(57)【要約】【課題】発光装置及び照明装置を提供する。【解決手段】３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の波長範囲内に発光ピーク波長を有する発光素子と、発光素子からの光により励起されて５８０ｎｍ以上６８０ｎｍ未満の波長範囲内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と、発光素子からの光により励起されて６８０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲内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、４００ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の青色光の光量子束Ｂに対する６２０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｂが４を超えて５０以下であり、７００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の遠赤色光の光量子束Ｆｒに対する光量子束Ｒの比Ｒ／Ｆｒが０．１以上１０以下であり、第二蛍光体が第一のアルミン酸塩蛍光体及び第二のアルミン酸塩蛍光体からなる群から選択される少なくとも一種の蛍光体を含む、発光装置である。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の波長範囲内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未満の波長範囲内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と、
前記発光素子からの光により励起されて６８０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲内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、
４００ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の波長範囲における青色光の光量子束Ｂに対する６２０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の波長範囲における赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｂが４を超えて５０以下であり、
７００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長範囲における遠赤色光の光量子束Ｆｒに対する前記光量子束Ｒの比Ｒ／Ｆｒが０．１以上１０以下であり、
前記第二蛍光体が、Ａｌと、Ｃｒを含む組成を有する第一のアルミン酸塩蛍光体、及び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と、必要に応じて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と、Ｃｒとを含む組成を有し、Ａｌと第二元素Ｍの合計のモル組成比を５としたときに、Ｃｅのモル組成比が変数ｘと３の積であり、Ｃｒのモル組成比が変数ｙと３の積であり、前記変数ｘが０．０００２を超えて０．５０未満の数であり、前記変数ｙが０．０００１を超えて０．０５未満の数である第二のアルミン酸塩蛍光体からなる群から選択される少なくとも一種の蛍光体を含む、発光装置。
【請求項２】
前記第一蛍光体及び前記第二蛍光体の合計量に対する第二蛍光体の質量比が２質量％以上８０質量％以下である、請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記第二蛍光体が、下記式（Ｉ）で表される組成を有する第一のアルミン酸塩蛍光体及び下記式（II）で表される組成を有する第二のアルミン酸塩蛍光体からなる群から選択される少なくとも一種の蛍光体を含む、請求項１又は２に記載の発光装置。
（Ａｌ１−ｗＣｒｗ）２Ｏ３      （Ｉ）
（式（Ｉ）中、ｗは、０＜ｗ＜１を満たす数である。）
（Ｌｎ１−ｘ−ｙＣｅｘＣｒｙ）３（Ａｌ１―ｚＭｚ）５Ｏ１２      （II）
（式（II）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、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、ｙ及びｚは、０．０００２＜ｘ＜０．５０、０．０００１＜ｙ＜０．０５、０≦ｚ≦０．８を満たす数である。）
【請求項４】
前記第一蛍光体が、Ｓｒ及びＣａから選択される少なくとも一種の元素と、Ｅｕと、Ａｌと、Ｓｉとを含む組成を有する窒化物蛍光体を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記第一蛍光体が、下記式(III)で表される組成を有する窒化物蛍光体を含む、請求項４に記載の発光装置。
（Ｃａ１−ｐ−ｑＳｒｐＥｕｑ）ＡｌＳｉＮ３      （III）
（式（III）中、ｐ及びｑは、０≦ｐ≦１．０、０＜ｑ＜０．５、０＜ｐ＋ｑ≦１．０を満たす数である。）
【請求項６】
前記第一蛍光体と、前記第二蛍光体と、樹脂とを含む蛍光部材を備え、前記蛍光部材は、前記樹脂１００質量部に対して、前記第二蛍光体を０．５質量部以上１００質量部以下含有されてなる、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】
前記蛍光体部材は、前記樹脂１００質量部に対して、前記第一蛍光体及び前記第二蛍光体の合計量が５質量部以上１５０質量部以下含有されてなる、請求項６に記載の発光装置。
【請求項８】
白色光を発光する光源と組み合わせて用いる、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７の少なくとも一項に記載の発光装置と、その発光装置とは別の光エネルギーを発する光源とを組み合わせた照明装置。
【請求項１０】
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、照明装置及び植物栽培方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
気候変動や人為的環境破壊による環境変化が起こる中で、野菜などの植物を安定的に供給し、植物の生産効率を高めることが望まれている。例えば、人為的に管理が可能な植物工場は、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。植物工場においては、使用電力を削減し、効率的に植物を育成するために、発光ダイオード（Light Emitting Diode：以下「ＬＥＤ」という。）を用いた発光装置が採用されている。
【０００３】
植物の光に対する反応は、光合成と光形態形成に分けられ、光合成は、光エネルギーを利用して有機物を合成する反応である。光形態形成は、光を信号として利用する形態的な反応であり、種子の発芽、分化（発芽形成、葉の形成など）、運動（気孔開閉、葉緑体運動）、光屈性などを行なう反応である。植物には、光受容体（色素）が複数存在し、クロロフィルやカロテノイドは光合成を行なう。
【０００４】
例えば、特許文献１には、６３０ｎｍから６８０ｎｍの波長範囲内に発光ピーク波長を有する赤色ＬＥＤと、３８０ｎｍから４８０ｎｍの波長範囲内にそれぞれ異なる発光ピーク波長を有する２つのＬＥＤを組み合わせた発光装置が開示されている。また、クロロフィルの青色域吸収ピークに対応する波長４００ｎｍから４８０ｎｍの波長範囲内に発光ピーク波長を有する光を発生する青色ＬＥＤチップと、この青色ＬＥＤチップの光を吸収してクロロフィルの赤色域吸収ピークに対応する発光ピーク波長が６２０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内にある光を発光する赤色蛍光体を組み合わせた発光装置が開示されている。
【０００５】
植物には、クロロフィルやカロテノイドの他に、光受容体（色素）として、赤色光及び遠赤色光の光受容体であるフィトクロム、青色光、近紫外線（ＵＶ−Ａ）の光受容体であるクリプトクロム及びフォトトロピンが存在する。例えばフィトクロムは、赤色光及び遠赤色光を吸収し、種子発芽の誘導、子葉の展開、茎の伸長、光屈性などの植物の光形態形成を促進させる。
【０００６】
植物は、光受容体を使用して、光環境を感じ取り光合成反応や光形態形成の反応を起こす。植物が光合成や光形態形成に利用できる波長域（３００ｎｍ以上８００ｎｍ以下）は、可視光の波長域（３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下）とほぼ一致している。植物の分野において、光合成反応や光形態形成の反応に使用できる波長域の放射を生理的有効放射（Physiologically Active Radiation）といい、その中でも、植物の生育のエネルギー源となる４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長域の放射を、光合成有効放射（Photosynthetically Active Radiation）という。また、植物の分野においての波長域は一般に、約４００ｎｍから約５００ｎｍの波長域を例えばＢ、約５００ｎｍから約６００ｎｍの波長域を例えばＧ、約６００ｎｍから約７００ｎｍの波長域を例えばＲ、約７００ｎｍから約８００ｎｍの波長域を例えばＦｒで表される場合がある。また、植物の光合成や光形態形成に有効な光量の指標は、放射束ではなく、光量子束（Photon flux）又は光量子束密度(Photon flux density)で表される。植物の成長に影響を及ぼす光源の分光分布は、例えば、詳細は後述するが、特定の波長領域における光量子束に対する他の特定の波長域における光量子束の比Ｒ／Ｂ又は比Ｒ／Ｆｒによって異なる。例えば、非特許文献１には、図１１に示すように、光源の分光分布の違いが、例えばロメインレタスの草丈に影響し、Ｒ／Ｆｒが小さいほど、ロメインレタスの草丈が高くなることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０７０４３５号
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】白井花菜他、分光分布の異なる白色ＬＥＤの植物育成効果、日本生物環境工学会２０１６年金沢大会講演要旨集、日本、４０、４１頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に開示されているように、光合成の反応に関与するクロロフィルが吸収しやすい発光ピーク波長を照射する光源とともに、植物の成長に合わせて、クロロフィル以外の光受容体が吸収しやすい発光ピーク波長を照射することができれば、植物の光形態形成を促進させることができる。
