JP7051725B2 - 動植物育成用のｌｅｄ照明シート、動植物育成用のｌｅｄ照明モジュール、動植物の育成棚用の棚板、動植物の育成棚、及び動植物育成工場 - Google Patents

Description

本開示は、動植物育成用のＬＥＤ照明シート、動植物育成用のＬＥＤ照明モジュール、動植物の育成棚用の棚板、動植物の育成棚、及び動植物育成工場に関する。

植物育成工場において用いる照明装置として、従来の蛍光灯や高圧ナトリウムランプ等に替えて、近年、消費電力が少ないＬＥＤを光源とする照明装置の需要が拡大している。

ＬＥＤを光源とする照明装置を用いた植物栽培工場の一例として、植物の栽培棚の棚板に、ＬＥＤを光源とする直管型の植物育成灯を複数配置した植物栽培装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

フレキシブルタイプの回路基板に複数のＬＥＤチップを配置して面状の光源を形成した動植物育成用のＬＥＤ照明装置も提案されている（例えば特許文献２参照）。

特開２００８－１１８９５７号公報 特開２０１３－２５１２３０号公報

本開示は、動植物を良好な収量で得ることが可能な、動植物育成用のＬＥＤ照明シート、動植物育成用のＬＥＤ照明モジュール、動植物の育成棚用の棚板、動植物の育成棚、及び動植物育成工場を提供する。

本実施の形態による動植物育成用のＬＥＤ照明シートは、複数のＬＥＤチップが配列された、動植物育成用のＬＥＤ照明シートであって、全光束量が３０００ｌｍ以上である。

本実施の形態による動植物育成用のＬＥＤ照明シートにおいて、前記ＬＥＤチップは、１５０ｌｍ／Ｗ以上の発光効率を有してもよい。

本実施の形態による動植物育成用のＬＥＤ照明シートにおいて、前記ＬＥＤチップは、１０個以上直列に配置され、このＬＥＤチップの列が４列以上並列に配置されていてもよい。

本実施の形態による動植物育成用のＬＥＤ照明シートにおいて、前記ＬＥＤチップは、透明保護膜によって覆われていてもよい。

本実施の形態による動植物育成用のＬＥＤ照明シートにおいて、基板フィルムと、前記基板フィルムの表面に形成された金属配線部とを備え、前記複数のＬＥＤチップは、前記金属配線部に実装されていてもよい。

本実施の形態による動植物育成用のＬＥＤ照明シートにおいて、最も厚い部分における厚みが５ｍｍ以下であってもよい。

本実施の形態による動植物育成用のＬＥＤ照明シートにおいて、前記全光束量が３９００ｌｍ以上であってもよい。

本実施の形態による動植物育成用のＬＥＤ照明モジュールは、動植物育成用のＬＥＤ照明モジュールであって、本実施の形態による前記動植物育成用のＬＥＤ照明シートと、前記動植物育成用のＬＥＤ照明シートに電気的に接続された制御部と、を備え、前記制御部は、前記動植物育成用のＬＥＤ照明シートに対して外付けで接続されたものである。

本実施の形態による動植物育成用のＬＥＤ照明モジュールにおいて、前記制御部から前記動植物育成用のＬＥＤ照明シートに定電圧が印加されてもよい。

本実施の形態による動植物育成用のＬＥＤ照明モジュールにおいて、前記制御部は、前記ＬＥＤチップの調光を制御可能であってもよい。

本実施の形態による動植物の育成棚用の棚板は、動植物の育成棚用の棚板であって、基板と、前記基板に取り付けられた、本実施の形態による前記動植物育成用のＬＥＤ照明シートまたは本実施の形態による前記動植物育成用のＬＥＤ照明モジュールと、を備えている。

本実施の形態による動植物の育成棚は、動植物の育成棚であって、棚板を備え、前記棚板は、基板の下面側に取り付けられた、本実施の形態による前記動植物育成用のＬＥＤ照明シートまたは本実施の形態による前記動植物育成用のＬＥＤ照明モジュールと、を備えている。

本実施の形態による動植物の育成棚において、前記動植物育成用のＬＥＤ照明シートは、前記棚板の側面側にも更に配置されていてもよい。

本実施の形態による動植物育成工場は、建物と、前記建物の内部に配置された本実施の形態による前記動植物の育成棚と、を備えている。

本実施の形態によれば、動植物を良好な収量で得ることができる。

図１は、一実施の形態によるＬＥＤ照明モジュールを示す概略図である。 図２は、一実施の形態によるＬＥＤ照明シートを示す平面図である。 図３は、ＬＥＤ照明シートの変形例を示す平面図である。 図４（ａ）は、制御部からＬＥＤ照明シートに定電圧が印加される場合における時間と電圧の関係を示すグラフであり、図４（ｂ）は、比較例としてＬＥＤ照明シートにパルスが印加される場合における時間と電圧の関係を示すグラフである。 図５は、一実施の形態によるＬＥＤ照明シートを示す断面図（図２のＶ－Ｖ線断面図）である。 図６（ａ）－（ｈ）は、一実施の形態によるＬＥＤ照明シートの製造方法を示す断面図である。 図７は、一実施の形態による植物育成工場を示す概略斜視図である。 図８は、一実施の形態による植物の育成棚を示す概略斜視図である。 図９（ａ）（ｂ）は、植物の育成棚の変形例を示す図である。

本実施の形態による動植物育成用のＬＥＤ照明シートは、複数のＬＥＤチップが配列され、その（ＬＥＤ照明シートの）全光束量が３０００ｌｍ以上である。

本実施の形態による動植物育成用のＬＥＤ照明シートは、シート状のＬＥＤ照明装置なので、複数の直管型ＬＥＤが配列されたＬＥＤバーライトに比べて全体の厚みを薄くできる。そのため、動植物育成棚の棚板の上下方向の間隔を狭くして、育成される動植物の動植物育成工場の床面積当たりの収量を向上させることができる。また、ＬＥＤチップの厚みがＬＥＤ直管の厚みよりも小さいので、ＬＥＤ照明シートは、ＬＥＤチップが配置されている箇所とＬＥＤチップが配置されていない箇所との間の高低差をＬＥＤ直管が配置されている箇所とＬＥＤ直管が配置されていない箇所との間の高低差よりも小さくできる。そのため、ＬＥＤチップの側部側の影が発生しにくくなるので、動植物が成長してＬＥＤ照明シートに近接した場合であっても動植物に照射する光のばらつきを抑制できる。動植物育成用のＬＥＤ照明装置において、動植物に照射する光のばらつきを抑制することは、育成される動植物の大きさや品質を一定の規格の範囲に収めて不適合品を減らすことになるので、重要である。動植物の育成では、動植物が成長して光合成が活発になる育成後期に動植物に照射される光や熱の制御が重要である。本実施の形態による動植物育成用のＬＥＤ照明シートは、動植物とＬＥＤ照明シートが近接しているときに動植物に照射される比較的強い光のばらつきを抑制できる。

本実施の形態による動植物育成用のＬＥＤ照明シートは、全光束量が３０００ｌｍ以上であるので、育成される動植物の収率の低下を抑制しつつ育成される動植物の育成量を増やすことができ、動植物を良好な収量で得られる。動植物育成用のＬＥＤ照明装置において、単に光量を増やして動植物の育成量を増やそうとしても、その光のばらつきを抑制することができなければ、ばらつきがより大きくなり不適合品が多くなって、かえって収量が低下するおそれがある。シート状のＬＥＤ照明装置によれば、全光束量が３０００ｌｍ以上の光であってもばらつきを抑制して良好な収量が得られる。

また、本実施の形態による動植物育成用のＬＥＤ照明モジュールは、動植物育成用のＬＥＤ照明シートと、前記ＬＥＤ照明シートに電気的に接続された制御部と、を備え、前記動植物育成用のＬＥＤ照明シートは、全光束量が３０００ｌｍ以上であり、前記制御部は、前記ＬＥＤ照明シートに対して外付けで接続されたものである。

