CN109561656A - 植物生长用层叠薄膜及植物生长用照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可更高效地获得用于植物生长的圆偏振光的植物生长用层叠薄膜及植物生长用照明装置。植物生长用层叠薄膜具有透射入射光中的一种直线偏振光成分且反射另一种直线偏振光成分的反射型直线偏振片、以及将透射反射型直线偏振片后的直线偏振光转换为圆偏振光的λ/4板，λ/4板在波长660nm处的面内延迟为165±40nm。

Description

植物生长用层叠薄膜及植物生长用照明装置

技术领域

本发明涉及植物生长用层叠薄膜及植物生长用照明装置。

背景技术

在作为控制好内部环境的封闭或半封闭空间内按计划生产植物的系统的植物工厂中，一直以来，通过调节温度、肥料、光照时间及照度等来控制生长。

近年来，报告有在这样的植物工厂中通过控制光质来促进植物培育的方法。

在此，已知有通过红色的圆偏振光来促进植物的生长。

植物具有各种光吸收化合物，成为了植物生长或生成有用化合物的来源。光吸收化合物具有手性，且大多具有在右旋圆偏振光和左旋圆偏振光存在吸收差异的圆偏振光二色性。因此，通过照射吸收良好的圆偏振光能够促进植物的生长。

例如，在叶绿素的情况下，在660nm附近具有吸收峰。因此，通过照射660nm附近的圆偏振光能够促进生长。

因此，提出了通过照射偏振光可促进植物生长的照明装置。

例如，专利文献1中记载了一种照明装置，该照明装置具有：发光光源；透射来自发光光源的入射光的一种偏振光成分且反射另一种偏振光成分的反射型偏振片；改变从反射型偏振片反射的光的偏振状态并再次向反射型偏振片照射的再照射机构；以及使透射反射型偏振片后的光转换为圆偏振光的圆偏振光转换机构。

另外，专利文献2中记载了一种用于向目标物选择性照射特定的圆偏振光的系统，该系统包括控制光的偏振状态而产生圆偏振光的偏振状态控制部件和圆偏振光反射部件，圆偏振光反射部件配置于从偏振状态控制部件射出的圆偏振光能够入射的位置，使圆偏振光反射部件产生反射光，该反射光选择性包含旋向与入射的来自偏振状态控制部件的圆偏振光相同的圆偏振光，圆偏振光反射部件以能够向目标物照射反射光的至少一部分的方式来配置。

另外，专利文献3中记载了一种用于植物栽培的照明装置，该照明装置包括将300nm以上且600nm以下的任意波长域的光变更为主要包含右旋圆偏振光成分的波长域的光的机构。

这些专利文献1～3中记载的是，使用直线偏振片和λ/4板作为使光源的光转换为圆偏振光的部件。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-223163号公报

专利文献2：日本特开2013-243971号公报

专利文献3：日本特开2014-000049号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

然而，若仅照射红光，则有时会对叶子形状等形态产生不利影响。

在植物的生长中，若没有红色以外的波长的光，会造成形态不完整等，因此不优选仅用红光来培育。因此，优选增加其它波长、例如460nm附近的蓝光来进行照射。因此，从光源照射的光以宽范围的波长来照射。然而，在遍及如此宽的发光波长频带内提高圆偏振光效率是困难的。因此，目前通过使偏振片的反射效率最高的波长和/或λ/4板的圆偏振光率最高的波长位于光源的发光波长频带的中心附近(例如，550nm附近)来确保发光波长频带整个区域的圆偏振光效率，但仍不充分。

本发明的课题在于，鉴于上述实际情况，提供一种可更高效地获得用于植物生长的圆偏振光的植物生长用层叠薄膜及植物生长用照明装置。

用于解决技术课题的手段

本发明人等对现有技术的问题点进行了潜心研究，结果发现，通过使植物生长用层叠薄膜具有透射入射光的第1直线偏振光成分且反射与第1直线偏振光成分正交的第2直线偏振光成分的反射型直线偏振片和使透射反射型直线偏振片后的直线偏振光转换为圆偏振光的λ/4板，λ/4板在波长660nm处的面内延迟为165±40nm，可以解决上述课题。

即，发现通过下面的构成可实现上述目的。

(1)一种植物生长用层叠薄膜，其中，

具有：

反射型直线偏振片；以及

将透射反射型直线偏振片后的直线偏振光转换为圆偏振光的λ/4板，

λ/4板在波长660nm处的面内延迟为165±40nm。

(2)根据(1)所述的植物生长用层叠薄膜，其中，λ/4板显示出正常色散波长依赖性。

(3)根据(1)或(2)所述的植物生长用层叠薄膜，其中，反射型直线偏振片在波长660nm处的反射效率比在波长450nm处的反射效率高。

(4)一种植物生长用照明装置，其具有(1)～(3)中任一项所述的植物生长用层叠薄膜；以及

发光光源。

(5)根据(4)所述的植物生长用照明装置，其中，植物生长用照明装置的出射光在波长450nm处的圆偏振度比在波长660nm处的圆偏振度低。

发明效果

根据本发明，可提供能够更高效地获得用于植物生长的圆偏振光的植物生长用层叠薄膜及植物生长用照明装置。

附图说明

图1是概念性地表示本发明的植物生长用层叠薄膜的一例的剖视图。

图2是概念性地表示本发明的植物生长用照明装置的一例的剖视图。

具体实施方式

下面，对本发明的植物生长用层叠薄膜及植物生长用照明装置详细地进行说明。此外，本说明书中用“～”表示的数值范围是指包括“～”前后所记载的数值作为下限值及上限值的范围。

