(57)【要約】【課題】植物の育成を促進可能な発光装置及び植物栽培方法を提供する。【解決手段】３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する発光素子と、前記発光素子からの光により励起されて５８０ｎｍ以上６８０ｎｍ未満の範囲に少なくとも一つの発光ピーク波長を有する光を発する第一蛍光体を備え、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の範囲における光量子束密度Ｂに対する６２０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の範囲における光量子束密度Ｒの比を示すＲ／Ｂが２．０以上４．０以下であり、７００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲における光量子束密度ＦＲに対する６２０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の範囲における光量子束密度Ｒの比を示すＲ／ＦＲが０．７以上１３．０以下である、発光装置である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する発光素子と、
前記発光素子からの光により励起されて５８０ｎｍ以上６８０ｎｍ未満の範囲に少なくとも一つの発光ピーク波長を有する光を発する第一蛍光体を備え、
３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の範囲における光量子束密度Ｂに対する６２０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の範囲における光量子束密度Ｒの比を示すＲ／Ｂが２．０以上４．０以下であり、
７００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲における光量子束密度ＦＲに対する６２０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の範囲における光量子束密度Ｒの比を示すＲ／ＦＲが０．７以上１３．０以下である、発光装置。
【請求項２】
前記発光素子からの光により励起されて６８０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の範囲に少なくとも一つの発光ピーク波長を有する光を発する第二蛍光体を備え、前記Ｒ／ＦＲが０．７以上５．０以下である、請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記Ｒ／ＦＲが０．７以上２．０以下である、請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記第二蛍光体が、Ｃｅを除く希土類元素からなる群より選択される少なくとも一種の元素を含む第一元素Ｌｎと、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎからなる群より選択される少なくとも一種の元素を含む第二元素Ｍと、Ｃｅ、Ｃｒを含み、アルミン酸塩蛍光体の組成を有する、蛍光体であって、
第二元素Ｍのモル組成比を５としたときに、Ｃｅのモル組成比がｘと３の積であり、Ｃｒのモル組成比がｙと３の積であり、前記ｘが０．０００２を超えて０．５０未満の数であり、前記ｙが０．０００１を超えて０．０５未満の数である、請求項２又は３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記第二蛍光体が、下記式（Ｉ）で表される組成を有する、請求項２から４のいずれか一項に記載の発光装置。
（Ｌｎ１−ｘ−ｙＣｅｘＣｒｙ）３Ｍ５Ｏ１２      （Ｉ）
（式（Ｉ）中、Ｌｎは、Ｃｅを除く希土類元素からなる群より選択される少なくとも一種の希土類元素であり、Ｍは、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎからなる群より選択される少なくとも一種の元素であり、ｘ及びｙは、０．０００２＜ｘ＜０．５０、０．０００１＜ｙ＜０．０５を満たす数である。）
【請求項６】
第一蛍光体が、Ｍｎ４＋で賦活されるフルオロジャーマネート蛍光体、
Ｓｒ及びＣａから選択される少なくとも一種の元素と、Ａｌとを組成に有し、Ｅｕ２＋で賦活されるシリコンナイトライドを含む蛍光体、
アルカリ土類金属元素からなる群より選択される少なくとも一種の元素と、アルカリ金属元素からなる群より選択される少なくとも一種の元素とを組成に有し、Ｅｕ２＋で賦活されるアルミナイトライドを含む蛍光体、
Ｅｕ２＋で賦活されるＣａ又はＳｒの硫化物を含む蛍光体、及び
アルカリ金属元素及びアンモニウムイオン（ＮＨ４＋）からなる群より選ばれる少なくとも一種の元素又はイオンと、第４族元素又は第１４族元素からなる群より選ばれる少なくとも一種の元素とを組成に有し、Ｍｎ４＋で賦活されるフッ化物を含む蛍光体からなる群より選択される少なくとも一種の蛍光体である、請求項１から５のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項７】
第一蛍光体が、Ｍｎ４＋で賦活されるフルオロジャーマネート蛍光体と、
Ｓｒ及びＣａから選択される少なくとも一種の元素と、Ａｌとを組成に有し、Ｅｕ２＋で賦活されるシリコンナイトライドを含む蛍光体を含み、
前記フルオロジャーマネート蛍光体と前記シリコンナイトライドを含む蛍光体の配合比（前記フルオロジャーマネート蛍光体：前記シリコンナイトライドを含む蛍光体）が５０：５０以上９９：１以下である、請求項１から６のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項８】
植物栽培に用いる、請求項１から７のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の発光装置から発する光を植物に照射する植物栽培方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置及び植物栽培方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、気象変動・人為的環境破壊などによる環境変化が起こる中で、野菜の安定供給を可能とするため、野菜の生産効率を高め、且つ、生産調整が可能な植物工場への期待が高まっている。人為的に管理が可能な植物工場では、清浄で安全な野菜を市場に安定的に供給することが可能であるため、次世代の産業として期待されている。
完全に外部環境から隔離され、人為的に制御可能な植物工場は、植物の種別に応じて、生育方法・生育速度データ・収穫率データ等の各種データを採取することができる。これらのデータに基づいて、植物工場では、気象環境などの周囲の状況に左右されることなく、市場の需要と供給のバランスに応じた生産計画を立てて野菜等の植物を提供することが可能となる。特に、世界的な人口の増加に伴い、食糧の増産は必要不可欠である。気象環境などの周囲の状況に影響を受けることなく、植物を計画的に生産可能となれば、植物工場で生産された野菜等は、国内で安定供給のみならず、有望な製品として海外に輸出することも可能となる。
【０００３】
通常、露地物といわれる屋外で育成された野菜は、太陽光を浴びて、光合成を行いつつ成長し、収穫される。このような露地物とは異なり、植物工場で育成される野菜は、短期間で収穫が可能となるか、通常の生育期間でも大きく成長することが求められる。
