CN116918084A - 发光装置及使用该发光装置的电子设备 - Google Patents
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Abstract
发光装置(10)至少由固体发光元件(3)、第一波长转换体(1A)和第二波长转换体(2A)组合而成，并放出输出光(4)；其中，固体发光元件(3)放出一次光(3B)，第一波长转换体(1A)吸收一次光(3B)的至少一部分而转换为第一波长转换光(1B)，第二波长转换体(2A)吸收包含透射第一波长转换体(1A)后的第一透射一次光(3BT1)和第一波长转换光(1B)的第一混合光(14)的至少一部分而转换为第二波长转换光(2B)，输出光(4)至少包含第一波长转换光(1B)透射第二波长转换体(2A)后的光成分即透射第一波长转换光(1BT2)和第二波长转换光(2B)的光成分。
Description
技术领域
本发明涉及发光装置及使用该发光装置的电子设备。
背景技术
一直以来，已知一种发光装置，该发光装置至少由固体发光元件和荧光体组合而成，放出包含近红外光成分的输出光。
在专利文献1中公开了一种具备波长转换体和放出激发光的半导体芯片而成的简单结构的发光装置，该波长转换体包含以Cr3+和/或Ni2+为发光中心的荧光体。该发光装置通过用波长转换体对半导体芯片所放出的蓝色光或红色光进行波长转换，由此生成近红外光。
专利文献1的发光装置主要涉及意识到小型且能够携带的分析装置、分光计、产业用机械中的传感器用途、应用于智能手机、内窥镜等的代替以往光源的光电子元件。作为以往光源，已知有卤素灯、红外激光器、红外LED等。在专利文献1的实施例中公开了发光装置(光电子元件)的近红外光的输出低于50mW。
在专利文献2中，公开了例如作为卤素灯等的替代而使用的工业设备用的发光装置。该发光装置组合放出在480nm以下的紫外～蓝色的波长区域具有强度最大值的光的发光元件和至少包含转换为近红外光的荧光体的荧光体，得到包含荧光光谱半峰宽(halfwidth)宽的近红外光成分的光。在专利文献2的实施例中，公开了使用放出600mW的紫外线的LED芯片的发光装置的近红外光的输出超过10mW。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第6570653号公报
专利文献2：WO2019/240150号公报
发明内容
至少由固体发光元件和荧光体组合而成、同时放出近红外和可见光成分的以往的发光装置存在难以兼顾高输出化和大面积化的课题。这是因为，固体发光元件所放出的一次光直接照射放出近红外线的发光成分的波长转换体，因此特别是近红外光成分的大面积高输出化困难。
具体地说，固体发光元件所放出的一次光通常具有指向性，在以往的上述发光装置中，具有指向性的一次光专门局部地照射波长转换体的被照射面。因此，被照射强的一次光的被照射面小面积化，照射所述被照射面的一次光的强度容易产生面内偏差。被照射了强光的部位由于与波长转换体所包含的荧光体的波长转换相伴随的斯托克斯损耗而容易发热。该发热诱发荧光体的温度猝灭(temperature quenching)，因此如果一次光具有高指向性，则导致波长转换体的波长转换效率的局部降低，容易降低其平均的波长转换效率。此外，波长转换体进行光吸收的波长与荧光所放出的波长的波长差越大，斯托克斯损耗越大。因此，在所述一次光相同的条件下，与转换为可见光的荧光体相比，转换为近红外线的荧光体更容易发热，更容易诱发温度猝灭引起的效率降低。
此外，具有高指向性的一次光伴随远离波长转换体的被照射面的照射中心部，相对于波长转换体倾斜地入射。因此，如果使用具有高指向性的一次光，则一次光向波长转换体的侵入深度或透射波长转换体的光路长度变长，容易具有输出光的色调不均匀的配光角依赖性。
本发明是为了解决这样的课题而完成的。本发明的目的在于提供发光装置及使用该发光装置的电子设备，该发光装置放出近红外和可见这两方的光成分，适合于能够考虑到基于人眼的观察方式的产业用途，并且兼顾近红外光成分的高输出化和光输出面的大面积化。
具体地说，本发明的目的在于提供一种发光装置，该发光装置兼顾近红外光成分的均匀高输出化和光输出面的大面积化，适合于放出近红外和可见这两方的光成分的产业用途。此外，本发明的目的在于提供使用该发光装置的检查装置、检测装置、监视装置、分类装置、分析装置、测量装置、评价装置等各种电子设备。
为了解决上述课题，本发明的方式涉及一种发光装置，其至少由固体发光元件、包含第一荧光体的第一波长转换体、包含第二荧光体的第二波长转换体组合而成，并放出输出光；其中，所述固体发光元件放出一次光，所述第一波长转换体吸收所述一次光的至少一部分而转换为在波长380nm以上且低于780nm的可见波长范围内具有荧光峰的第一波长转换光，所述第二波长转换体吸收包含透射所述第一波长转换体后的所述一次光即第一透射一次光和所述第一波长转换光的第一混合光的至少一部分而转换为第二波长转换光，所述第二波长转换光在超过700nm的波长区域具有荧光峰，并且具有波长780nm以上且低于2500nm的波长区域内的近红外线成分，所述第一混合光是相关色温为2500K以上且低于40000K的光色的光，所述输出光至少包含所述第一波长转换光透射所述第二波长转换体后的光成分即透射第一波长转换光和所述第二波长转换光的光成分。
本发明的方式所涉及的电子设备具备上述发光装置。
附图说明
图1是表示第一实施方式所涉及的发光装置的结构的概略图。
图2是表示第二实施方式所涉及的发光装置的结构的概略图。
图3是表示第三实施方式所涉及的发光装置的结构的概略图。
图4是本实施方式所涉及的发光装置所放出的输出光的分光分布的一个例子。
图5是表示第四实施方式所涉及的电子设备的一个例子的图。
图6是表示第五实施方式所涉及的电子设备的一个例子的图。
图7是表示第六实施方式所涉及的电子设备的一个例子的图。
图8是表示第七实施方式所涉及的电子设备的一个例子的图。
图9是表示第八实施方式所涉及的电子设备的一个例子的图。
图10是表示第九实施方式所涉及的电子设备的一个例子的图。
图11是表示第十实施方式所涉及的电子设备的一个例子的图。
图12是实施例所涉及的发光装置所放出的输出光的分光分布等的一个例子。
图13是实施例所涉及的发光装置所放出的输出光的分光分布等的一个例子。
图14是实施例所涉及的发光装置所放出的输出光的分光分布等的一个例子。
图15是实施例所涉及的发光装置所放出的输出光的分光分布等的一个例子。
图16是实施例所涉及的发光装置所放出的输出光的分光分布等的一个例子。
图17是实施例所涉及的发光装置所放出的输出光的分光分布等的一个例子。
图18是实施例所涉及的发光装置所放出的输出光的分光分布等的一个例子。
图19是实施例所涉及的发光装置所放出的输出光的分光分布等的一个例子。
图20是实施例所涉及的发光装置所放出的输出光的分光分布等的一个例子。
具体实施方式
下面，参照附图对实施方式所涉及的发光装置及使用该发光装置的电子设备进行说明。具体地说，对电子设备为检查装置或医疗装置等时的电子设备进行说明。另外，为了便于说明，有时对附图的尺寸比率进行了夸张而与实际的比率不同。
<发光装置>
(发光装置的装置结构的概要)
首先，对发光装置进行说明。图1～图3是表示第一～第三实施方式所涉及的发光装置的结构的概略图。另外，在图1～图3的概略图中，省略了用于发光装置的电源等的记载。
图1是表示第一实施方式所涉及的发光装置的结构的概略图。图1所示的第一实施方式所涉及的发光装置10A(10)具备固体发光元件3、第一波长转换体1A和第二波长转换体2A。具体地说，第一实施方式所涉及的发光装置10A是分别使用一个固体发光元件3、第一波长转换体1A和第二波长转换体2A而构成的简单结构的发光装置。另外，将固体发光元件3与第一波长转换体1A的组合结构也称为“发光-波长转换单元”。在发光装置10A中，发光-波长转换单元为一个。
图2是表示第二实施方式所涉及的发光装置的结构的概略图。图2所示的第二实施方式所涉及的发光装置10B(10)具备固体发光元件3、第一波长转换体1A和第二波长转换体2A。具体地说，第二实施方式所涉及的发光装置10B是设置有多个作为固体发光元件3与第一波长转换体1A的组合结构的发光-波长转换单元的发光装置。
图3是表示第三实施方式所涉及的发光装置的结构的概略图。图3所示的第三实施方式所涉及的发光装置10C(10)具备固体发光元件3、第一波长转换体1A和第二波长转换体2A。具体地说，第三实施方式所涉及的发光装置10C是仅使用多个固体发光元件3的结构的发光装置的一个例子。在发光装置10C中，多个固体发光元件3以各固体发光元件3与第一波长转换体1A的距离固定的方式排列配置。此外，在发光装置10C中，多个固体发光元件3与第一波长转换体1A分离。
[第一实施方式]
以下，对第一实施方式所涉及的发光装置10A进行说明。
发光装置10A是如下的发光装置：至少由固体发光元件3、包含第一荧光体1的第一波长转换体1A、包含第二荧光体2的第二波长转换体2A组合而成，并放出输出光4。
在发光装置10A中，在固体发光元件3与第二波长转换体2A之间配置有第一波长转换体1A。因此，在发光装置10A中，固体发光元件3所放出的一次光3B在透射第一波长转换体1A之后能够照射到第二波长转换体2A。即，在发光装置10A中，固体发光元件3所放出的一次光3B不会在不透射第一波长转换体1A的状态下照射到第二波长转换体2A。
以下，将“固体发光元件3所放出的一次光3B透射第一波长转换体1A后的光”也称为“第一透射一次光3BT1”。在此，“透射第一波长转换体1A后的光”是指“不管在第一波长转换体1A内的反射等如何，从第一波长转换体1A的一端导入的一次光3B从第一波长转换体1A的另一端射出的光”。例如，“从第一波长转换体1A的一端导入的一次光3B未被第一波长转换体1A中的第一荧光体1反射而直接透射并从第一波长转换体1A的另一端射出的光”是第一透射一次光3BT1。此外，“从第一波长转换体1A的一端导入的一次光3B在被第一波长转换体1A中的第一荧光体1反射后从第一波长转换体1A的另一端射出的光”也是第一透射一次光3BT1。第一透射一次光3BT1是具有来自一次光3B的分光分布且具有比一次光3B低的光强度的光。
固体发光元件3放出一次光3B。此外，第一波长转换体1A吸收一次光3B的至少一部分而转换为在波长380nm以上且低于780nm的可见波长范围内具有荧光峰的第一波长转换光1B。
第二波长转换体2A吸收包含第一透射一次光3BT1和第一波长转换光1B的第一混合光14的至少一部分而转换为第二波长转换光2B。第一混合光14是包含透射第一波长转换体1A后的一次光3B即第一透射一次光3BT1和第一波长转换光1B的光。
第一混合光14是相关色温为2500K以上且低于40000K、优选为3800K以上且低于20000K的光色的光。另外，第一混合光14的相关色温的上限、下限的具体数值只要在上述的数值范围内，则没有特别限定，例如能够从5000K、7000K、10000K、15000K等中适当地选择上限温度。
第二波长转换光2B是在超过700nm的波长区域具有荧光峰、且具有波长780nm以上且低于2500nm的波长区域内的近红外线成分的光。第二波长转换光2B优选在超过750nm的波长区域具有荧光峰。第二波长转换光2B优选具有780nm以上且低于1000nm的波长区域内的近红外线成分。
输出光4至少包含第一波长转换光1B和第二波长转换光2B的光成分。
在发光装置10A中，通过这样的装置结构，第二波长转换体2A不会被直接照射固体发光元件3所放出的一次光3B。
照射到第二波长转换体2A的第一混合光14包含第一透射一次光3BT1和第一波长转换光1B。在此，第一波长转换光1B是通过第一波长转换体1A转换为长波长的光的、能量比一次光3B低的光。此外，第一透射一次光3BT1是通过第一波长转换体1A中的波长转换而光子数减少且强度减弱、进而通过第一波长转换体1A进行了光扩散的、强度比一次光3B低的光。并且，第一透射一次光3BT1的分光分布来自一次光3B的分光分布。
第二波长转换体2A被由散射的光子构成且强度相对下降的第一混合光14照射。在此，第一混合光14通常与固体发光元件3所放出的一次光3B相比照射面积大。因此，在第二波长转换体2A中，能够抑制伴随入射的光的波长转换而产生的局部发热(由斯托克斯损耗引起)。
在第二波长转换体2A中，第二荧光体2不会被带来较大的斯托克斯损耗的一次光3B或光能量密度大的一次光3B直接激发。此外，在第二波长转换体2A中，抑制了如被具有指向性的一次光3B激发的情况那样，只是第二波长转换体2A中的第二荧光体2的一部分被激发。因此，在发光装置10A中，光子遍布第二波长转换体2A的整体被均等均匀地照射和吸收，光输出面容易变大。由此，容易增大输出光4所照射的被照射面。
在发光装置10A中，光子容易遍布第二波长转换体2A的整体被均等均匀地照射、吸收，因此能够抑制由与第二波长转换体2A的波长转换相伴随的发热引起的局部温度上升。此外，光子容易遍布第二波长转换体2A的整体被均等均匀地照射、吸收，因此能够增大光输出面，还能够使被照射面大面积化。因此，发光装置10A抑制了包含于第二波长转换体2A的第二荧光体2的温度猝灭，成为适合于近红外线的光成分的高输出化及其光输出面的大面积化的、能够输出可见光和近红外线的发光装置。
另外，在发光装置10A中，固体发光元件3和第一波长转换体1A为单独个体。但是，作为发光装置10A的变形例，能够使用由固体发光元件3和第一波长转换体1A组合而成的一体型的波长转换型发光元件来代替固体发光元件3及第一波长转换体1A。即，固体发光元件3和第一波长转换体1A能够构成由它们组合而成的波长转换型发光元件。
波长转换型发光元件能够使用白色LED技术容易地制造。此外，放出相关色温为2500K以上且低于40000K的光色的光的波长转换型发光元件也能够使用白色LED技术容易地制造。例如，如果是放出相关色温为2600K以上且低于12000K的光色的光的波长转换型发光元件，则作为白色LED，很多各种规格、形态的产品在市场上出售，能够容易地获得。因此，使用波长转换型发光元件的发光装置能够针对顾客要求，以较少的工时迅速地应对从设计到商品开发、工业生产的过程。
以下，对发光装置10A的各结构进行详细说明。
(固体发光元件3)
固体发光元件3是放出一次光3B的构件。作为固体发光元件3，例如可以使用发光二极管或激光二极管等固体发光元件。另外，固体发光元件3不限定于这些，只要能够放出一次光3B，则可以使用所有固体发光元件。
例如，如果使用放出1W以上的高瓦特能量的光的LED模块或激光二极管作为固体发光元件3，则能够得到可期待包含数百mW级的近红外光成分的光输出的发光装置10A。例如，如果使用放出3W以上或10W以上的高瓦特能量的光的LED模块作为固体发光元件3，则能够得到可期待数W级的光输出的发光装置10A。如果使用放出30W以上的高瓦特能量的光的LED模块，则能够得到可期待超过10W的光输出的发光装置10A。如果使用放出100W以上的高瓦特能量的光的LED模块，则能够得到可期待超过30W的光输出的发光装置10A。
如果使用激光二极管作为固体发光元件3，则一次光3B成为激光，成为向第一波长转换体1A照射高密度的点光的规格。因此，根据使用激光二极管作为固体发光元件3的发光装置10A，能够作为高输出的点光源，能够扩大固体照明的产业利用的范围。
此外，作为发光装置10A的变形例，能够在固体发光元件3与第一波长转换体1A之间具备光纤等导光构件。根据该变形例，固体发光元件3与第一波长转换体1A在空间上分离，发光装置的发光部能够轻便地自由移动，从而得到容易自由改变照射场所的发光装置10。
作为激光二极管，例如可以使用端面发光激光器(EEL：Edge Emitting Laser，边缘发射激光器)或垂直共振器面发光型激光器(VCSEL：Vertical Cavity SurfaceEmitting Laser，垂直腔面发射激光器)等。
固体发光元件3所放射的一次光3B的光能量密度优选超过0.3W/mm2，更优选超过1.0W/mm2。如果一次光3B的光能量密度在上述范围内，则例如作为发光装置10A的变形例，即使在固体发光元件3与第一波长转换体1A之间配置有未图示的扩散板等的情况下，也能够成为放出较强的输出光4的发光装置。
固体发光元件3所放出的一次光3B的光能量密度的上限没有特别限定，但是例如可以设为30W/mm2。
构成发光装置10A的固体发光元件3优选为多个。如果发光装置10A具备多个固体发光元件3，则容易增大一次光3B的输出，因此得到适合于高输出化的发光装置。固体发光元件3的个数没有特别限定。可以与用途配合，例如从纵横同数的2×2、3×3、5×5、8×8、10×10个或纵横不同数的2×3、3×5、3×10个等中适当选择。
在发光装置10A中，如果固体发光元件3是面发光型的面发光光源，则能够抑制向第一波长转换体1A照射的一次光3B的强度分布的偏差、色调不均匀，并且能够抑制输出光的强度分布不均匀等，因此是优选的。
固体发光元件3能够组合多种固体发光元件来使用。此外，固体发光元件3能够组合放出色调不同的一次光3B的多种固体发光元件来使用。在组合放出色调不同的一次光3B的多种固体发光元件来使用的情况下，第一波长转换体1A能够吸收至少一种固体发光元件3所放出的一次光3B的至少一部分而转换为第一波长转换光1B。
(一次光)