本実施の形態による動植物育成用のＬＥＤ照明モジュールは、外付けの制御部を有するので、育成される動植物の収率の低下を抑制しつつ育成される動植物の育成量を増やすことができ、動植物を良好な収量で得られる。制御部付近で局所的に発生する熱は、制御部に近いところで育成されている動植物に強く影響し、制御部から遠いところで育成されている動植物への影響は低い。そのため、動植物の育成状態にばらつきが生じて不適合品が多くなり、収率が低下するおそれがある。ＬＥＤ照明シートの光量が大きくなれば、制御部から発生する熱は大きくなる。制御部が外付けでＬＥＤ照明シートに対して外付けで接続されたＬＥＤ照明モジュールによれば、全光束量が３０００ｌｍ以上の光を照射するＬＥＤ照明シートを用いた場合であっても、制御部を任意の場所に設置できるので、ばらつきを抑制して良好な収量が得られる。

本実施の形態による動植物の育成棚用の棚板、動植物の育成棚、及び動植物育成工場は、上記の本実施の形態による動植物育成用のＬＥＤ照明シートまたはモジュールを備えるので、動植物を良好な収量で得ることができる。

以下、図面を参照しながら一実施の形態について具体的に説明する。以下に示す各図は、模式的に示したものである。そのため、各部の大きさ、形状は理解を容易にするために、適宜誇張している。また、技術思想を逸脱しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。なお、以下に示す各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。また、本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値および材料名は、実施の形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用することができる。本明細書において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば平行や直交、垂直等の用語については、厳密に意味するところに加え、実質的に同じ状態も含むものとする。本明細書において、動植物とは、動物及び／又は植物を意味する。なお、以下においては、便宜上、ＬＥＤ照明モジュールによって植物を育成（栽培）する場合を例にとって説明するが、矛盾の生じない範囲で、動物を育成する場合にも適用することができる。

（植物育成用のＬＥＤ照明モジュール）
図１に示す、本実施の形態による植物育成用のＬＥＤ照明モジュール１０（以下、ＬＥＤ照明モジュール１０ともいう）は、後述するように、人工光を用いた植物育成工場９０（図７）内に設置され、植物を育成するものである。このようなＬＥＤ照明モジュール１０は、植物育成用のＬＥＤ照明シート２０（以下、ＬＥＤ照明シート２０ともいう）と、ＬＥＤ照明シート２０に電気的に接続された制御部４０とを備えている。

図２に示すように、ＬＥＤ照明シート２０は、そのシート面の発光面側（使用時に植物方向を向く側）に複数のＬＥＤチップ２１が配列されたものである。このような直下型のＬＥＤ照明シート２０を用いることで、ＬＥＤチップ２１からの照射光がそのまま発光面を通過して直接直下の植物に到達するので、光量を強くして植物の育成の促進を図ることができ、また、シート全体の厚さを薄くしてＬＥＤチップ２１の側部側の影を発生しにくくすることができる。なお、図２では、直下型のＬＥＤ照明シート２０の例を示しているが、これに限定されず、導光板等を介在させたエッジ型のＬＥＤ照明シートを用いてもよい。エッジ型のＬＥＤ照明シートは、発光面からの光量のばらつきを抑制しやすい。図２のＬＥＤ照明シート２０は、フレキシブル配線基板３０と、フレキシブル配線基板３０上に規則的に配置された複数のＬＥＤチップ２１とを備えている。このようなフレキシブル配線基板３０を用いることで、シート面の面積が比較的大きいＬＥＤ照明シート２０を得ることができる。一般に、植物育成工場や植物の育成棚では、ＬＥＤ照明シート２０は、複数を配列して使用されるが、隣り合うＬＥＤ照明シート２０どうしの位置がばらつくと光量のばらつきが生じて植物の収率が低下するおそれがある。シート面の面積が比較的大きいＬＥＤ照明シート２０は、使用するＬＥＤ照明シート２０の数を減らすことができるので、複数のＬＥＤ照明シート２０の配置による光量のばらつきを抑制することができる。なお、図２では、フレキシブル配線基板３０を備えたＬＥＤ照明シート２０の例を示しているが、これに限定されず、リジット配線基板を備えたＬＥＤ照明シートを用いてもよい。リジット配線基板を備えたＬＥＤ照明シートは、応力による耐性が高く、破損しにくい。なお、図２において、後述する光反射性絶縁保護膜３４及び透明保護膜３５の表示を省略している。

この場合、ＬＥＤチップ２１は、フレキシブル配線基板３０内で平面視で格子点状に配置されている。すなわちＬＥＤチップ２１は、マトリックス状に多段多列に配置されており、直列にＭ個接続されたＬＥＤチップ２１の列ＲがＮ列配置されている。例えば図２において、ＬＥＤチップ２１は、ＬＥＤチップ２１の第１の配列方向（Ｘ方向）に沿って、１４個（Ｍ＝１４）直列に接続されている。さらに、この１４個のＬＥＤチップ２１をもつ列Ｒが、ＬＥＤチップ２１の第２の配列方向（Ｙ方向）に沿って、１０列（Ｎ＝１０）並列に配置されている。なお、ＬＥＤチップ２１の配置数はこれに限られるものではない。具体的には、ＬＥＤチップ２１を、第１の配列方向（Ｘ方向）に１０個以上１４個以下（１４≧Ｍ≧１０）直列に配置し、この列ＲをＬＥＤチップ２１の第２の配列方向（Ｙ方向）に４列以上１０列以下（１０≧Ｎ≧４）並列に配置することが好ましい。ＬＥＤチップ２１を１０個以上直列に配置することにより、ＬＥＤチップ２１を第１の配列方向（Ｘ方向）に沿って短い間隔で配置することができ、ＬＥＤ照明シート２０の照度の面内ばらつきを抑えることができ、植物に照射する光のばらつきを抑制することができる。ＬＥＤチップ２１を１４個以下直列に配置することにより、消費電力を削減することができ、植物育成工場９０における光熱費等のランニングコストを低減することができる。また、ＬＥＤチップ２１の列をＬＥＤチップ２１の第２の配列方向（Ｙ方向）に４列以上並列に配置することにより、特定のＬＥＤチップ２１が破損した場合でも、他の列のＬＥＤチップ２１に波及しないようにし、ＬＥＤ照明シート２０全体の照度が極端に低下することを抑止することができる。また、ＬＥＤ照明シート２０の照度が低下した範囲を限定することで、不適合品が発生するおそれがある範囲を限定し、収率の低下を抑制することができる。全光束量が３０００ｌｍ以上の光を照射するＬＥＤ照明シート２０とするためには、ＬＥＤチップ２１の性能を向上させる必要がある。そのため、特定のＬＥＤチップ２１が破損した場合の影響を可能な限り限定的にすることは、リスク管理の観点で重要である。また、ＬＥＤ照明シート２０が直下型の場合には、設置や清掃のときにＬＥＤチップ２１に誤って強く接触して破損するおそれが高まるため、破損時の対策を行っておくことは、リスク管理の観点で重要である。さらに、ＬＥＤチップ２１の列を１０列以下並列に配置することにより、消費電力を削減することができ、植物育成工場９０における光熱費等のランニングコストを低減することができる。

ＬＥＤ照明シート２０は、複数の金属配線部２２を有し、複数の金属配線部２２は、第１の配列方向（Ｘ方向）に沿って配列されている。第１の配列方向（Ｘ方向）に沿って配列された複数の金属配線部２２は、それぞれＬＥＤチップ２１の各列Ｒに対応している。ＬＥＤチップ２１は、それぞれＸ方向に互いに隣接する一対の金属配線部２２同士を跨ぐように配置されている。またＬＥＤチップ２１の図示しない各端子は、一対の金属配線部２２にそれぞれ電気的に接続されている。複数の金属配線部２２は、ＬＥＤチップ２１への給電部を構成しており、複数の金属配線部２２に電力が供給されることにより、当該列Ｒに配置されたＬＥＤチップ２１が全て点灯する。なお、複数の金属配線部２２は、後述する金属配線部３２の一部を構成する。

