(57)【要約】      （修正有）【課題】透過面での発熱性を備え、ＬＥＤ機器内からの光の透過性及び外部からの光に対する耐光性に優れるＬＥＤ機器の提供する。【解決手段】ＬＥＤ信号機１０において、赤外線ＬＥＤを少なくとも有するＬＥＤ灯器１２と、ＬＥＤ灯器１２から発光される光を外部に透過させる透過面を構成する信号機レンズ１４と、を有する。ＬＥＤ灯器１２と、透過面の外側表面と、の間に、スクアリリウム化合物と、４００ｎｍ以下に極大吸収波長を有する光触媒と、を有する。【選択図】図１
2020136186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線ＬＥＤを少なくとも有するＬＥＤ灯器と、
前記ＬＥＤ灯器から発光される光を外部に透過させる透過面と、を有し、
前記ＬＥＤ灯器と前記透過面の外側表面との間に、スクアリリウム化合物と、４００ｎｍ以下に極大吸収波長を有する光触媒と、を有するＬＥＤ機器。
【請求項２】
前記スクアリリウム化合物の極大吸収波長が７００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である請求項１に記載のＬＥＤ機器。
【請求項３】
前記スクアリリウム化合物が、下記一般式（１）で表される化合物及び下記一般式（２）で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種である請求項１又は請求項２に記載のＬＥＤ機器。
【化１】
2020136186.tif 000017
前記一般式（１）中、Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、及びＲ１ｄは、それぞれ独立に、アリール基又はアルキル基を表す。
【化２】
2020136186.tif 000018
前記一般式（２）中、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、及びＲ２ｄは、それぞれ独立に、アルキル基を表し、Ｒ２ａとＲ２ｂ及びＲ２ｃとＲ２ｄは、それぞれ独立に、互いに連結して環を形成していてもよい。
【請求項４】
前記光触媒の極大吸収波長が３５０ｎｍ以下である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のＬＥＤ機器。
【請求項５】
前記光触媒は、４００ｎｍを超える波長の光の吸収率が０％以上２０％以下である請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のＬＥＤ機器。
【請求項６】
前記光触媒の数平均粒子径が１ｎｍ以上２００ｎｍ以下である請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のＬＥＤ機器。
【請求項７】
前記光触媒の数平均粒子径が２０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である請求項６に記載のＬＥＤ機器。
【請求項８】
前記光触媒がチタン化合物である請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のＬＥＤ機器。
【請求項９】
前記光触媒が酸化チタンである請求項８に記載のＬＥＤ機器。
【請求項１０】
前記赤外線ＬＥＤが７００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の発光波長を有する請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載のＬＥＤ機器。
【請求項１１】
前記光触媒と前記スクアリリウム化合物とが異なる層に含まれる請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載のＬＥＤ機器。
【請求項１２】
前記光触媒を含む層と前記スクアリリウム化合物を含む層とが接していない請求項１１に記載のＬＥＤ機器。
【請求項１３】
前記光触媒を含む層が前記スクアリリウム化合物を含む層よりも、前記透過面の外側表面に近い位置に配置される請求項１１又は請求項１２に記載のＬＥＤ機器。
【請求項１４】
前記光触媒を含む層が前記透過面の外側表面を構成する層である請求項１３に記載のＬＥＤ機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、ＬＥＤ信号機のようにＬＥＤ機器が屋外においても用いられるようになっている。屋外で使用されるＬＥＤ機器では、降雪により雪が付着した場合の対策として、機器の表面を加熱することで、雪を融解させる手段が試されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、「灯器としてＬＥＤ灯器が採用されている屋外用ＬＥＤ機器において、ＬＥＤ灯器の発光面からの照明光に赤外線を混在させた融雪型の屋外用ＬＥＤ機器」が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、「基材と；基材上の少なくとも一部の領域に形成された光触媒膜と；基材を所定の温度に加温する加温手段と；を具備している光触媒体」が開示されている。
【０００５】
特許文献３には、「ＬＥＤ光を吸収して発熱する光発熱部材を有するＬＥＤユニット用カバー」が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１８−４９４６７号公報
【特許文献２】特開平１１−２６２６７１号公報
【特許文献３】特開２０１７−１７３９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、ＬＥＤ灯器に赤外線ＬＥＤを用い且つそのＬＥＤ灯器と透過面の外側表面との間に赤外線吸収剤を存在させた場合、ＬＥＤ灯器から発光される光の透過性が劣ることがある。また、外部からの自然光に対する耐光性が劣ることがある。
【０００８】
本発明の課題は、赤外線ＬＥＤを少なくとも有するＬＥＤ灯器と、ＬＥＤ灯器から発光される光を外部に透過させる透過面と、を有し、ＬＥＤ灯器と透過面の外側表面との間に赤外線吸収剤を有するＬＥＤ機器において、前記赤外線吸収剤としてスズ酸化インジウム（ＩＴＯ）のみを用いる場合、又はＬＥＤ灯器と透過面の外側表面との間に光触媒を有し且つ該光触媒として４００ｎｍを超える範囲に極大吸収波長を有する光触媒のみを有する場合に比べ、透過面での発熱性を備え、ＬＥＤ機器内からの光の透過性及び外部からの光に対する耐光性に優れるＬＥＤ機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、以下の手段により解決される。
＜１＞
赤外線ＬＥＤを少なくとも有するＬＥＤ灯器と、
前記ＬＥＤ灯器から発光される光を外部に透過させる透過面と、を有し、
前記ＬＥＤ灯器と前記透過面の外側表面との間に、スクアリリウム化合物と、４００ｎｍ以下に極大吸収波長を有する光触媒と、を有するＬＥＤ機器。
＜２＞
前記スクアリリウム化合物の極大吸収波長が７００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である＜１＞に記載のＬＥＤ機器。
＜３＞