另外，在本说明书中，“正交”及“平行”包含本发明所属技术领域中允许的误差范围。例如，“正交”及“平行”是指相对于严格的正交或者平行为小于±10°的范围内等，相对于严格的正交或者平行的误差优选5°以下，更优选3°以下。

另外，由“正交”及“平行”以外所表示的角度、例如15°或45°等具体的角度也包含本发明所属技术领域中允许的误差范围。例如，在本发明中，角度是指相对于具体所示的严格的角度小于±5°，相对于所表示的严格的角度的误差优选±3°以下，更优选±1°以下。

可见光是电磁波中人眼可见的波长的光，表示380nm～780nm的波长域的光。非可见光是小于380nm的波长域或超过780nm的波长域的光。

另外，在可见光中，420nm～490nm的波长域的光为蓝光，495nm～570nm的波长域的光为绿光，620nm～750nm的波长域的光为红光，但不限定于此。

在红外光中，近红外光为780nm～2500nm的波长域的电磁波。紫外光为波长10～380nm的范围的光。

在本说明书中，Re(λ)、Rth(λ)分别表示波长λ处的面内的延迟及厚度方向的延迟。在没有特别记载时，波长λ采用550nm。

在本说明书中，Re(λ)、Rth(λ)是利用AxoScan OPMF-1(optoscience公司制造)在波长λ处所测得的值。通过向AxoScan输入平均折射率((Nx+Ny+Nz)/3)和膜厚(d(μm))，可算出：

慢轴方向(°)

Re(λ)＝R0(λ)

Rth(λ)＝((Nx+Ny)/2-Nz)×d。

此外，R0(λ)以由AxoScan所算出的数值的形式表示，是指Re(λ)。

在本说明书中，使用阿贝折射仪(NAR-4T、ATAGO CO.,LTD.制造)，且光源使用钠灯(λ＝589nm)来测定折射率Nx、Ny及Nz。另外，在测定波长依赖性的情况下，可利用多波长阿贝折射仪DR-M2(ATAGO CO.,LTD.制造)，通过与干扰滤波器的组合来测定。

另外，也可使用聚合物手册(JOHN WILEY&SONS，INC)、各种光学薄膜目录中的值。以下示例主要的光学薄膜的平均折射率的值：纤维素酰化物(1.48)、环烯烃聚合物(1.52)、聚碳酸酯(1.59)、聚甲基丙烯酸甲酯(1.49)、聚苯乙烯(1.59)。

本发明的植物生长用层叠薄膜为

具有：

反射型直线偏振片；以及

将透射反射型直线偏振片后的直线偏振光转换为圆偏振光的λ/4板，

且就λ/4板而言，λ/4板在波长660nm处的面内延迟为165±40nm的植物生长用层叠薄膜。

另外，本发明的植物生长用照明装置具有上述植物生长用层叠薄膜和发光光源。

<植物生长用层叠薄膜>

下面，参考附图，对本发明的植物生长用层叠薄膜的优选实施方式的一例进行说明。

图1中示出本发明的植物生长用层叠薄膜的一例的概略剖视图。

此外，本发明中的图为示意图，各层的厚度的关系及位置关系等未必与实物一致。下面的图也同样。

如图1所示，植物生长用层叠薄膜(下面，也称为生长用薄膜)10具有反射型直线偏振片12和λ/4板14。

此外，生长用薄膜10可以具有其它各种功能层。例如，可以具有用于粘合各层彼此的粘合层。

生长用薄膜10具有反射型直线偏振片12和λ/4板14，由此，相对于从反射型直线偏振片12侧入射的光，反射型直线偏振片12透射入射光的第1直线偏振光成分，且反射与第1直线偏振光成分正交的第2直线偏振光成分，λ/4板14将透射反射型直线偏振片12后的第1直线偏振光成分转换为圆偏振光。

<植物生长用照明装置>

接着，参考附图，对本发明的植物生长用照明装置的优选实施方式的一例进行说明。

图2中示出本发明的植物生长用照明装置的一例的概略剖视图。

如图2所示，植物生长用照明装置(下面，也称为照明装置)20具有碗形(中空的半球状)外壳22、配置于外壳22的内侧的表面的反射部件24、配置于外壳22的内侧的发光光源26、以及配置于外壳22的开口部的生长用薄膜10。

另外，生长用薄膜10以使反射型直线偏振片12侧朝向发光光源26侧的方式配置。

另外，发光光源26以使发光面朝向外壳22的开口部的方式配置于外壳22内部的底部。

在具有上述构成的照明装置20中，发光光源26发出规定波长域的光，从发光光源26射出的光直接入射至生长用薄膜10或被反射部件24反射后入射至生长用薄膜10。

如上所述，生长用薄膜10通过反射型直线偏振片12透射入射光的第1直线偏振光成分，且反射与第1直线偏振光成分正交的第2直线偏振光成分，通过λ/4板14将透射反射型直线偏振片12后的第1直线偏振光成分转换为圆偏振光而射出。