一次光3B是固体发光元件3所放出的光。一次光3B只要是如下波长的光即可：第一波长转换体1A能够吸收其一部分，并且转换为在波长380nm以上且低于780nm的可见波长范围内具有荧光峰的第一波长转换光1B。一次光3B可以是在紫外线或可见光的波长区域内具有强度最大值的光。作为紫外线或可见光的波长区域，例如可以列举出波长350nm以上且低于750nm。
作为一次光3B，例如可以使用315nm以上且低于400nm(UV-A)的长波长紫外线。作为一次光3B，例如可以使用380nm以上且低于495nm的紫色光或蓝色光。作为一次光3B，例如可以使用495nm以上且低于590nm的绿色光或黄色光。作为一次光3B，例如可以使用590nm以上且低于750nm的橙色光或红色光。
一次光3B优选为在波长435nm以上且低于560nm、更优选为在波长440nm以上且低于480nm的范围内具有强度最大值的光。如果使用这些光作为一次光3B，则能够使用传统的蓝色LED或蓝色LED规格的白色LED等，因此发光装置10A的迅速的商品开发、工业生产等变得容易。
另外，如果从多个固体发光元件供给构成一次光的光子，则一次光3B能够与固体发光元件3的数量成比例地向第一波长转换体1A供给较多的光子，能够实现输出光4的高输出化，因此是优选的。
(第一波长转换体1A)
第一波长转换体1A是包含第一荧光体1的构件。
作为第一波长转换体1A，例如可以使用由有机硅等树脂密封了第一荧光体1的波长转换体、由低熔点玻璃等密封了第一荧光体1的全无机的波长转换体、由粘结材料粘结了第一荧光体1的全无机的波长转换体等。此外，作为第一波长转换体1A，例如可以使用由烧结第一荧光体1而成的无机材料的烧结体构成的波长转换体等。作为由无机材料的烧结体构成的波长转换体，例如可以使用由荧光陶瓷构成的波长转换体。
第一波长转换体1A也可以设定为适当复合的形态的波长转换体，例如可以作为具有层叠了上述波长转换体的结构的波长转换体等来使用。
树脂密封的波长转换体能够使用粉末荧光体而比较容易地制造，因此在提供比较廉价的发光装置方面是有利的。另一方面，全无机的波长转换体的热传导性优异且散热设计变得容易，因此能够抑制波长转换体的温度上升，从而实现因荧光体的温度猝灭的抑制所带来的高瓦特输出化。
对于第一波长转换体1A的厚度等没有特别限定，列举一个例子，最大厚度为100μm以上且低于5mm，优选为200μm以上且低于1mm。
第一波长转换体1A优选配置成覆盖固体发光元件3的整个光输出面，更优选配置成覆盖面发光光源的整个光输出面。如果第一波长转换体1A以上述方式配置，则一次光3B有效地照射第一波长转换体1A，因此得到一次光3B向第一波长转换光1B的转换效率高的高效率的发光装置10A。
第一波长转换体1A可以具有透光性。如果第一波长转换体1A具有透光性，则能够使在波长转换体的内部被波长转换而生成的光成分透射第一波长转换体1A并放出。因此，如果第一波长转换体1A具有透光性，则得到适合于光成分的输出的发光装置10A。
(第一荧光体1)
第一荧光体1包含于第一波长转换体1A。第一荧光体1吸收固体发光元件3所放出的一次光3B的至少一部分而转换为第一波长转换光1B。作为第一荧光体1，例如可以使用作为固体照明光源用等而已知的各种无机荧光体(以下，将“无机荧光体”简称为“荧光体”)。
根据使用放出在435nm以上且低于500nm的波长范围内显示荧光强度最大值的蓝色的波长转换光的荧光体作为第一荧光体1的发光装置10A，可以得到包含蓝色的光成分的输出光4。根据使用放出在470nm以上且低于530nm的波长范围内显示荧光强度最大值的蓝绿色或绿色的波长转换光的荧光体作为第一荧光体1的发光装置10A，可以得到包含蓝绿色的光成分的输出光4。
根据使用放出在500nm以上且低于560nm的波长范围内显示荧光强度最大值的绿色或黄绿色的波长转换光的荧光体作为第一荧光体1的发光装置10A，可以得到包含绿色的光成分的输出光4。根据使用放出在560nm以上且低于600nm的波长范围内显示荧光强度最大值的黄色或橙色的波长转换光的荧光体作为第一荧光体1的发光装置10A，可以得到包含黄色的光成分的输出光4。
根据使用放出在600nm以上且低于700nm、优选610nm以上且低于660nm的红色或深红色的波长范围内显示荧光强度最大值的波长转换光的荧光体作为第一荧光体1的发光装置10A，可以得到包含红色的光成分的输出光4。
这些发光装置10A能够通过使用如下的固体发光元件3而构成：该固体发光元件3放出在比第一荧光体1表现出荧光强度最大值的波长低的波长范围内显示强度最大值的一次光3B。
另外，根据使用放出包含在暗视觉下视觉灵敏度高的蓝绿色的光成分的波长转换光的荧光体的发光装置10A，可以得到放出在暗处或黑暗中容易视觉辨认的输出光4的发光装置10A。根据使用放出包含在明视觉下视觉灵敏度高的绿色的光成分的波长转换光的荧光体的发光装置10A，可以得到放出在明亮的场所中容易视觉辨认的输出光4的发光装置10A。
如果使用放出包含黄色的光成分的波长转换光的荧光体作为第一荧光体1，则例如可以得到适合于在使用容易被紫外线、蓝色光感光的树脂的作业环境下采用的发光装置的输出光的高效率化的发光装置10A。如果使用放出包含红色的光成分的波长转换光的荧光体作为第一荧光体1，则得到适合于照明设计的发光装置10A，该照明设计使带红色的食用肉、金枪鱼、苹果等食品、呈现肤色的人的肌肤等的外观良好。
作为第一荧光体1，例如可以使用由稀土类离子、过渡金属离子等活化、且放出可见荧光的荧光体。作为第一荧光体1，具体地说，可以使用包含稀土类离子、过渡金属离子等作为荧光离子(发光中心)的氧化物、硫化物、氮化物、卤化物、硫氧化物、氮氧化物、酰基卤(acid halide)等。作为稀土类离子，例如可以使用Ce3+及Eu2+中的至少一种。作为过渡金属离子，例如可以使用Mn4+。
作为第一荧光体1，更具体地说，可以使用卤磷酸盐、磷酸盐、卤硅酸盐、硅酸盐、铝酸盐、铝硅酸盐、硼酸盐、锗酸盐、氮化硅酸盐、氮化铝硅酸盐、氮氧化硅酸盐、氮氧化铝硅酸盐等。作为第一荧光体1，只要从上述物质中适当选择适合于照明设计的物质来使用即可。
从抑制伴随基于第二波长转换体2A的波长转换的吸收光的斯托克斯损耗的观点出发，第一波长转换体1A优选包含放出在尽可能长的波长范围内显示荧光强度最大值的波长转换光的第一荧光体1。在这种情况下，第一波长转换体优选包含放出在波长600nm以上且低于660nm的红色的波长区域具有荧光峰的光的红色荧光体。
如果采用这样的结构，则使用波长接近第一波长转换体1A所放射的近红外线的波长区域的红色光，能够激发第二波长转换体2A所包含的第二荧光体2。根据第一波长转换体包含上述红色荧光体的发光装置10A，能够进一步降低伴随第二波长转换体2A的波长转换的斯托克斯损耗，抑制伴随波长转换而产生的发热，并且能够抑制第二荧光体2的温度猝灭。因此，根据第一波长转换体包含上述红色荧光体的发光装置10A，能够使近红外线更高输出化。
红色荧光体优选为由Eu2+活化的复合氮化物荧光体或复合氮氧化物荧光体(以下，记为“Eu2+活化氮化物系荧光体”)。作为Eu2+活化氮化物系荧光体，例如可以使用碱土类金属氮化硅酸盐、碱土类金属氮化铝硅酸盐、碱土类金属氮氧化硅酸盐及碱土类金属氮氧化铝硅酸盐的荧光体。作为Eu2+活化氮化物系荧光体，具体地说，可以使用以MAlSiN3：Eu2+、MAlSi4N7：Eu2+、M2Si5N8：Eu2+(其中，M是选自Ca、Sr及Ba中的至少一种的元素)为主成分的红色荧光体。此外，作为Eu2+活化氮化物系荧光体，可以使用由Al3+-O2-置换了MAlSiN3：Eu2+、MAlSi4N7：Eu2+、M2Si5N8：Eu2+的Si4+-N3+的组合的一部分的变形组成的Eu2+活化氮化物系荧光体等。
该Eu2+活化氮化物系荧光体大多具有吸收遍及蓝～绿～黄～橙的宽波长范围的光成分而转换为红色光的性质，因此作为固体发光元件3，不仅可以使用放出蓝色光的固体发光元件，而且可以使用放出绿色光或黄色光的固体发光元件。根据使用这样的固体发光元件的发光装置10A，能够容易实现减小最终波长转换为近红外线时的斯托克斯损耗的方式，并且能够实现输出光4的高效率化。
在使用放出蓝色光的固体发光元件作为固体发光元件的情况下，可以得到适合于获得高演色性的输出光4的发光装置10A，该输出光4至少包含构成光的三原色(蓝、绿、红)的至少蓝色和红色这两种光成分。
从抑制第一波长转换体1A的荧光输出饱和而向第二波长转换体2A供给更多的光子的观点出发，第一波长转换体1A优选包含尽可能短的余辉性的第一荧光体1。
在使用短余辉性的第一荧光体1的情况下，优选仅使用由Ce3+活化的荧光体作为第一荧光体1。
Ce3+起因于显示基于宇称允许/自旋允许型的电子能量跃迁的光吸收和荧光放出而瞬间产生光吸收和荧光放出。因此，即使在激光等高密度激发光的照射条件下，荧光输出也难以饱和。在此，荧光输出饱和是指荧光输出伴随激发光能量的强度增加而饱和的现象。因此，如果仅使用由Ce3+活化的荧光体作为第一荧光体1，则能够增加直接照射到第一波长转换体1A的一次光3B的光子数而提高强度，容易增加从固体发光元件3供给的光子数。因此，根据仅使用由Ce3+活化的荧光体作为第一荧光体1的发光装置10A，容易增加所输出的光子数，能够实现近红外线、可见光的高输出化。
作为由Ce3+活化的荧光体，例如可以使用具有石榴石型晶体结构的由Ce3+活化的复合氧化物荧光体(以下，将该荧光体记为“Ce3+活化石榴石荧光体”)。作为由Ce3+活化的荧光体，具体地说，可以使用稀土类铝石榴石荧光体。作为稀土类铝石榴石荧光体，例如可以使用Lu3Al2(AlO4)3：Ce3+、Y3Al2(AlO4)3：Ce3+、Lu3Ga2(AlO4)3：Ce3+、Y3Ga2(AlO4)3：Ce3+；以及以这些化合物为端元成分(end member)而成的作为固溶体的石榴石化合物等。
Ce3+活化石榴石荧光体大多具有吸收蓝色光而转换为绿色光的性质。因此，在使用Ce3+活化石榴石荧光体的情况下，作为放出一次光3B的固体发光元件3，容易使用放出蓝色光的固体发光元件3。如果使用放出蓝色光的固体发光元件3和Ce3+活化石榴石荧光体，容易得到高演色性的输出光4，该输出光4至少包含构成光的三原色(蓝、绿、红)的至少蓝色和绿色这两种光成分而成。
此外，随着车载前照灯技术、高输出投影仪技术等的进展，近年来，适合于高输出化、确保可靠性的Ce3+活化石榴石荧光体的陶瓷化技术正在进展。因此，在使用Ce3+活化石榴石荧光体的情况下，比较容易提供具备在高输出化、可靠性方面优选的由Ce3+活化石榴石荧光体的荧光陶瓷构成的第一波长转换体1A的发光装置10A。
最近，由放出蓝色光的LED和放出黄绿色光的Ce3+活化石榴石荧光体组合而成的多种多样的白色LED光源在市场上出售，许多企业正在制造销售。因此，容易获得白色LED光源及它们的关联技术，能够以较少的劳力迅速地开发将白色LED光源作为所述发光-波长转换单元的发光装置10A。
(第一波长转换光1B)
在发光装置10A中，第一波长转换体1A吸收一次光3B的至少一部分而转换为在波长380nm以上且低于780nm的可见波长范围内具有荧光峰的第一波长转换光1B。
第一波长转换光1B例如为在波长435nm以上且低于700nm的范围内具有强度最大值的可见光成分。此外，第一波长转换光1B例如为在波长500nm以上且低于600nm、优选为在510nm以上且低于560nm的波长范围内具有强度最大值的光成分。再者，第一波长转换光1B例如为在波长600nm以上且低于660nm、优选为在610nm以上且低于650nm的波长范围内具有强度最大值的光成分。在发光装置10A中，能够使第一波长转换光1B为上述光成分的至少一种。
(第二波长转换体2A)
第二波长转换体2A是包含第二荧光体2的构件。
第二波长转换体2A是如下的构件：吸收第一混合光14的至少一部分而转换为第二波长转换光2B，该第二波长转换光2B在超过700nm的波长区域具有荧光峰，并且具有波长780nm以上且低于2500nm的波长区域内的近红外线成分。第一混合光14是包含透射第一波长转换体1A后的一次光3B即第一透射一次光3BT1和第一波长转换光1B的光。
作为第二波长转换体2A，例如可以使用由有机硅等树脂密封了第二荧光体2的波长转换体、由低熔点玻璃等密封了第二荧光体2的全无机的波长转换体、由粘结材料粘结了第二荧光体2的全无机的波长转换体等。此外，作为第二波长转换体2A，例如可以使用由烧结第二荧光体2而成的无机材料的烧结体构成的波长转换体等。作为由无机材料的烧结体构成的波长转换体，例如可以使用由荧光陶瓷构成的波长转换体。
第二波长转换体2A除了使用第二荧光体2来代替第一荧光体1以外，与第一波长转换体1A相同。例如，第二波长转换体2A的形态与第一波长转换体1A的形态相同。因此，省略或简化关于第二波长转换体2A的形态的说明。
第二波长转换体2A优选配置成覆盖第一波长转换体1A的整体。如果第二波长转换体2A以上述方式配置，则透射第一波长转换体1A后的一次光3B即第一透射一次光3BT1、从第一波长转换体1A放出的第一波长转换光1B有效地照射第二波长转换体2A。因此，如果第二波长转换体2A以上述方式配置，则可以得到第一透射一次光3BT1及第一波长转换光1B向第二波长转换光2B的转换效率高的高效率的发光装置10A。
另外，第二波长转换体2A可以具有透光性。如果第二波长转换体2A具有透光性，则不仅第一透射一次光3BT1、第一波长转换光1B，而且在波长转换体的内部被波长转换而生成的光成分也能够透射第二波长转换体2A而放出。因此，如果第二波长转换体2A具有透光性，则得到适合于这些光成分的输出的发光装置10A。
第二波长转换体2A可以至少具有透射第二波长转换光2B的特性。如果采用这样的结构，则第二波长转换体2A使第二波长转换光2B的近红外光成分透射，因此抑制近红外光成分在波长转换体的内部光子被波长转换体自身吸收而消失。因此，如果第二波长转换体2A至少具有透射第二波长转换光2B的特性，则可以得到适合于近红外线的高输出化的发光装置10A。
(第二荧光体2)
第二荧光体2包含于第二波长转换体2A。第二荧光体2是吸收第一混合光14的至少一部分而转换为第二波长转换光2B的荧光体，该第一混合光14包含透射第一波长转换体1A后的一次光3B即第一透射一次光3BT1和第一波长转换光1B。
另外，第一透射一次光3BT1是通过第一波长转换体1A的波长转换而光子数减少且强度减弱、进而通过第一波长转换体1A进行了光扩散的、强度比一次光3B低的光。并且，第一透射一次光3BT1的分光分布来自一次光3B的分光分布。
因此，即使在包含于第一混合光14的第一透射一次光3BT1被置换为一次光3B的情况下，第二荧光体2也吸收一次光3B和第一波长转换光1B的混合光的至少一部分而转换为第二波长转换光2B。作为第二荧光体2，例如可以使用作为近红外光源用等而已知的各种无机荧光体(以下，记为“近红外荧光体”)。
根据使用放出在700nm以上且低于1700nm的波长范围内显示荧光强度最大值的较短波长侧的近红外的波长转换光的荧光体作为第二荧光体2的发光装置10A，可以得到包含各种气体分子的吸光波长的光成分的输出光4。各种气体分子的吸光波长例如是O2：760nm、NO2：830nm、H2O：1365nm、NH3：1530nm、C2H2：1530nm、CO：1567nm、CO2：1573nm、CH4：1651nm。
上述输出光4通过第一透射一次光3BT1、一次光3B或第一波长转换光1B例如为380nm以上且低于700nm的可见波长范围内显示强度最大值的光的发光装置10A而得到。上述输出光4通过第一透射一次光3BT1、一次光3B或第一波长转换光1B是优选在440nm以上且低于500nm的波长范围内显示强度最大值的蓝至蓝绿色的光的发光装置10A而得到。上述输出光4通过第一透射一次光3BT1、一次光3B或第一波长转换光1B是优选在500nm以上且低于580nm的波长范围内显示强度最大值的绿至黄色的光的发光装置10A而得到。上述输出光4通过第一透射一次光3BT1、一次光3B或第一波长转换光1B是优选在波长600nm以上且低于680nm的波长范围内显示强度最大值的红色的光的发光装置10A而得到。
如果第二荧光体2是放出在低于800nm±100nm的波长范围内显示荧光强度最大值的波长转换光的荧光体，则在使用近红外分光法得到与氧(O2)、二氧化氮(NO2)及包含这些成分的被照射物相关的信息的用途中是优选的。如果第二荧光体2是放出优选在低于800nm±50nm的波长范围内显示荧光强度最大值的波长转换光的荧光体，则由于相同的理由是更优选的。
如果第二荧光体2是放出在低于1350nm±150nm、优选在低于1350nm±75nm的波长范围内显示荧光强度最大值的波长转换光的荧光体，则在得到与水(H2O)及包含水的被照射物相关的信息的用途中是优选的。
第二荧光体2优选为放出在低于1600nm±200nm的波长范围内显示荧光强度最大值的波长转换光的荧光体。这样的第二荧光体2在得到与氨(NH3)、烃(C2H2、CH4等)、氧化碳(CO、CO2等)及包含这些成分的被照射物相关的信息的用途中是优选的。如果第二荧光体2是放出优选在低于1600nm±100nm的波长范围内显示荧光强度最大值的波长转换光的荧光体，则由于相同的理由是更优选的。
另外，与此相反，第二荧光体2是低于800nm±50nm的波长范围内的光成分的强度最大值不足分光分布的700nm以上且低于1700nm的波长范围内的强度最大值的10％的荧光体，这也是与上述不同的优选方式。在该方式中，特别优选的是在低于800nm±50nm的波长范围内不具有光成分的荧光体。优选该第二荧光体2的理由是，能够避免由氧(O2)或二氧化氮(NO2)产生的光吸收对被照射物、系统等造成的不良影响。
