発光体及び発光装置
【課題】電源が不要である一方、効果的に発光可能な低コストの発光体を提供する。
【解決手段】誘導電場下で発光可能な無機ＥＬ材料からなる第一層と、無機ＥＬ材料の発光出力を透過可能な誘電体材料からなり、第一層に積層される第二層と、無機ＥＬ材料の発光出力を透過可能な導電体材料からなり、第二層に積層される第三層と、導電体材料からなり、第三層から第二層とは反対側の方向に延出する延出部と、を備え、第一層を誘導電場下の物体と面する側として、物体の周囲に巻回可能な形状を呈してなる、ことを特徴とする発光体。
【解決手段】誘導電場下で発光可能な無機ＥＬ材料からなる第一層と、無機ＥＬ材料の発光出力を透過可能な誘電体材料からなり、第一層に積層される第二層と、無機ＥＬ材料の発光出力を透過可能な導電体材料からなり、第二層に積層される第三層と、導電体材料からなり、第三層から第二層とは反対側の方向に延出する延出部と、を備え、第一層を誘導電場下の物体と面する側として、物体の周囲に巻回可能な形状を呈してなる、ことを特徴とする発光体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば架空送電線等において海峡を横断するように延在する部分を上空や海上等から認知可能とするための手段（以後、これを「海峡横断送電線認知装置」と称する）として使用される発光体及び発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、架空送電線を流れる交流電流からコイルを通じて誘導電流を発生させ、この誘導電流を配線回路により発光ダイオード（ＬＥＤ：Light-Emitting Diode）等の発光体に供給してこれを発光させる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に開示される標識灯は、架空送電線の外周囲に配置される複数のＬＥＤと、前述したコイル及び配線回路とを備えて構成されている。
【０００３】
或いは、例えば、昼間に太陽電池から得られる起電力を蓄電池に蓄電し、外部が暗くなったことが光センサにより検出されると、架空送電線に設けられたＬＥＤ等の発光体に蓄電池から給電してこれを発光させる技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２に開示される標識灯は、主として、複数のＬＥＤからなる発光体と、前述した太陽電池及び蓄電池とを備えて構成されている。
【特許文献１】特開平８−１２６１７７号公報
【特許文献２】特開平６−２６９１１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前述した特許文献１、２に開示される標識灯は、発光体を発光させるための電源として、コイル及び配線回路や太陽電池及び蓄電池等が必須の構成となっている。これらの構成は、標識灯を嵩高く複雑なものにするとともに、設備コストが嵩むという問題がある。また、これらの標識灯を前述した海峡横断送電線認知装置として使用する場合、発光体の光量が所定レベルに達成するべく、例えばＬＥＤであればこれを多数必要とする。よって、これも、標識灯を嵩高く複雑なものにするとともに、設備コストが嵩むという問題を引き起こす。
【０００５】
尚、前述した発光体（例えばＬＥＤ）は、架空送電線等の海峡横断送電線認知装置として使用されるものであったが、これに限らず、一般に誘導電場下の物体の表面に設けられてこの物体を識別する目的で発光するものを意味する。
【０００６】
本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電源が不要である一方、効果的に発光可能な低コストの発光体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための発明は、誘導電場下で発光可能な無機ＥＬ材料からなる第一層と、前記無機ＥＬ材料の発光出力を透過可能な誘電体材料からなり、前記第一層に積層される第二層と、前記無機ＥＬ材料の発光出力を透過可能な導電体材料からなり、前記第二層に積層される第三層と、導電体材料からなり、前記第三層から前記第二層とは反対側の方向に延出する延出部と、を備え、前記第一層を前記誘導電場下の物体と面する側として、前記物体の周囲に巻回可能な形状を呈してなる、ことを特徴とする発光体である。
【０００８】
この発光体によれば、第一層が誘導電場下の物体の周囲に巻回されることにより、この第一層の無機ＥＬ材料は誘導電場下で発光し得る。この発光体は、誘導電場を電気エネルギーの唯一の供給源としているため、電源を別途用意する必要がない。また、導電体材料からなる第三層に対し、同じく導電体材料からなる延出部は、例えば物体の外側の方向に延出するといった形状の偏りをもたらす。つまり、発光体は、誘導電場下の物体と例えばグラウンドとの間の電圧を、主として、第二層に対応するコンデンサＣと、前記物体及び前記グラウンド間の空気に対応する（コンデンサＣと直列に接続された）コンデンサＣ’とにより分担する等価回路を構成するものである。この場合、延出部がある場合のコンデンサＣ’（空気）のインピーダンスは、仮に延出部が無い場合のインピーダンスよりも小さくなる。これにより、コンデンサＣ（第二層）の分担電圧は、仮に延出部が無い場合の分担電圧より大きくなり、よって第一層及び第二層の境界での誘導電場はより大きくなる。一般に、誘導電場が大きいほど、この誘導電場下の無機ＥＬ材料からの光量は多くなるとされているため、第一層における無機ＥＬ材料は、より高い輝度で発光し得る。よって、たとえ誘導電場の大きさが一定であっても、前述した第一層及び第二層の境界での誘導電場がより大きくなるような延出部の形状等を設定すれば、この発光体は効果的に発光し得る。以上から、電源が不要である一方、効果的に発光可能な低コストの発光体が提供される。
【０００９】
また、かかる発光体において、誘電体材料からなり、前記第一層の前記第二層が積層される側とは反対側に積層される第四層を、更に備えたことが好ましい。
第二層及び第四層の誘電率の相対比に応じて、第二層及び第四層での前述した分担電圧の相対比が決まる。例えば第四層の誘電率をより大きくすることにより、第四層の分担電圧がより小さくなり、相対的に第二層の分担電圧をより大きく設定できる。
【００１０】
また、かかる発光体において、前記延出部は、前記第三層の一部を折り曲げたものである、ことが好ましい。
この発光体によれば、第三層の一部と、第三層の残りの部分との電気的接続を良好に維持しつつ簡便且つ低コストで延出部を形成できる。
【００１１】
また、かかる発光体において、前記延出部は、前記物体への巻回方向と交差する方向に沿って前記第三層の一方の側辺を折り曲げたものである、ことが好ましい。
この発光体によれば、折り曲げられた第三層の一方の側辺は、物体への巻回方向と交差する方向Ｚに沿って延出する。この方向Ｚは、もし物体が電線であれば、例えば電線の軸線方向に相当する。この場合、電線の軸線方向に沿って、発光体の輝度がより高くなり得る。
【００１２】
また、かかる発光体において、前記延出部は、前記物体への巻回方向に沿って前記第三層の少なくとも一方の側辺を折り曲げたものである、ことが好ましい。
この発光体によれば、折り曲げられた第三層の少なくとも一方の側辺は、物体への巻回方向Ｃに沿って延出する。この方向Ｃは、もし物体が電線であれば、例えば電線の軸線方向と交差する断面の円周方向に相当する。この場合、電線の円周方向に沿って、発光体の輝度がより高くなり得る。
【００１３】
また、かかる発光体において、前記発光体が前記物体に巻回された場合の、前記第三層の周囲を把持する着脱可能なリングを、更に備えたことが好ましい。
この発光体によれば、物体の周囲に第一層を巻回し、この第一層に第二層及び第三層を順に積層するように巻回し、第三層の周囲を着脱可能なリングにより把持することにより、この物体に対し容易に着脱可能となる。
【００１４】
また、かかる発光体において、前記リングは、前記無機ＥＬ材料の発光出力を透過可能な樹脂からなることが好ましい。
この発光体によれば、リングが樹脂であることにより、前述した延出部による形状の偏りに起因する誘導電場の分布に対する影響が小さくなる。これは、リングが例えば無機ＥＬ材料の発光を弱める要因とはなり難いことを意味する。また、このリングは、無機ＥＬ材料の発光出力を透過させることができる。よって、発光体は、その光を例えば外部から視認する際の視認し易さの度合いが低下し難いものとなる。
【００１５】
また、かかる発光体において、前記リングは、端面に凹部を有する第１湾曲片と、端面に前記凹部と嵌合する凸部を有する第２湾曲片と、からなることが好ましい。
この発光体によれば、第１湾曲片及び第２湾曲片が、各端面の凹部と凸部とを嵌合することにより、第三層の周囲を確実に把持することができる。
【００１６】
また、かかる発光体において、前記物体は、電力を送電するための送電線又は架空地線であることが好ましい。
この発光体によれば、無機ＥＬ材料は、送電線又は架空地線に流れる交流電流が形成する誘導電場の下で発光し得る。例えば送電線の場合、発光体は、海峡横断送電線認知装置となり得る。
【００１７】
また、前記課題を解決するための発明は、電力を送電するための送電線に巻回される前記発光体と、前記発光体の発光出力を上空側に反射する反射板と、前記発光体の発光出力と前記反射板の反射出力とを上空側に透過可能であり、前記送電線と結合されて前記発光体と前記反射板とを収容するケースと、を備えたことを特徴とする発光装置である。
この発光装置によれば、発光体における無機ＥＬ材料は、送電線に流れる交流電流が形成する誘導電場の下で発光し得る。発光体の上空側への光と、発光体の反射板側への光がこの反射板で反射された光とは、ケースを透過して上空側から認識可能となる。この上空側から認識される光は、送電線に発光体のみが巻回されている場合の光よりも、反射光の分だけ輝度が高い。また、発光体が同じでも、反射板の反射効率やケースの形状等を調節することにより、上空から発光装置をより認識し易いものにすることができる。以上から、この発光装置は、例えば送電線の海峡横断送電線認知装置となり得る。
【００１８】
また、かかる発光装置において、前記反射板は、凸面鏡であることが好ましい。
この発光装置によれば、発光体の凸面鏡側への光は、この凸面鏡により上空側に効率良く反射される。
【発明の効果】
【００１９】
電源が不要である一方、効果的に発光可能な低コストの発光体が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
＝＝＝発光体の構成（第１の実施の形態）＝＝＝
以下、図面を参照しつつ、本実施の形態の発光体の構成例について説明する。
図１に例示されるように、本実施の形態の発光体１は、主として、発光部１０と、導電部２０と、クランプ部３０とを備えて構成されている。尚、図１（ａ）は、第１の実施の形態の発光部１０及び導電部２０の側面及び正面の構成例を示す平面図であり、図１（ｂ）は、電線Ｌに巻回された第１の実施の形態の発光体１の側面の構成例及びクランプ部３０の正面の構成例を示す平面図である。
【００２１】
本実施の形態の発光部１０は、シート形状をなす誘電体の誘電層（第四層）１１と、シート形状をなす透明な誘電体の誘電層（第二層）１３との間に、無機ＥＬ材料を含んでシート形状をなす無機ＥＬ層（第一層）１２が挟持されてなる発光シートである。誘電層１１は例えばポリプロピレン（ＰＰ：PolyPropylene）等の周知の樹脂であり、誘電層１３は例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：PolyEthylene Terephthalate）等の周知の透明樹脂である。無機ＥＬ層１２は、後述する、無機ＥＬ材料と、この無機ＥＬ材料を内部に分散支持する誘電体材料とを備えて構成されるものである。尚、以後、「無機ＥＬ材料」は、後述する無機ＥＬ材料のみからなる材料を意味するものであってもよいし、後述する誘電体材料に分散支持された無機ＥＬ材料を意味するものであってもよいものとする。本実施の形態の発光部１０の発光シートは、Ｚ軸方向に所定の幅を有するとともに、電線Ｌの径の円周に略相当する長さを有する長方形状をなすものである。
