JP4990119B2

JP4990119B2 - 照明装置

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Publication number: JP4990119B2
Application number: JP2007330260A
Authority: JP
Inventors: 達也両輪; 肇齊藤
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2027-12-21
Also published as: JP2009152115A

Description

本発明は、照明装置に関し、特に、液体からの発光を用いる照明装置の技術に関する。

従来より、日常の居住空間からショッピングセンター、コンサートホール、ミュージアムなどの空間演出の照明として、室内壁面や天井面に向かって照明光を照射して間接的に室内照明を行うようにした間接照明装置が知られている。たとえば、特開平５−７４２０６号公報（特許文献１）には、アルミ箔のような多数の反射性浮遊物を、液体とともに容器に封入し、容器下部の一点を加熱することにより対流を起こさせ、この対流にのって反射性浮遊物が不規則に上下動することを利用し、この反射性浮遊物に光源からの光を照射しその反射光で被照面を照射するか、あるいは上記容器を透過した光を反射鏡で受け、そこからの反射光でもって被照面を照射するようにした照明装置が開示されている。
特開平５−７４２０６号公報

しかし、上述した特許文献１に開示された技術は、多数の反射性浮遊物を、液体とともに容器に封入し、この反射性浮遊物に光源からの光を照射しその反射光で被照面を照射するか、あるいは上記容器を透過した光を反射鏡で受け、そこからの反射光でもって被照面を照射するようにしたものである。このため、照明として用いる光は、光源の散乱光や反射光であり、液体自体が発光していないため、鮮やかな照明を得ることはできない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、簡単な構造で、容器に収容した液体から発光させ、鮮やかな照明を得ることができる照明装置を得ることである。

本発明の照明装置は、容器内に液体が収容され、液体中に蛍光体が分散されてなる蛍光部と、蛍光部における蛍光体を励起するための励起光源とを備えることを特徴とする。

本発明の照明装置における蛍光体は半導体ナノ結晶粒子蛍光体であることが好ましい。
また本発明の照明装置における励起光源は、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用いた発光素子を有することが好ましい。

本発明の照明装置は、蛍光部の液体が複数の層に分離されていることが好ましい。この場合、複数の層はそれぞれ異なる波長で発光することがより好ましい。

本発明の照明装置はまた、液体を攪拌するための攪拌装置を備えることが好ましい。

本発明によれば、液体に分散された蛍光体からの発光により鮮明な照明を得ることのできる照明装置を実現することができる。

図１は、本発明の好ましい第１の例の照明装置１を模式的に示す斜視図であり、図２は図１に示す照明装置１の蛍光部２を拡大して示す図である。図１および図２に示す例の照明装置１は、容器３内に液体５が収容され、液体５中に蛍光体６が分散されてなる蛍光部２と、蛍光部２における蛍光体６を励起するための励起光源４とを備える。このような本発明の照明装置１は、励起光源４から照射された励起光は、蛍光部２において液体５中に分散された蛍光体６を励起し、蛍光体６の蛍光により照明光を得ることができるように構成されている。

本発明の照明装置１において、蛍光体６を分散させた液体５を収容するための容器３としては、励起光源４から照射された励起光を透過し得るものであれば特に制限されるものではない。たとえば、透明なガラス容器、樹脂容器、透明でないガラス容器、樹脂容器、金属容器などを容器３として用いることができる。

図１および図２には、蛍光部２における液体５が一層である場合が示されている。この場合、液体５としては、有機溶媒または水を用いることができ、有機溶媒としては、たとえばメタノール、エタノール、２−プロパノール、１−ブタノール、アセトン、アセトニトリル、酢酸エチル、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−オクタデカン、１−オクタデセン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、ベンゼン、トルエン、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレンなどが挙げられる。これらの中でも、有機溶媒を用いる場合には、汎用性および蛍光体の溶解性の観点から用いる蛍光体に併せて種々変更が可能であるが、メタノール、エタノール、アセトン、ｎ−ヘキサンが好ましい。

