JP2011155948A - 植物育成用発光装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】配光特性が均一な植物育成用発光装置を提供する。
【解決手段】発光ダイオード１００は、リードフレーム３及び４を備え、リードフレーム３の一端部には凹部３ａが設けられている。凹部３ａの底部には、青色ＬＥＤチップ１がダイボンディングにより接着固定されている。青色ＬＥＤチップ１は、例えば、波長が４３０〜４８０ｎｍの範囲で発光ピークを有する。凹部３ａ内には、被覆部２を形成してある。被覆部２は、赤色蛍光体１０を含有している。被覆部２が形成されたリードフレーム３及び４の端部は、先端部が凸状のレンズ６に収納されている。レンズ６は、エポキシ樹脂等の透光性の樹脂で形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤチップを備えた発光装置に関し、特に植物育成用の発光装置に関する。
近年、野菜等の植物を屋内で栽培する植物工場が普及しつつある。このような植物工場では、自然光での栽培が困難であるため、高圧ナトリウムランプ、蛍光灯、メタルハライドランプなどの人工光を用いている。
また、植物は、いくつかの波長の組み合わせによって光合成効率が高まることが知られており、例えば、光合成の明反応で光エネルギーを吸収するクロロフィル（葉緑素）は、赤色及び青色の２つの吸収ピークを有している。
そこで、ＬＥＤ（発光ダイオード）が次世代の光源として注目を集めている。例えば、ＬＥＤ支持体に青色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ及び緑色ＬＥＤを複数取り付け、植物の種類などに応じて、点灯するＬＥＤの灯数を変更するか、あるいは調光する植物育成装置が開示されている（特許文献１参照）。
特開平８−８９０８４号公報
しかし、特許文献１に開示された装置にあっては、ＬＥＤ支持体に複数の赤色ＬＥＤや青色ＬＥＤを配置しているため、例えば、赤色と青色との配光特性が均等にならない。特に、ＬＥＤの点灯数を変更する場合には、配光特性にばらつきが生じ、被照射対象である植物に対して、適切な割合で赤色の光と青色の光とを照射することができない。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、配光特性が均一な植物育成用発光装置を提供することを目的とする。
第１発明に係る植物育成用発光装置は、波長が４３０〜４８０ｎｍの範囲で発光ピークを有する青色ＬＥＤチップと、該青色ＬＥＤチップからの光により励起されて波長が６２０〜６６０ｎｍの範囲で発光ピークを有する光を発光する赤色蛍光体とを備えることを特徴とする。
第２発明に係る植物育成用発光装置は、第１発明において、青色の光量と赤色の光量との割合が、１：ａ（ａは４から１３までの範囲内）であることを特徴とする。
第３発明に係る植物育成用発光装置は、第１発明又は第２発明において、前記青色ＬＥＤチップからの光により励起されて波長が５００〜５６０ｎｍの範囲で発光ピークを有する光を発光する緑色蛍光体を備え、波長が４３０〜４８０ｎｍ、５００〜５６０ｎｍ及び６２０〜６６０ｎｍのそれぞれの範囲で青色、緑色及び赤色の発光ピークを有することを特徴とする。
第４発明に係る植物育成用発光装置は、第３発明において、赤色の光量は青色の光量より多く、青色の光量は緑色の光量より多いことを特徴とする。
第５発明に係る植物育成用発光装置は、第３発明又は第４発明において、青色の光量、緑色の光量及び赤色の光量の割合が、１：ｂ：ａ（ａは４から１３までの範囲内、ｂは０．０７から０．２５までの範囲内）であることを特徴とする。
第６発明に係る植物育成用発光装置は、第３発明又は第４発明において、波長が４２０〜７８０ｎｍの範囲で連続した発光スペクトルを有し、波長が５００〜６００ｎｍの範囲の光量が１０％未満であることを特徴とする。