第１の配列方向（Ｘ方向）におけるＬＥＤチップ２１同士の間隔Ｐｘは、３７ｍｍ以上５０ｍｍ以下とすることが好ましい。また、第２の配列方向（Ｙ方向）におけるＬＥＤチップ２１同士の間隔Ｐｙは、３７ｍｍ以上１００ｍｍ以下とすることが好ましい。ＬＥＤチップ２１同士の間隔を上記範囲とすることにより、ＬＥＤ照明シート２０の輝度を面内で均一にして、植物に照射する光のばらつきを抑制するとともに、ＬＥＤ照明シート２０の消費電力を抑えることができる。

ＬＥＤ照明シート２０のうち最も厚い部分における厚みは、５ｍｍ以下とすることが好ましい。このようにＬＥＤ照明シート２０の厚みを薄くすることにより、ＬＥＤ照明シート２０を設置する基板８１（図８）同士の上下方向の間隔を狭くすることができ、これにより各植物の育成棚８０（図８）あたりの基板８１の数を増やすことができる。この結果、単位面積あたりの植物の収穫量を増やすことができる。また、植物とＬＥＤ照明シート２０が近接しているときに植物に照射される比較的強い光のばらつきをより抑制できる。

ＬＥＤチップ２１の配列は、平面視格子点状に限られるものではなく、図３（ａ）に示すように、平面視で千鳥状に配置されていても良い。また、ＬＥＤチップ２１は、ＬＥＤ照明シート２０の面内で均一に配置されていなくても良い。例えば、ＬＥＤ照明シート２０の周縁部において、ＬＥＤチップ２１の密度をより高めても良い。具体的には、図３（ｂ）に示すように、ＬＥＤ照明シート２０の中央部（図３（ｂ）の下部）でＬＥＤチップ２１を格子点状に配置し、ＬＥＤ照明シート２０の周縁部（図３（ｂ）の上部）でＬＥＤチップ２１を千鳥状に配置しても良い。これにより、ＬＥＤ照明シート２０の周縁部におけるＬＥＤ照明シート２０の輝度の低下を抑制し、ＬＥＤ照明シート２０の輝度を面内で均一にして、植物に照射する光のばらつきを抑制することができる。

ＬＥＤ照明シート２０の全体形状は、平面視長方形形状となっているが、ＬＥＤ照明シート２０のサイズや平面形状については特に限定されるものではない。ＬＥＤ照明シート２０は、サイズや形状の加工の自由度が高いため、この点に関する様々な需要に対しても柔軟に対応することが可能である。また、その可撓性を活かして、フラットな設置面に限らず様々な形状の設置面への取付けが可能である。

図２において、ＬＥＤ照明シート２０の第１の配列方向（Ｘ方向）の長さＬｘは、５００ｍｍ以上７００ｍｍ以下とすることが好ましく、５５０ｍｍ以上６５０ｍｍ以下とすることが更に好ましい。ＬＥＤ照明シート２０の第２の配列方向（Ｙ方向）の長さＬｙは、３００ｍｍ以上５００ｍｍ以下とすることが好ましく、３５０ｍｍ以上４５０ｍｍ以下とすることが更に好ましい。ＬＥＤ照明シート２０の大きさを上記範囲とすることにより、ＬＥＤ照明シート２０を一般的な植物栽培用の基板８１（図８）に適合させることができ、基板８１のデッドスペースを減らすことができる。また、個々のＬＥＤ照明シート２０の大きさが過度に大きすぎないことにより、特定のＬＥＤチップ２１が破損した場合に、他のＬＥＤチップ２１に影響が及ぶことを最低限に抑え、棚板全体の照度が極端に低下することを防止しかつ照度が低下する範囲を限定することができる。

本実施の形態において、ＬＥＤ照明シート２０の全光束量は、３０００ｌｍ以上であり、より好ましくは３９００ｌｍ以上となっている。なお、全光束量の測定は、配光測定装置（例えば大塚電子株式会社製、分光配向測定システムＧＰ－２０００）により測定することができる。全光束量の測定条件は、ＬＥＤ照明シート２０に直流電圧４４Ｖを印加した状態で５分間後の安定した状態で行う。２軸回転ステージにＬＥＤ照明シート２０を設置し、鉛直角を０°から３６０°まで５°刻みで回転させ、１２ｍの測光距離における光度（ｃｄ）を計測する。これにより、水平角０°乃至１８０°の配光分布が得られる。ＬＥＤ照明シート２０を９０°回転させ、同様に鉛直角の測定を行うことで、水平角９０°乃至２７０°の配光分布を得ることができる。全光束（ｌｍ）は光度の角度依存性のデータから計算により算出される。なお、ＬＥＤ照明シート２０が調光できる場合には、本実施の形態では、最大設定における値が採用される。

このように、ＬＥＤ照明シート２０からの全光束量を増加させたことにより、収率の低下を抑制しつつ、植物の育成を速め、植物の育成量を増加するとともに育成日数を短縮することができる。この結果、植物育成工場９０における植物の収量を向上させることができる。すなわち、従来、直管型のＬＥＤライトバーは、照明装置と植物が近接したときに植物に照射される光がばらつき、また、面状の光源シートは、出力の低いものしか存在していない。本実施の形態において、ＬＥＤ照明シート２０の全光束量を３０００ｌｍ以上、より好ましくは３９００ｌｍ以上とすることにより、従来の直管型のＬＥＤライトバーや面状の光源シートを用いた場合と比較して、植物の収量を向上させることができる。

ＬＥＤ照明シート２０の光合成光量子束密度ＰＰＦＤ（photosynthetic photon flux density）は、５０μｍｏｌ・ｍ^－２・ｓ^－１以上３００μｍｏｌ・ｍ^－２・ｓ^－１以下とすることが好ましく、２００μｍｏｌ・ｍ^－２・ｓ^－１以上３００μｍｏｌ・ｍ^－２・ｓ^－１以下とすることがさらに好ましい。このＰＰＦＤは、ＬＥＤチップ２１の直下かつＬＥＤチップ２１から２０ｃｍ離れた場所において測定された値である。ＰＰＦＤを上記範囲とすることにより、植物育成工場９０で植物の育成に必要とされるＰＰＦＤを十分に提供し、植物の生育を促進することができる。なお、ＰＰＦＤは、光量子計等の測定装置（例えば米国ＬＩ－ＣＯＲ社製、光量子センサーＬＩ－１９０ＲおよびライトメーターＬＩ－２５０Ａ）により測定することができる。光量子センサーＬＩ－１９０Ｒを栽培面(もしくは光源)に対し水平になるように配置し、栽培面積に応じて、離散的にマトリックス状に配置し、光量を示す数字が安定する状態で数値を読み取る。数値の読み取りは、ライトメーターにてセンサーの固有値にキャリブレーションした状態で行う。本実施の形態において、ＰＰＦＤの数値は上記マトリックス状に計測された数値の平均値で表現する。

次に、制御部４０について説明する。図１に示すように、制御部４０は、ＬＥＤ照明シート２０に電力を供給するとともに、ＬＥＤ照明シート２０の発光等を制御するものである。この制御部４０は、ＬＥＤ照明シート２０上に設けられた第１コネクタ４４Ａを介してＬＥＤ照明シート２０に対して着脱自在に接続される。すなわち制御部４０は、ＬＥＤ照明シート２０と別体に構成され、ＬＥＤ照明シート２０に対して外付けで接続されるようになっている。すなわち制御部４０は、ＬＥＤ照明シート２０と一体化されていない。これにより、熱源となる制御部４０をＬＥＤ照明シート２０から分離することができ、制御部４０からの熱によって植物の生育に影響を及ぼさないようにすることができる。