另外，被反射型直线偏振片12反射的第2直线偏振光成分被反射部件24反射后再次入射至反射型直线偏振片12。此时，第2直线偏振光成分的偏振状态通过被反射部件24反射而发生变化。因此，生长用薄膜10将被反射部件24反射后再次入射的光中的一部分也转换为圆偏振光并射出。即，被反射型直线偏振片12反射的另一个直线偏振光成分也通过由反射部件24反射而再利用，从而能够进一步提高利用效率。

在此，在本发明的生长用薄膜10中，λ/4板14在波长660nm处的面内延迟为165±40nm。由此，可提高来自照明装置20的出射光的圆偏振度。

此外，当将光的右旋圆偏振光成分的强度设为I_R、将左旋圆偏振光成分的强度设为I_L时，定义|I_R-I_L|/(I_R+I_L)为圆偏振度。

光的偏振状态可以由右旋圆偏振光和左旋圆偏振光之和来表示。例如，在左右的旋圆偏振光成分的强度相等的情况下，其和形成直线偏振光，在由左右旋圆偏振光的相位差而定的方位，其电矢量产生振动。在右旋圆偏振光成分与左旋圆偏振光成分的强度不同的情况下，形成楕圆偏振光，在仅具有任意一种成分的情况下，形成完整的圆偏振光。

另外，对于圆偏振光的旋向，在以光朝向近前靠近的方式进行观察的情况下，电场矢量的前端随着时间的增加而顺时针旋转的情况为右旋圆偏振光，逆时针旋转的情况为左旋圆偏振光。

另外，λ/4板向圆偏振光的转换效率(下面，也称为圆偏振光效率)定义为将某波长的直线偏振光入射至λ/4板时的出射光的圆偏振度。

因此，在出射光为右旋圆偏振光成分100％或者左旋圆偏振光成分100％的情况下，出射光的圆偏振度为100％，λ/4板的圆偏振光效率也为100％。另一方面，在出射光为右旋圆偏振光成分50％且左旋圆偏振光成分50％的情况下，出射光的圆偏振度为0％，λ/4板的圆偏振光效率也为0％。

通常，在λ/4板等波长板中，双折射光的相位差在每个波长处各不相同，可以作为λ/4板起作用的波长限定于特定波长。即，例如，在相对于波长550nm的光而作为λ/4板起作用的情况下，相对于波长450nm及660nm的光不能作为完整的λ/4板起作用，出射光形成楕圆偏振光。换言之，在相对于波长550nm的光来设定圆偏振光效率最高的波长板的情况下，相对于波长450nm及660nm的光，其圆偏振光效率降低。

在此，如上所述，可利用红色圆偏振光(例如，波长660nm的圆偏振光)促进植物生长，但若仅照射红光，则有时会对叶子形状等形态产生不良影响。因此，优选增加其它波长、例如460nm附近的蓝光来进行照射。因此，从光源照射的光以宽范围的波长来照射。然而，在如此宽的发光波长频带内提高圆偏振光效率是困难的。因此，目前通过使λ/4板的效率的峰值波长(即，圆偏振光效率达到最高的波长)位于光源的发光波长频带的中心附近、例如550nm来确保发光波长频带整个区域的圆偏振光效率，但仍不充分。

与此相对，在本发明中，由于λ/4板在波长660nm处的面内延迟为165±40nm，因此，能够使λ/4板的圆偏振光效率在660nm附近最高，由此，可进一步增加照明装置的出射光的红色圆偏振光的比例，从而能够更高效地获得用于植物生长的圆偏振光。

此外，从光源出射的各波长的光的偏振状态可使用安装有圆偏振片的分光辐射亮度计或光谱仪来测定。在该情况下，通过右旋圆偏振片所测定的光的强度相当于I_R，通过左旋圆偏振片所测定的光的强度相当于I_L。另外，白炽灯泡、水银灯、荧光灯、LED(lightemitting diode)等普通光源几乎都发出自然光，而从这些光源出射并透过生长用薄膜而得到的光的特性(偏振光的状态)可使用例如AXOMETRICS公司制造的偏振光相位差分析装置AxoScan等来测定。

在此，λ/4板14在波长660nm处的面内延迟优选165±40nm，更优选165±30nm，进一步优选165±20nm，特别优选165±10nm。

通过设定为该范围，在光相对于λ/4板14从倾斜方向入射的情况下，例如，在光从20°～40°的方向入射至相对于λ/4板14的主表面的垂线的情况下，关于从倾斜方向入射的光，圆偏振光效率在波长660nm附近变得最高，故优选。

另外，优选照明装置的出射光在波长450nm处的圆偏振度比在波长660nm处的圆偏振度低。

另外，λ/4板14可以显示出正常色散波长依赖性(normal-wavelength-dispersiondependence)，也可以显示出反常色散波长依赖性(reverse-wavelength-dispersiondependence)，优选显示出正常色散波长依赖性。

在λ/4板14构成为显示正常色散波长依赖性且圆偏振光效率在波长660nm处变得最高的情况下，在波长450nm附近的区域包含较多与波长660nm处的圆偏振光的旋向相反的旋向的圆偏振光成分。