前記スクアリリウム化合物が、下記一般式（１）で表される化合物及び下記一般式（２）で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種である＜１＞又は＜２＞に記載のＬＥＤ機器。
【００１０】
【化１】
2020136186.tif 000003
【００１１】
前記一般式（１）中、Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、及びＲ１ｄは、それぞれ独立に、アリール基又はアルキル基を表す。
【００１２】
【化２】
2020136186.tif 000004
【００１３】
前記一般式（２）中、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、及びＲ２ｄは、それぞれ独立に、アルキル基を表し、Ｒ２ａとＲ２ｂ及びＲ２ｃとＲ２ｄは、それぞれ独立に、互いに連結して環を形成していてもよい。
＜４＞
前記光触媒の極大吸収波長が３５０ｎｍ以下である＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載のＬＥＤ機器。
＜５＞
前記光触媒は、４００ｎｍを超える波長の光の吸収率が０％以上２０％以下である＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載のＬＥＤ機器。
＜６＞
前記光触媒の数平均粒子径が１ｎｍ以上２００ｎｍ以下である＜１＞〜＜５＞のいずれか１項に記載のＬＥＤ機器。
＜７＞
前記光触媒の数平均粒子径が２０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である＜６＞に記載のＬＥＤ機器。
＜８＞
前記光触媒がチタン化合物である＜１＞〜＜７＞のいずれか１項に記載のＬＥＤ機器。
＜９＞
前記光触媒が酸化チタンである＜８＞に記載のＬＥＤ機器。
＜１０＞
前記赤外線ＬＥＤが７００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の発光波長を有する＜１＞〜＜９＞のいずれか１項に記載のＬＥＤ機器。
＜１１＞
前記光触媒と前記スクアリリウム化合物とが異なる層に含まれる＜１＞〜＜１０＞のいずれか１項に記載のＬＥＤ機器。
＜１２＞
前記光触媒を含む層と前記スクアリリウム化合物を含む層とが接していない＜１１＞に記載のＬＥＤ機器。
＜１３＞
前記光触媒を含む層が前記スクアリリウム化合物を含む層よりも、前記透過面の外側表面に近い位置に配置される＜１１＞又は＜１２＞に記載のＬＥＤ機器。
＜１４＞
前記光触媒を含む層が前記透過面の外側表面を構成する層である＜１３＞に記載のＬＥＤ機器。
【発明の効果】
【００１４】
＜１＞、＜２＞、＜３＞、又は＜１０＞に係る発明によれば、赤外線ＬＥＤを少なくとも有するＬＥＤ灯器と、ＬＥＤ灯器から発光される光を外部に透過させる透過面と、を有し、ＬＥＤ灯器と透過面の外側表面との間に赤外線吸収剤を有するＬＥＤ機器において、前記赤外線吸収剤としてスズ酸化インジウム（ＩＴＯ）のみを用いる場合、又はＬＥＤ灯器と透過面の外側表面との間に光触媒を有し且つ該光触媒として４００ｎｍを超える範囲に極大吸収波長を有する光触媒のみを有する場合に比べ、透過面での発熱性を備え、ＬＥＤ機器内からの光の透過性及び外部からの光に対する耐光性に優れるＬＥＤ機器が提供される。
＜４＞に係る発明によれば、光触媒の極大吸収波長が３５０ｎｍ超である場合に比べ、ＬＥＤ機器内からの光の透過性に優れるＬＥＤ機器が提供される。
＜５＞に係る発明によれば、光触媒の４００ｎｍを超える波長の光の吸収率が２０％超である場合に比べ、ＬＥＤ機器内からの光の透過性に優れるＬＥＤ機器が提供される。
＜６＞、又は＜７＞に係る発明によれば、光触媒の数平均粒子径が２００ｎｍ超である場合に比べ、ＬＥＤ機器内からの光の透過性に優れるＬＥＤ機器が提供される。
＜８＞、又は＜９＞に係る発明によれば、光触媒が酸化タングステン（ＷＯ３）である場合に比べ、ＬＥＤ機器内からの光の透過性に優れるＬＥＤ機器が提供される。
＜１１＞に係る発明によれば、光触媒とスクアリリウム化合物とが同じ層に含まれる場合に比べ、スクアリリウム化合物の分解が抑制されたＬＥＤ機器が提供される。
＜１２＞に係る発明によれば、光触媒を含む層とスクアリリウム化合物を含む層とが接している場合に比べ、スクアリリウム化合物の分解が抑制されたＬＥＤ機器が提供される。
＜１３＞に係る発明によれば、光触媒を含む層がスクアリリウム化合物を含む層よりも透過面の外側表面から遠い位置に配置される場合に比べ、外部からの光に対する耐光性に優れるＬＥＤ機器が提供される。
＜１４＞に係る発明によれば、光触媒を含む層が透過面の外側表面を構成する層よりも内側に配置される場合に比べ、透過面の外側表面に付着した雪や氷の除去性に優れるＬＥＤ機器が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係るＬＥＤ機器の一例であるＬＥＤ信号機を示す概略断面図である。
【図２】図１に示すＬＥＤ信号機における信号機レンズの一例を示す概略断面図である。
【図３】図１に示すＬＥＤ信号機における信号機レンズの他の一例を示す概略断面図である。
【図４】図１に示すＬＥＤ信号機における信号機レンズの他の一例を示す概略断面図である。
【図５】図１に示すＬＥＤ信号機における信号機レンズの他の一例を示す概略断面図である。
【図６】図１に示すＬＥＤ信号機における信号機レンズの他の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態について以下説明する。なお、本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１７】
＜ＬＥＤ機器＞
本実施形態に係るＬＥＤ機器は、赤外線ＬＥＤを少なくとも有するＬＥＤ灯器と、ＬＥＤ灯器から発光される光を外部に透過させる透過面と、を有し、ＬＥＤ灯器と透過面の外側表面との間に、スクアリリウム化合物と、４００ｎｍ以下に極大吸収波長を有する光触媒（以下「特定の光触媒」とも称す）と、を有する。
【００１８】
近年では、ＬＥＤ信号機のようにＬＥＤ機器が屋外においても用いられるようになってきている。ただし、ＬＥＤ機器は白熱電球に比べて発熱が抑えられるため、屋外で使用されるＬＥＤ機器に対して降雪により雪が付着した場合や、霜の発生等により氷が付着した場合であっても、その雪や氷が融解しにくくなる。その結果、ＬＥＤ機器からの光が雪、氷等によって遮られ、例えばＬＥＤ信号機の場合には視認性が低下することがあった。
これに対し、ＬＥＤ信号機内に備えられるＬＥＤの一部を赤外線ＬＥＤとし、赤外線吸収性を持たせた信号機表面を加熱することで、雪を融解させる手段が試されている。しかし、このように屋外で用いられるＬＥＤ機器に赤外線吸収性を持たせた場合、ＬＥＤ機器内からの光の透過性が劣ることがあり、また外部からの自然光に対する耐光性が劣ることがあった。
【００１９】
これに対し、本実施形態に係るＬＥＤ機器は、前記の構成を備えることで、透過面での発熱性を備え、ＬＥＤ機器内からの光の透過性及び外部からの光に対する耐光性に優れる。
その理由は、以下のように推察される。
【００２０】
