(57)【要約】【課題】第２電気化学応答性材料層を設けて第１電気化学応答性材料層の反応を高めつつ、光源から出射された光Ｌの透過率や演色性の低下を抑えることができる照明装置を提供する。【解決手段】照明装置のフィルタ１２は、第１電気化学応答性材料層２１ｅと、第２電気化学応答性材料層２１ｆとを有する。前記第２電気化学応答性材料層２１ｆは、前記光源１１から出射された光Ｌの透過量を前記第１電気化学応答性材料層２１ｅと比較して少なくなるように構成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する光源と、該光源の発光面に設けられるフィルタとを備えた照明装置であって、
前記フィルタは、第１電気化学応答性材料層と、第２電気化学応答性材料層とを有し、
前記第２電気化学応答性材料層は、前記光源から出射された光の透過量を前記第１電気化学応答性材料層と比較して少なくなるように構成されることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置において、
前記第２電気化学応答性材料層は、前記第１電気化学応答性材料層が完全に化学反応する以上の電荷量を有することを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の照明装置において、
前記第２電気化学応答性材料層は、前記第１電気化学応答性材料層よりも前記光源側に配置されることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
オフィス、一般家庭や商業施設等で利用される照明装置には、その用途に応じて照明光の光色を変化させることが望まれている。例えば蛍光灯では数種類の色温度の異なる製品が販売されている。しかし、このような照明装置では、製品毎に色温度が固定されることとなるため、ユーザの所望の色温度に変化させることは困難であった。
【０００３】
これに対し、光源と、この光源と照射対象との間に電気化学応答性材料層（エレクトロクロミック材料を含有する層）を有するフィルタとを備え、任意に照射光の色温度を変化させる照明装置も開発されている（例えば特許文献１，２参照）。このような照明装置では、電気化学応答性材料層を有するフィルタに対して例えば電圧印加することで消色や発色を行い、色温度を変化させている。
【０００４】
また、特許文献３の照明装置で用いられるフィルタでは、電気化学応答性材料層（第１電気化学応答性材料層）に加えて、この電気化学応答性材料層の反応を速めるために補助電気化学応答性材料層（第２電気化学応答性材料層）を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−１３３２０４号公報
【特許文献２】特開平６−１１１６１５号公報
【特許文献３】特開２０１２−１２４１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のような照明装置のフィルタは、第１電気化学応答性材料層に加えて第２電気化学応答性材料層を設けることで、第１電気化学応答性材料によるフィルタの色変化の反応を高めることができるようになっている。しかしながら、第２電気化学応答性材料層を設けることで、光源から出射された光の透過率や演色性が低下する虞がある。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、第２電気化学応答性材料層を設けて第１電気化学応答性材料層の反応を高めつつ、光源から出射された光の透過率や演色性の低下を抑えることができる照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、照明装置は、光を出射する光源と、該光源の発光面に設けられるフィルタとを備えた照明装置であって、前記フィルタは、第１電気化学応答性材料層と、第２電気化学応答性材料層とを有し、前記第２電気化学応答性材料層は、前記光源から出射された光の透過量を前記第１電気化学応答性材料層と比較して少なくなるように構成されることを特徴とする。
【０００９】