<反射型直线偏振片>

反射型直线偏振片12是透射入射光的第1直线偏振光成分且反射与第1直线偏振光成分正交的第2直线偏振光成分的机构。

作为反射型直线偏振片，没有特别限制，可根据目的适当选择，例如，可列举：(1)全反射型起偏器、(2)将双折射不同的薄膜层叠而成的起偏器、(3)线栅型起偏器、(4)薄膜型起偏器、(5)双折射型起偏器等。其中，在能够减小圆偏振光照明装置的大小方面，特别优选(2)将双折射不同的薄膜层叠而成的起偏器、(3)线栅型起偏器。

另外，优选反射型直线偏振片对于波长660nm处的光的反射效率比其对于波长450nm处的光的反射效率高。

由此，能够以更高的精度筛选红光的偏振状态，从而能够提高红光向圆偏振光的转换效率。

在此，反射型直线偏振片的反射效率为“(第1直线偏振光成分的强度-第2直线偏振光成分的强度)/总光强度”。

－(1)全反射型起偏器－

全反射型起偏器是通过组合具有光轴的晶体(折射率的轴特性)而制备的，因此，是通过利用入射偏振光方向引起全反射来确定偏振方向的起偏器，其显示出非常高的偏振特性。

作为全反射型起偏器，例如，可列举：格兰汤普森棱镜、格兰泰勒棱镜等。

格兰汤普森棱镜是方解石制造的偏振棱镜，是入射非偏振光束时可获得直线偏振光的起偏器。

格兰泰勒棱镜是方解石制造的偏振光棱镜，是入射非偏振光束时可获得直线偏振光的起偏器，在短波长处显示出良好的透射率。

－(2)将双折射不同的薄膜层叠而成的起偏器－

作为将双折射不同的薄膜层叠而成的起偏器，例如，可使用日本特表平9-506837号公报等中记载的起偏器。

具体而言，当在为了获得折射率关系而选择的条件下进行加工时，可广泛地使用各种材料来形成起偏器。通常，需要使第一材料在所选的方向上具有与第二材料不同的折射率。该折射率的差异可通过包括在薄膜形成中或薄膜形成后的拉伸、挤出成型或者涂布的各种方法来实现。而且，为了能够同时挤出两种材料，优选具有类似的流变特性(例如，熔融粘度)。

作为优选的组合，可列举结晶性或半结晶性有机聚合物作为第一材料、有机聚合物作为第二材料。第二材料可以为结晶性、半结晶性或非晶态，或者也可以具有与第一材料相反的双折射。

作为优选材料的具体例，可列举：聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或其异构体(例如，2,6-、1,4-、1,5-、2,7-或2,3-PEN)、聚对苯二甲酸亚烷基酯(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、或聚对苯二甲酸-1,4-环己烷二甲醇酯)、聚酰亚胺(例如，聚丙烯酰亚胺)、聚醚酰亚胺、无规聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯(例如，聚甲基丙烯酸异丁酯、聚甲基丙烯酸丙酯、聚甲基丙烯酸乙酯、或聚甲基丙烯酸甲酯)、聚丙烯酸酯(例如，聚丙烯酸丁酯、或聚丙烯酸甲酯)、纤维素衍生物(例如，乙基纤维素、乙酰纤维素、纤维素丙酸酯、乙酰纤维素丁酸酯、或硝酸纤维素)、聚亚烷基聚合物(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚异丁烯、或聚(4-甲基)戊烯)、氟化聚合物(例如，全氟烷氧基树脂、聚四氟乙烯、氟化乙烯丙烯共聚物、聚偏二氟乙烯、或聚三氟氯乙烯)、氯化聚合物(例如，聚偏二氯乙烯、或聚氯乙烯)、聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、有机硅树脂、环氧树脂、聚乙酸乙烯酯、聚醚酰胺、离聚物树脂、弹性体(例如，聚丁二烯、聚异戊二烯、或氯丁橡胶)、聚氨酯等。

作为共聚物，例如，可以包含：PEN的共聚物[例如，(a)对苯二甲酸或其酯、(b)间苯二甲酸或其酯、(c)邻苯二甲酸或其酯、(d)烷二醇、(e)环烷二醇(例如，环己烷二甲醇二醇)、(f)链烷二羧酸和/或(g)环烷二羧酸(例如，环己烷二羧酸)与2,6-、1,4-、1,5-、2,7-和/或2,3-萘二甲酸或其酯的共聚物]、聚对苯二甲酸亚烷基酯的共聚物[例如，(a)萘二甲酸或其酯、(b)间苯二甲酸或其酯、(c)邻苯二甲酸或其酯、(d)烷二醇、(e)环烷二醇(例如，环己烷二甲醇二醇)、(f)链烷二羧酸和/或(g)环烷二羧酸(例如，环己烷二羧酸)与对苯二甲酸或其酯的共聚物]、以及苯乙烯共聚物(例如，苯乙烯-丁二烯共聚物或苯乙烯-丙烯腈共聚物)、4,4-二苯甲酸、乙二醇；或者各层分别包含两种或两种以上上述聚合物或共聚物的混合物(例如，SPS与无规立构聚苯乙烯的混合物)。

在起偏器的情况下，作为特别优选的层的组合，可列举：PEN/co-PEN、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/co-PEN、PEN/SPS、PET/SPS、PEN/聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯(Eastair)、PET/Eastair。

在此，“co-PEN”是指以萘二甲酸为基础的共聚物或混合物。“Eastair”是由Eastman Chemical Company市售的聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯。

