CN109561657A - 植物用照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种能够出射目标波长范围中的圆偏振度较高的光的植物用照明装置。所述植物用照明装置具备：具有有效波长范围的反射型偏振片、发光装置、及对发光装置所射出的光进行反射的反射板，当将反射型偏振片的有效波长范围的中心波长设为λ1、将发光装置的中心波长设为λ2、将反射型偏振片的透射率的半峰全宽设为w、且将半峰全宽的短波长侧的波长设为λ3时，满足λ1＞λ2、λ2＞λ3、及w＞30nm，由此可解决课题。

Description

植物用照明装置
技术领域
本发明涉及用于促进、控制植物的生长的植物用照明装置。
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，通过调节温度、肥料、光照时间、所照射的光的照度等来控制植物的生长。
另外，一般认为，有时光的偏振状态会对植物的生长等带来一定的影响。例如，在专利文献1中公开有一种具备偏振光照射机构的生物行为控制装置，通过使用该装置的实验表明，通过仅照射红色的右旋圆偏振光，促进了拟南芥的生长。
作为通过照射上述特定的圆偏振光来控制植物的生长的照明装置，已知有专利文献2中记载的植物用照明装置。
该照明装置具有如下构成：具备光源、控制光源所射出的光的偏振状态的偏振状态控制部件，将光源所射出的光的一部分的波长范围(波长频带)的偏振状态变为圆偏振光，同时，在所照射的光中，使控制波长范围(控制波长频带)中的光的圆偏振度为0.3以上。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-228688号公报
专利文献2：日本特开2012-226229号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
根据专利文献2中记载的照明装置，在用于促进、控制植物生长的照明装置中，能够减少控制偏振状态的部件的数量。
另外，对于所照射的光，在促进植物生长的目标波长范围中，圆偏振度较高的光有利于促进植物的生长，而通过使控制波长范围中的光的圆偏振度为0.3以上，能够良好地促进植物的生长。
在此，在专利文献2所记载的照明装置中，作为控制偏振状态的偏振状态控制部件的一例，利用了反射型圆偏振片。光以各种角度入射至该反射型圆偏振片。
然而，当光倾斜地入射至反射型圆偏振片时，使光为规定的圆偏振光的波长区域会向短波长侧位移(移动)。因此，在向植物照射的圆偏振光中会混杂有波长比目标控制波长范围还短的光。即，就专利文献2所记载的照明装置而言，根据所使用的光源及将光源所射出的光反射至偏振状态控制部件的反射板的形状等，难以充分提高目标控制波长范围中的光的圆偏振度。
本发明的目的在于，解决上述现有技术的问题点，即，目的在于提供一种植物用照明装置，在促进、控制植物的生长的植物用照明装置中，在促进植物生长的目标波长范围中，能够出射圆偏振度较高的光。
用于解决技术课题的手段
为了实现上述目的，提供一种植物用照明装置，本发明的植物用照明装置的特征在于，具备：具有有效波长范围的反射型偏振片、发光装置、及对发光装置所射出的光进行反射的反射板，
当将反射型偏振片的有效波长范围的中心波长设为λ1、将发光装置的发光的中心波长设为λ2、将由下述式
半峰透射率T1/2＝100-(100-Tmin)÷2
所表示的反射型偏振片的最小透射率Tmin的半峰透射率T1/2处的两个波长之间的宽度设为w、将半峰透射率T1/2处的两个波长之中的短波长侧的波长设为λ3时，满足
λ1＞λ2、λ2＞λ3、及w＞30nm。
在上述本发明的植物用照明装置中，对于反射型偏振片的透射率，当将由下述式
透射率T80＝100-(100-Tmin)×0.8
所表示的透射率T80处的短波长侧的波长设为λ4时，优选λ2及λ4满足λ2＜λ4。
另外，优选λ1及λ2满足λ1-λ2＞10nm。
另外，优选λ1及λ2满足λ1-λ2＜300nm。
另外，优选反射型偏振片为反射型圆偏振片。
另外，优选反射型圆偏振片具有胆甾醇型液晶层或具有直线偏振光反射板及λ/4板。
另外，优选反射板通过镜面反射或漫反射对发光装置所射出的光进行反射。
另外，优选λ2为560～760nm。
而且，优选具备第二发光装置，该第二发光装置具有波长比反射型圆偏振片的有效波长范围还短的中心波长。
发明效果
根据本发明的植物用照明装置，在促进植物生长的目标波长范围中，能够出射右旋圆偏振光及左旋圆偏振光中的任一种目标成分较多、即圆偏振度较高的光，从而能够良好地促进、控制植物的生长。
附图说明
图1是概念性地表示本发明的植物用照明装置的一例的图。
图2是概念性地表示用于本发明的植物用照明装置的反射型圆偏振片的透射率特性及光源的输出特性的一例的图。
具体实施方式
下面，基于所附的附图中示出的优选实施例，对本发明的植物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。
图1中概念性地示出了本发明的植物用照明装置的一例的剖面图。
图1所示的植物用照明装置10是用于向植物照射促进植物生长的规定的波长范围(波长频带)的规定的圆偏振光(圆偏振的光)的装置，其具有外壳12、光源14、反射型圆偏振片16及支撑体18而构成。在下面的说明中，将“植物用照明装置10”也称为“照明装置10”。
外壳12构成本发明中的反射板，光源14构成本发明中的发光装置，反射型圆偏振片16构成本发明中的反射型偏振片。
此外，除图中示出的部件以外，照明装置10还可根据需要具有反射部件、散热部件、红外线吸收部件、紫外线吸收部件、透镜、棱镜、光源14的开灯及熄灯的控制电路等公知的照明装置(光照射装置)中设置的各种部件。
在本发明的照明装置10中，反射型圆偏振片16具有有效波长范围。对于有效波长范围的波长的光，反射型圆偏振片16反射左旋圆偏振光而透射右旋圆偏振光或反射右旋圆偏振光而透射左旋圆偏振光。另外，反射型圆偏振片16透射有效波长范围以外的波长的所有的光。
因此，透射反射型圆偏振片16之后的光仅为有效波长范围的波长的光，形成左旋圆偏振光或右旋圆偏振光(左旋圆偏振光较多或右旋圆偏振光较多)。换言之，对于有效波长范围的波长的光，仅右旋圆偏振光或左旋圆偏振光照射至植物。
在此，对于本发明的照明装置10，当将反射型圆偏振片16的有效波长范围的中心波长设为λ1、将光源14的发光的中心波长设为λ2、将反射型圆偏振片16的最小透射率Tmin的半峰透射率T1/2处的两个波长之间的宽度设为w、将半峰透射率T1/2处的两个波长之中的短波长侧的波长设为λ3时，满足
λ1＞λ2、λ2＞λ3、及w＞30nm。
此外，半峰透射率T1/2由下述式表示。
半峰透射率T1/2＝100-(100-Tmin)÷2
此外，在本发明中，反射型圆偏振片16的有效波长范围的中心波长λ1是指有效波长范围中反射率最高的波长，即，形成有效波长范围中透射率最低的最小透射率Tmin的波长。此外，在本发明中，透射率(反射率)均为光垂直地入射至反射型圆偏振片16时的透射率，即入射角为0°时的透射率。
另一方面，光源14的发光的中心波长是指光源14的发光最大的波长，即，形成光源14的发光光谱特性中的最大峰值的波长。在下面的说明中，“光源14的发光的中心波长”也简称为“光源14的中心波长”。
