(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
４７０〜４９０ｎｍの範囲及び５７０〜５９０ｎｍの範囲に蛍光による発光ピークを有する光を有し、光合成に大きく関与する４００ｎｍ超４７０ｎｍ未満及び５９０ｎｍ超６５０ｎｍ未満の範囲に発光ピークを有する光を含まず、４３０〜４６０ｎｍ及び５００ｎｍ〜５５０ｎｍ及び６００ｎｍ〜６４０ｎｍの範囲には全く発光を有さないか発光を有していてもスペクトル中最高強度の２％以下である発光スペクトルによって形成される白色光を発することを特徴とする環境調和型光源装置。
【請求項２】
３００〜４００ｎｍの範囲に発光ピークを有する近紫外線を発する近紫外線光源を有し、その近紫外光を励起光として前記４７０〜４９０ｎｍの範囲及び５７０〜５９０ｎｍの範囲に発光ピークを有する光を発するＤｙ含有蛍光体とを具備する請求項１に記載の環境調和型光源装置。
【請求項３】
前記Ｄｙ含有蛍光体は、ＣＩＥ色度座標上で０．２５＜ｘ＜０．４５、０．２５＜ｙ＜０．５の範囲の発光色を有するものである請求項２に記載の環境調和型光源装置。
【請求項４】
前記Ｄｙ含有蛍光体は、次の式（１）〜（４）のいずれかで示されるものである請求項２又は３に記載の環境調和型光源装置。
Ｌａ２−ａＤｙｂＷ２Ｏ９      ・・・・・・（１）
（式中、−０．２＜ａ＜０．５、０．０００１＜ｂ＜０．３であって、Ｌａは置換されていないか、またはＧｄ、Ｙ、Ｌｕで一部置換されており、Ｄｙ量ｂ分に相当するＬａサイトの欠損がないか、またはある）
ＡＹＤｙａ（ＰＯ４）３      ・・・・・・（２）
（式中、Ａはアルカリ金属イオンＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、ＣｓもしくはＡｇの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンで構成され、Ｙは置換されていないか、またはＬａ、Ｇｄ、Ｌｕの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンによって置換されており（Ｌａ、Ｇｄから選ばれる少なくとも一つ以上のイオンによって１００％置換されることはない）、０．００００１＜ａ＜０．５であって、Ａサイト、Ｙサイトの少なくとも一つはＤｙ導入量ａに相当する量の欠損がないか、またはある）
ＡＥ８ＭｇＲＥＤｙａ（ＰＯ４）７    ・・・・（３）
（式中、ＡＥはアルカリ土類金属イオンＣａ、Ｓｒ、Ｂａの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンで構成され、Ｍｇは置換されていないか、またはＺｎで置換されており、ＲＥはＹ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｌｕの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンで構成され、０．００００１＜ａ＜０．５であって、ＡＥサイト、Ｍｇサイト、ＲＥサイトの少なくとも一つはＤｙ量ａ分に相当する量の欠損がないか、またはある）
Ａ２ＲＥＤｙａ（ＷＯ４）（ＰＯ４）    ・・・・（４）
（式中、Ａはアルカリ金属イオンＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンで構成され、ＲＥはＹ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｌｕの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンで構成され、０．００００１＜ａ＜０．５であって、Ａサイト、ＲＥサイトの少なくとも一つはＤｙ量ａ分に相当する量の欠損がないか、またはある）
【請求項５】
３００〜４００ｎｍの範囲に発光ピークを有する近紫外線を励起光として４７０〜４９０ｎｍの範囲及び５７０〜５９０ｎｍの範囲に発光ピークを有する白色光を発するＤｙ含有蛍光体であって、その発光スペクトルは、４００ｎｍ超４７０ｎｍ未満及び５９０ｎｍ超６５０ｎｍ未満の範囲に発光ピークを有する光を含まず、４３０〜４６０ｎｍ及び５００ｎｍ〜５５０ｎｍ及び６００ｎｍ〜６４０ｎｍの範囲には全く発光を有さないか発光を有していてもスペクトル中最高強度の２％以下であるＤｙ含有蛍光体。
【請求項６】
ＣＩＥ色度座標上で０．２５＜ｘ＜０．４５、０．２５＜ｙ＜０．５の範囲の発光色を有し、環境調和型光源に使用する請求項５に記載のＤｙ含有蛍光体。
【請求項７】
前記Ｄｙ含有蛍光体は、次の式（１）〜（４）のいずれかで示されるものである請求項５又は６に記載のＤｙ含有蛍光体。
Ｌａ２−ａＤｙｂＷ２Ｏ９      ・・・・・・（１）
（式中、−０．２＜ａ＜０．５、０．０００１＜ｂ＜０．３であって、Ｌａは置換されていないか、またはＧｄ、Ｙ、Ｌｕで一部置換されており、Ｄｙ量ｂ分に相当するＬａサイトの欠損がないか、またはある）
ＡＹＤｙａ（ＰＯ４）３      ・・・・・・（２）