作为层叠数，从经济上的理由考虑，只要使用最小层叠数能够实现所需光学特性即可，没有特别限制，可根据目的适当选择，在起偏器的情况下，优选10,000以下，更优选5,000以下，进一步优选2,000以下。

作为将双折射不同的薄膜层叠而成的起偏器，可使用市售品，作为市售品，例如，可列举3M公司制造的商品名：DBEF等。

－(3)线栅型起偏器－

线栅型起偏器是通过金属丝的双折射使偏振光的一方透射，且使另一方反射的起偏器。

线栅起偏器是周期性排列金属线而成的，在兆赫波带中主要用作起偏器。为了使线栅作为起偏器起作用，需要使线间隔充分小于入射电磁波的波长。

在线栅起偏器中，等间隔排列有金属线。偏振方向与金属线的长度方向平行的偏振成分在线栅起偏器中被反射，而偏振方向与金属线的长度方向垂直的偏振成分透射线栅起偏器。

作为线栅型起偏器，可使用市售品，作为市售品，例如，可列举：edmundoptics公司制造的线栅偏振滤光片50×50、NT46-636等。

－(4)薄膜型起偏器－

薄膜型起偏器利用电介质薄膜的反射率的入射角依赖性(布鲁斯特角)，能够制造功率性强且大面积的薄膜型起偏器，且可用于高功率激光器件等。

作为薄膜型起偏器，可列举将彼此折射率不同的电介质薄膜多层层叠而成的薄膜型起偏器。层叠数优选2层～20层，更优选2层～12层。

作为高折射率的电介质薄膜的材料，例如，可列举：Sb₂O₃、Sb₂S₃、Bi₂O₃、CeO₂、CeF₃、HfO₂、La₂O₃、Nd₂O₃、Pr₆O₁₁、Sc₂O₃、SiO、Ta₂O₅、TiO₂、TlCl、Y₂O₃、ZnSe、ZnS、ZrO₂等。其中，优选Bi₂O₃、CeO₂、CeF₃、HfO₂、SiO、Ta₂O₅、TiO₂、Y₂O₃、ZnSe、ZnS、ZrO₂，特别优选SiO、Ta₂O₅、TiO₂、Y₂O₃、ZnSe、ZnS、ZrO₂。

作为低折射率的电介质薄膜的材料，例如，可列举：Al₂O₃、BiF₃、CaF₂、LaF₃、PbCl₂、PbF₂、LiF、MgF₂、MgO、NdF₃、SiO₂、Si₂O₃、NaF、ThO₂、ThF₄等。其中，优选Al₂O₃、BiF₃、CaF₂、MgF₂、MgO、SiO₂、Si₂O₃，特别优选Al₂O₃、CaF₂、MgF₂、MgO、SiO₂、Si₂O₃。

此外，在电介质薄膜的材料中，对原子比也没有特别限制，可根据目的适当选择，可通过成膜时改变气氛气体的浓度来调节原子比。

作为电介质薄膜的成膜方法，没有特别限制，可根据目的适当选择，例如，可列举：离子镀、离子束等的真空蒸镀法、溅射法等物理气相沉积法(PVD法)、化学气相沉积法(CVD法)等。其中，优选真空蒸镀法、溅射法，特别优选溅射法。

作为溅射法，优选成膜速度高的DC(直流)溅射法。此外，在DC溅射法中，优选使用导电性高的材料。

作为薄膜型起偏器，可使用市售品，作为市售品，例如，可列举：TFP系列(MellesGriot公司制造)等。

－(5)双折射型起偏器－

双折射型起偏器是通过以一定角度入射至双折射晶体的光轴而具有不同射出方向的器件，可用于光通信。作为双折射型起偏器，例如，可列举沃拉斯顿棱镜等。

沃拉斯顿棱镜是将两个方解石那样的具有双折射性的晶体以晶轴不对齐的方式贴合而成的。该棱镜可根据基于光的偏振性的折射率的差异来分光。

<λ/4板>

作为λ/4板，只要在波长660nm处的面内延迟为165±40nm即可，没有特别限制，可根据目的适当选择。例如，可列举：拉伸后的聚碳酸酯薄膜、拉伸后的降冰片烯系聚合物薄膜、含有碳酸锶那样的具有双折射的无机粒子并使其取向而成的透明薄膜、在支撑体上倾斜蒸镀无机电介质而成的薄膜等。

在此，λ/4板(具有λ/4功能的板)是具有将某特定波长的直线偏振光转换为圆偏振光(或将圆偏振光转换为直线偏振光)的功能的板。更具体而言，是在规定波长λnm处的面内延迟值表示为Re(λ)＝λ/4(或其奇数倍)的板。即，在本发明中，在660nm附近的波长处，实现了上述式。因此，本发明中的λ/4板能够以更高的效率将660nm附近的波长的直线偏振光转换为圆偏振光。

作为λ/4板，例如，可列举：(1)日本特开平5-27118号公报及日本特开平5-27119号公报中记载的、使延迟较大的双折射性薄膜和延迟较小的双折射性薄膜以它们的光轴正交的方式层叠而成的相位差板；(2)日本特开平10-68816号公报中记载的、使在特定波长下形成λ/4延迟的聚合物薄膜与包含与其相同的材料且在相同波长下形成λ/2延迟的聚合物薄膜层叠而成的相位差板；(3)日本特开平10-90521号公报中记载的、通过将两片聚合物薄膜层叠而可实现λ/4延迟的相位差板；(4)国际公开第2000/26705号手册中记载的使用改性聚碳酸酯薄膜而可实现λ/4延迟的相位差板；(5)国际公开第2000/65384号手册中记载的使用纤维素乙酸酯薄膜而可实现λ/4延迟的相位差板等。