【００２２】
本実施の形態の導電部２０は、電線Ｌの軸方向（Ｚ軸方向、巻回方向と交差する方向）の両端側のフランジ部２０ｂと、この２つのフランジ部（延出部）２０ｂ間でシート形状をなすシート部（第三層）２０ａとを備えて構成される透明な導電体である。この導電部２０は、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）等の周知の透明導電体フィルムを折り曲げ成形したり、射出成形等により所定の形状をなす基材の表面にＩＴＯ等の周知の透明導電体材料を蒸着したりして形成されるものである。図１に例示されるフランジ部２０ｂは、電線Ｌの径方向（ＸＹ方向）に延出する円板形状をなすものである。尚、透明導電体材料は、ＩＴＯに限定されるものではなく、例えば、酸化スズ（ＴＯ：Tin Oxide）、酸化インジウム（ＩＯ：Indium Oxide）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ：Indium Zinc Oxide）等であってもよい。或いは、ＩＴＯフィルムの代わりに導電性ポリマーであってもよい。この場合、導電性ポリマーを基材の上に塗布してもよいし、導電部２０が導電ポリマーからなるものであってもよい。要するに、可視光に対し透明（可視光を透過可能）であるとともに導電性を有するものであれば、いかなるものであってもよい。図１に例示されるシート部２０ａは、展開した場合、Ｚ軸方向に所定の幅を有するとともに、電線Ｌの径の円周に略相当する長さを有する長方形状をなす透明シートである。この透明シートのＺ軸方向の両側辺に前述した円板形状をなすフランジ部２０ｂの透明シートが連接している。図１に例示される導電部２０にはＺ軸方向に沿って一箇所切れ目（不図示）が形成されているものとする。例えば作業者は、可撓性を有する導電部２０をこの切れ目が開くように変形させて、電線Ｌに巻回した後、この切れ目を再び閉じることにより、導電部２０を電線Ｌに巻回された発光部１０に積層させることができる。尚、本実施の形態の導電部２０は、Ｚ軸方向の両端側に２つのフランジ部２０ｂを有するものであるが、これに限定されるものではなく、例えば何れか一端側のフランジ部２０ｂを１つ有していればよい。また、フランジ部２０ｂは透明であることは必須ではなく、例えばアルミニウムやステンレス等の金属又はその他の導電体をシート部２０ａに接続するものであってもよい。
【００２３】
本実施の形態のクランプ部（リング）３０は、電線Ｌに巻回される前述した発光部１０及び導電部２０をこの電線Ｌに対して機械的に固定するための手段である。図１に例示されるクランプ部３０は、透明な半リング形状をなすクランプ片（第１湾曲片）３１及びクランプ片（第２湾曲片）３２からなっており、クランプ片３２の２つの端面にはＸ軸方向に突起する形状をなす２つの凸部３２ａがそれぞれ形成されている一方、クランプ片３１の２つの端面には凸部３２ａと相補的な形状をなす２つの凹部３１ａがそれぞれ形成されている。本実施の形態では、クランプ片３１及びクランプ片３２を、各半リングの内周面をシート部２０ａの表面に当接した状態でＺ軸方向に沿って互いに近づけることにより、凸部３２ａと凹部３１ａとが係合するようになっている。図１の例示では、２つのクランプ部３０は、導電部２０におけるシート部２０ａ及びフランジ部２０ｂの境界にあたる２つの角部にそれぞれ当接するように取り付けられている。また、図１に例示される凸部３２ａ及び凹部３１ａは、一旦係合すると、クランプ片３１、３２どうしをＸＹ方向に引き離す応力が作用してもこの係合が解除されない形状をなすものである。尚、本実施の形態のクランプ部３０は、例えば硬質性の樹脂からなるものであるが、これに限定されるものではなく、要するに前述したクランプ機能を有する透明な樹脂であればいかなるものであってもよい。或いは、クランプ部３０は、無機ＥＬ層１２からの発光面積を著しく小さくするほどの大きさでなければ、不透明な樹脂であってもよい。何れにせよ、樹脂であることにより、後述する誘導電場の分布に対するクランプ部３０の影響が小さくなるという利点がある。また或いは、クランプ部３０は、例えば導電体材料からなるものであってもよく、この場合、前述したフランジ部２０ｂと同様の機能を果たし得る。
【００２４】
尚、前述した発光部１０では、誘電層１１及び誘電層１３のＺ軸方向の両側辺と、無機ＥＬ層１２のＺ軸方向の両側辺とは、２つのフランジ部２０ｂにおいてそれぞれ揃っているが、これに限定されるものではない。例えば、無機ＥＬ層１２は、このシートより大きなシートの誘電層１１、１２で挟持されるものであってもよい。この場合、例えば、２つのフランジ部２０ｂとＥＬ層１２の両側辺とがそれぞれ揃う一方、誘電層１１及び誘電層１３の両側辺は２つのフランジ部２０ｂからはみ出るものであってもよい。
【００２５】
また、前述した導電部２０は、フランジ形状をなすフランジ部２０ｂを有するものであるが、これに限定されるものではない。後述するように、導電部２０は、無機ＥＬ層１２と重なる位置において電線Ｌの径方向（ＸＹ方向）に延出する形状をなすものであればいかなる形状を有していてもよい。
【００２６】
更に、本実施の形態の発光体１は、前述したクランプ部３０を備えるものであったが、これに限定されるものではない。例えば、発光体１は、クランプ部３０を備えず、電線Ｌに対し発光部１０が絶縁性の接着剤等で直接接着され、この発光部２０の表面に更に導電部２０が同接着剤で直接接着されるものであってもよい。
【００２７】
＜＜＜無機ＥＬ材料＞＞＞
本実施の形態の無機ＥＬ材料は、いわゆる真性ＥＬ材料であり、交流電場の印加により発光するものである（電場発光）。この電場発光の原理は、以下の通りである。先ず、誘電体材料と無機ＥＬ材料との界面、或いは、誘電体材料近傍の無機ＥＬ材料における電子が電場により加速され（ホットエレクトロン）、無機ＥＬ材料における発光中心の電子を励起する。尚、このメカニズムは、例えば特開２００５−１１６５０３号公報又は国際出願公開第０２／０８０６２６号に開示されている通りである。次に、この発光中心は、励起状態にある電子が基底状態に戻る際のエネルギーの差分を光として放出する。
【００２８】
この無機ＥＬ材料は、例えば、硫化亜鉛に対し発光中心として銅、塩素が添加された物質（ZnS:Cu,Cl）、硫化亜鉛に対し発光中心として銅、アルミニウムが添加された物質（ZnS:Cu,Al）、硫化亜鉛に対し発光中心として銅、マンガン、塩素が添加された物質（ZnS:Cu,Mn,Cl）等からなる材料である。或いは、本実施の形態の無機ＥＬ材料は、例えば、（１）赤色光の発光体として、(Zn,Mg)S:Mn、CaS:Eu、ZnS:Sm,F、Ga2O3:Cr、MgGa2O4:Eu、（２）緑色光の発光体として、(Zn,Mg)S:Mn、ZnS:Tb,F、Ga2O3:Mn、Zn2SiO4:Mn、（３）青色光の発光体として、BaAl2S4:Eu、CaS:Pb、SrS:Ce、SrS:Cu、CaGa2S4:Ce、CaAl2O4:Eu等であってよい。
【００２９】
＜＜＜誘電体材料＞＞＞
本実施の形態の誘電体材料は、例えば有機高分子材料である。この有機高分子材料は、無機ＥＬ材料の発光を透過し易い、即ち可視光に対し透明な樹脂が好ましく、例えば、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等が挙げられる。尚、この有機高分子材料は、水分により変質する虞のある無機ＥＬ材料に対する防湿性を有するもの（例えばフッ素系樹脂）が好ましい。また、この有機高分子材料は、アクリル等、光透過性がより高いものが好ましい。つまり、無機ＥＬ材料を分散支持するための有機高分子材料は、前述した誘電層１１及び誘電層１３における有機高分子材料に比べてその体積比率が小さいため、主として光透過性の観点で選択することが好ましい。一方、誘電層１１及び誘電層１３に使用する有機高分子材料は、より高い分担電圧に耐えるべく、絶縁破壊電圧のより高いものが好ましい。
【００３０】
ポリアミド系樹脂としては、例えば、ナイロン６（登録商標）、ナイロン６６（登録商標）、ナイロン１２（登録商標）等の脂肪族ポリアミド及びその共重合体、芳香族ジアミン及びジカルボン酸から形成される半芳香族ポリアミド及びその共重合体等が挙げられる。
【００３１】
ポリエステル系樹脂としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタリン2,6ジカルボン酸、フタル酸、α,β-(4-カルボキシフェノキシ)エタン、4,4'-ジカルボキシフェニル、5-ナトリウムスルホイソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸が挙げられる。また、ポリエステル系樹脂としては、例えば、アジピン酸やセバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸又はそのエステル類と、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサン-1,4-ジメタノール、ポリエチレングリコール、テトラメチレングリコール等のジオール化合物とから重縮合されて得られるポリエステル及びその共重合体が挙げられる。
【００３２】
フッ素系樹脂としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（PVDF）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリモノクロロトリフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、及びその共重合体等が挙げられる。
【００３３】
ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ4-メチル-1-ペンテン等が挙げられる。
【００３４】
図１に例示される無機ＥＬ層１２は、例えば前述したアクリルからなる誘電体材料が、例えば前述した銅を添加した硫化亜鉛（ZnS:Cu）からなる無機ＥＬ材料（無機ＥＬ粒子）を、所定の重量比で均一分散支持したものである。
【００３５】
＜＜＜発光メカニズム＞＞＞
図１に例示される発光体１は、以下述べる発光メカニズムに基づいて発光するとされている。つまり、発光体１は、誘導電場を発生する電線Ｌと例えばグラウンドとの間の電圧を、主として、誘電層１３に対応するコンデンサＣと、電線Ｌ及びグラウンド間の空気に対応する（コンデンサＣと直列に接続された）コンデンサＣ’とにより分担する等価回路を構成するものである。この場合、フランジ部２０ｂがある場合のコンデンサＣ’（空気）のインピーダンスは、仮にフランジ部２０ｂが無い場合のインピーダンスよりも小さくなる。これにより、コンデンサＣ（誘電層１３）の分担電圧は、仮にフランジ部２０ｂが無い場合の分担電圧より大きくなり、よって無機ＥＬ層１２及び誘電層１３の境界での誘導電場はより大きくなる。一般に、誘導電場が大きいほど、この誘導電場下の無機ＥＬ材料からの光量は多くなるとされているため、無機ＥＬ層１２における無機ＥＬ材料は、より高い輝度で発光し得る。
【００３６】
従って、無機ＥＬ層１２は、２つのフランジ部２０ｂの近傍における輝度を最大として、シート部２０ａにおいても、仮に導電部２０がフランジ部２０ｂを有さずにシート部２０ａのみである場合に比べて、より高い輝度で発光し得る。
【００３７】
＜＜＜第２の実施の形態＞＞＞
本発明の発光体の構成は、前述した図１に例示される発光体１の構成に限定されるものではなく、例えば以下述べる発光体２、２’の構成をとるものであってもよい。
【００３８】