（式中、Ａはアルカリ金属イオンＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、ＣｓもしくはＡｇの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンで構成され、Ｙは置換されていないか、またはＬａ、Ｇｄ、Ｌｕの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンによって置換されており（Ｌａ、Ｇｄから選ばれる少なくとも一つ以上のイオンによって１００％置換されることはない）、０．００００１＜ａ＜０．５であって、Ａサイト、Ｙサイトの少なくとも一つはＤｙ導入量ａに相当する量の欠損がないか、またはある）
ＡＥ８ＭｇＲＥＤｙａ（ＰＯ４）７    ・・・・（３）
（式中、ＡＥはアルカリ土類金属イオンＣａ、Ｓｒ、Ｂａの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンで構成され、Ｍｇは置換されていないか、またはＺｎで置換されており、ＲＥはＹ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｌｕの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンで構成され、０．００００１＜ａ＜０．５であって、ＡＥサイト、Ｍｇサイト、ＲＥサイトの少なくとも一つはＤｙ量ａ分に相当する量の欠損がないか、またはある）
Ａ２ＲＥＤｙａ（ＷＯ４）（ＰＯ４）    ・・・・（４）
（式中、Ａはアルカリ金属イオンＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンで構成され、ＲＥはＹ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｌｕの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンで構成され、０．００００１＜ａ＜０．５であって、Ａサイト、ＲＥサイトの少なくとも一つはＤｙ量ａ分に相当する量の欠損がないか、またはある）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は植物の生育、即ち光合成への関与を低減させる光源や開花障害（遅延・促進）を抑制させる光源及び、その光源に利用可能な蛍光体材料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
照明装置は人類の生活に欠かすことの出来ない必需装置であり、従来の白熱灯、蛍光灯、水銀灯だけでなく近年は省エネルギー性が高く寿命の長いＬＥＤ照明の開発が進み、屋内用・屋外用・特殊意匠用途等、様々な用途で利用されている。
【０００３】
これまで一般照明用として利用されている照明装置の発する光のスペクトルには植物の生育、即ち光合成に特に影響を及ぼす波長が多く含まれている。主として植物の光合成に深く関与するクロロフィルが吸収する光波長４００〜４７０ｎｍの青色光や５９０〜６５０ｎｍの赤色光も多く含まれ、近年需要の高まりから植物工場においてこのような照明光源が光合成のために用いられている。一方でこのような植物の光合成への深い関与が悪影響を及ぼすことも次第に知られるようになってきた（特許文献１）。自然・文化遺産の暗所において人工光源を利用することで、光合成が促進され従来生育していなかった植物が繁殖し、生態系、あるいは遺産そのものを破壊したり、また農地周囲に設置された夜間外灯による農作物への苔付着等の問題が指摘され“光害”と認識されてきた。
【０００４】
この問題に対応するため、上述の光害を抑制する光合成抑制照明装置の開発が進められている（特許文献１、２）。特許文献１ではパルス光源を用いて、特許文献２では近紫外光源と、その光で励起される緑色蛍光体を組み合わせた照明装置で光合成を抑制する光害回避の効果が得られている。特許文献２で示される近紫外光源と緑色蛍光体の組み合わせでは単一ＬＥＤで光合成抑制効果が現れる発光装置を作製することが可能で利用しやすく、３０％の植物生育抑制効果が知られている。また、外灯など夜間照明によって農作物への悪影響が出ることも知られている。具体的には夜間照明に曝された農作物に開花障害が現れ、農作物の収率が減少する。開花障害とは夜間照明に含まれる赤・近赤外光が植物の開花を制御するフィトクロムに作用し、稲などの短日植物では開花を阻害し、ほうれんそうなど長日植物では開花を促進し苔立ちと呼ばれる現象を引き起こす。いずれも農作物としての価値を毀損してしまうことが知られている（特許文献１・非特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０５２４６２号
【特許文献２】特許第４６７０１０８号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】山本晴彦、農作物の光害 光害の現状と新しいＬＥＤ照明による防止対策、農林統計出版、平成２５年９月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１，２に記載のものは、上述のとおり、ある程度の植物生育抑制効果を奏する。また、特許文献１に記載のものは開花障害を抑制する効果を有するが、外灯照明など長期間に渡って効果を発揮する必要がある用途であるため、本発明者は、植物生育抑制効果及び開花障害抑制効果をより一層向上することの必要性を認識した。上記従来技術や本発明者の前記認識を背景とし、白色光を発するとともに、植物生育抑制効果（光合成抑制効果）及び開花障害抑制効果の少なくとも一方のより一層の向上が期待できる環境調和型光源装置や蛍光体を提供することを課題とする。環境調和型光源装置とは上記植物生育抑制効果（光合成抑制効果）及び開花障害抑制効果の少なくとも一方の機能を有する光源を示す。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、前記課題のもとで試験研究を重ね、次の（Ａ）〜（Ｃ）のような知見を得た。
