソシアネートの市販品としては、例えば、旭化成株式会社製のデュラネート（商品名）シリーズ、三井化学株式会社製のタケネート（商品名）シリーズ、住化バイエルウレタン株式会社製のデスモジュール（商品名）シリーズ等が挙げられる。
【0104】
（ｉｉ）のエポキシ系の硬化性樹脂成分は、通常、エポキシ樹脂と、その硬化剤とを含む。
エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ハロゲン化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリグリコール型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、エポキシ化油、１，６－ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル等が挙げられる。
硬化剤としては、通常、多価アミン、アミンアダクト、ポリアミドなどのポリアミン類及び酸無水物が挙げられる。
エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ハロゲン化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリグリコール型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、エポキシ化油、１，６－ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル等が挙げられる。
硬化剤としては、通常、多価アミン、アミンアダクト、ポリアミドなどのポリアミン類及び酸無水物が挙げられる。
【0105】
本実施形態の蛍光体塗料は、硬化性樹脂成分を１種のみ含んでもよいし、２種以上含んでもよい。
本実施形態の蛍光体塗料中の硬化性樹脂成分の量は、全不揮発成分中、好ましくは４０ｖｏｌ％以上６５ｖｏｌ％以下、より好ましくは４５ｖｏｌ％以上６０ｖｏｌ％以下である。
本実施形態の蛍光体塗料中の硬化性樹脂成分の量は、全不揮発成分中、好ましくは４０ｖｏｌ％以上６５ｖｏｌ％以下、より好ましくは４５ｖｏｌ％以上６０ｖｏｌ％以下である。
【0106】
（流動性調整剤）
本実施形態の蛍光体塗料は、好ましくは流動性調整剤を含む。これにより、塗料としての流動特性の調整、塗布性の調整などが可能となる場合がある。
本実施形態の蛍光体塗料は、好ましくは流動性調整剤を含む。これにより、塗料としての流動特性の調整、塗布性の調整などが可能となる場合がある。
【0107】
流動性調整剤としては、疎水性シリカ、親水性シリカなどのシリカ粒子、酸化アルミニウム等が適用できる。特に、フュームドシリカが好ましく用いられる。
市販の流動性調整剤として、例えば、ＡＥＲＯＳＩＬ １３０、ＡＥＲＯＳＩＬ ２００、ＡＥＲＯＳＩＬ ３００、ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ－９７２、ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ－８１２、ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ－８１２Ｓ、ＡｌｍｉｎｉｕｍＯｘｉｄｅＣ（日本アエロジル社製、ＡＥＲＯＳＩＬは登録商標）、カープレックスＦＰＳ－１（ＤＳＬ社製、商品名）等が挙げられる。
市販の流動性調整剤として、例えば、ＡＥＲＯＳＩＬ １３０、ＡＥＲＯＳＩＬ ２００、ＡＥＲＯＳＩＬ ３００、ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ－９７２、ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ－８１２、ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ－８１２Ｓ、ＡｌｍｉｎｉｕｍＯｘｉｄｅＣ（日本アエロジル社製、ＡＥＲＯＳＩＬは登録商標）、カープレックスＦＰＳ－１（ＤＳＬ社製、商品名）等が挙げられる。