另外，λ/4板可使用液晶化合物而形成。更具体而言，可以为使具有聚合性基团的液晶化合物取向并固化，从而使取向状态固定而成的λ/4板。

在此，对λ/4板的面内延迟的调节方法没有限定。例如，可通过调节取向程度、Δn及厚度等来调节λ/4板的面内延迟。

优选使λ/4板14与反射型直线偏振片12以λ/4板14的慢轴相对于反射型直线偏振片12的偏振光吸收轴呈45±10度的方式贴合。作为贴合方法，例如，可列举使用粘合薄膜进行辊之间的层压的方法等。

<发光光源>

作为发光光源26，没有特别限制，可根据目的适当选择，例如，可列举：荧光灯、LED、水银灯等放电灯、钨灯、激光灯、有机发光二极管(OLED)灯、金属卤化物灯(metalhalide lamp)、氙气灯等。其中，从效率性的观点考虑，特别优选LED。

可以直接使用通过发光而得到的波长的光，也可使用通过荧光体进行转换而成的光。

此外，在本发明中，优选使用发出对植物的生长效率较高的波长的光的LED。具体而言，优选使用波长能量的峰值波长在波长400nm～500nm的范围和波长600nm～700nm的范围内的光源，优选使用460nm附近和660nm附近的任意一处或两处的波长的能量较高的光源。另外，例如，可以组合使用460nm附近的波长的能量较高的光源和660nm附近的波长的能量较高的光源。

<外壳及反射部件>

作为外壳，没有限定，可利用各种在公知的照明装置中用作光源用外壳的外壳。

另外，作为反射部件，没有限定，可利用各种在公知的照明装置中设置于外壳的内侧的反射部件。

<其它部件>

本发明的照明装置根据需要可进一步具有热射线屏蔽层、反射层、热射线透射层、导热性材料、消偏振抑制壁等作为其它部件。

<用途>

本发明的照明装置可通过照射较高光量的红光的右旋圆偏振光成分来促进植物生长，同时可通过照射蓝光来防止对叶子形状等形态产生不良影响。

在此，对于有关本发明的照明装置的机理，推测如下。

由于与植物的花芽形成的促进、抑制、生长控制等相关的光敏色素、隐花色素、向光素、ZTL(ZEITLUPE)等光受体所含的生色团的植物光敏胆色素、黄素为光学活性化合物，所以在光吸收波长区域附近具有对圆偏振光的吸收二色性。即，光受体所吸收的光为左旋圆偏振光和右旋圆偏振光中的任一种，相较于此，另一个旋向的圆偏振光难以被吸收，因此，即使照射该圆偏振光也难以诱发光受体的功能。因此推测，在仅照射左旋圆偏振光或右旋圆偏振光的情况下，会产生生长不同的现象。但是，通常认为，这些吸收二色性是可在实验室水平的溶液系统中确认的现象，实际上，在偏振光到达生色团之前，由于细胞内的物质引起的散射，偏振状态被破坏，看不到如上所述的现象。但是，令人吃惊的是，在本发明中发现，即使在光受体所存在的叶子或茎中，也能够根据照射光的偏振状态来控制植物的生长。

在与植物的光周期性相关的光敏色素的情况下，有在660nm附近具有最大吸收的红光吸收型和在750nm附近具有最大吸收的远红光吸收型，在660nm附近的光照射下，将红光吸收型转换为远红光吸收型。另一方面，在750nm附近的光照射下，将远红光吸收型转换为红光吸收型。而且，也会由暗状态下的时效性促进远红光吸收型向红光吸收型的转换。通过这些反应而产生的远红光吸收型的量控制着植物的开花时期。通过人工控制该反应，例如可以通过菊花的栽培中进行那样的夜间照明等来控制开花时期。在使用本发明的照明装置的光源作为该照明的情况下，可以抑制所需消耗的电力而不会降低电照的效果，该光源仅在光敏色素的吸收波长区域照射光敏色素所吸收的右旋圆偏振光。

在地球上存在各种各样的植物，也存在多种生色团，因此，重要的是根据植物、控制目的来改变圆偏振光的波长频带、旋向。当然，有时也优选以在某波长照射右旋圆偏振光、且在其它波长频带照射左旋圆偏振光的方式来同时照射各旋向的圆偏振光，本发明的照明装置也能够用于该目的。

本发明的照明装置能够根据休眠、发芽、成苗、细胞伸长期间、花芽分化等植物的生长过程的时期，通过更换生长用薄膜而区分使用偏振光转换波长频带。另外，也能够根据一天的周期的时期来调节照射的时间、或光强度、偏振状态。而且，也能够使用脉冲发光，或根据所照射的植物的部位来进行在不同的偏振状态下的照射等而区分使用。另外，在植物工厂中，也可以将利用本发明的照明装置的光照射与湿度、温度、气体浓度的控制组合。

(植物的生长控制方法)