本发明的照明装置10通过具有上述构成，在促进植物生长的目标波长范围中，能够出射目标圆偏振光(圆偏振光成分)较多、圆偏振度较高的光，从而能够以良好地促进且控制植物的生长。
换言之，本发明的照明装置10通过具有上述构成，在能够促进植物生长的特定波长范围中，能够向植物照射有助于植物生长的圆偏振光(圆偏振光成分)的比例较多的光。
在此，光的偏振状态可由右旋圆偏振光与左旋圆偏振光之和来表示。例如，在左旋圆偏振光与右旋圆偏振光的强度相等的情况下，其和形成直线偏振光，在由左旋圆偏振光与右旋圆偏振光的相位差而定的方位，其电矢量产生振动。在右旋圆偏振光与左旋圆偏振光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。
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。
圆偏振度是将光的右旋圆偏振光的强度设为IR、将左旋圆偏振光的强度设为IL时以
|IR-IL|/(IR+IL)
所定义的值。圆偏振度越高，光所含的右旋圆偏振光或者左旋圆偏振光的比例越高。
此外，从光源14出射的每个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IR，通过左旋圆偏振片所测定的光的强度相当于IL。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，而透射反射型圆偏振片16的自然光及被反射型圆偏振片16反射的自然光的偏振特性可使用例如AXOMETRICS公司制造的偏振光相位差分析装置AxoScan等来测定。
＜外壳12及支撑体18＞
如上所述，照明装置10具有外壳12、光源14、反射型圆偏振片16、及支撑体18。
在图示例中，作为一例，外壳12具有研钵状(乳钵状)的内表面形状，底部固定有支撑体18，该支撑体18上设有光源14。另外，外壳12的开口面由反射型圆偏振片16封闭。
外壳12的内表面12a形成反射面，将光源14所射出的光向反射型圆偏振片16反射。即，外壳12构成所谓的反射器，即本发明中的反射板。
内表面12a可以利用用于反射器的公知的光反射面。因此，利用内表面12a的光的反射可以是金属或金属化合物那样的镜面反射，也可以是分散有光散射粒子的漫反射板那样的漫反射。
外壳12的内表面12a的形状不限定于研钵状，可以利用球状或楕圆体等公知的各种反射器中所使用的各种形状。
另外，外壳12只要对光源14所照射的光及热具有充分的耐性即可，可由各种材料形成。
外壳12的底部固定有支撑光源14的支撑体18。
支撑体18根据例如所支持的光源14的形状、种类及数量等适当设定可适于支撑光源14的形状即可。另外，与外壳12同样地，形成材料也是只要对光源14所照射的光及热具有充分的耐性即可，可以利用各种材料。
＜光源14＞
对光源14没有特别限制，只要照明装置10可出射能够控制目标植物的生长的波长的光即可，可以利用各种光源(发光装置)。
作为一例，可举出：荧光灯、LED、水银灯等放电灯、钨灯、激光灯、有机发光二极管(OLED(Organic Light Emitting Diode)、金属卤化物灯(metal halide lamp)及氙气灯等光源(发光元件)。其中，从效率性的观点考虑，优选LED。
另外，也可以利用使这些光源与对特定波长范围的光进行反射或透射的滤波器组合而成的光源和/或使这些光源与对波长进行转换的荧光体组合而成的光源。
光源14的中心波长λ2根据照明装置10的目标植物适当设定即可。
在此，通常情况下，为了促进植物的生长(增重)，优选照射红光。因此，光源14的中心波长λ2优选为560～760nm，更优选为600～720nm，进一步优选为630～690nm，特别优选为660nm。
此外，虽然图示例的照明装置10具有4个光源14，但本发明的照明装置所具有的光源14的数量并不限定于4个，根据照明装置10所要求的出射光量及亮度等适当设定即可。
因此，照明装置10所具有的光源14的数量可以为3个以下，也可以为5个以上。
＜反射型圆偏振片16＞
如上所述，反射型圆偏振片16为具有有效波长范围的反射型的圆偏振片。此外，有效波长范围也可以称为有效波长频带(控制波长频带、选择性反射波长频带)。
如上所述，对于入射的光中有效波长范围的波长的光即特定波长范围的光，反射型圆偏振片16反射左旋圆偏振光而透射右旋圆偏振光或者反射右旋圆偏振光而透射左旋圆偏振光。而且，对于入射的光中有效波长范围以外的波长的光，除不可避免地被吸收的成分以外，反射型圆偏振片16基本上全部透射。
作为上述反射型圆偏振片16，没有特别限制，可根据目的适当选择。作为一例，可列举：(1)具有胆甾醇型液晶层的反射型圆偏振片16、及(2)使直线偏振光反射板与λ/4板组合而成的反射型圆偏振片16。
(1)具有胆甾醇型液晶层的反射型圆偏振片16
如上所述，在本发明的照明装置10中，用于反射型圆偏振片16的胆甾醇型液晶层具有有效波长范围。在具有胆甾醇型液晶层的反射型圆偏振片16中，胆甾醇型液晶层具有有效波长范围。即，反射型圆偏振片16的胆甾醇型液晶层在有效波长范围中显现出反射规定的圆偏振光的选择性反射(圆偏振光选择性反射)。
作为在该有效波长范围中显现出选择性反射的液晶相，可列举：具有螺旋结构的胆甾醇型液晶相、手性近晶液晶相。显现出该胆甾醇型液晶相或手性近晶液晶相的液晶物质可通过混合非手性的液晶化合物和手性剂而形成。另外，作为其它方法，也可以通过使这些化合物共聚而制成高分子液晶或高分子膜，从而得到该液晶物质。
如上所述，在照明装置10中，反射型圆偏振片16的中心波长λ1和光源14的中心波长λ2满足“λ1＞λ2”。
因此，对于具有有效波长范围的、即显现出圆偏振光选择性反射的胆甾醇型液晶层，需要以使其与光源14的中心波长λ2相对应地具有选择性反射的中心波长λ1的方式进行调节。
胆甾醇型液晶层的选择性反射特性、即有效波长范围的中心波长λ1依赖于胆甾醇相、手性近晶相中的螺旋结构的间距长度P(＝螺旋的周期)，与胆甾醇型液晶相的平均折射率n遵循λ1＝n×P的关系。因此，通过调节该螺旋结构的间距长度P，可调节显现出选择性反射的中心波长λ1的波长。间距长度P依赖于液晶组合物的手性剂的种类或其添加浓度，因此可通过调节这些来获得期望的间距长度P。
另外，有效波长范围的半峰全宽Δλ(即半峰透射率T1/2)依赖于液晶化合物的双折射Δn和螺旋结构的间距长度P，遵循Δλ＝Δn×P的关系。因此，可调节Δn来进行有效波长范围的宽度的控制。可通过调节所使用的液晶的种类、使用多种液晶时的液晶的混合比、控制取向固定时的温度等来进行Δn的调节。另外，作为扩大有效波长范围的宽度的其它方案，可使用下述方法：层叠两层以上变动了间距长度P后的胆甾醇型液晶层的方法；及，在胆甾醇型液晶层的厚度方向使间距变化的方法。
在使用胆甾醇型液晶层的反射型圆偏振片16的情况下，胆甾醇型液晶层显现出上述选择性反射(选择性反射特性)的波长区域成为有效波长范围(选择性反射波长频带)。
就利用胆甾醇型液晶层的选择性反射而言，在胆甾醇型液晶的螺旋的扭转方向(旋向)为右的情况下，反射右旋圆偏振光而透射左旋圆偏振光，在旋向为左的情况下，反射左旋圆偏振光而透射右旋圆偏振光。