また制御部４０は、電力入力部４１と、ＡＣ／ＤＣコンバーター（ドライバー）４２と、ＰＷＭ制御部４３とを有している。このうち電力入力部４１には、例えば１００Ｖ乃至２４０Ｖの任意の電圧をもつ交流の電圧が供給される。ＡＣ／ＤＣコンバーター４２は、１００Ｖ乃至２４０Ｖの交流電圧を定圧（例えば４４Ｖ）の直流電圧に変換する。ＰＷＭ制御部４３は、ＡＣ／ＤＣコンバーター４２からの定電圧波形のパルス幅を任意に変化させることにより、ＬＥＤ照明シート２０のＬＥＤチップ２１の調光を行うものである。すなわちＰＷＭ制御部４３は、ＬＥＤ照明シート２０の調光を制御する調光制御部としての役割も果たす。ＰＷＭ制御部４３から出力される定電圧は、第１コネクタ４４Ａを介してＬＥＤ照明シート２０に印加される。

制御部４０のＰＷＭ制御部４３からＬＥＤ照明シート２０に定電圧が印加されることにより、ＬＥＤ照明シート２０に直接整流化されたパルス電圧が印加される場合と異なり、ＬＥＤチップ２１の調光を行うことが可能となる。すなわち、ＰＷＭ制御部４３は、ＡＣ／ＤＣコンバーター４２からの直流電圧のデューティー比を適宜変化させることにより、ＬＥＤチップ２１の照度を任意に制御することができる。例えば、図４（ａ）に示すように、ＰＷＭ制御部４３は、ＡＣ／ＤＣコンバーター４２からの定電圧のデューティー比を１００％（実線）から５０％（点線）に抑えることにより、ＬＥＤチップ２１の照度を低下させることができる。

このようにＬＥＤチップ２１の照度を適宜調節することにより、植物の生育ステージに応じてＬＥＤ照明シート２０の照度を調節し、植物の生育の度合いを調整することができる。例えば、植物の葉の小さい生育初期には、ＬＥＤ照明シート２０の照度を低くし、植物の葉の大きい生育後期には、ＬＥＤ照明シート２０の照度を高くしても良い。あるいは、植物の背丈の低い生育初期には、植物とＬＥＤチップ２１との距離が離れているため、ＬＥＤ照明シート２０の照度を高くし、植物の背丈の大きい生育後期には、植物とＬＥＤチップ２１との距離が近づくため、ＬＥＤ照明シート２０の照度を低くしても良い。ＬＥＤ照明シート２０の照度調整の他の例としては、高い照度が必要な種類の植物のときは照度を高くし、低い照度でも育成できる種類の植物のときは照度を低くても良い。出荷の時期を早めたいときは照度を高くし、出荷の時期を遅らせたいときは照度を低くしても良い。全光束量が３０００ｌｍ以上の光を照射するＬＥＤ照明シート２０は、照度の調整可能な範囲が広くなるので、ＬＥＤチップ２１の調光を制御可能とする利点が大きい。光量が低いＬＥＤ照明シート２０の場合は、調光機能を付けても結局、最大付近の照度で使用することになり、調光機能を有する利点は小さかった。

また、ＰＷＭ制御部４３からＬＥＤ照明シート２０に定電圧が印加されることにより、ＬＥＤ照明シート２０からの光の単位時間あたりの積算光量を増加することができる。すなわち、例えば、ＬＥＤ照明シート２０に定電圧が印加された場合における積算光量（図４（ａ）の網掛け部分の面積）を、比較例としてパルスで電圧が印加される場合における積算光量（図４（ｂ）の網掛け部分の面積）よりも大きくすることができる。これにより、ＬＥＤ照明シート２０からの光の発光効率を高め、植物の育成効率を向上させることができる。

再度図１を参照すると、ＬＥＤ照明シート２０には、レギュレータ４５が設けられている。この場合、レギュレータ４５は、ＬＥＤチップ２１の各列に対応してそれぞれ設けられており、具体的には、１０列のＬＥＤチップ２１の列に対応して１０個のレギュレータ４５が設けられている。このレギュレータ４５は、各列の複数のＬＥＤチップ２１に流れる電流を一定に保持する役割を果たす。これにより、１つのＬＥＤチップ２１が破損した場合でも、他の列のＬＥＤチップ２１に過大な電流が流れることを抑え、他の列のＬＥＤチップ２１が破損しないようにすることができる。この結果、ＬＥＤ照明シート２０全体の照度が極端に低下することを防止することができ、植物に照射する光のばらつきを抑制することができる。また、レギュレータ４５は接続する抵抗値により制御する電流量を列ごとに制御可能であり、たとえば、最初の列と最後の列の制御用抵抗値を変化させることで、周辺部の列のみ出力をあげることができる。これにより、通常、ＬＥＤ照明シート２０同士を隙間なく敷き詰めることで均一性を確保する狙いがあるが、コストの観点や通気性確保の観点で、ＬＥＤ照明シート２０間を５ｃｍ～１０ｃｍ程度あけたとしても、その継ぎ目が消せる効果が期待できる。

さらに、ＬＥＤ照明シート２０には、第１コネクタ４４Ａから分岐して電力供給ライン４６が設けられている。また、ＬＥＤ照明シート２０上には第２コネクタ４４Ｂが設けられている。電力供給ライン４６は、当該ＬＥＤ照明シート２０のＬＥＤチップ２１には電気的に接続されることなく、ＬＥＤ照明シート２０と同一の構成をもつ他のＬＥＤ照明シート２００の配線に対して電気的に接続される。すなわち電力供給ライン４６は、第２コネクタ４４Ｂ及び他のＬＥＤ照明シート２００上に設けられた他の第１コネクタ４４Ａを介して、ＬＥＤ照明シート２００の配線に着脱自在に接続される。電力供給ライン４６からの電流は、第２コネクタ４４Ｂ及び他の第１コネクタ４４Ａを介して、他のＬＥＤ照明シート２００に供給される。これにより、２つのＬＥＤ照明シート２０を連結し、これら２つのＬＥＤ照明シート２０、２００を１つの制御部４０によって同時に制御することができる。１つの制御部４０によって複数のＬＥＤ照明シート２０、２００を同時に制御することができることによって、熱の発生源である制御部４０の数を減らすことができるので、全光束量が３０００ｌｍ以上の光を照射するＬＥＤ照明シート２０を用いた場合であっても、制御部４０からの熱による植物の育成のばらつきが発生しにくくなって収量の低下を抑制することができる。

（ＬＥＤ照明シートの各部材）
次に、ＬＥＤ照明シート２０を構成する各部材について説明する。図５に示すように、ＬＥＤ照明シート２０は、フレキシブル配線基板３０と、フレキシブル配線基板３０上に配置された複数のＬＥＤチップ２１とを備えている。このうちフレキシブル配線基板３０は、可撓性を有する基板フィルム３１と、基板フィルム３１の表面（発光面側の面）に形成された金属配線部３２とを有している。金属配線部３２は、接着剤層３３を介して基板フィルム３１に積層されている。

各ＬＥＤチップ２１は、金属配線部３２に導通可能な態様で実装されている。このＬＥＤ照明シート２０においては、ＬＥＤチップ２１がフレキシブル配線基板３０に実装されていることにより、複数のＬＥＤチップ２１を、所望の高い密度で配置することが可能である。