また図１および図２に示す例のように蛍光部２における液体５が一層である場合、液体５に分散させる蛍光体６としては、たとえば有機色素蛍光体、付活型無機蛍光体、半導体ナノ結晶粒子蛍光体などを好適に用いることができる。これらの中でも、粒径によって所望の発光色が実現でき、また、後述するようにこれらを分散させた液体を複数の層に分離するように構成することにより、同時に様々な色での発光が可能となり、より空間演出としての照明を実現できるという利点があることから、半導体ナノ結晶粒子蛍光体を用いることが好ましい。

蛍光体６として有機色素蛍光体を用いる場合、具体的には、ローダミンＢ、ローダミン１０１、ローダミン１１０、硫酸キニーネ、ジフェニルアントラセンなどが好適な例として挙げられる。

また蛍光体６として付活型無機蛍光体を用いる場合、具体的には、３Ｃａ₃（ＰＯ₄）₂・Ｃａ（Ｆ，Ｃｌ）₂：（Ｓｂ，Ｍｎ）、Ｚｎ₂ＳｉＯ₄、Ｂａ₃ＭｇＳｉ₂Ｏ₈：Ｅｕ、Ｓｒ₄Ａｌ₁₄Ｏ₂₅：（Ｅｕ，Ｄｙ）、ＳｒＡｌ₂Ｏ₄：（Ｅｕ，Ｄｙ）、６ＭｇＯ・Ａｓ₂Ｏ₅：Ｍｎ、Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅなどが好適な例として挙げられる。

また、蛍光体６として半導体ナノ結晶粒子蛍光体を用いる場合、具体的には、ＩＩ−ＶＩ族半導体であるＣｄＳｅ、ＣｄＳなど、ＩＩＩ−Ｖ族半導体であるＩｎＰ、ＩｎＧａＰ、ＩｎＡｌＰ、ＩｎＧａＮなどが挙げられる。なお、赤色蛍光体としては、半導体ナノ結晶粒子蛍光体のうち、たとえば粒径２〜５ｎｍのＩｎＰからなるナノ結晶粒子あるいは粒径２〜５ｎｍのたとえばｘ＝０．７０のＩｎ_1-xＧａ_xＮからなるナノ結晶粒子からなるものが好適に用いられる。また、緑色蛍光体としては、半導体ナノ結晶粒子蛍光体のうち、たとえば粒径２〜３ｎｍのＣｄＳｅからなるナノ結晶粒子あるいは粒径２〜５ｎｍのたとえばｘ＝０．５０のＩｎＰからなるナノ結晶粒子が好適に用いられる。また、青色蛍光体としては、半導体ナノ結晶粒子蛍光体のうち、たとえば粒径１〜２ｎｍ程度のＣｄＳｅからなるナノ結晶粒子または粒径２〜５ｎｍのたとえばｘ＝０．３０のＩｎ_1-xＧａ_xＮからなるナノ結晶粒子が好適に用いられる。

本発明の照明装置１に用いられる励起光源４としては、可視領域で発光する蛍光体６を励起し得る励起光を蛍光体６に照射し得るものであれば特に制限はされないが、照明装置の小型化、軽量化の実現が可能である点から、半導体発光素子が好適である。半導体発光素子としては、窒化物であるＧａＮ系半導体、酸化物であるＺｎＯ系半導体、あるいはＩＩ−ＶＩ族化合物半導体であるＺｎＳ、ＺｎＳｅ系半導体などを構成材料とするものを用いることができる。中でも特に、ＩｎＧａＮを発光層に含みピーク波長４００〜４１５ｎｍの青紫色を呈する窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用いた発光素子を半導体励起光源として用いるのが好ましい。窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物を用いた発光素子は、青紫色発光を高い外部量子効率で呈することができる半導体発光材料であり、特に発光層をＩｎＧａＮ混晶とすることによって、発光波長を外部量子効率が最も高い４００〜４１５ｎｍに制御することができる。このような窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物を用いた発光素子を用いることで、可視領域で発光する蛍光体６を効率よく励起できる励起光を照射できる励起光源４を好適に実現することができる。なお、本発明の照明装置１における励起光源４は、半導体レーザ素子または発光ダイオード素子であることが好ましい。