そこで、本発明の一態様は、植物の育成を促進することが可能な発光装置、照明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】
【００１０】
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以下の波長範囲内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未満の波長範囲内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と、
前記発光素子からの光により励起されて６８０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲内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、
４００ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の波長範囲における青色光の光量子束Ｂに対する６２０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の波長範囲における赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｂが４を超えて５０以下であり、
７００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長範囲における遠赤色光の光量子束Ｆｒに対する前記光量子束Ｒの比Ｒ／Ｆｒが０．１以上１０以下であり、
前記第二蛍光体が、Ａｌと、Ｃｒを含む組成を有する第一のアルミン酸塩蛍光体、及び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と、必要に応じて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と、Ｃｒとを含む組成を有し、Ａｌと第二元素Ｍの合計のモル組成比を５としたときに、Ｃｅのモル組成比が変数ｘと３の積であり、Ｃｒのモル組成比が変数ｙと３の積であり、前記変数ｘが０．０００２を超えて０．５０未満の数であり、前記変数ｙが０．０００１を超えて０．０５未満の数である第二のアルミン酸塩蛍光体からなる群から選択される少なくとも一種の蛍光体を含む、発光装置である。
【００１１】
本発明の第二の態様は、前記発光装置と、前記発光装置とは別の光エネルギーを発する光源とを組み合わせた照明装置である。
【００１２】
本発明の第三の態様は、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】
【００１３】
本発明によれば、植物の育成を促進することが可能な発光装置、照明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】
【００１４】
【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のスペクトルを示す。
【図３】図３は、実施例６乃至１０及び比較例２に係る発光装置の波長と相対光量子束のスペクトルを示す。
【図４】図４は、実施例１１乃至１５及び比較例３に係る発光装置の波長と相対光量子束のスペクトルを示す。
【図５】図５は、実施例１６乃至２０及び比較例３に係る発光装置の波長と相対光量子束のスペクトルを示す。
【図６】図６は、実施例２１乃至２３及び比較例３に係る発光装置の波長と相対光量子束のスペクトルを示す。
【図７】図７は、実施例２４乃至２６及び比較例３に係る発光装置の波長と相対光量子束のスペクトルを示す。
【図８】図８は、実施例１乃至２６及び比較例１乃至３に係る発光装置における第二蛍光体の含有量と遠赤色光の光量子束Ｆｒに対する赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｆｒの関係を示すグラフである。
【図９】図９は、白色光を発光する光源と、実施例又は比較例の発光装置を組み合わせて用いた植物栽培用光源の波長と相対光量子束のスペクトルを示す。
【図１０】図１０は、第一蛍光体であるＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ（６６０ＣＡＳＮ）と、６６０ｎｍ付近に発光ピーク波長を有する赤色ＬＥＤの温度とピーク波長との関係を示すグラフである。
【図１１】図１１は、非特許文献１に記載されたロメインレタスの草丈（Plant Height(cm)）と、比Ｒ／Ｆｒの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る発光装置、照明装置及び植物栽培方法の一実施形態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、照明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。
【００１６】
発光装置
本発明の第一の実施形態は、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の波長範囲（以下、「近紫外から青色領域」と称する場合もある。）内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未満の波長範囲内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と、前記発光素子からの光により励起されて６８０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲内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、４００ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の波長範囲における青色光の光量子束Ｂ（以下、４００ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の波長範囲における青色光の光量子束Ｂを「青色光の光量子束Ｂ」ともいう。）に対する６２０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の波長範囲における赤色光の光量子束Ｒ（以下、６２０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の波長範囲における赤色光の光量子束Ｒを「赤色光の光量子束Ｒ」ともいう。）の比Ｒ／Ｂが４を超えて５０以下であり、７００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長範囲における遠赤色光の光量子束Ｆｒ（以下、７００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長範囲における遠赤色光の光量子束Ｆｒを「遠赤色光の光量子束Ｆｒ」ともいう。）に対する赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｆｒが０．１以上１０以下であり、前記第二蛍光体が、Ａｌと、Ｃｒを含む組成を有する第一のアルミン酸塩蛍光体、及び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と、必要に応じて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と、Ｃｒとを含む組成を有し、Ａｌと第二元素Ｍの合計のモル組成比を５としたときに、Ｃｅのモル組成比が変数ｘと３の積であり、Ｃｒのモル組成比が変数ｙと３の積であり、前記変数ｘが０．０００２を超えて０．５０未満の数であり、前記変数ｙが０．０００１を超えて０．０５未満の数である第二のアルミン酸塩蛍光体からなる群から選択される少なくとも一種の蛍光体である、発光装置である。本明細書において、「モル組成比」とは、蛍光体を表す化学組成１モル中の各元素のモル比を表す。
【００１７】
本発明の第一の実施形態に係る発光装置の一例を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第一の実施形態に係る発光装置の一例である発光装置１００を示す概略断面図である。
【００１８】
発光装置
発光装置１００は、図１に示されるように、支持体として、例えば、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が配置されている。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。この蛍光体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、それら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。
【００１９】
発光装置１００は、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の波長範囲内に発光ピーク波長を有する発光素子１０と、発光素子１０からの光により励起されて５８０ｎｍ以上６８０ｎｍ未満の波長範囲内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７１と、発光素子１０からの光により励起されて６８０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲内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７２を備える。
【００２０】
植物は、その葉緑体の中に存在する光受容体（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、７００ｎｍ以上の遠赤色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を活性化させ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。
【００２１】
また、植物には、光受容体（色素）として、赤色光及び遠赤色光の光受容体であるフィトクロムが存在する。フィトクロムの中でも、６６０ｎｍ付近に発光ピーク波長を有する赤色光を吸収する赤色光吸収型（Ｐｒ型）のフィトクロムと、７３０ｎｍ付近に発光ピーク波長を有する遠赤色光吸収型（Ｐｆｒ型）のフィトクロムが存在する。赤色光吸収型（Ｐｒ型）フィトクロムは不活性型であり、遠赤色光吸収型（Ｐｆｒ型）のフィトクロムは活性型であり、これら二つの立体構造の間を相互変化し、赤色光と遠赤色光によって分子機能が可逆的に変換されて、様々な光応答が引き起こされ、種子発芽の誘導、子葉の展開、茎の伸張などの様々な植物の光形態形成が促進される。