植物工場においては、露地物における太陽光に代わる光源として、どのような光源を採用するかは、植物の育成期間、成長等に影響する。近年は、従来から使用されてきた蛍光灯に代えて、消費電力の削減という観点から、ＬＥＤ照明が採用されている。
【０００４】
例えば特許文献１には、強さが十分な異なる波長の光を発光させるために、６２５ｎｍ〜６９０ｎｍの波長域の光を発する第一のＬＥＤ発光素子と、４２０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長域の光を発する第二のＬＥＤ発光素子とをそなえた照明装置を用いて、予め定められたタイミングで、第一のＬＥＤ発光素子及び／又は第二のＬＥＤ発光素子からの発光を植物に照射する、植物育成方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１２５００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示の植物育成方法のように異なる波長の光を照射しただけでは、植物育成を促進させる効果が十分ではなく、植物育成の促進には更なる改善が求められている。
そこで、本発明の一実施態様は、植物の育成を促進することが可能な発光装置及び植物栽培方法を提供することを目的とする。
【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手段は、以下の通りであり、本発明は、以下の態様を包含する。
本発明の第一の態様は、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する発光素子と、
前記発光素子からの光により励起されて５８０ｎｍ以上６８０ｎｍ未満の範囲に少なくとも一つの発光ピーク波長を有する光を発する第一蛍光体を備え、
３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の範囲における光量子束密度Ｂに対する６２０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の範囲における光量子束密度Ｒの比を示すＲ／Ｂが２．０以上４．０以下であり、
７００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲における光量子束密度ＦＲに対する６２０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の範囲における光量子束密度Ｒの比を示すＲ／ＦＲが０．７以上１３．０以下である、発光装置である。
【０００８】
本発明の第二の態様は、前記発光装置から発する光を植物に照射する植物栽培方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一実施態様によれば、植物の育成を促進することが可能な発光装置及び植物栽培方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、発光装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】図２は、実施例１乃至５及び比較例１に係る発光装置の波長と相対光量子束密度のスペクトルを示す。
【図３】図３は、実施例１乃至５及び比較例１に係る発光装置からの光を照射して育成した各植物の収穫時の新鮮重（可食部）を示すグラフである。
【図４】図４は、実施例１乃至５及び比較例１に係る発光装置からの光を照射して育成した各植物中の硝酸態窒素含有量を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本開示に係る発光装置及び植物栽培方法の一実施態様に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の一態様は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は、以下の発光装置及び植物栽培方法に限定されない。なお、色名と色度座標との関係、光の波長範囲と単色光の色名との関係等は、ＪＩＳ  Ｚ８１１０に従う。また、組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
【００１２】
〔発光装置〕
本発明の一実施態様は、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の範囲（以下、「近紫外から青色領域」とも称する場合もある。）に発光ピーク波長を有する発光素子と、前記発光素子からの光により励起されて５８０ｎｍ以上６８０ｎｍ未満の範囲に少なくとも一つの発光ピーク波長を有する光を発する第一蛍光体を備えており、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の範囲における光量子束密度Ｂに対する６２０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の範囲における光量子束密度Ｒの比を示すＲ／Ｂが２．０以上４．０以下であり、７００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲における光量子束密度ＦＲに対する６２０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の範囲における光量子束密度Ｒの比を示すＲ／ＦＲが０．７以上１３．０以下である、発光装置である。
【００１３】
本発明の一実施態様の発光装置の一例を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施態様の発光装置１００を示す概略断面図である。
【００１４】
発光装置１００は、図１に示されるように、成形体４０と、発光素子１０と、蛍光部材５０とを備える。成形体４０は、第１のリード２０及び第２のリード３０と、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を含む樹脂部４２とが一体的に成形されてなるものである。成形体４０は底面と側面を持つ凹部を形成しており、凹部の底面に発光素子１０が載置されている。発光素子１０は一対の正負の電極を有しており、その一対の正負の電極はそれぞれ第１のリード２０及び第２のリード３０とそれぞれワイヤ６０を介して電気的に接続されている。発光素子１０は蛍光部材５０により被覆されている。蛍光部材５０は、例えば、発光素子１０からの光を波長変換する蛍光体７０と樹脂を含む。更に蛍光体７０は、第一蛍光体７１と第二蛍光体７２とを含む。発光素子１０の正負一対の電極に接続された第１のリード２０及び第２のリード３０は、発光装置１００を構成するパッケージの外方に向けて、第１のリード２０及び第２のリード３０の一部が露出されている。これらの第１のリード２０及び第２のリード３０を介して、外部から電力の供給を受けて発光装置１００を発光させることができる。
【００１５】