図３は、本発明の好ましい第２の例の照明装置１１を模式的に示す斜視図である。図３に示す例の照明装置１１は、容器１３内に液体が収容され、液体中に蛍光体が分散されてなる蛍光部１２と、蛍光部１２における蛍光体を励起するための励起光源１４とを備える基本構成は図１に示した例の照明装置１と同様であるが、容器１３として円筒状の形状を有する透明な容器を用い、この容器１３の長手方向一方側の端部から、励起光源１４からの励起光が入射可能なように構成されている。このように構成された照明装置１１を用いることで、図１に示した例の照明装置１を用いる場合とは異なり、たとえば半導体レーザなどの直進性の励起光源を用いた場合に、直線状に長い照明を実現できるというような利点がある。

また図４は、本発明の好ましい第３の例の照明装置における蛍光部２１を模式的に示す斜視図であり、図５は、本発明の好ましい第４の例の照明装置における蛍光部３１を模式的に示す斜視図である。本発明の照明装置は、蛍光部における液体が複数の層に分離されていてもよい。図４および図５には、蛍光部２１，３１が、上下方向に２つの層に分離された液体２２，２３を有する例がそれぞれ示されている。このように複数の層に分離された液体を用いる場合、各層の液体としては、性質の違いにより分離する組み合わせを適宜用いることができ、たとえば分子間相互作用の弱い液体同士、比重の異なる液体同士、極性が異なる液体同士などを用いることができる。具体的には、メタノールとｎ−ヘキサン、エタノールとｎ−ヘキサン、エタノールとｎ−オクタデセンなどが好ましい組み合わせとして挙げられる。

蛍光部における液体が複数の層に分離されている場合、蛍光体は、１つの層のみに分散させてもよいし、各層に蛍光体を分散させるようにしてもよい。図４には、２つの層に分離された液体２２，２３のうち、上側の液体２２にのみ蛍光体２４を分散させた例を示しており、また、図５には、２つの層に分離された液体２２，２３のそれぞれに、発光波長の異なる蛍光体２３，３２を分散させた例を示している。図５に示す例のように、複数の層に分離された各液体にそれぞれ発光波長の異なる蛍光体を分散させることにより、励起光源から照射された励起光により、ある特定の１つの層からのみの発光、あるいは異なる層から異なる波長の光が実現できるため、発光の色コントラストを持たせた照明装置が実現できる。

図６は、本発明の好ましい第５の例の照明装置４１を模式的に示す斜視図である。本発明の照明装置は、図６に示す例のように、蛍光部４２における液体を攪拌するための攪拌装置４３を備えることが好ましい。図６に示す例のように攪拌装置４３を備えることで、上述したように液体が複数の層に分離し、各層にそれぞれ異なる発光波長の蛍光体を分散させてなるように構成される場合には、各層に分離された蛍光体は攪拌により混合され、励起光源からの励起光により混合された蛍光体からの波長の異なる発光を混色させて、１つの発光色を得るような照明装置も実現することができる。

なお、本発明の照明装置は、図１に示す例のように、蛍光部２と励起光源４との間に散乱部７を備えるように構成されていてもよい。このような散乱部７を備えることで、励起光源４からの励起光の照射領域を、蛍光部２の形状および大きさに併せて整形および拡大することができる。散乱部７は、たとえばガラスレンズ、エポキシ樹脂などを用いて実現することができる。

ここで図７は、本発明の好ましい第６の例の照明装置５１を模式的に示す斜視図である。本発明の照明装置は、図７に示す例のように、励起光源５３を容器３内に収容し、容器３内において励起光源５３からの励起光を、液体中に分散された蛍光体に入射するように構成されていても勿論よい。このように構成されてなることで、図１に示したような蛍光部の外部から励起光源による励起光を入射させるように構成した場合とは異なり、蛍光部と励起光源が一体の装置として取り扱うことができ、また励起光源の内部からの照射により蛍光部をより均一に発光させるというような利点がある。なお、図７に示す例では、励起光源５３の励起光の出射側に球状の散乱部５４が設けられている。