【0108】
本実施形態の蛍光体塗料が流動性調整剤を含む場合、流動性調整剤を１種のみ含んでもよいし、流動性調整剤を２種以上含んでもよい。
本実施形態の蛍光体塗料が流動性調整剤を含む場合、その量は、全不揮発成分中、例えば１０ｖｏｌ％以下、好ましくは１ｖｏｌ％以上５ｖｏｌ％以下である。体積基準ではなく質量基準では、流動性調整剤の量は、全不揮発成分中、例えば５質量％以下、好ましくは０．１質量％以上５質量％以下である。
本実施形態の蛍光体塗料が流動性調整剤を含む場合、その量は、全不揮発成分中、例えば１０ｖｏｌ％以下、好ましくは１ｖｏｌ％以上５ｖｏｌ％以下である。体積基準ではなく質量基準では、流動性調整剤の量は、全不揮発成分中、例えば５質量％以下、好ましくは０．１質量％以上５質量％以下である。
【0109】
（溶剤）
本実施形態の蛍光体塗料は、好ましくは溶剤を含む。これにより、塗布性が良好な蛍光体塗料を得ることができる。溶剤は、水および／または有機溶剤を含む。
有機溶剤としては、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤などを挙げることができる。
本実施形態の蛍光体塗料は、好ましくは溶剤を含む。これにより、塗布性が良好な蛍光体塗料を得ることができる。溶剤は、水および／または有機溶剤を含む。
有機溶剤としては、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤などを挙げることができる。
【0110】
好ましい有機溶剤としては、アルコール系溶剤が挙げられる。具体的には、メタノール、エタノール、ｎ－プロパノール、２－プロパノール、ｎ－ブタノール、２－ブタノール、ｔ－ブタノール等が挙げられる。また、ブチルカルビトール（ジエチレングリコールモノブチルエーテル）やエチルカルビトール（ジエチレングリコールモノエチルエーテル）などのエーテル結合含有アルコール等も好ましく挙げられる。これらは、特に、樹脂としてシリコーン樹脂を用いる場合、シリコーン樹脂をよく溶解／分散して、塗布性良好な蛍光体塗料を調製できる点で好ましい。
【0111】
また、溶剤は、芳香族炭化水素溶剤を含むことが好ましい。特に、シリコーン樹脂が用いられる場合、芳香族炭化水素溶剤と併用することで、諸性能のバランスが良好な蛍光体塗料を調製しやすい。芳香族炭化水素溶剤をとしては、トルエン、キシレン等を挙げることができる。
【0112】
溶剤を用いる場合、１種のみの溶剤を用いてもよいし、２種以上の溶剤を併用してもよい。例えば、上述のアルコール系溶剤と芳香族炭化水素溶剤とを併用してもよい。溶剤を併用する場合、併用による効果を十分に得る点で、各溶剤は、溶剤全量中の少なくとも１質量％は存在することが好ましい。
本実施形態の蛍光体塗料が溶剤を含む場合、不揮発成分濃度が９０質量％以下となるような量で溶剤を含むことが好ましい。ただし、不揮発成分濃度はこれに限られず、塗膜が形成可能な限りにおいて適宜量は調整すればよい。
本実施形態の蛍光体塗料が溶剤を含む場合、不揮発成分濃度が９０質量％以下となるような量で溶剤を含むことが好ましい。ただし、不揮発成分濃度はこれに限られず、塗膜が形成可能な限りにおいて適宜量は調整すればよい。
【0113】
（その他成分）
本実施形態の蛍光体塗料は、上記以外の他成分を含んでもよい。他成分としては、防錆顔料、体質顔料、表面調整剤、ワックス、消泡剤、分散剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、レベリング剤、ベンワキ防止剤、可塑剤、帯電制御剤等が挙げられる。
本実施形態の蛍光体塗料は、上記以外の他成分を含んでもよい。他成分としては、防錆顔料、体質顔料、表面調整剤、ワックス、消泡剤、分散剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、レベリング剤、ベンワキ防止剤、可塑剤、帯電制御剤等が挙げられる。