図２及び図３に例示されるように、本実施の形態の発光体２、２’は、少なくとも、発光部１００と、導電部２００とを備えて構成されている。尚、図２（ａ）は、電線Ｌに巻回された第２の実施の形態の発光体２の正面の構成例を示す平面図であり、図２（ｂ）は、電線Ｌに巻回された第２の実施の形態の発光体２’の正面の構成例を示す平面図である。図３は、電線Ｌに巻回されていない状態の第２の実施の形態の発光体２、２’の構成例を示す斜視図である。ここで、図２（ａ）及び図２（ｂ）ともに、発光体２、２’を電線Ｌに固定するための手段の図示を省略している。
【００３９】
本実施の形態の発光体２、２’における発光部１００の構成は、前述した発光体１の発光部１０の構成と略同じである。即ち、発光部１００は、シート形状をなす誘電体の誘電層（第四層）１１０と、シート形状をなす透明な誘電体の誘電層（第二層）１３０との間に、無機ＥＬ材料を含みシート形状をなす無機ＥＬ層（第一層）１２０が挟持されてなる発光シートである。発光体２の場合、発光シートは、Ｚ軸方向に所定の幅を有するとともに、電線Ｌの径の円周に満たない様々な長さを有する長方形状をなすものである。一方、発光体２’の場合、発光シートは、Ｚ軸方向に所定の幅を有するとともに、電線Ｌの径の円周に略相当する長さを有する長方形状をなすものである。
【００４０】
本実施の形態の発光体２、２’における導電部２００は、電線ＬのＺ軸方向に沿いつつ径方向（ＸＹ方向）に延出する延出部２００ｂと、シート形状をなすシート部（第三層）２００ａとを備えて構成されるものである。この導電部２００は、例えば前述したＩＴＯ等の周知の透明導電体フィルムが折り曲げ成形されたものである。つまり、シート部２００ａと延出部２００ｂとは、例えば長方形状をなす１枚の透明シートが折り曲げられたものである。これにより、シート部２００ａと延出部２００ｂとの電気的接続を良好に維持しつつ簡便且つ低コストでこの延出部２００ｂを形成できる。
【００４１】
発光体２の場合、無機ＥＬ層１２０の長方形の幅Ｗ１及び長さＬ１（図３）は、誘電層１１０、１３０の幅及び長さ未満である。このため、図２（ａ）に例示されるように、誘電層１１０、１３０の側辺どうしは互いに接合している。また、導電部２００のシート部２００ａの長方形は、無機ＥＬ層１２０の長方形と重なるように誘電層１３０の表面に配置されている。
【００４２】
発光体２’の場合、無機ＥＬ層１２０の長方形の幅Ｗ１及び長さＬ１（図３）は、誘電層１１０、１３０の幅及び長さに等しい。また、図２（ｂ）に例示されるように、導電部２００のシート部２００ａの長方形は、無機ＥＬ層１２０の長方形と一致するように（つまり、図３において、Ｗ１とＷ２とが等しく、Ｌ１とＬ２とが等しくなるように）誘電層１３０の表面に配置されている。
【００４３】
＝＝＝発光実験及び電場分布計算＝＝＝
図２及び図３に例示される第２の実施の形態の発光体２、２’も、図１に例示される第１の実施の形態の発光体１の場合と同様の発光メカニズムに基づいて発光すると考えられる。このようなフランジ部２０ｂ及び延出部２００ｂによる発光メカニズムを実証するべく、以下述べる発光実験及び電場分布計算を行った。
【００４４】
＜＜＜発光実験＞＞＞
先ず、発光体２（図２（ａ））における特に延出部２００ｂの高さＨ（図３）を変化させつつ、電線Ｌに相当する棒電極に印加する交流電圧と発光体２の輝度とを測定した結果について述べる。実験装置は、主として、接地された平板電極（不図示）と、電線Ｌに相当する棒電極（不図示）と、この棒電極に交流電圧を印加可能な電源（不図示）と、発光体２の輝度を測定するための周知の輝度測定手段（不図示）とを備えるものであった。
【００４５】
発光体２の無機ＥＬ層１２０は、例えばアクリル系樹脂からなる厚さおよそ１００μｍ又はおよそ２００μｍ、幅Ｗ１、及び長さＬ１（図３参照）の誘電体材料が、例えば銅を添加した硫化亜鉛（ZnS:Cu）からなる無機ＥＬ粒子を所定の重量比で均一分散支持したものであった。この無機ＥＬ層１２０を、厚さおよそ１００μｍのポリプロピレン（ＰＰ）シートの誘電層１１０と、厚さおよそ１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートの誘電層１３０とで挟持して発光部１００を形成するとともに、ＰＥＴシートの表面に対し、無機ＥＬ層１２０と重なるように、厚さおよそ１００μｍの酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）シートの導電部２００を積層して発光体２を形成した。尚、ＩＴＯシートにおいて、シート部２００ａは幅Ｗ２及び長さＬ２であり、延出部２００ｂは幅Ｗ２及び高さＨである（図３参照）。ここで、延出部２００ｂの高さＨとは、例えば図３におけるＸ方向の長さを意味する。
【００４６】
前述した発光体２を、前述した棒電極に装着して、前述した電源からの交流電圧を変化させつつ、発光体２の輝度を測定した。発光体２の形状ごとの測定結果を表１に示す。同表に示されるように、延出部２００ｂの高さＨが２ｍｍ、５ｍｍ、及び１０ｍｍのそれぞれについて、発光開始電圧（ｋＶ）及び輝度（ｃｄ／ｍ２）の変化を調べた。尚、発光開始電圧とは、棒電極に印加する交流電圧を徐々に高くしたとき、発光体２が発光し始める電圧を意味する。ここで、発光の有無の確認は、人間系による視認又は前述した輝度測定手段による測定結果に基づいて行われた。また、同表において、“<DL”は、輝度が検出限界未満であったことを意味する。
【００４７】
［表１］
【００４８】
図４（ａ）に示されるように、延出部２００ｂの高さＨが高くなるほど、発光体２の発光開始電圧が低くなることがわかった。尚、同図は、表１における延出部２００ｂの高さＨに対する発光開始電圧をプロットしたグラフである。同図では、無機ＥＬ層１２０の厚さがおよそ１００μｍの場合の延出部２００ｂの高さＨと発光開始電圧との関係を上部に示すとともに、無機ＥＬ層１２０の厚さがおよそ２００μｍの場合の前記関係を下部に示している。また、同図では、表１の発光体Ａ〜Ｈ毎に異なるシンボルでプロットしてある。図示はされていないが、延出部２００ｂが０ｍｍの場合（つまり、導電部２００がシート部２００ａのみの場合）、発光開始電圧は１００ｋＶを超えることがわかった。
【００４９】
図４（ａ）のグラフから、延出部２００ｂの高さＨが高くなるほど、発光体２は発光し易くなることがわかった。この結果を前述した第１の実施の形態の発光体１（図１）に適用すれば、電線Ｌに印加された所定の交流電圧に応じて、フランジ部２０ｂの電線Ｌの径方向の長さを所定長とすることにより、発光体１を発光させることができることになる。
【００５０】
また、図４（ｂ）に示されるように、延出部２００ｂの高さＨが高くなるほど、発光体２の輝度が高くなることがわかった。ここで、輝度の変化を測定するに際し棒電極に印加した交流電圧は１００ｋＶであった。尚、同図は、表１における延出部２００ｂの高さＨに対する発光体２の輝度をプロットしたグラフである。同図では、無機ＥＬ層１２０の厚さがおよそ１００μｍの場合の延出部２００ｂの高さＨと発光体２の輝度との関係を上部に示すとともに、無機ＥＬ層１２０の厚さがおよそ２００μｍの場合の前記関係を下部に示している。また、同図では、表１の発光体Ａ〜Ｈ毎に異なるシンボルでプロットしてある。以上の結果を前述した第１の実施の形態の発光体１（図１）に適用すれば、電線Ｌに印加された所定の交流電圧に応じて、フランジ部２０ｂの電線Ｌの径方向の長さを所定長とすることにより、発光体１を所定の輝度で発光させることができることになる。
【００５１】
更に、表１に示される発光体Ａ〜Ｈにおいて、各発光箇所は、無機ＥＬ層１２０及び導電部２００の両方が重なっている場所であることもわかった。
【００５２】
＜＜＜電場分布計算＞＞＞
次に、発光体２’（図２（ｂ））の構成において、電線Ｌに所定の交流電圧を印加した際の誘導電場の分布を計算した結果について述べる。誘導電場の分布は、周知の数値計算方法により求めた。これは、例えば、導電性（導電率σ）を有する誘電体（誘電率ε）の交流電場下（振幅E及び周波数ω）における電磁気学の周知の方程式div((σ+jωε)E)=0に基づく計算方法である。計算に際しての前提条件として、導電部２００はＩＴＯからなり、誘電層１３０はＰＥＴからなり、無機ＥＬ層１２０は所定の誘電率を有する無機ＥＬ材料からなり、誘電層１１０はＰＰからなるものとした。
【００５３】
図２（ｂ）に戻って説明すれば、電線Ｌに所定の交流電圧を印加した場合の電線Ｌ、発光体２’、及びその周囲の大気における誘導電場の分布は、Ｚ軸方向に沿って全て等しい一方、延出部２００ｂの存在によりＸＹ方向に非対称となった。つまり、導電体材料からなるシート部２００ａに対し、同じく導電体材料からなる延出部２００ｂはＸＹ方向に延出しているため、形状の偏りが存在する。つまり、発光体２’は、誘導電場を発生する電線Ｌと例えばグラウンドとの間の電圧を、主として、誘電層１３０に対応するコンデンサＣと、電線Ｌ及びグラウンド間の空気に対応する（コンデンサＣと直列に接続された）コンデンサＣ’とにより分担する等価回路を構成するものである。この場合、延出部２００ｂがある場合のコンデンサＣ’（空気）のインピーダンスは、仮に延出部２００ｂが無い場合のインピーダンスよりも小さくなる。これにより、コンデンサＣ（誘電層１３０）の分担電圧は、仮に延出部２００ｂが無い場合の分担電圧より大きくなり、よって無機ＥＬ層１２０及び誘電層１３０の境界での誘導電場はより大きくなる。
【００５４】
一般に、誘導電場が大きいほど、この誘導電場下の無機ＥＬ材料からの光量は多くなるとされているため、無機ＥＬ層１２０における無機ＥＬ材料は、より高い輝度で発光し得る。よって、たとえ電線Ｌが発生する誘導電場の大きさが一定であっても、無機ＥＬ層１２０及び誘電層１３０の境界での誘導電場がより大きくなるような延出部２００ｂの長さ等を設定すれば、発光体２’は所定の光量を維持し得る。以上から、発光体２’は、電源が不要である一方、所定の光量を維持可能となる。
【００５５】
＝＝＝発光部の製造例＝＝＝
図５を参照しつつ、図１、図２、及び図３に例示される発光部１０、１００の製造例について説明する。尚、図５は、本実施の形態の発光部１０、１００の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【００５６】
前述した実施の形態の発光体１、２、２’における発光部１０、１００は、例えばアクリル系樹脂からなるバインダ（誘電体材料）が、例えば銅を添加した硫化亜鉛（ZnS:Cu）からなる無機ＥＬ粒子を所定重量比で均一分散支持したものである。
【００５７】
図５に例示されるように、先ず、有機溶媒（例えばアセトン）に対して、バインダの素材であるアクリル系樹脂の粒子を所定重量比で混合し、周知のペイントシェーカで完全に溶解させる。アクリル系樹脂の粒子及び有機溶媒は例えば市販されているものを使用してよい（Ｓ２００）。
次に、ステップＳ２００で得られた溶液に対し、前述した無機ＥＬ粒子を所定重量比で混合し、周知の攪拌手段により均一になるまで攪拌し分散液を得る。無機ＥＬ粒子は例えば市販されているものを使用してよい（Ｓ２０１）。
次に、ステップＳ２０１で得られた分散液を、周知のバーコートにより、一方の基材（例えばＰＰ）に塗布する（Ｓ２０２）。
次に、ステップＳ２０２で塗布した分散液を室温で乾燥させ、無機ＥＬ層１２、１２０を得る（Ｓ２０３）。
次に、ステップＳ２０３で乾燥した無機ＥＬ層１２、１２０の露出面に対し、他方の基材（例えばＰＥＴ）を被覆し、２つに基材どうしを貼り合せ、シート形状をなす発光部１０、１００を得る（Ｓ２０４）。
【００５８】
＝＝＝発光装置＝＝＝
＜＜＜構成例＞＞＞
図６を参照しつつ、前述した発光体１、２、２’を用いた発光装置３の構成例について説明する。尚、同図は、本実施の形態の発光装置３の構成例を示す平面図である。
【００５９】
図６に例示されるように、本実施の形態の発光装置３は、主として、例えば第１の実施の形態の発光体１（発光体２、２’）と、凸面鏡５０と、ケース４０とを備えて構成されている。同図に例示される発光装置３では、電線Ｌに巻回された発光体１が、内側底部に凸面鏡５０を有するケース４０に収容されるように構成されている。