蛍光部材５０は、発光素子１０が発する光を波長変換するだけではなく、外部環境から発光素子１０を保護するための部材としても機能する。図１において、蛍光体７０は、第一蛍光体７１及び第二蛍光体７２が混合された状態で蛍光部材５０に偏在しており、発光素子１０に近接して配置されている。これにより、発光素子１０からの光を蛍光体７０で効率よく波長変換することができ、発光効率の優れた発光装置を提供できる。蛍光体７０を含む蛍光部材５０と、発光素子１０の配置は、図１に示すように、蛍光体７０を発光素子１０に近接して配置する態様に限定されることなく、発光素子１０から発生される熱の影響も考慮して、蛍光部材５０中で発光素子１０と間隙を設けて蛍光体７０を配置することもできる。また、蛍光部材５０中にほぼ均等に蛍光体７０を配置することによって、発光装置１００から色ムラが抑制された光を発することができる。図１において、蛍光体７０は、第一蛍光体７１及び第二蛍光体７２が混合されて配置されているが、例えば、第一蛍光体７１が層状に配置された上に第二蛍光体７２が層状に配置されていてもよく、第二蛍光体７２が層状に配置された上に第一蛍光体７１が層状に配置されてもよい。
【００１６】
発光装置１００は、発光素子１０からの光により励起されて５８０ｎｍ以上６８０ｎｍ未満の範囲に一以上の発光ピーク波長を有する第一蛍光体７１を備えており、更に発光素子１０からの光により励起されて６８０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の範囲に一以上の発光ピーク波長を有する第二蛍光体７２を備えることが好ましい。
第一蛍光体７１及び第二蛍光体７２は、例えば、発光素子１０を覆う蛍光部材５０に含有される。第一蛍光体７１及び第二蛍光体７２を含有する蛍光部材５０により発光素子１０が覆われた発光装置１００は、発光素子１０の発光の一部が第一蛍光体７１に吸収されて、５８０ｎｍ以上６８０ｎｍ未満の範囲に一以上の発光ピーク波長を有する光を発する。また、発光装置１００は、発光素子１０の発光の一部が第二蛍光体７２に吸収され、６８０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の範囲に一以上の発光ピーク波長を有する光を発する。
【００１７】
植物は、その葉緑体の中に存在する色素（クロロフィルａ及びクロロフィルｂ）が光を吸収するとともに、炭酸ガス及び水を取り込み、これらを光合成によって炭水化物（糖類）に変換することで、成長する。植物の育成促進に使用されるクロロフィルａ及びクロロフィルｂは、特に６２５ｎｍ以上６７５ｎｍ以下の赤色領域と、４２５ｎｍ以上４７５ｎｍ以下の青色領域に吸収ピークを有する。植物のクロロフィルによる光合成の作用は、主に４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長範囲内で起こるが、さらに、クロロフィルａ及びクロロフィルｂは、７００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の領域においても、局所的な吸収ピークを有する。
例えば、クロロフィルａの赤色領域の吸収ピーク（６８０ｎｍ付近）よりも長波長の光を当てると、光合成の活性は急に下がるレッド・ドロップと呼ばれる現象が生じる。しかし、赤色領域の光とともに、近赤外領域を含む光を照射すると、これら２種類の光による相乗効果により光合成活性が速まることが知られている。この現象は、エマーソン効果と呼ばれている。
【００１８】
植物等に照射される光の強度は、光量子束密度で表される。光量子束密度（μｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１）とは、単位時間当たりに単位面積に到達する光量子の数である。光合成作用の大きさは、光量子の数に依存するため、光量子束密度が同じであれば他の光学特性には依存しない。しかし、光合成作用を活性化する波長依存性は光合成色素により異なる。植物の光合成に必要な光の強度は、光合成光量子束密度（Photosynthetic Photon Flux Density：ＰＰＦＤ）と表される場合もある。
【００１９】
発光装置１００は、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の範囲における光量子束密度Ｂに対する６２０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の範囲における光量子束密度Ｒの比を示すＲ／Ｂが２．０以上４．０以下であり、７００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲における光量子束密度ＦＲに対する６２０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の範囲における光量子束密度Ｒの比を示すＲ／ＦＲが０．７以上１３．０以下である。
発光装置１００からＦＲを含む光を照射された植物は、エマーソン効果により光合成作用が活性化すると推測され、植物の育成を促進することができる。また、ＦＲを含む光を照射することで、植物に含まれる色素タンパク質であるフィトクロムが関与した赤色光照射と遠赤色光照射での可逆的な反応により、植物の育成を促進することができる。
【００２０】
植物の成長に必要な栄養素としては、窒素、リン酸、カリウム等が挙げられる。これらの中でも窒素は、硝酸態窒素（硝酸イオン：ＮＯ３−）として植物に吸収される。この硝酸態窒素は、還元反応によって亜硝酸イオン（ＮＯ２−）に変化し、さらに亜硝酸イオンが脂肪酸アミンと反応するとニトロソアミンとなる。亜硝酸イオンは血中のヘモグロビン等に作用することが知られており、ニトロソ化合物は、人体の健康に影響を及ぼす場合があることが知られている。生体内における硝酸態窒素から亜硝酸イオンへの変換のメカニズムは複雑であり、硝酸態窒素の摂取量と人体の健康への影響の関連は明らかにはされていないが、人体の健康に影響を及ぼす虞がある硝酸態窒素の含有量は低いほうが望ましい。
そのため、窒素は、植物の成長に必要な栄養素の一つではあるが、食用の植物中における硝酸態窒素の含有量は、植物の育成を阻害しない範囲で低減されていることが好ましい。
発光装置１００は、発光素子１０からの光により励起されて６８０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の範囲に少なくとも一つの発光ピーク波長を有する第二蛍光体７２を更に備え、前記Ｒ／ＦＲが０．７以上５．０以下であることが好ましい。さらに、前記Ｒ／ＦＲが０．７以上２．０以下であることがより好ましい。
【００２１】
（発光素子）
発光素子１０は、励起光源として用いられており、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する光を発する発光素子である。これにより、高効率で入力に対する出力のリニアリティが高く、機械的衝撃にも強い安定した発光装置を得ることができる。
発光素子１０の発光ピーク波長の範囲は、より好ましくは３９０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下であり、さらに好ましくは４２０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下であり、よりさらに好ましくは４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下であり、特に好ましくは４４５ｎｍ以上４５５ｎｍ以下である。このような発光素子としては、窒化物半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）からなる発光素子を用いることが好ましい。
