WO2020153448A1 - 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、動植物育成工場、及び動植物育成用のled照明装置 - Google Patents

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、動植物育成工場、及び動植物育成用のled照明装置 Download PDF

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led lighting
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animals
led
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大介 後藤
亀川 直人
大 塚田
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大日本印刷株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to an LED lighting sheet for growing animals and plants, an LED lighting module for growing animals and plants, a shelf plate for growing shelves of animals and plants, a shelf for growing plants and animals, a plant and animals growing plant, and an LED lighting device for growing animals and plants.
  • a plant growing device As an example of an animal and plant growing factory using a lighting device having an LED as a light source, a plant growing device is known in which a plurality of straight tube type plant growing lamps having an LED as a light source are arranged on a shelf plate of a plant growing shelf. (For example, refer to Patent Document 1).
  • the present disclosure is capable of obtaining animals and plants in good yield, LED lighting sheet for animal and plant growth, LED lighting module for animal and plant growth, shelf plate for animal and plant growth shelf, animal and plant growth shelf, animal and plant growth factory, And an LED lighting device for growing animals and plants.
  • the present disclosure can increase the integrated light amount from the LED lighting sheet for growing animals and plants per unit time, and obtain animals and plants with a good yield, an LED lighting module for growing animals and plants, a shelf for growing animals and plants, and animals and plants. Provide a nurturing factory.
  • the present disclosure provides an LED lighting sheet for animal and plant growth capable of protecting LED chips, an LED lighting module for animal and plant growth, a shelf board for animal and plant growth shelves, an animal and plant growth shelf and an animal and plant growth plant. provide.
  • the LED lighting sheet for growing animals and plants is an LED lighting sheet for growing animals and plants, in which a plurality of LED chips are arranged, and the total luminous flux is 3000 lm or more.
  • the LED chip may have a luminous efficiency of 150 lm/W or more.
  • 10 or more of the LED chips may be arranged in series, and 4 or more rows of the LED chips may be arranged in parallel.
  • the LED chip may be covered with a transparent protective film.
  • a substrate film and a metal wiring portion formed on the surface of the substrate film are provided, and the plurality of LED chips are mounted on the metal wiring portion. Good.
  • the thickest portion may have a thickness of 5 mm or less.
  • the total luminous flux may be 3900 lm or more.
  • An LED lighting module for growing animals and plants according to the present embodiment is an LED lighting module for growing animals and plants, wherein the LED lighting sheet for growing animals and plants according to the present embodiment and the LED lighting sheet for growing animals and plants are electrically connected. And a control unit that is electrically connected, the control unit being externally connected to the LED lighting sheet for growing plants and animals.
  • a constant voltage may be applied from the control unit to the LED lighting sheet for growing plants and animals.
  • control unit may be capable of controlling dimming of the LED chip.
  • the shelf board for growing shelves of animals and plants according to the present embodiment is a shelf board for growing shelves of animals and plants, and a substrate and an LED lighting sheet for growing animals and plants according to the present embodiment, which is attached to the board.
  • the LED lighting module for growing animals and plants according to the present embodiment is provided.
  • the animal and plant growing shelf according to the present embodiment is an animal and plant growing shelf, and includes a shelf board, and the shelf board is attached to the lower surface side of the substrate, and the LED lighting for growing animals and plants according to the present embodiment.
  • the LED lighting sheet for growing animals and plants may be further arranged on the side surface side of the shelf board.
  • the animal and plant growing plant according to the present embodiment includes a building and the animal and plant growing shelf according to the present embodiment, which is arranged inside the building.
  • the LED lighting module for growing animals and plants is an LED lighting module for growing animals and plants, in which a plurality of LED chips are arranged, an LED lighting sheet for growing animals and plants, and an LED lighting for growing animals and plants.
  • a control unit electrically connected to the sheet, and a constant voltage is applied from the control unit to the LED lighting sheet for growing animals and plants.
  • control unit may be capable of controlling dimming of the LED chip.
  • control unit may be externally connected to the LED lighting sheet for growing animals and plants.
  • control unit may be detachably connected to the LED lighting sheet for growing animals and plants via a connector.
  • the LED lighting sheet for growing animals and plants may be provided with a power supply line for supplying a current to another LED lighting sheet for growing animals and plants. Good.
  • a plurality of the LED chips are arranged in series, a plurality of rows of the LED chips are arranged in parallel, and the LED lighting sheet for growing animals and plants is provided.
  • 10 or more LED chips may be arranged in series, and 4 or more rows of the LED chips may be arranged in parallel.
  • the LED chip may be covered with a transparent protective film.
  • the animal and plant growing shelf according to the present embodiment is an animal and plant growing shelf, and includes a shelf board, and the shelf board is attached to the lower surface side of the substrate, and the LED lighting for growing animals and plants according to the present embodiment. It has a module.
  • the animal and plant growing plant according to the present embodiment includes a building and the animal and plant growing shelf according to the present embodiment, which is arranged inside the building.
  • the LED lighting device for growing animals and plants is an LED lighting device for growing animals and plants in which a plurality of LED chips are arranged, and the light source color of the LED chips is a light source specified in JIS Z 9112. Among the colors, light bulb color or warm white.
  • the light source color of the LED chip may be the bulb color.
  • the LED lighting device for growing animals and plants is an LED lighting device for growing animals and plants, in which a plurality of LED chips are arranged, and the emission spectrum of light from the LED chips has a central wavelength of 610 nm or more.
  • the first peak having a first peak of 630 nm or less
  • a second peak having a center wavelength of 440 nm or more and 460 nm or less
  • a third peak having a center wavelength of 510 nm or more and 530 nm or less.
  • the emission intensity is greater than the relative emission intensity at the second peak
  • the relative emission intensity at the third peak is less than the relative emission intensity at the second peak.
  • the LED lighting device for growing animals and plants is an LED lighting device for growing animals and plants, in which a plurality of LED chips are arranged, and the light from the LED chips has a central wavelength of 610 nm or more and 630 nm or less.
  • a third component having a full width at half maximum of 50 nm or more and 60 nm or less, the relative emission intensity at the central wavelength of the first component is larger than the relative emission intensity at the central wavelength of the second component, The relative emission intensity at the center wavelength of the third component is smaller than the relative emission intensity at the center wavelength of the second component.
  • the relative emission intensity at the central wavelength of the second component is 0.5 times or more and 0.7 times the relative emission intensity at the central wavelength of the first component.
  • the relative emission intensity at the central wavelength of the third component may be 0.3 times or more and 0.5 times or less the relative emission intensity at the central wavelength of the first component.
  • the LED lighting device for growing animals and plants is an LED lighting device for growing animals and plants, in which a plurality of LED chips are arranged, and the chromaticity of light from the LED chips is represented by an xy chromaticity diagram. , (0.39, 0.36), (0.41, 0.44), (0.46, 0.44), (0.42, 0.36) It is in the area.
  • 10 or more of the LED chips may be arranged in series, and 4 or more rows of the LED chips may be arranged in parallel.
  • the LED chip may be covered with a transparent protective film.
  • a substrate film and a metal wiring portion formed on the surface of the substrate film are provided, and the plurality of LED chips are mounted on the metal wiring portion. Good.
  • the thickest portion may have a thickness of 5 mm or less.