第１発明にあっては、波長が４３０〜４８０ｎｍの範囲で発光ピークを有する青色ＬＥＤチップと、青色ＬＥＤチップからの光により励起されて波長が６２０〜６６０ｎｍの範囲で発光ピークを有する光を発光する赤色蛍光体とを備え、波長が４３０〜４８０ｎｍ及び６２０〜６６０ｎｍの範囲で青色及び赤色の発光ピークを有する。１つの青色ＬＥＤチップと赤色蛍光体により赤色及び青色の２種類のピーク波長を有する光を発光できるので、赤色と青色の光の割合を所望の値にすることができ、配光特性が均一で安定した光を発光することができる。
第２発明にあっては、青色の光量と赤色の光量との割合が、１：ａ（ａは４から１３までの範囲内）である。ａが４未満、すなわち、赤色の割合が減少した場合、光合成効率が低下し、植物の成長が悪くなる。また、ａが１３を超えた場合、すなわち、赤色の割合が増加した場合、植物が徒長し、茎折れ、倒伏を起こし、植物の商品価値が低下する。また、光がカロチノイド、フラビン蛋白、リボフラミンなどの色素に作用し、植物が光の方向に曲がる屈光性もなくなる。青色の光量と赤色の光量との割合を、１：４から１：１３までの範囲にすることにより、光合成の効率を高めつつ植物が徒長することを防止する。
第３発明にあっては、青色ＬＥＤチップからの光により励起されて波長が５００〜５６０ｎｍの範囲で発光ピークを有する光を発光する緑色蛍光体を備え、波長が４３０〜４８０ｎｍ、５００〜５６０ｎｍ及び６２０〜６６０ｎｍのそれぞれの範囲で青色、緑色及び赤色の発光ピークを有する。緑色の光を加えることにより、植物のカビ病に対する耐性を増加させることができる。また、１つの青色ＬＥＤチップと蛍光体により赤色、青色及び緑色の３種類のピーク波長を有する光を発光できるので、赤色と青色と緑色との光の割合を所望の値にすることができ、配光特性が均一で安定した光を発光することができる。
第４発明にあっては、赤色の光量は青色の光量より多く、青色の光量は緑色の光量より多い。これにより、光合成の効率を高めつつ植物が徒長することを防止し、植物のカビ病に対する耐性を増加させることができる。
第５発明にあっては、青色の光量、緑色の光量及び赤色の光量の割合が、１：ｂ：ａ（ａは４から１３までの範囲内、ｂは０．０７から０．２５までの範囲内）である。ａが４未満、すなわち、赤色の割合が減少した場合、光合成効率が低下し、植物の成長が悪くなる。また、ａが１３を超えた場合、すなわち、赤色の割合が増加した場合、植物が徒長し、茎折れ、倒伏を起こし、植物の商品価値が低下する。また、光がカロチノイド、フラビン蛋白、リボフラミンなどの色素に作用し、植物が光の方向に曲がる屈光性もなくなる。
また、ｂが０．０７未満、すなわち、緑色の割合が減少した場合、植物のカビ病に対する耐性が低下する。ｂが０．２５を超えた場合、すなわち、緑色の割合が増加した場合、緑色の光量が増加しても、カビ病に対する耐性は変わらないので、光量が増加するだけ無用なエネルギーを消費する。青色の光量、緑色の光量及び赤色の光量の割合を、それぞれ１：０．０７：４から１：０．２５：１３までの範囲にすることにより、光合成の効率を高めつつ植物が徒長することを防止し、カビ病に対する耐性を高める。
第６発明にあっては、波長が４２０〜７８０ｎｍの範囲で連続した発光スペクトルを有し、波長が５００〜６００ｎｍの範囲の光量が１０％未満である。これにより、光合成の効率を高めつつ植物が徒長することを防止し、植物のカビ病に対する耐性を増加させることができる。
第１発明によれば、１つの青色ＬＥＤチップと赤色蛍光体により赤色及び青色の２種類のピーク波長を有する光を発光できるので、赤色と青色の光の割合を所望の値にすることができ、配光特性が均一で安定した光を発光することができる。
第２発明によれば、青色の光量と赤色の光量との割合を、１：４から１：１３までの範囲にすることにより、光合成の効率を高めつつ植物が徒長することを防止する。