【００２２】
前述のとおり、植物栽培用の光源から放射されるエネルギーの指標は、光量子束（Photon  Flux）で表される。また、植物に照射される光量の指標は、光量子束密度（Photon  Flux  Density）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。植物の光形態形成に作用する赤色光及び遠赤色光の大きさは、光量子の数に依存する。光量子は、その波長に反比例してエネルギー量が変化する。プランク定数（６．６３×１０−３４Ｊｓ）をｈ、光速をｃ（３×１０８ｍ／ｓ）、波長をλ（ｍ）とすると、光量子エネルギーｅはｅ＝ｈｃ／λの式で表される。
【００２３】
発光装置は、青色光の光量子束Ｂに対する赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｂが４を超えて５０以下であり、遠赤色光の光量子束Ｆｒに対する赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｆｒが０．１以上１０以下である。前記発光装置から照射される光の前記比Ｒ／Ｂの範囲と前記比Ｒ／Ｆｒの範囲が前記範囲内であると、前記発光装置から照射された光によって、植物に含まれる赤色光吸収型（Ｐｒ型）のフィトクロムと遠赤色光吸収型（Ｐｆｒ）のフィトクロムの２つの光受容体に赤色光及び遠赤色光が吸収されて、光応答が引き起こされる。そして、前記発光装置から照射された光によって、前記光を照射された植物の光形態形成の反応が促進され、植物の育成が助長される。また、発光装置から照射される光の比Ｒ／Ｆｒが前記範囲であることによって、前記発光装置から光を照射された植物には、赤色領域の光とともに、７００ｎｍ以上の遠赤色領域を含む光が照射される。前記発光装置から光を照射された植物は、赤色領域の光及び近赤外領域の光の２種類の光による相乗効果（エマーソン効果）により、光合成が活性化し、植物の育成が促進される。
【００２４】
発光装置から照射される光の比Ｒ／Ｂは、好ましくは５以上４８以下であり、より好ましくは６以上４５以下であり、さらに好ましくは７以上４０以下であり、よりさらに好ましくは８を超えて３８以下であり、特に好ましくは１０を超えて３８以下である。比Ｒ／Ｂは、発光装置から照射される光の青色光の光量子束Ｂに対する赤色光の光量子束Ｒの比である。発光装置から照射される光の比Ｒ／Ｂが前記範囲であると、光形態形成を行なう植物の光受容体に前記発光装置から照射された光が効率よく吸収される。発光装置から照射される光の比Ｒ／Ｆｒは、好ましくは０．２以上８以下であり、より好ましくは０．３以上７以下であり、さらに好ましくは０．４以上６以下であり、よりさらに好ましくは０．５以上５以下であり、よりさらに好ましくは１．５以上４．２以下であり、よりさらに好ましくは１．５以上４．１２以下であり、特に好ましくは１．５以上４．０以下である。比Ｒ／Ｆｒは、発光装置から照射される光の遠赤色光の光量子束Ｆｒに対する赤色光の光量子束Ｒの比である。発光装置から照射される光の比Ｒ／Ｆｒが前記範囲内であると、光形態形成を行なう植物の光受容体に、前記発光装置からの光が効率よく吸収される。
【００２５】
光量子束（μｍｏｌ・ｓ−１又はｍｏｌ・ｓ−１）は、放射束（Ｗ）から換算することができる。放射束と、光量子束との関係は、以下の式（１）により表される。
放射束（Ｗ）＝光量子束（ｍｏｌ・ｓ−１）×アボガドロ数（ｍｏｌ−１）×プランク定数（Ｊｓ）×光速度（ｍ・ｓ−１）÷波長（ｍ）      （１）
発光装置から得られる放射束（Ｗ）から、前記式（１）に基づき、光量子束に換算する。４００ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の波長範囲における光量子束を積算して、青色光の光量子束Ｂを算出することができる。また、発光装置から得られる６２０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の波長範囲における光量子束を積算して、赤色光の光量子束Ｒを算出することができる。また、発光装置から得られる７００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長範囲における光量子束を積算して、遠赤色光の光量子束Ｆｒを算出することができる。
【００２６】
発光素子
発光素子は、励起光源として用いられており、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の波長範囲内に発光ピーク波長を有する光を発する発光素子である。
発光素子の発光ピーク波長は、より好ましくは３９０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下、さらに好ましくは４２０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下、よりさらに好ましくは４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下、特に好ましくは４４５ｎｍ以上４５５ｎｍ以下の波長範囲内にある。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）を含む発光素子を用いることが好ましい。発光素子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。
【００２７】
発光装置は、前記発光素子からの光により励起されて５８０ｎｍ以上６８０ｎｍ未満の波長範囲内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と、前記発光素子からの光により励起されて６８０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲内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る。以下の説明は、便宜上、第二蛍光体、第一蛍光体の順序で行う。
【００２８】
第二蛍光体
第二蛍光体は、発光素子からの光により励起されて６８０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲内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。
第二蛍光体は、Ａｌと、Ｃｒを含む組成を有する第一のアルミン酸塩蛍光体、及び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と、必要に応じて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と、Ｃｒとを含む組成を有し、Ａｌと第二元素Ｍの合計のモル組成比を５としたときに、Ｃｅのモル組成比が変数ｘと３の積であり、Ｃｒのモル組成比が変数ｙと３の積であり、前記変数ｘが０．０００２を超えて０．５０未満の数であり、前記変数ｙが０．０００１を超えて０．０５未満の数である第二のアルミン酸塩蛍光体からなる群から選択される少なくとも一種の蛍光体を含む。
第一のアルミン酸塩蛍光体において、Ｃｒは賦活元素である。第二のアルミン酸塩蛍光体において、ＣｅとＣｒは賦活元素である。第二のアルミン酸塩蛍光体の組成において、Ａｌと第二元素Ｍの合計のモル組成比を５としたときに、Ｃｅのモル組成比が変数ｘと３の積で表され、Ｃｒのモル組成比が変数ｙと３の積で表される場合、変数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、変数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、第二のアルミン酸塩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。
【００２９】
第二蛍光体は、下記式（Ｉ）で表される組成を有する第一のアルミン酸塩蛍光体及び下記式（II）で表される組成を有する第二のアルミン酸塩蛍光体からなる群から選択される少なくとも一種の蛍光体を含むことが好ましい。
（Ａｌ１−ｗＣｒｗ）２Ｏ３      （Ｉ）
（式（Ｉ）中、ｗは、０＜ｗ＜１を満たす数である。）
（Ｌｎ１−ｘ−ｙＣｅｘＣｒｙ）３（Ａｌ１―ｚＭｚ）５Ｏ１２      （II）
（式（II）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、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、ｙ及びｚは、０．０００２＜ｘ＜０．５０、０．０００１＜ｙ＜０．０５、０≦ｚ≦０．８を満たす数である。）
【００３０】
第二蛍光体は、少なくとも一種のアルミン酸塩蛍光体を含み、二種以上のアルミン酸塩蛍光体を含んでいてもよい。前記式（Ｉ）で表される組成を有する第一のアルミン酸塩蛍光体に含まれるＣｒは、賦活元素である。前記式（Ｉ）中、変数ｗと２の積は、前記式（Ｉ）で表される組成における賦活元素Ｃｒのモル組成比である。変数ｗは、好ましくは０＜ｗ＜１、より好ましくは０．００００５≦ｗ≦０．２５、さらに好ましくは０．０００５≦ｗ≦０．１５、よりさらに好ましくは０．００１≦ｗ≦０．０７である。変数ｗが０を超えて１未満であることによって、発光中心となる賦活元素であるＣｒが含まれ、発光強度を高くすることができる。
【００３１】
前記式（II）中のＣｅ及びＣｒは、前記式（II）で表される組成を有する第二のアルミン酸塩蛍光体の賦活元素である。前記式（II）中、変数ｘと３の積は、前記式（II）で表される組成における賦活元素Ｃｅのモル組成比である。変数ｘは、好ましくは０．０００２＜ｘ＜０．５０、より好ましくは０．００１≦ｘ≦０．３５、さらに好ましくは０．００１５≦ｘ≦０．３０である。前記式（II）中、変数ｙと３の積は、前記式（II）で表される組成における賦活元素Ｃｒのモル組成比である。変数ｙは、好ましくは０．０００１＜ｙ＜０．０５、より好ましくは０．０００５≦ｙ≦０．０４、さらに好ましくは０．００１≦ｙ≦０．０２６である。
【００３２】
前記式（II）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、より好ましくは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であり、さらに好ましくはＹ、Ｇｄ及びＬｕからなる群から選択される少なくとも一種である。