  • the LED lighting module for growing animals and plants according to the present embodiment is an LED lighting module for growing animals and plants, and the LED lighting device for growing animals and plants according to the present embodiment and the LED lighting device for growing animals and plants are electrically connected to each other.
  • the control unit is connected externally to the LED lighting device for growing animals and plants, and the control unit is externally connected.
  • a constant voltage may be applied from the control unit to the LED lighting device for growing plants and animals.
  • control unit may be capable of controlling dimming of the LED chip.
  • the shelf board for growing shelves of animals and plants according to the present embodiment is a shelf board for growing shelves of animals and plants, and a substrate and an LED lighting device for growing animals and plants according to the present embodiment, which is attached to the board.
  • the LED lighting module for growing animals and plants according to the present embodiment is provided.
  • the animal and plant growing shelf according to the present embodiment is an animal and plant growing shelf, and includes a shelf board, and the shelf board is attached to the lower surface side of the substrate, and the LED lighting for growing animals and plants according to the present embodiment.
  • the LED lighting device for growing animals and plants may be further arranged on the side surface side of the shelf board.
  • the animal and plant growing plant according to the present embodiment includes a building and the animal and plant growing rack according to the present embodiment, which is arranged inside the building.
  • the LED lighting sheet for growing animals and plants is an LED lighting sheet for growing animals and plants, and is mounted on a substrate film, a metal wiring portion formed on the surface of the substrate film, and the metal wiring portion. Further, the LED chip is provided, and a protection portion that covers at least a part of a side surface of the LED chip and protects the LED chip is provided.
  • the LED chip is mounted on the metal wiring part via a solder part, and the solder part extends from the back surface to the side surface of the LED chip,
  • the protection part may cover the solder part located laterally of the LED chip.
  • the protective portion has a central portion that covers at least a portion of the surface of the LED chip, and a curved portion that covers at least a portion of the side surface of the LED chip, A flat portion formed adjacent to the curved portion may be included.
  • the central portion may cover the entire surface of the LED chip.
  • the thickness of the central portion may be gradually increased toward the central side of the LED chip.
  • the curved portion may cover the entire area of the side surface of the LED chip.
  • the thickness of the curved portion may be gradually increased toward the LED chip.
  • the curved portion in the cross section orthogonal to the light emitting surface of the LED lighting sheet for growing animals and plants, it may have a concave shape that is recessed toward the surface opposite to the light emitting surface.
  • the curved portion may cover the solder portion located laterally of the LED chip.
  • a portion of the solder portion located on the side of the LED chip is the light emission. It may have a curved shape that rises on the surface side.
  • the thickest part of the solder portion is on the side surface of the LED chip. It does not have to be in contact.
  • the portion of the solder portion located on the side of the LED chip is It may be formed so as to surround a part of the side surface of the LED chip.
  • a light-reflective insulating protective film is further provided so as to cover the metal wiring portion, and the protective portion covers the light-reflective insulating protective film. May be.
  • the protective portion may cover the entire surface and side surface of the LED chip.
  • the protective portion may have a transparent protective film.
  • a gap may be formed between the transparent protective film and the side surface of the LED chip.
  • the protective portion may further include an adhesive layer that adheres the LED chip and the transparent protective film.
  • the protective portion may cover the side surface of the LED chip with the adhesive layer.
  • 10 or more of the LED chips may be arranged in series, and 4 or more rows of the LED chips may be arranged in parallel.
  • the thickest portion may have a thickness of 5 mm or less.
  • An LED lighting module for growing animals and plants according to the present embodiment is an LED lighting module for growing animals and plants, wherein the LED lighting sheet for growing animals and plants according to the present embodiment and the LED lighting sheet for growing animals and plants are electrically connected.
  • the control unit is connected externally, and the control unit is externally connected to the LED lighting sheet for growing animals and plants.
  • a constant voltage may be applied from the control unit to the LED lighting sheet for growing plants and animals.
  • control unit may be capable of controlling dimming of the LED chip.
  • the shelf board for growing shelves of animals and plants according to the present embodiment is a shelf board for growing shelves of animals and plants, and a substrate and an LED lighting sheet for growing animals and plants according to the present embodiment, which is attached to the board.
  • the LED lighting module for growing animals and plants according to the present embodiment is provided.
  • the animal and plant growing shelf according to the present embodiment is an animal and plant growing shelf, and includes a shelf board, and the shelf board is attached to the lower surface side of the substrate, and the LED lighting for growing animals and plants according to the present embodiment.
  • the sheet or the LED lighting module for growing animals and plants according to the present embodiment is provided.
  • the LED lighting sheet for growing animals and plants may be further arranged on the side surface side of the shelf board.
  • the animal and plant growing plant according to the present embodiment includes a building and the animal and plant growing shelf according to the present embodiment, which is arranged inside the building.
  • animals and plants can be obtained in good yield.
  • the present embodiment it is possible to increase the integrated light amount per unit time from the LED lighting sheet for growing animals and plants, and obtain animals and plants with a good yield.
  • the LED chip can be protected.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an LED lighting module according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view showing the LED lighting sheet according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view showing a modified example of the LED lighting sheet.
  • FIG. 4A is a graph showing the relationship between time and voltage when a constant voltage is applied to the LED lighting sheet from the control unit, and
  • FIG. 4B is a comparative example, in which a pulse is applied to the LED lighting sheet. It is a graph which shows the relationship between time and voltage in the case of being.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view (cross-sectional view taken along line VV in FIG. 2) showing the LED lighting sheet according to the first embodiment.
  • FIG. 6A to 6H are cross-sectional views showing a method for manufacturing the LED lighting sheet according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic perspective view showing the plant growing factory according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic perspective view showing a plant growth shelf according to the first embodiment.
  • 9(a) and 9(b) are diagrams showing a modified example of the plant growth shelf.
  • FIG. 10 is a figure which shows each component and light emission spectrum of the light from the LED chip of the LED lighting sheet by 2nd Embodiment.
  • FIG. 11 is an xy chromaticity diagram showing the chromaticity of light from the LED chip of the LED lighting sheet according to the second embodiment, and is an xy chromaticity diagram in which isothermal lines of color temperature are described.
  • FIG. 10 is a figure which shows each component and light emission spectrum of the light from the LED chip of the LED lighting sheet by 2nd Embodiment.
  • FIG. 11 is an xy chromaticity diagram showing the chromati
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing the LED lighting sheet according to the third embodiment and is a cross-sectional view corresponding to FIG.
  • FIG. 13 is an enlarged view (enlarged view corresponding to the portion XIII in FIG. 12) showing the protection part of the LED lighting sheet according to the third embodiment.
  • FIG. 14 is a plan view (XIV direction arrow view of FIG. 12) showing an LED chip of the LED lighting sheet according to the third embodiment.
  • 15A to 15I are cross-sectional views showing a method for manufacturing an LED lighting sheet according to the third embodiment.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing a modified example of the LED lighting sheet according to the third embodiment.
  • FIG. 17 is a sectional view showing a modified example of the LED lighting sheet according to the third embodiment.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing a modified example of the LED lighting sheet according to the third embodiment.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view showing a modified example of the LED lighting sheet according to the third embodiment.
  • FIG. 20 is a sectional view showing a modification of the LED lighting sheet according to the third embodiment.
  • FIG. 21 is a sectional view showing a modified example of the LED lighting sheet according to the third embodiment.