また図８は、本発明の好ましい第７の例の照明装置６１を模式的に示す斜視図である。図８に示す例の照明装置６１は、容器６３内に液体６５が収容され、液体６５中に蛍光体が分散されてなる蛍光部６２と、蛍光部６２における蛍光体を励起するための励起光源６４とを備える基本構成は上述してきた照明装置と同様であるが、さらに容器６３内に、噴水装置６６をさらに備える。噴水装置６６は、ポンプ６７および噴出口６８を備え、ポンプ６７より蛍光体が分散された液体６５を吸引し、噴出口６８から噴出させることができる。このように噴水装置６６を備える照明装置６１では、励起光源６４からの励起光を、噴水装置６６に入射することで、液体中に均一に分散されている蛍光体により吸収させ、容器６３に貯留している蛍光体および噴出口６８から噴出された蛍光体からの自発光による照明を得ることができる。なお、図６に示す例では、蛍光部６２と励起光源６４との間には散乱部６９が介在され、励起光源６４からの励起光が蛍光体に照射されるように構成されている。またこの場合、容器６３としてステンレス製の容器も好適に用いることができ、ステンレス製の容器にも励起光が照射されるように励起光源を配置するようにしてもよい。

以下に実施例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

＜実施例１＞
図１および図２に示した例の照明装置１を作製した。本実施例による照明装置１は、透明なガラス製の容器３に、液体５としてｎ−ヘキサンを収容し、当該液体５中に蛍光体６として粒径３ｎｍである半導体ナノ結晶粒子蛍光体Ｉｎ_0.7Ｇａ_0.3Ｎ（赤色蛍光体）を分散させ、蛍光部２とした。励起光源４としてＩｎＧａＮ窒化物半導体発光ダイオードを用い、当該励起光源４から発せられる青紫色の励起光が容器３を介して蛍光体６に入射可能なように配置した。

このように構成することで、ＩｎＧａＮ窒化物半導体発光ダイオードからの青紫光を、ｎ−ヘキサン中に均一に分散しているＩｎ_0.7Ｇａ_0.3Ｎ蛍光体が吸収・発光し、蛍光部２からの自発光による、赤色に鮮明に発光する照明装置１が得られた。

＜実施例２＞
図３に示した例の照明装置１１を作製した。本実施例による照明装置１１は、円筒状に伸びた透明のガラス製の容器１３に、ｎ−ヘキサンを収容し、当該液体中に粒径３ｎｍである半導体ナノ結晶粒子蛍光体Ｉｎ_0.7Ｇａ_0.3Ｎ（赤色蛍光体）を分散させ、蛍光部１２とした。励起光源１４としてＩｎＧａＮ窒化物半導体レーザを用い、円筒状の容器１３の長手方向一方側の端部から青紫色の励起光が入射可能なように配置した。

このように構成することで、ＩｎＧａＮ窒化物半導体レーザからの青紫色を、ｎ−ヘキサン中に均一に分散しているＩｎ_0.7Ｇａ_0.3Ｎ蛍光体が吸収・発光し、蛍光部１２からの自発光による、赤色に鮮明に発光する照明装置１１が得られた。

＜実施例３＞
図４に示した例の蛍光部２１を備える照明装置を作製した。本実施例による照明装置は、透明なガラス製の容器に、２つの層に分離されるように液体２２としてｎ−ヘキサン、液体２３として水を用い、上側に配置される液体２２中に蛍光体２４として粒径３ｎｍである半導体ナノ結晶粒子蛍光体Ｉｎ_0.7Ｇａ_0.3Ｎ（赤色蛍光体）を分散させ、蛍光部２１とした。励起光源としてＩｎＧａＮ窒化物半導体発光ダイオードを用い、当該励起光源から発せられる青紫色の励起光が容器を介して蛍光体２４に入射可能なように配置した。

このように構成することで、ＩｎＧａＮ窒化物半導体発光ダイオードからの青紫光を、ｎ−ヘキサン中に均一に分散しているＩｎ_0.7Ｇａ_0.3Ｎ蛍光体が吸収・発光し、２層に分離している液体２２，２３のうち蛍光体２４を含有する液体２２の層からのみ蛍光体２４からの自発光による赤色の発光を示し、蛍光部２１が発光層と非発光層とのコントラストが存在する照明装置が得られた。