因此，在控制有效波长范围即控制植物的生长时，在照射左旋圆偏振光而不照射右旋圆偏振光的情况下，将旋向为右扭转的胆甾醇型液晶层用于反射型圆偏振片16，在照射右旋圆偏振光而不照射左旋圆偏振光的情况下，将旋向为左扭转的胆甾醇型液晶层用于反射型圆偏振片16。
下面，对构成胆甾醇型液晶层的材料及胆甾醇型液晶层的形成方法进行说明。
胆甾醇型液晶层是固定胆甾醇型液晶相而成的层。胆甾醇型液晶层可使用含有液晶化合物及手性剂、并将根据需要所添加的其它配合剂(例如，空气界面取向控制剂、聚合引发剂、交联剂、表面活性剂等)、其它任意成分溶解在溶剂中而成的胆甾醇型液晶组合物而形成。
－液晶化合物－
作为形成胆甾醇型液晶层的液晶化合物，优选低分子液晶化合物及高分子液晶化合物，由于低分子液晶化合物的取向时间短、取向的均匀性高，故更优选。
液晶化合物优选具有聚合性基团，更优选显示出向列相或手性近晶相。而且，分子形状优选圆盘状或棒状，从生产率方面考虑，更优选棒状，在降低选择性反射的宽度的角度依赖性很重要的情况下，更优选圆盘状。
另外，作为液晶化合物，可优选列举具有聚合性基团或者不具有聚合性基团的棒状向列型液晶化合物。关于不具有聚合性基团的棒状向列型液晶化合物，各种文献(例如，Y.Goto et.al.,Mol.Cryst.Liq.Cryst.1995,Vol.260,pp.23-28)中有记载。
关于具有聚合性基团的圆盘状化合物，可优选使用日本特开平8-27284号公报、日本特开2001-100028号公报、日本特开2006-76992号公报中记载的化合物。当并用两种以上聚合性向列型液晶化合物时，能够抑制涂布取向时析出结晶或降低取向温度。
对聚合性基团没有特别限制，可通过公知的方法导入液晶化合物。作为聚合性基团，没有特别限制，可根据目的适当选择，例如，可列举：不饱和聚合性基团、环氧基、硫代环氧基、氧杂环丁烷基、硫杂环丁烷基、氮丙啶基、吡咯基、富马酸酯基、肉桂酰基、异氰酸酯基、异硫氰酸酯基、氨基、羟基、羧基、烷氧基甲硅烷基、巯基、乙烯基、烯丙基、甲基丙烯酰基及丙烯酰基等。
例如，在液晶化合物为聚合性向列型液晶化合物的情况下，聚合性基团优选为不饱和聚合性基团、环氧基及氮丙啶基中的一种以上，更优选为不饱和聚合性基团，其中，优选为烯键式不饱和聚合性基团。
聚合性基团可以单独使用一种，也可以并用两种以上。
－手性剂－
对用于胆甾醇型液晶组合物的手性剂(手性化合物(光学活性化合物))没有特别限制，可以利用公知的手性剂。作为一例，可使用“液晶器件手册、第3章4-3项、TN、STN用手性剂、199页、日本学术振兴会第142委员会编、1989”中记载的化合物、异山梨醇衍生物、及异甘露糖醇衍生物。
手性剂通常包含不对称碳原子，但也可将不包含不对称碳原子的轴向不对称化合物或平面不对称化合物用作手性剂。
作为轴向不对称化合物或平面不对称化合物，例如，可列举：联萘、螺烯、二聚对二甲苯及它们的衍生物等。
作为在胆甾醇型液晶相中诱发螺旋结构的手性剂，由于根据化合物的不同所诱发的螺旋的旋向或螺旋间距也不同，因此优选根据目的来选择。关于螺旋的旋向及间距的测定法，可使用《液晶化学实验入门》日本液晶学会编著SIGMA出版2007年出版、46页、及《液晶便览》液晶便览编辑委员会丸善196页中记载的方法。
手性剂可以具有聚合性基团。
在手性剂具有聚合性基团的情况下，例如，通过聚合性向列型液晶化合物的聚合反应，可形成具有向列型液晶的重复单元和光学活性结构的聚合物。
作为手性剂的聚合性基团，优选与液晶化合物的聚合性基团同样的基团。因此，在液晶化合物为聚合性向列型液晶化合物的情况下，手性剂的聚合性基团也优选为不饱和聚合性基团、环氧基及氮丙啶基中的一个以上，更优选为不饱和聚合性基团，其中，优选为烯键式不饱和聚合性基团。
手性剂可以具有光异构化基团。
在手性剂具有光异构化基团的情况下，通过在涂布并取向后光化射线等的光掩膜照射，可形成与光源14的发光波长相对应的期望的反射波长的图案，故优选。作为光异构化基团，优选显现出光致变色性的化合物的异构化部位、偶氮基、氧化偶氮基或肉桂酰基。作为具体的化合物，可列举：日本特开2002-80478号公报、日本特开2002-80851号公报、日本特开2002-179668号公报、日本特开2002-179669号公报、日本特开2002-179670号公报、日本特开2002-179681号公报、日本特开2002-179682号公报、日本特开2002-338575号公报、日本特开2002-338668号公报、日本特开2003-313189号公报及日本特开2003-313292号公报中记载的化合物。
对于手性剂的含量，相对于液晶化合物，优选为0.01～200摩尔％，更优选为1～30摩尔％。
－聚合引发剂－
在胆甾醇型液晶组合物中，优选添加用于聚合反应的聚合引发剂。聚合反应包括使用热聚合引发剂的热聚合反应和使用光聚合引发剂的光聚合反应。其中，特别优选使用光聚合引发剂的光聚合反应。
作为光聚合引发剂，没有特别限制，可根据目的适当选择。作为一例，可列举：α-羰基化合物、酮醇醚、α-烃取代芳香族酮醇化合物、多核醌化合物、三芳基咪唑二聚物与对氨基苯基酮的组合、噁二唑化合物、卤甲基化三嗪衍生物、卤甲基化噁二唑衍生物、咪唑衍生物、蒽醌衍生物、苯并蒽衍生物、二苯甲酮衍生物、噻吨酮衍生物、吖啶衍生物、吩嗪衍生物及肟衍生物等。
光聚合引发剂的含量优选为胆甾醇型液晶组合物的固体成分的0.01～20质量％，更优选为0.5～5质量％。
－交联剂－
为了提高固化后的膜强度、提高耐久性，胆甾醇型液晶组合物可以任意含有交联剂。作为交联剂，可优选使用通过紫外线、热、湿气等进行固化的交联剂。
作为交联剂，没有特别限制，可根据目的适当选择。作为一例，可列举：三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等多官能丙烯酸酯化合物；缩水甘油基(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二缩水甘油醚等环氧化合物；2,2-二羟基甲基丁醇-三[3-(1-氮丙啶基)丙酸酯]、4,4-双(亚乙基亚氨基羰基氨基)二苯基甲烷等氮丙啶化合物；六亚甲基二异氰酸酯、缩二脲型异氰酸酯等异氰酸酯化合物；侧链上具有噁唑啉基的聚噁唑啉化合物；乙烯基三甲氧基硅烷及N-(2-氨乙基)3-氨丙基三甲氧基硅烷等烷氧基硅烷化合物等。另外，可根据交联剂的反应性而使用公知的催化剂，除可提高膜强度及耐久性之外，还可提高生产率。这些交联剂可以单独使用一种，也可以并用两种以上。
交联剂的含量优选为3～20质量％，更优选为5～15质量％。通过使交联剂的含量为3质量％以上，能够充分获得提高交联密度的效果，通过使交联剂的含量为20质量％以下，能够确保胆甾醇型液晶层的稳定性。
－空气界面取向控制剂－
在胆甾醇型液晶组合物中，可以添加有助于稳定或快速地形成平面取向的胆甾醇型液晶层的空气界面取向控制剂。
作为空气界面取向控制剂，可示例含氟(甲基)丙烯酸酯类聚合物及由后述的通式(1)所表示的化合物。空气界面取向控制剂可以含有选自其中的两种以上。
在胆甾醇型液晶层的空气界面上，这些空气界面取向控制剂能够降低液晶化合物的分子的倾斜角或使其实质上水平取向。此外，在本发明中，“水平取向”是指液晶分子长轴与膜面平行，但并不要求严格地平行，在本发明中，是指与水平面所形成的倾斜角小于20°的取向。