  • FIG. 22 is a sectional view showing a modified example of the LED lighting sheet according to the third embodiment.
  • LED lighting sheet for growing animals and plants In the LED lighting sheet for growing animals and plants according to the first embodiment, a plurality of LED chips are arranged, and the total luminous flux (of the LED lighting sheet) is 3000 lm or more.
  • the LED lighting module for growing animals and plants for growing animals and plants is an LED lighting sheet for growing animals and plants in which a plurality of LED chips are arranged, and an LED lighting sheet for growing animals and plants electrically. And a controller connected to the controller, and a constant voltage is applied from the controller to the LED lighting sheet for growing animals and plants.
  • the LED lighting sheet for growing animals and plants according to the present embodiment and the LED lighting sheet for growing animals and plants included in the LED lighting module for growing animals and plants according to the present embodiment are sheet-like LED lighting devices, a plurality of straight tubes are used.
  • the overall thickness can be reduced as compared with an LED bar light in which pattern LEDs are arranged. Therefore, the vertical spacing between the shelves of the animal and plant growing shelf can be narrowed to improve the yield of the animals and plants to be grown per floor area of the animal and plant growing factory.
  • the thickness of the LED chip is smaller than the thickness of the LED straight tube, the LED lighting sheet has an LED straight tube with a height difference between a portion where the LED chip is arranged and a portion where the LED chip is not arranged.
  • the LED lighting device for growing animals and plants it is important to suppress variations in the light that irradiates the animals and plants, because it reduces the size and quality of the animals and plants to be grown within a certain standard range and reduces nonconforming products. is there. In the growth of animals and plants, it is important to control the light and heat applied to the animals and plants at the latter stage of growth when the animals and plants grow and photosynthesis becomes active.
  • the LED lighting sheet for growing animals and plants according to the present embodiment can suppress variations in relatively strong light emitted to the animals and plants when the animals and plants are close to each other.
  • the LED lighting sheet for growing animals and plants according to the present embodiment has a total luminous flux of 3000 lm or more, it is possible to increase the amount of growing animals and plants while suppressing a decrease in the yield of the animals and plants to be grown, Animals and plants can be obtained in good yield.
  • an LED lighting device for growing plants and animals even if the amount of light is simply increased to increase the amount of growing plants and animals, if the variation in the light cannot be suppressed, the variation becomes larger and the number of non-conforming products increases. Yield may decrease.
  • the sheet-shaped LED lighting device even if the total luminous flux is 3000 lm or more, it is possible to suppress variations and obtain a good yield.
  • the LED lighting module for growing animals and plants includes an LED lighting sheet for growing animals and plants, and a controller electrically connected to the LED lighting sheet, and the LED lighting for growing animals and plants is provided.
  • the sheet has a total luminous flux of 3000 lm or more, and the control unit is externally connected to the LED lighting sheet.
  • the LED lighting module for growing animals and plants has an external control unit, it is possible to increase the amount of animals and plants to be grown while suppressing a decrease in the yield of the animals and plants to be grown.
  • the heat locally generated in the vicinity of the control unit strongly affects the plants and animals cultivated in the vicinity of the control unit, and has a small influence on the plants and animals cultivated in the place distant from the control unit. Therefore, the growing state of animals and plants may vary, the number of non-conforming products increases, and the yield may decrease.
  • the larger the light quantity of the LED lighting sheet the larger the heat generated from the control unit.
  • the control unit can be installed at an arbitrary location, so that variation can be suppressed and good yield can be obtained.
  • the control unit is externally connected to the LED lighting sheet, even when the LED lighting sheet that irradiates light with a total luminous flux of 3000 lm or more is used, Since the control unit can be installed at any place, it is possible to suppress variations and obtain a good yield.
  • a constant voltage is applied from the control unit to the LED lighting sheet for growing plants and animals, so that the integrated light amount of light from the LED lighting sheet per unit time should be increased.
  • the integrated light amount when a constant voltage is applied to the LED lighting sheet can be made larger than the integrated light amount when the voltage is applied in a pulse waveform.
  • the light emission efficiency of the light from the LED lighting sheet can be increased, and the growth efficiency of animals and plants can be improved.
  • the LED lighting device for growing animals and plants even if the amount of growing light of animals and plants is simply increased by increasing the integrated light amount, if the variation in the light cannot be suppressed, the variation becomes larger and the number of nonconforming products increases. On the contrary, the yield may decrease. According to the sheet-like LED lighting device, it is possible to suppress variations in light and obtain a good yield.
  • the shelf plate for animal and plant growing shelves according to the present embodiment, the animal and plant growing shelf, and the animal and plant growing plant are provided with the LED lighting sheet or module for animal and plant growing according to the above-described present embodiment, a good yield of animals and plants can be obtained. Can be obtained at
  • an animal or plant means an animal and/or a plant.
  • a case of growing (cultivating) a plant with an LED lighting module will be described as an example, but the present invention can also be applied to a case of growing an animal within a range where no contradiction occurs.
  • LED lighting module 10 for growing plants The LED lighting module 10 for plant cultivation according to the present embodiment (hereinafter, also referred to as LED lighting module 10) shown in FIG. 1 is provided in a plant cultivation factory 90 (FIG. 7) using artificial light as described later. It is installed and grows plants.
  • Such an LED lighting module 10 includes an LED lighting sheet 20 for plant growth (hereinafter, also referred to as an LED lighting sheet 20) and a control unit 40 electrically connected to the LED lighting sheet 20.
  • the LED lighting sheet 20 is a so-called planar light source sheet, and a plurality of LED chips 21 are arranged on the light emitting surface 20a side (the side facing the plant direction when in use) of the sheet surface. Is.
  • the LED lighting sheet 20 of the direct type as described above, the irradiation light from the LED chip 21 directly passes through the light emitting surface 20a and reaches the plant directly below, so that the amount of light is increased to promote the growth of the plant.
  • the LED illumination sheet 20 of FIG. 2 includes a flexible wiring board 30 and a plurality of LED chips 21 regularly arranged on the flexible wiring board 30. By using such a flexible wiring board 30, the LED lighting sheet 20 having a relatively large sheet surface area can be obtained. Generally, in a plant growing factory or a plant growing shelf, a plurality of LED lighting sheets 20 are arranged and used. However, if the positions of the adjacent LED lighting sheets 20 vary, the light quantity varies and the yield of plants increases.
  • the LED lighting sheet 20 having a relatively large sheet surface area can reduce the number of LED lighting sheets 20 to be used, so that it is possible to suppress variations in the light amount due to the arrangement of the plurality of LED lighting sheets 20.
  • FIG. 2 shows an example of the LED lighting sheet 20 including the flexible wiring board 30, the present invention is not limited to this, and an LED lighting sheet including a rigid wiring board may be used.
  • the LED lighting sheet provided with the rigid wiring board has high resistance to stress and is not easily damaged. Note that, in FIG. 2, the display of the light-reflective insulating protective film 34 and the transparent protective film 35 described later is omitted.
  • the LED chips 21 are arranged in the flexible wiring board 30 in a grid pattern in a plan view. That is, the LED chips 21 are arranged in a matrix form in multiple stages and multiple rows, and the rows R of M LED chips 21 connected in series are arranged in N rows.
  • the LED chips 21 are connected in series along the first array direction (X direction) of the LED chips 21.