【００６０】
本実施の形態のケース４０は、２つの例えば樹脂製の半球部４０ａ、４０ｂの開口部どうしが組み合わさって球形状をなすものであり、特に上空側（＋Ｙ側）の半球部４０ａは透明になっている。半球部４０ｂの内側底部には、支持体５１を介して凸面鏡５０が設けられている。この凸面鏡５０は、光の反射面が半球部４０ｂの開口面に見えるように、この半球部４０ｂに設けられている。ここで、凸面鏡５０は、例えば凸形状をなす樹脂を鏡面コートしたものである。
【００６１】
半球部４０ａの開口部には、電線Ｌを把持するための一対の把持片４１ａが設けられている一方、半球部４０ｂの開口部にも、前記一対の把持片４１ａにそれぞれ係合可能な一対の把持片４１ｂが設けられている。把持片４１ａ及び把持片４１ｂは、例えば上下に係合することにより電線Ｌを把持可能な筒形状をなす周知の電線クランプ４１である。この電線クランプ４１は、確実に電線Ｌを把持するべく、把持片４１ａ、４１ｂどうしを例えばボルト（不図示）及びナット（不図示）で固定するようになっていてもよい。
【００６２】
また、半球部４０ａの開口部には、例えば一対の凸片４２ａが設けられている一方、半球部４０ｂの開口部にも、例えば、前記一対の凸片４２ａによりそれぞれ嵌合可能な一対の凹片４２ｂが設けられている。凸片４２ａは例えば−Ｙ側に突起している一方、凹片４２ｂは例えば−Ｙ側に窪んだ形状をなし、クリップ４２を構成するものである。例えば作業者は、電線Ｌに巻回された発光体１を囲繞するように一対の半球部４０ａ、４０ｂの開口部どうしを合わせて、２つの凸片４２ａを２つの凹片４２ｂにそれぞれ嵌合させることにより、ケース４０を閉じた状態とする。また、必要に応じて、作業者は、前述したボルト及びナットを用いて電線クランプ４１の電線Ｌに対する把持力を強化する。
【００６３】
この発光装置３によれば、発光体１の上空側（＋Ｙ側）への光と、発光体１の地上側（−Ｙ側）への光がこの凸面鏡５０で反射された光とは、半球部４０ａを透過して上空側から認識可能となる。特に、この発光装置３によれば、上空側でない側（半球部４０ｂ側）に放出される光が、凸面鏡５０で上空側に放出される。よって、この発光装置１からの光は、例えば電線Ｌに発光体１のみが巻回されている場合の光よりも輝度が高い。また、図６に例示されるように、１つのケース４０が複数個の発光体１を収容する構成をとれば、発光装置１の光は、複数個の発光体１の光を合わせて放出することになり、輝度がより高まる。ここで、ケース４０内の発光体１の個数は、図６に例示される複数個に限定されるものではなく、例えば１個であってもよい。
【００６４】
また、電線Ｌに巻回される発光体１が同じでも、凸面鏡５０の反射効率を向上させたり、ケース４０の形状を人間が視認し易いものとしたりすることにより、上空から発光装置１をより認識し易いものにすることができる。ここで、ケース４０の形状は、図６に例示される球形状に限定されるものではない。
【００６５】
尚、前述した発光装置３は、透明な半球部４０ａを備えたものであるが、これに限定されるものではない。例えば、発光体１と、凸面鏡５０と、これらを収納する半球部４０ｂとを備えているだけでもよい。また、前述した発光体１からの光を反射する反射板は、前述した凸面鏡５０に限定されるものではなく、例えば、半球部４０ｂの内面を鏡面コートして反射板とするものであってもよい。
【００６６】
＜＜＜設置例＞＞＞
前述した発光装置３は、例えば送電線の海峡横断送電線認知装置となり得る。そこで、図７を参照しつつ、海峡横断送電線認知装置としての発光装置３の送電線Ｌに対する設置例について説明する。尚、図７（ａ）は、本実施の形態の発光装置３の設置例を示す模式図であり、図７（ｂ）は、本実施の形態の発光装置３のもう一つの設置例を示す模式図である。
【００６７】
図７（ａ）の例示によれば、鉄塔Ｔ１、Ｔ２の間の直線距離Ｓを４等分するような送電線Ｌ上の３つの地点に対し、発光装置３ａ、３ｂ、３ｃ（以上、図６に例示される発光装置３と同じ）を設置している。
【００６８】
図７（ｂ）の例示によれば、鉄塔Ｔ３、Ｔ４の間の送電線における最下点を基準として、送電線の支持点の高い方（鉄塔Ｔ３）から最下点までの発光装置３の設置間隔を相対的に密にし、最下点から送電線の支持点の低い方（鉄塔Ｔ４）までの発光装置３の設置間隔を相対的に粗くしている（発光装置３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈ）。尚、同図に例示されるように、送電線は、鉄塔Ｔ３、Ｔ４間で所定の弛度を有しているものとする。
【００６９】
＝＝＝電源が不要である一方、効果的に発光可能な低コストの発光体＝＝＝
前述した実施の形態の発光体１、２、２’によれば、無機ＥＬ層１２、１２０が誘導電場を発生する電線Ｌの周囲に巻回されることにより、この無機ＥＬ層１２、１２０の無機ＥＬ材料は誘導電場下で発光し得る。この発光体１、２、２’は、電線Ｌが発生する誘導電場を電気エネルギーの唯一の供給源としているため、電源を別途用意する必要がない。また、前述した発光メカニズムにより、誘導電場におけるフランジ部２０ｂ又は延出部２００ｂ近傍且つ無機ＥＬ層１２、１２０及び誘電層１３、１３０の境界での成分はより大きくなる。よって、電線Ｌが発生する誘導電場の大きさが一定であっても、前述した成分がより大きくなるようなフランジ部２０ｂ又は延出部２００ｂの形状等を設定すれば、この発光体１、２、２’は所定の光量を維持し得る。以上から、この発光体１、２、２’は、電源が不要である一方、所定の光量を維持可能であり、且つ低コストでもある。
【００７０】
尚、前述した実施の形態では、発光体１、２、２’の発光部１０、１００は、誘電層１１、１１０を備えるものであったが、これに限定されるものではない。図８に例示されるように、発光体１’の発光部１０’は、無機ＥＬ層１２と、この無機ＥＬ層１２に積層される誘電層１３とからなるものであってもよい。このように、第四層に相当する誘電層を省いて、誘電層全体を薄くするほど、この中の電場が強くなるという利点がある。同図は、電線Ｌに巻回された本実施の形態の発光体１’の側面及び正面の構成例を示す平面図である。このような構成を有する発光体１’も、前述した効果と同様の効果を奏するものである。但し、第四層に相当する誘電層がある場合、この第四層及び第二層（誘電層１３）の分担電圧の相対比を調節できる。例えば第四層の誘電率をより大きくすることにより、第四層の分担電圧がより小さくなり、相対的に第二層（誘電層１３）の分担電圧をより大きく設定できる。
【００７１】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
前述した実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更、改良されるとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【００７２】
前述した実施の形態では、誘導電場下の物体を電線Ｌとしたが、これに限定されるものではない。要するに、周囲に誘導電場が発生していれば如何なる物体でもよく、例えば架空地線であってもよい。
【００７３】
また、前述した実施の形態では、発光体の形状を概ねシート状としたが、このような形状に限定されるものではない。要するに、誘導電場下の物体の周囲に巻回可能な形状であれば如何なる形状であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】（ａ）は、第１の実施の形態の発光部及び導電部の側面及び正面の構成例を示す平面図であり、（ｂ）は、電線に巻回された第１の実施の形態の発光体の側面の構成例及びクランプ部の正面の構成例を示す平面図である。
【図２】（ａ）は、電線に巻回された第２の実施の形態の発光体の正面の構成例を示す平面図であり、（ｂ）は、電線に巻回された第２の実施の形態の発光体の正面の構成例を示す平面図である。
【図３】電線に巻回されていない状態の第２の実施の形態の発光体の構成例を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は、表１における延出部の高さに対する発光開始電圧をプロットしたグラフであり、（ｂ）は、表１における延出部の高さに対する発光体の輝度をプロットしたグラフである。
【図５】本実施の形態の発光部の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【図６】本実施の形態の発光装置の構成例を示す平面図である。
【図７】（ａ）は、本実施の形態の発光装置の設置例を示す模式図であり、（ｂ）は、本実施の形態の発光装置のもう一つの設置例を示す模式図である。
【図８】電線に巻回された本実施の形態の発光体の側面及び正面の構成例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１、１’ 発光体
１０、１０’、１００ 発光部
１１、１３、１１０、１３０ 誘電層
１２、１２０ 無機ＥＬ層
２、２’ 発光体
２０、２００ 導電部
２０ａ、２００ａ シート部
２０ｂ フランジ部
２００ｂ 延出部
３ 発光装置
３０ クランプ部
３１、３２ クランプ片
３１ａ 凹部
３２ａ 凸部
４０ ケース
４０ａ、４０ｂ 半球部
４１ 電線クランプ
４１ａ、４１ｂ 把持片
４２ クリップ
４２ａ 凸片
４２ｂ 凹片
５０ 凸面鏡
５１ 支持体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば架空送電線等において海峡を横断するように延在する部分を上空や海上等から認知可能とするための手段（以後、これを「海峡横断送電線認知装置」と称する）として使用される発光体及び発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、架空送電線を流れる交流電流からコイルを通じて誘導電流を発生させ、この誘導電流を配線回路により発光ダイオード（ＬＥＤ：Light-Emitting Diode）等の発光体に供給してこれを発光させる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に開示される標識灯は、架空送電線の外周囲に配置される複数のＬＥＤと、前述したコイル及び配線回路とを備えて構成されている。
【０００３】
或いは、例えば、昼間に太陽電池から得られる起電力を蓄電池に蓄電し、外部が暗くなったことが光センサにより検出されると、架空送電線に設けられたＬＥＤ等の発光体に蓄電池から給電してこれを発光させる技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２に開示される標識灯は、主として、複数のＬＥＤからなる発光体と、前述した太陽電池及び蓄電池とを備えて構成されている。
【特許文献１】特開平８−１２６１７７号公報
【特許文献２】特開平６−２６９１１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前述した特許文献１、２に開示される標識灯は、発光体を発光させるための電源として、コイル及び配線回路や太陽電池及び蓄電池等が必須の構成となっている。これらの構成は、標識灯を嵩高く複雑なものにするとともに、設備コストが嵩むという問題がある。また、これらの標識灯を前述した海峡横断送電線認知装置として使用する場合、発光体の光量が所定レベルに達成するべく、例えばＬＥＤであればこれを多数必要とする。よって、これも、標識灯を嵩高く複雑なものにするとともに、設備コストが嵩むという問題を引き起こす。
【０００５】
尚、前述した発光体（例えばＬＥＤ）は、架空送電線等の海峡横断送電線認知装置として使用されるものであったが、これに限らず、一般に誘導電場下の物体の表面に設けられてこの物体を識別する目的で発光するものを意味する。
【０００６】