ＬＥＤ機器が赤外線ＬＥＤを少なくとも有するＬＥＤ灯器を有し、且つこのＬＥＤ灯器と透過面の外側表面との間にスクアリリウム化合物を有することで、赤外線の吸収によってスクアリリウム化合物が発熱し、その熱が透過面の外側表面に伝わることで、透過面での発熱性が得られる。そのため、このＬＥＤ機器では透過面が熱せられることで、透過面の外側表面に雪や氷が付着し難く、また透過面の外側表面に雪や氷が付着した場合であっても熱によって融解される。よって、雪や氷によるＬＥＤ灯器からの光の遮断が抑制され、特にＬＥＤ信号機である場合には雪や氷の付着による視認性の低下が抑制される。
また、スクアリリウム化合物は赤外線に対して高い吸収性を示す一方で可視光の吸収は抑制される。そのため、赤外線吸収材としてスクアリリウム化合物を用いることで、ＬＥＤ灯器から発光される可視光のＬＥＤ機器内での吸収が抑制され、ＬＥＤ機器内からの光の透過性も高められる。
ただし、スクアリリウム化合物は紫外線によって分解する性質を有している。そのため、ＬＥＤ機器が屋外で用いられる場合、外部からの自然光に含まれる紫外線によって分解されることがある。これに対し、本実施形態に係るＬＥＤ機器がＬＥＤ灯器と透過面の外側表面との間に４００ｎｍ以下に極大吸収波長を有する光触媒（特定の光触媒）を有することで、この光触媒によって外部からの紫外線が吸収され、スクアリリウム化合物に到達する紫外線が低減されて、スクアリリウム化合物の分解が抑制される。これにより、外部からの光に対する優れた耐光性が得られる。
【００２１】
以上により、本実施形態に係るＬＥＤ機器は、透過面での発熱性を備え、ＬＥＤ機器内からの光の透過性及び外部からの光に対する耐光性に優れる。
【００２２】
次いで、本実施形態に係るＬＥＤ機器の構成について説明する。
【００２３】
なお、以下においては交通用のＬＥＤ信号機を例にして説明する。ただし、信号機以外に屋外で使用されるＬＥＤ機器についても、同様に適用することができる。
【００２４】
図１に、本実施形態に係るＬＥＤ機器の一例であるＬＥＤ信号機の断面図を示す。
ＬＥＤ信号機１０は、内部にＬＥＤ灯器１２と、このＬＥＤ灯器１２から発光される光を外部に透過させる透過面を構成する信号機レンズ１４と、を備える。より具体的には、ＬＥＤ信号機１０は、プリント基板及び該プリント基板上に配置されたＬＥＤを有するＬＥＤ灯器１２と、信号機レンズ１４と、を有する通常使用される信号機である。
【００２５】
（ＬＥＤ灯器）
ＬＥＤ灯器１２は少なくとも赤外線ＬＥＤを有する。つまり、ＬＥＤ灯器１２は発光面の少なくとも一部に赤外線ＬＥＤを配置するか、または発光面とは別に赤外線ＬＥＤ発光ユニットを灯器内に取り付ける。
なお、発光面に赤外線ＬＥＤを配置するとは、プリント基板上に多数のＬＥＤを配置したＬＥＤモジュールと同一基板上に赤外線ＬＥＤを配置することで行われる。例えば、ＬＥＤ灯器１２のプリント基板上に多数のＬＥＤを円周状に配置し、その少なくとも一部に赤外線ＬＥＤを配置する。
また、発光面とは別に赤外線ＬＥＤ発光ユニットを灯器内に取り付けるとは、ＬＥＤ信号機１０の内部に赤外線ＬＥＤユニットを設置することである。
いずれの場合も、信号機レンズ１４に向かって赤外線を照射する位置に、赤外線ＬＥＤが配置される。
【００２６】
・赤外線ＬＥＤ
ＬＥＤ灯器１２に配置される赤外線ＬＥＤは、光の透過面（つまり信号機レンズ１４の外側表面）での発熱性の観点、及び該発熱による雪や氷の除去性の観点から、７００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の発光波長を有することが好ましく、７５０ｎｍ以上９５０ｎｍ以下の発光波長を有することがより好ましく、８００ｎｍ以上９００ｎｍ以下の発光波長を有することがさらに好ましい。
【００２７】
（信号機レンズ）
ＬＥＤ信号機１０は、ＬＥＤ灯器１２と透過面を構成する信号機レンズ１４の外側表面との間に、スクアリリウム化合物と、４００ｎｍ以下に極大吸収波長を有する光触媒と、を有する。
ここで、ＬＥＤ信号機１０における、スクアリリウム化合物及び光触媒の配置について説明する。例えば、スクアリリウム化合物及び光触媒は、信号機レンズ１４を多層構成で形成すると共に、該多層構成中の少なくとも一層に含有させることができる。
【００２８】
例えば、図２に示すように、レンズ基板４０Ａと、スクアリリウム化合物を含む赤外線吸収層４２Ａと、特定の光触媒を含む光触媒層４４Ａと、がこの順に積層された多層構造を有する信号機レンズ１４Ａが挙げられる。信号機レンズ１４Ａでは、光触媒層４４Ａが外側表面１４ＯＵＴを構成する層である。
また、図３に示すように、レンズ基板４０Ｂと、スクアリリウム化合物を含む赤外線吸収層４２Ｂと、中間層４６Ｂと、特定の光触媒を含む光触媒層４４Ｂと、がこの順に積層された多層構造を有する信号機レンズ１４Ｂが挙げられる。信号機レンズ１４Ｂでは、光触媒層４４Ｂが外側表面１４ＯＵＴを構成する層である。
また、図４に示すように、レンズ基板４０Ｃと、スクアリリウム化合物及び特定の光触媒を両方含む赤外線吸収光触媒層４８Ｃと、がこの順に積層された多層構造を有する信号機レンズ１４Ｃが挙げられる。信号機レンズ１４Ｃでは、赤外線吸収光触媒層４８Ｃが外側表面１４ＯＵＴを構成する層である。
また、図５に示すように、レンズ基板４０Ｄと、特定の光触媒を含む光触媒層４４Ｄと、スクアリリウム化合物を含む赤外線吸収層４２Ｄと、がこの順に積層された多層構造を有する信号機レンズ１４Ｄが挙げられる。信号機レンズ１４Ｄでは、赤外線吸収層４２Ｄが外側表面１４ＯＵＴを構成する層である。
また、図６に示すように、レンズ基板４０Ｅと、特定の光触媒を含む光触媒層４４Ｅと、中間層４６Ｅと、スクアリリウム化合物を含む赤外線吸収層４２Ｅと、がこの順に積層された多層構造を有する信号機レンズ１４Ｅが挙げられる。信号機レンズ１４Ｅでは、赤外線吸収層４２Ｅが外側表面１４ＯＵＴを構成する層である。
また、図示しない態様として、特定の光触媒及びスクアリリウム化合物がレンズ基板中に含まれた、単層構造を有する信号機レンズが挙げられる。
【００２９】
ただし、特定の光触媒とスクアリリウム化合物とは、異なる層に含まれることが好ましい。光触媒とスクアリリウム化合物とが異なる層に含まれることで、スクアリリウム化合物の光触媒による分解が抑制され易くなり、光の透過面（つまり信号機レンズ１４）での発熱の維持性が高め易くなる。
この観点から、図２乃至図６に示す信号機レンズの中では、図２に示す信号機レンズ１４Ａ、図３に示す信号機レンズ１４Ｂ、図５に示す信号機レンズ１４Ｄ、及び図６に示す信号機レンズ１４Ｅが好ましい。
【００３０】
また、特定の光触媒を含む層とスクアリリウム化合物を含む層とが接していないことが好ましい。光触媒を含む層とスクアリリウム化合物を含む層とが接していないことで、スクアリリウム化合物の光触媒による分解が抑制され易くなり、光の透過面（つまり信号機レンズ１４）での発熱の維持性が高め易くなる。
この観点から、図２乃至図６に示す信号機レンズの中では、図３に示す信号機レンズ１４Ｂ、及び図６に示す信号機レンズ１４Ｅが好ましい。
【００３１】
また、特定の光触媒を含む層がスクアリリウム化合物を含む層よりも透過面（つまり信号機レンズ）の外側表面に近い位置に配置されることが好ましい。光触媒を含む層の方が外側表面に近い位置に配置されることで、外部からの光に対する耐光性を高め易くなる。