（Ａ）４７０〜４９０ｎｍの範囲及び５７０〜５９０ｎｍの範囲の二つの発光ピークを主としたスペクトルによって白色光を実現できる。
（Ｂ）４００ｎｍ超４７０ｎｍ未満及び５９０ｎｍ超６５０ｎｍ未満の範囲に発光ピークを有する光を含まず、４３０〜４６０ｎｍ及び５００ｎｍ〜５５０ｎｍ及び６００ｎｍ〜６４０ｎｍの範囲に全く発光を有さない場合〔例えば、前記（Ａ）の発光ピークが狭い幅（発光ピークのバックグラウンドレベルでの幅が５０ｎｍ以下など）のシャープなスペクトル形状である場合等〕には、従来よりも光合成抑制効果や開花障害抑制効果の大幅な向上が期待できる。
（Ｃ）上述のような発光ピークを有し、４３０〜４６０ｎｍ及び５００ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲に発光ピークを有する光を含まず、４３０〜４６０ｎｍ及び５００ｎｍ〜５５０ｎｍ及び６００ｎｍ〜６４０ｎｍの範囲に全く発光を有さない発光スペクトルは、Ｄｙ３＋の４Ｆ９／２→６Ｈ１５／２及び４Ｆ９／２→６Ｈ１３／２遷移を示すＤｙ含有蛍光体を用いることなどにより実現することができる。
なお、本発明において、測定スペクトルにおけるバックグラウンドに近いノイズ様のピーク（突端部）は発光ピークとはみなさない（ノイズは測光の積算回数を増やし統計誤差を少なくすることによってノイズか否かの判別が可能である）。
【０００９】
本発明は、上記のような知見に基づいて完成したものであり、この出願によれば、以下の発明が提供される。
＜１＞４７０〜４９０ｎｍの範囲及び５７０〜５９０ｎｍの範囲に蛍光による発光ピークを有する光を有し、光合成に大きく関与する４００ｎｍ超４７０ｎｍ未満及び５９０ｎｍ超６５０ｎｍ未満の範囲に発光ピークを有する光を含まず、４３０〜４６０ｎｍ及び５００ｎｍ〜５５０ｎｍ及び６００ｎｍ〜６４０ｎｍの範囲には全く発光を有さないか発光を有していてもスペクトル中最高強度の２％以下である発光スペクトルによって形成される白色光を発することを特徴とする環境調和型光源装置。
＜２＞３００〜４００ｎｍの範囲に発光ピークを有する近紫外線を発する近紫外線光源を有し、その近紫外光を励起光として前記４７０〜４９０ｎｍの範囲及び５７０〜５９０ｎｍの範囲に発光ピークを有する光を発するＤｙ含有蛍光体とを具備する＜１＞に記載の環境調和型光源装置。
＜３＞前記Ｄｙ含有蛍光体は、ＣＩＥ色度座標上で０．２５＜ｘ＜０．４５、０．２５＜ｙ＜０．５の範囲の発光色を有するものである＜２＞に記載の環境調和型光源装置。
＜４＞前記Ｄｙ含有蛍光体は、次の式（１）〜（４）のいずれかで示されるものである＜２＞又は＜３＞に記載の環境調和型光源装置。
Ｌａ２−ａＤｙｂＷ２Ｏ９      ・・・・・・（１）
（式中、−０．２＜ａ＜０．５、０．０００１＜ｂ＜０．３であって、Ｌａは置換されていないか、またはＧｄ、Ｙ、Ｌｕで一部置換されており、Ｄｙ量ｂ分に相当するＬａサイトの欠損がないか、またはある）
ＡＹＤｙａ（ＰＯ４）３      ・・・・・・（２）
（式中、Ａはアルカリ金属イオンＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、ＣｓもしくはＡｇの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンで構成され、Ｙは置換されていないか、またはＬａ、Ｇｄ、Ｌｕの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンによって置換されており（Ｌａ、Ｇｄから選ばれる少なくとも一つ以上のイオンによって１００％置換されることはない）、０．００００１＜ａ＜０．５であって、Ａサイト、Ｙサイトの少なくとも一つはＤｙ導入量ａに相当する量の欠損がないか、またはある）
ＡＥ８ＭｇＲＥＤｙａ（ＰＯ４）７    ・・・・（３）
（式中、ＡＥはアルカリ土類金属イオンＣａ、Ｓｒ、Ｂａの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンで構成され、Ｍｇは置換されていないか、またはＺｎで置換されており、ＲＥはＹ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｌｕの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンで構成され、０．００００１＜ａ＜０．５であって、ＡＥサイト、Ｍｇサイト、ＲＥサイトの少なくとも一つはＤｙ量ａ分に相当する量の欠損がないか、またはある）
Ａ２ＲＥＤｙａ（ＷＯ４）（ＰＯ４）    ・・・・（４）