可将本发明的照明装置应用于植物的生长控制方法。

植物的生长控制方法包括促进植物的生长和抑制植物的生长。

促进植物的生长是指因株高、茎长、节间等的伸长而使植物体增大、侧枝的长度增大等。

由于通过植物的生长促进作用可使农作物的重量、高度迅速增长，因此生产性提高。另外，容易生产较大的农作物。另外，在育种方面，由于迅速成熟，因此，具有可增加世代交替的次数的优点。

植物的生长抑制是指通过抑制株高、茎长、节间等的伸长而使植物体矮化、抑制侧枝的长度等。另外，矮化是指植物的茎、枝变得粗且健壮，对风、雨等恶劣的自然条件的抵抗力增强，而且每单位面积的叶绿素、维生素等营养素量增加。

通过植物的生长抑制作用而使高度较低具有对台风等风灾的抵抗力强、即使谷粒增加也不易倒伏的优点。例如，在水稻的情况下，由于可增加植苗的列数，因此能够进一步增大每单位面积的植苗密度。若应用于高度达到数米的果树(香蕉、芒果等)、棕榈树(海枣、椰树等)，则果实的收获操作变得容易。另外，比通常小的情况具有提升切花、观叶植物、盆栽植物的商品价值、吸引购买者的兴趣等优点。

在植物的生长控制方法中，优选根据一天的周期、生长过程来改变照射的时间调节(一天的周期、生长过程(休眠、发芽、成苗、细胞伸长期间等))、脉冲照明、偏振光转换波长频带。根据植物及目的来改变照射的时间调节、脉冲照明、偏振光转换波长频带。局部地照射。而且，也可以与湿度、温度、气体浓度、照度、照射时间的控制组合。

具体而言，在利用昼长的花芽形成、回归反应、叶绿体运动、间隙打开、类黄酮类生物合成性、植物病害防除(通过照射UV而提高对疾病的抵抗性的方法)方面，也能够通过照射单方有效的圆偏振光来减少UV损伤。

另外，可列举：光折射、基因转录的开启、关闭、基因表达的控制、二次代谢物的控制(营养成分、芳香成分、味道、抗氧化物质、药效成分)、赋予应激的DNA光修复性及蓝光生物开关等。

－目标植物－

作为用于植物的生长控制方法的目标植物，没有特别限制，可根据目的适当选择，例如，可列举：葫芦科、茄科、豆科、蔷薇科、十字花科、菊科、伞形科、藜科、禾本科、锦葵科、五加科、唇形科、姜科、睡莲科、天南星科的蔬菜；菊科、蔷薇科、天南星科、石竹科、十字花科、蓝雪科、龙胆科、玄参科、豆科、牡丹科、鸢尾科、茄科、石蒜科、兰科、龙舌兰科、山茱萸科、茜草科、杨柳科、杜鹃花科、木犀科、木兰科、报春花科、秋海棠科、唇形科、牻牛儿苗科、景天科、毛茛科、苦苣苔科、仙人掌科、蕨科、五加科、桑科、鸭跖草科、凤梨科、竹芋科、大戟科、胡椒科、大戟科、虎耳草科、柳叶菜科、锦葵科、桃金娘科、山茶科、紫茉莉科的插花类、或者盆栽类的花卉；蔷薇科、葡萄科、桑科、柿树科、杜鹃花科、木通科、猕猴桃科、西番莲科、芸香科、漆树科、凤梨科、桃金娘科的果树、藻类等。

若更详细地示例，则可列举：黄瓜、甜瓜、南瓜、苦瓜、西葫芦、西瓜、白瓜、冬瓜、丝瓜、美洲南瓜、蕃茄、青椒、辣椒、茄子、人参果、短小绿辣椒、豌豆、芸豆、豇豆、毛豆、蚕豆、四棱豆、带荚豌豆、青豆、扁豆、草莓、玉米、黄秋葵、西兰花、萝卜芽、水田芥、油菜、腌菜、生菜、蜂斗菜、茼蒿、食用菊花、芹菜、西芹、鸭儿芹、水芹、大葱、青葱、韭菜、芦笋、菠菜、无翅猪毛菜、独活、紫苏、姜、萝卜、芜青、山葵、番萝卜、芜菁甘蓝、小芜青、大蒜、胡葱、莲藕、芋头等蔬菜；紫菀、鳞托花、蒺藜、石竹、紫罗兰、花菜、海石竹、洋桔梗、金鱼草、香豌豆、花菖蒲、菊花、鹿舌草、雏菊、木茼蒿、忘都菊、大滨菊、康乃馨、满天星、龙胆草、芍药、挂金灯、蛇头草、大丽花、马蹄莲、剑兰、菖蒲、小苍兰、郁金香、水仙、孤挺花、兰花、龙血树、玫瑰、木瓜、樱花、桃花、乌梅、麻叶绣线菊、树莓、合花楸、四照花、山茱萸、龙船花、寒丁子、柳树、杜鹃类、连翘、木兰、瓜叶菊、非洲雏菊、报春花、矮牵牛花、秋海棠、龙胆草、锦紫苏、老鹳草、天竺葵属、景天(Rochea)、花烛、铁线莲、铃兰、非洲堇、仙客来、花毛茛、大岩桐、石斛兰、卡特兰、蝴蝶兰、万代兰、树兰、文心兰、圣诞仙人掌、蟹爪兰、昙花、高凉菜、肾蕨、铁线蕨、山苏花、石柑、花叶万年青、白鹤芋、合果芋、吊兰、鹅掌柴、常春藤、橡胶树、龙血树、朱蕉、婚纱吊兰、紫花凤梨类、肖竹芋、变叶木、椒草、一品红、绣球花、倒挂金钟、木槿、栀子花、松红梅、茶花、三角梅、牡丹等花卉；日本梨、桃子、樱桃、李子、苹果、西梅、油桃、杏子、树莓、乌梅、葡萄、无花果、柿子、蓝莓、木通、猕猴桃、百香果、枇杷、温州蜜柑、茂谷柑、柠檬、柚子、佛手柑、八朔蜜柑、文旦、花柚、金橘、西米诺尔桔柚、伊予柑、脐橙、安可橘、诺瓦橘(NovaOrange)、夏橙、青柠、酸橘、雷柚、晚白柚、桶柑、芒果、菠萝、番石榴等果树；或藻类等。