在液晶化合物于空气界面附近进行水平取向的情况下，不易产生取向缺陷，因此，相对于有效波长范围(选择性反射带)以外的区域的透明性变高，另外，可提高相对于有效波长范围的偏振度。另一方面，当液晶化合物的分子以较大的倾斜角取向时，胆甾醇型液晶相的螺旋轴偏离膜面法线，因此，反射率降低或产生指纹图案，雾度增大及因衍射性而导致偏振度降低，故不优选。
作为可以用作空气界面取向控制剂的含氟(甲基)丙烯酸酯系聚合物，例如，可示例日本特开2007-272185号公报的段落[0018]～[0043]等中记载的化合物。
如上所述，作为空气界面取向控制剂，还优选利用由下述通式(1)所表示的化合物。
下面，对可以用作空气界面取向控制剂的由下述通式(1)所表示的化合物进行说明。
[化学式1]
通式(1)中，R1、R2及R3分别独立地表示氢原子或取代基，X1、X2及X3表示单键或二价的连接基。作为R1～R3分别表示的取代基，优选为取代或无取代的烷基(其中，更优选无取代的烷基或氟取代烷基)、取代或无取代的芳基(其中，优选具有氟取代烷基的芳基)、取代或无取代的氨基、取代或无取代的烷氧基、取代或无取代的烷硫基、以及卤素原子。X1、X2及X3分别表示的二价的连接基优选为选自由亚烷基、亚烯基、二价的芳香族基团、二价的杂环残基、-CO-、-NRa-(Ra为碳原子数1～5的烷基或氢原子)、-O-、-S-、-SO-、-SO2-及这些的组合构成的组中的二价的连接基。二价的连接基更优选为选自由亚烷基、亚苯基、-CO-、-NRa-、-O-、-S-及-SO2-构成的组中的二价的连接基或使至少两个选自该组中的基团组合而成的二价的连接基。亚烷基的碳原子数优选为1～12。亚烯基的碳原子数优选为2～12。二价的芳香族基的碳原子数优选为6～10。
作为可用作空气界面取向控制剂的由通式(1)所表示的化合物，例如，可列举日本特开2005-99248号公报中记载的化合物等。此外，作为空气界面取向控制剂，可以单独使用由通式(1)所表示的化合物的一种，也可以并用两种以上。
在胆甾醇型液晶组合物中，由通式(1)所表示的化合物的添加量相对于胆甾醇型液晶化合物的总质量优选为0.01～10质量％，更优选为0.01～5质量％，特别优选为0.02～1质量％。
－表面活性剂－
具有胆甾醇型液晶层的反射型圆偏振片16是通过在基材上涂布含有聚合引发剂及聚合性液晶化合物的胆甾醇型液晶组合物并使其干燥，使液晶化合物聚合(交联、固化)而形成的，这一点将在后面进行描述。
在此，为了调节在基材上涂布胆甾醇型液晶组合物而得到的涂膜的表面张力，使膜厚均匀，优选胆甾醇型液晶组合物含有表面活性剂。
作为表面活性剂，可适当选择不阻碍取向的物质来使用。
作为表面活性剂，例如，可优选使用疏水基部分含有硅氧烷和/或氟化烷基的非离子类表面活性剂，特别优选为一分子中具有两个以上疏水基部分的低聚物。
表面活性剂可以使用市售品。作为表面活性剂的市售品，例如，可列举：OMNOVA公司制造的PolyFox的PF-151N、PF-636、PF-6320、PF-656、PF-6520、PF-3320、PF-651、PF-652、Neos公司制造的FTERGENT的FTX-209F、FTX-208G、FTX-204D、及seimichemical公司制造的SURFLON的KH-40等。另外，还可以优选列举：日本特开2002-341126号公报的段落[0087]中记载的含氟化合物、日本特开2005-99248号公报的段落[0064]～[0080]及段落[0092]～[0096]中记载的含氟化合物。
表面活性剂的含量优选为胆甾醇型液晶组合物的固体成分的0.01～1质量％。若表面活性剂的含量低于0.01质量％，则有时会因空气界面处的表面张力未充分降低而产生取向缺陷，若表面活性剂的含量超过1质量％，则有时过量的表面活性剂在空气界面侧形成不均匀的结构，使取向均匀性降低。
―溶剂―
作为用于制备胆甾醇型液晶组合物的溶剂，没有特别限制，可根据目的适当选择，优选使用有机溶剂。
作为有机溶剂，没有特别限制，可根据目的适当选择。作为一例，可列举：酮类、烷基卤化物类、酰胺类、亚砜类、杂环化合物、烃类、酯类及醚类等。这些溶剂可以单独使用一种，也可以并用两种以上。其中，在考虑环境负荷的情况下，特别优选为酮类。
如上所述，胆甾醇型液晶层可使用将上述液晶化合物、手性剂及聚合引发剂等溶解在溶剂中而成的胆甾醇型液晶组合物而形成。
作为一例，制备胆甾醇型液晶组合物，将其涂布在基材上的取向膜上，使其干燥而得到涂膜，根据需要干燥涂膜之后，使液晶化合物取向，对使液晶化合物取向后的涂膜照射光化射线，从而使液晶化合物聚合，由此，可形成胆甾醇规则性(胆甾醇相)被固定化的胆甾醇型液晶层。即，通过该方法，能够制成具有胆甾醇型液晶层的反射型圆偏振片16。
此外，在形成由多个胆甾醇型液晶层构成的层叠膜的情况下，重复进行胆甾醇型液晶层的制造工序即可。
对基材的形成材料没有特别限制，只要具有充分的耐热性及透光性即可，可优选使用无机材料及有机材料中的任意一种。
作为无机材料，例如，可列举；玻璃、石英及硅等。
作为有机材料，例如，可列举：三乙酰基纤维素等乙酸酯类树脂；聚酯类树脂、聚醚砜类树脂、聚砜类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚酰亚胺类树脂、聚烯烃类树脂、丙烯酸类树脂、聚降冰片烯类树脂、纤维素、聚芳酯类树脂、聚苯乙烯类树脂、聚乙烯醇类树脂、聚氯乙烯类树脂及聚偏二氯乙烯类树脂等。这些材料可以单独使用一种，也可以并用两种以上。
取向膜通过公知的方法形成即可。作为一例，可示例：有机化合物或者聚合物(例如，聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚酯、聚芳酯、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺及改性聚酰胺等树脂)的摩擦处理；无机化合物的倾斜蒸镀；具有微槽的层的形成；及基于Langmuir-Blodgett方法(LB膜)的有机化合物(例如，ω-二十三烷酸、双十八烷基甲基氯化铵、硬脂酸甲酯)的累积等方法。而且，还已知有通过电场的赋予、磁场的赋予或光照射而产生取向功能的取向膜。
其中，特别优选通过聚合物的摩擦处理所形成的取向膜。摩擦处理可通过使纸和/或布沿一定方向在聚合物层的表面数次摩擦来实施。
在取向膜上涂布胆甾醇型液晶组合物的方法没有特别限制，可根据目的适当选择。
作为一例，可列举：帘幕式涂布法、挤出涂布法、直接凹版涂布法、模涂布法、旋转涂布法、浸渍涂布法、喷雾涂布法及斜板式涂布法等。另外，也可以通过将另行涂设于支撑体上的胆甾醇型液晶组合物转印至取向膜上来实施。
涂布胆甾醇型液晶组合物之后，通过加热涂布后的胆甾醇型液晶组合物来使液晶化合物取向。加热温度优选为200℃以下，更优选为130℃以下。通过该取向处理，能够获得聚合性向列型液晶化合物等液晶化合物以在相对于光学薄膜的面实质上垂直的方向上具有螺旋轴的方式进行扭转取向的光学薄膜。
如上所述，使液晶化合物取向之后，使液晶组合物聚合。
聚合通过热聚合或者光聚合等与液晶化合物相对应的公知的方法进行即可，相比热聚合，更优选利用光照射的光聚合。光照射优选使用紫外线。照射能量优选为20～50J/cm2，更优选为100～1,500mJ/cm2。为了促进光聚合反应，也可以在加热条件下或氮气气氛下实施光照射。所照射的紫外线的波长优选为350～430nm。从稳定性的观点考虑，优选聚合反应率较高，优选为70％以上，更优选为80％以上。