＜実施例４＞
図５に示した例の蛍光部３１を備える照明装置を作製した。本実施例による照明装置は、透明なガラス製の容器に、２つの層に分離されるように液体２２としてｎ−ヘキサン、液体２３としてメタノールを用い、上側に配置される液体２２中に蛍光体２４として粒径３ｎｍである半導体ナノ結晶粒子蛍光体Ｉｎ_0.7Ｇａ_0.3Ｎ（赤色蛍光体）を分散させ、下側に配置される液体２３中に蛍光体３２として粒径３ｎｍである半導体ナノ結晶粒子蛍光体Ｉｎ_0.5Ｇａ_0.5Ｎ（緑色蛍光体）を分散させ、蛍光部３１とした。励起光源としてＩｎＧａＮ窒化物半導体発光ダイオードを用い、当該励起光源から発せられる青紫色の励起光が容器を介して蛍光体２４，３２に入射可能なように配置した。

このように構成することで、ＩｎＧａＮ窒化物半導体発光ダイオードからの青紫光を、ｎ−ヘキサン中に均一に分散しているＩｎ_0.7Ｇａ_0.3Ｎ蛍光体が吸収・赤色発光し、メタノール中に均一に分散しているＩｎ_0.5Ｇａ_0.5Ｎ蛍光体が吸収・緑色発光し、２層に分離している液体２２，２３で各蛍光体２４，３２が自ら異なる色で発光し、蛍光部３１がコントラストを有する照明装置が得られた。

＜実施例５＞
図６に示した例の照明装置４１を作製した。本実施例による照明装置は、透明なガラス製の容器に、２つの層に分離されるように液体としてｎ−ヘキサンおよびメタノールを用い、ｎ−ヘキサン中に粒径３ｎｍである半導体ナノ結晶粒子蛍光体Ｉｎ_0.3Ｇａ_0.7Ｎ（青色蛍光体）を分散させ、メタノール中に粒径３ｎｍである半導体ナノ結晶粒子蛍光体Ｉｎ_0.6Ｇａ_0.4Ｎ（黄色蛍光体）を分散させ、さらに容器３の内部に攪拌装置４３を設けることで、蛍光部４２とした。励起光源としてＩｎＧａＮ窒化物半導体発光ダイオードを用い、当該励起光源から発せられる青紫色の励起光が容器を介して２層に分離される液体中にそれぞれ分散された蛍光体に入射可能なように配置した。

このように構成された照明装置４１において、攪拌装置４３は、２層に分離している液体を攪拌することができる。攪拌しているときには、２つの層は混合される。これにより、ＩｎＧａＮ窒化物半導体発光ダイオードからの青紫色を、Ｉｎ_0.3Ｇａ_0.7Ｎ蛍光体からの青色発光および、Ｉｎ_0.6Ｇａ_0.4Ｎ蛍光体からの黄色発光との混色により、蛍光部４２からの自発光により、一様に白色に発光する照明装置が得られた。

また、攪拌していないときは、ＩｎＧａＮ窒化物半導体発光ダイオードからの青紫光を、ｎ−ヘキサン中に均一に分散しているＩｎ_0.3Ｇａ_0.7Ｎ蛍光体が吸収・青色発光し、メタノール中に均一に分散しているＩｎ_0.6Ｇａ_0.4Ｎ蛍光体が吸収・黄色発光し、蛍光部４２では２層に分離している各層で、蛍光体自らが異なる色で発光し、コントラストを有する照明装置が得られた。

＜実施例６＞
図１および図２に示した例の照明装置１を作製した。本実施例による照明装置１は、透明なガラス製の容器３に、液体５としてメタノールを収容し、当該液体５中に蛍光体６としてジフェニルアントラセンを分散させ、蛍光部２とした。励起光源４としてＩｎＧａＮ窒化物半導体発光ダイオードを用い、当該励起光源４から発せられる青紫色の励起光が容器３を介して蛍光体６に入射可能なように配置した。

このように構成することで、ＩｎＧａＮ窒化物半導体発光ダイオードからの青紫光を、メタノール中に均一に分散しているジフェニルアントラセンが吸収・発光し、蛍光部２からの自発光による、青色に発光する照明装置１が得られた。