此外，如果第二荧光体2是低于800nm±100nm的波长范围内的光成分的强度最大值不足分光分布的700nm以上且低于1700nm的波长范围内的强度最大值的10％的荧光体，则由于相同的理由是更优选的。
另外，第二荧光体2也优选为低于1350nm±75nm的波长范围内的光成分的强度最大值不足分光分布的700nm以上且低于1700nm的波长范围内的强度最大值的10％的荧光体。在该方式中，特别优选为在低于1350nm±75nm等上述波长范围内不具有光成分的荧光体。优选该第二荧光体2的理由是，能够避免由水(H2O)产生的光吸收对被照射物、系统等造成的不良影响。
此外，如果第二荧光体2是低于1350nm±150nm的波长范围内的光成分的强度最大值不足分光分布的700nm以上且低于1700nm的波长范围内的强度最大值的10％的荧光体，则由于相同的理由是优选的。
另外，第二荧光体2也优选为低于1600nm±100nm的波长范围内的光成分的强度最大值不足分光分布的700nm以上且低于1700nm的波长范围内的强度最大值的10％的荧光体。在该方式中，特别优选在低于1600nm±100nm等上述波长范围内不具有光成分的荧光体。优选这样的第二荧光体2的理由是，能够避免由氨(NH3)、烃(C2H2、CH4等)或氧化碳(CO、CO2等)产生的光吸收对被照射物、系统等造成的不良影响。
此外，如果第二荧光体2是低于1600nm±200nm的波长范围内的光成分的强度最大值不足分光分布的700nm以上且低于1700nm的波长范围内的强度最大值的10％的荧光体，则由于相同的理由是更优选的。
另外，使用放出上述的较短波长侧的近红外的波长转换光的荧光体的发光装置10A输出专用于检测器用的传感器的光电二极管的分光灵敏度高的光成分。因此，使用放出较短波长侧的近红外的波长转换光的荧光体的发光装置10A优选用于使用光电二极管的检查装置。
如果第二荧光体2是放出在700nm以上且低于1100nm的波长范围内显示荧光强度最大值的波长转换光的荧光体，则在提供面向使用Si光电二极管、Si-PIN光电二极管的检查装置用的发光装置的用途中是优选的。如果第二荧光体2是放出优选在780nm以上且低于1050nm、更优选在800nm以上且低于1000nm的波长范围内显示荧光强度最大值的波长转换光的荧光体，则由于相同的理由是更优选的。
如果第二荧光体2是放出在700nm以上且低于1600nm的波长范围内显示荧光强度最大值的波长转换光的荧光体，则在提供面向使用Ge光电二极管的检查装置用的发光装置的用途中是优选的。如果第二荧光体2是放出优选在1100nm以上且低于1550nm、更优选在1300nm以上且低于1500nm的波长范围内显示荧光强度最大值的波长转换光的荧光体，则由于相同的理由是更优选的。
如果第二荧光体2是放出在900nm以上且低于1650nm的波长范围内显示荧光强度最大值的波长转换光的荧光体，则在提供面向使用InGaAs光电二极管的检查装置用的发光装置的用途中是优选的。如果第二荧光体2是放出优选在1000nm以上且低于1600nm、更优选在1100nm以上且低于1600nm的波长范围内显示荧光强度最大值的波长转换光的荧光体，则由于相同的理由是更优选的。
另外，使用放出上述的较短波长侧的近红外的波长转换光的荧光体的发光装置10A输出成为热线的4000nm以上的光成分的风险降低。因此，这些发光装置10A如果不输出上述光成分，则作为容易因热而变质的被照射物的检查用等是优选的。
如果使用放出780nm以上且低于2500nm的波长范围内显示荧光强度最大值的较长波长侧的近红外的波长转换光的荧光体作为第二荧光体2，则可以得到放射包含人眼看不到的红外线的光成分的输出光4的发光装置10A。如果使用放出优选在800nm以上且低于2500nm的波长范围内显示荧光强度最大值的较长波长侧的近红外的波长转换光的荧光体作为第二荧光体2，则进一步得到放射包含人眼看不到的红外线的光成分的输出光4的发光装置10A。
这些发光装置10A在第一透射一次光3BT1、一次光3B或第一波长转换光1B例如为在380nm以上且低于700nm的可见波长范围内显示强度最大值的光的情况下得到。
使用这样的放出较长波长侧的近红外的波长转换光的荧光体的发光装置10A输出人眼能看到的波长比780nm短的可见光成分的风险降低。因此，这些发光装置10A如果不输出上述可见光成分，则在不适合让人察觉到输出光4的存在的监视用等用途中是优选的。
作为第二荧光体2，例如可以使用由稀土类离子、过渡金属离子等活化且放出包含近红外光成分的荧光的荧光体。作为稀土类离子，例如可以使用选自Nd3+、Eu2+、Ho3+、Er3+、Tm3+及Yb3+中的至少一种。作为过渡金属离子，例如可以使用选自Ti3+、V4+、Cr4+、V3+、Cr3+、V2 +、Mn4+、Fe3+、Co3+、Co2+及Ni2+中的至少一种。
作为第二荧光体2，可以与第一荧光体1同样地使用包含稀土类离子、过渡金属离子等作为荧光离子的氧化物、硫化物、氮化物、卤化物、硫氧化物、氮氧化物、酰基卤等。
另外，作为构成第二荧光体2且作为无机化合物的荧光离子发挥功能的离子，可以设定为能够选自上述稀土类离子及过渡金属离子中的至少一种离子。作为上述荧光离子发挥功能的离子，可以使用作为荧光体的荧光离子发挥功能的离子，该荧光体具有吸收第一透射一次光3BT1、一次光3B及第一波长转换光1B中的至少一种并转换为近红外光成分的性质。作为上述荧光离子发挥功能的离子优选为Cr3+。即，第二荧光体2优选包含Cr3+作为荧光离子。
如果第二荧光体2包含Cr3+，则容易具有吸收可见光、特别是蓝色光或红色光而转换为近红外光成分的性质，因此是优选的。如果第二荧光体2包含Cr3+，则根据作为荧光体的母体的无机化合物的种类的不同，容易改变光吸收峰波长、荧光峰波长，从而容易改变激发光谱形状、荧光光谱等形状，因此是优选的。
此外，如果第二荧光体2包含Cr3+，则容易将适合于获得的蓝色LED规格的波长转换型发光元件所放出的蓝色光成分用作激发光。在此，作为适合于获得的蓝色LED规格的波长转换型发光元件，例如可以使用由固体发光元件和荧光体组合而成的发光元件。因此，如果第二荧光体2包含Cr3+，则可以得到在迅速制造销售方面优选的发光装置10A。
此外，如果第二荧光体2包含Cr3+，则在使用包含红色荧光体的规格的波长转换型发光元件的情况下，容易将适合于降低斯托克斯损耗的红色光成分用作激发光。
因此，如果第二荧光体2包含Cr3+，则可以得到适合于控制所输出的近红外光成分的分光分布的发光装置10A。
另外，荧光离子为Cr3+的荧光体的种类只要是吸收第一透射一次光3BT1、一次光3B及第一波长转换光1B中的至少一种而转换为红外的荧光成分的蛍光体，则没有特别限定。因此，作为荧光离子为Cr3+的第二荧光体2，只要从已知的Cr3+活化荧光体中适当选择即可。作为荧光离子为Cr3+的第二荧光体2，例如可以列举出容易制造的复合金属氧化物。
作为荧光离子为Cr3+的第二荧光体2，具体地说，可以使用具有多个实用实绩的具有石榴石型的晶体结构的由Cr3+活化的复合氧化物荧光体(以下，记为“Cr3+活化石榴石荧光体”)。作为Cr3+活化石榴石荧光体，优选使用稀土类铝石榴石荧光体。作为Cr3+活化石榴石荧光体，更具体地说，可以使用由Y3Al2(AlO4)3：Cr3+、La3Al2(AlO4)3：Cr3+、Gd3Al2(AlO4)3：Cr3+、Y3Ga2(AlO4)3：Cr3+、La3Ga2(AlO4)3：Cr3+、Gd3Ga2(AlO4)3：Cr3+、Y3Sc2(AlO4)3：Cr3+、La3Sc2(AlO4)3：Cr3+、Gd3Sc2(AlO4)3：Cr3+、Y3Ga2(GaO4)3：Cr3+、La3Ga2(GaO4)3：Cr3+、Gd3Ga2(GaO4)3：Cr3 +、Y3Sc2(GaO4)3：Cr3+、La3Sc2(GaO4)3：Cr3+、Gd3Sc2(GaO4)3：Cr3+及将这些物质作为端元成分而成的固溶体构成的石榴石化合物。
Cr3+活化石榴石荧光体大多具有吸收蓝～红色的光成分、特别是蓝或红色的光成分而转换为深红色～近红外光的性质。因此，作为放出一次光3B的固体发光元件3和/或放出第一波长转换光1B的第一波长转换体1A，可以使用放出蓝色光和/或红色光的光成分的固体发光元件、放出蓝色光和/或红色光的光成分的荧光体。如果使用Cr3+活化石榴石荧光体，则可以得到如下发光装置10A：容易得到至少包含构成光的三原色(蓝、绿、红)中的至少一种(蓝色或红色)的光成分和近红外光成分而成的输出光4。
作为得到包含构成光的三原色(蓝、绿、红)的光成分和近红外光成分而成的高演色性的输出光4的发光装置10A，例如可以使用由下述固体发光元件3、第一波长转换体1A及第二波长转换体2A构成的发光装置。在该发光装置10A中，第一，作为固体发光元件3，使用放出蓝色光作为一次光3B的固体发光元件3。在上述发光装置10A中，第二，作为第一荧光体1，使用第一波长转换体1A，该第一波长转换体1A包含将蓝色光转换为绿色光的Ce3+活化石榴石荧光体和/或至少将蓝色光转换为红色光的Eu2+活化氮化物系荧光体。在上述发光装置10A中，第三，作为第二荧光体2，使用第二波长转换体2A，该第二波长转换体2A包含将第一透射一次光3BT1、一次光3B及第一波长转换光1B中的至少一种转换为近红外光的Cr3+活化石榴石荧光体。
另外，近年来，Ce3+活化石榴石荧光体的材料技术也包含陶瓷化技术而正在进展，因此容易将以Ce3+活化石榴石荧光体培养的技术应用于Cr3+活化石榴石荧光体。因此，如果使用以Cr3+活化石榴石荧光体为主体而成的荧光陶瓷，则比较容易提供在近红外光成分的高输出化、可靠性方面优选的发光装置10A。
此外，与白色LED光源同样，对于Ce3+活化石榴石荧光体，各种各样的该荧光体在市场上出售，许多企业正在制造销售，因此也容易获得它们的关联技术。因此，通过使用能够期待以Ce3+活化石榴石荧光体培养的技术的水平展开的Cr3+活化石榴石荧光体，可以得到在以较少的劳力迅速地进行商品开发的方面优选的发光装置10A。
(第二波长转换光2B)
在发光装置10A中，第二波长转换体2A吸收第一混合光14的至少一部分，该第一混合光14包含透射第一波长转换体1A后的一次光3B即第一透射一次光3BT1和第一波长转换光1B。并且，第二波长转换体2A转换为第二波长转换光2B，该第二波长转换光2在超过700nm的波长区域具有荧光峰，并且具有波长780nm以上且低于2500nm的波长区域内的近红外线成分。
第二波长转换光2B例如为在波长700nm以上且低于2500nm的范围内具有强度最大值的近红外光成分。此外，第二波长转换光2B例如为在波长750nm以上且低于1800nm、优选在780nm以上且低于1500nm的波长范围内具有强度最大值的光成分。
(输出光4)
输出光4至少包含第一波长转换光1B透射所述第二波长转换体2A后的光成分即透射第一波长转换光1BT2和第二波长转换光2B的光成分。在此，透射第一波长转换光1BT2是强度比第一波长转换光1B低的光。并且，透射第一波长转换光1BT2的分光分布来自第一波长转换光1B的分光分布。
输出光4也可以还包含透射第二波长转换光2B后的第一透射一次光3BT1即第二透射一次光3BT2。在图1中示出如下方式：输出光4包含透射第一波长转换光1BT2、第二波长转换光2B、第二透射一次光3BT2的第二混合光24。输出光4和第二混合光24是相同的光，但是为了方便，将输出光4也称为第二混合光24。
图4是本实施方式所涉及的发光装置所放出的输出光4的分光分布的一个例子。
如图4所示，本实施方式所涉及的发光装置所放出的输出光4例如可以至少包含色调不同的第一光成分5、第二光成分6和第三光成分7。
在此，第一光成分5是来自固体发光元件3所放出的一次光3B的光成分。图4所示的第一光成分5与图1所示的第二透射一次光3BT2相同。第一光成分5和第二透射一次光3BT2是相同的光成分，但是为了便于说明，进行了不同的表现。
第一光成分5例如是在波长300nm以上且低于660nm、优选在380nm以上且低于670nm、更优选在435nm以上且低于470nm的波长范围内具有强度最大值的可见光成分。图4所示的第一光成分5在455nm处具有强度最大值。
此外，第二光成分6是来自第一荧光体1所放出的第一波长转换光1B的光成分。图4所示的第二光成分6与图1所示的透射第一波长转换光1BT2相同。第二光成分6与透射第一波长转换光1BT2是相同的光成分，但是为了便于说明，进行了不同的表现。
第二光成分6例如是在波长380nm以上且低于700nm、优选在500nm以上且低于660nm的波长范围内具有强度最大值的可见光成分。图4所示的第二光成分6在540nm处具有强度最大值。
此外，第三光成分7是来自第二荧光体2所放出的第二波长转换光2B的光成分。图4所示的第三光成分7与图1所示的第二波长转换光2B相同。第三光成分7与第二波长转换光2B是相同的光成分，但是为了便于说明，进行了不同的表现。
第三光成分7例如是在波长700nm以上且低于2500nm、优选在750nm以上且低于1800nm的波长范围内具有强度最大值的近红外光。另外，该波长范围的最长波长可以适当地设为800nm、900nm、1000nm、1200nm、1500nm等。图4所示的第三光成分7在730nm处具有强度最大值。
根据放出具有上述第一光成分5、第二光成分6及第三光成分7的输出光4的发光装置10A，输出光4包含人眼能够视觉辨认的可见光成分和人眼难以看到的近红外光成分。在此，可见光成分是第一光成分5和第二光成分6，近红外光成分是第三光成分7。根据上述发光装置10A，能够一边用人眼确认被照射的被照射物、一边通过使用近红外分光法等对其内部进行无损检测。
此外，根据上述发光装置10A，可以得到具有对一次光3B(第一光成分5)和第一波长转换光1B和/或第二波长转换光2B(第二光成分6和/或第三光成分7)进行加法混色后的色调的输出光4。
根据上述发光装置10A，能够控制向固体发光元件3供给的电力，从而能够控制输出光4的总光子数。此外，根据上述发光装置10A，通过改变第一波长转换体1A及第二波长转换体2A的厚度或透光率，能够控制构成第一光成分5、第二光成分6和第三光成分7的光子比例。此外，根据上述发光装置10A，通过改变第一荧光体1及第二荧光体2的种类，能够控制第二光成分6和第三光成分7的色调。
因此，根据上述发光装置10A，能够容易地应对与被照射的物体的视觉辨认性及其无损检测等相关的两方的顾客要求。此外，根据上述发光装置10A，成为对于人眼和检测器这两方来说优选的、放射被照射的被照射物的外观自然的输出光的发光装置。
输出光4的分光分布优选为在650nm以上且低于800nm、优选在700nm±50nm的波长范围内具有谷。输出光4的分光分布优选具有谷的上述的波长范围内的强度最小值低于波长380nm以上2500nm以下、优选380nm以上960nm以下的波长范围内的分光分布的强度最大值的50％。
如果采用这样的结构，则输出光4以可见光成分为主体而成的第一光成分5和第二光成分6的第一混合光14与具有近红外光成分的第三光成分7的干涉减少。具体地说，输出光4的分光分布成为以波长700nm附近为分界线而可见光成分与近红外光成分以某种程度以上分离的分光分布。因此，根据放射这样的输出光4的发光装置10A，容易提高检测透射所照射的被照射物或被照射的被照射物反射的近红外光成分的检测器的S/N。
另外，在由检测器检测光源所放出的近红外光成分，并且对检测器的检测信号进行傅立叶变换而使用的用途(例如光学相干断层成像)等中，第三光成分7的分光分布优选为单峰型。此外，在上述用途中，更优选具有正态分布或具有与其接近的分光分布。
在这种情况下，第三光成分7的分光分布优选在超过700nm的波长区域，强度的波长依赖性不伴随急剧的变化，更优选不超过±8％/nm、特别是不超过±3％/nm地变化。
另外，用数值表示接近正态分布的优选的分光分布的程度。将第三光成分7显示强度最大值的波长设为λP，将第三光成分7的强度成为强度最大值的一半的短波长侧和长波长侧的波长分别设为λS和λL。此时，λP、λS和λL例如是成为满足1≤(λL-λP)/(λP-λS)<2.0、优选1≤(λL-λP)/(λP-λS)<1.8的数值的分光分布。
如果第三光成分7的分光分布满足该条件，则能够抑制傅立叶变换后的伪信号的生成，可以得到在使检测器检测作为信号的质量优异的检测信号方面优选的发光装置。
在此，第一光成分5和第二光成分6中的至少一种优选具有波长510nm以上且低于600nm的蓝绿～绿～黄～橙色、优选波长530nm以上且低于580nm的绿～黄色的光成分。第一光成分5和第二光成分6中的至少一种优选具有更优选545nm以上且低于565nm的绿色的光成分。
如果采用这样的结构，则输出人眼感觉到光的强度大、感觉到明亮的波长的光成分，因此可以得到放出人眼容易视觉辨认被照射的被照射物的输出光4的发光装置10A。
此外，在发光装置10A中，第一光成分5和第二光成分6中的至少一种具有波长460nm以上且低于550nm的蓝～蓝绿～绿、优选波长480nm以上且低于530nm的蓝绿～绿色的光成分。第一光成分5和第二光成分6中的至少一种也优选具有更优选为490nm以上且低于520nm的蓝绿～绿色的光成分。
如果采用这样的结构，则可以得到如下发光装置10A：在光量小的暗视觉的状况下，输出人眼感觉到光的强度强、感觉到明亮的波长的光成分。即，可以得到放出在黑暗中容易视觉辨认被照射的被照射物的输出光4的发光装置10A。