発光素子１０の発光スペクトルの半値幅は、例えば、３０ｎｍ以下とすることができる。
【００２２】
（蛍光部材）
発光装置１００に用いられる蛍光部材５０は、第一蛍光体７１及び封止材料を含むものであることが好ましく、更に第二蛍光体７２を含むものであることがより好ましい。封止材料としては、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂を用いることができる。  蛍光部材５０は、蛍光体及び封止材料の他に、フィラー、光安定剤、着色剤等のその他の成分を含んでいてもよい。フィラーとしては、例えばシリカ、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム等を挙げることができる。
蛍光部材５０中の、蛍光体７０及び封止材料以外のその他の成分の含有量は、封止材料１００質量部に対して、好ましくは０．０１質量部以上２０質量部以下である。
【００２３】
蛍光部材５０中の蛍光体７０の総含有量は、例えば、封止材料１００質量部に対して、５質量部以上３００質量部以下とすることができ、１０質量部以上２５０質量部以下が好ましく、１５質量部以上２３０質量部以下がより好ましく、１５質量部以上２００質量部以下が更に好ましい。蛍光部材５０中の蛍光体７０の総含有量が、上記範囲内であると、発光素子１０から発せられた光を蛍光体７０で効率よく波長変換することができる。
【００２４】
（第一蛍光体）
第一蛍光体７１は、発光素子１０からの光により励起されて５８０ｎｍ以上６８０ｎｍ未満の範囲に一以上の発光ピーク波長を有する光を発する蛍光体である。第一蛍光体７１としては、Ｍｎ４＋賦活フルオロジャーマネート蛍光体、Ｅｕ２＋賦活窒化物蛍光体、Ｅｕ２＋賦活アルカリ土類硫化物蛍光体、及びＭｎ４＋賦活ハロゲン化物蛍光体等が挙げられる。第一蛍光体７１は、これらの蛍光体から選択された一種を単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。第一蛍光体は、Ｅｕ２＋賦活窒化物蛍光体と、Ｍｎ４＋賦活フルオロジャーマネート蛍光体を含むことが好ましい。
Ｅｕ２＋賦活窒化物蛍光体は、Ｓｒ及びＣａから選択される少なくとも一種の元素と、Ａｌとを組成に有し、Ｅｕ２＋で賦活されるシリコンナイトライドを含む蛍光体、又はアルカリ土類金属元素からなる群より選択される少なくとも一種の元素と、アルカリ金属元素からなる群より選択される少なくとも一種の元素とを組成に有し、Ｅｕ２＋で賦活されるアルミナイトライドを含む蛍光体であることが好ましい。
Ｍｎ４＋で賦活されるハロゲン化物蛍光体は、アルカリ金属元素及びアンモニウムイオン（ＮＨ４＋）からなる群から選択される少なくとも一種の元素又はイオンと、第４族元素及び第１４族元素からなる群から選択される少なくとも一種の元素とを組成に有し、Ｍｎ４＋で賦活されるフッ化物を含む蛍光体であることが好ましい。
【００２５】
第一蛍光体７１は、具体的には、下記式（I）乃至（VI）で表される、いずれかの組成を有する蛍光体が挙げられる。
【００２６】
（ｉ-ｊ）ＭｇＯ・（ｊ/２）Ｓｃ２Ｏ３・ｋＭｇＦ２・ｍＣａＦ２・（１-ｎ）ＧｅＯ２・（ｎ/２）Ｍｔ２Ｏ３：ｚＭｎ４+      （I）
式（I）中、ＭｔはＡｌ、Ｇａ及Ｉｎからなる群から選択される少なくとも１種であり、ｉ、ｊ、ｋ、ｍ、ｎ及びｚはそれぞれ、２≦ｉ≦４、０≦ｊ＜０．５、０＜ｋ＜１．５、０≦ｍ＜１．５、０＜ｎ＜０．５、及び０＜ｚ＜０．０５を満たす数である。
【００２７】
（Ｃａ１−ｐ−ｑＳｒｐＥｕｑ）ＡｌＳｉＮ３      （II）
式（II）中、ｐ及びｑは、０≦ｐ≦１．０、０＜ｑ＜１．０及びｐ＋ｑ＜１．０を満たす数である。
【００２８】
ＭａｖＭｂｗＭｃｆＡｌ３−ｇＳｉｇＮｈ      （III）
式（III）中、Ｍａは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＭｇからなる群より選択される少なくとも１種の元素であり、Ｍｂは、Ｌｉ、Ｎａ及びＫからなる群より選択される少なくとも１種の元素であり、Ｍｃは、Ｅｕ、Ｃｅ、Ｔｂ及びＭｎからなる群より選択される少なくとも１種の元素であり、ｖ、ｗ、ｆ、ｇ及びｈは、それぞれ０．８０≦ｖ≦１．０５、０．８０≦ｗ≦１．０５、０．００１＜ｆ≦０．１、０≦ｇ≦０．５、３．０≦ｈ≦５．０を満たす数である。
【００２９】
（Ｃａ１−ｒ−ｓ−ｔＳｒｒＢａｓＥｕｔ）２Ｓｉ５Ｎ８      （IV）
式（IV）中、ｒ、ｓ及びｔは、０≦ｒ≦１．０、０≦ｓ≦１．０、０＜ｔ＜１．０及びｒ＋ｓ＋ｔ≦１．０を満たす数である。
【００３０】
（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ        （V）
【００３１】
Ａ２［Ｍ１１−ｕＭｎ４＋ｕＦ６］      （VI）
式（VI）中、Ａは、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｒｂ、Ｃｓ及びＮＨ４＋からなる群から選択される少なくとも１種であり、Ｍ１は、第４族元素及び第１４族元素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素であり、ｕは０＜ｕ＜０．２を満たす数である。
【００３２】
蛍光部材５０中の第一蛍光体７１の含有量は、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の範囲における光量子束密度Ｂに対する６２０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の範囲における光量子束密度Ｒの比を示すＲ／Ｂが２．０以上４．０以下となる量であれば特に限定されない。蛍光部材５０中の第一蛍光体７１の含有量は、封止材料１００質量部に対して、例えば１質量部以上であり、好ましくは５質量部以上、より好ましくは８質量部以上であり、好ましくは２００質量部以下、より好ましくは１５０質量部以下、さらに好ましくは１００質量部以下である。蛍光部材５０中の第一蛍光体７１の含有量が前記範囲内であると、発光素子１０から発せられた光を第一蛍光体７１で効率よく波長変換することができ、植物の育成を促進することが可能な光を発光装置から照射することができる。
【００３３】
第一蛍光体７１は、二種以上の蛍光体を含むことが好ましく、二種以上の蛍光体を含む場合には、Ｍｎ４＋で賦活されるフルオロジャーマネート蛍光体（以下、「ＭＧＦ蛍光体」と称する場合がある。）と、Ｓｒ及びＣａから選択される少なくとも一種の元素と、Ａｌとを組成に有し、Ｅｕ２＋で賦活されるシリコンナイトライドを含む蛍光体（以下、「ＣＡＳＮ蛍光体」と称する場合がある。）を含むことが好ましい。
第一蛍光体７１が二種以上の蛍光体を含み、二種の蛍光体がＭＧＦ蛍光体とＣＡＳＮ蛍光体である場合には、その配合比（ＭＧＦ蛍光体：ＣＡＳＮ蛍光体）は、質量比で、好ましくは５０：５０以上９９：１以下であり、より好ましくは６０：４０以上９７：３以下であり、さらに好ましくは７０：３０以上９６：４以下である。第一蛍光体が二種の蛍光体を含む場合において、その二種の蛍光体がＭＧＦ蛍光体とＣＡＳＮ蛍光体であり、その質量比が前記範囲内であると、発光素子１０から発せられた光が第一蛍光体７１で効率よく波長変換される。それとともに、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の範囲における光量子束密度Ｂに対する６２０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の範囲における光量子束密度Ｒの比を示すＲ／Ｂを２．０以上４．０以下に調整することが可能となり、７００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲における光量子束密度ＦＲに対する６２０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の範囲における光量子束密度Ｒの比を示すＲ／ＦＲを０．７以上１３．０以下に調整しやすくなる。