本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電源が不要である一方、効果的に発光可能な低コストの発光体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための発明は、誘導電場下で発光可能な無機ＥＬ材料からなる第一層と、前記無機ＥＬ材料の発光出力を透過可能な誘電体材料からなり、前記第一層に積層される第二層と、前記無機ＥＬ材料の発光出力を透過可能な導電体材料からなり、前記第二層に積層される第三層と、導電体材料からなり、前記第三層から前記第二層とは反対側の方向に延出する延出部と、を備え、前記第一層を前記誘導電場下の物体と面する側として、前記物体の周囲に巻回可能な形状を呈してなる、ことを特徴とする発光体である。
【０００８】
この発光体によれば、第一層が誘導電場下の物体の周囲に巻回されることにより、この第一層の無機ＥＬ材料は誘導電場下で発光し得る。この発光体は、誘導電場を電気エネルギーの唯一の供給源としているため、電源を別途用意する必要がない。また、導電体材料からなる第三層に対し、同じく導電体材料からなる延出部は、例えば物体の外側の方向に延出するといった形状の偏りをもたらす。つまり、発光体は、誘導電場下の物体と例えばグラウンドとの間の電圧を、主として、第二層に対応するコンデンサＣと、前記物体及び前記グラウンド間の空気に対応する（コンデンサＣと直列に接続された）コンデンサＣ’とにより分担する等価回路を構成するものである。この場合、延出部がある場合のコンデンサＣ’（空気）のインピーダンスは、仮に延出部が無い場合のインピーダンスよりも小さくなる。これにより、コンデンサＣ（第二層）の分担電圧は、仮に延出部が無い場合の分担電圧より大きくなり、よって第一層及び第二層の境界での誘導電場はより大きくなる。一般に、誘導電場が大きいほど、この誘導電場下の無機ＥＬ材料からの光量は多くなるとされているため、第一層における無機ＥＬ材料は、より高い輝度で発光し得る。よって、たとえ誘導電場の大きさが一定であっても、前述した第一層及び第二層の境界での誘導電場がより大きくなるような延出部の形状等を設定すれば、この発光体は効果的に発光し得る。以上から、電源が不要である一方、効果的に発光可能な低コストの発光体が提供される。
【０００９】
また、かかる発光体において、誘電体材料からなり、前記第一層の前記第二層が積層される側とは反対側に積層される第四層を、更に備えたことが好ましい。
第二層及び第四層の誘電率の相対比に応じて、第二層及び第四層での前述した分担電圧の相対比が決まる。例えば第四層の誘電率をより大きくすることにより、第四層の分担電圧がより小さくなり、相対的に第二層の分担電圧をより大きく設定できる。
【００１０】
また、かかる発光体において、前記延出部は、前記第三層の一部を折り曲げたものである、ことが好ましい。
この発光体によれば、第三層の一部と、第三層の残りの部分との電気的接続を良好に維持しつつ簡便且つ低コストで延出部を形成できる。
【００１１】
また、かかる発光体において、前記延出部は、前記物体への巻回方向と交差する方向に沿って前記第三層の一方の側辺を折り曲げたものである、ことが好ましい。
この発光体によれば、折り曲げられた第三層の一方の側辺は、物体への巻回方向と交差する方向Ｚに沿って延出する。この方向Ｚは、もし物体が電線であれば、例えば電線の軸線方向に相当する。この場合、電線の軸線方向に沿って、発光体の輝度がより高くなり得る。
【００１２】
また、かかる発光体において、前記延出部は、前記物体への巻回方向に沿って前記第三層の少なくとも一方の側辺を折り曲げたものである、ことが好ましい。
この発光体によれば、折り曲げられた第三層の少なくとも一方の側辺は、物体への巻回方向Ｃに沿って延出する。この方向Ｃは、もし物体が電線であれば、例えば電線の軸線方向と交差する断面の円周方向に相当する。この場合、電線の円周方向に沿って、発光体の輝度がより高くなり得る。
【００１３】
また、かかる発光体において、前記発光体が前記物体に巻回された場合の、前記第三層の周囲を把持する着脱可能なリングを、更に備えたことが好ましい。
この発光体によれば、物体の周囲に第一層を巻回し、この第一層に第二層及び第三層を順に積層するように巻回し、第三層の周囲を着脱可能なリングにより把持することにより、この物体に対し容易に着脱可能となる。
【００１４】
また、かかる発光体において、前記リングは、前記無機ＥＬ材料の発光出力を透過可能な樹脂からなることが好ましい。
この発光体によれば、リングが樹脂であることにより、前述した延出部による形状の偏りに起因する誘導電場の分布に対する影響が小さくなる。これは、リングが例えば無機ＥＬ材料の発光を弱める要因とはなり難いことを意味する。また、このリングは、無機ＥＬ材料の発光出力を透過させることができる。よって、発光体は、その光を例えば外部から視認する際の視認し易さの度合いが低下し難いものとなる。
【００１５】
また、かかる発光体において、前記リングは、端面に凹部を有する第１湾曲片と、端面に前記凹部と嵌合する凸部を有する第２湾曲片と、からなることが好ましい。
この発光体によれば、第１湾曲片及び第２湾曲片が、各端面の凹部と凸部とを嵌合することにより、第三層の周囲を確実に把持することができる。
【００１６】
また、かかる発光体において、前記物体は、電力を送電するための送電線又は架空地線であることが好ましい。
この発光体によれば、無機ＥＬ材料は、送電線又は架空地線に流れる交流電流が形成する誘導電場の下で発光し得る。例えば送電線の場合、発光体は、海峡横断送電線認知装置となり得る。
【００１７】
また、前記課題を解決するための発明は、電力を送電するための送電線に巻回される前記発光体と、前記発光体の発光出力を上空側に反射する反射板と、前記発光体の発光出力と前記反射板の反射出力とを上空側に透過可能であり、前記送電線と結合されて前記発光体と前記反射板とを収容するケースと、を備えたことを特徴とする発光装置である。
この発光装置によれば、発光体における無機ＥＬ材料は、送電線に流れる交流電流が形成する誘導電場の下で発光し得る。発光体の上空側への光と、発光体の反射板側への光がこの反射板で反射された光とは、ケースを透過して上空側から認識可能となる。この上空側から認識される光は、送電線に発光体のみが巻回されている場合の光よりも、反射光の分だけ輝度が高い。また、発光体が同じでも、反射板の反射効率やケースの形状等を調節することにより、上空から発光装置をより認識し易いものにすることができる。以上から、この発光装置は、例えば送電線の海峡横断送電線認知装置となり得る。
【００１８】
また、かかる発光装置において、前記反射板は、凸面鏡であることが好ましい。
この発光装置によれば、発光体の凸面鏡側への光は、この凸面鏡により上空側に効率良く反射される。
【発明の効果】
【００１９】
電源が不要である一方、効果的に発光可能な低コストの発光体が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
＝＝＝発光体の構成（第１の実施の形態）＝＝＝
以下、図面を参照しつつ、本実施の形態の発光体の構成例について説明する。
図１に例示されるように、本実施の形態の発光体１は、主として、発光部１０と、導電部２０と、クランプ部３０とを備えて構成されている。尚、図１（ａ）は、第１の実施の形態の発光部１０及び導電部２０の側面及び正面の構成例を示す平面図であり、図１（ｂ）は、電線Ｌに巻回された第１の実施の形態の発光体１の側面の構成例及びクランプ部３０の正面の構成例を示す平面図である。
【００２１】
本実施の形態の発光部１０は、シート形状をなす誘電体の誘電層（第四層）１１と、シート形状をなす透明な誘電体の誘電層（第二層）１３との間に、無機ＥＬ材料を含んでシート形状をなす無機ＥＬ層（第一層）１２が挟持されてなる発光シートである。誘電層１１は例えばポリプロピレン（ＰＰ：PolyPropylene）等の周知の樹脂であり、誘電層１３は例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：PolyEthylene Terephthalate）等の周知の透明樹脂である。無機ＥＬ層１２は、後述する、無機ＥＬ材料と、この無機ＥＬ材料を内部に分散支持する誘電体材料とを備えて構成されるものである。尚、以後、「無機ＥＬ材料」は、後述する無機ＥＬ材料のみからなる材料を意味するものであってもよいし、後述する誘電体材料に分散支持された無機ＥＬ材料を意味するものであってもよいものとする。本実施の形態の発光部１０の発光シートは、Ｚ軸方向に所定の幅を有するとともに、電線Ｌの径の円周に略相当する長さを有する長方形状をなすものである。
【００２２】
本実施の形態の導電部２０は、電線Ｌの軸方向（Ｚ軸方向、巻回方向と交差する方向）の両端側のフランジ部２０ｂと、この２つのフランジ部（延出部）２０ｂ間でシート形状をなすシート部（第三層）２０ａとを備えて構成される透明な導電体である。この導電部２０は、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）等の周知の透明導電体フィルムを折り曲げ成形したり、射出成形等により所定の形状をなす基材の表面にＩＴＯ等の周知の透明導電体材料を蒸着したりして形成されるものである。図１に例示されるフランジ部２０ｂは、電線Ｌの径方向（ＸＹ方向）に延出する円板形状をなすものである。尚、透明導電体材料は、ＩＴＯに限定されるものではなく、例えば、酸化スズ（ＴＯ：Tin Oxide）、酸化インジウム（ＩＯ：Indium Oxide）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ：Indium Zinc Oxide）等であってもよい。或いは、ＩＴＯフィルムの代わりに導電性ポリマーであってもよい。この場合、導電性ポリマーを基材の上に塗布してもよいし、導電部２０が導電ポリマーからなるものであってもよい。要するに、可視光に対し透明（可視光を透過可能）であるとともに導電性を有するものであれば、いかなるものであってもよい。図１に例示されるシート部２０ａは、展開した場合、Ｚ軸方向に所定の幅を有するとともに、電線Ｌの径の円周に略相当する長さを有する長方形状をなす透明シートである。この透明シートのＺ軸方向の両側辺に前述した円板形状をなすフランジ部２０ｂの透明シートが連接している。図１に例示される導電部２０にはＺ軸方向に沿って一箇所切れ目（不図示）が形成されているものとする。例えば作業者は、可撓性を有する導電部２０をこの切れ目が開くように変形させて、電線Ｌに巻回した後、この切れ目を再び閉じることにより、導電部２０を電線Ｌに巻回された発光部１０に積層させることができる。尚、本実施の形態の導電部２０は、Ｚ軸方向の両端側に２つのフランジ部２０ｂを有するものであるが、これに限定されるものではなく、例えば何れか一端側のフランジ部２０ｂを１つ有していればよい。また、フランジ部２０ｂは透明であることは必須ではなく、例えばアルミニウムやステンレス等の金属又はその他の導電体をシート部２０ａに接続するものであってもよい。
【００２３】
本実施の形態のクランプ部（リング）３０は、電線Ｌに巻回される前述した発光部１０及び導電部２０をこの電線Ｌに対して機械的に固定するための手段である。図１に例示されるクランプ部３０は、透明な半リング形状をなすクランプ片（第１湾曲片）３１及びクランプ片（第２湾曲片）３２からなっており、クランプ片３２の２つの端面にはＸ軸方向に突起する形状をなす２つの凸部３２ａがそれぞれ形成されている一方、クランプ片３１の２つの端面には凸部３２ａと相補的な形状をなす２つの凹部３１ａがそれぞれ形成されている。本実施の形態では、クランプ片３１及びクランプ片３２を、各半リングの内周面をシート部２０ａの表面に当接した状態でＺ軸方向に沿って互いに近づけることにより、凸部３２ａと凹部３１ａとが係合するようになっている。図１の例示では、２つのクランプ部３０は、導電部２０におけるシート部２０ａ及びフランジ部２０ｂの境界にあたる２つの角部にそれぞれ当接するように取り付けられている。また、図１に例示される凸部３２ａ及び凹部３１ａは、一旦係合すると、クランプ片３１、３２どうしをＸＹ方向に引き離す応力が作用してもこの係合が解除されない形状をなすものである。尚、本実施の形態のクランプ部３０は、例えば硬質性の樹脂からなるものであるが、これに限定されるものではなく、要するに前述したクランプ機能を有する透明な樹脂であればいかなるものであってもよい。或いは、クランプ部３０は、無機ＥＬ層１２からの発光面積を著しく小さくするほどの大きさでなければ、不透明な樹脂であってもよい。何れにせよ、樹脂であることにより、後述する誘導電場の分布に対するクランプ部３０の影響が小さくなるという利点がある。また或いは、クランプ部３０は、例えば導電体材料からなるものであってもよく、この場合、前述したフランジ部２０ｂと同様の機能を果たし得る。