【0114】
（粘度）
本実施形態の蛍光体塗料の粘度は適切に調整されることが好ましい。粘度が適切であることにより、塗布性の一層の向上、薄い塗膜の形成しやすさ、等が高まる。
具体的には、Ｂ型粘度計を用い、２５℃、回転数２０ｒｐｍで測定される蛍光体塗料の粘度は、好ましくは６０ｄＰｓ・ｓ以上５００ｄＰａ・ｓ以下、より好ましくは８０ｄＰｓ・ｓ以上４００ｄＰａ・ｓ以下である。このような粘度とすることで、特に、スクリーン印刷法により塗膜を形成する際の膜形成性を高めることができる。スクリーン印刷法ではない方法により塗膜を形成する場合には、好適な粘度は上記数値範囲と異なる可能性がある。
本実施形態の蛍光体塗料の粘度は適切に調整されることが好ましい。粘度が適切であることにより、塗布性の一層の向上、薄い塗膜の形成しやすさ、等が高まる。
具体的には、Ｂ型粘度計を用い、２５℃、回転数２０ｒｐｍで測定される蛍光体塗料の粘度は、好ましくは６０ｄＰｓ・ｓ以上５００ｄＰａ・ｓ以下、より好ましくは８０ｄＰｓ・ｓ以上４００ｄＰａ・ｓ以下である。このような粘度とすることで、特に、スクリーン印刷法により塗膜を形成する際の膜形成性を高めることができる。スクリーン印刷法ではない方法により塗膜を形成する場合には、好適な粘度は上記数値範囲と異なる可能性がある。
【0115】
（塗料の形態）
本実施形態の蛍光体塗料は、１液型であっても、２液以上の多液型であってもよい。具体的には、本実施形態の蛍光体塗料は、必要な成分の全てが均一に混合または分散された１液型の組成物として供給されることができる。また、本実施形態の蛍光体塗料は、一部の成分を含むＡ液と、残りの成分を含むＢ液との２液型（２液のキット）として供給されてもよい。
塗装に供する前の保存安定性などの観点で、蛍光体塗料を多液型とすることが好ましい場合がある。
本実施形態の蛍光体塗料が多液型である場合、塗膜を形成する直前に、各液を均一に混合して塗装用の塗料を得る。この塗装用の塗料において、全不揮発成分中の蛍光体粒子の含有率が２５ｖｏｌ％以上５０ｖｏｌ％以下である。
本実施形態の蛍光体塗料は、１液型であっても、２液以上の多液型であってもよい。具体的には、本実施形態の蛍光体塗料は、必要な成分の全てが均一に混合または分散された１液型の組成物として供給されることができる。また、本実施形態の蛍光体塗料は、一部の成分を含むＡ液と、残りの成分を含むＢ液との２液型（２液のキット）として供給されてもよい。
塗装に供する前の保存安定性などの観点で、蛍光体塗料を多液型とすることが好ましい場合がある。
本実施形態の蛍光体塗料が多液型である場合、塗膜を形成する直前に、各液を均一に混合して塗装用の塗料を得る。この塗装用の塗料において、全不揮発成分中の蛍光体粒子の含有率が２５ｖｏｌ％以上５０ｖｏｌ％以下である。
【0116】
上記の蛍光体塗料を用いて、蛍光体粒子を含む蛍光体層３６を備える蛍光体基板３０を製造することができる。
塗布方法は特に限定されない。例えば塗料分野で知られている各種コーターを用いて塗料組成物を塗布すればよい。または、スクリーン印刷法などの印刷法により塗料組成物を塗布してもよい。
塗布後に、乾燥処理や、硬化処理を行うことが好ましい。乾燥処理の条件は、例えば６０℃以上１００℃以下で１５分以上６０分以下である。硬化処理の条件は、例えば１００℃以上２００℃以下で３０分以上２４０分以下である。
塗布方法は特に限定されない。例えば塗料分野で知られている各種コーターを用いて塗料組成物を塗布すればよい。または、スクリーン印刷法などの印刷法により塗料組成物を塗布してもよい。
塗布後に、乾燥処理や、硬化処理を行うことが好ましい。乾燥処理の条件は、例えば６０℃以上１００℃以下で１５分以上６０分以下である。硬化処理の条件は、例えば１００℃以上２００℃以下で３０分以上２４０分以下である。
【0117】
蛍光体塗料の塗布量は、蛍光体層３６の厚みが、好ましくは１５０μｍ以下、より好ましくは３０μｍ以上１００μｍ以下、さらに好ましくは３０μｍ以上８０μｍ以下となるように調整される。