また上記構成において、前記第２電気化学応答性材料層は、前記第１電気化学応答性材料層が完全に化学反応する以上の電荷量を有することが好ましい。
また上記構成において、前記第２電気化学応答性材料層は、前記第１電気化学応答性材料層よりも前記光源側に配置されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の照明装置によれば、第２電気化学応答性材料層を設けて第１電気化学応答性材料層の反応を高めつつ、光源から出射された光の透過率や演色性の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態における照明装置を示す概略構成図である。
【図２】同上におけるフィルタの概略構成を説明するための断面図である。
【図３】同上における第２電気化学応答性材料層について説明するための平面図である。
【図４】（ａ）は別例における第２電気化学応答性材料層について説明するための平面図であり、（ｂ）は別例における第２電気化学応答性材料層について説明するための側面図である。
【図５】（ａ）は別例における第２電気化学応答性材料層について説明するための平面図であり、（ｂ）は別例における第２電気化学応答性材料層について説明するための側面図である。
【図６】（ａ）は別例における第２電気化学応答性材料層について説明するための平面図であり、（ｂ）は別例における第２電気化学応答性材料層について説明するための側面図である。
【図７】別例におけるフィルタの概略構成を説明するための断面図である。
【図８】別例におけるフィルタの概略構成を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、照明装置の一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の照明装置１０は、光源１１と、略平板状のフィルタ１２と、制御部１３とを有する。光源１１は、発光面１１ａから光を出射するものであり、例えばＬＥＤで構成される。
【００１３】
フィルタ１２は、電圧又は電流を加えた時に、可逆的な色変化が発生するエレクトロクロミック材料を用いている。
図２に示すようにフィルタ１２は、一対のフィルタ基材２１ａ，２１ｂと、一対の電極層２１ｃ，２１ｄと、一対の電気化学応答性材料層２１ｅ，２１ｆと、電解質層２１ｇとを有する。フィルタ１２は、電解質層２１ｇが一対の電気化学応答性材料層２１ｅ，２１ｆにより挟まれ、これら一対の電気化学応答性材料層２１ｅ，２１ｆが一対の電極層２１ｃ、２１ｄにより挟まれ、これら一対の電極層２１ｃ，２１ｄが前記フィルタ基材２１ａ，２１ｂにより挟まれた積層構造をなしている。
【００１４】
図２に示すようにフィルタ基材２１ａ，２１ｂは、所定の光、特に可視光が透過すればよく、フィルタ１２に必要な強度や剛性を確保することができればガラス、高分子フィルム（例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム）などが利用できる。このフィルタ基材２１ａ，２１ｂは、漏電防止を兼ねて絶縁性を有する。また、フィルタ基材２１ａ，２１ｂは強度や剛性が確保した範囲であれば、その厚み等に特に制限はない。
【００１５】
図２に示すように、電極層２１ｃ，２１ｄは、導電性を有し、所定の光、特に可視光が透過すればよく、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛、酸化スズなどの酸化物導電体、導電ポリマーなどが利用できる。また、光学透過率が低く光が透過しない金属材料をメッシュなどの格子状に配線することにより光学的透過率と導電性を両立させた構造でもよく、さらにはそのようなグリッド状金属配線構造と、酸化物導電体などの透明電極層の両方を備えた構造としてもよい。透明電極層の厚みについては、光学的透過率が十分に高ければ特に制限はないが、２μｍ以下であることが好ましい。
【００１６】
図２に示すように、電気化学応答性材料層２１ｅ，２１ｆは、第１電気化学応答性材料層２１ｅと、第２電気化学応答性材料層（補助電気化学応答性材料層）２１ｆとを有する。
【００１７】