对于聚合反应率，可使用IR(红外线)吸收光谱来确定聚合性官能团的消耗比例。
在具有胆甾醇型液晶层的反射型圆偏振片16中，胆甾醇型液晶层的厚度优选为0.1～50μm，更优选为0.5～10μm，特别优选为1.5～7μm。
(2)由直线偏振光反射板和λ/4板构成的偏振片
如上所述，作为反射型圆偏振片16，还可以利用由直线偏振光反射板和λ/4板构成的偏振片。
－直线偏振光反射板－
作为直线偏振光反射板，例如，可列举：(I)多层结构的直线偏振光反射板、(II)将双折射不同的薄膜层叠而成的起偏器、(III)线栅型起偏器、(IV)偏光棱镜、(V)散射各向异性型偏振片等。
(I)作为多层结构的直线偏振光反射板，可列举将彼此折射率不同的电介质薄膜多层层叠而成的反射板。
为了制成与具有有效波长范围的反射型圆偏振片相对应的波长选择性反射膜，优选使高折射率的电介质薄膜和低折射率的电介质薄膜交替层叠多层，但不限定于两种以上，可以为更多种类。
层叠数优选为2～20层，更优选为2～12层，进一步优选为4～10层，特别优选为6～8层。若层叠数超过20层，则有时会因多层蒸镀而导致生产效率性降低，从而无法实现本发明的目的及效果。
关于电介质薄膜的层叠顺序，没有特别限制，可根据目的适当选择，例如，在相邻的膜的折射率较高的情况下，最初层叠折射率比其低的膜。相反地，在相邻的层的折射率较低的情况下，最初层叠折射率比其高的膜。折射率高低的分界为1.8。此外，折射率的高低不是绝对的，在高折射率的材料中，也可以存在折射率相对较大或较小的材料，可以交替使用这些材料。
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，其中，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、溅射等物理气相沉积法(PVD(Physical VaporDeposition)法)、化学气相沉积法(CVD(Chemical Vapor Deposition)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，优选成膜速率较高的高DC(Direct Current)溅射法。此外，在DC溅射法中，优选使用导电性高的材料。
另外，作为通过溅射法进行多层成膜的方法，例如有：(1)在一个腔室中由多个靶材交替或依次成膜的单腔室法、(2)在多个腔室中连续成膜的多腔室法。其中，从生产率及防止材料交叉污染的观点考虑，特别优选为多腔室法。
作为电介质薄膜的膜厚，以光学波长级(order)计，优选为λ/16～λ的膜厚，更优选为λ/8～3λ/4，特别优选为λ/6～3λ/8。
就电介质蒸镀层而言，在该电介质蒸镀层中传播的光在各电介质薄膜的每一个中光的一部分发生多重反射，这些反射光发生干涉，仅选择性地透射由电介质薄膜的厚度和膜相对于光的折射率的乘积所确定的波长的光。另外，电介质蒸镀层的中心透射波长相对于入射光具有角度依赖性，当改变入射光时，能够改变透射波长。
(II)作为将双折射不同的薄膜层叠而成的起偏器，例如，可以使用日本特表平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)。
将双折射不同的薄膜层叠而成的起偏器也可以使用市售品。作为这样的起偏器的市售品，例如，可列举3M公司制造的商品名：DBEF等。
(III)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而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，主要在兆赫波带中用作起偏器。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。
线栅型起偏器也可以使用市售品。作为线栅型起偏器的市售品，例如，可列举：edmundoptics公司制造的线栅偏振滤光片50×50及NT46-636等。
通过调节上述直线偏振光反射板中的直线偏振光的反射波长范围，可制作具有有效波长范围的反射型圆偏振片。
通过如下公知方法进行所反射的直线偏振光的波长范围的调节即可：调节线栅起偏器中的线栅的间距；调节起偏器的剖面形状的宽高比；选择起偏器的形成材料等。
－λ/4板－
作为λ/4板，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、拉伸后的降冰片烯类聚合物薄膜、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。
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，而在广泛的波长区域获得λ/4延迟的相位差板；(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在广泛的波长区域实现λ/4延迟的相位差板；(4)国际公开第00/26705号手册中记载的使用改性聚碳酸酯薄膜且可在广泛的波长区域实现λ/4延迟的相位差板；(5)国际公开第00/65384号手册中记载的使用纤维素乙酸酯薄膜且可在广泛的波长区域实现λ/4延迟的相位差板等。
λ/4板也可以使用市售品。作为λ/4板的市售品，可列举例如商品名：PUREACEWR(帝人株式会社制造)等。
如上所述，反射型圆偏振片16具有有效波长范围，反射该有效波长范围的左旋圆偏振光或右旋圆偏振光，且透射该范围以外的光。另外，透射有效波长范围以外的波长区域的所有的光。
反射型圆偏振片16的有效波长范围根据照明装置10的目标植物适当选择即可。
在此，如上所述，通常情况下，为了促进植物的生长(增重)，优选照射红光。另外，在反射型圆偏振片16上，倾斜入射的光较多，当光倾斜入射时，反射型圆偏振片16的有效波长范围向短波长侧位移，这一点将在后面进行描述。
考虑到这一点，有效波长范围的短波长侧优选为500nm以上，更优选为540nm以上，进一步优选为570nm以上。另一方面，有效波长范围的长波长侧优选为700nm以上，更优选为740nm以上，进一步优选为770nm以上。
另一方面，对有效波长范围的长波长侧的上限没有特别限制，根据本发明人等的研究，优选为1000nm以下，更优选为900nm以下，进一步优选为800nm以下。
对于反射型圆偏振片16的有效波长范围，例如，可以通过AXOMETRICS公司制造的偏振光相位差分析装置AxoScan等来测定。
图2的上部概念性地示出了反射型圆偏振片16的(光)透射率的特性的一例，图2的下部概念性地示出了光源14的输出特性(发光光谱特性)的一例。
此外，在图2中，对于反射型圆偏振片16的透射率的特性，以最大透射率为100％进行标准化。另外，在图2中，对于光源14的输出特性，以最大输出(最大峰值)为100％进行标准化。
如上所述，对于有效波长范围的波长的光，反射型圆偏振片16透射右旋圆偏振光而反射左旋圆偏振光或透射左旋圆偏振光而反射右左旋圆偏振光。另外，如图2所示，透射有效波长范围以外的波长的所有的光。例如，若为使用胆甾醇型液晶层的反射型圆偏振片16，则胆甾醇型液晶层显现出选择性反射(选择性反射特性)的波长范围为有效波长范围，在图示例中，630～800nm的范围成为有效波长范围。