ＬＥＤ照明シート２０のうち、ＬＥＤチップ２１が設けられている領域及びその周辺領域を除く領域を覆って、光反射性絶縁保護膜３４が形成されている。この光反射性絶縁保護膜３４は、金属配線部３２を覆うように配置されている。光反射性絶縁保護膜３４は、ＬＥＤ照明シート２０の耐マイグレーション特性の向上に寄与する絶縁機能と、ＬＥＤ照明シート２０により作られる光環境の向上に寄与する光反射機能とを兼ね備える層である。この層は、白色顔料を含む絶縁性の樹脂組成物により形成される。前述の金属配線部３２と後述の透明保護膜３５のみで、耐マイグレーション特性および光反射機能が得られる場合には、光反射性絶縁保護膜３４がない構造も可能である。

また、光反射性絶縁保護膜３４及びＬＥＤチップ２１を覆うように、透明保護膜３５が形成されている。透明保護膜３５は、主としてＬＥＤ照明シート２０の防水性を確保するためにその最表面（最も発光面側に位置する面）に形成される樹脂性の膜である。

金属配線部３２上には、ハンダ部３６が設けられている。各ＬＥＤチップ２１は、それぞれハンダ部３６を介して、金属配線部３２に電気的に接続されている。

（基板フィルム）
基板フィルム３１は、可撓性を有する樹脂フィルムを用いることができる。なお、本明細書中、「可撓性を有する」とは、「曲率半径を少なくとも１ｍ以下、好ましくは５０ｃｍ、より好ましくは３０ｃｍ、更に好ましくは１０ｃｍ、特に好ましくは５ｃｍに曲げることが可能であること」をいう。

基板フィルム３１の材料としては、耐熱性及び絶縁性が高い熱可塑性樹脂が用いられても良い。このような樹脂として、耐熱性と加熱時の寸法安定性、機械的強度、及び耐久性に優れるポリイミド樹脂（ＰＩ）や、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を用いることができる。中でも、アニール処理等の耐熱性向上処理を施すことによって耐熱性と寸法安定性を向上させたポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を好ましく用いることもできる。また、難燃性の無機フィラー等を添加することによって難燃性を向上させたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いても良い。

基板フィルム３１の厚さは、特に限定されないが、放熱経路としてボトルネックとはならないこと、耐熱性及び絶縁性を有するものであること、及び、製造コストのバランスとの観点から、概ね１０μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは、５０μｍ以上２５０μｍ以下であることが好ましい。また、ロール・トゥ・ロール方式による製造を行う場合の生産性を良好に維持する観点からも上記厚さ範囲内であることが好ましい。

（接着剤層）
接着剤層３３を形成する接着剤は、公知の樹脂系接着剤を適宜用いることができる。それらの樹脂接着剤のうち、ウレタン系、ポリカーボネート系、シリコーン系、エステル系またはエポキシ系の接着剤等を特に好ましく用いることができる。

（金属配線部）
金属配線部３２は、基板フィルム３１の表面（発光面側の面）に金属箔等の導電性基材によって形成される配線パターンである。この金属配線部３２は、基板フィルム３１の表面へ接着剤層３３を介してドライラミネート法によって形成されることが好ましい。金属配線部３２は、上述した複数の金属配線部２２を含む。複数の金属配線部２２は、第１の金属配線部２２Ａと、第１の金属配線部２２Ａから離間して配置された第２の金属配線部２２Ｂとを含む。第１の金属配線部２２Ａ及び第２の金属配線部２２Ｂには、ＬＥＤチップ２１が搭載され、ＬＥＤチップ２１は、第１の金属配線部２２Ａ及び第２の金属配線部２２Ｂに電気的に接続されている。第１の金属配線部２２Ａ及び第２の金属配線部２２Ｂに供給される電力によりＬＥＤチップ２１が点灯するようになっている。

金属配線部３２は、放熱性と電気伝導性を高い水準で両立させるものであることが好ましく、例えば銅箔を用いることができる。この場合、ＬＥＤチップ２１からの放熱性が安定し、電気抵抗の増加を防げるので、ＬＥＤチップ２１間の発光バラツキが小さくなって安定した発光が可能となる。また、ＬＥＤチップ２１の寿命も延長される。更に、熱による基板フィルム３１等の周辺部材の劣化も防止できるので、ＬＥＤ照明シート２０の製品寿命も延長することができる。金属配線部３２を形成する金属の例としては、上記の銅の他、アルミニウム、金、銀等の金属を挙げることができる。

金属配線部３２の厚さは、フレキシブル配線基板３０に要求される耐電流の大きさ等に応じて適宜設定すればよい。但し、リフロー方式等によるハンダ加工処理時の基板フィルム３１の熱収縮による反りを抑制するためには、金属配線部３２の厚さが１０μｍ以上であることが好ましい。一方、金属配線部３２の厚さは、５０μｍ以下であることが好ましく、これにより、フレキシブル配線基板３０の十分な可撓性を維持することができ、重量増大によるハンドリング性の低下等も抑止することができる。

（ハンダ部）
ハンダ部３６は、金属配線部３２とＬＥＤチップ２１との接合を行うものである。このハンダによる接合は、リフロー方式、あるいは、レーザー方式の２方式のいずれかによることができる。

（ＬＥＤチップ）
ＬＥＤチップ２１は、Ｐ型半導体とＮ型半導体が接合されたＰＮ接合部での発光を利用した発光素子である。ＬＥＤチップ２１としては、Ｐ型電極及びＮ型電極をそれぞれ素子の上面及び下面に設けた構造であっても良く、素子の片面にＰ型電極及びＮ型電極の双方が設けられた構造であっても良い。

本実施の形態において、ＬＥＤ照明シート２０の全光束量を３０００ｌｍ以上、より好ましくは３９００ｌｍ以上に高めている。このため、各ＬＥＤチップ２１としては、光束量の大きいものを用いることが好ましい。具体的には、ＬＥＤチップ２１として、３０ｌｍ以上の光束量を有しているものを用いるが好ましく、３５ｌｍ以上の光束量を有しているものを用いることが更に好ましい。また、ＬＥＤチップ２１としては、発光効率が高いものを選択することが好ましい。具体的には、ＬＥＤチップ２１として、１５０ｌｍ／Ｗ以上の発光効率を有しているものを用いることが好ましく、１８０ｌｍ／Ｗ以上の発光効率を有しているものを用いることが更に好ましい。ＬＥＤチップ２１の発光効率を１５０ｌｍ／Ｗ以上に高めることにより、ＬＥＤチップ２１の実装数（密度）を下げ、ＬＥＤチップ２１からのジュール熱による発熱を少なくすることができ、ＬＥＤチップ２１からの熱による植物の育成のばらつきが発生しにくくなって収量の低下を抑制することができる。

ＬＥＤ照明シート２０は、上述の通り、高い放熱性を発揮することができる金属配線部３２に、ＬＥＤチップ２１を直接実装するものである。これにより、ＬＥＤチップ２１を高密度で配置した場合においても、ＬＥＤチップ２１の点灯時に発生する過剰な熱を金属配線部３２を通して速やかに拡散し、基板フィルム３１を介してＬＥＤ照明シート２０の外部へ十分放熱することができ、ＬＥＤチップ２１からの熱による植物の育成のばらつきが発生しにくくなって収量の低下を抑制することができる。

（光反射性絶縁保護膜）
光反射性絶縁保護膜３４は、ＬＥＤチップ２１が設けられている領域及びその周辺領域を除く領域に形成される層である。この光反射性絶縁保護膜３４は、十分な絶縁性を有することにより、フレキシブル配線基板３０の耐マイグレーション特性を向上させる所謂レジスト層であり、かつＬＥＤ照明シート２０により作られる光環境の向上に寄与する光反射性を備えた光反射層である。