（式中、Ａはアルカリ金属イオンＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンで構成され、ＲＥはＹ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｌｕの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンで構成され、０．００００１＜ａ＜０．５であって、Ａサイト、ＲＥサイトの少なくとも一つはＤｙ量ａ分に相当する量の欠損がないか、またはある）
＜５＞３００〜４００ｎｍの範囲に発光ピークを有する近紫外線を励起光として４７０〜４９０ｎｍの範囲及び５７０〜５９０ｎｍの範囲に発光ピークを有する白色光を発するＤｙ含有蛍光体であって、その発光スペクトルは、４００ｎｍ超４７０ｎｍ未満及び５９０ｎｍ超６５０ｎｍ未満の範囲に発光ピークを有する光を含まず、４３０〜４６０ｎｍ及び５００ｎｍ〜５５０ｎｍ及び６００ｎｍ〜６４０ｎｍの範囲には全く発光を有さないか発光を有していてもスペクトル中最高強度の２％以下であるＤｙ含有蛍光体。
＜６＞ＣＩＥ色度座標上で０．２５＜ｘ＜０．４５、０．２５＜ｙ＜０．５の範囲の発光色を有し、環境調和型光源に使用する＜５＞に記載のＤｙ含有蛍光体。
＜７＞前記Ｄｙ含有蛍光体は、次の式（１）〜（４）のいずれかで示されるものである＜５＞又は＜６＞に記載のＤｙ含有蛍光体。
Ｌａ２−ａＤｙｂＷ２Ｏ９      ・・・・・・（１）
（式中、−０．２＜ａ＜０．５、０．０００１＜ｂ＜０．３であって、Ｌａは置換されていないか、またはＧｄ、Ｙ、Ｌｕで一部置換されており、Ｄｙ量ｂ分に相当するＬａサイトの欠損がないか、またはある）
ＡＹＤｙａ（ＰＯ４）３      ・・・・・・（２）
（式中、Ａはアルカリ金属イオンＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、ＣｓもしくはＡｇの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンで構成され、Ｙは置換されていないか、またはＬａ、Ｇｄ、Ｌｕの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンによって置換されており（Ｌａ、Ｇｄから選ばれる少なくとも一つ以上のイオンによって１００％置換されることはない）、０．００００１＜ａ＜０．５であって、欠損がないか、またはＡサイト、Ｙサイトの少なくとも一つはＤｙ導入量ａに相当する量の欠損がある）
ＡＥ８ＭｇＲＥＤｙａ（ＰＯ４）７    ・・・・（３）
（式中、ＡＥはアルカリ土類金属イオンＣａ、Ｓｒ、Ｂａの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンで構成され、Ｍｇは置換されていないか、またはＺｎで置換されており、ＲＥはＹ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｌｕの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンで構成され、０．００００１＜ａ＜０．５であって、ＡＥサイト、Ｍｇサイト、ＲＥサイトの少なくとも一つはＤｙ量ａ分に相当する量の欠損がないか、またはある）
Ａ２ＲＥＤｙａ（ＷＯ４）（ＰＯ４）    ・・・・（４）
（式中、Ａはアルカリ金属イオンＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンで構成され、ＲＥはＹ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｌｕの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンで構成され、０．００００１＜ａ＜０．５であって、Ａサイト、ＲＥサイトの少なくとも一つはＤｙ量ａ分に相当する量の欠損がないか、またはある）
【発明の効果】
【００１０】
本発明の構成で提供される白色光照射装置を利用すれば高い光合成抑制効果が得られる。主として葉緑素を持つ植物の光合成にはクロロフィルの光吸収が深く関与することが知られ、その吸収波長は４００〜４７０ｎｍの青色光や５９０〜６５０ｎｍの赤色光が主である。植物の光合成にはクロロフィル以外の色素も関与し、クロロフィルの吸収波長以外の波長も光合成に少なからず関与するため、光合成（植物生育）をゼロにまで低減する白色照明の構築は極めて困難であるが、それでもクロロフィルの吸収波長を避けた発光スペクトルによる白色光が最も光合成を抑制できる手段であると考えられる。本発明では植物の光合成への寄与が少ない４７０〜４９０ｎｍの範囲及び５７０〜５９０ｎｍの範囲の二つの発光ピークを主としたスペクトルによって白色光を発する光源を構築し、高い光合成抑制効果を得た。本明細書で意味する白色光とはＣＩＥ色度座標上でｘ＝０．３３、ｙ＝０．３３で表現される純白色光を中心に物体の黒体輻射の色軌跡に沿う一般的に白色照明で用いられる白色光を指す。ここで述べる発光ピークとは発光スペクトルの所定波長範囲上で極大値でかつ最大値を持つスペクトル曲線を指し、発光ピークの波長とはその最大値を示すときの波長である。測定スペクトルにおけるバックグラウンドに近いノイズ様のピーク（突端部）は、本発明において発光ピークとはみなさない。