在本发明的照明装置10中，如图2所示，当将反射型圆偏振片16的有效波长范围的中心波长设为λ1、将光源14的中心波长设为λ2、将反射型圆偏振片16的最小透射率Tmin的半峰透射率T1/2处的两个波长之间的宽度设为w、将半峰透射率T1/2处的两个波长之中的短波长侧的波长设为λ3时，满足
λ1＞λ2、λ2＞λ3、及w＞30nm。
此外，半峰透射率T1/2由下述式表示。
半峰透射率T1/2＝100-(100-Tmin)÷2
本发明的照明装置10通过具有上述构成，能够出射促进植物生长的目标波长范围中的圆偏振度较高的光，即，在可控制植物生长的特定波长范围中，使有助于植物生长的特定的圆偏振光的比例增多，从而能够向植物照射圆偏振度较高的光。
此外，在下面的说明中，作为一例，以反射型圆偏振片16反射左旋圆偏振光而透射右旋圆偏振光的情况为例。因此，在反射型圆偏振片16的有效波长范围及波长比有效波长范围稍短的短波长侧，照明装置10向植物照射右旋圆偏振光。此外，关于波长比有效波长范围稍短的短波长侧，后面将详细描述。
如上所述，通过以特定的波长向植物照射特定的圆偏振光，能够促进植物的生长。
作为照射这样的光的照明装置，已知有专利文献2中所示的那样的植物用照明装置，该植物用照明装置具备光源、控制光源所射出的光的偏振状态的偏振状态控制部件，将光源所射出的光的一部分的波长范围(波长频带)的偏振状态变为圆偏振光。
在该植物用照明装置中，作为一例，偏振状态控制部件使用利用反射特定的波长的左旋圆偏振光的胆甾醇型液晶层的反射型圆偏振片，并使控制偏振光的有效波长范围为580～720nm，使光源所射出的光入射至反射型圆偏振片，反射580～720nm的波长带的左旋圆偏振光，透射右旋圆偏振光，由此，向植物照射红色的右旋圆偏振光，促进植物生长。
在此，为了促进植物生长，对于光源14，优选选择中心波长为对植物生长最有效的波长的光源14。
另一方面，对于反射型圆偏振片，为了在光源14的中心波长中最适当地反射左旋圆偏振光而透射右旋圆偏振光，优选有效波长范围的中心波长与光源的中心波长一致。
然而，优选用作光源的LED等出射漫射光。因此，如图1概念性地所示，对于光源14所射出的光，如光L1那样垂直入射(以入射角0°入射)至反射型圆偏振片16的光较少，大部分如光L2那样被外壳12的内表面12a反射而倾斜地入射至反射型圆偏振片16，或者，从光源14直接倾斜地入射至反射型圆偏振片16。
反射型圆偏振片16的有效波长范围与光垂直入射至反射型圆偏振片16的情况相应地设定。因此，当光倾斜地入射至反射型圆偏振片16时，反射型圆偏振片16的有效波长范围向短波长侧位移(移动)。例如，在前述例子中，虽然有效波长范围(控制波长频带)为580～720nm，但在光倾斜地入射至反射型圆偏振片16的情况下，有效波长范围向短波长侧位移，从而反射510～650nm的左旋圆偏振光，透射510～650nm的右旋圆偏振光。
即，在现有的照明装置中，根据光源的种类及反射板的形状等的不同，在向植物照射的右旋圆偏振光中，与有助于植物生长的目标波长不同的波长的光较多，即，目标波长范围中的圆偏振度降低，促进植物生长的程度降低。
相对于此，就本发明的照明装置10而言，如上所述，当将反射型圆偏振片16的有效波长范围的中心波长设为λ1、将光源14的中心波长设为λ2、将反射型圆偏振片16的最小透射率Tmin的半峰透射率T1/2处的两个波长之间的宽度设为w、将半峰透射率T1/2处的两个波长之中的短波长侧的波长设为λ3时，满足“λ1＞λ2、λ2＞λ3、及w＞30nm”。
即，就本发明的照明装置10而言，相对于最想向植物照射的波长即光源14的中心波长λ2，将反射型圆偏振片16的有效波长范围的中心波长λ1设定在长波长侧，而且，以与半峰透射率T1/2对应的波长范围中包含光源14的中心波长λ2的方式设定反射型圆偏振片的有效波长范围。
如上所述，在照明装置10中，大部分的光倾斜地入射至反射型圆偏振片16。因此，根据本发明的照明装置10，由于反射型圆偏振片16的反射波长范围因光的倾斜入射而向短波长侧位移，因此，能够使透射反射型圆偏振片16并向植物照射的光的大部分成为靠近光源14的中心波长λ2的、最想向植物照射的波长范围的右旋圆偏振光。即，根据本发明的照明装置10，可在向植物照射的目标波长范围中，向植物照射圆偏振度较高的右旋圆偏振光。
另外，众所周知，圆偏振光每次被反射时都会改变旋转方向。因此，光源14所出射的、想要向植物照射的频带的光均变为右旋圆偏振光而入射至反射型圆偏振片16。因此，根据本发明的照明装置10，能够将光源14所出射的、想要向植物照射的波长范围的光的大部分作为右旋圆偏振光出射而向植物照射。
在本发明的照明装置10中，在反射型圆偏振片16的有效波长范围的中心波长λ1为光源14的中心波长λ2以下的情况下，即，在“λ1≤λ2”的情况下，由于反射型圆偏振片16的反射波长范围因光的倾斜入射而向短波长侧位移，因此，透射反射型圆偏振片16的右旋圆偏振光的波长变成远远比中心波长λ2还短的短波长的光，而不能出射目标波长范围的右旋圆偏振光。
另外，在能够在目标波长范围中提高圆偏振度、即使对于光倾斜入射也能够有效地起作用等方面，λ1及λ2优选满足“λ1-λ2＞10nm”，更优选满足“λ1-λ2＞20nm”，进一步优选满足“λ1-λ2＞30nm”。
而且，在能够在目标波长范围中提高圆偏振度、即使对于光倾斜入射也能够有效地起作用等方面，λ1及λ2优选满足“λ1-λ2＜300nm”，更优选满足“λ1-λ2＜200nm”，进一步优选满足“λ1-λ2＜100nm”。
考虑到以上方面及前述光源14的优选中心波长λ2，反射型圆偏振片16的有效波长范围的中心波长λ1优选为570～1060nm，更优选为580～960nm，进一步优选为590～860nm。
在本发明中，在半峰透射率T1/2处的两个波长之中的短波长侧的波长λ3为光源14的中心波长λ2以上的情况下，即，在“λ2≤λ3”的情况下，光源14的中心波长λ2大幅度偏离反射型圆偏振片16的有效波长范围的中心波长λ1，根据情况，光源14的中心波长λ2会成为比反射型圆偏振片16的有效波长范围还短的短波长。
在该情况下，即使反射型圆偏振片16的反射波长范围因光倾斜地入射而向短波长侧位移，也会发生透射反射型圆偏振片16的右旋圆偏振光的波长无法达到目标波长范围、透射光的强度下降等不良情况。
另外，在能够良好地出射目标波长范围的右旋圆偏振光等方面，λ2及λ3优选满足“λ2-λ3＝300～10nm”，更优选满足“λ2-λ3＝200～20nm”。
在此，在本发明中，如图2所示，当将由下述式
透射率T80＝100-(100-Tmin)×0.8
所表示的透射率T80处的短波长侧的波长设为λ4时，该λ4和光源14的中心波长λ2优选满足
λ2＜λ4。
在本发明中，通过具有上述构成，在反射型圆偏振片16的反射波长范围因光倾斜入射而向短波长侧位移的情况下，能够良好地使反射型圆偏振片16的反射波长范围接近中心波长λ2。即，本发明通过具有该构成，在能够在目标波长范围中提高圆偏振度、即使对于光倾斜入射也能够有效地起作用等方面是优选的。