光反射性絶縁保護膜３４は、ウレタン系樹脂等をベース樹脂とし、酸化チタン等の無機フィラーからなる白色顔料を更に含有する各種の樹脂組成物により形成することができる。光反射性絶縁保護膜３４を形成するために用いる樹脂組成物のベース樹脂としては、ウレタン系樹脂の他、アクリルウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、フェノール系樹脂等を適宜用いることができる。光反射性絶縁保護膜３４を形成する樹脂組成物のベース樹脂としては、透明保護膜３５を形成する樹脂組成物と同一または同系の樹脂をベース樹脂とすることがより好ましい。透明保護膜３５については、後述するように、アクリルウレタン系樹脂を主たる材料樹脂として用いることが好ましい。これより、透明保護膜３５を形成する樹脂組成物のベース樹脂がアクリルウレタン系樹脂である場合には、光反射性絶縁保護膜３４を形成するための樹脂組成物のベース樹脂はウレタン系樹脂またはアクリルウレタン系樹脂とすることがより好ましい。

光反射性絶縁保護膜３４を形成する樹脂組成物に白色顔料として含有させる無機フィラーとしては、酸化チタンの他、アルミナ、硫酸バリウム、マグネシア、チッ化アルミニウム、チッ化ホウ素、チタン酸バリウム、カオリン、タルク、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、シリカ、マイカ粉、粉末ガラス、粉末ニッケル及び粉末アルミニウムから選ばれる少なくとも１種を用いることができる。

光反射性絶縁保護膜３４の厚さは、５μｍ以上５０μｍ以下であって、より好ましくは、７μｍ以上２０μｍ以下である。光反射性絶縁保護膜３４の厚さが、５μｍ未満であると、特に金属配線部３２のエッジ部分において、光反射性絶縁保護膜が薄くなり、この金属配線を被覆できずに露出する場合は絶縁性が維持できなくなるリスクが大きくなる。一方、取扱い及び搬送等の際の基板湾曲から光反射性絶縁保護膜３４を保持する観点から、光反射性絶縁保護膜３４の厚さは、５０μｍ以下であることが好ましい。

また、光反射性絶縁保護膜３４は、波長４００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下における光線平均反射率が、いずれも６５％以上であることが好ましく、７０％以上であることがより好ましく、８０％以上であることが更に好ましい。ＬＥＤ照明シート２０は、例えば、酸化チタンを、ウレタン系またはアクリルウレタン系のベース樹脂１００質量部に対して２０質量部以上含有させることで、光反射性絶縁保護膜３４の厚さを８μｍとする場合における同層の上記光線反射率を７５％以上とすることが可能である。

（透明保護膜）
透明保護膜３５は、ＬＥＤチップ２１を覆うように、ＬＥＤ照明シート２０の最表面に形成されている。透明保護膜３５は、防水性と透明性とを有する。透明保護膜３５の防水性により、ＬＥＤ照明シート２０を植物育成用光源として使用する場合の装置内部への水の侵入を防ぐことができる。全光束量が３０００ｌｍ以上の光を照射するＬＥＤ照明シート２０では、ＬＥＤチップ２１の性能を向上させる必要があり、特定のＬＥＤチップ２１が破損した場合の影響が大きくなる。そのためＬＥＤチップ２１が可能な限り破損しにくいようにすることは、リスク管理の観点で重要である。

透明保護膜３５は、アクリルウレタン系樹脂等をベース樹脂とする各種の樹脂組成物により形成することができる。透明保護膜３５を形成するために用いる樹脂組成物のベース樹脂としては、アクリルウレタン系樹脂の他、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、フェノール系樹等を適宜用いることができる。透明保護膜３５を形成する樹脂組成物のベース樹脂としては、光反射性絶縁保護膜３４を形成する樹脂組成物と同一または同系の樹脂をベース樹脂とすることがより好ましい。好ましい具体的な組合せとして、光反射性絶縁保護膜３４を形成する樹脂組成物のベース樹脂をウレタン系樹脂とし、透明保護膜３５を形成する同樹脂をアクリルウレタン系樹脂とする組合せを挙げることができる。

透明保護膜３５の厚さは、１０μｍ以上４０μｍ以下であり、好ましくは１５μｍ以上３０μｍ以下であり、より好ましくは２０μｍ以上２５μｍ以下である。透明保護膜３５の厚さを上記範囲とすることにより、ＬＥＤ照明シート２０の良好な可撓性や薄さ、軽量性、及び植物育成用途において求められる良好な光学特性を維持することができる。また、ＬＥＤ照明シート２０に対して植物育成用途に求められる十分な防水性をもたらすことができる。

透明保護膜３５によるＬＥＤ照明シート２０の耐水性としては、ＬＥＤ照明シート２０に対して植物育成用の水を散布した際に、ＬＥＤチップ２１の劣化を抑制することが可能となる程度であれば特に限定されない。このような耐水性としては、ＩＥＣ（国際電気標準会議）によって定められている防水・防塵の保護規格でＩＰＸ４以上を示すことが好ましい。ＩＰＸ４以上の防水性は、あらゆる方向からの水の飛沫によってＬＥＤチップ２１に対して有害な影響が及ぼされない程度である。具体的には、ＬＥＤ照明シート２０の法線方向に対して±１８０°の全範囲に５分間、１０Ｌ／分の水量で散水ノズルから散水した際、ＬＥＤチップ２１に対して有害な影響が及ぼされない程度とされる。

（ＬＥＤ照明シートの製造方法）
次に、本実施の形態によるＬＥＤ照明シート２０の製造方法について、図６（ａ）－（ｈ）を参照して説明する。

まず、基板フィルム３１を準備する（図６（ａ））。次に、基板フィルム３１の表面に、金属配線部３２の材料となる銅箔等の金属箔３２Ａを積層する（図６（ｂ））。金属箔３２Ａは、金属箔３２Ａを例えばウレタン系接着剤等の接着剤層３３によって、基板フィルム３１の表面に接着される。あるいは、金属箔３２Ａは、基板フィルム３１の表面に電解メッキ方法や気相製膜法（スパッタリング、イオンプレーティング、電子ビーム蒸着、真空蒸着、化学蒸着等）により、直接形成しても良い。もしくは、金属箔３２Ａに基板フィルム３１を直接溶着して形成しても良い。

次に、金属箔３２Ａの表面に、金属配線部３２に要求される形状にパターニングされたエッチングマスク３７を形成する（図６（ｃ））。このエッチングマスク３７は、金属配線部３２となる金属箔３２Ａの配線パターンに対応する部分がエッチング液によって腐食しないように設けられる。エッチングマスク３７を形成する方法は特に限定されず、例えば、フォトレジストまたはドライフィルムを、フォトマスクを通して感光させた後に現像することによって形成しても良く、インクジェットプリンター等の印刷技術により金属箔３２Ａの表面にエッチングマスクを形成してもよい。

次に、エッチングマスク３７に覆われていない箇所に位置する金属箔３２Ａを浸漬液により除去する（図６（ｄ））。これにより、金属箔３２Ａのうち、金属配線部３２となる箇所以外の部分が除去される。

その後、アルカリ性の剥離液を使用して、エッチングマスク３７を除去する。これにより、エッチングマスク３７が金属配線部３２の表面から除去される（図６（ｅ））。

続いて、金属配線部３２上に光反射性絶縁保護膜３４を積層形成する（図６（ｆ））。光反射性絶縁保護膜３４の形成は、光反射性絶縁保護膜３４を構成する材料樹脂組成物を均一に塗工できる塗工手段であれば特に限定されず、例えば、スクリーン印刷、オフセット印刷、ディップコータ、刷毛塗り等の方法を使用することができる。または、光感光性を有する絶縁保護膜材料を全面に塗工し、必要な箇所のみフォトマスクを通して感光させた後に現像することによって光反射性絶縁保護膜３４を形成しても良い。

次に、金属配線部３２上にＬＥＤチップ２１を実装する（図６（ｇ））。この場合、ＬＥＤチップ２１は、金属配線部３２にハンダ部３６を介するハンダ加工によって接合される。このハンダ加工による接合は、リフロー方式、あるいは、レーザー方式によることができ、または導電性樹脂による接合でも良い。