  • the number of LED chips 21 arranged is not limited to this.
  • 10 or more and 14 or less (14 ⁇ M ⁇ 10) LED chips 21 are arranged in series in the first array direction (X direction), and this row R is the second array of the LED chips 21. It is preferable to arrange them in parallel in the direction (Y direction) from 4 rows to 10 rows (10 ⁇ N ⁇ 4).
  • the LED chips 21 can be arranged at short intervals along the first arrangement direction (X direction), and the in-plane variation of the illuminance of the LED lighting sheet 20 can be reduced. It is possible to suppress, and it is possible to suppress variations in the light that irradiates the plant.
  • 14 or less LED chips 21 in series power consumption can be reduced and running costs such as utility costs in the plant growing factory 90 can be reduced.
  • the LED chips 21 are arranged in parallel in four rows or more in the second arrangement direction (Y direction) of the LED chips 21, even if a specific LED chip 21 is damaged, the LED chips 21 of the other rows are arranged. Therefore, it is possible to prevent the illuminance of the entire LED lighting sheet 20 from extremely decreasing. Further, by limiting the range in which the illuminance of the LED lighting sheet 20 is reduced, the range in which an incompatible product may be generated is limited, and the reduction in yield can be suppressed. In order to make the LED lighting sheet 20 that irradiates light with a total luminous flux of 3000 lm or more, it is necessary to improve the performance of the LED chip 21.
  • the LED lighting sheet 20 has a plurality of metal wiring portions 22, and the plurality of metal wiring portions 22 are arranged along the first arrangement direction (X direction).
  • the plurality of metal wiring portions 22 arranged along the first arrangement direction (X direction) correspond to the respective columns R of the LED chips 21.
  • the LED chips 21 are arranged so as to straddle a pair of metal wiring portions 22 adjacent to each other in the X direction.
  • Each terminal (not shown) of the LED chip 21 is electrically connected to the pair of metal wiring portions 22.
  • the plurality of metal wiring portions 22 form a power feeding portion to the LED chips 21, and when the power is supplied to the plurality of metal wiring portions 22, all the LED chips 21 arranged in the row R are turned on. ..
  • the plurality of metal wiring portions 22 form a part of the metal wiring portion 32 described later.
  • the distance Px between the LED chips 21 in the first arrangement direction (X direction) is preferably 37 mm or more and 50 mm or less.
  • the interval Py between the LED chips 21 in the second arrangement direction (Y direction) is preferably 37 mm or more and 100 mm or less.
  • the thickness of the thickest part of the LED lighting sheet 20 is preferably 5 mm or less.
  • the arrangement of the LED chips 21 is not limited to the lattice points in plan view, but may be arranged in a staggered pattern in plan view as shown in FIG. 3(a). Further, the LED chips 21 do not have to be evenly arranged in the plane of the LED lighting sheet 20. For example, the density of the LED chips 21 may be increased in the peripheral portion of the LED lighting sheet 20. Specifically, as shown in FIG. 3B, the LED chips 21 are arranged in a grid pattern at the center of the LED lighting sheet 20 (the lower part of FIG. 3B), and the peripheral edge of the LED lighting sheet 20 is arranged. The LED chips 21 may be arranged in a staggered manner (in the upper part of FIG. 3B). Accordingly, it is possible to suppress a decrease in the brightness of the LED lighting sheet 20 in the peripheral portion of the LED lighting sheet 20, make the brightness of the LED lighting sheet 20 uniform in the plane, and suppress the variation of the light that illuminates the plant. ..
  • the overall shape of the LED lighting sheet 20 is a rectangular shape in plan view, but the size and the planar shape of the LED lighting sheet 20 are not particularly limited. Since the LED illumination sheet 20 has a high degree of freedom in processing the size and shape, it is possible to flexibly meet various demands in this regard. Further, by utilizing its flexibility, it is possible to attach to not only a flat installation surface but also various shapes of installation surfaces. Further, since the LED lighting sheet 20 itself has rigidity, for example, by bending the LED lighting sheet 20 into a cylindrical shape so that the LED chip 21 is on the outside, even if there is no installation surface, the LED lighting sheet 20 alone is used as lighting. It is also possible.
  • the length Lx of the LED lighting sheet 20 in the first arrangement direction (X direction) is preferably 500 mm or more and 700 mm or less, and more preferably 550 mm or more and 650 mm or less.
  • the length Ly of the LED lighting sheet 20 in the second arrangement direction (Y direction) is preferably 300 mm or more and 500 mm or less, and more preferably 350 mm or more and 450 mm or less.
  • each LED lighting sheet 20 is not excessively large, when a specific LED chip 21 is damaged, it is possible to minimize the influence on other LED chips 21 and to grow plants. It is possible to prevent the illuminance of the entire shelf plate 83 (FIG. 8) for shelves from extremely decreasing and to limit the range in which the illuminance decreases.
  • the total luminous flux of the LED lighting sheet 20 is preferably 3000 lm or more, more preferably 3900 lm or more.
  • the total luminous flux can be measured by a light distribution measuring device (for example, spectrophotometric measurement system GP-2000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).
  • the measurement condition of the total luminous flux is performed in a stable state after 5 minutes with a DC voltage of 44 V applied to the LED lighting sheet 20.
  • the LED illumination sheet 20 is installed on the biaxial rotation stage, the vertical angle is rotated from 0° to 360° in 5° steps, and the luminous intensity (cd) at a photometric distance of 12 m is measured.
  • a light distribution with a horizontal angle of 0° to 180° can be obtained.
  • a light distribution with a horizontal angle of 90° to 270° can be obtained.
  • the total luminous flux (lm) is calculated from the data of the angle dependence of luminous intensity.
  • the maximum setting value is adopted in the present embodiment.
  • the total luminous flux of the LED lighting sheet 20 is set to 3000 lm or more, and more preferably 3900 lm or more, so as to compare with the case of using the conventional straight tube type LED light bar or planar light source sheet. Therefore, the yield of plants can be improved.
  • the photosynthetic photon flux density PPFD (photosynthetic photon flux density) of the LED lighting sheet 20 is preferably 50 ⁇ mol ⁇ m-2 ⁇ s-1 or more and 300 ⁇ mol ⁇ m-2 ⁇ s-1 or less, and 200 ⁇ mol ⁇ m-2 ⁇ More preferably, it is s-1 or more and 300 ⁇ mol ⁇ m-2 ⁇ s-1 or less.
  • This PPFD is a value measured immediately below the LED chip 21 and at a position 20 cm away from the LED chip 21.
  • the PPFD can be measured by a measuring device such as a photon meter (for example, photon sensor LI-190R and light meter LI-250A manufactured by LI-COR, USA).
  • the photon sensors LI-190R are arranged so as to be horizontal to the cultivation surface (or the light source), and are arranged discretely in a matrix according to the cultivation area, and the numerical value is read while the numerical value indicating the light quantity is stable. Numerical values are read with the light meter calibrated to the unique value of the sensor.
  • the numerical value of PPFD is represented by the average value of the numerical values measured in the matrix.
  • the control unit 40 supplies electric power to the LED lighting sheet 20 and controls light emission and the like of the LED lighting sheet 20.
  • the control unit 40 is detachably connected to the LED lighting sheet 20 via a first connector 44A provided on the LED lighting sheet 20. That is, the control unit 40 is configured separately from the LED lighting sheet 20, and is externally connected to the LED lighting sheet 20. That is, the control unit 40 is not integrated with the LED lighting sheet 20.