【００３３】
前記式（II）中、Ｍは、Ｇａ及びＩｎからなる群から選択される少なくとも一種の元素であることが好ましくは、Ｍは、Ｇａを含むことが好ましい。前記式（II）中、変数ｚと５の積は、前記式（II）中、Ａｌに置き換わる前記元素Ｍのモル組成比である。前記式（II）中、変数ｚは、好ましくは０≦ｚ≦０．８であり、より好ましくは０．００１≦ｚ≦０．６であり、さらに好ましくは０．０１≦ｚ≦０．４である。
【００３４】
第二蛍光体に含まれる少なくとも一種のアルミン酸塩蛍光体は、ガーネット構造を構成する組成であるため、熱、光及び水分に強い。第二蛍光体に含まれる少なくとも一種のアルミン酸塩蛍光体は、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、発光素子からの光を十分に吸収して、第二蛍光体の発光強度を高めることができる。第二蛍光体に含まれる少なくとも一種のアルミン酸塩蛍光体は、具体的には、例えば、（Ａｌ０．０９Ｃｒ０．０１）２Ｏ３、（Ａｌ０．９９４３Ｃｒ０．００５７）２Ｏ３、（Ｙ０．９７７Ｃｅ０．００９Ｃｒ０．０１４）３Ａｌ５Ｏ１２、（Ｌｕ０．９８３Ｃｅ０．００９Ｃｒ０．００８）３Ａｌ５Ｏ１２、（Ｌｕ０．９７２５Ｃｅ０．０１７５Ｃｒ０．０１）３Ａｌ５Ｏ１２、(Ｙ０．９７３５Ｃｅ０．０１２５Ｃｒ０．０１４)３（Ａｌ０．８Ｇａ０．２）５Ｏ１２、（Ｙ０．７８３６Ｇｄ０．１９５９Ｃｅ０．０１２５Ｃｒ０．００８）３Ａｌ５Ｏ１２、（Ｇｄ０．９６７５Ｃｅ０．０１２５Ｃｒ０．０２）３Ａｌ５Ｏ１２等が挙げられる。
【００３５】
第二蛍光体の製造方法
第二蛍光体に含まれる少なくとも一種のアルミン酸塩蛍光体を製造する方法の一例としては、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を含む化合物と、必要に応じて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、Ａｌと元素Ｍの合計のモル組成比５を基準としたときに、希土類元素ＬｎとＣｅとＣｒとの合計モル組成比が３であり、Ｃｅのモル組成比が変数ｘと３の積であり、Ｃｒのモル組成比が変数ｙと３の積である場合に、変数ｘが０．０００２を超えて０．５０未満の数であり、変数ｙが０．０００１を超えて０．０５未満の数となるように各原料を秤量する。元素Ｍのモル組成比が変数ｚと５の積である場合、変数ｚが０以上０．８以下となるように元素Ｍを含む化合物を秤量することが好ましい。前記各原料を混合して、原料混合物を得る。この原料混合物を熱処理し、その後、必要に応じて、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い、第二のアルミン酸塩蛍光体が得られる。この第二のアルミン酸塩蛍光体の製造方法としては、本出願人が先に特許出願した特願２０１４−２６０４２１号を参照してよい。
【００３６】
原料となる化合物としては、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。前記各化合物は、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、酸化物であることが好ましい。具体的には、Ｙ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｌｕ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｔｂ4Ｏ7、Ｐｒ６Ｏ１１、Ａｌ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｃｒ２Ｏ３等が挙げられる。原料混合物には、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。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に成りやすいからである。
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℃以下である。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２０時間以下である。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。
【００３７】
第一蛍光体
第一蛍光体は、発光素子からの光により励起されて５８０ｎｍ以上６８０ｎｍ未満の波長範囲内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蛍光体である。
第一蛍光体は、Ｅｕ２＋賦活窒化物蛍光体、Ｍｎ４＋賦活フルオロジャーマネート蛍光体、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からなる群から選ばれる少なくとも一種の第一蛍光体を含むことが好ましい。第一蛍光体は、一種の蛍光体を単独で用いてもよく、二種以上の蛍光体を組み合わせてもよい。第一蛍光体は、例えば、下記式（III）乃至（VIII）で表されるいずれかの組成を有する蛍光体からなる群から選択される少なくとも一種の蛍光体を含むことが好ましい。
【００３８】
第一蛍光体は、Ｓｒ及びＣａから選択される少なくとも一種の元素と、Ｅｕと、Ａｌと、Ｓｉとを含む組成を有する窒化物蛍光体を含むことが好ましい。例えば、第一蛍光体としては、組成式として、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕで表される窒化物蛍光体が挙げられる。本明細書において、組成式中、カンマ（，）で区切られて記載されている複数の元素は、これら複数の元素のうち少なくとも一種の元素を組成中に含有していることを意味する。組成式中のカンマ（，）で区切られて記載されている複数の元素は、組成中にカンマで区切られた複数の元素から選ばれる少なくとも一種の元素を含み、前記複数の元素のから二種以上を組み合わせて含んでいてもよい。
【００３９】
第一蛍光体は、下記式(III)で表される組成を有する窒化物蛍光体を含むことが好ましい。
（Ｃａ１−ｐ−ｑＳｒｐＥｕｑ）ＡｌＳｉＮ３      （III）
（式（III）中、ｐ及びｑは、０≦ｐ≦１．０、０＜ｑ＜０．５、０＜ｐ＋ｑ≦１．０を満たす数である。）
【００４０】
前記式（III）中、Ｅｕは、窒化物蛍光体の賦活元素である。前記式（III）中、変数ｑは、前記式（III）で表される組成における賦活元素Ｅｕのモル組成比である。変数ｑは、好ましくは０．０００１≦ｑ≦０．４、より好ましくは０．００１≦ｑ≦０．３、さらに好ましくは０．００１５≦ｑ≦０．２である。前記式（III）中、変数ｐは、前記式（III）で表される組成におけるＳｒのモル組成比である。変数ｐは、好ましくは０．００１≦ｐ＜０．９、より好ましくは０．００２≦ｐ≦０．８、さらに好ましくは０．００３≦ｐ≦０．７６である。
【００４１】
第一蛍光体は、前記式（III）で表される組成を有する窒化物蛍光体とは別のＥｕ２＋賦活窒化物蛍光体を含んでいてもよい。
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、Ｅｕ、Ａｌと、Ｓｉとを含む組成を有する窒化物蛍光体の他に、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が挙げられる。
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。
【００４２】
第一蛍光体は、下記式（IV）乃至（VIII）で表されるいずれかの組成を有する蛍光体からなる群から選択される少なくとも一種の蛍光体を含んでいてもよい。
【００４３】
（ｉ-ｊ）ＭｇＯ・（ｊ/２）Ｓｃ２Ｏ３・ｋＭｇＦ２・ｍＣａＦ２・（１-ｎ）ＧｅＯ２・（ｎ/２）Ｍ１Ｏ３：ｖＭｎ４+      （IV）
式（IV）中、Ｍ１はＡｌ、Ｇａ及Ｉｎからなる群から選択される少なくとも一種であり、ｉ、ｊ、ｋ、ｍ、ｎ及びｖ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＜ｖ＜０．０５を満たす数である。
【００４４】
Ｍ２ｄＭ３ｅＭ４ｆＡｌ３−ｇＳｉｇＮｈ      （V）
式（V）中、Ｍ２は、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＭｇ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、Ｍ３は、Ｌｉ、Ｎａ及びＫ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、Ｍ４は、Ｅｕ、Ｃｅ、Ｔｂ及びＭｎ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、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ及びｈは、それぞれ０．８０≦ｄ≦１．０５、０．８０≦ｅ≦１．０５、０．００１＜ｆ≦０．１、０≦ｇ≦０．５、３．０≦ｈ≦５．０を満たす数である。
【００４５】
（Ｃａ１−ｒ−ｓ−ｔＳｒｒＢａｓＥｕｔ）２Ｓｉ５Ｎ８      （VI）
式（VI）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。
【００４６】
（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ        （VII）
【００４７】
Ａ２［Ｍ５１−ｕＭｎ４＋ｕＦ６］      （VIII）
式（VIII）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一種であり、Ｍ５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一種の元素であり、ｕは０＜ｕ＜０．２を満たす数である。
【００４８】
第一蛍光体と第二蛍光体の質量比