发光装置10A的第一光成分5和第二光成分6中的至少一种优选具有波长610nm以上且低于670nm、优选630nm以上且低于660nm的红色的光成分。
如果采用这样的结构，则可以得到输出使被照射的物体的肤色、红色看起来美观、或看起来色彩鲜艳的光成分的发光装置10A。即，可以得到放出输出光4的发光装置10A，该输出光4使被照射的人的脸、肌肤的外观、带红色的食用肉、水果等的美观等良好。
另外，第三光成分7优选以850nm为起点，伴随成为长波长而强度降低，能够使1000nm处的荧光强度低于850nm的荧光强度的10％。此外，设定为上述起点的波长优选比850nm短，例如可以设定为800nm。此外，在这种情况下，能够使1000nm处的荧光强度低于800nm处的荧光强度的10％，并且使950nm处的荧光强度低于800nm处的荧光强度的10％。
如果采用这样的结构，则可以得到放出容易作为热线发挥功能的长波长侧区域的近红外线、中红外线等比例小的输出光4的发光装置10A。即，可以得到适合于检测例如食品类等、容易因发光装置所放出的热而受到不良影响的被照射物的用途的发光装置10A。
输出光4的分光分布在第二光成分6与第三光成分7之间具有极小值，该极小值优选低于第三光成分7的强度最大值的50％。此外，输出光4的分光分布优选第三光成分取其强度最大值为50％的强度的长波长侧的波长与短波长侧的波长的波长差超过70nm，优选超过100nm。
如果采用这样的结构，则可以得到如下发光装置10A：放出可见与近红外光成分良好地分离且在遍及宽波长区域具有波长不同的近红外光成分的输出光4。即，可以得到如下发光装置10A：适合于近红外光的光吸收波长不同、或容易因周围环境而变动的被照射物的检查、评价等。
在这样的结构中，混合了第一光成分5、第二光成分6和第三光成分7的光优选包含蓝色光成分、蓝绿～绿～黄色光成分和红色光成分。在此，作为蓝色光成分，优选波长435nm以上且低于480nm的波长范围内的蓝色光成分。作为蓝绿～绿～黄色光成分，优选波长500nm以上且低于580nm的波长范围内的蓝绿～绿～黄色光成分。作为红色光成分，优选波长600nm以上且低于700nm的波长范围内的红色光成分。
上述蓝色光成分优选为在该波长范围内具有强度最大值的蓝色光成分。上述蓝绿～绿～黄色光优选为在该波长范围内具有强度最大值的绿～绿～黄色光成分。上述红色光成分优选为在该波长范围内具有强度最大值的红色光成分。
如果采用这样的结构，则输出光4成为包含成为光的三原色的蓝、绿和红的光成分，可以得到能够输出演色性高的可见光的发光装置10A。即，可以得到适合于使被照射的被照射物看起来真实自然的发光装置10A。此外，如果采用这样的结构，则大量放出光的三原色(蓝、绿、红)及近红外光成分，因此可以得到与被称为RGB-NIR成像的成像技术的相容性良好的发光装置10A。
在这样的结构中，第一光成分5可以设定为蓝色光成分，该蓝色光成分来自固体发光元件3所放出的一次光3B，通常在波长435nm以上且低于480nm、优选在440nm以上且低于470nm的波长范围内具有强度最大值。
这样的结构的输出光4能够使用放出蓝色光的发光二极管(LED)或激光二极管(LD)等传统的固体发光元件而容易地得到。因此，如果采用这样的结构，则可以得到适合于迅速的商品开发、工业生产的发光装置10A。
第二光成分6优选设定为来自第一光成分5的通过第一荧光体1而产生的第一波长转换光1B的光。
如果采用这样的结构，则可以得到减小基于第一荧光体1的光吸收与荧光放出的能量差(斯托克斯位移)的发光装置10A。即，如果采用这样的结构，则可以抑制由于伴随从可见光向与其相比长波长的可见光的波长转换而产生的能量损失，第一荧光体1发热，从而因该荧光体的温度上升而发生猝灭的现象(称为温度猝灭)。因此，如果采用这样的结构，则可以得到适合于第二光成分6的高光子转换效率的输出的发光装置10A。
第三光成分7优选设定为第二光成分6的通过第二荧光体2而产生的第二波长转换光2B。
如果采用这样的结构，则可以得到减小基于第二荧光体2的光吸收与荧光放出的能量差的发光装置10A。即，如果采用这样的结构，则可以抑制由于伴随从可见光向与其相比长波长的近红外线的波长转换而产生的能量损失，第二荧光体2发热，从而由于该荧光体的温度上升而发生猝灭。因此，如果采用这样的结构，则可以得到适合于第三光成分7的高光子转换效率的输出的发光装置。
另外，输出光4可以设定为波长低于700nm的光成分的能量强度的积分值大于波长700nm以上的光成分的能量强度的积分值。如果采用这样的结构，则可以得到如下发光装置10A：波长低于700nm的光成分的能量强度的积分值超过波长700nm以上的光成分的能量强度的积分值的2倍、优选3倍。
因此，如果采用这样的结构，则可以得到如下发光装置10A：视觉灵敏度大的可见光的光成分的能量强度大于包含视觉灵敏度小的近红外线的长波长区域的光成分的能量强度。即，可以得到放出输出光的发光装置10A，该输出光对于人眼来说，被照射的被照射物明亮而容易看到，并且根据需要能够进行被照射的被照射物的无损检测等。
相反，也可以是输出光4的波长低于700nm的光成分的能量强度的积分值小于波长700nm以上的光成分的能量强度的积分值的发光装置10A。如果采用这样的结构，则可以得到波长低于700nm的光成分的能量强度的积分值不足波长700nm以上的光成分的能量强度的积分值的一半、优选1/3的发光装置10A。
因此，如果采用这样的结构，则可以得到包含能够在无损检测等中利用的近红外光成分的光成分的能量强度大于人眼能看到的光成分的能量强度的发光装置10A。即，如果采用这样的结构，则可以得到放出输出光4的发光装置10A，该输出光4适合于高精度的无损检测、微小物的无损检测、广域的无损检测、大的被照射物或具有厚度的被照射物的无损检测等。此外，如果采用这样的结构，则可以得到放出输出光4的发光装置10A，该输出光4能够根据需要通过人眼简单地确认被照射的被照射物的表面状态等。此外，如果采用这样的结构，则可以得到放出人眼能看到的可见光成分的输出比例小的输出光的发光装置10A，因此可以得到在缓和输出光4的炫目程度方面优选的发光装置10A。
另外，在发光装置10A中，能够放出白色的输出光4。例如，如果选择第一光成分5、第二光成分6和第三光成分7通过加法混色而形成白色光的适当的光成分来进行组合，则可以得到放出白色的输出光4的发光装置10A。
如果采用这样的结构，则同时放出接近自然光的色调的光和高输出的近红外线，可以得到兼作一般照明和产业用照明的发光装置10A。因此，可以得到如下发光装置10A：适合于接近自然的被照射的被照射物的外观自然、检测被照射的被照射物的状态等的检测装置、检查被照射的被照射物的内部结构或缺陷等的检查装置等用途。
输出光4是相关色温优选为2600K以上且低于12000K、更优选为3000K以上且低于8000K的光色的光。
如果采用这样的结构，则可以得到如下发光装置10A：能够同时放出接近自然光的色调的可见光和近红外线，兼作重视人眼的观察方式的一般照明和重视电子设备的眼(传感器)的观察方式的产业用照明。即，可以得到如下发光装置10A：适合于接近自然的被照射的被照射物的外观自然、能够检测被照射的被照射物的状态等的检测装置、或能够检查被照射的被照射物的内部结构或缺陷等的检查装置等的用途。另外，相关色温低的光成为接近灯泡所放出的光的光色的光，相关色温高的光成为接近白天的太阳光的光色的光。
在本实施方式中优选的输出光4的平均演色评价指数(Ra)为80以上且低于100。
根据这样的发光装置10A，通过高演色性的光，使果蔬、食用肉、鲜鱼等被照射物的外观成为充满新鲜度的良好的外观，并且通过近红外光的反射光或透射光的光成分的检测，能够评价被照射物内部的损伤情况、新鲜度等。
此外，根据上述发光装置10A，例如能够用于店铺用照明等，该店铺用照明能够以第三者不会察觉的方式掌握陈列于卖场的果蔬等商品的损伤情况等、能够尽早地从定价卖场等撤走被确认有损伤的商品等。
此外，上述发光装置10A适合于通过高演色性的光使人的脸、肌肤、体内的脏器等被照射物美观，并且通过近红外光的反射光或透射光的光成分的检测而能够评价人的健康状态或疾病等的保健或医疗等的用途。在此，近红外光的反射光或透射光是基于照射被照射物的近红外的光。另外，平均演色评价指数小的光成为适合于高光束化的光，平均演色评价指数大的光成为接近自然光的光。
根据上述发光装置10A，在进行不逊色于以自然光照射时的空间的观察方式中，能够以人不会觉察到的方式，利用近红外光进行被照射的物体的状态的监视、测量等。
另外，呈白色的输出光4可以设定为至少在440nm以上且低于660nm、优选至少在430nm以上且低于900nm的波长范围内的整个区域具有分光强度。即，在上述的波长范围内，能够成为没有强度为零的波长成分的分光分布的光。
如果使用这样的输出光4，则能够以波长不同的大量的光照射对象物。此外，如果采用使用从短波长可见(紫蓝)到近红外的输出光4的结构，则可以得到适合于超光谱成像的发光装置10A，该超光谱成像拍摄根据照射的波长而不同的反射光并进行汇集，使被照射的被照射物的特征可视化。
发光装置所放出的输出光4的分光分布的形态优选波长700nm以上的长波长的光成分的强度显示最大值(强度最大值)。此外，输出光4的分光分布优选波长700nm以上的光成分的强度最大值超过波长380nm以上且低于700nm的光成分的强度最大值的1.5倍、优选2倍、更优选3倍。
此外，波长380nm以上且低于700nm的波长范围内的光成分的强度最大值优选低于波长700nm以上的光成分的强度最大值的50％，更优选低于30％，进一步优选低于10％。由此，可以得到近红外光成分比例多且向近红外光成分的转换效率高的发光装置10A。
发光装置所放出的输出光4的分光分布的形态优选波长380nm以上且低于700nm的光成分的强度显示最大值(强度最大值)。此外，输出光4的分光分布优选波长低于700nm的光成分的强度最大值超过波长700nm以上的光成分的强度最大值的1.5倍、优选2倍、更优选3倍。如果采用这样的结构，则可以得到可见光成分比例多且向可见光成分的转换效率高的发光装置10A。
另外，输出光4的分光分布优选实质上不包含波长低于380nm的紫外区域的光成分。如果采用这样的结构，则可以得到能够将投入电力仅转换为可见光和包含近红外线的红外线且向可见光和红外线的能量转换效率高的发光装置10A。
输出光的分光分布优选放出图4中作为第三光成分7表示的来自Cr3+离子的4T2→4A2的电子能量跃迁的宽的荧光成分。此外，该荧光成分优选在700nm以上的波长区域具有荧光峰。由此，可以得到遍及宽波长范围放出近红外光成分而适合于超光谱成像的发光装置10A。
输出光4的分光分布优选至少在410nm以上且低于700nm、优选在380nm以上且低于780nm的可见波长区域的整个区域具有光成分。如果采用这样的结构，则可以得到放出输出光的发光装置10A，该输出光不仅能够用人眼容易视觉辨认被照射的物体，而且遍及可见区域的全波长范围具有能够用于光谱成像的光成分。
(发光装置的动作)
以下，使用图1对发光装置10A的动作进行说明。
如果向固体发光元件3供给电力来进行驱动，则固体发光元件3放出一次光3B。如果从固体发光元件3放射的一次光3B入射到第一波长转换体1A，则第一波长转换体1A吸收一次光3B的一部分，并且转换为与其相比光能量低的第一波长转换光1B。一次光3B如果透射第一波长转换体1A，则成为第一透射一次光3BT1。从第一波长转换体1A放射第一透射一次光3BT1和第一波长转换光1B的混合光即第一混合光14。
如果第一混合光14入射到第二波长转换体2A，则第二波长转换体2A吸收混合光的一部分，并且转换为与其相比光能量低的第二波长转换光2B。第一透射一次光3BT1如果透射第二波长转换体2A，则成为第二透射一次光3BT2。第一波长转换光1B如果透射第二波长转换体2A，则成为透射第一波长转换光1BT2。从第二波长转换体2A放射第二透射一次光3BT2、透射第一波长转换光1BT2和第二波长转换光2B的混合光即第二混合光24。第二混合光24成为输出光4。
一次光3B、第一波长转换光1B及第二波长转换光2B分别成为形成第一光成分5(第二透射一次光3BT2)、第二光成分6(透射第一波长转换光1BT2)及第三光成分7(第二波长转换光2B)的光成分的起源。形成分光分布并作为输出光4输出。
[第二实施方式]
图2所示的第二实施方式所涉及的发光装置10B具备固体发光元件3、第一波长转换体1A和第二波长转换体2A。具体地说，第二实施方式所涉及的发光装置10B是设置有多个作为固体发光元件3与第一波长转换体1A的组合结构的发光-波长转换单元的发光装置。
第二实施方式所涉及的发光装置10B除了设置有多个发光-波长转换单元以外，与第一实施方式所涉及的发光装置10A相同。因此，对在第二实施方式所涉及的发光装置10B和第一实施方式所涉及的发光装置10A中相同的构件标注相同的附图标记，并且省略这些构件的说明。
(发光装置的动作)
在第一实施方式所涉及的发光装置10A的动作中，构成一个发光-波长转换单元的多个第一波长转换体1A放射第一混合光14。另一方面，在第二实施方式所涉及的发光装置10B的动作中，构成多个发光-波长转换单元的多个第一波长转换体1A各自放射第一混合光14。
第二实施方式所涉及的发光装置10B的动作除了多个发光-波长转换单元放射第一混合光14来代替一个发光-波长转换单元放射第一混合光14以外，与第一实施方式所涉及的发光装置10A的动作相同。因此，关于第二实施方式所涉及的发光装置10B的动作，省略说明。
[第三实施方式]
图3所示的第三实施方式所涉及的发光装置10C具备固体发光元件3、第一波长转换体1A和第二波长转换体2A。具体地说，第三实施方式所涉及的发光装置10C是仅使用多个固体发光元件3的结构的发光装置的一个例子。在发光装置10C中，多个固体发光元件3以各固体发光元件3与第一波长转换体1A的距离固定的方式排列配置。另外，在发光装置10C中，多个固体发光元件3与第一波长转换体1A分离，但是也可以是它们紧贴的结构。
第三实施方式所涉及的发光装置10C除了使用多个固体发光元件3且以各固体发光元件3与第一波长转换体1A的距离固定的方式排列配置以外，与第一实施方式所涉及的发光装置10A相同。因此，对在第三实施方式所涉及的发光装置10C和第一实施方式所涉及的发光装置10A中相同的构件标注相同的附图标记，并且省略这些构件的说明。
(发光装置的动作)
在第一实施方式所涉及的发光装置10A的动作中，一个固体发光元件3所放出的一次光3B被一个第一波长转换体1A接收。另一方面，在第三实施方式所涉及的发光装置10C的动作中，多个固体发光元件3所放出的一次光3B被一个第一波长转换体1A接收。
第三实施方式所涉及的发光装置10C的动作除了被一个第一波长转换体1A接收的一次光3B是多个固体发光元件3所放出的多个一次光3B以外，与第一实施方式所涉及的发光装置10A的动作相同。因此，关于第三实施方式所涉及的发光装置10C的动作，省略说明。
(发光装置的基本结构例)
在图1～图3所示的发光装置10A～10C中，作为一次光3B，能够使用固体发光元件(发光二极管、激光二极管等)所放出的蓝色光。以下，将图1～图3所示的发光装置10A～10C也简称为“发光装置10”。
在发光装置10中，例如，作为第一波长转换光1B，能够使用基于吸收蓝色光而转换为波长比蓝色光长的可见光的第一荧光体1的可见光。
在发光装置10中，例如，作为第二波长转换光2B，能够使用基于吸收蓝色光而转换为近红外线的第二荧光体2的近红外光。
在发光装置10中，例如，作为固体发光元件3，能够使用将在430nm以上且低于480nm、优选在440nm以上且低于470nm波长范围内具有荧光峰的蓝色光作为一次光3B放出的固体发光元件。
在发光装置10中，例如，作为第一荧光体1，能够使用吸收蓝色光而转换为成为第一波长转换光1B的绿色光或红色光的荧光体。作为这样的荧光体，例如可以使用由Ce3+或Eu2+活化的荧光体，优选使用Ce3+活化石榴石荧光体和/或Eu2+活化氮化物系荧光体。
在发光装置10中，例如，作为第二荧光体2，能够使用吸收蓝色光和/或红色光而转换为成为第二波长转换光2B的近红外光的荧光体。作为这样的荧光体，例如，能够使用由过渡金属离子活化的荧光体，优选使用Cr3+活化石榴石荧光体。
如果采用这样的结构，则如图4所示，由第一光成分5、第二光成分6及第三光成分7的光成分构成的输出光4成为具有可见和近红外这两方的光成分。此外，上述输出光4在可见和近红外这两方的光成分的分界线附近的荧光强度小，具有某种程度以上的清晰度，具有可将它们分离的分光分布。
在发光装置10中，通过改变固体发光元件3、第一波长转换体1A及第二波长转换体2A的种类，容易改变成为第一光成分5的起源的一次光3B的色调。
在发光装置10中，通过改变固体发光元件3、第一波长转换体1A及第二波长转换体2A的种类，容易改变成为第二光成分6的起源的第一波长转换光1B的色调。
在发光装置10中，通过改变固体发光元件3、第一波长转换体1A及第二波长转换体2A的种类，容易改变成为第三光成分7的起源的第二波长转换光2B的色调。
在发光装置10中，通过改变第一波长转换体1A及第二波长转换体2A的厚度、荧光体的含有浓度，容易改变它们的输出比。因此，如果采用这样的结构，则容易进行输出光4的分光分布的控制。
图1～图3所示的发光装置10A～10C是透射型结构的一个例子。透射型结构是如下的结构：第一波长转换体1A在正面1Aa接收一次光3B并从背面1Ab放射荧光，第二波长转换体2A在正面2Aa接收一次光3B及第一波长转换光1B并从背面2Ab放射荧光。