この観点から、図２乃至図６に示す信号機レンズの中では、図２に示す信号機レンズ１４Ａ、及び図３に示す信号機レンズ１４Ｂが好ましい。
【００３２】
また、特定の光触媒を含む層が透過面（つまり信号機レンズ）の外側表面を構成する層であることが好ましい。光触媒を含む層が外側表面を構成することで、透過面の外側表面に付着した雪、氷等の除去性を高め易くなる。
なお、その理由は以下のように推察される。外側表面を構成する層が特定の光触媒を含むことで、外側表面における親水性が高められると考えられる。そのため、表面に付着した雪、氷等が融解した際に生じた水分が濡れ広がり易くなり、雪や氷と透過面の外側表面との間に水分が介在し易くなる。その結果、表面に付着した雪、氷等がより滑り落ち易くなって、除去性が高められると考えられる。
この観点から、図２乃至図６に示す信号機レンズの中では、図２に示す信号機レンズ１４Ａ、及び図３に示す信号機レンズ１４Ｂが好ましい。
【００３３】
なお、特定の光触媒を含む層が透過面の外側表面を構成する層である場合（例えば図２に示す信号機レンズ１４Ａ、図３に示す信号機レンズ１４Ｂ等の場合）、外側表面の親水性をより高め易くして付着した雪、氷等の除去性をより高め易くする観点から、特定の光触媒としてチタン化合物を含むことが好ましく、さらには酸化チタンを含むことがより好ましい。
【００３４】
次いで、図２乃至図６に示す信号機レンズ１４Ａ乃至１４Ｅを構成する各層又はその成分について説明する。
【００３５】
・レンズ基材
レンズ基材は、透明性つまりＬＥＤ灯器から発光される光の透過性に優れる基材が用いられる。レンズ基材としては、例えばポリカーボネート基材、アクリル基材、メタクリル基材、エポキシ基材、ポリオレフィン基材、ポリビニルブチラール基材、ポリエステル基材、ポリ塩化ビニル基材、ポリスチレン基材、ポリ酢酸ビニル基材、ポリウレタン基材、アクリロニトリルスチレン基材、ポリ乳酸基材、ユリア基材、メラミン基材、シリコーン基材、シルセスキオキサン基材、ポリアミド基材、ポリイミド基材、ポリアミドイミド基材、ポリスルホン基材、及びガラス基材等が挙げられる。
【００３６】
・スクアリリウム化合物
スクアリリウム化合物とは、スクアリリウム骨格を有する化合物を意味する。
スクアリリウム骨格を有する化合物としては、例えば、チオピラン系スクアリリウム化合物（すなわち、チオピラン骨格及びスクアリリウム骨格を有する化合物）、ペリミジン系スクアリリウム化合物（すなわち、ペリミジン骨格及びスクアリリウム骨格を有する化合物）、フラボン系スクアリリウム化合物（すなわち、フラボン骨格及びスクアリリウム骨格を有する化合物）等が挙げられる。
これらの中でも、スクアリリウム化合物としては、チオピラン系スクアリリウム化合物及びペリミジン系スクアリリウム化合物が好ましく、後述する一般式（１）で表される化合物及び一般式（２）で表される化合物がより好ましい。
スクアリリウム化合物は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３７】
−チオピラン系スクアリリウム化合物−
チオピラン系スクアリリウム化合物としては、例えば、下記一般式（１）で表される化合物が挙げられる。
【００３８】
【化３】
2020136186.tif 000005
【００３９】
一般式（１）中、Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、及びＲ１ｄは、それぞれ独立に、アリール基又はアルキル基を表す。
【００４０】
Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、及びＲ１ｄで表されるアルキル基としては、炭素数１以上１２以下のアルキル基が好ましく、炭素数１以上１０以下のアルキル基がより好ましく、炭素数３以上６以下のアルキル基が更に好ましく、炭素数４以上６以下のアルキル基が更に好ましい。
【００４１】
Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、及びＲ１ｄで表されるアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれのアルキル基であってもよく、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基（２−メチルプロピル基）、ｓｅｃ−ブチル基（１−メチルプロピル基）、ｔｅｒｔ−ブチル基（１，１−ジメチルエチル基）、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基（３−メチルブチル基）、ネオペンチル基（２，２−ジメチルプロピル基）、ｔｅｒｔ−ペンチル基（１，１−ジメチルプロピル基）、ｎ−ヘキシル基、イソヘキシル基、ｓｅｃ−ヘキシル基、ｔｅｒｔ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、イソヘプチル基、ｓｅｃ−ヘプチル基、ｔｅｒｔ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、イソオクチル基、ｓｅｃ−オクチル基、２−エチルヘキシル基、ｔｅｒｔ−オクチル基、ｎ−ノニル基、イソノニル基、ｓｅｃ−ノニル基、ｔｅｒｔ−ノニル基、ｎ−デシル基、イソデシル基、ｓｅｃ−デシル基、ｔｅｒｔ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、イソウンデシル基、ｎ−ドデシル基、イソドデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、及びビシクロ［２，２，２］オクチル基等が挙げられる。
【００４２】
Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、及びＲ１ｄで表されるアリール基としては、例えば、フェニル基、及びアルキル置換フェニル基等が挙げられる。
アルキル置換フェニル基においては、フェニル基に１個のアルキル基が置換していても、複数個のアルキル基が置換していてもよいが、アルキル基が１個だけ置換したアルキル置換フェニル基がより好ましい。
この置換基としてのアルキル基としては、炭素数１以上１０以下のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、イソヘキシル基、ｓｅｃ−ヘキシル基、ｔｅｒｔ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、イソヘプチル基、ｓｅｃ−ヘプチル基、ｔｅｒｔ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、イソオクチル基、ｓｅｃ−オクチル基、ｔｅｒｔ−オクチル基、ｎ−ノニル基、イソノニル基、ｓｅｃ−ノニル基、ｔｅｒｔ−ノニル基、ｎ−デシル基、イソデシル基、ｓｅｃ−デシル基、ｔｅｒｔ−デシル基等が挙げられる。
【００４３】
アリール基の具体例としては、フェニル基、４−メチルフェニル基、４−エチルフェニル基、４−プロピルフェニル基、４−ブチルフェニル基（特に４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基）、３−メチルフェニル基、及び２−メチルフェニル基等が挙げられ、中でもフェニル基が好ましい。