【００２４】
尚、前述した発光部１０では、誘電層１１及び誘電層１３のＺ軸方向の両側辺と、無機ＥＬ層１２のＺ軸方向の両側辺とは、２つのフランジ部２０ｂにおいてそれぞれ揃っているが、これに限定されるものではない。例えば、無機ＥＬ層１２は、このシートより大きなシートの誘電層１１、１２で挟持されるものであってもよい。この場合、例えば、２つのフランジ部２０ｂとＥＬ層１２の両側辺とがそれぞれ揃う一方、誘電層１１及び誘電層１３の両側辺は２つのフランジ部２０ｂからはみ出るものであってもよい。
【００２５】
また、前述した導電部２０は、フランジ形状をなすフランジ部２０ｂを有するものであるが、これに限定されるものではない。後述するように、導電部２０は、無機ＥＬ層１２と重なる位置において電線Ｌの径方向（ＸＹ方向）に延出する形状をなすものであればいかなる形状を有していてもよい。
【００２６】
更に、本実施の形態の発光体１は、前述したクランプ部３０を備えるものであったが、これに限定されるものではない。例えば、発光体１は、クランプ部３０を備えず、電線Ｌに対し発光部１０が絶縁性の接着剤等で直接接着され、この発光部２０の表面に更に導電部２０が同接着剤で直接接着されるものであってもよい。
【００２７】
＜＜＜無機ＥＬ材料＞＞＞
本実施の形態の無機ＥＬ材料は、いわゆる真性ＥＬ材料であり、交流電場の印加により発光するものである（電場発光）。この電場発光の原理は、以下の通りである。先ず、誘電体材料と無機ＥＬ材料との界面、或いは、誘電体材料近傍の無機ＥＬ材料における電子が電場により加速され（ホットエレクトロン）、無機ＥＬ材料における発光中心の電子を励起する。尚、このメカニズムは、例えば特開２００５−１１６５０３号公報又は国際出願公開第０２／０８０６２６号に開示されている通りである。次に、この発光中心は、励起状態にある電子が基底状態に戻る際のエネルギーの差分を光として放出する。
【００２８】
この無機ＥＬ材料は、例えば、硫化亜鉛に対し発光中心として銅、塩素が添加された物質（ZnS:Cu,Cl）、硫化亜鉛に対し発光中心として銅、アルミニウムが添加された物質（ZnS:Cu,Al）、硫化亜鉛に対し発光中心として銅、マンガン、塩素が添加された物質（ZnS:Cu,Mn,Cl）等からなる材料である。或いは、本実施の形態の無機ＥＬ材料は、例えば、（１）赤色光の発光体として、(Zn,Mg)S:Mn、CaS:Eu、ZnS:Sm,F、Ga2O3:Cr、MgGa2O4:Eu、（２）緑色光の発光体として、(Zn,Mg)S:Mn、ZnS:Tb,F、Ga2O3:Mn、Zn2SiO4:Mn、（３）青色光の発光体として、BaAl2S4:Eu、CaS:Pb、SrS:Ce、SrS:Cu、CaGa2S4:Ce、CaAl2O4:Eu等であってよい。
【００２９】
＜＜＜誘電体材料＞＞＞
本実施の形態の誘電体材料は、例えば有機高分子材料である。この有機高分子材料は、無機ＥＬ材料の発光を透過し易い、即ち可視光に対し透明な樹脂が好ましく、例えば、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等が挙げられる。尚、この有機高分子材料は、水分により変質する虞のある無機ＥＬ材料に対する防湿性を有するもの（例えばフッ素系樹脂）が好ましい。また、この有機高分子材料は、アクリル等、光透過性がより高いものが好ましい。つまり、無機ＥＬ材料を分散支持するための有機高分子材料は、前述した誘電層１１及び誘電層１３における有機高分子材料に比べてその体積比率が小さいため、主として光透過性の観点で選択することが好ましい。一方、誘電層１１及び誘電層１３に使用する有機高分子材料は、より高い分担電圧に耐えるべく、絶縁破壊電圧のより高いものが好ましい。
【００３０】
ポリアミド系樹脂としては、例えば、ナイロン６（登録商標）、ナイロン６６（登録商標）、ナイロン１２（登録商標）等の脂肪族ポリアミド及びその共重合体、芳香族ジアミン及びジカルボン酸から形成される半芳香族ポリアミド及びその共重合体等が挙げられる。
【００３１】
ポリエステル系樹脂としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタリン2,6ジカルボン酸、フタル酸、α,β-(4-カルボキシフェノキシ)エタン、4,4'-ジカルボキシフェニル、5-ナトリウムスルホイソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸が挙げられる。また、ポリエステル系樹脂としては、例えば、アジピン酸やセバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸又はそのエステル類と、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサン-1,4-ジメタノール、ポリエチレングリコール、テトラメチレングリコール等のジオール化合物とから重縮合されて得られるポリエステル及びその共重合体が挙げられる。
【００３２】
フッ素系樹脂としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（PVDF）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリモノクロロトリフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、及びその共重合体等が挙げられる。
【００３３】
ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ4-メチル-1-ペンテン等が挙げられる。
【００３４】
図１に例示される無機ＥＬ層１２は、例えば前述したアクリルからなる誘電体材料が、例えば前述した銅を添加した硫化亜鉛（ZnS:Cu）からなる無機ＥＬ材料（無機ＥＬ粒子）を、所定の重量比で均一分散支持したものである。
【００３５】
＜＜＜発光メカニズム＞＞＞
図１に例示される発光体１は、以下述べる発光メカニズムに基づいて発光するとされている。つまり、発光体１は、誘導電場を発生する電線Ｌと例えばグラウンドとの間の電圧を、主として、誘電層１３に対応するコンデンサＣと、電線Ｌ及びグラウンド間の空気に対応する（コンデンサＣと直列に接続された）コンデンサＣ’とにより分担する等価回路を構成するものである。この場合、フランジ部２０ｂがある場合のコンデンサＣ’（空気）のインピーダンスは、仮にフランジ部２０ｂが無い場合のインピーダンスよりも小さくなる。これにより、コンデンサＣ（誘電層１３）の分担電圧は、仮にフランジ部２０ｂが無い場合の分担電圧より大きくなり、よって無機ＥＬ層１２及び誘電層１３の境界での誘導電場はより大きくなる。一般に、誘導電場が大きいほど、この誘導電場下の無機ＥＬ材料からの光量は多くなるとされているため、無機ＥＬ層１２における無機ＥＬ材料は、より高い輝度で発光し得る。
【００３６】
従って、無機ＥＬ層１２は、２つのフランジ部２０ｂの近傍における輝度を最大として、シート部２０ａにおいても、仮に導電部２０がフランジ部２０ｂを有さずにシート部２０ａのみである場合に比べて、より高い輝度で発光し得る。
【００３７】
＜＜＜第２の実施の形態＞＞＞
本発明の発光体の構成は、前述した図１に例示される発光体１の構成に限定されるものではなく、例えば以下述べる発光体２、２’の構成をとるものであってもよい。
【００３８】
図２及び図３に例示されるように、本実施の形態の発光体２、２’は、少なくとも、発光部１００と、導電部２００とを備えて構成されている。尚、図２（ａ）は、電線Ｌに巻回された第２の実施の形態の発光体２の正面の構成例を示す平面図であり、図２（ｂ）は、電線Ｌに巻回された第２の実施の形態の発光体２’の正面の構成例を示す平面図である。図３は、電線Ｌに巻回されていない状態の第２の実施の形態の発光体２、２’の構成例を示す斜視図である。ここで、図２（ａ）及び図２（ｂ）ともに、発光体２、２’を電線Ｌに固定するための手段の図示を省略している。
【００３９】
本実施の形態の発光体２、２’における発光部１００の構成は、前述した発光体１の発光部１０の構成と略同じである。即ち、発光部１００は、シート形状をなす誘電体の誘電層（第四層）１１０と、シート形状をなす透明な誘電体の誘電層（第二層）１３０との間に、無機ＥＬ材料を含みシート形状をなす無機ＥＬ層（第一層）１２０が挟持されてなる発光シートである。発光体２の場合、発光シートは、Ｚ軸方向に所定の幅を有するとともに、電線Ｌの径の円周に満たない様々な長さを有する長方形状をなすものである。一方、発光体２’の場合、発光シートは、Ｚ軸方向に所定の幅を有するとともに、電線Ｌの径の円周に略相当する長さを有する長方形状をなすものである。
【００４０】
本実施の形態の発光体２、２’における導電部２００は、電線ＬのＺ軸方向に沿いつつ径方向（ＸＹ方向）に延出する延出部２００ｂと、シート形状をなすシート部（第三層）２００ａとを備えて構成されるものである。この導電部２００は、例えば前述したＩＴＯ等の周知の透明導電体フィルムが折り曲げ成形されたものである。つまり、シート部２００ａと延出部２００ｂとは、例えば長方形状をなす１枚の透明シートが折り曲げられたものである。これにより、シート部２００ａと延出部２００ｂとの電気的接続を良好に維持しつつ簡便且つ低コストでこの延出部２００ｂを形成できる。
【００４１】
発光体２の場合、無機ＥＬ層１２０の長方形の幅Ｗ１及び長さＬ１（図３）は、誘電層１１０、１３０の幅及び長さ未満である。このため、図２（ａ）に例示されるように、誘電層１１０、１３０の側辺どうしは互いに接合している。また、導電部２００のシート部２００ａの長方形は、無機ＥＬ層１２０の長方形と重なるように誘電層１３０の表面に配置されている。
【００４２】
発光体２’の場合、無機ＥＬ層１２０の長方形の幅Ｗ１及び長さＬ１（図３）は、誘電層１１０、１３０の幅及び長さに等しい。また、図２（ｂ）に例示されるように、導電部２００のシート部２００ａの長方形は、無機ＥＬ層１２０の長方形と一致するように（つまり、図３において、Ｗ１とＷ２とが等しく、Ｌ１とＬ２とが等しくなるように）誘電層１３０の表面に配置されている。
【００４３】
＝＝＝発光実験及び電場分布計算＝＝＝
図２及び図３に例示される第２の実施の形態の発光体２、２’も、図１に例示される第１の実施の形態の発光体１の場合と同様の発光メカニズムに基づいて発光すると考えられる。このようなフランジ部２０ｂ及び延出部２００ｂによる発光メカニズムを実証するべく、以下述べる発光実験及び電場分布計算を行った。
【００４４】
＜＜＜発光実験＞＞＞
先ず、発光体２（図２（ａ））における特に延出部２００ｂの高さＨ（図３）を変化させつつ、電線Ｌに相当する棒電極に印加する交流電圧と発光体２の輝度とを測定した結果について述べる。実験装置は、主として、接地された平板電極（不図示）と、電線Ｌに相当する棒電極（不図示）と、この棒電極に交流電圧を印加可能な電源（不図示）と、発光体２の輝度を測定するための周知の輝度測定手段（不図示）とを備えるものであった。
【００４５】