另外，在能够良好地获得上述效果方面，λ2及λ4优选满足“λ4-λ2＝300～10nm”，更优选满足“λ4-λ2＝200～20nm”。
在本发明的照明装置中，当半峰透射率T1/2处的两个波长之间的宽度w为30nm以下时，即使反射型圆偏振片16的反射波长范围因光倾斜入射而向短波长侧位移，也不会发生透射反射型圆偏振片16的右旋圆偏振光的波长无法达到目标波长范围等不良情况。
另外，在能够良好地出射目标波长范围的右旋圆偏振光等方面，宽度w优选为50nm以上，更优选为70nm以上。
对宽度w的上限没有特别限制。但是，例如在反射型圆偏振片16利用胆甾醇型液晶层的情况下，为了扩大波长的宽度w，需要增加胆甾醇型液晶层的层叠数，在反射型圆偏振片16的成本及制作时间等方面不利。
考虑到这一点，宽度w优选设为300nm以下，更优选设为200nm以下。
在本发明的照明装置10中，优选在光源14和反射型圆偏振片16之间具有扩散板和/或相位差板。
通过使光源14和反射型圆偏振片16之间具有扩散板和/或相位差板，在将反射型圆偏振片16所反射的光再循环时能够消除偏振光而提高光的再循环效率方面是优选的。
相位差板的面内方向的相位差(面内延迟Re)优选在波长550nm处为300nm以上，更优选为1000nm以上。通过使面内方向的相位差在波长550nm处为300nm以上，能够充分地获得消除偏振光的效果而提高光的再循环效率。
扩散板和/或相位差板可以兼做反射型圆偏振片16的底部基材。扩散板和/或相位差板也可以含有UV吸收剂。
在本发明的照明装置10中，除了中心波长λ2满足“λ1＞λ2及λ2＞λ3”的光源14以外，还可以并用中心波长不满足“λ1＞λ2和/或λ2＞λ3”的第二光源(第二发光装置)。
在该情况下，作为光源，优选示例发光的中心波长与反射型圆偏振片16的有效波长范围相比位于短波长侧的光源，更优选示例出射蓝光的光源，特别优选示例中心波长为450nm的光源。
如上所述，为了促进植物的生长(增重)，优选红光。另一方面，为了控制植物的形状，优选蓝光，特别优选中心波长450nm的蓝光。因此，通过使照明装置10除了光源14以外还具有上述光源，能够在促进植物生长的同时，生产形状良好的植物。
此外，就第二光源的光量而言，作为一例，相对于光源14的光量，以第二光源：光源14的光量比计设为1∶10左右即可。
另外，第二光源可以利用光源14中所示例的各种光源(发光元件)。
本发明的照明装置10向植物照射对植物生长有效的波长范围的右旋圆偏振光(或左旋圆偏振光)的光，从而促进、控制植物的生长。在此，对于有关本发明的照明装置10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、黄素为手性剂，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650nm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650nm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10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，重要的是根据植物的种类和/或控制目的等来改变设为圆偏振光的波长范围及圆偏振光的旋向。当然，有时也优选以在某波长范围照射右旋圆偏振光、且在其它波长范围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10也能够用于该目的。
本发明的照明装置10可以根据休眠、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，通过更换反射型圆偏振片16而区分使用所照射的圆偏振光的波长范围。另外，也可以根据一天的周期的时期来调节照射的时间、光强度、及偏振状态等。而且，也可以使用脉冲发光，或根据所照射的植物的部位来进行不同的偏振状态的光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。
本发明的照明装置10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、山茶科及紫茉莉科的插花类、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、凤梨科及桃金娘科的果树以及藻类等。
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、莲藕及芋头等蔬菜；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、三角梅及牡丹等花卉；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、菠萝及番石榴等果树；以及藻类等。
其中，特别优选为叶菜、十字花科腌菜属的油菜(小松菜)。
以上，对本发明的植物用照明装置详细地进行了说明，但本发明不限定于前述例子，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。
例如，在上面的例子中，反射型圆偏振片16反射有效波长范围的左旋圆偏振光而透射右旋圆偏振光，但本发明不限定于此，反射型圆偏振片16也可以反射有效波长范围的右旋圆偏振光而透射左旋圆偏振光。
[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]
－胆甾醇型液晶涂布液的制备－
将下述聚合性液晶化合物1及聚合性液晶化合物2、手性剂(BASF公司制造、Paliocolor LC765)、下述取向控制剂、以及聚合引发剂(汽巴精化公司制造、IRGACURE819)投入氯仿中，制备用于制作反射型圆偏振片16的胆甾醇型液晶涂布液。
＊聚合性液晶化合物1
[化学式2]
＊聚合性液晶化合物2
[化学式3]
＊取向控制剂
[化学式4]
R<sup>1</sup> R<sup>2</sup> X
O(CH<sub>2</sub>)<sub>2</sub>O(CH<sub>2</sub>)<sub>2</sub>(CF<sub>2</sub>)<sub>6</sub>F O(CH<sub>2</sub>)<sub>2</sub>O(CH<sub>2</sub>)<sub>2</sub>(CF<sub>2</sub>)<sub>6</sub>F NH
－反射型圆偏振片的制作－
使用线棒，在室温下，以干燥后的膜厚为3.5μm的方式，在经摩擦处理的富士胶片公司制造的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET(Polyethylene Terephthalate))薄膜上涂布所制备的胆甾醇型液晶涂布液。此外，该PET薄膜的面内方向的相位差(面内延迟Re)在波长550nm处为2000nm以上。
在室温下使涂布于PET薄膜的胆甾醇型液晶涂布液干燥30秒之后，在100℃的气氛中加热2分钟，然后，在30℃下，利用fusion公司制造的D灯泡(90mW/cm)，以60％的输出功率照射紫外线12秒，从而固定胆甾醇型液晶层，由此，制作反射型圆偏振片16。