【００４４】
Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、及びＲ１ｄで表されるアルキル基及びアリール基は、ハロゲン原子（例えば、フッ素、塩素）で置換されていてもよい。
【００４５】
一般式（Ｉ）で表される化合物は、水性インクにおける赤外吸収能低下抑制の観点から、Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、及びＲ１ｄで表される基のうちの少なくとも１つが分岐鎖状のアルキル基であることが好ましく、下記一般式（１ａ）で表される化合物であることがより好ましい。
【００４６】
【化４】
2020136186.tif 000006
【００４７】
一般式（１ａ）中、Ｒａは一般式（１ａ−Ｒ）で表される基を表し、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄはそれぞれ独立にアルキル基を表す。一般式（１ａ−Ｒ）中、Ｒｅは水素又はメチル基を表し、ｎは０以上３以下の整数を表す。
【００４８】
一般式（１ａ）中、Ｒａは、一般式（１ａ−Ｒ）で表される基を表す。
一般式（１ａ−Ｒ）で表される基の総炭素数は６以下が好ましく、５以下がより好ましく、４以下が更に好ましく、４が特に好ましい。総炭素数の下限は３である。
一般式（１ａ−Ｒ）中、Ｒｅは、水素又はメチル基を表す。Ｒｅは、メチル基であることが好ましい。
一般式（１ａ−Ｒ）中、ｎは、０以上３以下の整数を表す。ｎは、０以上２以下の整数が好ましく、０又は１がより好ましく、０が更に好ましい。
【００４９】
一般式（１ａ−Ｒ）で表される基の具体例としては、例えば、イソプロピル基、イソブチル基、tert−ブチル基、３−メチルブチル基（３−メチルブタン−１−イル基）、２，２−ジメチルプロピル基（２，２−ジメチルプロパン−１−イル基）、４−メチルペンチル基（４−メチルペンタン−１−イル基）、３，３−ジメチルブチル基（３，３−ジメチルブタン−１−イル基）、４，４−ジメチルペンチル基（４，４−ジメチルペンタン−１−イル基）が挙げられる。これらの中でも、イソプロピル基、イソブチル基、tert−ブチル基がより好ましく、tert−ブチル基が更に好ましい。
【００５０】
一般式（１ａ）中、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄは、それぞれ独立にアルキル基を表す。Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄは少なくとも１つが一般式（１ａ−Ｒ）で表される基であることが好ましく、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄの全てが一般式（１ａ−Ｒ）で表される基であることがより好ましい。
Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄのうち１つが一般式（１ａ−Ｒ）で表される基である場合、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄのいずれが一般式（１ａ−Ｒ）で表される基であってもよい。Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄのうち２つが一般式（１ａ−Ｒ）で表される基である場合、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄのいずれが一般式（１ａ−Ｒ）で表される基であってもよい。
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄのうち２つ以上が一般式（１ａ−Ｒ）で表される基である場合、複数ある一般式（１ａ−Ｒ）で表される基の構造は同じであっても異なっていてもよい。
【００５１】
Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄの少なくとも１つが一般式（１ａ−Ｒ）で表される基である場合における好ましい構造は、Ｒａについて前述したとおりである。
【００５２】
Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄの少なくとも１つが一般式（１ａ−Ｒ）で表される基以外である場合におけるアルキル基は、直鎖状、分岐状、及び環状の何れの構造であってもよい。この場合のアルキル基は分岐数が多い方が好ましく、炭素鎖は短い方が好ましい。炭素数としては、１以上１０以下が好ましく、２以上８以下がより好ましく、３以上６以下が更に好ましい。
アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、sec−ブチル基、２−メチルブタン−２−イル基、３−メチルブタン−２−イル基、３，３−ジメチルブタン−２−イル基、３−ペンチル基、２−メチルペンタン−３−イル基、３−メチルペンタン−３−イル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。これらの中でも、２−メチルブタン−２−イル基、３−メチルペンタン−３−イル基が好ましい。
【００５３】
以下に、一般式（１）で表される化合物の具体例（化合物（１−ａ−１）〜（１−ａ−１０））を示す。
【００５４】
【化５】
2020136186.tif 000007
【００５５】
一般式（１）で表される化合物は、例えば下記の反応スキームに従って合成される。
【００５６】
（１）Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ及びＲ１ｄが全て同じ基の化合物
【００５７】
【化６】
2020136186.tif 000008
【００５８】
まず、不活性雰囲気下且つ冷却下、有機マグネシウムハロゲン化物（グリニャール試薬、例えば塩化エチルマグネシウム等）の有機溶剤（例えばテトラヒドロフラン等）溶液に出発物質１を滴下して作用させる。その後、反応を完結させるため室温（例えば２０℃乃至２５℃。本説明において以下同じ）又はそれ以上の温度に戻してもよい。次いで冷却下、ギ酸誘導体（例えばギ酸エチル等）を滴下して作用させる。その後、反応を完結させるため室温又はそれ以上の温度に戻してもよい。反応の終わった混合物から有機物を抽出し、分離した有機層から中間体Ａを得る。
【００５９】
次いで、溶媒（例えばシクロヘキサン等）に中間体Ａと酸化試薬（例えば酸化マンガン等）とを加え、加熱還流して反応させる。反応中に生じる水を除去してもよい。反応混合物の有機層から中間体Ｂを得る。中間体Ｂを得る際に精製を行ってもよい。
【００６０】
次いで、中間体Ｂに対し付加環化反応を行う。例えば、溶媒（例えばエタノール等）に一硫化水素ナトリウムｎ水和物を加え、冷却下、中間体Ｂを滴下する。その後、室温で反応させ、反応液から溶媒を除去した後、飽和するまで食塩を加え、分液して有機相を回収し、有機相から中間体Ｃを得る。中間体Ｃを得る際に精製を行ってもよい。
【００６１】
次いで、不活性雰囲気下、溶媒（例えば無水テトラヒドロフラン等）と中間体Ｃとを混合し、グリニャール試薬（例えば臭化メチルマグネシウム等）を滴下する。滴下終了後、反応液を加熱して還流させ、次いで冷却下、臭化アンモニウムを滴下する。分離した有機層を乾燥し濃縮して、中間体Ｄを得る。