第一蛍光体と第二蛍光体の合計量１００質量％に対する第二蛍光体の質量比は、発光装置から照射される光の比Ｒ／Ｂが４を超えて５０以下となる量であり、発光装置から照射される光の比Ｒ／Ｆｒが０．１以上１０以下となる量である。発光装置から照射される光は、発光素子からの光により励起された第一蛍光体及び第二蛍光体から発せられる光と発光素子からの光を混合した光である。発光装置から照射される光の比Ｒ／Ｂは、青色光の光量子束Ｂに対する赤色光の光量子束Ｒの比である。発光装置から照射される光の比Ｒ／Ｆｒは、遠赤色光の光量子束Ｆｒに対する赤色光の光量子束Ｒの比である。前記第一蛍光体と前記第二蛍光体の合計量１００質量％に対する第二蛍光体の質量比は、好ましくは０．５質量％以上９９．５質量％以下の範囲であり、より好ましくは１質量％以上９９質量％以下の範囲であり、さらに好ましくは１質量％以上９０質量％以下の範囲であり、よりさらに好ましくは２質量％以上８０質量％以下の範囲であり、よりさらに好ましくは５質量％以上７８質量％以下の範囲であり、特に好ましくは１０質量％を超えて７５質量％以下の範囲である。第一蛍光体及び第二蛍光体の合計量１００質量％に対する第二蛍光体の質量比が前記範囲内であると、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の波長範囲内に発光ピーク波長を有する発光素子からの光とともに、前記発光素子からの光に励起された第一蛍光体及び第二蛍光体から発せられる光により、比Ｒ／Ｂが４を超えて５０以下、比Ｒ／Ｆｒが０．１以上１０以下の光を照射するように、混色光を制御することができる。前記第一蛍光体及び前記第二蛍光体の合計量１００質量％に対する第二蛍光体の質量比が２質量％以上８０質量％以下の範囲であると、比Ｒ／Ｂを１０を超えて３８以下にすることができ、比Ｒ／Ｆｒを１．５以上４．１２以下にすることができ、植物の光受容体がより吸収しやすく、光形態形成を促進させやすい光を照射する発光装置を提供することができる。第一蛍光体及び第二蛍光体の合計量１００質量％に対する第二蛍光体の質量比が１０質量％を超えて７５質量％以下の範囲であると、比Ｒ／Ｂを１０を超えて３８以下にすることができ、比Ｒ／Ｆｒを１．５以上４．０以下にすることができ、植物の光受容体がさらに吸収しやすく、光形態形成をより促進させやすい光を照射する発光装置を提供することができる。
【００４９】
蛍光部材
蛍光部材は、第一蛍光体及び第二蛍光体を含む蛍光体と、樹脂とを含む。図１に示すように、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。蛍光部材５０中の蛍光体７０は、第一蛍光体７１及び第二蛍光体７２を含む。
蛍光体７０が含有された蛍光部材５０は、成形体４０の凹部内に載置された発光素子１０を覆うように形成される。製造のし易さを考慮すると、蛍光部材５０に含まれる樹脂は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ変性シリコーン樹脂などの変性シリコーン樹脂を用いることができる。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が混合された状態で蛍光部材５０に存在し、発光素子１０を覆うように蛍光部材用の組成物を配置して、蛍光部材を形成する。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することができる。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、蛍光部材５０を複数の部位に分け、第一蛍光体７１を主に含む部位の上に第二蛍光体７２を主に含む部位が配置されていてもよく、その順番が逆でもよい。
【００５０】
蛍光部材は、樹脂１００質量部に対して、第一蛍光体及び第二蛍光体の合計量が５質量部以上１５０質量部以下含有されてなるものであることが好ましい。蛍光部材中の樹脂に対する第一蛍光体及び第二蛍光体の合計量が前記範囲内であると、発光素子から発せられた光を効率よく波長変換して、植物の光形態形成を引き起こす赤色光吸収型（Ｐｒ型）のフィトクロム及び遠赤色光吸収型（Ｐｆｒ型）のフィトクロムの光受容体に吸収されやすい波長範囲の赤色光及び遠赤色光を発光装置から照射することができる。
蛍光部材中の第一蛍光体及び第二蛍光体の合計量は、蛍光部材中に含まれる樹脂１００質量部に対して、より好ましくは１０質量部以上１４０質量部以下、さらに好ましくは１５質量部以上１２０質量部以下、よりさらに好ましくは２０質量部以上１００質量部以下である。
【００５１】
蛍光部材は、樹脂１００質量部に対して、第二蛍光体を０．５質量部以上１００質量部以下含有されてなるものであることが好ましい。蛍光部材は、樹脂１００質量部に対して第二蛍光体を０．５質量部以上１００質量部以下含有されてなるものであると、この蛍光部材を備える発光装置から発せられる光は、青色光の光量子束Ｂに対する赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｂが４を超えて５０以下であり、遠赤色光の光量子束Ｆｒに対する赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｆｒが０．１以上１０以下とすることができる。蛍光部材中の樹脂に対する第二蛍光体の含有量が前記範囲内であると、前記比Ｒ／Ｂが４を超えて５０以下であり、前記比Ｒ／Ｆｒが０．１以上１０以下である、植物の光形態形成を促進する光を発光装置から照射することができる。
蛍光部材中の第二蛍光体の含有量は、蛍光部材中の樹脂１００質量部に対して、より好ましくは１質量部以上９５質量部以下、さらに好ましくは２質量部以上９０質量部以下、よりさらに好ましくは３質量部以上８０質量部以下である。
【００５２】
蛍光部材中の第一蛍光体の含有量は、蛍光部材を備えた発光装置から発せられる光の青色光の光量子束Ｂに対する赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｂが４を超えて５０以下となる量であり、遠赤色光の光量子束Ｆｒに対する赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｆｒが０．１以上１０以下となる量であれば特に限定されない。蛍光部材中の第一蛍光体の含有量は、蛍光部材中の樹脂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１０質量部以上、さらに好ましくは１５質量部以上であり、好ましくは１４９質量部以下、より好ましくは１４０質量部以下、さらに好ましくは１００質量部以下である。蛍光部材中の第一蛍光体の含有量が前記範囲内であると、発光素子から発せられた光を第一蛍光体で効率よく波長変換することができ、植物の光形態形成を促進する光を発光装置から照射することができる。
【００５３】
蛍光部材には、第一蛍光体、第二蛍光体、及び樹脂の他に、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。蛍光部材に含まれるその他の成分は、蛍光部材中に含まれる樹脂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。
【００５４】
その他の蛍光体
蛍光部材は、発光装置から照射される光が、青色光の光量子束Ｂに対する赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｂが４を超えて５０以下であり、遠赤色光の光量子束Ｆｒに対する赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｆｒが０．１以上１０以下であれば、第一蛍光体及び第二蛍光体以外に、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。
【００５５】
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一種であり、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一種である。
【００５６】
Ｓｉ６−ａＡｌａＯａＮ８−ａ：Ｅｕ      （ii）
式（ii）中、ａは０＜ａ＜４．２を満たす。
【００５７】
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一種である。
【００５８】
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。
Ｍ１４ｂ／ｃＳｉ１２−（ｂ＋ｃ）Ａｌ（ｂ＋ｃ）ＯｃＮ（１６−ｃ）：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一種である。ｂは０．５から５であり、ｃは０から２．５であり、ｃはＭ１４の電荷である。
【００５９】
Ｍ１５３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ      （v）
式（ｖ）中、Ｍ１５は、Ｙ、Ｌｕ、Ｔｂ及びＧｄからなる群から選ばれる少なくとも一種である。なお、Ａｌの一部がＧａで置換されてもよい。
【００６０】
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（ix）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。
（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）（Ｙ，Ｇｄ，Ｌａ）（Ａｌ，Ｇａ）１−ａ１Ｍｇａ１Ｏ４：Ｍｎ（０≦ａ１≦０．２）      （vi）
Ｌｉ（Ａｌ，Ｇａ）Ｏ２：Ｆｅ      （vii）
ＣｄＳ：Ｆｅ            （viii）
（Ｇｄ，Ｙ，Ｌａ，Ｔｂ）（Ａｌ，Ｓｃ，Ｇａ）Ｏ３：Ｃｒ（ix）
【００６１】
蛍光部材用の組成物
前記組成物は、樹脂１００質量部に対して、第一蛍光体及び第二蛍光体の合計が５質量部以上１５０質量部以下含む。前記組成物において第一蛍光体及び第二蛍光体の合計量に対する第二蛍光体の質量比は、発光素子からの光により励起された第一蛍光体及び第二蛍光体から発せられる光と発光素子からの光を混合した光の青色光の光量子束Ｂに対する赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｂが４を超えて５０以下となる量であり、遠赤色光の光量子束Ｆｒに対する赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｆｒが０．１以上１０以下となる量である。前記組成物中に含まれる前記第一蛍光体及び前記第二蛍光体の合計量１００質量％に対する第二蛍光体の質量比は、好ましくは０．５質量％以上９９．５質量％以下の範囲であり、より好ましくは１質量％以上９９質量％以下の範囲であり、さらに好ましくは１質量％以上９０質量％以下の範囲であり、よりさらに好ましくは２質量％以上８０質量％以下の範囲であり、よりさらに好ましくは５質量％以上７８質量％以下の範囲であり、特に好ましくは１０質量％を超えて７５質量％以下の範囲である。記組成物に含まれる第一蛍光体及び第二蛍光体の合計量に対する第二蛍光体の質量比が前記範囲内であると、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の波長範囲内に発光ピーク波長を有する発光素子からの光とともに、前記発光素子からの光に励起された第一蛍光体及び第二蛍光体から発せられる光により、青色光の光量子束Ｂに対する赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｂが４を超えて５０以下、遠赤色光の光量子束Ｆｒに対する赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｆｒが０．