在这样的透射型结构中，第一光成分5、第二光成分6和第三光成分7的混合光成分即第二混合光24容易作为输出光4从第二波长转换体2A的相同的输出面输出。因此，根据该透射型结构，可以得到适合于光输出面的小型化的发光装置10。
在发光装置10中，固体发光元件3所放出的一次光3B照射第一波长转换体1A，透射第一波长转换体1A后的第一透射一次光3BT1照射第二波长转换体2A的波长转换体。
在作为透射型结构的发光装置10中，第一波长转换体1A及第二波长转换体2A都具有光透射性。即，在发光装置10中，一次光3B及第一波长转换光1B透射第一波长转换体1A，第一透射一次光3BT1及透射第一波长转换光1BT2透射第二波长转换体2A。并且，在发光装置10中，从第二波长转换体2A放射第二混合光24作为输出光4，该第二混合光24是第二透射一次光3BT2、透射第一波长转换光1BT2和第二波长转换光2B的混合光。
如果采用这样的结构，则容易进行将放出输出光4的光出射面控制在第一波长转换体1A及第二波长转换体2A的水平投影图中的面积较大的水平投影图的范围内的装置设计，因此可以得到适合于小型化的发光装置10。
在发光装置10中，优选第一波长转换体1A与第二波长转换体2A的间隙大。第一波长转换体1A与第二波长转换体2A的间隙例如超过1mm，优选超过3mm，更优选超过10mm。但是，从发光装置10的小型化的观点出发，第一波长转换体1A与第二波长转换体2A的间隙例如低于10cm，优选低于3cm。
如果采用这样的结构，则具有指向性的一次光3B被第一波长转换体1A散射，进而通过隔开距离而扩散的光照射到第二波长转换体2A。因此，可以得到在兼顾近红外光成分的均匀高输出化和光输出面的大面积化方面优选的发光装置10。
在发光装置10中，优选第一波长转换体1A的厚度厚。第一波长转换体1A的厚度例如超过100μm，优选超过300μm。第一波长转换体1A的厚度可以设定为比第二波长转换体2A的厚度厚。但是，从发光装置10的小型化的观点出发，第一波长转换体1A的厚度例如低于3mm，优选低于1mm。
如果采用这样的结构，则具有指向性的一次光3B容易被第一波长转换体1A散射，被散射的光照射到第二波长转换体2A。因此，可以得到在兼顾近红外光成分的均匀高输出化和光输出面的大面积化的方面优选的发光装置10。
(发光装置的改良例)
以下，对用于本实施方式的性能改善等的改良例进行说明。
发光装置10通过将固体发光元件3作为高输出型的发光元件或增加发光元件的数量等手段，能够容易地增加构成输出光4的光子的绝对数。
作为这样的发光装置10，可以列举出输出光4的波长700nm以上的光成分的光能量通常超过3W、优选超过10W、更优选超过30W的发光装置10。
如果采用这样的结构，则能够以强的近红外线进行照射，因此可以得到即使与照射的被照射物的距离大也能够向对象物照射较强的近红外线的发光装置10。如果采用这样的结构，则可以得到即使是照射的对象物微小或具有厚度的被照射物也容易得到与对象物相关的信息的发光装置10。
发光装置10通过将固体发光元件3作为例如激光二极管等放出高光密度的一次光的发光元件或使用光学透镜对发光元件所放出的光进行聚光等手段，能够提高向波长转换体所包含的荧光体供给的光子密度。
如果采用这样的结构，则可以得到照射第一波长转换体1A的一次光3B的光能量密度通常超过0.3W/mm2，优选超过1.0W/mm2、更优选超过3.0W/mm2的发光装置10。
如果采用这样的结构，则可以得到能够放出光能量密度大的输出光4的发光装置10，因此例如得到能够对光能量密度大的近红外光进行点输出的发光装置10。
另外，如果采用使用激光二极管等放出高光密度的一次光的发光元件的结构，则能够提高固体发光元件3所放出的一次光的光能量密度。如果采用这样的结构，则例如得到超过0.3W/mm2、优选超过1.0W/mm2、更优选超过3.0W/mm2的发光装置10。
因此，如果采用这样的结构，则可以得到即使采用将光扩散后的一次光照射到第一波长转换体1A的结构，也放出较强的近红外光成分的发光装置10。如果采用将未进行光扩散的一次光直接照射到第一波长转换体1A的结构，则可以得到放出光能量密度相对大的输出光4的发光装置10。如果采用这样的结构，则可以得到能够使用光输出面小的发光元件以近红外光照射大面积的发光装置10。此外，如果采用上述结构，则可以得到适合于照射光能量密度大的近红外光的发光装置10。
另外，在发光装置10中，通过选择适当的固体发光元件，能够调整输出光4。例如，通过选择适当的固体发光元件，可以得到波长比440nm短的紫外～蓝的波长区域的光成分的强度低于荧光强度最大值的3％、优选低于1％的发光装置10。
如果采用这样的结构，则成为光致抗蚀剂容易感光且紫外～蓝的波长区域的光成分的强度接近零的输出光4。因此，例如得到放出适合于在黄光室中使用等的、作为半导体关联的检查作业用而优选的近红外光的发光装置10。
发光装置10例如也可以具备控制配光特性的配光控制机构。如果采用这样的结构，则例如得到在车载用的配光可变型的照明系统等、得到具有所希望的配光特性的输出光的方面优选的发光装置10。
发光装置10也可以具备例如具有投入电力的控制装置等改变近红外线的强度的输出强度可变机构。如果采用这样的结构，则可以得到适合于因近红外线照射而容易损伤的食品、药剂等的检查等的发光装置10。
此外，发光装置10也可以具备控制第二波长转换光2B的光成分的输出比例、特别是进行ON-OFF控制的控制机构。如果采用这样的结构，则能够控制近红外线的输出比例，因此可以得到将所输出的近红外线的输出调整为符合顾客要求的强度的方面优选的发光装置10。
此外，发光装置10也可以交替输出包含第二波长转换光2B的光成分的输出光4和不包含第二波长转换光2B的光成分的输出光4。如果采用这样的结构，则可以得到能够交替切换基于人眼的观察方式和基于电子设备的眼(传感器)的观察方式并进行确认的发光装置10。因此，能够消除基于人眼的观察方式和基于电子设备的眼的观察方式的干扰，可以得到无论在用何种眼观察的情况下都使其观察方式清晰的方面合适的发光装置10。
发光装置10例如也可以具备可变机构，该可变机构改变在波长700nm以上且低于2500nm的波长范围内具有荧光强度最大值的光成分的荧光峰波长。
如果采用这样的结构，则可以得到通用性大且容易应对多种用途的发光装置10。此外，向光的被照射物的内部的侵入深度根据波长而改变，因此可以得到适合于被照射物的深度方向的检查等的发光装置10。
另外，这样的近红外线的控制机构、荧光峰波长的可变机构例如通过设定为具备带通滤波器或低截滤波器等光学滤波器的发光装置10来实现。在这种情况下，只要是输出光4透射根据用途选择的光学滤波器而输出的结构体、被所选择的光学滤波器遮挡的结构物即可。
发光装置10也可以具备光控制机构，该光控制机构不限于对近红外光成分、还对输出光4的至少一部分的波长成分的输出进行包含ON-OFF控制在内的控制。即使采用这样的结构，也可以得到通用性大且容易应对多种用途的发光装置10。
另外，发光装置10能够使输出光4成为脉冲光。
脉冲光的照射时间的半峰宽的一个例子也可以是低于300ms，并且输出光4或第三光成分7(近红外光成分)的输出强度的大小越大而越短。作为半峰宽，例如可以与输出强度配合来选择选自低于100ms、低于30ms、低于10ms、低于3ms及低于1ms中的适当的半峰宽。
此外，脉冲光的熄灭时间的一个例子为1ms以上且低于10秒。
据报道，人眼将50～100Hz(周期20～10ms)的光感知为闪烁，鸽子等鸟类将150Hz(周期6.7ms)前后的光感知为闪烁，苍蝇等昆虫将300Hz(周期3.3ms)前后的光感知为闪烁。因此，如果脉冲光的熄灭时间为1ms以上且低于10秒，则可以得到一个优选的包括人在内的这些生物感知不到闪烁的低于30ms的熄灭时间的发光装置10。
另一方面，强的光照射具有对所照射的被照射物带来损伤的风险。因此，在不需要担心闪烁的用途中，优选采用将脉冲光的熄灭时间设为100ms以上、更优选设为300ms以上的发光装置10。
另外，以进行人的毛发、体毛的成长调整的美容为目的，优选的输出光4的光能量设定为0.01J/cm2以上且低于1J/cm2。如果将这样的光能量照射到毛根部附近，则能够使存在于皮肤内部的黑色素等吸收光，能够调整毛发等的成长。在比其低的能量下，难以确认到基于光照射的毛发等的成长调整的效果，在比其高的能量下，存在对人体产生其它影响等的担忧。
为了排除这样的担忧，输出光4的优选的1/10余辉时间(将要熄灭之前的光强度降低到强度为1/10的时间)为低于100μs，优选为低于10μs，特别优选为低于1μs。由此，可以得到能够瞬间点亮、瞬间熄灭的发光装置10。
发光装置10也可以还具备放出在120nm以上且低于380nm、优选在250nm以上且低于370nm的波长范围内具有强度最大值的紫外线的紫外光源。如果采用这样的结构，则可以得到兼备基于紫外线的杀菌效果等的发光装置10。
发光装置10也可以还具备以往已知的一般的照明装置。如果采用这样的结构，则成为赋予了输出近红外光的功能的传统的照明装置，可以得到主要功能为一般照明的发光装置10。另外，作为以往已知的一般的照明装置的代表例，具有由固体发光元件和荧光体组合而成的照明装置。具体地说，可以列举出由蓝色LED和作为绿色或黄色荧光体的Ce3+活化石榴石荧光体组合而成的照明装置，进一步使用作为红色荧光体的Eu2+活化氮化物荧光体或Eu2+活化氮氧化物荧光体而成的照明装置。
放出近红外光成分的发光装置10可以是医疗用或生物技术用的光源或照明装置。放出近红外光成分的发光装置10优选为能够在荧光成像法或光动力疗法中的任一个中使用的医疗用发光装置。放出近红外光成分的发光装置10优选为能够在细胞、基因、检体等的检查、分析解析等中使用的生物技术用发光装置。
根据放出近红外光成分的发光装置10，可以得到如下发光装置10：使用具有透射生物体、细胞等的性质的近红外光成分，能够用于从体内外的患部的观察、治疗或生物技术。
放出近红外光成分的发光装置10可以设定为传感系统用光源或传感系统用照明系统。
如果采用这样的结构，则例如得到如下发光装置10：使用具有透射有机物等的性质的近红外光成分、被物体反射的近红外的不可见的光成分，能够用于未开封状态下的检查或包括人在内的动植物、被照射物的监视等。在此，在未开封状态下的检查是指针对不具备透光性的有机物质制的袋、容器等中的被照射物、异物等的未开封状态下的检查。
<电子设备>
[第四～第十实施方式]
图5是表示第四实施方式所涉及的电子设备的概念图。图5所示的第一实施方式所涉及的电子设备200D(200)具备发光装置10。
在图5中，发光装置10至少具备电源电路111、导体112和发光部113而成。发光部113相当于图1～图3所示的发光装置10A～10C。在图1～图3中，省略了与图5的电源电路111、导体112等相当的构件的记载。图5所示的发光装置10除了与图1～图3所示的发光装置10A～10C相当的发光部113以外，还具备电源电路111和导体112。
电源电路111是向发光部113供给电力的构件，通过导体112向发光部113供给电能。
发光部113是将电能转换为光能量的构件，将从电源电路供给的电能的至少一部分转换为包含近红外光的光能量而作为输出光4输出。如上述那样，发光部113相当于图1～图3所示的发光装置10A～10C。
第一检测器117A(117)是至少检测从发光装置10的发光部113放射并照射到被照射物114的输出光4中的近红外光的透射光成分115的构件。
第二检测器117B(117)是检测至少包含从发光装置10的发光部113放射并照射到被照射物114的输出光4中的近红外光的反射光成分116的光成分的构件。
在上述结构的电子设备200D中，首先，向被照射物114照射至少包含近红外光成分的输出光4。在电子设备200D中，接着，由第一检测器117A及第二检测器117B中的任一个检测透射被照射物114后的透射光成分115或由被照射物114反射后的反射光成分116中的任一个。因此，根据电子设备200D，能够检出或检测与近红外光成分所参与的被照射物114相关的特性信息。
如上述那样，电子设备200D具备发光装置10。
如上述那样，发光装置10兼顾近红外光成分的高输出化和光输出面的大面积化，放出适合于人眼及检测器这两方的包含可见光和近红外光成分的输出光4。因此，如果使用发光装置10，则可以得到与近红外线的检测器组合使用的适合于产业用途等的电子设备200D。
发光装置10可以设定为输出光4的能量大，能够照射大范围。在这样的结构的电子设备200D中，即使从远离的距离照射被照射物114，也能够检测到S/N良好的信号。如果采用这样的结构，则可以得到如下电子设备200D：适合于大的被照射物114的检查、大范围分布的被照射物的集中检查、存在于遍及大范围的检查面积的一部分的被照射物的检测、来自远方的人或被照射物的检测等。
构成发光装置10的发光部113的主光取出面的面积例如为1cm2以上且低于1m2，优选为10cm2以上且低于1000cm2。
从发光部113的表面到被照射物114的表面的最短距离例如为1mm以上且低于10m。此外，在需要将强的近红外线照射到被照射物114的用途(例如医疗、美容、纤细的异物检查等)中，上述最短距离例如为1mm以上且低于30cm，特别是为3mm以上且低于10cm。此外，在需要进行大范围的被照射物114的检查等的用途中，上述最短距离为30cm以上且低于10m，优选为1m以上且低于5m。
另外，在需要将强的近红外线遍及大范围地进行照射的用途(例如大的被照射物、遍及大范围的被照射物的纤细的检查等)中，优选至少发光部113是能够移动的结构物。如果采用这样的结构，则可以得到优选能够根据所照射的被照射物的形态而自由移动的结构的电子设备200D。另外，作为该电子设备200D的更具体的方式，可以列举出图11等所示的方式的电子设备200J(200)。
作为能够移动的结构的电子设备200D，例如，可以列举出发光部113能够在直线或曲线上往来的结构的电子设备200D、发光部113能够在XY轴方向或XYZ方向上扫描的结构的电子设备200D。此外，作为能够移动的结构的电子设备200D，可以列举出安装于移动体(汽车、自行车、无人机等飞行体等)等的结构的电子设备200D。图11示出了电子设备200D为无人机的形态时的电子设备200J。
在此，作为第一检测器117A及第二检测器117B，能够使用各种光检测器。例如，作为第一检测器117A及第二检测器117B，可以从检测光入射到半导体的PN结时产生的电荷的量子型的光检测器(光电二极管、光电晶体管、光电IC、CCD图像传感器、CMOS图像传感器等)、检测由于接收到光时的产生热引起的温度上升而产生的电性质的变化的热式光检测器(使用热电效应的热电堆、使用焦电效应的焦电元件等)及对光进行感光的红外线膜等中适当选择。
此外，第一检测器117A及第二检测器117B可以作为单独使用光电转换元件的单独元件来使用，也可以作为集成了光电转换元件的摄影元件来使用。作为摄影元件的形态，可以是一维配置的线型，也可以是二维配置的面型。作为第一检测器117A及第二检测器117B，例如可以使用摄像机(包括超光谱相机)。
电子设备200D可以用作使用包含近红外光成分的输出光4的被照射物114的检查装置、检测装置、监视装置及分类装置中的任一个。
输出光4所具有的近红外光成分具有透射大部分的物质的性质，因此可以设定为从物质的外部照射近红外光并检测其透射光或反射光的装置结构。由此，可以得到不会破坏物质而能够检查或检测其内部的状态、异物的有无等的电子设备200D。将适合于这样的用途的电子设备200D的具体例在图6中示出为电子设备200E。即，图6是表示第五实施方式所涉及的电子设备的一个例子的图。
图6所示的电子设备200E具备：带式传送机105，载置被照射物114并使其移动；发光装置10，作为照射光120照射被照射物114；以及超光谱相机150，拍摄带式传送机105上的拍摄区域130。照射光120是发光装置10所放射的输出光4。
对电子设备200E的作用进行简单说明。首先，从发光装置10向被照射物114放射照射光120。接着，超光谱相机150通过拍摄被放射了照射光120的带式传送机105上的拍摄区域130，取得图像数据。所得到的图像数据直接或通过由未图示的计算机等进行处理而用于观察、分析等各种用途。
此外，近红外光成分不会被人眼看到，其反射特性依赖于物质。因此，通过采用向被照射物照射近红外光并检测其反射光的装置结构，可以得到不会被人察觉而即使在黑暗等中也能够检测或监视人、动植物、被照射物等的电子设备200D。
此外，近红外光成分不会破坏物质，能够检查或检测其内部的状态、异物的有无等，能够判定物质等的合格与否。因此，可以得到如果向被照射物照射近红外光成分，则能够进行合格品和不合格品的分选等的电子设备200D。此外，如果使用还具备除去检测到被照射物114(检查对象物)中的正常状态或异常状态中的任一种的机构的电子设备200D，则可以得到适合于被照射物的分选、分类的电子设备200D。
在电子设备200D中，发光装置10可以不是可动式的，而是固定的。
如果采用这样的结构，则不具有用于使发光装置机械移动的复杂的机构，因此可以得到不容易发生故障的电子设备200D。
此外，如果将电子设备200D例如固定在室内或室外，则能够定点观察预先确定的场所中的人、被照射物(飞散物、移动体等)的状态，或者对人、被照射物的数量进行计数。因此，如果采用这样的结构，则可以得到有利于发现问题、商业的灵活应用等的适合于收集大数据的电子设备200D。