【００６２】
次いで、不活性雰囲気下、中間体Ｄ及びスクアリン酸を溶媒（例えばシクロヘキサンとイソブタノールとの混合溶媒等）に分散し、塩基性化合物（例えばピリジン等）を加えて加熱還流させ、化合物（１）−Ａが得られる。反応中に生じる水を除去してもよい。また、精製や単離、濃縮等を実施してもよい。
【００６３】
（２）Ｒ１ａとＲ１ｄが同じ基且つＲ１ｂとＲ１ｃが同じ基の化合物（Ｒ１ａとＲ１ｂは異なる基）
上記（１）の反応スキームにおける中間体Ａを得る過程を、下記の過程に変更する。
【００６４】
【化７】
2020136186.tif 000009
【００６５】
不活性雰囲気下且つ冷却下、グリニャール試薬（例えば臭化エチルマグネシウム等）の有機溶剤（例えばテトラヒドロフラン等）溶液に、出発物質１を滴下し、さらに添加物質２を滴下し反応させる。反応後の溶液に、冷却下で強酸（例えば塩酸等）を加え、次いで室温下でエーテルを加え、有機層から中間体Ａ’を得る。中間体Ａ’を得る際に精製を行ってもよい。
【００６６】
（３）Ｒ１ａとＲ１ｂが同じ基且つＲ１ｃとＲ１ｄが同じ基の化合物（Ｒ１ａとＲ１ｃは異なる基）
上記（１）の反応スキームにおける中間体Ｄとして、Ｒ１の構造が異なる化合物を２種類準備し、この２種の化合物とスクアリン酸とを反応させて、一般式（１）で表される化合物を得る。
【００６７】
Ｒ１ａ〜Ｒ１ｄのうち３つが同じ基の化合物、２つが同じ基で残りの２つがそれぞれ異なる基の化合物、４つとも異なる基の化合物も、上記反応スキームに準じて合成し得る。
【００６８】
−ペリミジン系スクアリリウム化合物−
ペリミジン系スクアリリウム化合物としては、例えば、下記一般式（２）で表される化合物が挙げられる。
【００６９】
【化８】
2020136186.tif 000010
【００７０】
一般式（２）中、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、及びＲ２ｄはそれぞれ独立にアルキル基を表す。Ｒ２ａとＲ２ｂ及びＲ２ｃとＲ２ｄはそれぞれ独立に連結して環を形成していてもよい。
【００７１】
Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、及びＲ２ｄで表されるアルキル基としては、炭素数１以上１２以下のアルキル基が好ましく、炭素数２以上８以下のアルキル基がより好ましい。
【００７２】
Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、及びＲ２ｄで表されるアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれのアルキル基であってもよく、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、イソヘキシル基、ｓｅｃ−ヘキシル基、ｔｅｒｔ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、イソヘプチル基、ｓｅｃ−ヘプチル基、ｔｅｒｔ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、イソオクチル基、ｓｅｃ−オクチル基、ｔｅｒｔ−オクチル基、ｎ−ノニル基、イソノニル基、ｓｅｃ−ノニル基、ｔｅｒｔ−ノニル基、ｎ−デシル基、イソデシル基、ｓｅｃ−デシル基、ｔｅｒｔ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、イソウンデシル基、ｎ−ドデシル基、イソドデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、及びビシクロ［２，２，２］オクチル基等が挙げられる。
【００７３】
また、Ｒ２ａとＲ２ｂが連結して環を形成する場合、またＲ２ｃとＲ２ｄが連結して環を形成する場合には、形成される環は５員環、６員環又は７員環であることが好ましく、６員環がより好ましい。
なお、形成される環は置換基を有していてもよく、置換基の例としてはアルキル基が挙げられる。
Ｒ２ｃとＲ２ｄとを連結する部分の基は、炭素数が３以上６以下のアルキル基であることが好ましい。
【００７４】
互いに連結して環を形成する場合の、その形成される環構造としては、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、３，５−ジメチルシクロヘキサン、３，５−ジエチルシクロヘキサン、３，５−ジイソプロピルシクロヘキサン、３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、及び３，３，５，５−テトラメチルシクロヘキサン等が挙げられる。
【００７５】
Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、及びＲ２ｄで表されるアルキル基（Ｒ２ａとＲ２ｂ及びＲ２ｃとＲ２ｄが連結して形成される環を含む）は、ハロゲン原子（例えば、フッ素、塩素）で置換されていてもよい。
【００７６】
以下に、一般式（２）で表される化合物の具体例（化合物（２−ｂ−１）〜（２−ｂ−７））を示す。
【００７７】
【化９】
2020136186.tif 000011
【００７８】
また、一般式（２）で表される化合物のうち、一般式（２）においてＲ２ａとＲ２ｂ及びＲ２ｃとＲ２ｄが連結して環を形成した化合物の例として、例えば下記一般式（２ａ）で表される化合物が挙げられる。
【００７９】
【化１０】
2020136186.tif 000012
【００８０】
一般式（２ａ）中、Ｒ２ｅ、Ｒ２ｆ、Ｒ２ｇ、及びＲ２ｈは、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
【００８１】
以下に、一般式（２ａ）で表される化合物の具体例（化合物（２−ｃ−１）〜（２−ｃ−５））、及び一般式（２）においてＲ２ａとＲ２ｂ及びＲ２ｃとＲ２ｄが連結して環を形成した化合物の他の具体例（化合物（２−ｃ−６）〜（２−ｃ−７））を示す。
【００８２】
【化１１】
2020136186.tif 000013
【００８３】
【化１２】
2020136186.tif 000014
【００８４】
一般式（２）で表される化合物は、例えば、特開２０１０−０７７２６１号公報、特開２０１０−１８６０１４号公報、特開２０１１−０３９３５９号公報等に記載の合成方法により合成し得る。
【００８５】
−スクアリリウム化合物の特性−
スクアリリウム化合物の、テトラヒドロフラン溶液における極大吸収波長（λｍａｘ）は、透過面での発熱性向上の観点から、波長７００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましく、波長７５０ｎｍ以上９５０ｎｍ以下であることがより好ましく、波長８００ｎｍ以上９００ｎｍ以下であることが更に好ましい。
【００８６】
スクアリリウム化合物の、テトラヒドロフラン溶液における極大吸収波長（λｍａｘ）でのモル吸光係数（εｍａｘ）は、１×１０５Ｌｍｏｌ−１ｃｍ−１以上６×１０５Ｌｍｏｌ−１ｃｍ−１以下が好ましく、２×１０５Ｌｍｏｌ−１ｃｍ−１以上６×１０５Ｌｍｏｌ−１ｃｍ−１以下がより好ましく、２．５×１０５Ｌｍｏｌ−１ｃｍ−１以上６×１０５Ｌｍｏｌ−１ｃｍ−１以下が更に好ましい。