発光体２の無機ＥＬ層１２０は、例えばアクリル系樹脂からなる厚さおよそ１００μｍ又はおよそ２００μｍ、幅Ｗ１、及び長さＬ１（図３参照）の誘電体材料が、例えば銅を添加した硫化亜鉛（ZnS:Cu）からなる無機ＥＬ粒子を所定の重量比で均一分散支持したものであった。この無機ＥＬ層１２０を、厚さおよそ１００μｍのポリプロピレン（ＰＰ）シートの誘電層１１０と、厚さおよそ１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートの誘電層１３０とで挟持して発光部１００を形成するとともに、ＰＥＴシートの表面に対し、無機ＥＬ層１２０と重なるように、厚さおよそ１００μｍの酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）シートの導電部２００を積層して発光体２を形成した。尚、ＩＴＯシートにおいて、シート部２００ａは幅Ｗ２及び長さＬ２であり、延出部２００ｂは幅Ｗ２及び高さＨである（図３参照）。ここで、延出部２００ｂの高さＨとは、例えば図３におけるＸ方向の長さを意味する。
【００４６】
前述した発光体２を、前述した棒電極に装着して、前述した電源からの交流電圧を変化させつつ、発光体２の輝度を測定した。発光体２の形状ごとの測定結果を表１に示す。同表に示されるように、延出部２００ｂの高さＨが２ｍｍ、５ｍｍ、及び１０ｍｍのそれぞれについて、発光開始電圧（ｋＶ）及び輝度（ｃｄ／ｍ２）の変化を調べた。尚、発光開始電圧とは、棒電極に印加する交流電圧を徐々に高くしたとき、発光体２が発光し始める電圧を意味する。ここで、発光の有無の確認は、人間系による視認又は前述した輝度測定手段による測定結果に基づいて行われた。また、同表において、“<DL”は、輝度が検出限界未満であったことを意味する。
【００４７】
［表１］
【００４８】
図４（ａ）に示されるように、延出部２００ｂの高さＨが高くなるほど、発光体２の発光開始電圧が低くなることがわかった。尚、同図は、表１における延出部２００ｂの高さＨに対する発光開始電圧をプロットしたグラフである。同図では、無機ＥＬ層１２０の厚さがおよそ１００μｍの場合の延出部２００ｂの高さＨと発光開始電圧との関係を上部に示すとともに、無機ＥＬ層１２０の厚さがおよそ２００μｍの場合の前記関係を下部に示している。また、同図では、表１の発光体Ａ〜Ｈ毎に異なるシンボルでプロットしてある。図示はされていないが、延出部２００ｂが０ｍｍの場合（つまり、導電部２００がシート部２００ａのみの場合）、発光開始電圧は１００ｋＶを超えることがわかった。
【００４９】
図４（ａ）のグラフから、延出部２００ｂの高さＨが高くなるほど、発光体２は発光し易くなることがわかった。この結果を前述した第１の実施の形態の発光体１（図１）に適用すれば、電線Ｌに印加された所定の交流電圧に応じて、フランジ部２０ｂの電線Ｌの径方向の長さを所定長とすることにより、発光体１を発光させることができることになる。
【００５０】
また、図４（ｂ）に示されるように、延出部２００ｂの高さＨが高くなるほど、発光体２の輝度が高くなることがわかった。ここで、輝度の変化を測定するに際し棒電極に印加した交流電圧は１００ｋＶであった。尚、同図は、表１における延出部２００ｂの高さＨに対する発光体２の輝度をプロットしたグラフである。同図では、無機ＥＬ層１２０の厚さがおよそ１００μｍの場合の延出部２００ｂの高さＨと発光体２の輝度との関係を上部に示すとともに、無機ＥＬ層１２０の厚さがおよそ２００μｍの場合の前記関係を下部に示している。また、同図では、表１の発光体Ａ〜Ｈ毎に異なるシンボルでプロットしてある。以上の結果を前述した第１の実施の形態の発光体１（図１）に適用すれば、電線Ｌに印加された所定の交流電圧に応じて、フランジ部２０ｂの電線Ｌの径方向の長さを所定長とすることにより、発光体１を所定の輝度で発光させることができることになる。
【００５１】
更に、表１に示される発光体Ａ〜Ｈにおいて、各発光箇所は、無機ＥＬ層１２０及び導電部２００の両方が重なっている場所であることもわかった。
【００５２】
＜＜＜電場分布計算＞＞＞
次に、発光体２’（図２（ｂ））の構成において、電線Ｌに所定の交流電圧を印加した際の誘導電場の分布を計算した結果について述べる。誘導電場の分布は、周知の数値計算方法により求めた。これは、例えば、導電性（導電率σ）を有する誘電体（誘電率ε）の交流電場下（振幅E及び周波数ω）における電磁気学の周知の方程式div((σ+jωε)E)=0に基づく計算方法である。計算に際しての前提条件として、導電部２００はＩＴＯからなり、誘電層１３０はＰＥＴからなり、無機ＥＬ層１２０は所定の誘電率を有する無機ＥＬ材料からなり、誘電層１１０はＰＰからなるものとした。
【００５３】
図２（ｂ）に戻って説明すれば、電線Ｌに所定の交流電圧を印加した場合の電線Ｌ、発光体２’、及びその周囲の大気における誘導電場の分布は、Ｚ軸方向に沿って全て等しい一方、延出部２００ｂの存在によりＸＹ方向に非対称となった。つまり、導電体材料からなるシート部２００ａに対し、同じく導電体材料からなる延出部２００ｂはＸＹ方向に延出しているため、形状の偏りが存在する。つまり、発光体２’は、誘導電場を発生する電線Ｌと例えばグラウンドとの間の電圧を、主として、誘電層１３０に対応するコンデンサＣと、電線Ｌ及びグラウンド間の空気に対応する（コンデンサＣと直列に接続された）コンデンサＣ’とにより分担する等価回路を構成するものである。この場合、延出部２００ｂがある場合のコンデンサＣ’（空気）のインピーダンスは、仮に延出部２００ｂが無い場合のインピーダンスよりも小さくなる。これにより、コンデンサＣ（誘電層１３０）の分担電圧は、仮に延出部２００ｂが無い場合の分担電圧より大きくなり、よって無機ＥＬ層１２０及び誘電層１３０の境界での誘導電場はより大きくなる。
【００５４】
一般に、誘導電場が大きいほど、この誘導電場下の無機ＥＬ材料からの光量は多くなるとされているため、無機ＥＬ層１２０における無機ＥＬ材料は、より高い輝度で発光し得る。よって、たとえ電線Ｌが発生する誘導電場の大きさが一定であっても、無機ＥＬ層１２０及び誘電層１３０の境界での誘導電場がより大きくなるような延出部２００ｂの長さ等を設定すれば、発光体２’は所定の光量を維持し得る。以上から、発光体２’は、電源が不要である一方、所定の光量を維持可能となる。
【００５５】
＝＝＝発光部の製造例＝＝＝
図５を参照しつつ、図１、図２、及び図３に例示される発光部１０、１００の製造例について説明する。尚、図５は、本実施の形態の発光部１０、１００の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【００５６】
前述した実施の形態の発光体１、２、２’における発光部１０、１００は、例えばアクリル系樹脂からなるバインダ（誘電体材料）が、例えば銅を添加した硫化亜鉛（ZnS:Cu）からなる無機ＥＬ粒子を所定重量比で均一分散支持したものである。
【００５７】
図５に例示されるように、先ず、有機溶媒（例えばアセトン）に対して、バインダの素材であるアクリル系樹脂の粒子を所定重量比で混合し、周知のペイントシェーカで完全に溶解させる。アクリル系樹脂の粒子及び有機溶媒は例えば市販されているものを使用してよい（Ｓ２００）。
次に、ステップＳ２００で得られた溶液に対し、前述した無機ＥＬ粒子を所定重量比で混合し、周知の攪拌手段により均一になるまで攪拌し分散液を得る。無機ＥＬ粒子は例えば市販されているものを使用してよい（Ｓ２０１）。
次に、ステップＳ２０１で得られた分散液を、周知のバーコートにより、一方の基材（例えばＰＰ）に塗布する（Ｓ２０２）。
次に、ステップＳ２０２で塗布した分散液を室温で乾燥させ、無機ＥＬ層１２、１２０を得る（Ｓ２０３）。
次に、ステップＳ２０３で乾燥した無機ＥＬ層１２、１２０の露出面に対し、他方の基材（例えばＰＥＴ）を被覆し、２つに基材どうしを貼り合せ、シート形状をなす発光部１０、１００を得る（Ｓ２０４）。
【００５８】
＝＝＝発光装置＝＝＝
＜＜＜構成例＞＞＞
図６を参照しつつ、前述した発光体１、２、２’を用いた発光装置３の構成例について説明する。尚、同図は、本実施の形態の発光装置３の構成例を示す平面図である。
【００５９】
図６に例示されるように、本実施の形態の発光装置３は、主として、例えば第１の実施の形態の発光体１（発光体２、２’）と、凸面鏡５０と、ケース４０とを備えて構成されている。同図に例示される発光装置３では、電線Ｌに巻回された発光体１が、内側底部に凸面鏡５０を有するケース４０に収容されるように構成されている。
【００６０】
本実施の形態のケース４０は、２つの例えば樹脂製の半球部４０ａ、４０ｂの開口部どうしが組み合わさって球形状をなすものであり、特に上空側（＋Ｙ側）の半球部４０ａは透明になっている。半球部４０ｂの内側底部には、支持体５１を介して凸面鏡５０が設けられている。この凸面鏡５０は、光の反射面が半球部４０ｂの開口面に見えるように、この半球部４０ｂに設けられている。ここで、凸面鏡５０は、例えば凸形状をなす樹脂を鏡面コートしたものである。
【００６１】
半球部４０ａの開口部には、電線Ｌを把持するための一対の把持片４１ａが設けられている一方、半球部４０ｂの開口部にも、前記一対の把持片４１ａにそれぞれ係合可能な一対の把持片４１ｂが設けられている。把持片４１ａ及び把持片４１ｂは、例えば上下に係合することにより電線Ｌを把持可能な筒形状をなす周知の電線クランプ４１である。この電線クランプ４１は、確実に電線Ｌを把持するべく、把持片４１ａ、４１ｂどうしを例えばボルト（不図示）及びナット（不図示）で固定するようになっていてもよい。
【００６２】
また、半球部４０ａの開口部には、例えば一対の凸片４２ａが設けられている一方、半球部４０ｂの開口部にも、例えば、前記一対の凸片４２ａによりそれぞれ嵌合可能な一対の凹片４２ｂが設けられている。凸片４２ａは例えば−Ｙ側に突起している一方、凹片４２ｂは例えば−Ｙ側に窪んだ形状をなし、クリップ４２を構成するものである。例えば作業者は、電線Ｌに巻回された発光体１を囲繞するように一対の半球部４０ａ、４０ｂの開口部どうしを合わせて、２つの凸片４２ａを２つの凹片４２ｂにそれぞれ嵌合させることにより、ケース４０を閉じた状態とする。また、必要に応じて、作業者は、前述したボルト及びナットを用いて電線クランプ４１の電線Ｌに対する把持力を強化する。
【００６３】
この発光装置３によれば、発光体１の上空側（＋Ｙ側）への光と、発光体１の地上側（−Ｙ側）への光がこの凸面鏡５０で反射された光とは、半球部４０ａを透過して上空側から認識可能となる。特に、この発光装置３によれば、上空側でない側（半球部４０ｂ側）に放出される光が、凸面鏡５０で上空側に放出される。よって、この発光装置１からの光は、例えば電線Ｌに発光体１のみが巻回されている場合の光よりも輝度が高い。また、図６に例示されるように、１つのケース４０が複数個の発光体１を収容する構成をとれば、発光装置１の光は、複数個の発光体１の光を合わせて放出することになり、輝度がより高まる。ここで、ケース４０内の発光体１の個数は、図６に例示される複数個に限定されるものではなく、例えば１個であってもよい。
【００６４】
また、電線Ｌに巻回される発光体１が同じでも、凸面鏡５０の反射効率を向上させたり、ケース４０の形状を人間が視認し易いものとしたりすることにより、上空から発光装置１をより認識し易いものにすることができる。ここで、ケース４０の形状は、図６に例示される球形状に限定されるものではない。
【００６５】
尚、前述した発光装置３は、透明な半球部４０ａを備えたものであるが、これに限定されるものではない。例えば、発光体１と、凸面鏡５０と、これらを収納する半球部４０ｂとを備えているだけでもよい。また、前述した発光体１からの光を反射する反射板は、前述した凸面鏡５０に限定されるものではなく、例えば、半球部４０ｂの内面を鏡面コートして反射板とするものであってもよい。
【００６６】
＜＜＜設置例＞＞＞
前述した発光装置３は、例えば送電線の海峡横断送電線認知装置となり得る。そこで、図７を参照しつつ、海峡横断送電線認知装置としての発光装置３の送電線Ｌに対する設置例について説明する。尚、図７（ａ）は、本実施の形態の発光装置３の設置例を示す模式図であり、図７（ｂ）は、本実施の形態の発光装置３のもう一つの設置例を示す模式図である。