Ｄｙ３＋の４Ｆ９／２→６Ｈ１５／２及び４Ｆ９／２→６Ｈ１３／２遷移による発光ピークはそのエネルギー順位から、それぞれ４７０〜４９０ｎｍの範囲及び５７０〜５９０ｎｍの範囲に発光ピークを示すことが知られている〔材料にＤｙを含む蛍光体であることが元素分析等の手段により証明され、４７０〜４９０ｎｍの範囲及び５７０〜５９０ｎｍの範囲に発光ピークが現われ、かつ、４３０〜４６０ｎｍ及び５００ｎｍ〜５５０ｎｍ及び６００ｎｍ〜６４０ｎｍの範囲に全く発光を有さず、室温で５７０〜５９０ｎｍの範囲に観測される蛍光の励起スペクトルを測定し、３４５〜３５９ｎｍ、３６０〜３７０ｎｍ、３８２〜３９５ｎｍ、４２０〜４３５の４つの範囲全てにそれぞれ励起スペクトルピークが観測されれば、４７０〜４９０ｎｍの範囲及び５７０〜５９０ｎｍの範囲に観測される発光ピークはＤｙ３＋に由来する（すなわち、Ｄｙ３＋の４Ｆ９／２→６Ｈ１５／２及び４Ｆ９／２→６Ｈ１３／２遷移に由来する）と言える。〕。Ｄｙ３＋の蛍光による発光ピークは稀に細かな遷移状態の違いにより一本の発光ピークが５ｎｍ程度の差で別れる場合もあるが、この場合も発光ピーク波長とは所定波長範囲内で発光が最大となる波長のことを指す。また、本発明で提供される近紫外光源とＤｙ３＋を含有した蛍光体によって構成された光源の特徴はＤｙ３＋の発光ピーク幅の小ささにある。従来の近紫外光源と緑色蛍光体の組み合わせでは緑色蛍光体は主としてＥｕ２＋の発光によるものであるがＥｕ２＋の発光ピーク幅（発光ピークのバックグラウンドレベルでの幅）は一般的に１００ｎｍ程度に広がり光合成に関与する波長にもわずかに発光が見られる場合がある。しかしＤｙ３＋からの発光ピーク幅は５０ｎｍ以下の非常にシャープなスペクトル形状を有し、厳密に目的のスペクトル形状を構築出来る。６００ｎｍ〜６４０ｎｍの範囲の赤色光を全く有さないスペクトルは青色光と赤色光や赤色光と近赤外光の組み合わせによって光合成の相乗効果を得ることが知られているが、その光合成に対する赤色光の優位性を打ち消すことが出来る。その結果、従来よりも光合成抑制の効果が大幅に向上した。藻や苔等生育が望ましくない場所における照明に利用可能で水生生物飼育に用いる水槽等においても藻等の付着を抑制する効果が期待できる。
また、上述の赤色光を全く有さないスペクトルは植物の開花に大きな影響を及ぼすフィトクロムの光吸収を大幅に減少させ、意図しない開花/非開花のスイッチングを誘起しない。そのため、本発明によって提供される環境調和型光源では開花障害が大きく抑制された。実施例では夜間照明時の短日植物における非開花を抑制する効果を示した。長日植物における夜間照明時の開花促進についても夜間のフィトクロムの光吸収を減少させることによって改善されるため、本発明で用いる構成の照明で開花促進を抑制する効果が期待出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１に記載の蛍光体粉末Ｌａ２−ａＤｙｂＷ２Ｏ９を３８５ｎｍの励起光で発光させたときの発光スペクトル。縦軸Ｉ／ａ．ｕ．は任意単位で表された発光強度を意味する。
【図２】実施例４に記載の蛍光体粉末ＬｉＹＤｙａ（ＰＯ４）３を３８５ｎｍの励起光で発光させたときの発光スペクトル。縦軸Ｉ／ａ．ｕ．は任意単位で表された発光強度を意味する。
【図３】実施例５に記載の蛍光体粉末Ｃａ８ＭｇＹＤｙａ（ＰＯ４）７を３８５ｎｍの励起光で発光させたときの発光スペクトル。縦軸Ｉ／ａ．ｕ．は任意単位で表された発光強度を意味する。
【図４】実施例８に記載の蛍光体粉末Ｋ２ＹＤｙａ（ＷＯ４）（ＰＯ４）を３８５ｎｍの励起光で発光させたときの発光スペクトル。縦軸Ｉ／ａ．ｕ．は任意単位で表された発光強度を意味する。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の効果の白色光を得るためには例えば主として次の（ア）、（イ）の二つの形態がある。
（ア）４７０〜４９０ｎｍの範囲及び５７０〜５９０ｎｍの範囲に発光ピークを有する光、例えばこれらの波長の光を発するＬＥＤ光源を用いてほぼ青緑色と橙色を１：１の光強度比で発光させれば白色光が得られる。また、強度比を青緑色ＬＥＤの強度を強くすれば色温度が高い白色光が、弱くすれば色温度の低い白色光が得られ照明の用途によって白色光の色を変えることが可能である。３００〜４００ｎｍの範囲の近紫外光が含まれていても良いが必ずしも含まれている必要はない。
（イ）近紫外光源でＤｙ３＋を含有する蛍光体を発光させれば白色光が得られる。近紫外光源には３００〜４００ｎｍの範囲の光を発する光源であれば紫外ランプを用いても、紫外ＬＥＤを用いても良いが、Ｄｙ３＋の励起に効果的な３６５ｎｍや３８５ｎｍの光を効率的に含む光源が望ましい。３８５ｎｍの紫外線ＬＥＤを用いれば発光面上に該蛍光体粉末を樹脂を用いてマウントする一般的な白色ＬＥＤの作製法で容易にＤｙ３＋含有蛍光体を用いた白色ＬＥＤ光源が構築できる。この場合、励起光源からの透過光を抑え、蛍光体からの発光寄与を高めることが望ましい。即ち、励起された蛍光体の発光のみで白光が形成されていれば必ずしも近紫外線の励起光源が最終的に得られるスペクトルに含まれていなくても良い。例えば蛍光体からの発光は透過し、近紫外線の励起光源を遮断するフィルターの役割を果たす層が形成されていても良い。また、Ｄｙ３＋の４Ｆ９／２→６Ｈ１５／２及び４Ｆ９／２→６Ｈ１３／２の発光ピーク強度比を変えることによって白色の発光色を変化させることが可能である。つまり、相対的に４Ｆ９／２→６Ｈ１５／２の強度を大きくすれば色温度が高い白色光が、小さくすれば色温度の低い白色光が得られ照明の用途によって白色光の色を変えることが可能である。