第３発明によれば、緑色の光を加えることにより、植物のカビ病に対する耐性を増加させることができる。また、１つの青色ＬＥＤチップと蛍光体により赤色、青色及び緑色の３種類のピーク波長を有する光を発光できるので、赤色と青色と緑色との光の割合を所望の値にすることができ、配光特性が均一で安定した光を発光することができる。
第４発明によれば、赤色の光量は青色の光量より多く、青色の光量は緑色の光量より多いので、光合成の効率を高めつつ植物が徒長することを防止し、植物のカビ病に対する耐性を増加させることができる。
第５発明によれば、青色の光量、緑色の光量及び赤色の光量の割合を、それぞれ１：０．０７：４から１：０．２５：１３までの範囲にすることにより、光合成の効率を高めつつ植物が徒長することを防止し、カビ病に対する耐性を高める。
第６発明によれば、波長が４２０〜７８０ｎｍの範囲で連続した発光スペクトルを有し、波長が５００〜６００ｎｍの範囲の光量が１０％未満であるので、光合成の効率を高めつつ植物が徒長することを防止し、植物のカビ病に対する耐性を増加させることができる。
本実施の形態に係る発光装置の一例としての発光ダイオードの構成例を示す正面断面図である。 本実施の形態の発光ダイオードの発光スペクトルの一例を示す説明図である。 本実施の形態の発光ダイオードの発光スペクトルの他の例を示す説明図である。 実施の形態２の発光ダイオードの構成例を示す正面断面図である。 実施の形態２の発光ダイオードの三波長の発光スペクトルの一例を示す説明図である。 実施の形態２の発光ダイオードの三波長の発光スペクトルの他の例を示す説明図である。 実施の形態２の発光ダイオードの連続した発光スペクトルの一例を示す説明図である。 実施の形態２の発光ダイオードの連続した発光スペクトルの他の例を示す説明図である。 実施の形態３に係る発光ダイオードの構成例を示す正面断面図である。 実施の形態４に係る発光ダイオードの構成例を示す正面断面図である。
実施の形態１
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本実施の形態に係る発光装置の一例としての発光ダイオード１００の構成例を示す正面断面図である。図１に示すように、発光ダイオード１００は、リードフレーム３及び４を備え、リードフレーム３の一端部には凹部３ａが設けられている。凹部３ａの底部には、青色ＬＥＤチップ１がダイボンディングにより接着固定されている。青色ＬＥＤチップ１は、例えば、波長が４３０〜４８０ｎｍの範囲で発光ピークを有する青色光を発することができる。
ＬＥＤチップ１の一方の電極は、ワイヤ５によりリードフレーム３とワイヤボンディングされ、他方の電極はワイヤ５によりリードフレーム４とワイヤボンディングされている。凹部３ａ内には、透光性の樹脂が充填されることによって、青色ＬＥＤチップ１を覆う被覆部２を形成している。被覆部２が形成されたリードフレーム３及び４の端部は、先端部が凸状のレンズ６に収納されている。レンズ６は、エポキシ樹脂等の透光性の樹脂で形成されている。
被覆部２は、青色ＬＥＤチップ１が発する青色光により励起されて、発光ピークが波長６２０〜６６０ｎｍの赤色光を発光する赤色蛍光体１０を含有している。赤色蛍光体１０の濃度は、例えば、２５％である。赤色蛍光体１０は、例えば、硫化カルシウム（ＣａＳ）及び硫化ユーロピウム（ＥｕＳ）からなる混合物を焼成してなる。この場合、硫化ユーロピウム（ＥｕＳ）のモル比は、硫化カルシウム（ＣａＳ）及び硫化ユーロピウム（ＥｕＳ）の合計を１００として、例えば、０．０１〜１０程度の範囲にすることができる。あるいは、赤色蛍光体１０として、酸窒化物蛍光体を用いることもできる。例えば、α−Ｓｉ3 Ｎ4 と同一の結晶構造を有し、一般式αで表される無機化合物にＥｕ2+を付活したものである。ここで、一般式αは、α：Ｍ（Ｓｉ、Ａｌ）12（Ｏ、Ｎ）16であり、Ｍは、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙ、又はランタノイド元素である。また、赤色蛍光体１０は、無機化合物にＥｕ2+を付活したものであるＸＡｌＳｉＮ3 （Ｘは、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙ、又はランタノイド元素である）を用いることもできる。