将适合于这样的用途的电子设备200D的具体例在图7中示出为电子设备200E，在图8中示出为电子设备200F，在图9中示出为电子设备200G，在图10中示出为电子设备200I，在图11中示出为电子设备200J。图7是表示第六实施方式所涉及的电子设备的一个例子的图。图8是表示第七实施方式所涉及的电子设备的一个例子的图。图9是表示第八实施方式所涉及的电子设备的一个例子的图。图10是表示第九实施方式所涉及的电子设备的一个例子的图。图11是表示第十实施方式所涉及的电子设备的一个例子的图。
电子设备200D可以设定为可动式的。电子设备200D例如可以作为安装于移动台或移动体(车辆、飞行体等)的结构物而设定为可动式的。将适合于这样的用途的电子设备200D的具体例在图11中示出为电子设备200J。
如果采用这样的结构，则构成电子设备200D的发光装置10能够照射所希望的场所、大范围，因此可以得到适合于大型被照射物的检查、室外的被照射物的状态的检查等的电子设备200D。
电子设备200D可以还具备超光谱相机。如果采用这样的结构，则可以得到能够进行超光谱成像的电子设备200D。这样的电子设备200D能够将由肉眼或通常的相机无法判别的差异作为图像进行区分，成为在与产品的检查、分选等相关的广泛领域中有用的检查装置等。
电子设备200D优选具备进行机器学习的数据处理系统。如果采用这样的结构，则不仅能够反复学习取入到计算机的数据并找到隐藏在其中的模式，还能够将新取入的数据应用于该模式。因此，可以得到适合于检查、检测、监视等的自动化、高精度化、使用大数据的将来预测等的电子设备200D。
电子设备200D能够用作医疗用、动物医疗用、生物技术用、农林水产业用、畜牧业用(食用肉、肉制品、乳制品等用)及产业用(异物检查、内容量检查、形状检查、包装状态检查等用)中的任一种。此外，电子设备200D能够用作医药品用、动物实验用、食品用、饮料用、农林水产品用、畜产品用或工业产品用中的任一种的检查用等。
电子设备200D可以用作人体用、动植物用、物体用中的任一种，可以用作气体用、液体用、固体用中的任一种。
电子设备200D的优选方式是医疗设备、治疗设备、美容设备、健康设备、护理关联设备、分析设备、测量设备及评价设备中的任一种。
以医疗、生物技术开发为目的而使用的电子设备200D例如在以下列举的被照射物的检查、检测、测定、评价、分析、解析、观察、监视、分离、诊断、治疗、净化等中使用。具体地说，可以列举出血液、体液这些成分的检查、排泄物(尿、便)的检查、蛋白质、氨基酸的测定、细胞(包括癌细胞)的检查、基因、染色体、核酸的检查、生物体试样、细菌、检体、抗体的检查、生物体组织、脏器、血管的检查、皮肤病、脱毛症的观察等。
例如，以美容、保健为目的，电子设备200D例如在以下列举的被照射物的检查、检测、测定、评价、分析、解析、观察、监视、美化、卫生、发育促进、健康增进、诊断等中使用。具体地说，可以列举出皮肤的观察、毛发、体毛的观察、口内、齿内、齿周的观察、耳、鼻的检查、生命体征的测定等。
例如，以农林水产业、畜牧业或工业的利用为目的，电子设备200D例如在以下列举的被照射物的检查、检测、测定、测量、评价、分析、解析、观察、监视、识别、分选、分类等中使用。具体地说，可以列举出工业产品(包括电子构件、电子器件)的检查、农产品(果蔬等)的检查、酶、菌的检测、海产品(鱼类、贝类、甲壳类、软体类)的检查、医药品、生物体试样的检查、食品、饮料的检查、人、动物、被照射物的存在、状态的观察、气体(包括水蒸气)的状态的观察、液体、流体、水、水分、湿度的检查、被照射物的形状、颜色、内部结构、物理状态的观察、空间、位置、距离的测定、被照射物的污染状态的观察、分子、粒子的状态的观察、工业废弃物的观察等。
例如，以护理为目的，电子设备200D例如在排泄确认、健康状态的识别、管理、监视等中使用。
这样，电子设备200D能够应对检查、检测、测定、测量、评价、分析、解析、观察、监视、识别、分选、分类等所有的用途。
另外，本实施方式能够应用于使用发光装置10的检查方法、检测方法、监视方法、分类方法、分析方法、测量方法、评价方法中的任一种简单的方法。
以上，对本实施方式的内容进行了说明，但是本实施方式不限定于这些记载，对于本领域技术人员来说能够进行各种变形及改良是显而易见的。
实施例
以下，通过实施例对本实施方式的发光装置更详细地进行说明，但是本实施方式不限定于这些。
[实施例1]
首先，制作了第一波长转换体1A。作为第一波长转换体1A，使用由树脂荧光膜构成的荧光体片材，该树脂荧光膜包含放出在540nm附近具有荧光峰的黄绿色光的荧光体以及放出在625nm附近具有荧光峰的红色光的荧光体。作为放出在540nm附近具有荧光峰的黄绿色光的荧光体，使用Y3Al2(AlO4)3：Ce3+(YAG)荧光体(株式会社东京化学研究所制、中心粒径D50≈24μm)。作为放出在625nm附近具有荧光峰的红色光的荧光体，使用(Sr，Ca)AlSiN3：Eu2+(SCASN)荧光体(三菱化学株式会制、中心粒径D50≈14μm)。
以下，对第一波长转换体1A的制作步骤进行说明。作为荧光体粉末，准备了上述的YAG荧光体和SCASN荧光体。此外，作为荧光体粉末的密封剂，准备了双组分混合型的热固化有机硅树脂(产品名KER-2500A/B、信越化学工业株式会社)。
接着，对YAG荧光体(0.493g)及SCASN荧光体(0.013g)和有机硅树脂(A剂0.75g和B剂0.75g)进行混合、脱泡处理(约2000rpm、3分钟)，制作了由荧光体和有机硅树脂构成的荧光体糊剂。混合、脱泡处理使用产品名：脱泡练太郎(形式：ARE-310、株式会社シンキー制)。
使用分配器(dispenser，形式：ML-5000XII、武藏工程株式会公司制)，将所得到的荧光体糊剂滴加到设置在玻璃基板(200mm×200mm×t1mm)的模框上。此后，可以使用刮板，使滴加的荧光体糊剂的表面平滑平坦化。拆下模框，可以使用镊子将通过在150℃的大气中加热2小时进行固化而形成的荧光体片材从玻璃基板剥离，由此得到第一波长转换体1A。第一波长转换体1A为5mm×6mm、厚度：130μm。
为慎重起见，可以使用绝对PL量子收率测量装置，在450nm的光激发条件下评价了第一波长转换体1A的荧光特性，内量子效率(IQE)为93％，光吸收率(Abs.)为28％，荧光峰波长为598nm。
接着，制作了第二波长转换体2A。第二波长转换体2A是成为树脂荧光膜的荧光体片材，该树脂荧光膜包含以在750nm附近具有荧光峰的Cr3+活化的复合金属氧化物(自制品)为主体而成的荧光体。另外，该荧光体是由(Gd0.95La0.05)3(Ga0.97Cr0.03)2(GaO4)3的组成式表示的(Gd，La)3Ga2(GaO4)3：Cr3+(GLGG)荧光体，具有石榴石型的晶体结构。
以下，对GLGG荧光体的制作步骤进行说明。
GLGG荧光体使用以下的化合物粉末作为主原料，通过传统的固相反应而制备。
氧化钆(Gd2O3)：纯度3N，日本钇株式会社
氢氧化镧(La(OH)3)：纯度3N，信越化学工业株式会社
氧化镓(Ga2O3)：纯度4N，亚洲物性材料株式会社
氧化铬(Cr2O3)：纯度3N，株式会社高纯度化学研究所制
具体地说，首先，以通过化学反应而生成化学计量组成的化合物(Gd0.95La0.05)3(Ga0.97Cr0.03)2(GaO4)3的方式，称量了上述原料。表1表示了该称量值。
表1
接着，将所称量的20g原料与氧化铝球(直径Φ3mm、合计200g)和60ml乙醇一起投入到氧化铝制的罐磨机(容量250ml)中。此后，可以使用行星式球磨机(フリッチュ公司制、产品编号P-5)，使罐磨机以150rpm的旋转速度旋转30分钟，由此对原料进行了湿式混合。
接着，使用筛子除去氧化铝球，可以得到由原料和乙醇构成的料浆状的混合原料。此后，可以使用干燥机在125℃下对料浆状的混合原料进行了全量干燥。然后，通过使用乳钵和乳棒将干燥后的混合原料轻轻地混合，作为荧光体原料。
接着，将荧光体原料放入到氧化铝制的烧成容器(材质SSA-H、B3尺寸、带盖)中，使用箱型电炉，在1500℃的大气中进行了2小时的烧成。另外，烧成时的升降温速度为300℃/h。
使用氧化铝制的乳钵和乳棒将所得到的烧成物进行手工粉碎之后，通过尼龙网(网眼95μm)除去粗大颗粒，由此得到粉末状的GLGG荧光体。
虽然省略数据，但使用X线衍射装置(台式X线衍射装置、MiniFlex(注册商标)、株式会社リガク制)评价了所得到的GLGG荧光体的结晶结构物，结果为大致单一结晶相的石榴石化合物。此外，使用电子显微镜(台式显微镜Miniscope TM4000、日立ハイテクノロジーズ株式会公司制)评价了颗粒形状和颗粒尺寸。其结果是，颗粒形态是单分散颗粒状，颗粒形状是视为来自石榴石的结晶的形状，颗粒尺寸的主体为15μm左右。并且，使用绝对PL量子收率测量装置(C9920-02、浜松ホトニクス(株)制)，在波长450nm的蓝色光的照射条件下评价了GLGG荧光体的荧光特性。其结果是，荧光峰波长为747nm，内量子效率(IQE)为92％，蓝色光的光吸收率(Abs.)为57％。此外，在波长628nm的红色光的照射条件下进行了评价，结果荧光峰波长为746nm，内量子效率(IQE)为93％，红色光的光吸收率(Abs.)为45％。
利用以上述方式制作的GLGG荧光体(4.57g)及厚度不同的模框，与第一波长转换体1A同样地制作了第二波长转换体2A(10mm×10mm、厚度：265μm)。
为慎重起见，使用上述绝对PL量子收率测量装置，在450nm的光激发条件下评价了第二波长转换体2A的荧光特性，内量子效率(IQE)为90％，光吸收率(Abs.)为57％，荧光峰波长为733nm。
接着，使用以上述方式制作的第一波长转换体1A和第二波长转换体2A，制作了发光装置。
具体地说，在作为放出蓝色光(荧光峰波长：450nm)即一次光3B的固体发光元件3的蓝色LED芯片(产品编号：LE B P2MQ，オスラムオプトセミコンダクターズ公司制)的光输出面上配置第一波长转换体1A。在该第一波长转换体1A上配置第二波长转换体2A，构成图1所示的发光装置，作为实施例1所涉及的发光装置。
如果对蓝色LED芯片投入电力(10.3V、20mA)，则从蓝色LED芯片放射作为一次光3B的蓝色光。并且，其一部分被第一波长转换体1A转换为作为第一波长转换光1B的可见光(基于绿色光成分和红色光成分的加法混色的黄色光)。此外，一次光3B和第一波长转换光1B的混合光的一部分被第二波长转换体2A转换为作为第二波长转换光2B的深红～近红外光成分。并且，由包含作为一次光3B的蓝色光、作为第一波长转换光1B的可见光、作为第二波长转换光2B的近红外光成分的光构成的混合光作为输出光4被放出。
图12(a)、(b)及(c)分别示出了蓝色LED芯片所放出的一次光3B、第一混合光14及输出光4的分光分布。第一混合光14是包含透射第一波长转换体1A后的一次光3B即第一透射一次光3BT1和第一波长转换光1B的混合光成分。输出光4是包含第二透射一次光3BT2、透射第一波长转换光1BT2、第二波长转换光2B的混合光成分。第二透射一次光3BT2是透射第二波长转换体2A后的第一透射一次光3BT1。透射第一波长转换光1BT2是透射第二波长转换体2A后的第一波长转换光1B。
从图12(a)、(b)及(c)可知，一次光3B是在455nm处具有荧光峰的单峰型的蓝色光，半峰宽约为17nm(15nm以上且低于20nm)。
包含透射第一波长转换体1A后的一次光3B即第一透射一次光3BT1和第一波长转换光1B的第一混合光14包含一次光3B和第一波长转换光1B的光成分。第一混合光14是相关色温为30243K、duv＝-26.4、(x，y)＝(0.271，0.230)、Ra＝81的光。另外，第一波长转换光1B的光成分是在540nm和590nm处具有峰、且至少在495nm至800nm的较宽波长范围内具有光成分的多峰型的较宽的光成分。
输出光4包含来自一次光3B的第二透射一次光3BT2、来自第一波长转换光1B的透射第一波长转换光1BT2、第二波长转换光2B的光成分。输出光4是相关色温为4646K、duv＝24.1、(x，y)＝(0.365，0.421)、Ra＝69的光。另外，输出光4的光成分是在455nm、545nm和730nm处具有峰、且至少在410nm至950nm的较宽波长范围内具有光成分的多峰型的较宽的光成分。
将该输出光4照射到白纸面而进行了确认，结果能够确认到大致Φ30cm的范围内的光是均匀的。
[实施例2]
实施例2所涉及的发光装置是相对于实施例1抑制了一次光3B的输出的设计规格，意图在半导体的制造生产线等忌讳紫外～蓝色光的环境下使用。
使在实施例1中说明的YAG荧光体和SCASN荧光体的使用量分别为2.852g和0.076g，并使用厚度不同的模框，除此以外，与实施例1同样，制作了第一波长转换体1A(厚度：200μm)。为慎重起见，使用上述绝对PL量子收率测量装置，在450nm的光激发条件下评价了第一波长转换体1A的荧光特性，内量子效率(IQE)为94％，光吸收率(Abs.)为30％，荧光峰波长为607nm。此外，再利用了在实施例1中使用的第二波长转换体2A及固体发光元件3。并且，与实施例1同样，配置固体发光元件3、第一波长转换体1A和第二波长转换体2A，构成图1所示的发光装置，作为实施例2所涉及的发光装置。
与实施例1同样，向蓝色LED芯片投入电力(10.3V、20mA)，使实施例2所涉及的发光装置点亮。
在图13(a)、(b)及(c)中分别示出了蓝色LED芯片所放出的一次光3B、第一混合光14及输出光4的分光分布。第一混合光14是包含透射第一波长转换体1A后的一次光3B即第一透射一次光3BT1和第一波长转换光1B的混合光成分。输出光4是包含第二透射一次光3BT2、透射第一波长转换光1BT2、第二波长转换光2B的混合光成分。第二透射一次光3BT2是透射第二波长转换体2A后的第一透射一次光3BT1。透射第一波长转换光1BT2是透射第二波长转换体2A后的第一波长转换光1B。
从图13(a)、(b)及(c)可知，一次光3B是在455nm处具有荧光峰的单峰型的蓝色光，半峰宽约为17nm。
包含透射第一波长转换体1A后的一次光3B即第一透射一次光3BT1和第一波长转换光1B的第一混合光14包含一次光3B和第一波长转换光1B的光成分。第一混合光14是相关色温为2510K、duv＝12.5、(x，y)＝(0.501，0.455)、Ra＝77的光。另外，第一波长转换光1B的光成分是在610nm处具有峰、且至少在495nm至800nm的较宽的波长范围内具有光成分的单峰型的较宽的光成分。
输出光4包含一次光3B、第一波长转换光1B和第二波长转换光2B的光成分，相关色温是2828K、duv＝21.6、(x，y)＝(0.489，0.482)、Ra＝68的光。另外，输出光4的光成分是在455nm、590nm和715nm处具有峰、且至少在410nm至950nm的较宽的波长范围内具有光成分的多峰型的较宽的光成分。但是，低于500nm的波长区域内的分光强度低于输出光4的分光强度最大值(波长590nm的光成分的分光强度)的7％，是大幅抑制了紫外～蓝色的波长区域的光成分强度的输出光4。
将该输出光4照射到白纸面而进行了确认，结果能够确认到大致Φ30cm的范围内的光是均匀的。
[实施例3]
实施例3所涉及的发光装置是相对于实施例1成为520nm以上且低于750nm的波长范围内的分光强度的最小值相对于最大值为70％以上的设计规格。具体地说，是意图面向要求绿至深红色的波长范围内的分光强度的变化量小的特性的用途的光源等。
作为第一波长转换体1A，使用由树脂荧光膜构成的荧光体片材，该树脂荧光膜包含放出在525nm附近具有荧光峰的绿色光的荧光体和放出在655nm附近具有荧光峰的红色光的荧光体。作为放出在525nm附近具有荧光峰的绿色光的荧光体，使用Lu3Al2(AlO4)3：Ce3+(LuAG)荧光体(株式会社东京化学研究所制，中心粒径D50≈55μm)。作为放出在655nm附近具有荧光峰的红色光的荧光体，使用CaAlSiN3：Eu2+(CASN)荧光体(三菱化学株式会公司制、中心粒径D50≈18μm)。
使LuAG荧光体和CASN荧光体的使用量分别为0.849g和0.157g，并使用厚度不同的模框，除此以外，与实施例1同样，制作了第一波长转换体1A(厚度：260μm)。为慎重起见，使用上述绝对PL量子收率测量装置，在450nm的光激发条件下评价了第一波长转换体1A的荧光特性，结果内量子效率(IQE)为93％，光吸收率(Abs.)为32％，荧光峰波长为630nm。此外，再利用了在实施例1中使用的第二波长转换体2A及固体发光元件3。并且，与实施例1同样，配置固体发光元件3、第一波长转换体1A和第二波长转换体2A，构成图1所示的发光装置，作为实施例3所涉及的发光装置。
与实施例1同样，向蓝色LED芯片投入电力(10.3V、20mA)，使实施例3所涉及的发光装置点亮。
在图14(a)、(b)及(c)中分别示出了蓝色LED芯片所放出的一次光3B、第一混合光14及输出光4的分光分布。第一混合光14是包含透射第一波长转换体1A后的一次光3B即第一透射一次光3BT1和第一波长转换光1B的混合光成分。输出光4是包含第二透射一次光3BT2、透射第一波长转换光1BT2、第二波长转换光2B的混合光成分。第二透射一次光3BT2是透射第二波长转换体2A后的第一透射一次光3BT1。透射第一波长转换光1BT2是透射第二波长转换体2A后的第一波长转换光1B。