  • the control unit 40 serving as a heat source can be separated from the LED lighting sheet 20, and the heat from the control unit 40 can be prevented from affecting the growth of plants.
  • the control unit 40 also includes a power input unit 41, an AC/DC converter (driver) 42, and a PWM control unit 43.
  • the power input unit 41 is supplied with an alternating voltage having an arbitrary voltage of 100 V to 240 V, for example.
  • the AC/DC converter 42 converts an AC voltage of 100V to 240V into a DC voltage of a constant pressure (for example, 44V).
  • the PWM control unit 43 controls the LED chip 21 of the LED lighting sheet 20 by arbitrarily changing the pulse width of the constant voltage waveform from the AC/DC converter 42. That is, the PWM control unit 43 also serves as a dimming control unit that controls dimming of the LED lighting sheet 20.
  • the constant voltage output from the PWM control unit 43 is applied to the LED lighting sheet 20 via the first connector 44A.
  • the PWM control unit 43 can arbitrarily control the illuminance of the LED chip 21 by appropriately changing the duty ratio of the DC voltage from the AC/DC converter 42. For example, as shown in FIG. 4A, the PWM control unit 43 suppresses the duty ratio of the constant voltage from the AC/DC converter 42 from 100% (solid line) to 50% (dotted line), so that the LED chip 21 The illuminance of can be reduced.
  • the illuminance of the LED lighting sheet 20 can be adjusted according to the growth stage of the plant, and the degree of growth of the plant can be adjusted. For example, the illuminance of the LED lighting sheet 20 may be lowered in the early stage of growth of small plant leaves, and the illuminance of the LED lighting sheet 20 may be increased in the latter stage of growth of large plant leaves. Alternatively, since the distance between the plant and the LED chip 21 is large in the early growth stage when the plant is short, the illuminance of the LED lighting sheet 20 is increased, and in the latter growth stage when the plant is large in height, the plant and the LED chip 21 are long.
  • the illuminance of the LED illumination sheet 20 may be lowered because the distance from the LED illumination sheet 20 becomes shorter.
  • the illuminance may be increased when the type of plant requires high illuminance, and the illuminance may be decreased when the type of plant that can be grown with low illuminance.
  • the illuminance may be increased when the shipping time is desired to be advanced, and the illuminance may be decreased when the shipping time is desired to be delayed.
  • the LED illumination sheet 20 that irradiates light with a total luminous flux of 3000 lm or more has a wide range in which the illuminance can be adjusted, and thus has a great advantage that the dimming of the LED chip 21 can be controlled. In the case of the LED lighting sheet 20 having a low light quantity, even if the LED lighting sheet 20 is provided with a dimming function, it is eventually used at an illuminance near the maximum, and the advantage of having the dimming function was small.
  • the integrated light amount when the constant voltage is applied to the LED lighting sheet 20 is the integrated light amount when the voltage is applied by the pulse as a comparative example (FIG. 4(b)).
  • the light emission efficiency of the light from the LED lighting sheet 20 can be increased and the plant growth efficiency can be improved.
  • the LED lighting sheet 20 is provided with a regulator 45.
  • the regulators 45 are provided corresponding to the respective columns of the LED chips 21, and specifically, the ten regulators 45 are provided corresponding to the 10 columns of the LED chips 21. ..
  • the regulator 45 plays a role of maintaining a constant current flowing through the plurality of LED chips 21 in each column. Accordingly, even if one LED chip 21 is damaged, it is possible to prevent an excessive current from flowing to the LED chips 21 in the other columns and prevent the LED chips 21 in the other columns from being damaged. As a result, it is possible to prevent the illuminance of the entire LED lighting sheet 20 from being extremely reduced, and it is possible to suppress variations in the light that illuminates the plants.
  • the regulator 45 can control the amount of current controlled for each column by the resistance value to be connected. For example, by changing the control resistance value of the first column and the last column, only the peripheral column output is performed. I can give you. Thus, normally, the aim is to ensure uniformity by laying the LED lighting sheets 20 together without any gaps, but from the viewpoint of cost and ensuring air permeability, it is assumed that the LED lighting sheets 20 are separated by about 5 cm to 10 cm. However, the effect that the seam can be erased can be expected.
  • the LED lighting sheet 20 is provided with a power supply line 46 branching from the first connector 44A.
  • a second connector 44B is provided on the LED lighting sheet 20.
  • the power supply line 46 is not electrically connected to the LED chip 21 of the LED lighting sheet 20, but is electrically connected to the wiring of another LED lighting sheet 200 having the same configuration as the LED lighting sheet 20. Connected. That is, the power supply line 46 is detachably connected to the wiring of the LED lighting sheet 200 via the second connector 44B and the other first connector 44A provided on the other LED lighting sheet 200. The current from the power supply line 46 is supplied to the other LED lighting sheet 200 via the second connector 44B and the other first connector 44A.
  • two LED lighting sheets 20 and 200 can be connected, and these two LED lighting sheets 20 and 200 can be simultaneously controlled by one control part 40. Since it is possible to control a plurality of LED lighting sheets 20 and 200 at the same time by one control unit 40, the number of control units 40 that are heat generation sources can be reduced, so that the total luminous flux is 3000 lm or more. Even when the LED lighting sheet 20 for irradiating is used, variation in plant growth due to heat from the control unit 40 is less likely to occur, and a decrease in yield can be suppressed.
  • the LED lighting sheet 20 includes a flexible wiring board 30 and a plurality of LED chips 21 arranged on the flexible wiring board 30.
  • the flexible wiring board 30 has a flexible substrate film 31 and a metal wiring portion 32 formed on the surface of the substrate film 31 (the surface on the light emitting surface 20a side).
  • the metal wiring portion 32 is laminated on the substrate film 31 via the adhesive layer 33.
  • Each LED chip 21 is mounted on the metal wiring part 32 in a conductive manner.
  • the LED chips 21 are mounted on the flexible wiring board 30, so that the plurality of LED chips 21 can be arranged at a desired high density.
  • a light-reflecting insulating protective film 34 is formed on the LED lighting sheet 20 so as to cover a region except the region where the LED chip 21, the regulator 45, the first connector 44A and the second connector 44B are provided and the peripheral region thereof. ing.
  • the light-reflective insulating protective film 34 is arranged so as to cover the metal wiring portion 32.
  • the light-reflective insulating protective film 34 is a layer that has both an insulating function that contributes to the improvement of the migration resistance of the LED lighting sheet 20 and a light reflecting function that contributes to the improvement of the light environment created by the LED lighting sheet 20. This layer is formed of an insulating resin composition containing a white pigment.
  • a structure without the light-reflective insulating protective film 34 is also possible when the migration resistance and the light reflection function are obtained only by the metal wiring portion 32 and the transparent protective film 35 described later.
  • a transparent protective film 35 is formed so as to cover the light reflective insulating protective film 34 and the LED chip 21.
  • the transparent protective film 35 is a resin film mainly formed on the outermost surface (the surface located closest to the light emitting surface 20a side) of the LED lighting sheet 20 in order to ensure waterproofness.
  • the transparent protective film 35 according to the present embodiment is formed by, for example, a method of spraying a transparent resin composition by spraying (hereinafter referred to as “spray coating method”) or a method of forming by a curtain coating method. Good.