蛍光体塗料中の蛍光体粒子の含有率が２５ｖｏｌ％以上、好ましくは３０ｖｏｌ％以上、より好ましくは３５ｖｏｌ％以上であることにより、蛍光体層３６の厚みが１５０μｍ以下であっても、発光ダイオード素子２０から発せられた光を十分に蛍光に変換することができ、また、発光ダイオード素子２０から発せられた光が蛍光体層を素通りしにくい。
蛍光体塗料中の蛍光体粒子の含有率が２５ｖｏｌ％以上、好ましくは３０ｖｏｌ％以上、より好ましくは３５ｖｏｌ％以上であることにより、蛍光体層３６の厚みが１５０μｍ以下であっても、発光ダイオード素子２０から発せられた光を十分に蛍光に変換することができ、また、発光ダイオード素子２０から発せられた光が蛍光体層を素通りしにくい。
【0118】
＜本実施形態の発光基板の発光動作＞
次に、本実施形態の発光基板１０の発光動作について図２１を参照しながら説明する。ここで、図２１は、発光モジュール１２の発光動作を説明するための図であり、複数の発光ダイオード素子２０の発光動作について例示する。
次に、本実施形態の発光基板１０の発光動作について図２１を参照しながら説明する。ここで、図２１は、発光モジュール１２の発光動作を説明するための図であり、複数の発光ダイオード素子２０の発光動作について例示する。
【0119】
まず、発光ダイオード素子２０を作動させる作動スイッチ（例えば、駆動回路の機能）がオンになると、商用交流電源ＡＣから駆動回路を介して電極層３４への給電が開始され、複数の発光ダイオード素子２０は光Ｌを放射状に発散出射する。その光Ｌの一部は蛍光体基板３０の表面３１に到達する。以下、出射された光Ｌの進行方向に分けて光Ｌの挙動について説明する。
【0120】
各発光ダイオード素子２０から出射された光Ｌの一部は、蛍光体層３６に入射することなく外部に出射される。この場合、光Ｌの波長は、各発光ダイオード素子２０から出射された際の光Ｌの波長と同じままである。
【0121】
また、各発光ダイオード素子２０から出射された光Ｌに含まれるＬＥＤ２２自身の光は、蛍光体層３６に入射する。ここで、前述の「光Ｌに含まれるＬＥＤ２２自身の光」とは、出射された光Ｌのうち各発光ダイオード素子２０（ＣＳＰ自身）の蛍光体により色変換されていない光、すなわち、ＬＥＤ２２自身の光（一例として青色（波長が４７０ｎｍ近傍）の光）を意味する。
【0122】
そして、ＬＥＤ２２自身の光Ｌが蛍光体層３６に分散されている蛍光体に衝突すると、蛍光体が励起して励起光を発する。ここで、蛍光体が励起する理由は、蛍光体層３６に分散されている蛍光体が青色の光に励起ピークを持つ蛍光体（可視光励起蛍光体）を使用しているためである。これに伴い、光Ｌのエネルギーの一部は蛍光体の励起に使われることで、光Ｌはエネルギーの一部を失う。その結果、光Ｌの波長が変換される（波長変換がなされる）。例えば、蛍光体層３６の蛍光体の種類によっては（例えば、蛍光体に赤色系ＣＡＳＮを用いた場合には）光Ｌの波長が長くなる（例えば６５０ｎｍ等）。
【0123】
また、蛍光体層３６での励起光はそのまま蛍光体層３６から出射するものもあるが、一部の励起光は下側の電極層３４に向かう。そして、一部の励起光は電極層３４での反射により外部に出射する。以上のように、蛍光体による励起光の波長が６００ｎｍ以上の場合、電極層３４がＣｕでも反射効果が望める。なお、蛍光体層３６の蛍光体の種類によっては光Ｌの波長が前述の例と異なるが、いずれの場合であっても光Ｌの波長変換がなされることになる。例えば、励起光の波長が６００ｎｍ未満の場合、電極層３４又はその表面を例えばＡｇ（鍍金）とすれば反射効果が望める。また、蛍光体層３６の下側（絶縁層３２側）に反射層が設けられてもよい。反射層は、例えば、酸化チタンフィラー等の白色塗料により設けられる。
【0124】