上述の構成により、発光ダイオード１００は、青色ＬＥＤチップ１からの青色光（波長が４３０〜４８０ｎｍの範囲で発光ピークを有する光）と、赤色蛍光体１０からの赤色光（波長が６２０〜６６０ｎｍの範囲で発光ピークを有する光）とが、レンズ６を透過して外部へ放射される。また、発光ダイオード１００の順方向電圧は、３．２Ｖ±１０％程度である。
図２は本実施の形態の発光ダイオード１００の発光スペクトルの一例を示す説明図である。図２の例は、青色の光量と赤色の光量との割合が、略１：４である場合を示す。青色の光量と赤色の光量との割合が、１：４の場合から、さらに赤色の割合が減少した場合、光合成効率が低下し、植物の成長が悪くなる。従って、青色の光量と赤色の光量との割合は、１：４の場合から、さらに赤色の割合を増加させることが、光合成の効率を高め、植物の成長を促すためには好ましい。
図３は本実施の形態の発光ダイオード１００の発光スペクトルの他の例を示す説明図である。図３の例は、青色の光量と赤色の光量との割合が、略１：１３である場合を示す。青色の光量と赤色の光量との割合が、１：１３の場合から、さらに赤色の割合が増加した場合、植物の茎などが通常より長く伸び軟らかくなって徒長し、茎折れ、倒伏を起こし、植物の商品価値が低下する。また、光がカロチノイド、フラビン蛋白、リボフラミンなどの色素に作用し、植物が光の方向に曲がる屈光性もなくなる。従って、青色の光量と赤色の光量との割合が、１：１３の場合から、さらに赤色の割合を減少させることが、植物の徒長を抑制するには好ましい。
すなわち、青色の光量と赤色の光量との割合を、１：４から１：１３までの範囲にすることにより、光合成の効率を高めつつ植物が徒長することを防止する。
また、１つの青色ＬＥＤチップ１と赤色蛍光体１０により赤色及び青色の２種類のピーク波長を有する光を発光できるので、赤色と青色の光の割合を所望の値にすることができ、配光特性が均一で安定した光を発光することができる。
実施の形態２
上述の実施の形態１では、赤色蛍光体を含む構成であったが、さらに緑色蛍光体を含む構成とすることができる。図４は実施の形態２の発光ダイオード２００の構成例を示す正面断面図である。すなわち、実施の形態２では、被覆部２は、赤色蛍光体１０に加えて、青色ＬＥＤチップ１が発する青色光により励起されて、発光ピークが波長５００〜５６０ｎｍの緑色光を発光する緑色蛍光体１２を含有している。
緑色蛍光体１２は、例えば、酸化物蛍光体であり、酸化物蛍光体としては、例えば、（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）2 ＳｉＯ4 ：Ｅｕ、あるいは、Ｙ3 （Ａｌ、Ｇａ）5 Ｏ12：Ｃｅである。
また、緑色蛍光体１２は、例えば、酸窒化物蛍光体であり、酸窒化物蛍光体としては、例えば、α−Ｓｉ3 Ｎ4 と同一の結晶構造を有する一般式（α）で表される無機化合物にＥｕ2+を付活したものであり、（α）は、ＭX （Ｓｉ、Ａｌ）12（Ｏ、Ｎ）16である。但し、ＭはＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙ又はランタノイド元素とする。また、酸窒化物蛍光体としての他の例は、β−Ｓｉ3 Ｎ4 と同一の結晶構造を有する一般式（β）で表される無機化合物にＥｕ2+を付活したものであり、（β）は、Ｓｉ6-Z ＡｌZ ＯZ Ｎ8-Z である。但し、０＜ｚ＜４．２である。