其中，特别优选为叶菜、十字花科腌菜属的油菜(小松菜)。

以上，对本发明的植物生长用层叠薄膜及植物生长用照明装置详细地进行了说明，但本发明不限定于上述例子，当然可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改良或变更。

[实施例]

下面，例举实施例更具体地说明本发明的特征。只要不脱离本发明的主旨，则可以适当变更下面的实施例中所示的材料、试剂、用量、物质量、比例、处理内容、处理顺序等。因此，本发明的范围不应受到下面所示的具体例的限定性解释。

[实施例1]

作为实施例1，制作如图2所示的照明装置20。

(反射型直线偏振片)

作为反射型直线偏振片，使用具有高分子多层膜结构的反射起偏器。

该反射型直线偏振片的反射效率达到最高的波长为660nm。

(λ/4板)

作为λ/4板，使用市售的Edmund公司制造的聚合物相位差薄膜#88-252。

测定该λ/4板在660nm处的面内延迟，结果为150nm。

(植物生长用层叠薄膜)

将反射型直线偏振片和λ/4板以起偏器的透射轴与λ/4板的慢轴呈45度的方式贴合，制作植物生长用层叠薄膜。

(植物生长用照明装置)

作为发光光源(以及外壳及反射部件)，使用市售的带有漫反射板的白色LED灯(Beautiful Light Technology Corporation制造、PAR30)，在该白色LED灯的发射面配置植物生长用层叠薄膜，从而制作植物生长用照明装置。

此外，使植物生长用层叠薄膜的反射型直线偏振片侧与白色LED灯的发射面面对面地配置。

白色LED灯的红色区域中的峰值波长为660nm，蓝色区域中的峰值波长为460nm。

[实施例2～4、比较例1～2]

分别如表1所示对反射型直线偏振片的反射效率达到最高的波长、λ/4板在660nm处的面内延迟、起偏器的透射轴与λ/4板的慢轴所成的角度进行变更，除此之外，与实施例1同样地操作，制作植物生长用照明装置。

此外，表1中，将反射型直线偏振片的反射效率达到最高的波长表示为“偏振片峰值波长”，将λ/4板的面内延迟表示为“波长板延迟”，将起偏器的透射轴与λ/4板的慢轴所形成的角度表示为“慢轴的角度”。

<评价>

对于所制作的实施例及比较例的照明装置，评价出射光的圆偏振度及植物的生长促进效果。

(圆偏振度)

使用AXOMETRICS公司制造的偏振光相位差分析装置AxoScan测定从照明装置射出的光在各波长下的偏振状态。

将出射光在波长660nm处的圆偏振度及在波长450nm处的圆偏振度示于表1。

(植物生长促进效果)

使用所制作的各照明装置，连续38天照射来自照明装置的出射光来栽培小松菜，然后，测定小松菜的重量，求出由照射前所增加的重量，按照下述标准进行生长促进效果的评价。将结果示于表1。

相对于比较例1中的植物的增重，将显示出20％以上增重的情况评价为“有生长促进效果”，将显示出0％以上且低于20％的增重的情况评价为“无生长促进效果”。

[表1]

如表1所示可知，在使用本发明的实施例1～4的照明装置的情况下，植物的生长促进效果提高。

综上所述，本发明的效果是显而易见的。

符号说明

10 植物生长用层叠薄膜

12 反射型直线偏振片

14 λ/4板

20 植物生长用照明装置

22 外壳

24 反射部件

26 发光光源

Claims (5)

1.一种植物生长用层叠薄膜，其中，

具有：

反射型直线偏振片；以及

将透射所述反射型直线偏振片后的直线偏振光转换为圆偏振光的λ/4板，

所述λ/4板在波长660nm处的面内延迟为165±40nm。

2.根据权利要求1所述的植物生长用层叠薄膜，其中，

所述λ/4板显示出正常色散波长依赖性。

3.根据权利要求1或2所述的植物生长用层叠薄膜，其中，

所述反射型直线偏振片在波长660nm处的反射效率比在波长450nm处的反射效率高。

4.一种植物生长用照明装置，其具有：

权利要求1～3中任一项所述的植物生长用层叠薄膜；以及

发光光源。

5.根据权利要求4所述的植物生长用照明装置，其中，

所述植物生长用照明装置的出射光在波长450nm处的圆偏振度比在波长660nm处的圆偏振度低。