面実装型の近紫外ＬＥＤの発光部に蛍光体をマウントする方式でなく、例えば透明基材に蛍光体を塗膜形成し、それに近紫外線を照射し面発光させる方式の光源としても良い。近紫外線の励起光と蛍光体の幾何学的配置は自由に変えることもできる。これは即ち、蛍光体を利用した場合の本発明の効果は蛍光体の特性によってのみ発現させることも可能だからである。
本発明の効果の植物生育抑制（光合成抑制）を得るためには、光合成に大きく関与する波長４００ｎｍ超４７０ｎｍ未満（青色）及び５９０ｎｍ超６５０ｎｍ未満（赤色）の範囲に発光ピークを有する光を含まず、４３０〜４６０ｎｍ及び５００ｎｍ〜５５０ｎｍ及び６００ｎｍ〜６４０ｎｍの範囲には全く発光を有さないか発光を有していてもスペクトル中最高強度の２％以下であるように光源装置の発光スペクトルを設定する。光源装置の発光スペクトルは、４３０〜４６０ｎｍ及び５００ｎｍ〜５５０ｎｍ及び６００ｎｍ〜６４０ｎｍの範囲に全く発光を有さないことが光合成抑制上最も好ましいが、前記発光スペクトル中最高強度の２％以下（好ましくは１％以下、より好ましくは０．５％以下）の発光であれば許容しうる。開花障害抑制効果に対しては５９０ｎｍ超６５０ｎｍ未満（赤色）の範囲に発光ピークを有する光を含まないことが特に肝要であり、上記の発光スペクトルで対応することが出来る。
【００１３】
本発明で提供するＤｙ含有蛍光体は、４７０〜４９０ｎｍの範囲及び５７０〜５９０ｎｍの範囲に発光ピークを有し、ＣＩＥ色度座標上で０．２５＜ｘ＜０．４５、０．２５＜ｙ＜０．５の範囲の発光色を有するものであり、限定するものではないが、例えば以下の式（１）〜（４）で表されるものが挙げられる。
Ｌａ２−ａＤｙｂＷ２Ｏ９    ・・・・・・（１）
（式中、−０．２＜ａ＜０．５、０．０００１＜ｂ＜０．３であって、ＬａはＧｄ、Ｙ、Ｌｕで一部置換されていても良く、Ｄｙ量ｂ分に相当するＬａサイトの欠損があっても良い）
式（１）で表されるＤｙ含有蛍光体において、ＬａはＤｙと同じく３＋イオンとして存在するため欠損量はａ＝ｂとなることが望ましい。
ＡＹＤｙａ（ＰＯ４）３        ・・・・・（２）
（式中、Ａはアルカリ金属イオンＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、ＣｓもしくはＡｇの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンで構成され、ＹはＬａ、Ｇｄ、Ｌｕの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンによって置換されていてもよく（Ｌａ、Ｇｄから選ばれる少なくとも一つ以上のイオンによって１００％置換されることはない）、０．００００１＜ａ＜０．５であって、Ａサイト、Ｙサイトの少なくとも一つはＤｙ導入量ａに相当する量の欠損があっても良い）
式（２）で表されるＤｙ含有蛍光体において、Ａサイト、Ｙサイトの欠損量についてＡの欠損量をｂ、Ｙの欠損量をｃとするならばａ＝ｂ＋ｃとなることが望ましいがＤｙイオンが３価、Ａイオンは１価であるため、その電荷補償分さらにｂが増加していても良い。
ＡＥ８ＭｇＲＥＤｙａ（ＰＯ４）７  ・・・・（３）
（式中、ＡＥはアルカリ土類金属イオンＣａ、Ｓｒ、Ｂａの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンで構成され、ＭｇはＺｎで置換されていてもよく、ＲＥはＹ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｌｕの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンで構成され、０．００００１＜ａ＜０．５であって、ＡＥサイト、Ｍｇサイト、ＲＥサイトの少なくとも一つはＤｙ量ａ分に相当する量の欠損があっても良い）
式（３）で表されるＤｙ含有蛍光体において、ＡＥサイト、Ｍｇサイト、ＲＥサイトの欠損量についてＡＥの欠損量をｂ、Ｍｇの欠損量をｃ、ＲＥの欠損量をｄとするならばａ＝ｂ＋ｃ＋ｄとなることが望ましいがＤｙイオンが３価、ＡＥイオンは２価、その電荷補償分さらにｂ、ｃが増加していても良い。
Ａ２ＲＥＤｙａ（ＷＯ４）（ＰＯ４）  ・・・・（４）
（式中、Ａはアルカリ金属イオンＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンで構成され、ＲＥはＹ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｌｕの中から選ばれる少なくとも一つ以上のイオンで構成され、０．００００１＜ａ＜０．５であって、Ａサイト、ＲＥサイトの少なくとも一つはＤｙ量ａ分に相当する量の欠損があっても良い）
式（４）で表されるＤｙ含有蛍光体において、Ａサイト、ＲＥサイトの欠損量についてＡの欠損量をｂ、Ｙの欠損量をｃとするならばａ＝ｂ＋ｃとなることが望ましいがＤｙイオンが３価、Ａイオンは１価であるため、その電荷補償分さらにｂが増加していても良い。特にＲＥサイトはＹとＬａの両方で占有されていることが望ましい。
【実施例】
【００１４】
以下、実施例により本願発明を更に詳細に説明する。本発明の内容はこの実施例に限定されるものではない。  