１以上１０以下の光を照射するように、混色光を制御することができる。前記第一蛍光体及び前記第二蛍光体の合計量１００質量％に対する第二蛍光体の質量比が２質量％以上８０質量％以下の範囲であると、青色光の光量子束Ｂに対する赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｂを１０を超えて３８以下にすることができ、遠赤色光の光量子束Ｆｒに対する赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｆｒを１．５以上４．１２以下にすることができ、植物の光受容体がより吸収しやすく、光形態形成を促進させやすい光を照射する発光装置を製造することができる。また、第一蛍光体及び第二蛍光体の合計量１００質量％に対する第二蛍光体の質量比が１０質量％を超えて７５質量％以下の範囲であると、青色光の光量子束Ｂに対する赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｂを１０を超えて３８以下にすることができ、遠赤色光の光量子束Ｆｒに対する赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｆｒを１．５以上４．０以下にすることができ、植物の光受容体がさらに吸収しやすく、光形態形成をより促進させやすい光を照射する発光装置を提供することができる。
【００６２】
このような発光装置を用いた場合は、光形態形成を行なう植物の光受容体に前記発光装置から照射された光が吸収されやすく、植物の光形態形成が促進され、植物の育成を促進することができる。前記発光装置は、白色光を発光する光源と組み合わせて用いることが好ましい。白色光は、植物のクロロフィルなどの光合成を行なう植物の光受容体に吸収されやすい。例えば、白色光を発光する光源と、発光装置を組み合わせて用いることにより、植物の光合成を活性化させ、また、植物の光形態形成をより促進することができ、植物の育成をより促進することができる。白色光としては、例えば太陽光、各種ランプから照射される光が挙げられる。白色光を発光する光源としては、例えば太陽、蛍光ランプ、白熱電球、メタルハライドランプ、高圧ナトリウムランプ及びＬＥＤランプから選ばれる少なくとも一種の光源を用いることができる。
【００６３】
発光装置は、白色光を発光する光源と組み合わせて用いることによって、植物の成長を促進させる補光用の発光装置として用いることができる。発光装置と、白色光を発光する光源と組み合わせて用いた場合は、発光装置から発せられる光と、前記光源から発光する白色光とを混合した光の青色光の光量子束Ｂに対する赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｂは好ましくは１．０以上１０以下、より好ましくは１．５以上８以下、さらに好ましくは２．０以上６以下であってもよい。また、発光装置から発光する光と、前記光源から発光する白色光とを混合した光の遠赤色光の光量子束Ｆｒに対する赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｆｒが、好ましくは０．１以上１０以下、より好ましくは、０．２以上８以下、さらに好ましくは０．３以上７以下、よりさらに好ましくは０．４以上６以下、特に好ましくは０．５以上５以下であってもよい。
【００６４】
照明装置
発光装置は、この発光装置とは別の光エネルギーを発する光源と組み合わせた照明装置としてもよい。前記発光装置とは別の光エネルギーを発する光源は、白色光を発する光源であってもよい。また、前記光源は、白色光以外の光を発光する光源であってもよく、例えば、青色光を発光する光源等が挙げられる。発光装置と、前記発光装置とは別の光エネルギーを発する光源とを組み合わせた照明装置は、植物の成長の程度に応じて、最適な光エネルギーを植物に照射することができる。
【００６５】
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、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。また、太陽光を利用するハウスで栽培する植物に対して、太陽光の補光のために、発光装置を用いて、この発光装置からの光を植物に照射することもできる。植物の種類は特に限定されないが、発光装置は、植物の光合成を活性化し、光形態形成を行う植物の光受容体に吸収されやすい光を発することができ、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、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、リーフレタス、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、グリーンリーフ、サンチュ等のレタス、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】
【００６６】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【００６７】
実施例１乃至５及び比較例１
第一蛍光体
第一蛍光体として、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有する発光素子からの光により励起されて６７０ｎｍに発光ピーク波長を有するＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ（以下、「６７０ＣＡＳＮ」と記載する場合がある。）を用いた。
【００６８】
第二蛍光体
第二蛍光体として、以下の製造方法により得られる蛍光体を用いた。
原料として、Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３を用いて、所望の仕込み組成比となるように秤量し、フラックスを含まない各原料の合計量１００質量部に対し、フラックスとして５質量部のＢａＦ２を添加して、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」と記載する場合がある。）であった。この第二蛍光体は、４５０ｎｍの発光ピーク波長を有する発光素子からの光により励起されて７０７ｎｍに発光ピーク波長を有する。
【００６９】
発光装置
図１に示す発光装置と同様に発光装置を製造した。
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を構成する樹脂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、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（質量部）を調節した。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。比較例１は、第二蛍光体を用いることなく、蛍光部材５０に第一蛍光体７１のみを含む樹脂組成物を用いて発光装置を製造した。得られた発光装置において、第一蛍光体７１及び第二蛍光体７２の合計量１００質量％に対する、第一蛍光体７１の質量比（質量％）及び第二蛍光体７２の質量比（質量％）を表１に示す。
【００７０】
実施例６乃至１０及び比較例２
実施例６乃至１０及び比較例２は、第一蛍光体として、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有する発光素子からの光により励起されて６６０ｎｍに発光ピーク波長を有するＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ（以下、「６６０ＣＡＳＮ」と記載する場合がある。）を用いた。実施例６乃至１０において、前記第一蛍光体と、実施例１と同様の第二蛍光体を、表２に示す配合比（質量部）で用いたこと以外は、実施例１と同様にして、発光装置を製造した。比較例２において、第二蛍光体を用いることなく、前記第一蛍光体のみを含む樹脂組成物を用いたこと以外は、実施例１と同様にして発光装置を製造した。表２に、実施例６乃至１０及び比較例２の各樹脂組成物において、樹脂１００質量部に対する、第一蛍光体及び第二蛍光体の合計量（質量部）と、第一蛍光体の配合比（質量部）と、第二蛍光体の配合比（質量部）を示す。また、表２に、実施例６乃至１０及び比較例２の発光装置における、第一蛍光体及び第二蛍光体の合計量１００質量％に対する、第一蛍光体の質量比（質量％）と、第二蛍光体の質量比（質量％）を示す。
【００７１】
実施例１１乃至１５及び比較例３
実施例１１乃至１５及び比較例３は、第一蛍光体として、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有する発光素子からの光により励起されて６４０ｎｍに発光ピーク波長を有する（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ（以下、「６４０ＳＣＡＳＮ」と記載する場合がある。）を用いた。実施例１１乃至１５において、前記第一蛍光体と、実施例１と同様の第二蛍光体を、表３に示す配合比（質量部）で用いたこと以外は、実施例１と同様にして、発光装置を製造した。比較例３において、第二蛍光体を用いることなく、前記第一蛍光体のみを含む樹脂組成物を用いたこと以外は、実施例１と同様にして発光装置を製造した。表３に、実施例１１乃至１５及び比較例３の各樹脂組成物において、樹脂１００質量部に対する第一蛍光体及び第二蛍光体の合計量（質量部）と、第一蛍光体の配合比（質量部）と、第二蛍光体の配合比（質量部）を示す。また、表３に、実施例１１乃至１５及び比較例３の発光装置における第一蛍光体及び第二蛍光体の合計量１００質量％に対する、第一蛍光体の質量比（質量％）、第二蛍光体の質量比（質量％）を示す。
【００７２】
実施例１６乃至２０