以上のとおり、各発光ダイオード素子２０が出射した光Ｌ（各発光ダイオード素子２０が放射状に出射した光Ｌ）は、それぞれ、上記のような複数の光路を経由して上記励起光とともに外部に照射される。そのため、蛍光体層３６に含まれる蛍光体の発光波長と、発光ダイオード素子２０（ＣＳＰ）におけるＬＥＤ２２を封止した（又は覆う）蛍光体の発光波長とが異なる場合、本実施形態の発光基板１０は、各発光ダイオード素子２０が出射した際の光Ｌの束を、各発光ダイオード素子２０が出射した際の光Ｌの波長と異なる波長の光Ｌを含む光Ｌの束として上記励起光とともに照射する。例えば、本実施形態の発光モジュール１２は、各発光ダイオード素子２０が出射した際の光Ｌの束を、各発光ダイオード素子２０が出射した際の光Ｌの波長よりも長い波長の光Ｌを含む光Ｌの束として上記励起光とともに照射する。
これに対して、蛍光体層３６に含まれる蛍光体の発光波長と、発光ダイオード素子２０（ＣＳＰ）におけるＬＥＤ２２を封止した（又は覆う）蛍光体の発光波長とが同じ場合（同じ相関色温度の場合）、本実施形態の発光モジュール１２は、各発光ダイオード素子２０が出射した際の光Ｌの束を、各発光ダイオード素子２０が出射した際の光Ｌの波長と同じ波長の光Ｌを含む光Ｌの束として上記励起光とともに照射する。
以上が、本実施形態の発光モジュール１２の発光動作についての説明である。
これに対して、蛍光体層３６に含まれる蛍光体の発光波長と、発光ダイオード素子２０（ＣＳＰ）におけるＬＥＤ２２を封止した（又は覆う）蛍光体の発光波長とが同じ場合（同じ相関色温度の場合）、本実施形態の発光モジュール１２は、各発光ダイオード素子２０が出射した際の光Ｌの束を、各発光ダイオード素子２０が出射した際の光Ｌの波長と同じ波長の光Ｌを含む光Ｌの束として上記励起光とともに照射する。
以上が、本実施形態の発光モジュール１２の発光動作についての説明である。
【0125】
［第１実施形態の効果］
次に、本実施形態の効果について図面を参照しながら説明する。
図１に示したように、道路照明装置１００を長さ１０ｍの支柱Ｐにより支持された道路灯を用い配光特性を確認した。実験結果を図２２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す。
Ｐｉｍａｃｓ社製 ＮｅｏＬｉｇｈｔ ９５００で測定して配光データ（ＩＥＳデータ）を取得し、光学的シミュレーションをＺＥＭＡＸ及びＤＩＡＬｕｘを用いて行った。
次に、本実施形態の効果について図面を参照しながら説明する。
図１に示したように、道路照明装置１００を長さ１０ｍの支柱Ｐにより支持された道路灯を用い配光特性を確認した。実験結果を図２２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す。
Ｐｉｍａｃｓ社製 ＮｅｏＬｉｇｈｔ ９５００で測定して配光データ（ＩＥＳデータ）を取得し、光学的シミュレーションをＺＥＭＡＸ及びＤＩＡＬｕｘを用いて行った。
【0126】
図２２（ａ）（ｂ）（ｃ）に、道路照明装置１００の断面図を示す。当該断面図は、図４に示されるような図３のＡ－Ａ’線断面図における光源ユニット１０の断面図である。
図２２（ａ）は、第１発光モジュール１２ａ、第２発光モジュール１２ｂを図１７のように短手方向に沿って並べ、透光性カバー（配光分布調整部１４）の厚みｄを均一とした。厚みｄは１．７５ｍｍであった。
図２２（ｂ）は、第１発光モジュール１２ａ、第２発光モジュール１２ｂを図１７のように短手方向に沿って並べた。透光性カバー（配光分布調整部１４）を図１０の構造とし、天頂部ｂにおける厚みｄ２が１．７５ｍｍ、端部ａにおける厚みｄ１が１７．６ｍｍであった。
図２２（ｃ）は、第１発光モジュール１２ａ、第２発光モジュール１２ｂを図１８のように長手方向に沿って並べた以外は図２２（ｂ）と同様である。
図２２（ａ）は、第１発光モジュール１２ａ、第２発光モジュール１２ｂを図１７のように短手方向に沿って並べ、透光性カバー（配光分布調整部１４）の厚みｄを均一とした。厚みｄは１．７５ｍｍであった。
図２２（ｂ）は、第１発光モジュール１２ａ、第２発光モジュール１２ｂを図１７のように短手方向に沿って並べた。透光性カバー（配光分布調整部１４）を図１０の構造とし、天頂部ｂにおける厚みｄ２が１．７５ｍｍ、端部ａにおける厚みｄ１が１７．６ｍｍであった。