図２に示すように、第１電気化学応答性材料層２１ｅは、前記電極層２１ｃの一方の面と当接するように設けられ、第２電気化学応答性材料層２１ｆと比較して光源１１から離間されるように配置される。第１電気化学応答性材料層２１ｅは、電圧或いは電流を加えた時に可逆的な色変化が発生するエレクトロクロミック材料（電気化学応答性材料）を含有する層であり、膜厚や製造方法、エレクトロクロミック材料の種類、含有濃度に特に制限はない。一般的には、溶媒に分散させたエレクトロクロミック材料の分散液を、塗布あるいは印刷により電極層上に配設する。エレクトロクロミック材料としては、例えば特開２０１２−１２４１４０号公報等のプルシアンブルー型金属錯体を用いることができる。ちなみに、本実施形態では、透明−青色の色変化を示すプルシアンブルー型金属錯体を用いている。
【００１８】
図２に示すように、第２電気化学応答性材料層２１ｆは、第１電気化学応答性材料層２１ｅが酸化・還元する際に、逆反応を起こすものである。具体的には、第１電気化学応答性材料層２１ｅの酸化時に、前記第２電気化学応答性材料層２１ｆは還元反応を起こして電気バランスを保つようになっている。そして、第１電気化学応答性材料層２１ｅの還元時に、前記第２電気化学応答性材料層２１ｆは酸化反応を起こして電気バランスを保つようになっている。このように第２電気化学応答性材料層２１ｆを配設することで、高いサイクル耐性など、フィルタ１２として安定動作を実現できる。第２電気化学応答性材料層２１ｆは、第１電気化学応答性材料層２１ｅと略同性質の材料、即ち透明−青色の色変化を示すプルシアンブルー型金属を用いている。
【００１９】
図２に示すように、第２電気化学応答性材料層２１ｆは、前記電極層２１ｄの一方の面と当接するように設けられ、第１電気化学応答性材料層２１ｅと比較して光源１１側に配置される。
【００２０】
図２及び図３に示すように、第２電気化学応答性材料層２１ｆは、その中央には貫通孔２２が形成される。この貫通孔２２は、貫通方向（各層２１〜２１ｇの積層方向と略同じ）から視た時に、略円形状をなすように形成される。
【００２１】
ここで、前記光源１１から出射された光Ｌは略放射状に拡散される。このため、本実施形態の貫通孔２２は、貫通孔２２内を前記光源１１から出射された光Ｌが通過するように、光源１１が貫通孔２２を透過する際の光の照射範囲Ｒ１よりも広くなるような面積Ｒ２を有している。このため、第２電気化学応答性材料層２１ｆは、第２電気化学応答性材料層２１ｆ内に光源１１の光がほぼ透過されないため、第１電気化学応答性材料層２１ｅに対して光源１１の光の透過量が少ないこととなる。これにより、第２電気化学応答性材料層２１ｆが前記光源１１の光に与える影響度を小さくすることができる。
【００２２】
また、第２電気化学応答性材料層２１ｆは、第２電気化学応答性材料層２１ｆに貫通孔２２を形成することで、積層方向から視た時に第１電気化学応答性材料層２１ｅと比較してその面積が減ることとなる。さらに、第２電気化学応答性材料層２１ｆは、第１電気化学応答性材料層２１ｅと同材料で構成しているため、第１電気化学応答性材料層２１ｅと第２電気化学応答性材料層２１ｆとの厚みが同一である場合には、第１電気化学応答性材料層２１ｅの電荷量が足りず酸化・還元反応が十分に行えないことが懸念される。そのため、本実施形態では、第２電気化学応答性材料層２１ｆの厚みを第１電気化学応答性材料層２１ｅと比較して厚くすることで、第１電気化学応答性材料層２１ｅが完全に化学反応する以上の電荷量を注入可能となっている。
【００２３】
図２に示すように、電解質層２１ｇは、前記第２電気化学応答性材料層２１ｆの貫通孔２２内に嵌合する嵌合部２３を有する。嵌合部２３は、前記第２電気化学応答性材料層２１ｆの貫通孔２２と略同じ厚みを有する。このため、電解質層２１ｇの嵌合部２３は、その先端側が一方の電極層２１ｃと当接することとなる。また、電解質層２１ｇは、エレクトロクロミック材料の酸化・還元時に、エレクトロクロミック材料とのイオン（電荷を有する原子又は分子）の授受が可能であればよく、電解液やゲル状電解質、固体電解質、イオン液体などが利用できる。電解質層の膜厚については特に制限はないが、５μｍ〜２０００μｍが好ましい。