  • a solder part 36 is provided on the metal wiring part 32.
  • Each LED chip 21 is electrically connected to the metal wiring portion 32 via the solder portion 36.
  • Each LED chip 21 may be mounted on the metal wiring portion 32 via a conductive resin.
  • a resin film having flexibility can be used as the substrate film 31.
  • “having flexibility” means that “the radius of curvature can be bent to at least 1 m, preferably 50 cm, more preferably 30 cm, further preferably 10 cm, and particularly preferably 5 cm. That means.
  • thermoplastic resin having high heat resistance and high insulation may be used as the material of the substrate film 31 .
  • a resin a polyimide resin (PI) or polyethylene naphthalate (PEN), which has excellent heat resistance, dimensional stability upon heating, mechanical strength, and durability, can be used.
  • PI polyimide resin
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PET polyethylene terephthalate
  • PET polyethylene terephthalate
  • the thickness of the substrate film 31 is not particularly limited, but from the viewpoint of not becoming a bottleneck as a heat dissipation path, having heat resistance and insulation, and a balance of manufacturing cost, it is generally 10 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or more. Hereafter, it is preferably 50 ⁇ m or more and 250 ⁇ m or less. The thickness is preferably within the above range from the viewpoint of maintaining good productivity when the roll-to-roll method is used.
  • Adhesive layer As the adhesive forming the adhesive layer 33, a known resin-based adhesive can be appropriately used. Among these resin adhesives, urethane-based, polycarbonate-based, silicone-based, ester-based, acrylic-based or epoxy-based adhesives can be particularly preferably used.
  • the metal wiring portion 32 is a wiring pattern formed of a conductive base material such as a metal foil on the surface of the substrate film 31 (the surface on the light emitting surface 20a side).
  • the metal wiring portion 32 is preferably formed on the surface of the substrate film 31 via the adhesive layer 33 by a dry laminating method.
  • the metal wiring part 32 includes the plurality of metal wiring parts 22 described above.
  • the plurality of metal wiring portions 22 include a first metal wiring portion 22A and a second metal wiring portion 22B arranged apart from the first metal wiring portion 22A.
  • the LED chip 21 is mounted on the first metal wiring portion 22A and the second metal wiring portion 22B, and the LED chip 21 is electrically connected to the first metal wiring portion 22A and the second metal wiring portion 22B. Has been done.
  • the LED chip 21 is turned on by the electric power supplied to the first metal wiring portion 22A and the second metal wiring portion 22B.
  • the metal wiring part 32 preferably has both high heat dissipation and high electrical conductivity, and for example, copper foil can be used.
  • the heat dissipation from the LED chips 21 is stable and an increase in electrical resistance can be prevented, so that the variation in light emission between the LED chips 21 is reduced and stable light emission is possible.
  • the life of the LED chip 21 is extended. Further, deterioration of peripheral members such as the substrate film 31 due to heat can be prevented, so that the product life of the LED lighting sheet 20 can be extended.
  • Examples of the metal forming the metal wiring portion 32 include metals such as aluminum, gold, and silver in addition to the above copper.
  • the thickness of the metal wiring portion 32 may be appropriately set according to the magnitude of withstand current required for the flexible wiring board 30.
  • the thickness of the metal wiring portion 32 is preferably 10 ⁇ m or more in order to suppress the warpage due to the heat shrinkage of the substrate film 31 during the soldering process by the reflow method or the like.
  • the thickness of the metal wiring portion 32 is preferably 50 ⁇ m or less, whereby the flexibility of the flexible wiring substrate 30 can be maintained, and deterioration of handling property due to an increase in weight can be suppressed. be able to.
  • solder part The solder portion 36 joins the metal wiring portion 32 and the LED chip 21.
  • the soldering can be performed by either a reflow method or a laser method.
  • the LED chip 21 is a light emitting element that utilizes light emission at a PN junction portion in which a P-type semiconductor and an N-type semiconductor are joined.
  • the LED chip 21 may have a structure in which a P-type electrode and an N-type electrode are provided on the upper surface and the lower surface of the element, respectively, and a structure in which both the P-type electrode and the N-type electrode are provided on one surface of the element. May be.
  • the total luminous flux of the LED lighting sheet 20 is increased to 3000 lm or more, more preferably 3900 lm or more. Therefore, it is preferable to use each LED chip 21 having a large luminous flux amount. Specifically, the LED chip 21 having a luminous flux of 30 lm or more is preferably used, and the LED chip having a luminous flux of 35 lm or more is more preferably used. Further, it is preferable to select the LED chip 21 having high luminous efficiency. Specifically, as the LED chip 21, it is preferable to use one having a luminous efficiency of 150 lm/W or more, and further preferable to use one having a luminous efficiency of 180 lm/W or more.
  • the number of mounted (density) LED chips 21 can be reduced, and the heat generated by the Joule heat from the LED chips 21 can be reduced. As a result, it is possible to suppress variation in plant growth due to the above, and to suppress a decrease in yield.
  • the LED lighting sheet 20 is one in which the LED chip 21 is directly mounted on the metal wiring portion 32 capable of exhibiting high heat dissipation.
  • the LED chips 21 are arranged at a high density, excessive heat generated when the LED chips 21 are turned on is quickly diffused through the metal wiring portion 32, and the outside of the LED lighting sheet 20 through the substrate film 31.
  • the heat can be sufficiently radiated to the plant, variation in plant growth due to the heat from the LED chip 21 is less likely to occur, and a decrease in yield can be suppressed.
  • the light-reflective insulating protective film 34 is a layer formed in a region except the region where the LED chip 21 is provided and the peripheral region thereof.
  • the light-reflective insulating protective film 34 is a so-called resist layer that improves the migration resistance of the flexible wiring board 30 by having a sufficient insulating property, and has a light emission luminance of a light environment created by the LED lighting sheet 20.
  • the light-reflective insulating protective film 34 can be formed of various resin compositions containing urethane resin as a base resin and further containing a white pigment made of an inorganic filler such as titanium oxide.
  • a base resin of the resin composition used for forming the light-reflective insulating protective film 34 an acrylic polyurethane resin, a polyester resin, a phenol resin, or the like can be appropriately used in addition to the urethane resin.
  • As the base resin of the resin composition forming the light-reflective insulating protective film 34 it is more preferable to use the same or similar resin as the resin composition forming the transparent protective film 35.
  • the transparent protective film 35 it is preferable to use an acrylic polyurethane resin as a main material resin, as described later. From this, when the base resin of the resin composition forming the transparent protective film 35 is an acrylic polyurethane resin, the base resin of the resin composition for forming the light reflective insulating protective film 34 is a urethane resin or It is more preferable to use an acrylic polyurethane resin.
  • the inorganic filler to be contained as a white pigment in the resin composition forming the light-reflective insulating protective film 34 besides titanium oxide, alumina, barium sulfate, magnesia, aluminum nitride, boron nitride, barium titanate, kaolin, At least one selected from talc, calcium carbonate, zinc oxide, silica, mica powder, powder glass, powder nickel and powder aluminum can be used.
  • the thickness of the light-reflective insulating protective film 34 is 5 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, and more preferably 7 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the thickness of the light-reflective insulating protective film 34 is less than 5 ⁇ m, the light-reflective insulating protective film becomes thin particularly at the edge portion of the metal wiring portion 32, and when the metal wiring cannot be covered and is exposed. The risk that insulation cannot be maintained increases.