図２２（ｃ）は、第１発光モジュール１２ａ、第２発光モジュール１２ｂを図１８のように長手方向に沿って並べた以外は図２２（ｂ）と同様である。
【0127】
配光図（３段目）に示すように図２２（ａ）の光源ユニット１０を備える道路照明装置１００は照明範囲を円形状の所定の範囲とすることができ、照度分布（４段目、５段目）に示すように照度が高かった。
これに対して、図２２（ｂ）（ｃ）の光源ユニット１０を備える道路照明装置１００は、照明範囲をバッドウィング状とすることができ、より広範囲を照らすことができ自動車用道路の照明装置に特に適していた。
これに対して、図２２（ｂ）（ｃ）の光源ユニット１０を備える道路照明装置１００は、照明範囲をバッドウィング状とすることができ、より広範囲を照らすことができ自動車用道路の照明装置に特に適していた。
【0128】
［第２実施形態］
本実施形態に係る道路照明装置は、光源ユニット１０を構成する配光分布調整部１４の形状、および発光モジュール１２の配置以外は第１実施形態と同一であることから説明を省略する。
実施形態の光源ユニット１０は、第１実施形態とは異なり発光モジュールの配置により、発光ダイオード素子の出射光および蛍光体層からの発光をバットウィング型の照度分布に配光するものである。
本実施形態に係る道路照明装置は、光源ユニット１０を構成する配光分布調整部１４の形状、および発光モジュール１２の配置以外は第１実施形態と同一であることから説明を省略する。
実施形態の光源ユニット１０は、第１実施形態とは異なり発光モジュールの配置により、発光ダイオード素子の出射光および蛍光体層からの発光をバットウィング型の照度分布に配光するものである。
【0129】
図３の道路用照明装置１００のＡ－Ａ'線断面図における、本実施形態の光源ユニット１０の断面図を図２３（ａ）および（ｂ）に示す。図２３（ａ）および（ｂ）においては、上側本体ケース１０２と窓部１０４の図示を省略する。
配光分布調整部１４の形状は、第１実施形態と同様に半円筒状の形状、椀状の形状等を挙げることができる。配光分布調整部１４の厚みは、全体に亘って略同一であり、１．７５ｍｍ程度である。
配光分布調整部１４の形状は、第１実施形態と同様に半円筒状の形状、椀状の形状等を挙げることができる。配光分布調整部１４の厚みは、全体に亘って略同一であり、１．７５ｍｍ程度である。
【0130】
図２３（ａ）および（ｂ）に示すように、発光モジュール１２は、第１発光モジュール１２ａと第２発光モジュール１２ｂとを含む。第１発光モジュール１２ａと第２発光モジュール１２ｂは同一平面内に存在せず、光源ユニット１０の短手方向に沿って並べられている。
【0131】
第１発光モジュール１２ａの発光ダイオード素子２０の搭載面の裏面と、第２発光モジュール１２ｂの発光ダイオード素子２０の搭載面の裏面とにより形成される角度βを変化させることで、バッドウィング状の配光とすることができ、その角度が０°以上１２０°以下、好ましくは０°以上９０°以下、より好ましくは０°以上６０°以下である。図２３（ｂ）は角度βが０°の場合を示す。
本実施形態の光源ユニット１０の配光分布調整部１４に代えて、第１実施形態の配光分布調整部１４を用いることもできる。
本実施形態の光源ユニット１０の配光分布調整部１４に代えて、第１実施形態の配光分布調整部１４を用いることもできる。
【0132】
［第２実施形態の効果］
次に、本実施形態の効果について図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、道路照明装置１００を長さ１０ｍの支柱Ｐにより支持された道路灯を用い配光特性を確認した。実験結果を図２４（ａ）～（ｄ）に示す。
次に、本実施形態の効果について図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、道路照明装置１００を長さ１０ｍの支柱Ｐにより支持された道路灯を用い配光特性を確認した。実験結果を図２４（ａ）～（ｄ）に示す。
【0133】