次いで、光反射性絶縁保護膜３４及びＬＥＤチップ２１を覆うように透明保護膜３５を形成する（図６（ｈ））。この透明保護膜３５は、透明樹脂組成物をスプレー処理により吹付けて形成する方法（以下、「スプレーコート法」という）、またはカーテンコート法により形成する方法により行うことが好ましい。スプレーコート法による透明保護膜３５の形成は、例えば、アクリル系ポリウレタン樹脂を含むスプレーコート処理用の塗工液を、スプレー塗装機によってフレキシブル配線基板３０上の所望の領域に噴霧して塗工膜を形成することにより行うことができる。カーテンコート法による透明保護膜３５の形成は、例えば、アクリル系ポリウレタン樹脂を含むカーテンコート処理用の塗工液を、カーテン塗装機によってフレキシブル配線基板３０上の所望の領域に滴下して塗工膜を形成することにより行うことができる。

なお、本実施の形態によるＬＥＤ照明シート２０は、上述した方法に限らず、従来公知のＬＥＤチップ用のフレキシブル配線基板や、これにＬＥＤチップを実装してなる各種のＬＥＤモジュールを製造する公知の方法により製造することもできる。

（植物育成工場及び植物の育成棚）
図７は、本実施の形態によるＬＥＤ照明シート２０を用いた植物育成工場９０の構成を模式的に示す図である。植物育成工場９０は、建物９１と、建物９１の内部に配置された複数の植物の育成棚８０を備えている。

図８に示すように、植物の育成棚８０は、複数（４本）の支柱８２と、支柱８２に沿ってそれぞれ上下方向に間隔を空けて配置された複数の基板８１とを有している。最上段の基板８１を除く各基板８１の上面には、植物ＰＬを栽培するための培地領域が設けられている。最下段の基板８１を除く各基板８１の下面は、当該基板８１の下方に位置する基板８１に対して天井面を構成しており、ＬＥＤ照明シート２０が並列に配置されている。この場合、制御部４０はＬＥＤ照明シート２０から十分に離れた場所に配置される。このため、制御部４０に近い位置にある植物ＰＬと遠い位置にある植物ＰＬとで、制御部４０からの熱によって生育にばらつきが生じるおそれが少ない。また、基板８１と、基板８１の下面側に取り付けられたＬＥＤ照明シート２０とにより、植物の育成棚用の棚板８３が構成される。あるいは、基板８１と、基板８１の下面側に取り付けられたＬＥＤ照明モジュール１０とにより、植物の育成棚用の棚板８３が構成される。本実施の形態において、このような植物の育成棚用の棚板８３（図８）、植物の育成棚８０（図８）、及び植物の育成棚８０を備えた植物育成工場９０（図７）も提供する。

本実施の形態によるＬＥＤ照明シート２０が可撓性と軽量性を有することにより、各基板８１の下面へのＬＥＤ照明シート２０の取付けは、従来の直管型の照明装置等による取付けよりも容易に行うことができる。さらに、ＬＥＤ照明シート２０が可撓性を有することにより、ＬＥＤ照明シート２０を、様々なサイズや形状からなる天井面へ取り付けることができる。この結果、本実施の形態によるＬＥＤ照明シート２０は、様々な植物の育成棚８０や植物育成工場９０へ適用することができる。

また、ＬＥＤ照明シート２０は、従来の直管型の照明装置と比較して薄型化されている。これにより、上下方向の基板８１の間隔を狭めることができ、各植物の育成棚８０に含まれる基板８１の数を増やすことができる。この結果、単位面積あたりの植物ＰＬの収穫量を増加することができる。

なお、図９（ａ）（ｂ）に示すように、ＬＥＤ照明シート２０は、基板８１の下面だけでなく、基板８１の側面側にも配置しても良い。この側面側のＬＥＤ照明シート２０は、上方に位置する基板８１から、当該基板８１の下方に位置する基板８１に向けて垂下されている。この場合、図９（ａ）に示すように、ＬＥＤ照明シート２０は、下方に位置する基板８１まで達していても良い。あるいは、図９（ｂ）に示すように、ＬＥＤ照明シート２０は、下方に位置する基板８１まで達することなく、上下の基板８１間に位置する空間の上部側のみを覆うようにしても良い。このように、ＬＥＤ照明シート２０を、基板８１の側面側にもさらに配置することにより、照度が弱くなりやすい基板８１の周縁における光量を補い、ＬＥＤ照明シート２０の輝度を面内で均一にすることができる。この結果、植物の成長を面内で均一にすることができ、育成する植物の収量の向上を図ることができる。

このように本実施の形態によれば、ＬＥＤ照明シート２０の全光束量が３０００ｌｍ以上であることにより、植物育成工場９０で必要とされる光強度をＬＥＤ照明シート２０から十分に得ることができ、植物の生育を良好にすることができる。

また本実施の形態によれば、ＬＥＤチップ２１は、１５０ｌｍ／Ｗ以上の発光効率を有する。これにより、ＬＥＤ照明シート２０の全光束量を高く維持しつつ、消費電力を抑え、ＬＥＤ照明シート２０のエネルギー効率を高めることができる。またＬＥＤチップ２１の実装数（密度）を減らし、ＬＥＤチップ２１からのジュール熱による発熱を少なくすることができる。

また本実施の形態によれば、ＬＥＤチップ２１は、１０個以上直列に配置され、このＬＥＤチップ２１の列が４列以上並列に配置されている。これにより、ＬＥＤチップ２１を面内で均一に配置するとともに、ＬＥＤチップ２１の配列を並列化し、ＬＥＤチップ２１が破損した際のリスクを分散することができる。

また本実施の形態によれば、ＬＥＤチップ２１は、透明保護膜３５によって覆われているので、植物の育成時に飛散する水分からＬＥＤチップ２１を保護することができる。

また本実施の形態によれば、ＬＥＤ照明シート２０の最も厚い部分における厚みが５ｍｍ以下であるので、植物の育成棚８０の上下の基板８１間の距離を減らし、基板８１の数を増やすことにより、単位面積あたりの植物の収量を増加することができる。

また本実施の形態によれば、制御部４０は、ＬＥＤ照明シート２０に対して外付けで接続されるので、制御部４０をＬＥＤ照明シート２０から離し、植物に制御部４０からの熱の影響が及ばないようにすることができる。

また本実施の形態によれば、制御部４０からＬＥＤ照明シート２０に定電圧が印加されるので、ＬＥＤチップ２１からの単位時間当たりの積算光量を増やし、植物の生育を促進することができる。

また本実施の形態によれば、制御部４０は、ＬＥＤチップ２１の調光を制御可能となっているので、植物の生育段階に応じて、ＬＥＤチップ２１からの光の強度を調整することができる。

［実施例］
次に、本実施の形態における具体的実施例について説明する。

（ＬＥＤ照明シートの作成）
実施例１、２及び比較例のＬＥＤ照明シートをそれぞれ以下の通り作製した。

（実施例１）
５６０ｍｍ×３９０ｍｍサイズのフィルム基板（ポリエチレンナフタレート、厚さ５０μｍ）の一方の表面に、金属配線部を形成するための銅箔（厚さ３５μｍ）を積層し、その後、金属配線用の銅箔についてエッチング処理をして、全ての実施例及び比較例において同一パターンの金属配線部を構成した。そして、基板フィルム及び金属配線部上に、ウレタン系樹脂をベース樹脂とし、このベース樹脂に対して２０質量％の割合で酸化チタンを添加してなる絶縁性インキを用いてスクリーン印刷により厚さ１０μｍの光反射性絶縁保護膜を形成した。次に、金属配線部に、複数のＬＥＤチップ（「ＮＦＳＷ７５７Ｇ－Ｖ２」（日亜化学工業社製））を、Ｘ方向に４０ｍｍピッチ、Ｙ方向に３５ｍｍピッチで、１４個の列を１０列、ハンダ加工により実装した。なお、このＬＥＤチップは、上面発光タイプの発光素子であり、３．０ｍｍ（長さ）×３．０ｍｍ（幅）×０．６５ｍｍ（高さ）のサイズの直方体の外形からなるものである。また、このＬＥＤチップは、それぞれ色温度が３０００Ｋであり、光束が３６．２ｌｍであり、発光効率が１９６ｌｍ／Ｗのものである。更に、上記の絶縁性保護膜及びＬＥＤチップを被覆する透明保護膜を、スプレーコート法により形成した。以上の通り作製したＬＥＤ照明シートを実施例１のＬＥＤ照明シートとした。