実施例１６乃至２０は、第一蛍光体として、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有する発光素子からの光により励起されて６４０ｎｍに発光ピーク波長を有する（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕを用い、第二蛍光体として、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有する発光素子からの光により励起されて６９２ｎｍに発光ピーク波長を有する（Ａｌ０．９９４３Ｃｒ０．００５７）２Ｏ３を用いた。実施例１６乃至２０において、前記第一蛍光体と、前記第二蛍光体を、表４に示す配合比（質量部）で用いたこと以外は、実施例１と同様にして、発光装置を製造した。表４に、実施例１６乃至２０の各樹脂組成物において、樹脂１００質量部に対する、第一蛍光体及び第二蛍光体の合計量（質量部）と、第一蛍光体の配合比（質量部）と、第二蛍光体の配合比（質量部）を示す。また、表４に、実施例１６乃至２０の発光装置における、第一蛍光体及び第二蛍光体の合計量１００質量％に対する、第一蛍光体の質量比（％）と、第二蛍光体の質量比（％）を示す。表４には、比較例３の樹脂組成物における、樹脂１００質量部に対する蛍光体の各配合比（質量部）と、比較例３の発光装置における各蛍光体の質量比（質量％）も記載した。
【００７３】
実施例２１乃至２３
第一蛍光体
第一蛍光体として、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有する発光素子からの光により励起されて６４０ｎｍに発光ピーク波長を有する（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕを用いた。
【００７４】
第二蛍光体
第二蛍光体として、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、Ｌｕ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３を用いて、所望の仕込み組成比となるように秤量して、フラックスを含まない各原料の合計量１００質量部に対して、フラックスとして５質量部のＢａＦ２を添加して、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、（Ｌｕ０．９７２５Ｃｅ０．０１７５Ｃｒ０．０１）３Ａｌ５Ｏ１２（以下、「ＬＡＧ：Ｃｅ，Ｃｒ」と記載する場合がある。）であった。この第二蛍光体は、４５０ｎｍの発光ピーク波長を有する発光素子からの光により励起されて６８７ｎｍに発光ピーク波長を有する。
【００７５】
発光装置
実施例２１乃至２３は、第一蛍光体として、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有する発光素子からの光により励起されて６４０ｎｍに発光ピーク波長を有する（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕを用い、第二蛍光体として、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有する発光素子からの光により励起されて６８７ｎｍに発光ピーク波長を有するＬＡＧ：Ｃｅ，Ｃｒを用いた。実施例２１乃至２３は、前記第一蛍光体と、前記第二蛍光体を、表５に示す配合比（質量部）で用いたこと以外は、実施例１と同様にして、発光装置を製造した。表５に、実施例２１乃至２３の各樹脂組成物において、樹脂１００質量部に対する、第一蛍光体及び第二蛍光体の合計量（質量部）と、第一蛍光体の配合比（質量部）と、第二蛍光体の配合比（質量部）を示す。また、表５に、実施例２１乃至２３の発光装置における、第一蛍光体７１及び第二蛍光体７２の合計１００質量％に対する、第一蛍光体の質量比（質量％）と、第二蛍光体の質量比（質量％）を示す。表５には、比較例３の樹脂組成物における、樹脂１００質量部に対する蛍光体の各配合比（質量部）と、比較例３の発光装置における各蛍光体の質量比（質量％）も記載した。
【００７６】
実施例２４乃至２６
第一蛍光体
第一蛍光体として、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有する発光素子からの光により励起されて６４０ｎｍに発光ピーク波長を有する（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕを用いた。
【００７７】
第二蛍光体
第二蛍光体として、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、Ｇｄ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３を用いて、所望の仕込み組成比となるように秤量して、フラックスを含まない各原料の合計量１００質量部に対して、フラックスとして５質量部のＢａＦ２を添加して、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、（Ｇｄ０．９６７５Ｃｅ０．０１２５Ｃｒ０．０２）３Ａｌ５Ｏ１２（以下、「ＧＡＧ：Ｃｅ,Ｃｒ」と記載する場合がある。）であった。この第二蛍光体は、４５０ｎｍの発光ピーク波長を有する発光素子からの光により励起されて７２７ｎｍに発光ピーク波長を有する。
【００７８】
発光装置
実施例２４乃至２６は、第一蛍光体として、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有する発光素子からの光により励起されて６４０ｎｍに発光ピーク波長を有する（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕを用い、第二蛍光体として、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有する発光素子からの光により励起されて７２７ｎｍに発光ピーク波長を有するＧＡＧ：Ｃｅ，Ｃｒを用いた。実施例２４乃至２６は、前記第一蛍光体と、前記第二蛍光体を、表６に示す配合比（質量部）で用いたこと以外は、実施例１と同様にして、発光装置を製造した。表６に、実施例２４乃至２６の各樹脂組成物において、樹脂１００質量部に対する、第一蛍光体及び第二蛍光体の合計量（質量部）と、第一蛍光体の配合比（質量部）と、第二蛍光体の配合比（質量部）を示す。また、表６に、発光装置における第一蛍光体及び第二蛍光体の合計量１００質量％に対する、第一蛍光体の質量比（質量％）と、第二蛍光体の質量比（質量％）を示す。表６には、比較例３の樹脂組成物における、樹脂１００質量部に対する蛍光体の各配合比（質量部）と、比較例３の発光装置における各蛍光体の質量比（質量％）も記載した。
【００７９】
相対光量子束
各実施例及び各比較例に係る発光装置から発する光を、分光器（浜松ホトニクス株式会社製、ＰＭＡ−１１）を用いて測定した。得られた放射束（Ｗ）から、下記式（１）に基づいて光量子束に換算し、光量子束のスペクトルを作成した。図２は、実施例１乃至５及び比較例１の発光装置について、各発光装置の波長６７０ｎｍにおける光量子束のスペクトルを１として、波長に対する相対光量子束として表わした。また、図３は、実施例６乃至１０及び比較例２の発光装置について、各発光装置の波長６６０ｎｍにおける光量子束のスペクトルを１として、波長に対する相対光量子束として表わした。また、図４は、実施例１１乃至１５及び比較例３の発光装置について、各発光装置の波長６４０ｎｍにおける光量子束のスペクトルを１として、波長に対する相対光量子束として表わした。図５は、実施例１６乃至２０及び比較例３の発光装置について、各発光装置の波長６４０ｎｍにおける光量子束のスペクトルを１として、波長に対する相対光量子束として表わした。図６は、実施例２１乃至２３及び比較例３の発光装置について、各発光装置の波長６４０ｎｍにおける光量子束のスペクトルを１として、波長に対する相対光量子束として表わした。図７は、実施例２４乃至２６及び比較例３の発光装置について、各発光装置の波長６４０ｎｍにおける光量子束のスペクトルを１として、波長に対する相対光量子束として表わした。
放射束（Ｗ）＝光量子束（ｍｏｌ・ｓ−１）×アボガドロ数（ｍｏｌ−１）×プランク定数（Ｊｓ）×光速度（ｍ・ｓ−１）÷波長（ｍ）      （１）
【００８０】
光量子束
各実施例及び比較例について、前記式（１）から得られる発光装置の光量子束のスペクトルを用いて、各波長範囲における光量子束を算出した。４００ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の波長範囲の光量子束を積算して、青色光の光量子束Ｂを算出した。また、６２０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の波長範囲の光量子束を積算して、赤色光の光量子束Ｒを算出した。また、７００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長範囲の光量子束を積算して、遠赤色光の光量子束Ｆｒを算出した。各実施例及び比較例の発光装置について求めた光量子束Ｂ、Ｒ、Ｆｒから、光量子束Ｂに対する光量子束Ｒの比Ｒ／Ｂ、光量子束Ｆｒに対する光量子束Ｒの比Ｒ／Ｆｒを求めた。結果を表１から表６に示す。
【００８１】
図８は、実施例１乃至５及び比較例１、実施例６乃至１０及び比較例２、実施例１１乃至１５及び比較例３、実施例１６乃至２０及び比較例３、実施例２１乃至２３及び比較例３、実施例２４乃至２６及び比較例３の各発光装置に備える蛍光部材中の第二蛍光体の含有量と各発光装置の前記光量子束Ｆｒに対する前記光量子束Ｒの比Ｒ／Ｆｒの関係を示すグラフである。
【００８２】
【表１】
2019102806.tif 000003
【００８３】
【表２】
2019102806.tif 000004
【００８４】
【表３】
2019102806.tif 000005
【００８５】
【表４】
2019102806.tif 000006
【００８６】
【表５】
2019102806.tif 000007
【００８７】
【表６】
2019102806.tif 000008
【００８８】
表１乃至６に示すように、実施例１乃至２６の発光装置は、青色光の光量子束Ｂに対する赤色光の光量子束の比Ｒ／Ｂが１０を超えて１２以下であり、遠赤色光の光量子束Ｆｒに対する赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｆｒが１．５９以上４．１２以下であった。
図２乃至図７に示すように、第一蛍光体と第二蛍光体を備える発光装置は、４５０ｎｍに発光素子の発光ピーク波長と、前記発光素子からの光により励起されて５８０ｎｍ以上６８０ｎｍ未満の波長範囲内に第一蛍光体の少なくとも一つの発光ピーク波長を有し、前記発光素子からの光により励起されて６８０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲内に第二蛍光体の少なくとも一つの発光ピーク波長を有することが確認できた。
【００８９】