【００３４】
（第二蛍光体）
第二蛍光体７２は、発光素子１０からの光により励起されて６８０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の範囲に一以上の発光ピーク波長を有する光を発する蛍光体である。
本発明の一実施態様の発光装置に使用される第二蛍光体７２は、Ｃｅを除く希土類元素からなる群より選択される少なくとも一種の元素を含む第一元素Ｌｎと、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎからなる群より選択される少なくとも一種の元素を含む第二元素Ｍと、Ｃｅ、Ｃｒを含み、アルミン酸塩の組成を有する蛍光体であって、第二元素Ｍのモル組成比を５としたときに、Ｃｅのモル組成比がｘと３の積であり、Ｃｒのモル組成比がｙと３の積であり、前記ｘが０．０００２を超えて０．５０未満の数であり、前記ｙが０．０００１を超えて０．０５未満の数であることが好ましい。
【００３５】
第二蛍光体７２は、下記式（１）で表される組成を有する蛍光体であることが好ましい。
（Ｌｎ１−ｘ−ｙＣｅｘＣｒｙ）３Ｍ５Ｏ１２      (１)
式（１）中、Ｌｎは、Ｃｅを除く希土類元素からなる群より選択される少なくとも一種の希土類元素であり、Ｍは、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎからなる群より選択される少なくとも一種の元素であり、ｘ及びｙは、０．０００２＜ｘ＜０．５０、０．０００１＜ｙ＜０．０５を満たす数である。
【００３６】
この場合、第二蛍光体７２は、ガーネット構造を構成する組成であるため、熱、光及び水分に強く、励起吸収スペクトルの吸収ピーク波長が４２０ｎｍ以上４７０ｎｍ付近であり、発光素子１０からの光を十分に吸収して、第二蛍光体７２の発光強度を高めることができるため好ましい。また、第二蛍光体７２は、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する光によって励起され、６８０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の範囲に一以上の発光ピーク波長を有する光を発する。
【００３７】
第二蛍光体７２において、結晶構造の安定性の観点から、Ｌｎは、Ｙ、Ｇｄ、Ｌｕ、Ｌａ、Ｔｂ及びＰｒからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素であることが好ましく、Ｍは、Ａｌ又はＧａであることが好ましい。
【００３８】
第二蛍光体７２において、ｘは、０．０００５以上０．４００以下（０．００５≦ｘ≦０．４００）を満たす数であることがより好ましく、０．００１以上０．３５０以下（０．００１≦ｘ≦０．３５０）を満たす数であることがさらに好ましい。
また、第二蛍光体７２において、ｙは、０．０００５を超えて０．０４０未満（０．０００５＜ｙ＜０．０４０）を満たす数であることがより好ましく、０．００１以上０．０２６以下（０．００１≦ｙ≦０．０２６）を満たす数であることがさらに好ましい。
ｘは、Ｃｅの賦活量であり、ｘが０．０００２を超えて０．５０未満（０．０００２＜ｘ＜０．５０）を満たす数であり、前記ｙは、Ｃｒの賦活量であり、ｙが０．０００１を超えて０．０５未満（０．０００１＜ｙ＜０．０５）を満たす数であることによって、蛍光体の結晶構造中に含まれる発光中心となるＣｅの賦活量及びＣｒの賦活量が最適な範囲となり、発光中心が少なくなることによる発光強度の低下を抑制することができ、逆に賦活量が多くなることによって生じる濃度消光による発光強度の低下を抑制し、発光強度を高くすることができる。
【００３９】
（第二蛍光体の製造方法）
第二蛍光体７２を製造する方法としては、以下の方法が挙げられる。
Ｃｅを除く希土類元素からなる群より選択される少なくとも一種の希土類元素Ｌｎを含む化合物と、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎからなる群より選択される少なくとも一種の元素Ｍを含む化合物と、Ｃｅを含む化合物、Ｃｒを含む化合物とを、前記Ｍの合計モル組成比５を基準としたときに、前記ＬｎとＣｅとＮｄとの合計モル組成比が３であり、Ｃｅのモル組成比が３とｘの積であり、Ｃｒのモル組成比が３とｙの積である場合に、前記ｘが０．０００２を超えて０．５０未満の数であり、前記ｙが０．０００１を超えて０．０５未満の数となるように各原料を混合して、原料混合物を得て、この原料混合物を熱処理し、その後分級等して、第二蛍光体を得る方法が挙げられる。
【００４０】
（希土類元素Ｌｎを含む化合物）
希土類元素Ｌｎを含む化合物としては、Ｃｅを除く希土類元素からなる群より選択される少なくとも一種の希土類元素Ｌｎを含む、酸化物、水酸化物、窒化物、酸窒化物、フッ化物、塩化物等が挙げられる。これらの化合物は、水和物であってもよい。希土類元素を含む化合物のうち、少なくとも一部は金属単体又は希土類元素を含む合金を用いてもよい。希土類元素を含む化合物としては、Ｙ、Ｇｄ、Ｌｕ、Ｌａ、Ｔｂ及びＰｒからなる群より選択される少なくとも一種の希土類元素Ｌｎを含む化合物であることが好ましい。希土類元素を含む化合物として、希土類元素を含む化合物は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
希土類元素を含む化合物は、酸化物であることが好ましい。酸化物は、他の材料と比較して、目的とする組成以外の元素を含まないからである。具体的には、Ｙ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｌｕ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｔｂ4Ｏ7、Ｐｒ６Ｏ１１等が挙げられる。
【００４１】
（Ｍを含む化合物）
Ａｌ、Ｇａ及びＩｎからなる群より選択される少なくとも一種の元素Ｍを含む化合物としては、Ａｌ、Ｇａ又はＩｎを含む酸化物、水酸化物、窒化物、酸窒化物、フッ化物、塩化物等が挙げられる。これらの化合物は、水和物であってもよい。また、Ａｌ金属単体、Ｇａ金属単体、Ｉｎ金属単体、Ａｌ合金、Ｇａ合金又はＩｎ合金を用いてもよく、化合物の少なくも一部に代えて金属単体又は合金を用いてもよい。Ａｌ、Ｇａ又はＩｎを含む化合物は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。Ａｌ、Ｇａ及びＩｎから選択される少なくとも一種の元素を含む化合物は、酸化物であることが好ましい。理由としては、酸化物は、他の材料と比較して、目的とする組成以外の他の元素を含んでおらず、目的とする組成の蛍光体を得易いためである。目的とする組成以外の元素を含む化合物を用いた場合には、得られた蛍光体中に残留不純物元素が存在する場合があり、この残留不純物元素が発光に関してキラー要素となり、著しく発光強度の低下を招くおそれがある。