【００８７】
なお、スクアリリウム化合物の極大吸収波長は、分光光度計（日立製作所製、Ｕ−４１００）にて測定し、赤外吸収ピークを求めた。
【００８８】
・光触媒
４００ｎｍ以下に極大吸収波長を有する光触媒（特定の光触媒）としては、特に限定されるもではないが、例えばチタン化合物（例えば酸化チタン（ＴｉＯ２））、チタン化合物を含む被覆層を有するシリカ、酸化タングステン（ＷＯ３）等が挙げられる。
中でも、ＬＥＤ機器内からの光の透過性を高め易くする観点から、チタン化合物が好ましく、酸化チタンがより好ましい。なお、酸化チタンとしては、例えばアナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタン等が挙げられる。
【００８９】
特定の光触媒は、４００ｎｍ以下に極大吸収波長を有し、ＬＥＤ機器内からの光の透過性向上の観点から、さらに３５０ｎｍ以下に極大吸収波長を有することが好ましい。
【００９０】
また特定の光触媒は、ＬＥＤ機器内からの光の透過性向上の観点から、４００ｎｍを超える波長の光の吸収率が０％以上２０％以下であることが好ましく、０％以上１０％以下であることがより好ましく、０％以上５％以下であることがさらに好ましい。
【００９１】
なお、光触媒の極大吸収波長、及び４００ｎｍを超える波長の光の吸収率は、分光光度計（日立製作所製、Ｕ−４１００）にて測定することで求めた。
【００９２】
光触媒の数平均粒子径（つまり一次粒子径の数算術平均値）は、１ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましく、２０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることがより好ましく、５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
数平均粒子径が２００ｎｍ以下であることで、ＬＥＤ機器内からの光の透過性が高め易くなる。一方、数平均粒子径が１ｎｍ以上であると、構造が保たれることで、紫外線を吸収しやすく、外部からの光に対する耐光性を高め易くなる。
【００９３】
光触媒の数平均粒子径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ、日立ハイテクノロジーズ社製、Ｈ−９０００型）を用いて測定される。なお、数平均粒子径は、１００個の粒子について測定した粒径の数平均値とする。
【００９４】
特定の光触媒には、市販品を用いてもよい。例えば、昭和電工(株)製「スーパータイタニアＧシリーズ及びＦシリーズ」、「ルミレッシュ」、(株)東芝製「ルネキャット」、堺化学工業(株)製の光触媒用酸化チタン、テイカ(株)製の酸化チタン、石原産業(株)製の酸化チタン等が挙げられる。
【００９５】
なお、ＬＥＤ灯器から光が発光される方向に対して直交する方向において、特定の光触媒とスクアリリウム化合物との質量比（単位面積当たりの質量の比）は、１：２乃至２：１の範囲であることが好ましい。
【００９６】
・中間層
特定の光触媒を含む層とスクアリリウム化合物を含む層とは、接していないことが好ましく、この観点から、図３に示す信号機レンズ１４Ｂ及び図６に示す信号機レンズ１４Ｅのように、両層の間に中間層を介してもよい。
中間層としては、シリカ層、シリコーン層、シルセスキオキサン層、及びフッ素樹脂層等が挙げられる。
【００９７】
・各層の形成方法
ここで、信号機レンズを構成する各層の形成方法について説明する。
(1)スクアリリウム化合物を含む層
例えば、スクアリリウム化合物を含有する塗布液を塗布し乾燥させることで、スクアリリウム化合物を含む層を形成することができる。溶媒としては、例えばテトラヒドロフラン等の公知の溶媒が用いられる。
なお、スクアリリウム化合物を含む層は、さらにバインダー樹脂を含んでいてもよい。
【００９８】
また、スクアリリウム化合物はレンズ基板中に含まれていてもよい。その場合の形成方法としては、例えばレンズ基材とスクアリリウム化合物とを熱溶融状態で混合し、冷却して成形する方法、レンズ基材の元となる成分とスクアリリウム化合物とを混合し、塗布した後に重合又は硬化させる方法等が挙げられる。
【００９９】
(2)特定の光触媒を含む層
例えば、特定の光触媒を含有する塗布液を塗布し乾燥させることで、特定の光触媒を含む層を形成することができる。溶媒としては、例えばイソプロパノール等の公知の溶媒が用いられる。
なお、特定の光触媒を含む層は、さらにバインダー樹脂を含んでいてもよい。
【０１００】
また、特定の光触媒はレンズ基板中に含まれていてもよい。その場合の形成方法としては、例えばレンズ基材と特定の光触媒とを熱溶融状態で混合し、冷却して成形する方法、レンズ基材の元となる成分と特定の光触媒とを混合し、塗布した後に重合又は硬化させる方法等が挙げられる。
【０１０１】
(3)中間層
例えば、中間層を構成する成分（シリカ等）を含有する塗布液を塗布し乾燥させることで、中間層を形成することができる。溶媒としては公知の溶媒が用いられる。
なお、中間層は、さらにバインダー樹脂を含んでいてもよい。
【０１０２】
ここで、図２に示す信号機レンズ１４Ａを例にして、信号機レンズの形成方法について説明する。
スクアリリウム化合物を溶媒（例えばテトラヒドロフラン）に溶解させて塗布液を準備し、レンズ基材（例えばポリカーボネート基材）の表面に塗布し、乾燥させて赤外線吸収層４２Ａを形成する。次いで、特定の光触媒（例えば酸化チタン）を溶媒（例えばイソプロパノール）に分散させて塗布液を準備し、赤外線吸収層４２Ａの表面に塗布し、乾燥させて光触媒層４４Ａを形成することで、信号機レンズ１４Ａが得られる。さらに、得られた信号機レンズ１４Ａと、赤外線ＬＥＤを含むＬＥＤ灯器とを組み合わせることで、ＬＥＤ信号機を作製する。
【０１０３】
（その他の構成）
なお、ＬＥＤ信号機１０は、ＬＥＤ灯器１２におけるプリント基板の後方に、通気孔を備えたプリント基板保護カバーを設けたものである。通気孔は、放熱のために、プリント基板保護カバーに備えられている。プリント基板保護カバーは、通常、スチール製またはステンレス・スチール製のものであるが、必要に応じてプラスチック製のものとすることもできる。
【０１０４】
ＬＥＤ信号機１０は、信号機レンズ１４の上部を覆うように前面に設けられる庇を有していてもよい。
【０１０５】
交通用の信号機は、一般に道路や鉄道における交通の安全の確保、若しくは交通の流れの円滑を図るために、進行、停止などの信号を示す装置である。
交通用のＬＥＤ信号機としては、道路用の交通信号機、鉄道用の交通信号機など、交通用の信号機であれば特に制限されない。道路用の交通信号機としては、車両用の交通信号機、歩行者用の交通信号機、自転車用の交通信号機、路面電車用の交通信号機などが挙げられる。
また、交通用のＬＥＤ信号機の形状としては、縦型の交通信号機であってもよいし、横型の交通信号機であってもよい。
【０１０６】
また、１つのＬＥＤモジュールと対応する信号機レンズとからなる（すなわち１つの信号灯からなる）ＬＥＤ信号機をはじめ、例えば、赤信号、黄信号及び青信号の３色の信号灯からなるもの、歩行者用の信号灯のように、赤信号と青信号の２色の信号灯からなるもの等であってもよい。