【００２４】
次に、本実施形態の作用を説明する。
本実施形態の照明装置１０の制御部１３は、光源１１に対して電力供給を行って光源１１を点灯させることで光源１１から光が照射される。このとき、制御部１３は、フィルタ１２に電圧を印加させたり逆電圧を印加させたりしてフィルタ１２の色を透明−青を変更する。このため、光源１１から出射された光Ｌの色温度を状況に応じて変化させることが可能となっている。
【００２５】
このとき、フィルタ１２の第２電気化学応答性材料層２１ｆの略中央部に貫通孔２２が形成される。この貫通孔２２は、光源１１が貫通孔２２を透過する際の光の照射範囲Ｒ１よりも広くなるような面積Ｒ２を有している。このため、本実施形態では、貫通孔２２内を前記光源１１から出射された光Ｌが通過することとなり、第２電気化学応答性材料層２１ｆは、第２電気化学応答性材料層２１ｆ内に光源１１の光がほぼ透過されないようになっている。その結果、第２電気化学応答性材料層２１ｆは、第１電気化学応答性材料層２１ｅに対して光源１１の光の透過量が少ないこととなるため、第２電気化学応答性材料層２１ｆが前記光源１１の光に与える影響度を小さくすることができる。
【００２６】
次に、本実施形態の効果を記載する。
（１）本実施形態の照明装置１０のフィルタ１２は、第１電気化学応答性材料層２１ｅと、第２電気化学応答性材料層２１ｆとを有する。前記第２電気化学応答性材料層２１ｆは、前記光源１１から出射された光Ｌの透過量を前記第１電気化学応答性材料層２１ｅと比較して少なくなるように構成される。これにより、第２電気化学応答性材料層２１ｆによる光源１１から出射された光Ｌに対する影響度を小さくすることができる。これにより、第２電気化学応答性材料層２１ｆによる、光源１１から出射された光Ｌの透過率や演色性の低下を抑えることができる。
【００２７】
（２）また、光源１１から出射された光Ｌに第２電気化学応答性材料層２１ｆの色が反映され難いので、色にこだわらず、様々な材料を選定することが可能となる。
（３）また、第２電気化学応答性材料層２１ｆは、前記第１電気化学応答性材料層２１ｅが完全に化学反応する以上の電荷量を有する。このため、第１電気化学応答性材料層２１ｅを完全に化学反応させることができるため、色を変化させたときに色残りや不完全変化の発生を防ぐことができる。
【００２８】
（４）第２電気化学応答性材料層２１ｆは、前記第１電気化学応答性材料層２１ｅよりも前記光源１１側に配置される。このような構成とすることで、第１電気化学応答性材料層２１ｅを少しでも光源１１から離すことができ、光源１１の照射光で照らされた第２電気化学応答性材料層２１ｆの一部を取り除いているため、耐光・耐熱性を向上することが可能となる。また、第２電気化学応答性材料層２１ｆを光源１１側にすることで、前記第２電気化学応答性材料層２１ｆと光源１１との距離が近くなり、第２電気化学応答性材料層２１ｆから取り除く割合を減少させることができるため、応答速度の低下を抑えることが可能となる。
【００２９】
なお、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、第２電気化学応答性材料層２１ｆの略中央に円形状の貫通孔２２を形成する構成としたが、これに限らない。その一例を以下に説明する。
【００３０】
図４（ａ）（ｂ）に示すように、第２電気化学応答性材料層２１ｆに、貫通方向（積層方向）から視て略正方形状の貫通孔２２を形成する構成を採用してもよい。
また、図５（ａ）（ｂ）に示すように、第２電気化学応答性材料層２１ｆは、中央部２４と、この中央部２４の周囲の外周部２５とを有する。中央部２４は、前記外周部２５に対して厚みが薄いため、第２電気化学応答性材料層２１ｆの積層方向に窪んだ窪み部２６を有する構成とされる。このような構成であっても、第１電気化学応答性材料層２１ｅと比較して第２電気化学応答性材料層２１ｆ内の光の透過量が少なければ、第２電気化学応答性材料層２１ｆによる影響度を抑えることができる。
【００３１】