（実施例２）
調光機によりＬＥＤシートの全光束が３０００ｌｍになるように制御したこと、以外は、実施例１と同様に作製したＬＥＤ照明シートを、実施例２のＬＥＤ照明シートとした。

（比較例）
ＬＥＤチップとして、光束が１２．６ｌｍであり、発光効率が６７ｌｍ／Ｗのもの（「ＮＦＳＷ７５７Ｄ－Ｖ１」（日亜化学工業社製））を用いたこと、以外は、実施例１と同様に作製したＬＥＤ照明シートを、比較例のＬＥＤ照明シートとした。

実施例１、２及び比較例のＬＥＤ照明シートについて、光学特性、具体的には、全光束量及び光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）をそれぞれ測定した。全光束量は、配光測定装置（例えば大塚電子株式会社製、分光配向測定システムＧＰ－２０００）により測定した。光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）は、光量子計（メイワフォーシス株式会社製、光量子センサーＬＩ－１９０Ｒ）により測定した。また、実施例１、２及び比較例のＬＥＤ照明シートについて、総投入電力（Ｗ）に対する全光束量（ｌｍ／Ｗ）及び光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ／Ｗ）を算出した。

続いて、実施例１、２及び比較例のＬＥＤ照明シートをそれぞれ植物の育成棚に取り付け、植物（ベビースピナッチ）を実際に栽培した。その後、生育した植物の育成量として生体重（ｇ／ｍ^２）を測定した。この生体重の測定は、栽培終了後の地上部生体重を栽培パネル毎に計測し平米あたりの重量に計算することで算出した。また、栽培日数あたりの生体重である日産生体重（ｇ／ｍ^２／ｄａｙ）を算出した。以上の評価結果を表１に示す。

上記表１に示すように、実施例１、２のＬＥＤ照明シートを用いた場合、比較例のＬＥＤ照明シートを用いた場合よりも、植物の生体重を増加させることができた。とりわけ、実施例１のＬＥＤ照明シートを用いた場合、比較例のＬＥＤ照明シートを用いた場合よりも栽培日数が１日分短いにも関わらず、植物の生体重を大幅に増加させることができた。具体的には、実施例１のＬＥＤ照明シート（全光束量３９００ｌｍ）を用いた場合、比較例のＬＥＤ照明シート（全光束量２３５０ｌｍ）を用いた場合と比較して、日産生体重（ｇ／ｍ^２／ｄａｙ）を約７７％増加させることができた。また、実施例２のＬＥＤ照明シート（全光束量３０００ｌｍ）を用いた場合、比較例のＬＥＤ照明シート（全光束量２３５０ｌｍ）を用いた場合と比較して、日産生体重（ｇ／ｍ^２／ｄａｙ）を約３９％増加させることができた。このように、実施例１、２のＬＥＤ照明シートを用いた場合、ＬＥＤチップからの光の全光束量を高めたことにより、植物の生産性を向上させることができた。

上記実施の形態および変形例に開示されている複数の構成要素を必要に応じて適宜組合せることも可能である。あるいは、上記実施の形態および変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

１０ ＬＥＤ照明モジュール
２０ ＬＥＤ照明シート
２１ ＬＥＤチップ
２２ 金属配線部
３０ フレキシブル配線基板
３１ 基板フィルム
３２ 金属配線部
３３ 接着剤層
３４ 光反射性絶縁保護膜
３５ 透明保護膜
３６ ハンダ部
４０ 制御部
４１ 電力入力部
４２ ＡＣ／ＤＣコンバーター
４３ ＰＷＭ制御部
４４Ａ 第１コネクタ
４４Ｂ 第２コネクタ
４５ レギュレータ
４６ 電力供給ライン
８０ 植物の育成棚
８１ 基板
８２ 支柱
８３ 植物の育成棚用の棚板
９０ 植物育成工場
９１ 建物

Claims (7)

1. 動植物の育成棚用の棚板であって、
   基板と、
   前記基板に取り付けられた、動植物育成用のＬＥＤ照明シートと、を備え、
   前記ＬＥＤ照明シートは、
   複数のＬＥＤチップが配列された、動植物育成用のＬＥＤ照明シートであって、
   前記棚板の前記基板の下面に取り付けられる基板フィルムと、
   前記基板フィルムの表面に形成された、１０μｍ以上５０μｍ以下の厚みの金属配線部と、
   前記金属配線部上に形成された光反射性絶縁保護膜と、
   前記光反射性絶縁保護膜及び前記複数のＬＥＤチップを覆うとともに、前記ＬＥＤ照明シートの最表面に形成され、植物側へ露出する発光面を構成する透明保護膜と、を備え、
   前記複数のＬＥＤチップは、前記金属配線部に実装されており、
   全光束量が３０００ｌｍ以上であり、最も厚い部分における厚みが５ｍｍ以下であり、
   前記ＬＥＤチップからの照射光が、前記透明保護膜の前記発光面を通過して直接直下の前記植物に到達し、
   前記光反射性絶縁保護膜は、白色顔料を含むとともに、波長４００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下における光線平均反射率が、いずれも６５％以上であり、
   前記透明保護膜の厚さは、１０μｍ以上４０μｍ以下である、動植物の育成棚用の棚板。
2. 前記ＬＥＤチップは、１５０ｌｍ／Ｗ以上の発光効率を有する、請求項１記載の動植物の育成棚用の棚板。
3. 前記ＬＥＤチップは、１０個以上直列に配置され、このＬＥＤチップの列が４列以上並列に配置されている、請求項１又は２記載の動植物の育成棚用の棚板。
4. 前記全光束量が３９００ｌｍ以上である、請求項１乃至３のいずれか一項記載の動植物の育成棚用の棚板。
5. 動植物の育成棚であって、
   棚板を備え、
   前記棚板は、基板の下面側に取り付けられた、動植物育成用のＬＥＤ照明シートを備え、
   前記ＬＥＤ照明シートは、
   複数のＬＥＤチップが配列された、動植物育成用のＬＥＤ照明シートであって、 前記棚板の前記基板の下面に取り付けられる基板フィルムと、
   前記基板フィルムの表面に形成された、１０μｍ以上５０μｍ以下の厚みの金属配線部と、
   前記金属配線部上に形成された光反射性絶縁保護膜と、
   前記光反射性絶縁保護膜及び前記複数のＬＥＤチップを覆うとともに、前記ＬＥＤ照明シートの最表面に形成され、植物側へ露出する発光面を構成する透明保護膜と、を備え、
   前記複数のＬＥＤチップは、前記金属配線部に実装されており、
   全光束量が３０００ｌｍ以上であり、最も厚い部分における厚みが５ｍｍ以下であり、 前記ＬＥＤチップからの照射光が、前記透明保護膜の前記発光面を通過して直接直下の前記植物に到達し、
   前記光反射性絶縁保護膜は、白色顔料を含むとともに、波長４００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下における光線平均反射率が、いずれも６５％以上であり、
   前記透明保護膜の厚さは、１０μｍ以上４０μｍ以下である、動植物の育成棚。
6. 前記動植物育成用のＬＥＤ照明シートは、前記棚板の側面側にも更に配置されている、請求項５記載の動植物の育成棚。
7. 建物と、
   前記建物の内部に配置された、請求項５又は６記載の動植物の育成棚と、を備えた、動植物育成工場。

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