  • the thickness of the light-reflective insulating protective film 34 is preferably 50 ⁇ m or less from the viewpoint of holding the light-reflective insulating protective film 34 from the curvature of the substrate during handling and transportation.
  • the light-reflecting insulating protective film 34 has a light ray average reflectance at a wavelength of 400 nm to 780 nm both of preferably 65% or more, more preferably 70% or more, and more preferably 80% or more. Is more preferable.
  • titanium oxide is contained in an amount of 20 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of a urethane-based or acrylic-based polyurethane base resin, so that the thickness of the light-reflective insulating protective film 34 is set to 8 ⁇ m. In this case, the light reflectance of the same layer can be 75% or more.
  • the transparent protective film 35 is formed on the outermost surface of the LED lighting sheet 20 so as to cover the LED chip 21.
  • the transparent protective film 35 has waterproofness and transparency.
  • the waterproof property of the transparent protective film 35 can prevent water from entering the inside of the device when the LED lighting sheet 20 is used as a light source for growing plants.
  • the LED lighting sheet 20 that irradiates light with a total luminous flux amount of 3000 lm or more, it is necessary to improve the performance of the LED chip 21, and the influence when the specific LED chip 21 is damaged becomes large.
  • the LED chip 21 having a high luminous efficiency for example, having a luminous efficiency of 150 lm/W or more is selected, the influence when the specific LED chip 21 is damaged in the LED lighting sheet 20 becomes large. .. Therefore, it is important from the viewpoint of risk management to prevent the LED chip 21 from being damaged as much as possible.
  • the transparent protective film 35 can also prevent the LED chip 21 from peeling off from the LED lighting sheet 20.
  • the transparent protective film 35 can be formed of various resin compositions having an acrylic polyurethane resin or the like as a base resin.
  • the transparent protective film 35 may be formed of a two-component curable acrylic polyurethane resin containing fluorine.
  • the base resin of the resin composition used for forming the transparent protective film 35 urethane-based resin, polyester-based resin, phenol-based resin and the like can be appropriately used in addition to acrylic polyurethane resin.
  • the base resin of the resin composition forming the transparent protective film 35 it is preferable to use the same or similar resin as the resin composition forming the light-reflective insulating protective film 34 as the base resin.
  • a preferred specific combination is a combination in which the base resin of the resin composition forming the light-reflective insulating protective film 34 is a urethane resin and the resin forming the transparent protective film 35 is an acrylic polyurethane resin. it can.
  • the thickness of the transparent protective film 35 is 10 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less, preferably 15 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less, and more preferably 20 ⁇ m or more and 25 ⁇ m or less.
  • the surface of the transparent protective film 35 described above may be hydrophilic. Accordingly, when water adheres to the transparent protective film 35, the adhered water is distributed so as to spread along the surface of the transparent protective film 35. Therefore, it is possible to prevent the attached water from forming a droplet at a position corresponding to the LED chip 21 and staying there. As a result, good optical characteristics of the LED lighting sheet 20 can be effectively maintained.
  • Water resistance of the LED lighting sheet 20 by the transparent protective film 35 is such that deterioration of the LED chip 21 can be suppressed when water for growing plants is sprayed on the LED lighting sheet 20. It is not particularly limited. Such water resistance is preferably IPX4 or higher in the waterproof/dustproof protection standard established by the IEC (International Electrotechnical Commission). The waterproof property of IPX4 or higher is such that water droplets from all directions do not have a harmful effect on the LED chip 21. Specifically, when water is sprayed from the water spray nozzle at a water amount of 10 L/min for 5 minutes in the entire range of ⁇ 180° with respect to the normal direction of the LED lighting sheet 20, the LED chip 21 is adversely affected. It is said that it is not done.
  • the substrate film 31 is prepared (Fig. 6(a)).
  • a metal foil 32A such as a copper foil which is a material of the metal wiring portion 32 is laminated (FIG. 6B).
  • the metal foil 32A is adhered to the surface of the substrate film 31 by an adhesive layer 33 such as a urethane-based adhesive agent.
  • the metal foil 32A may be directly formed on the surface of the substrate film 31 by an electrolytic plating method or a vapor deposition method (sputtering, ion plating, electron beam vapor deposition, vacuum vapor deposition, chemical vapor deposition, etc.).
  • the substrate film 31 may be directly welded to the metal foil 32A.
  • an etching mask 37 patterned into a shape required for the metal wiring portion 32 is formed on the surface of the metal foil 32A (FIG. 6(c)).
  • the etching mask 37 is provided so that the portion corresponding to the wiring pattern of the metal foil 32A to be the metal wiring portion 32 will not be corroded by the etching liquid.
  • the method of forming the etching mask 37 is not particularly limited, and for example, it may be formed by exposing a photoresist or a dry film through a photomask and then developing it. An etching mask may be formed on the surface.
  • the metal foil 32A located at a portion not covered with the etching mask 37 is removed with an immersion liquid (FIG. 6(d)). As a result, the portion of the metal foil 32A other than the portion that becomes the metal wiring portion 32 is removed.
  • the etching mask 37 is removed using an alkaline stripping solution. As a result, the etching mask 37 is removed from the surface of the metal wiring portion 32 (FIG. 6E).
  • a light-reflecting insulating protective film 34 is laminated on the metal wiring portion 32 (FIG. 6(f)).
  • the formation of the light-reflective insulating protective film 34 is not particularly limited as long as it is a coating means capable of uniformly coating the material resin composition forming the light-reflective insulating protective film 34, and examples thereof include screen printing, offset printing, A method such as a dip coater or brush coating can be used.
  • the light-reflective insulating protective film 34 may be formed by applying an insulating protective film material having photosensitivity to the entire surface, exposing only a required portion through a photomask, and then developing.
  • the LED chip 21, the regulator 45 and the connectors 44A and 44B are mounted on the metal wiring portion 32 (FIG. 6(g)). Note that in FIG. 6G and FIG. 6H described later, the regulator 45 and the like are omitted for clarity.
  • the LED chip 21 is joined to the metal wiring portion 32 by soldering via the solder portion 36.
  • the joining by the soldering process can be performed by a reflow method, a laser method, or a conductive resin.
  • the transparent protective film 35 is formed so as to cover the light reflective insulating protective film 34, the LED chip 21, the regulator 45 and the connectors 44A and 44B (FIG. 6(h)).
  • This transparent protective film 35 is preferably formed by a method of spraying a transparent resin composition by spraying (hereinafter referred to as “spray coating method”) or a method of forming by a curtain coating method.
  • the transparent protective film 35 is formed by the spray coating method, for example, by spraying a coating liquid for spray coating treatment containing an acrylic polyurethane resin onto a desired area on the flexible wiring board 30 by a spray coating machine. Can be formed.
  • the transparent protective film 35 is formed by the curtain coating method by, for example, applying a curtain coating processing coating liquid containing an acrylic polyurethane resin to a desired area on the flexible wiring substrate 30 by a curtain coating machine. Can be formed.
  • the LED lighting sheet 20 according to the present embodiment is not limited to the above-described method, but is a known publicly known flexible wiring board for LED chips and various publicly known LED modules mounted with LED chips mounted thereon. It can also be produced by a method.