Ａｌ、Ｇａ又はＩｎを含む化合物として、具体的には、Ａｌ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３等が挙げられる。
【００４２】
（Ｃｅを含む化合物、Ｃｒを含む化合物）
Ｃｅを含む化合物又はＣｒを含む化合物としては、セリウム（Ｃｅ）又はクロム（Ｃｒ）を含む酸化物、水酸化物、窒化物、フッ化物、塩化物等が挙げられる。これらの化合物は、水和物であってもよい。Ｃｅ金属単体、Ｃｅ合金、Ｃｒ金属単体又はＣｒ合金を用いてもよく、化合物の少なくも一部に代えて金属単体又は合金を用いてもよい。Ｃｅを含む化合物又はＣｒを含む化合物は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。Ｃｅを含む化合物又はＣｒを含む化合物は、酸化物であることが好ましい。理由としては、酸化物は、他の材料と比較して、目的とする組成以外の他の元素を含んでおらず、目的とする組成の蛍光体を得易いためである。また、目的とする組成以外の元素を含む化合物を用いた場合には、得られた蛍光体中に残留不純物元素が存在する場合があり、この残留不純物元素が発光に関しキラーとなり、著しく発光強度の低下を招くおそれがある。
Ｃｅを含む化合物として、具体的にはＣｅＯ２等が挙げられ、Ｃｒを含む化合物としては、具体的にはＣｒ２Ｏ３等が挙げられる。
【００４３】
原料混合物は、必要に応じてハロゲン化物等のフラックスを含んでいてもよい。原料混合物にフラックスが含有されることにより、原料同士の反応が促進され、固相反応がより均一に進行しやすい。これは、原料混合物を熱処理する温度が、フラックスとして用いるハロゲン化物等の液相の生成温度とほぼ同じであるか、前記生成温度よりも高い温度であるため、反応が促進されると考えられる。
ハロゲン化物としては、希土類金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属のフッ化物、塩化物等が挙げられる。フラックスとして、希土類金属のハロゲン化物を用いる場合には、目的とする組成となるような化合物としてフラックスを加えることもできる。フラックスとして具体的には、例えば、ＢａＦ２、ＣａＦ２等が挙げられる。ＢａＦ２が好ましい。フラックスにフッ化バリウムを用いることにより、ガーネット結晶構造が安定し、ガーネット結晶構造の組成に成りやすいからである。
原料混合物がフラックスを含む場合、フラックスの含有量は、原料混合物（１００質量％）を基準として、好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１０質量％以下であり、好ましくは０．１質量％以上である。フラックス含有量が前記範囲であると、フラックスが少ないために粒子成長の不足により、ガーネット結晶構造を形成し難くなることがなく、また、フラックスが多すぎて、ガーネット結晶構造を形成し難くなることがないからである。
【００４４】
原料混合物は、各原料を所望の配合比となるように秤量した後、例えばボールミル等の乾式粉砕機を用いて粉砕混合してもよく、乳鉢と乳棒等を用いて粉砕混合してもよく、例えばリボンブレンダー等の混合機を用いて混合してもよく、乾式粉砕機と混合機の両方を用いて粉砕混合してもよい。また、必要に応じて、工業的に通常用いられている沈降槽等の湿式分離機、サイクロン等の乾式分級器を用いて分級してもよい。また、混合は、乾式混合でもよく、溶媒等を加えて湿式混合してもよい。混合は、乾式混合することが好ましい。湿式よりも乾式の方が工程時間を短縮でき、生産性の向上に繋がるからである。
【００４５】
原料混合物は、各原料を混合した後、酸に溶解し、その溶解液を例えばシュウ酸等で共沈させ、共沈によって生成された生成物を焼成して酸化物とし、原料混合物として用いてもよい。
【００４６】
原料混合物は、黒鉛等の炭素材質、窒化ホウ素（ＢＮ）、酸化アルミニウム（アルミナ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）の材質のルツボ、ボート等に入れて熱処理することができる。
【００４７】
原料混合物を熱処理する温度は、結晶構造の安定性の観点から、好ましくは１０００℃以上２１００℃以下、より好ましくは１１００℃以上２０００℃以下、さらに好ましくは１２００℃以上１９００℃以下、特に好ましくは１３００℃以上１８００℃以下である。熱処理は、例えば、電気炉、ガス炉等を使用することができる。
【００４８】
熱処理時間は、昇温速度、熱処理雰囲気等によって異なり、熱処理温度に達してから、好ましくは１時間以上、より好ましくは２時間以上、さらに好ましくは３時間以上であり、好ましくは２０時間以下、より好ましくは１８時間以下、さらに好ましくは１５時間以下である。
【００４９】
原料混合物を熱処理する雰囲気は、アルゴン、窒素等の不活性雰囲気、水素等を含む還元雰囲気、又は大気中等の酸化雰囲気にて行なうことができる。原料混合物は、黒変の防止等の観点から大気中又は弱還元性雰囲気中で熱処理する第一熱処理と、特定の発光ピーク波長を有する光の吸収効率を高める観点から還元雰囲気中で熱処理する第二熱処理を二段階の熱処理を行なってもよい。ガーネット構造を構成する蛍光体は、還元雰囲気のように還元力の高い雰囲気中で、原料混合物の反応性がよくなり、加圧することなく大気圧下で熱処理することができる。例えば、「特願２０１４−２６０４２１」号に開示の方法により熱処理を行なうことができる。
【００５０】
得られた蛍光体は、洗浄、ろ過等の方法による固液分離、真空乾燥等の方法による乾燥、乾式ふるい等による分級等の後処理工程を行なってもよく、これらの後処理工程により、所望の平均粒径を有する蛍光体が得られる。
【００５１】
（その他の蛍光体）
発光装置１００は、第一蛍光体７１に加えて、他の種類の蛍光体を含んでいても良い。
他の種類の蛍光体としては、発光素子１０から出射された光の一部を吸収して、緑色に発光する緑色蛍光体や、黄色に発光する黄色蛍光体、６８０ｎｍを超える波長範囲に発光ピーク波長を有する蛍光体等が挙げられる。
【００５２】
緑色蛍光体としては、具体的には、下記式(i)乃至（iii）で表される、いずれかの組成を有する蛍光体が挙げられる。
Ｍ１１8ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｘ１１：Ｅｕ      （i）
式（i）中、Ｍ１１はＣａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＺｎからなる群から選択される少なくとも１種であり、Ｘ１１はＦ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩからなる群から選択される少なくとも１種である。
【００５３】
Ｓｉ６−ｂＡｌｂＯｂＮ８−ｂ：Ｅｕ      （ii）
式（ii）中、ｂは０＜ｂ＜４．２を満たす。
【００５４】
Ｍ１３Ｇａ２Ｓ４：Ｅｕ      （iii）
式（iii）中、Ｍ１３は、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ及びＢａからなる群から選ばれる少なくとも１種である。
【００５５】
黄色蛍光体としては、具体的には、下記式(iv)乃至（v）で表される、いずれかの組成を有する蛍光体が挙げられる。