【００１５】
実施例１
Ｌａ２−ａＤｙｂＷ２Ｏ９（ａ＝ｂ）について固相反応法を用いＬａ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３、ＷＯ３を定比で混合して１０００℃で焼成することによりＬａ２−ａＤｙｂＷ２Ｏ９を合成した。得られた蛍光体粉末は３００〜４００ｎｍの範囲の近紫外線照射下で４８４ｎｍ及び５７７ｎｍにＤｙ３＋の４Ｆ９／２→６Ｈ１５／２及び４Ｆ９／２→６Ｈ１３／２に由来する明瞭な蛍光ピークを発し、ＣＩＥ色度座標上で０．３＜ｘ＜０．４５、０．２５＜ｙ＜０．５の範囲の発光色が確認された。また、４００ｎｍ超４７０ｎｍ未満及び５９０ｎｍ超６５０ｎｍ未満の範囲に発光ピークを有する光を含まず、４３０〜４６０ｎｍ及び５００ｎｍ〜５５０ｎｍ及び６００ｎｍ〜６４０ｎｍの範囲には全く発光を有さないことも確認された（図１）。ｂ値は０．０１〜０．０７の範囲で高い発光ピークを得た。
【００１６】
実施例２  
実施例１で作製した蛍光体粉末のうちｂ＝０．０５の粉末をシリコン樹脂と混練し、面実装タイプの紫外線ＬＥＤ（波長３８５ｎｍ）の発光面上部にマウントした。１１５℃で加熱して樹脂を硬化させた後、室温にてＬＥＤを点灯したところＣＩＥ色度ｘ＝０．３９２、ｙ＝０．３６６の白色光を得た。
【００１７】
実施例３  
実施例２で作製した白色ＬＥＤを用いて藻類の光合成による繁殖実験を行った。比較のため日亜化学製白色ＬＥＤ（ＮＶＳＷ１１９ＢＴ：４４０ｎｍの青色ＬＥＤ励起及び５８０ｎｍ付近にピークを持ち４８０〜７５０ｎｍ付近に発光ピークが広がる黄色蛍光体を組み合わせた白色光）（ＷＬＥＤ１）及び近紫外線ＬＥＤ（３８５ｎｍ）とそれによって励起発光する緑色光（５２０ｎｍ）の組み合わせによって得られる白色ＬＥＤ（ＷＬＥＤ２）を用いた実験も同時に行った。照射光の照度は３００Ｌｕｘに設定し１９日間成長させた後、採取した藻を６０℃１２時間乾燥させて重量を測定したところ本発明によって提供された白色ＬＥＤの場合、ＷＬＥＤ１、ＷＬＥＤ２と比較して約１／１０、１／７の重量であり、従来技術を凌駕する十分な光合成抑制効果が確認された。
【００１８】
実施例４  
ＡＹＤｙａ（ＰＯ４）３について固相反応法を用い、例えばＬｉＹＤｙａ（ＰＯ４）３についてＬｉ２ＣＯ３、Ｙ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３、（ＮＨ４）２ＨＰＯ４を定比で混合して６００℃で焼成することにより結晶化したＬｉＹＤｙａ（ＰＯ４）３を合成した。得られた蛍光体粉末は３００〜４００ｎｍの近紫外線照射下で４７０〜４９０ｎｍの範囲及び５７０〜５９０ｎｍの範囲にＤｙ３＋の４Ｆ９／２→６Ｈ１５／２及び４Ｆ９／２→６Ｈ１３／２に由来する明瞭な蛍光ピークを発し、ＣＩＥ色度座標上で０．３＜ｘ＜０．４５、０．２５＜ｙ＜０．５の範囲の発光色が確認された。また、４００ｎｍ超４７０ｎｍ未満及び５９０ｎｍ超６５０ｎｍ未満の範囲に発光ピークを有する光を含まず、４３０〜４６０ｎｍ及び５００ｎｍ〜５５０ｎｍ及び６００ｎｍ〜６４０ｎｍには全く発光を有さないことも確認された（図２）。ａ値は０．０１〜０．０７の範囲で高い発光ピークを得た。
【００１９】
実施例５  
ＡＥ８ＭｇＲＥＤｙａ（ＰＯ４）７について固相反応法を用い、例えばＣａ８ＭｇＹＤｙａ（ＰＯ４）７についてＣａＣＯ３、ＭｇＯ、Ｙ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３、（ＮＨ４）２ＨＰＯ４を定比で混合して１３００℃で焼成することにより結晶化したＣａ８ＭｇＹＤｙａ（ＰＯ４）７を合成した。得られた蛍光体粉末は３００〜４００ｎｍの範囲の近紫外線照射下で４７０〜４９０ｎｍの範囲及び５７０〜５９０ｎｍの範囲にＤｙ３＋の４Ｆ９／２→６Ｈ１５／２及び４Ｆ９／２→６Ｈ１３／２に由来する明瞭な蛍光ピークを発し、ＣＩＥ色度座標上で０．３＜ｘ＜０．４５、０．２５＜ｙ＜０．５の範囲の発光色が確認された。また、４００ｎｍ超４７０ｎｍ未満及び５９０ｎｍ超６５０ｎｍ未満の範囲に発光ピークを有する光を含まず、４３０〜４６０ｎｍ及び５００ｎｍ〜５５０ｎｍ及び６００ｎｍ〜６４０ｎｍには全く発光を有さないことも確認された（図３）。ａ値は０．０１〜０．０７の範囲で高い発光ピークを得た。また、ＲＥサイトはＹにＬａを一部置換し、その割合（Ｙ：Ｌａ）が９：１及び２：８のときＹ、Ｌａが１００％の場合と比較した場合、発光強度が１．５倍程度増強した。
【００２０】
実施例６  
実施例５で作製した蛍光体粉末のうちａ＝０．０１〜０．１の粉末をシリコン樹脂と混練し、面実装タイプの紫外線ＬＥＤ（波長３８５ｎｍ）の発光面上部にマウントした。１１５℃で加熱して樹脂を硬化させた後、室温にてＬＥＤを点灯したところＣＩＥ色度ｘ＝０．３７、ｙ＝０．３６の白色光を得た。
【００２１】
実施例７  
実施例５で作製した白色ＬＥＤを用いて藻類の光合成による繁殖実験を行った。比較のため日亜化学製白色ＬＥＤ（ＮＶＳＷ１１９ＢＴ：４４０ｎｍの青色ＬＥＤ励起及び５８０ｎｍ付近にピークを持ち４８０〜７５０ｎｍ付近に発光ピークが広がる黄色蛍光体を組み合わせた白色光）も同時に実験を行った。照射光の照度は３００Ｌｕｘに設定し１５日間成長させた後、採取した藻を６０℃１２時間乾燥させて重量を測定したところ本発明によって提供された白色ＬＥＤの場合、現行の白色ＬＥＤと比較して約１／３の重量であり、十分な光合成抑制効果が確認され、従来技術を凌駕する効果が得られた。