上述の構成により、発光ダイオード１００は、青色ＬＥＤチップ１からの青色光（波長が４３０〜４８０ｎｍの範囲で発光ピークを有する光）と、赤色蛍光体１０からの赤色光（波長が６２０〜６６０ｎｍの範囲で発光ピークを有する光）と、緑色蛍光体１２からの緑色光（波長が５００〜５６０ｎｍの範囲で発光ピークを有する光）とがレンズ６を透過して外部へ放射される。
青色及び赤色に緑色の光を加えることにより、植物のカビ病に対する耐性を増加させることができる。また、１つの青色ＬＥＤチップ１と蛍光体１０、１２により赤色、青色及び緑色の３種類のピーク波長を有する光を発光できるので、赤色と青色と緑色との光の割合を所望の値にすることができ、配光特性が均一で安定した光を発光することができる。
また、赤色の光量は青色の光量より多く、青色の光量は緑色の光量より多くすることにより、光合成の効率を高めつつ植物が徒長することを防止し、植物のカビ病に対する耐性を増加させることができる。
図５は実施の形態２の発光ダイオード２００の三波長の発光スペクトルの一例を示す説明図である。図５の例では、発光ダイオード２００は、１つの発光装置で、青色、緑色及び赤色の三波長のスペクトル（連続スペクトルではない）を有する。また、青色の光量、緑色の光量及び赤色の光量の割合を、１：ｂ：ａとしたとき、ａが略４であり、ｂが略０．０７である場合を示す。実施の形態１と同様に、ａが４未満、すなわち赤色の割合が減少した場合、光合成効率が低下し、植物の成長が悪くなる。従って、ａは４以上であることが、光合成の効率を高め、植物の成長を促すためには好ましい。
また、ｂが０．０７未満、すなわち、緑色の割合が減少した場合、植物のカビ病に対する耐性が低下する。従って、ｂは０．０７以上であることが、カビ病の耐性を高めるためには好ましい。
図６は実施の形態２の発光ダイオード２００の三波長の発光スペクトルの他の例を示す説明図である。図６の例では、発光ダイオード２００は、１つの発光装置で、青色、緑色及び赤色の三波長のスペクトル（連続スペクトルではない）を有する。また、青色の光量、緑色の光量及び赤色の光量の割合を、１：ｂ：ａとしたとき、ａが略１３であり、ｂが略０．２５である場合を示す。実施の形態１と同様に、ａが１３を超える場合、すなわち赤色の割合が増加した場合、植物の茎などが通常より長く伸び軟らかくなって徒長し、茎折れ、倒伏を起こし、植物の商品価値が低下する。従って、ａは１３以下でることが好ましい。
また、ｂが０．２５を超えた場合、すなわち、緑色の割合が増加した場合、緑色の光量が増加しても、カビ病に対する耐性は変わらないので、光量が増加するだけ無用なエネルギーを消費する。従って、ｂは０．２５以下であることが好ましい。
すなわち、青色の光量、緑色の光量及び赤色の光量の割合を、それぞれ１：０．０７：４から１：０．２５：１３までの範囲にすることにより、光合成の効率を高めつつ植物が徒長することを防止し、カビ病に対する耐性を高める。
図７は実施の形態２の発光ダイオード２００の連続した発光スペクトルの一例を示す説明図である。図７の例では、発光ダイオード２００は、１つの発光装置で、青色、緑色及び赤色の連続した発光スペクトルを有する。図７に示すように、波長が４２０〜７８０ｎｍの範囲で連続した発光スペクトルを有し、緑色の波長５００〜６００ｎｍの範囲の光量が全体の光量の１０％未満である。なお、この場合、青色の光量と赤色の光量との割合は、略１：４である。この場合も、図５の場合と同様、ａは４以上であることが、光合成の効率を高め、植物の成長を促すためには好ましい。また、緑色の波長５００〜６００ｎｍの範囲の光量が全体の光量の１０％未満であることにより、無用なエネルギーの消費を抑制しつつ、カビ病の耐性を高めることができる。