从图14(a)、(b)及(c)可知，一次光3B是在455nm处具有荧光峰的单峰型的蓝色光，半峰宽约为17nm。
包含透射第一波长转换体1A后的一次光3B和第一波长转换光1B的第一混合光14包含一次光3B和第一波长转换光1B的光成分。第一混合光14是相关色温为4146K、duv＝-3.0、(x，y)＝(0.372，0.365)、Ra＝93的光。另外，第一波长转换光1B的光成分是在555nm和635nm处具有峰、且至少在495nm至800nm的较宽的波长范围内具有光成分的多峰型的较宽的光成分。
输出光4包含来自一次光3B的第二透射一次光3BT2、来自第一波长转换光1B的透射第一波长转换光1BT2、第二波长转换光2B的光成分。输出光4是相关色温为3893K、duv＝25.1、(x，y)＝(0.407，0.453)、Ra＝83的高演色性的光。另外，输出光4的光成分是在460nm、550nm、655nm和715nm处具有峰、且至少在410nm至950nm的较宽的波长范围内具有光成分的多峰型的较宽的光成分。并且，520nm以上且低于750nm的波长范围内的分光强度在715nm处取最大值，取最小值的595nm的分光强度为它的73.8％。
将该输出光4照射到白纸面而进行了确认，结果能够确认到大致Φ30cm的范围内的光是均匀的。
在此，关注第一混合光14和输出光4的duv。另外，duv是表示与黑体辐射的偏差的指数，是表示白色光的色调的指数。并且，如果duv的数值为正，则表示带绿色的色调的白色光，如果为负，则表示带紫色的色调的白色光。
从实施例1～3的说明可知，如果第一混合光14被第二波长转换体2A转换为输出光4，则duv的数值向正侧大幅偏移。并且，其偏移幅度为5以上且低于55。这是因为第二波长转换体2A所包含的Cr3+具有良好地吸收第一混合光14所具有的蓝色和红色的光成分而少量地吸收绿色的光成分的性质。
即，第一混合光14的蓝色和红色的光成分容易被第二波长转换体2A吸收并转换为近红外光成分。与此相对照，第一混合光14中的绿色的光成分不被第二波长转换体2A吸收而容易透射第二波长转换体2A。因此，相对于第一混合光14的白色光，输出光4成为带绿色的白色光。
由此，所述第一混合光14的duv的数值优选为负，其优选的数值范围可以认为是-55以上且低于-5，特别是-50以上且低于-10。由此，接近自然光的色调的白色光(duv＝0±2)的输出变得容易。
[实施例4～6]
作为实施例4～6的发光装置，制作了由LED照明用的白色LED和第二波长转换体2A组合而成的发光装置，该LED照明用的白色LED由蓝色LED(荧光峰波长：455nm)及红色LED(荧光峰波长：633nm)荧光体组合而成。在所获得的白色LED(2700K、Lumileds LLC制)的光输出面上简单地载置第二波长转换体2A，对白色LED通电额定电流(136mA)而使其点亮。并且，通过积分球(Φ20英寸、产品编号：LMS-200、Labsphere公司制)对所输出的光进行积分，使用全光束测定系统(SLMS-CDS-2021、Labsphere公司制)，测定了输出光4的分光分布、辐射通量等。
在此，第二波长转换体2A使用将在实施例1中使用的第二波长转换体(使用GLGG荧光体的树脂荧光膜)的厚度改变为三种厚度(155μm、240μm、340μm)的波长转换体。三种厚度不同的波长转换体使用厚度不同的模框进行了制作。
图15集中示出了实施例4～6的发光装置的输出光4的分光分布。另外，图15中的(a)、(b)及(c)分别对应于实施例4、实施例5及实施例6的输出光4，分别对应于使用155μm、240μm及340μm的厚度的第二波长转换体2A的装置结构。此外，图15中的(d)是为了参考而示出的白色LED(没有第二波长转换体2A)的输出光的分光分布(参考例1)。
从图15(a)、(b)及(c)可知，输出光4的分光分布至少包含420nm以上且低于950nm的全波长范围内的光成分。输出光4的分光分布以来自蓝色LED的荧光成分、来自绿色荧光体(Ce3+活化石榴石荧光体)的荧光成分、来自红色LED的荧光成分、来自近红外荧光体(Cr3+活化石榴石荧光体)的荧光成分为主体。另外，来自蓝色LED的荧光成分在450nm附近具有峰。来自绿色荧光体(Ce3+活化石榴石荧光体)的荧光成分在550nm附近具有峰或肩峰状的鼓起。来自红色LED的荧光成分在635nm附近具有峰。来自近红外荧光体(Cr3+活化石榴石荧光体)的荧光成分在730nm附近具有峰。
关注于450nm、550nm、635nm和730nm的波长的光成分的分光强度。在未使用第二波长转换体2A的白色LED中，分光强度(高度)最强的荧光成分是来自红色LED的635nm的分光强度。来自绿色荧光体的550nm的分光强度和来自蓝色LED的450nm的分光强度显示出次于它的分光强度(高度)。
在与厚度不同的第二波长转换体2A组合的本实施例4～6(图15中的(a)～(c))中，伴随第二波长转换体2A的厚度增加，450nm、550nm和635nm的分光强度降低。特别是450nm和635nm的分光强度大幅降低。受到该影响，本实施例4～6的分光分布成为在560nm以上且低于610nm的波长范围内具有极小值的分光分布。另一方面，伴随第二波长转换体2A的厚度增加，730nm的分光强度增加。
在实施例4～6中，730nm的分光强度比635nm的分光强度小，但比550nm的分光强度大。在实施例6(图15中的(c))中，730nm的分光强度比635nm的分光强度大，在它们之中，成为最强的分光强度。另外，在实施例4～6中，450nm的分光强度是比730nm的分光强度小且低于它的25％的分光强度，特别是在实施例6中是低于5％的分光强度。
由上可知，本实施例可以说是适合于需要输出光4的用途的发光装置，该输出光4包含强红色光成分和强近红外成分以及比它们弱的绿色光成分，并且抑制了蓝色光成分的强度。
表2汇总了作为实施例4～6的输出光4的照明光的特性。为了比较，在该表中也示出了参考例1(不具备第二波长转换体2A的白色LED)的特性。
表2
| 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 参考例1 | |
| 辐射通量(W) | 2.53 | 2.29 | 2.08 | 3.16 |
| 光束(lm) | 516.5 | 391.0 | 291.6 | 855.4 |
| 色度坐标x | 0.49 | 0.49 | 0.48 | 0.47 |
| 色度坐标y | 0.43 | 0.45 | 0.47 | 0.39 |
| 相关色温(K) | 2482 | 2652 | 2890 | 2377 |
| Ra | 91 | 89 | 83 | 82 |
从表2可知，伴随第二波长转换体2A的厚度增加，即伴随从实施例4到实施例5、进而到实施例6，辐射通量和光束显示出降低倾向。另一方面，相关色温显示出稍许变高的倾向，在表示高演色性的80以上的数值区域中，平均演色评价指数(Ra)显示出在大幅增加而超过90之后逐渐降低的倾向。
根据这些数据，本实施例可以说是在得到兼顾高输出的近红外线和高演色性的输出光4的方面优选的发光装置。
另外，将该输出光4照射到白纸面而进行了确认，结果能够确认到大致Φ30cm的范围内的光是均匀的。
[实施例7～9]
作为实施例7～9的发光装置，制作了由LED照明用的白色LED和第二波长转换体2A组合而成的发光装置，该LED照明用的白色LED由蓝色LED及红色LED和荧光体组合而成。与实施例4～6同样，在所获得的白色LED(3500K、Lumileds LLC制)的光输出面上载置第二波长转换体2A，测定了通过对白色LED通电额定电流(136mA)而输出的输出光4的分光分布、辐射通量等。
在图16中集中示出了实施例7～9的发光装置的输出光4的分光分布。另外，图16中的(a)、(b)及(c)分别对应于实施例7、实施例8及实施例9的输出光4，分别对应于使用155μm、240μm及340μm的厚度的第二波长转换体2A的装置结构。此外，图16中的(d)是为了参考而示出的白色LED(没有第二波长转换体2A)的输出光的分光分布(参考例2)。
从图16(a)、(b)及(c)可知，图16(a)、(b)及(c)的输出光4的分光分布也是与前面使用图14说明过的实施例4～6的分光分布相同的结构。因此，与图14同样，着眼于450nm、550nm、635nm和730nm的波长的光成分的分光强度。在未使用第二波长转换体2A的白色LED中，分光强度(高度)最强的荧光成分是来自红色LED的635nm的分光强度。来自蓝色LED的450nm的分光强度和来自绿色荧光体的550nm的分光强度显示出次于它的分光强度(高度)。
在与厚度不同的第二波长转换体2A组合的本实施例7～9(图16中的(a)～(c))中，伴随第二波长转换体2A的厚度增加而确认到的分光光谱的基本行为也与前面的实施例4～6的情况相同。
在实施例7～9中，在第二波长转换体2A的厚度至少为240nm以下而较小的实施例7和实施例8中，730nm的分光强度比550nm和635nm的分光强度小。但是，在该厚度至少为340nm以上而较大的实施例9中，与550nm和635nm的分光强度处于同等程度，550nm、635nm和730nm的分光强度差为±10％。此外，730nm的分光强度至少比635nm的分光强度大。另外，在实施例7～9中，450nm的分光强度也比730nm的分光强度小，是低于它的65％的分光强度。特别是在实施例9中是低于15％的分光强度。
由上可知，本实施例可以说是适合于需要输出光4的用途的发光装置，该输出光4包含强绿色光成分、强红色光成分和强近红外成分，并且抑制了蓝色光成分的强度。
在表3中汇总示出了作为实施例7～9的输出光4的照明光的特性。为了比较，在该表中也示出了参考例2(不具备第二波长转换体2A的白色LED)的特性。
表3
| 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 参考例2 | |
| 辐射通量(W) | 3.12 | 2.78 | 2.51 | 4.04 |
| 光束(lm) | 880.5 | 697.1 | 545.7 | 1316.0 |
| 色度坐标x | 0.43 | 0.43 | 0.42 | 0.41 |
| 色度坐标y | 0.47 | 0.50 | 0.52 | 0.39 |
| 相关色温(K) | 3501 | 3719 | 3964 | 3279 |
| Ra | 78 | 71 | 63 | 91 |
从表3可知，伴随第二波长转换体2A的厚度增加，即伴随从实施例7到实施例8、进而到实施例9，辐射通量、光束和平均演色评价指数(Ra)显示出降低倾向。另一方面，相关色温显示出稍许变高的倾向。但是，在使用相同厚度的第二波长转换体2A的情况下的比较中，其辐射通量及光束是比实施例4～6大20％以上的水准。特别是光束是大70％以上的水准。
根据这些数据，本实施例可以说是在得到兼顾高输出的近红外线和高光束的输出光4的方面优选的发光装置。
另外，将该输出光4照射到白纸面而进行了确认，结果能够确认到大致Φ30cm的范围内的光是均匀的。
[实施例10～12]
作为实施例10～12的发光装置，制作了由LED照明用的白色LED和第二波长转换体2A组合而成的发光装置，该LED照明用的白色LED由蓝色LED和荧光体组合而成。与实施例4～6同样，在所获得的白色LED(5000K、シチズン电子(株)制)的光输出面上载置第二波长转换体2A，测定了通过对白色LED通电额定电流(269mA)而输出的输出光4的分光分布、辐射通量等。
在图17中汇总示出了实施例10～12的发光装置的输出光4的分光分布。另外，图17中的(a)、(b)及(c)分别对应于实施例10、实施例11及实施例12的输出光4，分别对应于使用155μm、240μm及340μm的厚度的第二波长转换体2A的装置结构。此外，图17中的(d)是为了参考而示出的白色LED(没有第二波长转换体2A)的输出光的分光分布(参考例3)。
从图17(a)、(b)及(c)可知，输出光4的分光分布至少包含420nm以上且低于950nm的全波长范围内的光成分。输出光4的分光分布以来自蓝色LED的荧光成分、来自绿色荧光体和红色荧光体的混合荧光成分的荧光成分、来自近红外荧光体(Cr3+活化石榴石荧光体)的荧光成分为主体。在此，来自绿色荧光体和红色荧光体的混合荧光成分的荧光成分是来自绿色荧光体(Ce3+活化石榴石荧光体)和红色荧光体(Eu2+活化氮化物系荧光体)的混合荧光成分的荧光成分。另外，来自蓝色LED的荧光成分在450nm附近具有峰。来自绿色荧光体(Ce3+活化石榴石荧光体)和红色荧光体(Eu2+活化氮化物系荧光体)的混合荧光成分的荧光成分在560nm附近具有峰。来自近红外荧光体(Cr3+活化石榴石荧光体)的荧光成分在730nm附近具有峰。
因此，着眼于450nm、560nm和730nm的波长的光成分的分光强度。在未使用第二波长转换体2A的白色LED中，分光强度(高度)最强的荧光成分是来自蓝色LED的450nm的分光强度。来自绿色荧光体和红色荧光体这两方的560nm的分光强度显示出次于它的分光强度(高度)。
在与厚度不同的第二波长转换体2A组合的本实施例10～12(图17中的(a)～(c))中，伴随第二波长转换体2A的厚度增加，450nm和560nm、特别是450nm的分光强度大幅降低。受到该影响，本实施例10～12的分光分布在550nm以上且低于580nm的波长范围内具有极大值。另一方面，伴随第二波长转换体2A的厚度增加，730nm的分光强度增加，在600nm以上且低于700nm的波长范围内具有极小值。
在实施例10～12中，730nm的分光强度伴随第二波长转换体2A的厚度增加，与450nm和560nm的分光强度的大小关系不同。具体地说，在实施例10中，730nm的分光强度比450nm及560nm的分光强度小。在实施例11中，730nm的分光强度比450nm的分光强度大且比560nm的分光强度小。在实施例12中，730nm的分光强度比450nm及560nm的分光强度大，在它们之中，成为最强的分光强度。另外，在实施例10～12中，450nm的分光强度与730nm的分光强度相比为同等程度或比其小。例如，在实施例11中，是低于730nm的50％的分光强度。在实施例12中是低于20％的分光强度。
由上可知，本实施例可以说是适合于需要强黄绿～黄色光成分和强近红外成分的输出光4的用途的发光装置。另外，在白色LED所放出的白色光透射第二波长转换体2A时，白色LED所放出的光成分中的蓝色光成分和红色光成分大幅降低。其理由是因为第二波长转换体2A所包含的Cr3+活化荧光体具有吸收蓝色和红色的光成分的性质。起因于此，输出光4容易带黄色，因此以得到接近白色光的输出光4为目的，优选成为使白色LED(波长转换型发光元件)的光的一部分直接透射的结构的方式。
在表4中汇总了实施例10～12的输出光4的特性。为了比较，在该表中也示出了参考例3(不具备第二波长转换体2A的白色LED)的特性。
表4
| 实施例10 | 实施例11 | 实施例12 | 参考例3 | |
| 辐射通量(W) | 4.73 | 4.22 | 3.76 | 6.17 |
| 光束(lm) | 1295.0 | 1016.0 | 770.3 | 1970.0 |
| 色度坐标x | 0.40 | 0.41 | 0.41 | 0.35 |
| 色度坐标y | 0.44 | 0.47 | 0.50 | 0.36 |
| 相关色温(K) | 4001 | 3943 | 3995 | 4774 |
| Ra | 69 | 63 | 56 | 83 |
从表4可知，伴随第二波长转换体2A的厚度增加，即伴随从实施例10到实施例11、进而到实施例12，辐射通量、光束和平均演色评价指数(Ra)显示出降低倾向。另一方面，相关色温显示出保持4000K附近的固定值的倾向。另外，在使用相同厚度的第二波长转换体2A的情况下的比较中，其辐射通量及光束是比实施例7～9大40％以上的水准。特别是辐射通量是大50％以上的水准。
根据这些数据，本实施例可以说是在得到兼备高输出的近红外线、高辐射通量和高光束的输出光4方面优选的发光装置。
另外，将该输出光4照射到白纸面而进行了确认，结果能够确认到大致Φ30cm的范围内的光是均匀的。
[实施例13～15]
作为实施例13～15的发光装置，制作了由LED照明用的白色LED和第二波长转换体2A组合而成的发光装置，该LED照明用的白色LED由蓝色LED和荧光体组合而成。与实施例4～6同样，在所获得的白色LED(3000K、Lumileds LLC制)的光输出面上载置第二波长转换体2A，测定了对白色LED通电额定电流(400mA)而输出的输出光4的分光分布、辐射通量等。
在图18中汇总示出了实施例13～15的发光装置的输出光4的分光分布。另外，图18中的(a)、(b)及(c)分别对应于实施例13、实施例14及实施例15的输出光4，分别对应于使用155μm、240μm及340μm的厚度的第二波长转换体2A的装置结构。此外，图18中的(d)是为了参考而示出的白色LED(没有第二波长转换体2A)的输出光的分光分布(参考例4)。