なお、図１には、１つの信号灯からなるＬＥＤ信号機１０を示す。
【０１０７】
（用途）
また、図１を用いた上記の実施形態では、ＬＥＤ信号機１０について説明したが、本実施形態に係るＬＥＤ機器はこれに限定されず、様々な場面、場所で利用されている屋外用のＬＥＤ機器に適用可能である。例えば、トンネルの入り口、内部、外部等に設置されるＬＥＤ標識、ＥＴＣ出入アームのＬＥＤ標識、高速道路の料金所（トールバリア）で使用されるＬＥＤ標識、工事現場における交通規制情報を表示するＬＥＤ標識などにも、本実施形態に係るＬＥＤ機器は適用できる。また、屋外に配置された、各種の案内、警報、規則、指示情報等を表示する情報板、可変掲示板、屋外ディスプレイとして機能する屋外用ＬＥＤ機器にも、本実施形態に係るＬＥＤ機器は適用できる。
【実施例】
【０１０８】
以下、実施例及び比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【０１０９】
〔実施例１〕
極大吸収波長８００ｎｍのスクアリリウム化合物（前述の化合物Ｉ−ａ−１）をテトラヒドロフランに固形分３質量％で溶解させてスクアリリウム化合物塗布液を準備した。このスクアリリウム化合物塗布液をポリカーボネート基材の表面に塗布し、一晩乾燥させて、赤外線吸収層を形成した。
次いで、数平均粒子径５０ｎｍの酸化チタンをイソプロパノールに固形分３質量％で分散させて光触媒塗布液を準備した。この光触媒塗布液を、赤外線吸収層上に塗布し、一晩乾燥させて光触媒層を形成し、ＬＥＤ機器用レンズ１を得た。
さらに、得られたＬＥＤ機器用レンズ１を、極大発光波長８００ｎｍの赤外ＬＥＤ灯器と組み合わせることで、屋外用ＬＥＤ機器１とした。
なお、光触媒の４００ｎｍを超える光の吸収率を前述の方法により測定した。結果を表１に示す。
【０１１０】
〔実施例２〕
実施例１において、用いる色素を極大吸収波長９００ｎｍのスクアリリウム化合物（前述の化合物Ｉ−ａ−６）に、光触媒を数平均粒子径７０ｎｍの酸化チタンに変更したこと以外は、実施例１と同様にして屋外用ＬＥＤ機器２を得た。
【０１１１】
〔実施例３〕
実施例１において、光触媒を数平均粒子径５０ｎｍの酸化タングステンに変更したこと以外は、実施例１と同様にして屋外用ＬＥＤ機器３を得た。
【０１１２】
〔実施例４〕
実施例１において、光触媒を数平均粒子径１５０ｎｍの酸化チタンに変更したこと以外は、実施例１と同様にして屋外用ＬＥＤ機器４を得た。
【０１１３】
〔実施例５〕
実施例１において、光触媒を数平均粒子径３ｎｍの酸化チタンに変更したこと以外は、実施例１と同様にして屋外用ＬＥＤ機器５を得た。
【０１１４】
〔実施例６〕
実施例１において、光触媒を数平均粒子径１０ｎｍの酸化チタンに変更したこと以外は、実施例１と同様にして屋外用ＬＥＤ機器６を得た。
【０１１５】
〔実施例７〕
実施例１において、赤外線吸収層と光触媒層との間に、以下の方法で中間層を形成したこと以外は、実施例１と同様にして屋外用ＬＥＤ機器７を得た。
−中間層（シリカ層）の形成方法−
テトラエトキシシランにエタノール、水、塩酸を加えて濃度１０質量％に調整し、シリカ層塗布液を準備した。このシリカ層塗布液を、赤外線吸収層上に塗布し、一晩乾燥させてシリカ層を形成した。
【０１１６】
〔比較例１〕
実施例１において、色素を極大吸収波長６００ｎｍのスズ酸化インジウムに変更したこと以外は、実施例１と同様にして屋外用ＬＥＤ機器Ｂ１を得た。
【０１１７】
〔比較例２〕
実施例１において、光触媒を数平均粒子径５０ｎｍの酸窒化タンタルバリウムに変更したこと以外は、実施例１と同様にして屋外用ＬＥＤ機器Ｂ２を得た。
【０１１８】
〔評価方法〕
−発熱性−
実施例及び比較例で得られた屋外用ＬＥＤ機器のＬＥＤ機器用レンズの表面に、室温（２０℃）環境下にて、照射強度３Ｗ、時間１０分の条件で赤外ＬＥＤ灯器から赤外線ＬＥＤを照射し、その際のＬＥＤ機器用レンズの外側表面での温度を、熱電対により測定した。赤外線ＬＥＤ照射前後の表面温度の差を、ΔＴ１として算出した。
・評価基準
Ｇ１：３０℃＜ΔＴ１
Ｇ２：１０℃≦ΔＴ１≦３０℃
Ｇ３：ΔＴ１＜１０℃
【０１１９】
−透過性−
実施例及び比較例で得られた屋外用ＬＥＤ機器のＬＥＤ機器用レンズの表面の、全光線透過率（ＴＴ）をヘイズメーターにより測定した。
・評価基準
Ｇ１：８０％＜ＴＴ
Ｇ２：７０％≦ＴＴ≦８０％
Ｇ３：ＴＴ＜７０％
【０１２０】
−耐光性−
実施例及び比較例で得られた屋外用ＬＥＤ機器のＬＥＤ機器用レンズの表面に対して、キセノンアークランプを光源に用いた卓上型暴露試験機にて屋外用ＬＥＤ機器の外側から１４日間光照射した。照射強度は５５０Ｗ／ｍ２とした。１４日間の光照射後のＬＥＤ機器用レンズに照射強度３Ｗ、時間１０分の条件で赤外ＬＥＤ灯器から赤外線ＬＥＤを照射した際のＬＥＤ機器用レンズの外側表面での温度と、１４日間の光照射前のＬＥＤ機器用レンズに照射強度３Ｗ、時間１０分の条件で赤外ＬＥＤ灯器から赤外線ＬＥＤを照射した際のＬＥＤ機器用レンズの外側表面での温度と、の差をΔＴ２として算出した。
・評価基準
Ｇ１：ΔＴ２＜１℃
Ｇ２：１℃≦ΔＴ２≦５℃
Ｇ３：５℃＜ΔＴ２
【０１２１】
−親水性−
実施例及び比較例で得られた屋外用ＬＥＤ機器のＬＥＤ機器用レンズの表面にイオン交換水を滴下し、接触角測定装置を用いて、ＬＥＤ機器用レンズと水の接する角度（接触角：ＣＡ）を測定した。
・評価基準
Ｇ１：ＣＡ≦１０°
Ｇ２：１０°＜ＣＡ≦５０°
Ｇ３：５０°＜ＣＡ
【０１２２】
【表１】
2020136186.tif 000015
【０１２３】
ＳＱ：スクアリリウム系色素
ＩＴＯ：スズ酸化インジウム
ＴｉＯ２：酸化チタン
ＷＯ３：酸化タングステン
ＢａＴａＯ２Ｎ：酸窒化タンタルバリウム
【０１２４】
【表２】
2020136186.tif 000016
【０１２５】
表に示す通り、赤外線ＬＥＤを少なくとも有するＬＥＤ灯器を有し、且つスクアリリウム化合物と、４００ｎｍ以下に極大吸収波長を有する光触媒と、を有するＬＥＤ機器の実施例では、透過面での発熱性を備え、ＬＥＤ機器内からの光の透過性及び外部からの光に対する耐光性に優れることが分かる。
【符号の説明】
【０１２６】
１０  ＬＥＤ信号機
１２  ＬＥＤ灯器
１４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅ  信号機レンズ
１４ＯＵＴ  外側表面
４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｅ  レンズ基板
４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｄ、４２Ｅ  赤外線吸収層
４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｄ、４４Ｅ  光触媒層
４６Ｂ、４６Ｅ  中間層
４８Ｃ  赤外線吸収光触媒層
【図１】
2020136186.tif 000019
【図２】
2020136186.tif 000020
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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