図８は実施の形態２の発光ダイオード２００の連続した発光スペクトルの他の例を示す説明図である。図８の例では、発光ダイオード２００は、１つの発光装置で、青色、緑色及び赤色の連続した発光スペクトルを有する。図８に示すように、波長が４２０〜７８０ｎｍの範囲で連続した発光スペクトルを有し、緑色の波長５００〜６００ｎｍの範囲の光量が全体の光量の１０％未満である。なお、この場合、青色の光量と赤色の光量との割合は、略１：１３である。この場合も、図６の場合と同様、ａは１３以下であることが、植物の徒長を抑制する点で好ましい。また、緑色の波長５００〜６００ｎｍの範囲の光量が全体の光量の１０％未満であることにより、無用なエネルギーの消費を抑制しつつ、カビ病の耐性を高めることができる。
すなわち、波長が４２０〜７８０ｎｍの範囲で連続した発光スペクトルを有し、波長が５００〜６００ｎｍの範囲の光量が１０％未満であることにより、光合成の効率を高めつつ植物が徒長することを防止し、植物のカビ病に対する耐性を増加させることができる。
実施の形態３
実施の形態１では、発光ダイオード１００は、いわゆる砲弾型ランプの構造を有していたが、これに限定されるものではない。図９は実施の形態３に係る発光ダイオード３００の構成例を示す正面断面図である。実施の形態３は、チップ型ＬＥＤの構造である。図９中、２０はガラスエポキシ樹脂等からなる基板である。基板２０の両端には、外部回路に接続するための外部電極２１、２２が基板２０の上面及び下面に設けられている。外部電極２１の中央部には、基板２０の中央側に張り出させてチップ搭載部２１ａが設けられており、その端部に、例えば、青色ＬＥＤチップ１を装着している。
外部電極２２の中央部には、チップ搭載部２１ａに対向させて、内部電極２２ａが設けられている。青色ＬＥＤチップ１の一方の電極は、金線５によりチップ搭載部２１ａに接続されている。また、青色ＬＥＤチップ１の他方の電極は、金線５により内部電極２２ａに接続されている。青色ＬＥＤチップ１は、蛍光体と封止用樹脂との混合物からなるモールド部（保護部）１５により封止されている。なお、モールド部１５の形状、寸法等は、適宜決定すればよい。
封止用樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、あるいは、エポキシ樹脂にシリコン樹脂を混合したものを用いることができる。また、封止用樹脂は、液体状でもよく、粉末状の固体であってもよい。封止用樹脂と蛍光体とを混合する場合、液体状の封止用樹脂に粉末状の蛍光体を混合する方法、粉末状の封止用樹脂と蛍光体とをドライブレンドして混合する方法、常温で固形又は液状の封止用樹脂と粉末状の蛍光体とを加熱して溶融混合する方法であってもよい。
モールド部１５には、実施の形態１と同様の赤色蛍光体１０を含有してある。また、実施の形態２と同様に、モールド部１５に赤色蛍光体１０及び緑色蛍光体１２を含有させてもよい。発光ダイオード３００の発光スペクトルは、図２、図３、図５〜図８と同様である。
実施の形態４
図１０は実施の形態４に係る発光ダイオード４００の構成例を示す正面断面図である。実施の形態４は、表面実装型ＬＥＤの構造である。図１０において、２０はセラミック又はガラスエポキシ樹脂等からなる矩形状の基板である。基板２０の上面中央部には、例えば、青色ＬＥＤチップ１を実装している。
基板２０の４隅近傍には、基板２０の上面と下面とを電気的に接続するように電極部２１、２２を設けてあり、電極部２１、２２には、金線５を介して青色ＬＥＤチップ１の正負極端子（不図示）夫々を接続してある。基板２０の下面の電極部２１、２２をプリント配線基板（不図示）の所要のパターンに半田付けすることにより、プリント配線基板上に表面実装することができる。
基板２０の上面には、青色ＬＥＤチップ１の周囲を囲むようにセラミック又は合成樹脂製の光反射部材３０を設けている。基板２０及び光反射部材３０により、青色ＬＥＤチップ１を収容するための平面視が円形状の収容部３１を形成し、収容部３１は上側に向かって拡開するように傾斜面３０ａを設けている。これにより、青色ＬＥＤチップ１から発せられた光の一部が傾斜面３０ａで反射される。
収容部３１には、例えば、青色ＬＥＤチップ１を封止すべく熱硬化性であって透明のシリコン系樹脂３２を設けている。シリコン系樹脂３２は、蛍光体を混練してあり、収容部３１に注入された後、所定の時間熱硬化処理がなされて硬化され、光反射部材３０の高さと同一高さまで充填される。