また、図６（ａ）（ｂ）に示すように、第２電気化学応答性材料層２１ｆに、貫通方向（積層方向）から視て略円形状の貫通孔２２を複数設ける構成を採用してもよい。図６（ａ）（ｂ）に示す構成では、貫通孔２２を４つ設ける構成としているが、２つ、３つ又は５つ以上設ける構成を採用してもよい。
【００３２】
・上記実施形態では、前記補助電気化学応答性材料層の膜厚を厚くして電荷量を増加する方法を採用したがこれに限らない。例えば、所望の透過率や演色性を維持し、第１電気化学応答性材料層２１ｅが完全に化学反応する以上の電荷量を有した範囲で、前記第１電気化学応答性材料層２１ｅの膜厚を減少し、電荷量を減らすことで第２電気化学応答性材料層に第１電気化学応答性材料層が完全に化学反応する以上の電荷量を持たせる方法などが考えられる。その一例として、以下に説明する。
【００３３】
図７に示すように、第１電気化学応答性材料層２１ｅの厚みを上記実施形態と比較して減少させることで、第１電気化学応答性材料層２１ｅの反応に有する電荷量を減らす構成を採用することができる。
【００３４】
また、図８に示すように、第１電気化学応答性材料層２１ｅの幅（積層方向視での面積）を減少させることで、第２電気化学応答性材料層２１ｆの反応に有する電荷量を減らす構成を採用することができる。
【００３５】
・上記実施形態では、第２電気化学応答性材料層２１ｆは、第１電気化学応答性材料層２１ｅが完全に化学反応する以上の電荷量を注入可能な構成としたが、これに限らない。第１電気化学応答性材料層２１ｅに対して逆反応を示す第２電気化学応答性材料層２１ｆを用いる構成であれば第２電気化学応答性材料層２１ｆへの注入可能な電荷量は特に限定しない。
【００３６】
・上記実施形態では、光源１１にＬＥＤを採用したが、これに限らない。例えば白熱灯や蛍光灯を採用してもよい。
・上記実施形態では、特に言及していないが、１つの筐体内に１つの光源１１を備える構成や、１つの筐体内に複数の光源１１を備える構成を採用することができる。
【００３７】
１つの筐体内に１つの光源１１を備える場合においては、１つの筐体につき、１つのフィルタ１２と前記光源１１とを備えて照明装置を構成してもよい。
また、１つの筐体内に複数の光源１１を備える場合においては、１つの筐体に対してフィルタ１２を１つ備える構成や各光源１１につきそれぞれフィルタ１２を備える構成を採用することができる。
【００３８】
・上記実施形態では、フィルタ１２を略平板状としたが、これに限らない。
・上記実施形態では、第１及び第２電気化学応答性材料層２１ｅ，２１ｆにプルシアンブルー型金属錯体を含有する構成としたが、これに限らず、他の電気化学応答性材料層を採用してもよい。また、プルシアンブルー型金属錯体を含有する第１電気化学応答性材料層２１ｅが必ずしも透明−青色の色変化を示すわけではなく、プルシアンブルー型金属錯体として、Ｎｉ−Ｆｅプルシアンブルー型金属錯体を用いることで、透明−薄黄色の色変化を示す構成が採用できる。
【００３９】
・上記実施形態では特に言及していないが、照明装置１０の適用範囲の一例として、ダウンライト、スポットライト、シーリングライト、デスクライトなどが考えられるが、状況に応じて色温度の変化が必要な照明装置であればその適用範囲は限定しない。
【００４０】
・上記実施形態並びに上記各変形例を適宜複数組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１０…照明装置、１１…光源、１１ａ…発光面、１２…フィルタ、２１ｅ…第１電気化学応答性材料層、２１ｆ…第２電気化学応答性材料層、Ｌ…光。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2014207128.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2014207128.tif 000008
【図７】
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【図８】
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