【００２２】
実施例８  
Ａ２ＲＥＤｙａ（ＷＯ４）（ＰＯ４）について固相反応法を用い、例えばＫ２ＹＤｙａ（ＷＯ４）（ＰＯ４）についてＫ２ＣＯ３、Ｙ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３、ＷＯ３、（ＮＨ４）２ＨＰＯ４を定比で混合して９００℃で焼成することにより結晶化したＫ２ＹＤｙａ（ＷＯ４）（ＰＯ４）を合成した。得られた蛍光体粉末は３００〜４００ｎｍの範囲の近紫外線照射下で４７０〜４９０ｎｍの範囲及び５７０〜５９０ｎｍの範囲にＤｙ３＋の４Ｆ９／２→６Ｈ１５／２及び４Ｆ９／２→６Ｈ１３／２に由来する明瞭な蛍光ピークを発し、ＣＩＥ色度座標上でｘ＝０．３８、ｙ＝０．４３の発光色が確認された。また、４００ｎｍ超４７０ｎｍ未満及び５９０ｎｍ超６５０ｎｍ未満の範囲に発光ピークを有する光を含まず、４３０〜４６０ｎｍ及び５００ｎｍ〜５５０ｎｍ及び６００ｎｍ〜６４０ｎｍの範囲には全く発光を有さないことも確認された（図４）。ａ値は０．００２〜０．０８の範囲で高い発光ピークを得た。
【００２３】
実施例９  
実施例８で作製した蛍光体粉末のうちａ＝０．０１〜０．１の粉末をシリコン樹脂と混練し、面実装タイプの紫外線ＬＥＤ（波長３８５ｎｍ）の発光面上部にマウントした。１１５℃で加熱して樹脂を硬化させた後、室温にてＬＥＤを点灯したところＣＩＥ色度ｘ＝０．３７、ｙ＝０．３６の白色光を得た。
【００２４】
実施例１０  
実施例９で作製した白色ＬＥＤを用いて藻類の光合成による繁殖実験を行った。比較のため日亜化学製白色ＬＥＤ（ＮＶＳＷ１１９ＢＴ：４４０ｎｍの青色ＬＥＤ励起及び５８０ｎｍ付近にピークを持ち４８０〜７５０ｎｍ付近に発光ピークが広がる黄色蛍光体を組み合わせた白色光）も同時に実験を行った。照射光の照度は２００Ｌｕｘに設定し１５日間成長させた後、採取した藻を６０℃１２時間乾燥させて重量を測定したところ本発明によって提供された白色ＬＥＤの場合、現行の白色ＬＥＤと比較して約１／３の重量であり、十分な光合成抑制効果が確認され、従来技術を凌駕する効果が得られた。
【００２５】
実施例１１  
実施例５で作製した蛍光体粉末のうちａ＝０．０１〜０．１の粉末をシリコン樹脂と混練し、面実装タイプの紫外線ＬＥＤ（波長３８５ｎｍ）の発光面上部にマウントした。１１５℃で加熱して樹脂を硬化させた後、室温にてＬＥＤを点灯したところＣＩＥ色度ｘ＝０．３５、ｙ＝０．３４の白色光を得た。
【００２６】
実施例１２  
実施例１１で作製した白色ＬＥＤを用いて短日植物であるコスモスの開花実験を行った。比較のため日亜化学製白色ＬＥＤ（ＮＶＳＷ１１９ＢＴ：４４０ｎｍの青色ＬＥＤ励起及び５８０ｎｍ付近にピークを持ち４８０〜７５０ｎｍ付近に発光ピークが広がる黄色蛍光体を組み合わせた白色光）も同時に実験を行った。毎日９時から１７時までの８時間は８ｋＬｕｘの蛍光灯（疑似太陽光源としての連続スペクトル）を照射し、１７時から翌９時までの１６時間５０Ｌｕｘの照度でＬＥＤを照射した。また、８時間の蛍光灯照射のみでＬＥＤを照射せず夜間暗所とした実験も行った。各々３つの株で生育実験を行った。種蒔より６５日目に夜間暗所としたコスモスは４つの開花が確認された。本発明で提供された白色ＬＥＤでは開花遅延は０日であったのに対し、現行の白色ＬＥＤは３日となった。また、暗所生育のもので６つの開花が確認されたのは７１日目であり、本発明で提供された白色ＬＥＤでは開花遅延は１日であったのに対し、現行の白色ＬＥＤは７日となった。このように本発明で提供された白色ＬＥＤにおいて明確な開花障害抑制効果が確認された。
【００２７】
比較例１  
実施例１に示した蛍光体Ｌａ２−ａＤｙｂＷ２Ｏ９のうちｂを０．５以上にしたサンプルでは蛍光強度が著しく減少した。
【００２８】
比較例２  
実施例３に示した植物生育実験において励起光源を４０５ｎｍにしたところＮＶＳＷ１１９ＢＴと同等の藻の生育量が確認された。
【００２９】
比較例３  
実施例４に示した蛍光体ＬｉＹＤｙａ（ＰＯ４）３のうちａを０．５以上にしたサンプルでは蛍光強度が著しく減少した。
【００３０】
比較例４  
実施例５に示した蛍光体Ｋ２ＹＤｙａ（ＷＯ４）（ＰＯ４）のうちａを０．５以上にしたサンプルでは蛍光強度が著しく減少した。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の環境調和型光源と蛍光体を用いれば植物生育を抑制し藻や苔等の繁殖を抑える光合成抑制効果と開花障害（遅延・促進）を抑制する効果を得ることが可能である。自然・文化遺産や農作物の保護や水生生物飼育環境の保全など人間の設置した人工光源が植物・植生に悪影響を及ぼす場合にそれを防止・抑制することが可能であり、そのような効果を実現する照明〔例えば、植物生育の抑制が図られる場所用の照明装置、開花障害が危惧される植物が存在する場所用の照明装置など〕として利用が期待される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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