＜実施例７＞
図６に示した例の照明装置４１を作製した。本実施例による照明装置は、透明なガラス製の容器に、２つの層に分離されるように液体としてトルエンおよびメタノールを用い、トルエン中にはローダミンＢを分散させ、メタノール中にはジフェニルアントラセンを分散させ、さらに容器３の内部に攪拌装置４３を設けることで、蛍光部４２とした。励起光源としてＩｎＧａＮ窒化物半導体発光ダイオードを用い、当該励起光源から発せられる青紫色の励起光が容器を介して２層に分離された液体中にそれぞれ分散された蛍光体に入射可能なように配置した。

このように構成された照明装置４１において、攪拌装置４３は、２層に分離している液体を攪拌することができる。攪拌しているときには、２つの層は混合される。これにより、ＩｎＧａＮ窒化物半導体発光ダイオードからの青紫色を、ローダミンＢからの赤色発光およびジフェニルアントラセンからの青色発光の混色によって、蛍光部４２からの自発光により一様に紫色に発光する照明装置が得られた。

また、攪拌していないときは、ＩｎＧａＮ窒化物半導体発光ダイオードからの青紫光を、トルエン中に均一に分散しているローダミンＢが吸収・赤色発光し、メタノール中に均一に分散しているジフェニルアントラセンが吸収・青色発光し、蛍光部４２では２層に分離している各層で、蛍光体自らが異なる色で発光し、コントラストを有する照明装置が得られた。

＜実施例８＞
図６に示した例の照明装置４１を作製した。本実施例による照明装置は、透明なガラス製の容器に、２つの層に分離されるように液体としてｎ−ヘキサンおよびメタノールを用い、ｎ−ヘキサン中には粒径３ｎｍである半導体ナノ結晶粒子蛍光体Ｉｎ_0.6Ｇａ_0.4Ｎを分散させ、メタノール中にはジフェニルアントラセンを分散させ、さらに容器３の内部に攪拌装置４３を設けることで、蛍光部４２とした。励起光源としてＩｎＧａＮ窒化物半導体発光ダイオードを用い、当該励起光源から発せられる青紫色の励起光が容器を介して２層に分離された液体中にそれぞれ分散された蛍光体に入射可能なように配置した。

このように構成された照明装置４１において、攪拌装置４３は、２層に分離している液体を攪拌することができる。攪拌しているときには、２つの層は混合される。これにより、ＩｎＧａＮ窒化物半導体発光ダイオードからの青紫色を、半導体ナノ結晶粒子蛍光体Ｉｎ_0.6Ｇａ_0.4Ｎからの黄色発光およびジフェニルアントラセンからの青色発光の混色によって、蛍光部４２からの自発光により一様に白色に発光する照明装置が得られた。

また、攪拌していないときは、ＩｎＧａＮ窒化物半導体発光ダイオードからの青紫光を、ｎ−ヘキサン中に均一に分散している半導体ナノ結晶粒子蛍光体Ｉｎ_0.6Ｇａ_0.4Ｎが吸収・黄色発光し、メタノール中に均一に分散しているジフェニルアントラセンが吸収・青色発光し、蛍光部４２では２層に分離している各層で、蛍光体自らが異なる色で発光し、コントラストを有する照明装置が得られた。

＜実施例９＞
図６に示した例の照明装置４１を作製した。本実施例による照明装置は、透明なガラス製の容器に、液体として水を用い、水中に蛍光体としてＳｒＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕを分散させ、さらに容器３の内部に攪拌装置４３を設けることで、蛍光部４２とした。励起光源としてＩｎＧａＮ窒化物半導体発光ダイオードを用い、当該励起光源から発せられる青紫色の励起光が容器を介して２層に分離された液体中にそれぞれ分散された蛍光体に入射可能なように配置した。

このように構成された照明装置４１において、攪拌装置４３は、２層に分離している液体を攪拌することができる。これにより、ＩｎＧａＮ窒化物半導体発光ダイオードからの青紫光を、水に分散しているＳｒＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕが吸収・発光し、蛍光部４２からの自発光によって緑色に発光する照明装置が得られた。

＜実施例１０＞
図７に示した例の照明装置５１を作製した。本実施例による照明装置５１は、透明なガラス製の容器３に、液体としてｎ−ヘキサンを用い、ｎ−ヘキサン中に蛍光体として粒径３ｎｍである半導体ナノ結晶粒子蛍光体Ｉｎ_0.7Ｇａ_0.3Ｎを分散させ、蛍光部５２とした。また、容器３の内部に、励起光源５３としてＩｎＧａＮ窒化物半導体発光ダイオードを用い、励起光の出射側に球状の散乱部５３を設けることにより、容器３の内部から青紫色の励起光を入射可能なように配置した。