表１乃至６に示すように、比較例１乃至３の発光装置は、前記光量子束Ｂに対する前記光量子束Ｒの比Ｒ／Ｂが１０以上であったが、比較例１乃至３の発光装置は、第二蛍光体を含む蛍光部材を備えていないため、比較例１の発光装置の比Ｒ／Ｆｒは、実施例１乃至５の各発光装置の比Ｒ／Ｆｒよりも大きく、比較例２の発光装置の比Ｒ／Ｆｒは、実施例６乃至１０の各発光装置の比Ｒ／Ｆｒよりも大きく、比較例３の発光装置の比Ｒ／Ｆｒは、実施例１１乃至２６の各発光装置の比Ｒ／Ｆｒよりも大きくなり、植物の光受容体に吸収されやすく、植物の光形態形成を促進するための、より数値の小さい比Ｒ／Ｆｒを有する混色光に制御することは困難であった。
【００９０】
また、図２乃至７に示すように、比較例１乃至３の各発光装置は、第二蛍光体を含む蛍光部材を備えていないため、４５０ｎｍの発光ピーク波長を有する発光素子からの光に励起されても、６８０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲内に少なくとも一つ以上の発光ピーク波長の存在が認められなかった。
【００９１】
図８に示すように、実施例１乃至２６の発光装置は、蛍光部材に含まれる第二蛍光体の量により遠赤色光の光量子束Ｆｒに対する赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｆｒが調節できることが確認できた。図１１に示す非特許文献１に記載されているように、光源の分光分布の違いは、例えばロメインレタスの草丈に影響し、比Ｒ／Ｆｒが小さいとロメインレタスの草丈が小さくなることが示されている。図８に示されるように実施例１乃至２６の発光装置のように、青色光の光量子束Ｂに対する赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｂと、前記光量子束Ｆｒに対する前記光量子束Ｒの比Ｒ／Ｆｒが制御された混色光を植物に照射できると、光形態形成を行なう植物の光受容体、例えば赤色光吸収型（Ｐｒ型）のフィトクロムと遠赤色光吸収型（Ｐｆｒ）のフィトクロムの２つの光受容体に吸収しやすい光を照射することができ、植物の光形成形態を促進し、植物の育成をより促進する光を照射できる。
【００９２】
次に、前述の実施例又は比較例の発光装置と、白色光を発光する光源である白色ＬＥＤとを組み合わせて植物栽培用光源となる発光装置を製造した。以下、実施例又は比較例の発光装置と、白色ＬＥＤとを組み合わせた発光装置を、植物栽培用光源という。
【００９３】
植物栽培用光源Ａ
比較例２の発光装置と、白色ＬＥＤとを組み合わせて、植物栽培用光源Ａを製造した。
【００９４】
植物栽培用光源Ｂ
実施例８の発光装置と、白色ＬＥＤとを組み合わせて、植物栽培用光源Ｂを製造した。
【００９５】
植物栽培用光源Ｃ
実施例９の発光装置と、白色ＬＥＤとを組み合わせて、植物栽培用光源Ｃを製造した。
【００９６】
植物栽培用光源Ｄ
実施例１０の発光装置と、白色ＬＥＤとを組み合わせて、植物栽培用光源Ｄを製造した。
【００９７】
光量子束
植物栽培用光源Ａ乃至Ｄから発する光の光量子束のスペクトルを、分光放射照度計（コニカミノルタ株式会社製、ＣＬ−５００Ａ）を用いて測定し、４００ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の波長範囲の光量子束を積算した青色光の光量子束Ｂと、６２０ｎｍ以上７００ｎｍ未満の波長範囲の光量子束を積算した赤色光の光量子束Ｒと、７００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長範囲の光量子束を積算した遠赤色光の光量子束Ｆｒを算出し、青色光の光量子束Ｂに対する赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｂ、遠赤色光の光量子束Ｆｒに対する赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｆｒを求めた。結果を表７に示す。図９は、植物栽培用光源Ａ乃至Ｄの波長に対する光量子束のスペクトルを示す。図９において、植物栽培用光源Ａ乃至Ｄの３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の波長範囲内にある発光ピーク波長を１として波長に対する相対光量子束のスペクトルとして表した。
【００９８】
植物栽培試験
栽培用の植物として、サンチュを用いた。
播種
ウレタンスポンジ（株式会社トクヤマ製作所製、フラット型汎用品）に植物の種を播き、白色ＬＥＤ（日亜化学工業株式会社製）からの光を照射し、発芽、育苗を行った。
室温が２５℃、湿度が６０％、ＣＯ２濃度が８００〜１１００ｐｐｍ、白色ＬＥＤの光量子束密度が８０μｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１、日長１６時間／日の条件で７日間、前記植物を栽培した。
定植
播種から７日後のサンチュの第三葉の大きさを測定し、同程度のサイズの植物を試験に使用した。第三葉の大きさが同程度のサンチュを使用するのは、種子起因によるばらつきをできるだけ抑えて、本来の目的である光源から発せられる光の影響による植物の育成の違いを明らかにするためである。
試験用に選択された植物に、植物栽培用光源Ａ乃至Ｄの光を照射し、植物を水耕栽培した。室温が２５℃、湿度が６０％、ＣＯ２濃度が８００〜１１００ｐｐｍ、栽培用光源Ａ乃至Ｄの光量子束密度が３１０μｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１、日長１６時間／日の条件で２５日間、植物を栽培した。養液は、ＮＳ１号（ＯＡＴアグリオ株式会社製）と、ＮＳ２号（ＯＡＴアグリオ株式会社製）の質量比（ＮＳ１号：ＮＳ２号）が２：３となる割合で混合したものを水に溶かして使用した。養液の導電率を２．０ｍＳ・ｃｍ−１とした。栽培用光源Ａ乃至Ｄの光の青色光の光量子束Ｂに対する赤色光の光量子束の比Ｒ／Ｂ及び遠赤色光の光量子束Ｆｒに対する赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｆｒは、定植期間を通じて変化しなかった。
【００９９】
新鮮重（可食部）の測定
栽培後の植物を収穫し、収穫した植物から根を取り除き、植物の地上部の湿重量を測定した。植物栽培用光源Ａ乃至Ｄからのそれぞれの光を、６株の植物に照射して水耕栽培し、水耕栽培した各植物の地上部の湿重量を新鮮重（可食部）（ｇ）として測定した。６株の植物の新鮮重（可食部）（ｇ）の平均値を、表７に示す。
【０１００】
草丈の測定
植物栽培用光源Ａ乃至Ｄからのそれぞれの光を、６株の植物に照射して水耕栽培し、水耕栽培した各植物収穫し、収穫した各植物の株元から最長の葉先までの長さを、草丈（ｃｍ）として測定した。６株の植物の草丈（ｃｍ）の平均値を、結果を表７に示す。
【０１０１】
【表７】
2019102806.tif 000009
【０１０２】
表７に示すように、実施例８、９及び１０の発光装置と白色ＬＥＤを用いた植物栽培用光源Ｂ乃至Ｄは、比較例２の発光装置と白色ＬＥＤを用いた植物栽培用光源Ａと比べて、新鮮重（可食部）が増えており、草丈も伸長していた。この結果から、本発明の第一の実施形態に係る発光装置は、白色光を発光する光源と組み合わせて用いることによって、植物の光合成を行う光受容体及び茎の伸長、葉の展開作用等の光形態形成を行う植物の光受容体に吸収されやすい光を発することができ、植物の成長を促進できることが確認できた。
【０１０３】
図９に示すように、実施例８、９又は１０の発光装置と白色ＬＥＤを用いた植物栽培用光源Ｂ乃至Ｄは、遠赤色光の光量子束Ｆｒに対する赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ/Ｆｒが、比較例２の発光装置と白色ＬＥＤを用いた植物栽培用光源Ａよりも小さく、Ｆｒ成分が増えていることで、遠赤色光と赤色光の２種類の光による相乗効果（エマーソン効果）によっても、光合成が活性化されて、植物の成長が促進されたと推測される。
【０１０４】
次に、参考例として、前述の比較例２及び実施例８乃至１０で第一蛍光体として用いた４５０ｎｍに発光ピーク波長を有する発光素子からの光により励起された６６０ｎｍに発光ピーク波長を有するＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ（６６０ＣＡＳＮ）と、６６０ｎｍ付近に発光ピーク波長を有する赤色ＬＥＤの温度とピーク波長との関係を測定した。具体的には、２５℃、１０５℃、１４０℃において、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有する発光素子からの光を６６０ＣＡＳＮ蛍光体に照射し、６６０ＣＡＳＮ蛍光体から発する光のスペクトルを、分光器を用いて測定し、各温度における発光スペクトルのピーク波長を求めた。また、２５℃、８５℃、１２０℃において、前記赤色ＬＥＤから発せられる光のスペクトルを、前記分光器を用いて測定し、各温度におけるスペクトルのピーク波長を求めた。結果を表８及び図１０に示す。
【０１０５】
【表８】
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【０１０６】
表８及び図１０に示すように、実施例６乃至１０の発光装置において第一蛍光体として用いた６６０ＣＡＳＮは、室温程度の２５℃から１４０℃の高温で使用した場合であってもピーク波長の変動が小さい。赤色ＬＥＤは、２５℃で使用した場合と、１２０℃の高温で使用した場合には、高温で使用するほど、ピーク波長が長波長側に大きく変動していた。この結果から赤色ＬＥＤでは、温度によってピーク波長が変化し、赤色光の光量子束の調整が難しく、青色光の光量子束Ｂに対する赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｂ、遠赤色光の光量子束Ｆｒに対する赤色光の光量子束Ｒの比Ｒ／Ｆｒを調整した場合であっても、温度によって比Ｒ／Ｂ、比Ｒ／Ｆｒが変動してしまい、植物の成長が不安定になる可能性があることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明の一態様の発光装置は、光形態形成を行なう植物の光受容体に吸収されやすい光を発することができ、植物の光形態形成が促進され、植物の育成をより促進する植物栽培用の発光装置又は照明装置として利用できる。本発明の一態様の発光装置は、白色光を発光する光源又は前記発光装置とは別の光エネルギーを発する光源と組み合わせて用いることによって、植物の成長を促進させる補光用の発光装置として用いることができる。
【符号の説明】
【０１０８】
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】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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