Ｍ１４ｃ／ｄＳｉ１２−（ｃ＋ｄ）Ａｌ（ｃ＋ｄ）ＯｄＮ（１６−ｄ）：Ｅｕ      （iv）
式（iv）中、Ｍ１４は、Ｓｒ、Ｃａ、Ｌｉ及びＹからなる群から選ばれる少なくとも１種である。ｃは０．５から５であり、ｄは０から２．５であり、ｄはＭ１４の電荷である。
【００５６】
Ｍ１５３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ      （v）
式（ｖ）中、Ｍ１５は、ＹまたはＬｕからなる群から選ばれる少なくとも１種である。
【００５７】
６８０ｎｍを超える波長範囲に発光ピーク波長を有する蛍光体としては、具体的には、下記式(vi)乃至（x）で表される、いずれかの組成を有する蛍光体が挙げられる。
Ａｌ２Ｏ３：Ｃｒ          （vi）
ＣａＹＡｌＯ４：Ｍｎ     （vii）
ＬｉＡｌＯ２：Ｆｅ       （viii）
ＣｄＳ：Ａｇ            （ix）
ＧｄＡｌＯ３：Ｃｒ       （x）
【００５８】
発光装置１００は、植物の光合成作用を活性化し、良好な形態又は重量を有するように植物の育成を促進することができる、植物栽培用の発光装置として利用できる。
【００５９】
（植物栽培方法）
本発明の一実施形態の植物栽培方法は、発光装置１００から発する光を植物に照射することにより、植物を栽培する方法である。植物栽培方法において、完全に外部環境から隔離され、人為的に制御可能な植物工場において、発光装置１００からの光を植物に照射することができる。植物の種類は特に限定されないが、本発明の一実施形態の発光装置は、植物の光合成作用を活性化し、植物の茎、葉、根又は果実等を良好な形態又は重量を有するように植物の育成を促進することができるため、光合成を行なう葉緑素が多く含まれる野菜、花卉類等の栽培に適用することが好ましい。野菜としては、ガーデンレタス、カールレタス、ラムズレタス、ロメインレタス、エンダイブ、ロロロッサ、ルッコラレタス、フリルレタス等のレタス、春菊等のキク科の野菜、ホウレンソウ等のアサガオ科の野菜、イチゴ等のバラ科の野菜、キク、ガーベラ、バラ、チューリップ等の花卉類が挙げられる。
【実施例】
【００６０】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
【００６１】
[実施例１乃至５]
（第一蛍光体）
第一蛍光体７１として、６６０ｎｍに発光ピークを有するＭｎ４＋で賦活されるフルオロジャーマネート蛍光体と、６６０ｎｍに発光ピークを有するＥｕ２＋で賦活されるシリコンナイトライドを含む蛍光体の二種の蛍光体を用いた。第一蛍光体７１において、ＭＧＦ蛍光体とＣＡＳＮ蛍光体の質量比（ＭＧＦ：ＣＡＳＮ）は、９５：５であった。
【００６２】
（第二蛍光体）
第二蛍光体７２として、以下の製造方法により得られる蛍光体を用いた。
まず、原料として、Ｙ２Ｏ３（Ｙ２Ｏ３含有量１００質量％）を５５．７３ｇ、ＣｅＯ２（ＣｅＯ２含有量：１００質量％）を０．７８ｇ、Ｃｒ２Ｏ３（Ｃｒ２Ｏ３含有量：１００質量％）を０．５４ｇ、Ａｌ２Ｏ３（Ａｌ２Ｏ３含有量：１００質量％）を４２．９５ｇ秤量し、フラックスとしてＢａＦ２を５．００ｇ添加した原料を、１時間、ボールミルにより、乾式混合し、原料混合物を得た。
得られた原料混合物をアルミナ坩堝に充填し、蓋をして、Ｈ２が３体積％、Ｎ２が９７体積％の還元雰囲気で、１５００℃、１０時間熱処理することで、焼成物を得た。この焼成物を乾式ふるいに通し、第二蛍光体を得た。得られた第二蛍光体について、誘導結合プラズマ発光分析装置（Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ（パーキンエルマー）社製）を用いて、ＩＣＰ−ＡＥＳ発光分析法により、組成分析を行なった。得られた第二蛍光体の組成は、（Ｙ０．９７７Ｃｅ０．００９Ｃｒ０．０１４）３Ａｌ５Ｏ１２（以下、「ＹＡＧ：Ｃｅ,Ｃｒ」と称する場合がある。）であった。
【００６３】
（発光装置）
発光装置１００は、発光ピーク波長が４５０ｎｍである窒化物半導体を発光素子１０として用いた。
蛍光部材５０を構成する封止材料としてシリコーン樹脂を用い、シリコーン樹脂１００質量部に、第一蛍光体７１又は第二蛍光体７２を表１に示す配合比（質量部）で添加し、さらにシリカフィラー１５質量部を添加して、混合分散した後、脱泡して蛍光部材を構成する樹脂組成物を得た。実施例１から５の各樹脂組成物において、表１に示すように、第一蛍光体７１と第二蛍光体７２の配合比を調節し、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の範囲における光量子束密度Ｂに対する６２０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の範囲における光量子束密度Ｒの比を示すＲ／Ｂが２．０以上２．４以下であり、７００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲における光量子束密度ＦＲに対する６２０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の範囲における光量子束密度Ｒの比を示すＲ／ＦＲが１．４以上６．０以下となるように配合した。
この樹脂組成物を、成形体４０の凹部の発光素子１０上に注入して、前記凹部に充填し、さらに１５０℃で４時間加熱し、樹脂組成物を硬化させ、蛍光部材５０を形成し、実施例１乃至５の各実施例について図１に示されるような発光装置１００を製造した。
【００６４】
[比較例１]
比較例１は、発光ピーク波長が４５０ｎｍである半導体発光素子からなる発光装置Ｘと、発光ピーク波長が６６０ｎｍである半導体発光素子からなる発光装置Ｙを用いて、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の範囲における光量子束密度Ｂに対する６２０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の範囲における光量子束密度Ｒの比を示すＲ／Ｂが２．５となるよう調節した。
【００６５】
＜評価＞
[光量子束密度]
実施例１乃至５にかかる発光装置１００並びに比較例１にかかる発光装置Ｘ及びＹから発する光の光量子束密度を、光量子測定装置（ＬＩ−２５０Ａ、Ｌｉ−ＣＯＲ社製）を用いて測定した。各実施例及び比較例の発光装置から発する光の３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の範囲における光量子束密度Ｂと、６２０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の範囲における光量子束密度Ｒと、７００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲における光量子束密度ＦＲと、前記光量子束密度Ｂに対する前記光量子束密度Ｒの比を示すＲ／Ｂと、前記光量子束密度ＦＲに対する前記光量子束密度Ｒの比を示すＲ／ＦＲを表１に記載した。また、図２は、各実施例及び比較例の発光装置における波長と相対光量子束密度の関係を示すスペクトルを示す。
【００６６】
[植物の栽培試験]
植物栽培方法としては、「ＲＧＢ光源による生育期間（以下、「第１育成期間」と称する。）」と、本発明の一実施形態の発光装置を光源とした「植物育成用光源による育成期間（以下「第２育成期間」と称する。）」により行なう方法が挙げられる。