図２４（ａ）～（ｄ）に、道路照明装置１００の断面図を示す。当該断面図は、図４に示されるような図３のＡ－Ａ’線断面図である。
図２４（ａ）は、第１発光モジュール１２ａ、第２発光モジュール１２ｂを図１７のように短手方向に沿って並べ、透光性カバー（配光分布調整部１４）の厚みｄを均一とした。
図２４（ｂ）は、第１発光モジュール１２ａと第２発光モジュール１２ｂとの角度βを１２０°とした以外は図２４（ａ）と同様である。
図２４（ｃ）は、第１発光モジュール１２ａと第２発光モジュール１２ｂとの角度βを６０°とした以外は図２４（ａ）と同様である。
図２４（ｄ）は、第１発光モジュール１２ａと第２発光モジュール１２ｂとの角度βを０°とした以外は図２４（ａ）と同様である。
図２４（ａ）は、第１発光モジュール１２ａ、第２発光モジュール１２ｂを図１７のように短手方向に沿って並べ、透光性カバー（配光分布調整部１４）の厚みｄを均一とした。
図２４（ｂ）は、第１発光モジュール１２ａと第２発光モジュール１２ｂとの角度βを１２０°とした以外は図２４（ａ）と同様である。
図２４（ｃ）は、第１発光モジュール１２ａと第２発光モジュール１２ｂとの角度βを６０°とした以外は図２４（ａ）と同様である。
図２４（ｄ）は、第１発光モジュール１２ａと第２発光モジュール１２ｂとの角度βを０°とした以外は図２４（ａ）と同様である。
【0134】
配光図（２段目）に示すように図２４（ａ）（ｂ）の道路照明装置１００は照明範囲を円形状の所定の範囲とすることができ、照度分布（３段目）に示すように照度が高かった。
角度βが小さくなるにしたがって照度分布が広がり、図２４（ｃ）（ｄ）の道路照明装置１００は、照明範囲をバッドウィング状とすることができ、より広範囲を照らすことができ自動車用道路の照明装置に特に適していた。
角度βが小さくなるにしたがって照度分布が広がり、図２４（ｃ）（ｄ）の道路照明装置１００は、照明範囲をバッドウィング状とすることができ、より広範囲を照らすことができ自動車用道路の照明装置に特に適していた。
【0135】
以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、本発明の効果を損なわない範囲で、上記以外の様々な構成を採用することができる。
【0136】
この出願は、２０２１年３月２２日に出願された日本出願特願２０２１－０４７５９９号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【0137】
１００ 道路照明装置
Ｐ 支柱
ａ 直下領域
ｂ 周辺領域
１０１ 下側本体ケース
１０１ａ 溝
１０２ 上側本体ケース
１０２ａ 第１ケース部分
１０２ｂ 第２ケース部分
１０３ 支柱結合部
１０４ 窓部
１０ 光源ユニット
１１ 本体
１２ 発光モジュール
１４ 配光分布調整部
１４ａ 受光面
１４ｂ 射出面
１４ｂ１ 山条部
１４ｂ２ 谷条部
１６ ヒートシンク
１８ 胴部
１８ａ ねじ部
１９ 冷却ファン
２０ 発光ダイオード素子
２２ ＬＥＤ
３１、３２ａ、３４ａ 表面
３２ 絶縁層
３３ 裏面
３４ 電極層
３４Ａ 電極対
３４Ｂ 配線部分
３６ 蛍光体層
Ｐ 支柱
ａ 直下領域
ｂ 周辺領域
１０１ 下側本体ケース
１０１ａ 溝
１０２ 上側本体ケース
１０２ａ 第１ケース部分
１０２ｂ 第２ケース部分
１０３ 支柱結合部
１０４ 窓部
１０ 光源ユニット
１１ 本体
１２ 発光モジュール
１４ 配光分布調整部
１４ａ 受光面
１４ｂ 射出面
１４ｂ１ 山条部
１４ｂ２ 谷条部
１６ ヒートシンク
１８ 胴部
１８ａ ねじ部
１９ 冷却ファン
２０ 発光ダイオード素子
２２ ＬＥＤ
３１、３２ａ、３４ａ 表面
３２ 絶縁層
３３ 裏面
３４ 電極層
３４Ａ 電極対
３４Ｂ 配線部分
３６ 蛍光体層
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図22-1】
【図22-2】
【図23】
【図24】
【図24-1】
【図24-2】
【図24-3】