制成的反射型圆偏振片16的胆甾醇型液晶的旋向为左，因此，该反射型圆偏振片16反射左旋圆偏振光而透射右旋圆偏振光。
对于所制作的反射型圆偏振片16，使用分光光度计(日本分光公司制造，JascoV-550)测定透射率特性。
其结果，有效波长范围为630～750nm，有效波长范围的宽度为120nm，
有效波长范围的中心波长λ1为690nm，
半峰透射率T1/2处的短波长侧的波长λ3为640nm，
半峰透射率T1/2处的波长的宽度w为100nm，
透射率T80处的短波长侧的波长λ4为670nm。
[实施例2]
在制备用于制作反射型圆偏振片16的胆甾醇型液晶涂布液时，变更聚合性液晶化合物1、聚合性液晶化合物2及手性剂的量比，除此之外，与实施例1同样地制作反射型圆偏振片16。
对于所制作的反射型圆偏振片，与实施例1同样地测定透射率特性。
其结果，有效波长范围为630～800nm，有效波长范围的宽度为170nm，
有效波长范围的中心波长λ1为715nm，
半峰透射率T1/2处的短波长侧的波长λ3为640nm，
半峰透射率T1/2处的波长的宽度w为150nm，
透射率T80处的短波长侧的波长λ4为695nm。
[实施例3]
在制备用于制作反射型圆偏振片16的胆甾醇型液晶涂布液时，变更聚合性液晶化合物1、聚合性液晶化合物2及手性剂的量比，除此之外，与实施例1同样地制作反射型圆偏振片16。
对于所制作的反射型圆偏振片，与实施例1同样地测定透射率特性。
其结果，有效波长范围为620～740nm，有效波长范围的宽度为120nm，
有效波长范围的中心波长λ1为680nm，
半峰透射率T1/2处的短波长侧的波长λ3为630nm，
半峰透射率T1/2处的波长的宽度w为100nm，
透射率T80处的短波长侧的波长λ4为660nm。
[比较例1]
在制备用于制作反射型圆偏振片16的胆甾醇型液晶涂布液时，变更聚合性液晶化合物1、聚合性液晶化合物2及手性剂的量比，除此之外，与实施例1同样地制作反射型圆偏振片16。
对于所制作的反射型圆偏振片，与实施例1同样地测定透射率特性。
其结果，有效波长范围为600～720nm，有效波长范围的宽度为120nm，
有效波长范围的中心波长λ1为660nm，
半峰透射率T1/2处的短波长侧的波长λ3为610nm，
半峰透射率T1/2处的波长的宽度w为100nm，
透射率T80处的短波长侧的波长λ4为640nm。
[比较例2]
在制备用于制作反射型圆偏振片16的胆甾醇型液晶涂布液时，变更聚合性液晶化合物1、聚合性液晶化合物2及手性剂的量比，除此之外，与实施例1同样地制作反射型圆偏振片16。
对于所制作的反射型圆偏振片，与实施例1同样地测定透射率特性。
其结果，有效波长范围为670～790nm，有效波长范围的宽度为120nm，
有效波长范围的中心波长λ1为730nm，
半峰透射率T1/2处的短波长侧的波长λ3为680nm，
半峰透射率T1/2处的波长的宽度w为100nm，
透射率T80处的短波长侧的波长λ4为710nm。
[比较例3]
在制备用于制作反射型圆偏振片16的胆甾醇型液晶涂布液时，变更聚合性液晶化合物1、聚合性液晶化合物2及手性剂的量比，除此之外，与实施例1同样地制作反射型圆偏振片16。
对于所制作的反射型圆偏振片，与实施例1同样地测定透射率特性。
其结果，有效波长范围为635～685nm，有效波长范围的宽度为50nm，
有效波长范围的中心波长λ1为660nm，
半峰透射率T1/2处的短波长侧的波长λ3为645nm，
半峰透射率T1/2处的波长的宽度w为30nm，
透射率T80处的短波长侧的波长λ4为650nm。
[比较例4]
在制备用于制作反射型圆偏振片16的胆甾醇型液晶涂布液时，变更聚合性液晶化合物1、聚合性液晶化合物2及手性剂的量比，除此之外，与实施例1同样地制作反射型圆偏振片16。
对于所制作的反射型圆偏振片，与实施例1同样地测定透射率特性。
其结果，有效波长范围为570～690nm，有效波长范围的宽度为120nm，
有效波长范围的中心波长λ1为630nm，
半峰透射率T1/2处的短波长侧的波长λ3为580nm，
半峰透射率T1/2处的波长的宽度w为100nm，
透射率T80处的短波长侧的波长λ4为610nm。
[评价]
接着，如图1所示，将所制作的各反射型圆偏振片16配置于红色LED灯(中心波长660nm)的发射正面，从而制作植物用照明装置。因此，发光装置的中心波长λ2为660nm。
在25℃的环境下，使来自该植物用照明装置的光连续照射小松菜38天来进行栽培，然后，测定小松菜的重量，求出由照射前所增加的重量。
将结果示于下述表中。
[表1]
根据以上的结果，本发明的效果是显而易见的。
产业上的可利用性
本发明能够良好地用于植物的生产。
符号说明
10 (植物用)照明装置
12 外壳
12a 内表面
14 光源
16 反射型圆偏振片
18 支撑体
L1、L2 光

Claims (9)

1.一种植物用照明装置，其特征在于，
该植物用照明装置具备：具有有效波长范围的反射型偏振片、发光装置、及对所述发光装置所射出的光进行反射的反射板，
该植物用照明装置满足：λ1＞λ2、λ2＞λ3、及w＞30nm，
其中，
λ1为所述反射型偏振片的所述有效波长范围的中心波长，
λ2为所述发光装置的发光的中心波长，
w为所述反射型偏振片的最小透射率Tmin的半峰透射率T1/2处的两个波长之间的宽度，
λ3为所述半峰透射率T1/2处的两个波长之中的短波长侧的波长，
所述半峰透射率T1/2由下式表示：
半峰透射率T1/2＝100-(100-Tmin)÷2。
2.根据权利要求1所述的植物用照明装置，其中，
以所述反射型偏振片的短波长侧的透射率T80处的波长为λ4，所述λ2及所述λ4满足：λ2＜λ4，
所述透射率T80由下式表示：
透射率T80＝100-(100-Tmin)×0.8。
3.根据权利要求1或2所述的植物用照明装置，其中，
所述λ1及所述λ2满足：
λ1-λ2＞10nm。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的植物用照明装置，其中，
所述λ1及所述λ2满足：
λ1-λ2＜300nm。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的植物用照明装置，其中，
所述反射型偏振片为反射型圆偏振片。
6.根据权利要求5所述的植物用照明装置，其中，
所述反射型圆偏振片具有胆甾醇型液晶层或具有直线偏振光反射板及λ/4板。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的植物用照明装置，其中，
所述反射板通过镜面反射或漫反射对所述发光装置所射出的光进行反射。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的植物用照明装置，其中，
所述λ2为560～760nm。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的植物用照明装置，其还具备第二发光装置，所述第二发光装置具有波长比所述反射型圆偏振片的所述有效波长范围还短的中心波长。
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