シリコン系樹脂３２は、実施の形態１と同様の赤色蛍光体１０を含有してある。また、実施の形態２と同様に、シリコン系樹脂３２に赤色蛍光体１０及び緑色蛍光体１２を含有させてもよい。発光ダイオード４００の発光スペクトルは、図２、図３、図５〜図８と同様である。
上述のとおり、本実施の形態１〜４では、青色ＬＥＤチップと蛍光体とを１つのパッケージとした発光ダイオードで青色と赤色、あるいは青色、赤色及び緑色の発光ピークを有する光を発光させることができるので、赤色と青色の光の割合、あるいは、赤色、青色及び緑色の光の割合を所望の値にすることができ、配光特性が均一で安定した光を発光することができる。
また、従来のように、赤色ＬＥＤと青色ＬＥＤとを複数組み合わせて構成した場合には、青色ＬＥＤと赤色ＬＥＤとの順方向電圧が異なる（例えば、青色ＬＥＤでは２０ｍＡの順方向電流を流した場合に約３．２Ｖ、赤色ＬＥＤでは２０ｍＡの順方向電流を流した場合に約１．９Ｖ）ため、植物の種類などの違いに応じて、青色ＬＥＤと赤色ＬＥＤの個数を変更する場合、ＬＥＤを駆動するための回路変更が必要であり、植物の種類などによっては、個別に回路を構成する労力を要した。本実施の形態に係る発光ダイオードでは、１つの発光ダイオードが赤色と青色、あるいは赤色、青色及び緑色の発光スペクトルを有しており、順方向電圧は、青色ＬＥＤの場合と同様の約３．２Ｖの１種類で済むので、植物の種類などに応じて回路変更をする必要がない。
上述の実施の形態において、赤色蛍光体１０で赤色を発光させると、発光波長スペクトルは、赤色ＬＥＤの場合と異なり、７００ｎｍを超える波長でも発光スペクトルが存在する。波長が７００ｎｍを超える光を植物に照射した場合、いわゆるエマーソン効果により、光合成が促進される。従って、従来のように赤色ＬＥＤを用いる場合に比べて、本実施の形態では、一層光合成を促進させることができる。
１ 青色ＬＥＤチップ
２ 被覆部
６ レンズ
１０ 赤色蛍光体
１２ 緑色蛍光体

Claims (6)

  1. 波長が４３０〜４８０ｎｍの範囲で発光ピークを有する青色ＬＥＤチップと、
    該青色ＬＥＤチップからの光により励起されて波長が６２０〜６６０ｎｍの範囲で発光ピークを有する光を発光する赤色蛍光体と
    を備えることを特徴とする植物育成用発光装置。
  2. 青色の光量と赤色の光量との割合が、１：ａ（ａは４から１３までの範囲内）であることを特徴とする請求項１に記載の植物育成用発光装置。
  3. 前記青色ＬＥＤチップからの光により励起されて波長が５００〜５６０ｎｍの範囲で発光ピークを有する光を発光する緑色蛍光体を備え、
    波長が４３０〜４８０ｎｍ、５００〜５６０ｎｍ及び６２０〜６６０ｎｍのそれぞれの範囲で青色、緑色及び赤色の発光ピークを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の植物育成用発光装置。
  4. 赤色の光量は青色の光量より多く、青色の光量は緑色の光量より多いことを特徴とする請求項３に記載の植物育成用発光装置。
  5. 青色の光量、緑色の光量及び赤色の光量の割合が、１：ｂ：ａ（ａは４から１３までの範囲内、ｂは０．０７から０．２５までの範囲内）であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の植物育成用発光装置。
  6. 波長が４２０〜７８０ｎｍの範囲で連続した発光スペクトルを有し、
    波長が５００〜６００ｎｍの範囲の光量が１０％未満であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の植物育成用発光装置。
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