【００６７】
図７（ａ）の例示によれば、鉄塔Ｔ１、Ｔ２の間の直線距離Ｓを４等分するような送電線Ｌ上の３つの地点に対し、発光装置３ａ、３ｂ、３ｃ（以上、図６に例示される発光装置３と同じ）を設置している。
【００６８】
図７（ｂ）の例示によれば、鉄塔Ｔ３、Ｔ４の間の送電線における最下点を基準として、送電線の支持点の高い方（鉄塔Ｔ３）から最下点までの発光装置３の設置間隔を相対的に密にし、最下点から送電線の支持点の低い方（鉄塔Ｔ４）までの発光装置３の設置間隔を相対的に粗くしている（発光装置３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈ）。尚、同図に例示されるように、送電線は、鉄塔Ｔ３、Ｔ４間で所定の弛度を有しているものとする。
【００６９】
＝＝＝電源が不要である一方、効果的に発光可能な低コストの発光体＝＝＝
前述した実施の形態の発光体１、２、２’によれば、無機ＥＬ層１２、１２０が誘導電場を発生する電線Ｌの周囲に巻回されることにより、この無機ＥＬ層１２、１２０の無機ＥＬ材料は誘導電場下で発光し得る。この発光体１、２、２’は、電線Ｌが発生する誘導電場を電気エネルギーの唯一の供給源としているため、電源を別途用意する必要がない。また、前述した発光メカニズムにより、誘導電場におけるフランジ部２０ｂ又は延出部２００ｂ近傍且つ無機ＥＬ層１２、１２０及び誘電層１３、１３０の境界での成分はより大きくなる。よって、電線Ｌが発生する誘導電場の大きさが一定であっても、前述した成分がより大きくなるようなフランジ部２０ｂ又は延出部２００ｂの形状等を設定すれば、この発光体１、２、２’は所定の光量を維持し得る。以上から、この発光体１、２、２’は、電源が不要である一方、所定の光量を維持可能であり、且つ低コストでもある。
【００７０】
尚、前述した実施の形態では、発光体１、２、２’の発光部１０、１００は、誘電層１１、１１０を備えるものであったが、これに限定されるものではない。図８に例示されるように、発光体１’の発光部１０’は、無機ＥＬ層１２と、この無機ＥＬ層１２に積層される誘電層１３とからなるものであってもよい。このように、第四層に相当する誘電層を省いて、誘電層全体を薄くするほど、この中の電場が強くなるという利点がある。同図は、電線Ｌに巻回された本実施の形態の発光体１’の側面及び正面の構成例を示す平面図である。このような構成を有する発光体１’も、前述した効果と同様の効果を奏するものである。但し、第四層に相当する誘電層がある場合、この第四層及び第二層（誘電層１３）の分担電圧の相対比を調節できる。例えば第四層の誘電率をより大きくすることにより、第四層の分担電圧がより小さくなり、相対的に第二層（誘電層１３）の分担電圧をより大きく設定できる。
【００７１】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
前述した実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更、改良されるとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【００７２】
前述した実施の形態では、誘導電場下の物体を電線Ｌとしたが、これに限定されるものではない。要するに、周囲に誘導電場が発生していれば如何なる物体でもよく、例えば架空地線であってもよい。
【００７３】
また、前述した実施の形態では、発光体の形状を概ねシート状としたが、このような形状に限定されるものではない。要するに、誘導電場下の物体の周囲に巻回可能な形状であれば如何なる形状であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】（ａ）は、第１の実施の形態の発光部及び導電部の側面及び正面の構成例を示す平面図であり、（ｂ）は、電線に巻回された第１の実施の形態の発光体の側面の構成例及びクランプ部の正面の構成例を示す平面図である。
【図２】（ａ）は、電線に巻回された第２の実施の形態の発光体の正面の構成例を示す平面図であり、（ｂ）は、電線に巻回された第２の実施の形態の発光体の正面の構成例を示す平面図である。
【図３】電線に巻回されていない状態の第２の実施の形態の発光体の構成例を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は、表１における延出部の高さに対する発光開始電圧をプロットしたグラフであり、（ｂ）は、表１における延出部の高さに対する発光体の輝度をプロットしたグラフである。
【図５】本実施の形態の発光部の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【図６】本実施の形態の発光装置の構成例を示す平面図である。
【図７】（ａ）は、本実施の形態の発光装置の設置例を示す模式図であり、（ｂ）は、本実施の形態の発光装置のもう一つの設置例を示す模式図である。
【図８】電線に巻回された本実施の形態の発光体の側面及び正面の構成例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１、１’ 発光体
１０、１０’、１００ 発光部
１１、１３、１１０、１３０ 誘電層
１２、１２０ 無機ＥＬ層
２、２’ 発光体
２０、２００ 導電部
２０ａ、２００ａ シート部
２０ｂ フランジ部
２００ｂ 延出部
３ 発光装置
３０ クランプ部
３１、３２ クランプ片
３１ａ 凹部
３２ａ 凸部
４０ ケース
４０ａ、４０ｂ 半球部
４１ 電線クランプ
４１ａ、４１ｂ 把持片
４２ クリップ
４２ａ 凸片
４２ｂ 凹片
５０ 凸面鏡
５１ 支持体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導電場下で発光可能な無機ＥＬ材料からなる第一層と、
前記無機ＥＬ材料の発光出力を透過可能な誘電体材料からなり、前記第一層に積層される第二層と、
前記無機ＥＬ材料の発光出力を透過可能な導電体材料からなり、前記第二層に積層される第三層と、
導電体材料からなり、前記第三層から前記第二層とは反対側の方向に延出する延出部と、を備え、
前記第一層を前記誘導電場下の物体と面する側として、前記物体の周囲に巻回可能な形状を呈してなる、
ことを特徴とする発光体。
【請求項２】
誘電体材料からなり、前記第一層の前記第二層が積層される側とは反対側に積層される第四層を、更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の発光体。
【請求項３】
前記延出部は、前記第三層の一部を折り曲げたものである、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光体。
【請求項４】
前記延出部は、前記物体への巻回方向と交差する方向に沿って前記第三層の一方の側辺を折り曲げたものである、ことを特徴とする請求項３に記載の発光体。
【請求項５】
前記延出部は、前記物体への巻回方向に沿って前記第三層の少なくとも一方の側辺を折り曲げたものである、ことを特徴とする請求項３に記載の発光体。
【請求項６】
前記発光体が前記物体に巻回された場合の、前記第三層の周囲を把持する着脱可能なリングを、更に備えたことを特徴とする請求項５に記載の発光体。
【請求項７】
前記リングは、前記無機ＥＬ材料の発光出力を透過可能な樹脂からなることを特徴とする請求項６に記載の発光体。
【請求項８】
前記リングは、端面に凹部を有する第１湾曲片と、端面に前記凹部と嵌合する凸部を有する第２湾曲片と、からなることを特徴とする請求項７に記載の発光体。
【請求項９】
前記物体は、電力を送電するための送電線又は架空地線であることを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の発光体。
【請求項１０】
電力を送電するための送電線に巻回される請求項１に記載の発光体と、
前記発光体の発光出力を上空側に反射する反射板と、
前記発光体の発光出力と前記反射板の反射出力とを上空側に透過可能であり、前記送電線と結合されて前記発光体と前記反射板とを収容するケースと、
を備えたことを特徴とする発光装置。
【請求項１１】
前記反射板は、凸面鏡であることを特徴とする請求項１０に記載の発光装置。
【請求項１】
誘導電場下で発光可能な無機ＥＬ材料からなる第一層と、
前記無機ＥＬ材料の発光出力を透過可能な誘電体材料からなり、前記第一層に積層される第二層と、
前記無機ＥＬ材料の発光出力を透過可能な導電体材料からなり、前記第二層に積層される第三層と、
導電体材料からなり、前記第三層から前記第二層とは反対側の方向に延出する延出部と、を備え、
前記第一層を前記誘導電場下の物体と面する側として、前記物体の周囲に巻回可能な形状を呈してなる、
ことを特徴とする発光体。
【請求項２】
誘電体材料からなり、前記第一層の前記第二層が積層される側とは反対側に積層される第四層を、更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の発光体。
【請求項３】
前記延出部は、前記第三層の一部を折り曲げたものである、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光体。
【請求項４】
前記延出部は、前記物体への巻回方向と交差する方向に沿って前記第三層の一方の側辺を折り曲げたものである、ことを特徴とする請求項３に記載の発光体。
【請求項５】
前記延出部は、前記物体への巻回方向に沿って前記第三層の少なくとも一方の側辺を折り曲げたものである、ことを特徴とする請求項３に記載の発光体。
【請求項６】
前記発光体が前記物体に巻回された場合の、前記第三層の周囲を把持する着脱可能なリングを、更に備えたことを特徴とする請求項５に記載の発光体。
【請求項７】
前記リングは、前記無機ＥＬ材料の発光出力を透過可能な樹脂からなることを特徴とする請求項６に記載の発光体。
【請求項８】
前記リングは、端面に凹部を有する第１湾曲片と、端面に前記凹部と嵌合する凸部を有する第２湾曲片と、からなることを特徴とする請求項７に記載の発光体。
【請求項９】
前記物体は、電力を送電するための送電線又は架空地線であることを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の発光体。
【請求項１０】
電力を送電するための送電線に巻回される請求項１に記載の発光体と、
前記発光体の発光出力を上空側に反射する反射板と、
前記発光体の発光出力と前記反射板の反射出力とを上空側に透過可能であり、前記送電線と結合されて前記発光体と前記反射板とを収容するケースと、
を備えたことを特徴とする発光装置。
【請求項１１】
前記反射板は、凸面鏡であることを特徴とする請求項１０に記載の発光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−２７５９８（Ｐ２００８−２７５９８Ａ）
【公開日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１９５２９９（Ｐ２００６−１９５２９９）
【出願日】平成１８年７月１８日（２００６．７．１８）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【出願人】（０００００４５０３）ユニチカ株式会社 (1,214)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月１８日（２００６．７．１８）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【出願人】（０００００４５０３）ユニチカ株式会社 (1,214)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]