从图18(a)、(b)及(c)可知，输出光4的分光分布至少包含420nm以上且低于950nm的全波长范围内的光成分。输出光4的分光分布以来自蓝色LED的荧光成分、来自绿色荧光体和红色荧光体的混合荧光成分的荧光成分、来自近红外荧光体(Cr3+活化石榴石荧光体)的荧光成分为主体。在此，来自绿色荧光体和红色荧光体的混合荧光成分的荧光成分是来自绿色荧光体(Ce3+活化石榴石荧光体)和红色荧光体(Eu2+活化氮化物系荧光体)的混合荧光成分的荧光成分。另外，来自蓝色LED的荧光成分在450nm附近具有峰。来自绿色荧光体(Ce3+活化石榴石荧光体)和红色荧光体(Eu2+活化氮化物系荧光体)的混合荧光成分的荧光成分具有570nm以上且低于635nm的波长范围内的峰或成为肩峰。来自近红外荧光体(Cr3+活化石榴石荧光体)的荧光成分在730nm附近具有峰。
因此，着眼于450nm、570nm、635nm和730nm的波长的光成分的分光强度。在未使用第二波长转换体2A的白色LED中，分光强度(高度)最强的荧光成分是来自混合荧光成分的635nm的分光强度。来自蓝色LED的450nm的分光强度和来自混合荧光成分的570nm的分光强度显示出次于它的分光强度(高度)。
在与厚度不同的第二波长转换体2A组合的本实施例13～15(图17中的(a)～(c))中，伴随第二波长转换体2A的厚度增加，450nm、570nm和635nm、特别是450nm和635nm的分光强度大幅降低。另一方面，伴随第二波长转换体2A的厚度增加，730nm的分光强度增加，受到这些影响，本实施例13～15的分光分布在600nm以上且低于700nm的波长范围内具有极小值或凹陷。
在实施例13～15中，730nm的分光强度无论第二波长转换体2A的厚度如何都比570nm的分光强度大。特别是在实施例14和实施例15中，比450nm及635nm的分光强度小，在它们之中，成为最强的分光强度。另外，在实施例13～15中，450nm的分光强度比730nm的分光强度小，是低于35％的分光强度。特别是在实施例15中是低于10％的分光强度。
根据以上情况，本实施例可以说是适合于需要输出光4的用途的发光装置，该输出光4包含遍及绿色～黄色～红色的较宽波长范围的强光成分和强近红外成分。
在表5中汇总了实施例13～15的输出光4的特性。为了比较，在该表中也示出了参考例4(不具备第二波长转换体2A的白色LED)的特性。
表5
| 实施例13 | 实施例14 | 实施例15 | 参考例4 | |
| 辐射通量(W) | 7.34 | 6.77 | 6.26 | 8.98 |
| 光束(lm) | 1502.0 | 1150.0 | 874.4 | 2444.0 |
| 色度坐标x | 0.46 | 0.47 | 0.46 | 0.43 |
| 色度坐标y | 0.44 | 0.46 | 0.48 | 0.39 |
| 相关色温(K) | 2868 | 2972 | 3142 | 3022 |
| Ra | 87 | 81 | 75 | 96 |
从表5可知，伴随第二波长转换体2A的厚度增加，即伴随从实施例13到实施例14、进而到实施例15，辐射通量、光束和平均演色评价指数(Ra)显示出降低倾向。另一方面，相关色温显示出逐渐增加的倾向。另外，需要特别说明的是辐射通量和光束，显示出平均演色评价指数(Ra)为75％以上的高演色性，并且在使用相同厚度的第二波长转换体2A的情况下的比较中，其辐射通量及光束是比实施例10～12大10％以上的水准。特别是辐射通量是大50％以上的水准。
根据这些数据，本实施例可以说是在得到兼备高输出的近红外线、高辐射通量、高光束和高演色性的输出光4方面优选的发光装置。
另外，将该输出光4照射到白纸面而进行了确认，结果能够确认到大致Φ30cm的范围内的光是均匀的。
[实施例16～18]
作为实施例16～18的发光装置，制作了由LED照明用的白色LED和第二波长转换体2A组合而成的发光装置，该LED照明用的白色LED由蓝色LED和荧光体组合而成。与实施例4～6同样，在所获得的白色LED(5000K、Lumileds LLC制)的光输出面上载置第二波长转换体2A，测定了对白色LED通电额定电流(400mA)而输出的输出光4的分光分布、辐射通量等。
在图19中汇总示出了实施例16～18的发光装置的输出光4的分光分布。另外，图19中的(a)、(b)及(c)分别对应于实施例16、实施例17及实施例18的输出光4，分别对应于使用155μm、240μm及340μm的厚度的第二波长转换体2A的装置结构。此外，图19中的(d)是为了参考而示出的白色LED(没有第二波长转换体2A)的输出光的分光分布(参考例5)。
从图19(a)、(b)及(c)可知，输出光4的分光分布至少包含420nm以上且低于950nm的全波长范围内的光成分。输出光4的分光分布以来自蓝色LED的荧光成分、来自绿色荧光体(Ce3+活化石榴石荧光体)的荧光成分、来自近红外荧光体(Cr3+活化石榴石荧光体)的荧光成分为主体。另外，来自蓝色LED的荧光成分在450nm附近具有峰。来自绿色荧光体(Ce3+活化石榴石荧光体)的荧光成分在555nm附近具有峰。来自近红外荧光体(Cr3+活化石榴石荧光体)的荧光成分在730nm附近具有峰。
因此，着眼于450nm、555nm和730nm的波长的光成分的分光强度。在未使用第二波长转换体2A的白色LED中，分光强度(高度)最强的荧光成分是来自蓝色LED的450nm的分光强度。来自绿色荧光体的555nm的分光强度显示出次于它的分光强度(高度)。
在与厚度不同的第二波长转换体2A组合的本实施例16～18(图19中的(a)～(c))中，伴随第二波长转换体2A的厚度增加，450nm和555nm、特别是450nm的分光强度大幅降低。另一方面，伴随第二波长转换体2A的厚度增加，730nm的分光强度增加，在600nm以上且低于700nm的波长范围内具有极小值。另外，其极小值低于730nm的分光强度的60％。特别是在实施例18中低于25％。
在实施例16～18中，450nm及730nm的分光强度无论第二波长转换体2A的厚度如何都比555nm的分光强度小。在实施例16中，730nm的分光强度比450nm的分光强度小，但是在厚度增加的实施例17和实施例18中，比450nm的分光强度大。例如，在实施例16中，450nm的分光强度是730nm的120％以上的分光强度，但是在实施例17中是低于50％的分光强度。在实施例18中是低于25％的分光强度。
根据以上情况，本实施例可以说是适合于需要输出光4的用途的发光装置，该输出光4包含强黄绿色光成分和强近红外成分，光成分以650nm附近为边界而良好地分离。
在表6汇总了实施例16～18的输出光4的特性。为了比较，在该表中也示出了参考例5(不具备第二波长转换体2A的白色LED)的特性。
表6
| 实施例16 | 实施例17 | 实施例18 | 参考例5 | |
| 辐射通量(W) | 8.13 | 7.38 | 6.73 | 10.26 |
| 光束(lm) | 2507.0 | 2046.0 | 1647.0 | 3459.0 |
| 色度坐标x | 0.39 | 0.39 | 0.39 | 0.35 |
| 色度坐标y | 0.46 | 0.50 | 0.53 | 0.36 |
| 相关色温(K) | 4301 | 4342 | 4437 | 4991 |
| Ra | 57 | 52 | 47 | 72 |
从表6可知，伴随第二波长转换体2A的厚度增加，即伴随从实施例16到实施例17、进而到实施例18，辐射通量、光束和平均演色评价指数(Ra)显示出降低倾向。另一方面，相关色温显示出逐渐增加的倾向。需要特别说明的是辐射通量和光束，在使用相同厚度的第二波长转换体2A的情况下的比较中，其辐射通量及光束是比实施例13～15大7％以上的水准。特别是光束是大60％以上的水准。
根据这些数据，本实施例可以说是在得到兼备高输出的近红外线和高光束的输出光4方面优选的发光装置。
另外，将该输出光4照射到白纸面而进行了确认，结果能够确认到大致Φ30cm的范围内的光是均匀的。
[实施例19～21]
作为实施例19～21的发光装置，制作了由LED照明用的白色LED和第二波长转换体2A组合而成的发光装置。与实施例4～6同样，在所获得的白色LED(3000K、シチズン电子(株)制)的光输出面上载置第二波长转换体2A，测定了通过对白色LED通电额定电流(180mA)而输出的输出光4的分光分布、辐射通量等。
在图20中汇总示出了实施例19～21的发光装置的输出光4的分光分布。另外，图20中的(a)、(b)及(c)分别对应于实施例19、实施例20及实施例21的输出光4，分别对应于使用155μm、240μm及340μm的厚度的第二波长转换体2A的装置结构。此外，图20中的(d)是为了参考而示出的白色LED(没有第二波长转换体2A)的输出光的分光分布(参考例6)。
从图20(a)、(b)及(c)可知，输出光4的分光分布至少包含420nm以上且低于950nm的全波长范围内的光成分。输出光4的分光分布以来自蓝色LED的荧光成分、来自绿色荧光体和红色荧光体的混合荧光成分的荧光成分、来自近红外荧光体(Cr3+活化石榴石荧光体)的荧光成分为主体。在此，来自绿色荧光体和红色荧光体的混合荧光成分的荧光成分是来自绿色荧光体(Ce3+活化石榴石荧光体)和红色荧光体(Eu2+活化氮化物系荧光体)的混合荧光成分的荧光成分。另外，来自蓝色LED的荧光成分在450nm附近具有峰。来自绿色荧光体(Ce3+活化石榴石荧光体)和红色荧光体(Eu2+活化氮化物系荧光体)的混合荧光成分的荧光成分在590nm±10nm的波长范围内具有峰。来自近红外荧光体(Cr3+活化石榴石荧光体)的荧光成分在730nm附近具有峰。
因此，着眼于450nm、590nm和730nm的波长的光成分的分光强度。在未使用第二波长转换体2A的白色LED中，分光强度(高度)最强的荧光成分是来自绿色荧光体和红色荧光体这两方的590nm的分光强度。来自蓝色LED的450nm的分光强度显示出次于它的分光强度(高度)。
在与厚度不同的第二波长转换体2A组合的本实施例19～21(图20中的(a)～(c))中，伴随第二波长转换体2A的厚度增加，450nm和590nm、特别是450nm的分光强度大幅降低。另一方面，伴随第二波长转换体2A的厚度增加，730nm的分光强度增加，在600nm以上且低于700nm的波长范围内具有极小值。
在实施例19～21中，730nm的分光强度无论厚度如何都比450nm的分光强度大。并且，730nm的分光强度在实施例19和实施例20中比590nm的分光强度小，但是在实施例21中比590nm的分光强度大，成为它们之中最强的分光强度。
另外，450nm的分光强度相对于730nm的分光强度例如在实施例19中低于55％。在实施例20中低于25％，在实施例21中低于15％。
根据以上情况，本实施例可以说是适合于需要包含强黄橙色光成分和强近红外成分的输出光4的用途的发光装置。
在表7中汇总了实施例19～21的输出光4的特性。为了比较，在该表中也示出了参考例6(不具备第二波长转换体2A的白色LED)的特性。
表7
| 实施例19 | 实施例20 | 实施例21 | 参考例6 | |
| 辐射通量(W) | 3.40 | 3.06 | 2.74 | 4.98 |
| 光束(lm) | 881.4 | 689.1 | 530.1 | 1622.0 |
| 色度坐标x | 0.47 | 0.47 | 0.47 | 0.44 |
| 色度坐标y | 0.44 | 0.46 | 0.48 | 0.40 |
| 相关色温(K) | 2745 | 2946 | 3117 | 2966 |
| Ra | 73 | 67 | 63 | 82 |
从表7可知，伴随第二波长转换体2A的厚度增加，即伴随从实施例19到实施例20、进而到实施例21，辐射通量、光束和平均演色评价指数(Ra)显示出降低倾向。另一方面，相关色温显示出逐渐增加的倾向。
另外，将该输出光4照射到白纸面而进行了确认，结果能够确认到大致Φ30cm的范围内的光是均匀的。
另外，白色LED的分光分布根据所使用的LED、荧光体所放出的荧光的色调(荧光峰波长)、或包含荧光体的第一波长转换体iA的光吸收率等而改变。此外，第一波长转换体1A的光吸收率根据第一波长转换体1A中的荧光体的体积比例、第一波长转换体1A的厚度而改变。此外，第一波长转换体1A的光吸收率也根据所使用的荧光体的荧光离子(发光中心)的活化量、成为母体的化合物的组成、或颗粒尺寸(中心粒径D50)而改变。
由此，白色LED除了在本实施例中使用的白色LED以外，处于市售有放出多种多样色调的白色光的白色LED的状况，因而本领域技术人员能够容易地得到它们。即，所希望的照明光的设计等是容易的，能够容易地提供与用途对应的照明光。因此，输出光的相关色温、演色性等不限定于本例，也可以作为放出本例以外的照明光的本实施方式的发光装置来实施。
此外，在本例中，作为第二波长转换体2A，说明了使用包含GLGG荧光体而成的树脂荧光膜的情况，但是为了高输出化，使用无机密封荧光膜或荧光陶瓷来代替树脂荧光膜等是容易想到的。
例如，荧光陶瓷的制造只要应用透光性YAG荧光陶瓷或透光性氧化铝发光管的制造技术即可。因此，即使在不具有制造技术的情况下，如果向保有透光性YAG荧光陶瓷等的制造技术的制造商等进行试制委托，则虽然质量水准存在差异，但也能够获得。
以上，按照实施例对本实施方式的内容进行了说明，但是本实施方式不限定于这些记载，对于本领域技术人员来说能够进行各种变形及改良是显而易见的。
这里援引日本特愿2021-027328号(申请日：2021年2月24日)的全部内容。
以上，对本实施方式进行了说明，但是本实施方式不限定于这些，能够在本实施方式主旨的范围内进行各种变形。
产业上的实用性
根据本公开，能够提供发光装置及使用该发光装置的电子设备，该发光装置放出近红外和可见这两方的光成分，适合于能够考虑到基于人眼的观察方式的产业用途，并且兼顾近红外光成分的高输出化和光输出面的大面积化。
符号说明：
1 第一荧光体
1A 第一波长转换体
1B 第一波长转换光
1BT2 透射第一波长转换光
2 第二荧光体
2A 第二波长转换体
2B 第二波长转换光
3 固体发光元件
3B 一次光
3BT1 第一透射一次光
3BT2 第二透射一次光
4 输出光
5 第一光成分
6 第二光成分
7 第三光成分
10、10A、10B、10C 发光装置
14 第一混合光
24 第二混合光
117A 第一检测器
117B 第二检测器
200、200D、200E、200F、200G、200H、200I 电子设备
Claims (11)
1.一种发光装置，其至少由固体发光元件、包含第一荧光体的第一波长转换体、包含第二荧光体的第二波长转换体组合而成，并放出输出光；其中，
所述固体发光元件放出一次光，
所述第一波长转换体吸收所述一次光的至少一部分而转换为在波长380nm以上且低于780nm的可见波长范围内具有荧光峰的第一波长转换光，
所述第二波长转换体吸收包含透射所述第一波长转换体后的所述一次光即第一透射一次光和所述第一波长转换光的第一混合光的至少一部分而转换为第二波长转换光，所述第二波长转换光在超过700nm的波长区域具有荧光峰，并且具有波长780nm以上且低于2500nm的波长区域内的近红外线成分，
所述第一混合光是相关色温为2500K以上且低于40000K的光色的光，
所述输出光至少包含所述第一波长转换光透射所述第二波长转换体后的光成分即透射第一波长转换光和所述第二波长转换光的光成分。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述固体发光元件和所述第一波长转换体构成由所述固体发光元件和所述第一波长转换体组合而成的波长转换型发光元件。
3.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，输出光是相关色温为2600K以上且低于12000K的光色的光。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的发光装置，其中，所述发光装置具备控制所述第二波长转换光的光成分的输出比例的控制机构。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的发光装置，其中，交替输出包含所述第二波长转换光的光成分的输出光和不包含所述第二波长转换光的光成分的输出光。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的发光装置，其中，所述第一波长转换体包含红色荧光体，所述红色荧光体放出在波长600nm以上且低于660nm的红色的波长区域具有荧光峰的光。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的发光装置，其中，所述第一波长转换体所包含的第一荧光体仅为由Ce3+活化的荧光体。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的发光装置，其中，至少所述第二波长转换体具有至少透射所述第二波长转换光的特性。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的发光装置，其中，所述第二荧光体包含Cr3+作为荧光离子。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的发光装置，其中，所述发光装置是传感系统用光源或传感系统用照明系统。
11.一种电子设备，其具备权利要求1～10中任一项所述的发光装置。
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