「第１育成期間」は、ＲＧＢ光源を用い、このＲＧＢ光源としては、一般的に知られたＲＧＢ型ＬＥＤを使用することが可能である。植物生育の初期段階で、ＲＧＢ型ＬＥＤを植物に照射するのは、植物生育の初期段階での茎部の長さ・本葉の数やサイズを揃え、第２育成期の光質の違いによる影響を明確にするためである。
「第１育成期間」は、２週間程度であることが好ましい。「第１育成期間」が２週間未満の場合には、本葉２枚が展開していること、根が「第２育成期間」に確実に吸水できる長さに達していることを確認する必要がある。「第１育成期間」が２週間を越え長くなると、第２育成期間でのバラツキが大きくなる傾向がある。このようなバラツキは、茎部の伸長がおこり易い蛍光灯より、伸長が抑制的なＲＧＢ光源で制御しやすい。
「第１育成期間」が終了後、直ちに「第２育成期間」に入る。第２育成期間において、本発明の一実施形態の発光装置から発する光を植物に照射することが好ましい。本発明の一実施形態の発光装置から発する光を植物に照射することによって、植物の光合成作用を活性化し、良好な形態又は重量を有するように植物の育成を促進することができる。
第１育成期間及び第２育成期間のトータルの生育期間は、４週間から６週間程度であり、この期間内に出荷可能な植物が得られることが好ましい。
具体的には、以下の方法により行なった。
栽培植物としてロメインレタス（グリーンロメイン、中原採取場株式会社製）を用いた。
（第１育成期間）
プラスチックトレイにロメインレタスを播種済みのウレタンスポンジ（サラダウレタン、Ｍ式水耕研究所社製）を並べ、ＲＧＢ−ＬＥＤ光源（株式会社シバサキ製）からの光を照射し、植物を栽培した。室温２２〜２３℃、湿度５０〜６０％、発光装置からの光量子束密度１００μｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１、日長１６時間／日の条件で１６日間栽培した。発芽までは水のみを与え、発芽して（およそ４日後）からは養液に、大塚ハウス１号（大塚化学株式会社製）と大塚ハウス２号（大塚化学株式会社製）の質量比を３：２の割合で混合したものを水に溶かして使用した（大塚Ａ処方）。また、養液の導電率を１．５ｍｓ・ｃｍ−１とした。
（第２育成期間）
第１育成期間後、実施例１乃至５及び比較例１の発光装置からの光を照射し、植物を水耕栽培した。
室温２２〜２４℃、湿度６０〜７０％、ＣＯ２濃度６００〜７００ｐｐｍ、発光装置からの光量子束密度１２５μｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１、日長１６時間／日の条件で１９日間栽培した。養液は、大塚Ａ処方を使用した。また、養液の導電率を１．５ｍｓ・ｃｍ−１とした。第２育成期間において、発光装置から植物に照射した光のＲ／Ｂ及びＲ／ＦＲの値を表１に記載した。
【００６７】
[新鮮重（可食部）の測定]
栽培後の植物を収穫し、地上部、根部に分けて湿重量を測定した。実施例１乃至５及び比較例１の発光装置から光を照射して水耕栽培した各栽培植物（６個数）の地上部の湿重量を新鮮重（可食部）（ｇ）として測定した。その結果を表１及び図３に示す。
【００６８】
[硝酸態窒素含有量の測定]
栽培植物の株元を５ｃｍ程度除いた可食部約２０ｇを液体窒素で凍結し、ジュースミキサー（ラボミルサー ＬＭ−ＰＬＵＳ、株式会社大阪ケミカル製）で１分間破砕した液をＭｉｒａｃｌｏｔｈ（Ｍｉｌｉｐｏｒｅ社製）でろ過、ろ液を４ ℃、 １５,０００ｒｐｍで５分間遠心した。上精を小型反射式光度計システム（品名：ＲＱフレックスシステム、メルク株式会社製）と、試験紙（品名：リフレクトファイント（登録商標）、関東化学株式会社）を用いて、栽培植物中の硝酸態窒素含有量（ｍｇ／１００ｇ）を測定した。その結果を表１及び図４に示す。
【００６９】
【表１】
2018006455.tif 000003
【００７０】
表１に示すように、実施例１乃至５の発光装置は、光量子束密度の比（Ｒ／Ｂ）が２．０以上４．０以下の範囲に含まれており、光量子束密度の比（Ｒ／ＦＲ）が０．７以上１３．０以下の範囲に含まれている。これらの実施例１乃至５の発光装置から光を照射して栽培したロメインレタスは、表１及び図３に示すように、比較例１の発光装置から光を照射して栽培したロメインレタスよりも新鮮重（可食部）が増加し、植物の育成が促進された。
図２に示すように、実施例１の発光装置１００は、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の範囲と、５８０ｎｍ以上６８０ｎｍ未満の範囲に一以上の相対光量子密度の極大値を有していた。実施例２乃至５の発光装置１００は、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の範囲と、５８０ｎｍ以上６８０ｎｍ未満の範囲と、６８０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の範囲にそれぞれ一以上の相対光量子密度の極大値を有していた。なお、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の範囲おける相対光量子密度の極大値は、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する発光素子の発光によるものであり、５８０ｎｍ以上６８０ｎｍ未満の範囲における相対光量子密度の極大値は、５８０ｎｍ以上６８０ｎｍ未満の範囲に少なくとも一つの発光ピーク波長を有する光を発する第一蛍光体によるものであり、６８０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の範囲における相対光量子密度の極大値は、６８０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の範囲に少なくとも一つの発光ピーク波長を有する光を発する第二蛍光体によるものである。
【００７１】
表１に示すように、実施例４及び５の発光装置１００は、光量子束密度の比（Ｒ／Ｂ）がそれぞれ２．０、２．３であり、光量子束密度の比（Ｒ／ＦＲ）がそれぞれ１．６、１．４であり、これらの光量子束密度の比は、Ｒ／Ｂが２．０以上４．０以下の範囲に含まれており、Ｒ／ＦＲが０．７以上２．０以下の範囲に含まれている。これらの発光装置１００から光を照射して栽培したロメインレタスは、表１及び図４に示すように、硝酸態窒素含有量が比較例１よりも小さくなり、植物の育成を阻害しない範囲で、人体の健康に影響を及ぼす虞のある硝酸態窒素含有量が低減された植物を育成できた。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明の一実施形態の発光装置は、光合成作用を活性化し、植物の育成を促進可能な、植物栽培用の発光装置として利用できる。また、本発明の一実施形態の発光装置から発する光を植物に照射する植物栽培方法は、比較的短期間で収穫が可能となる植物を栽培することができ、植物工場で利用できる。
【符号の説明】
【００７３】
１０：発光素子、４０：成形体、５０：蛍光部材、７１：第一蛍光体、７２：第二蛍光体、１００：発光装置。
【図１】
2018006455.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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