このように構成された照明装置において、ＩｎＧａＮ窒化物半導体発光ダイオードからの青紫光を、ｎ−ヘキサン中に均一に分散しているＩｎ_0.7Ｇａ_0.3Ｎ蛍光体が吸収・発光し、蛍光部５２からの自発光による、赤色に発光する照明装置５１が得られた。

＜実施例１１＞
図８に示した例の照明装置６１を作製した。本実施例による照明装置６１は、ステンレス製の容器６３に、液体として水を用い、水中に粒径３ｎｍである半導体ナノ結晶粒子蛍光体Ｉｎ_0.7Ｇａ_0.3Ｎを分散させ、蛍光部６２とした。また、容器６３の内部には、ポンプ６７および噴出口６８を備え、ポンプ６７より蛍光体が分散された液体を吸引し、噴出口６８より噴出することができるように構成された噴水装置６６を設けた。また、励起光源５３としてＩｎＧａＮ窒化物半導体発光ダイオードを用い、ステンレス製の容器６３および噴水装置６６に入射可能なように配置した。

このように構成された照明装置６１において、ＩｎＧａＮ窒化物半導体発光ダイオードからの青紫光を、水に均一に分散しているＩｎ_0.7Ｇａ_0.3Ｎ蛍光体が吸収・発光し、容器６３に貯留している蛍光体および噴出口６８から噴出している蛍光体からの自発光による、赤色に発光する照明装置が得られた。

＜比較例１＞
図９に示すような典型的な従来例の照明装置１０１を作製した。すなわち、透明なガラス製の容器１０２内に、液体１０３として水を収容し、その中に散乱体としてアルミ箔１０４を分散させ、また、容器１０２内に入射可能なように、ハロゲン電球にて実現された白色の照明光源１０５を配置した。また、容器１０２内には攪拌装置１０５を設け、当該攪拌装置１０５によって液体１０３およびアルミ箔１０４が攪拌されるように構成した。

このように構成された比較例１の照明装置１０１において、散乱体であるアルミ箔１０４は照明光源１０５からの照明光を反射・散乱して液体の照明を実現する。しかしながら、上述した各実施例に挙げたような照明装置とは異なり、蛍光体などの自発光するものからの発光のような鮮明な光を得ることはできなかった。

今回開示された実施の形態および実施例は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

本発明の好ましい第１の例の照明装置１を模式的に示す斜視図である。図１に示す照明装置１の蛍光部２を拡大して示す図である。本発明の好ましい第２の例の照明装置１１を模式的に示す斜視図である。本発明の好ましい第３の例の照明装置における蛍光部２１を模式的に示す斜視図である。本発明の好ましい第４の例の照明装置における蛍光部３１を模式的に示す斜視図である。本発明の好ましい第５の例の照明装置４１を模式的に示す斜視図である。本発明の好ましい第６の例の照明装置５１を模式的に示す斜視図である。本発明の好ましい第７の例の照明装置６１を模式的に示す斜視図である。比較例１の従来の典型的な照明装置１０１を模式的に示す斜視図である。

符号の説明

１，１１，４１，５１，６１照明装置、２，１２，２１，３１，４２，５２，６２蛍光部、３，１３，６３容器、４，１４，５３，６４励起光源、５，２２，２３，６５液体、６，２４，３２蛍光体、７，５４，６９散乱部、４３攪拌装置、６６噴水装置、６７ポンプ、６８噴出口。

Claims

容器内に液体が収容され、液体中に半導体ナノ結晶粒子蛍光体が均一に分散されてなる蛍光部と、蛍光部における蛍光体を励起するための励起光源とを備え、
前記蛍光部の液体が、それぞれ異なる波長で発光する複数の層に分離されている、
照明装置。
前記励起光源が窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用いた発光素子を有する、請求項１に記載の照明装置。
前記液体を攪拌するための攪拌装置を備える、請求項１または２に記載の照明装置。