  • FIG. 7 is a figure which shows typically the structure of the plant cultivation factory 90 using the LED lighting sheet 20 by this Embodiment.
  • the plant growing factory 90 includes a building 91 and a plurality of plant growing shelves 80 arranged inside the building 91.
  • the plant growth shelf 80 has a plurality of (four) columns 82, and a plurality of substrates 81 arranged along the columns 82 at intervals in the vertical direction. ..
  • a medium region for cultivating the plant PL is provided on the upper surface of each substrate 81 except the uppermost substrate 81.
  • the lower surface of each substrate 81 except the lowermost substrate 81 constitutes a ceiling surface with respect to the substrate 81 located below the substrate 81, and the LED lighting sheets 20 are arranged in parallel.
  • the control unit 40 is arranged at a place sufficiently distant from the LED lighting sheet 20.
  • the substrate 81 and the LED lighting sheet 20 attached to the lower surface side of the substrate 81 constitute a shelf plate 83 for growing shelves of plants.
  • the substrate 81 and the LED lighting module 10 attached to the lower surface side of the substrate 81 constitute a shelf plate 83 for a plant growing shelf.
  • a shelf plate 83 (FIG. 8) for a plant growth shelf, a plant growth shelf 80 (FIG. 8), and a plant growth factory 90 (FIG. 7) including the plant growth shelf 80 are used in the present embodiment. Also provide.
  • the LED lighting sheet 20 according to the present embodiment is flexible and lightweight, the LED lighting sheet 20 can be attached to the lower surface of each substrate 81 more easily than the conventional straight tube type lighting device. Can be done. Furthermore, since the LED lighting sheet 20 has flexibility, the LED lighting sheet 20 can be attached to the ceiling surface having various sizes and shapes. As a result, the LED lighting sheet 20 according to the present embodiment can be applied to various plant growing shelves 80 and plant growing factories 90.
  • the LED lighting sheet 20 is made thinner than the conventional straight tube type lighting device. Thereby, the space
  • the LED lighting sheet 20 may be arranged not only on the lower surface of the substrate 81 but also on the side surface side of the substrate 81.
  • the LED lighting sheet 20 on the side surface is hung from the board 81 located above to the board 81 located below the board 81.
  • the LED lighting sheet 20 may reach the substrate 81 located below.
  • the LED lighting sheet 20 may cover only the upper side of the space located between the upper and lower substrates 81 without reaching the substrate 81 located below.
  • the LED lighting sheet 20 by further disposing the LED lighting sheet 20 on the side surface side of the substrate 81, the amount of light at the peripheral edge of the substrate 81 where the illuminance tends to be weakened is compensated, and the brightness of the LED lighting sheet 20 is made uniform within the surface. be able to. As a result, the growth of plants can be made uniform in the plane, and the yield of plants to be grown can be improved.
  • the power input unit 41 (see FIG. 2) of the LED lighting module 10 is connected to a power source, and the power input unit 41 is supplied with an alternating current having an arbitrary voltage of 100 V to 240 V, for example.
  • the AC/DC converter 42 converts the current input to the power input unit 41 into a constant-voltage (for example, 44 V) DC voltage.
  • the DC voltage from the AC/DC converter 42 is adjusted by the PWM control unit 43 so that the pulse width of the constant voltage waveform is adjusted so that the LED chip 21 has a predetermined luminous flux amount.
  • the PWM control unit 43 changes the pulse width of the constant voltage waveform to reduce the duty ratio from 100% (solid line) to 50% (dotted line).
  • the constant voltage from the PWM control unit 43 is supplied to the LED lighting sheet 20, and the LED chip 21 is turned on.
  • the light from the LED chip 21 of the LED lighting sheet 20 reaches the plant arranged on the substrate 81 and promotes the growth of the plant.
  • the LED lighting sheet 20 is in the form of a sheet, light is uniformly emitted to the plants from the LED chips 21 of the LED lighting sheet 20, so that the illuminance is non-uniform. It is possible to prevent uneven growth rates.
  • a conventional LED bar light in which straight tube LEDs are arranged is used as a comparative example, the amount of light to the plants located between the straight tube LEDs is insufficient, and the growth rate of the plants is biased. There is a risk.
  • the total luminous flux of the LED lighting sheet 20 is 3000 lm or more, the light intensity required in the plant growing factory 90 can be sufficiently obtained from the LED lighting sheet 20. The plant growth can be improved.
  • the LED chip 21 has a luminous efficiency of 150 lm/W or more. As a result, the power consumption can be suppressed and the energy efficiency of the LED lighting sheet 20 can be increased while keeping the total luminous flux of the LED lighting sheet 20 high. Further, the number of mounted LED chips 21 (density) can be reduced, and the heat generated by Joule heat from the LED chips 21 can be reduced.
  • ten or more LED chips 21 are arranged in series, and four or more LED chips 21 are arranged in parallel.
  • the LED chips 21 can be evenly arranged in the plane, the arrays of the LED chips 21 can be arranged in parallel, and the risk when the LED chips 21 are damaged can be dispersed.
  • the LED chip 21 is covered with the transparent protective film 35, it is possible to protect the LED chip 21 from the water splashed when growing the plant.
  • the thickest part of the LED lighting sheet 20 has a thickness of 5 mm or less, the distance between the upper and lower substrates 81 of the plant growth shelf 80 is reduced and the number of the substrates 81 is increased. , Can increase the yield of plants per unit area.
  • control unit 40 since the control unit 40 is externally connected to the LED lighting sheet 20, the control unit 40 is separated from the LED lighting sheet 20 and the plants are affected by the heat from the control unit 40. Can be kept below.
  • a constant voltage is applied from the control unit 40 to the LED lighting sheet 20, so that it is possible to increase the integrated light amount from the LED chip 21 per unit time and promote the growth of plants.
  • control unit 40 can control the dimming of the LED chip 21, it is possible to adjust the intensity of the light from the LED chip 21 according to the growth stage of the plant. it can.
  • a constant voltage is applied from the control unit 40 to the LED lighting sheet 20, so that it is possible to increase the integrated light amount from the LED chip 21 per unit time and promote the growth of plants. That is, the integrated light amount when the constant voltage is applied to the LED lighting sheet 20 (the area of the shaded portion in FIG. 4A) is the integrated light amount when the voltage is applied by a pulse as a comparative example (see FIG. It can be made larger than the area of the shaded portion in b). As a result, the plant can be obtained in good yield by increasing the growth rate of the plant and growing the plant more efficiently. Moreover, since the integrated light amount per unit time increases, power consumption can be reduced, and running costs such as utility costs in the plant growing factory 90 can be further reduced.
  • control unit 40 can control the dimming of the LED chip 21, so that the amount of light from the LED chip 21 can be adjusted according to the growth stage and type of the plant. You can For example, when the amount of light from the LED chip 21 is sufficient as in the early stage of growing a plant, the amount of light from the LED chip 21 is adjusted to be small, and the amount of light from the LED chip 21 is adjusted as in the latter stage of growing a plant. When it is necessary to increase the amount, the amount of light from the LED chip 21 can be increased.
  • the illuminance of the LED lighting sheet 20 is increased, and in the latter growth stage when the plant is large in height, the plant and the LED chip 21 are long.
  • the illuminance of the LED illumination sheet 20 may be lowered because the distance from the LED illumination sheet 20 becomes shorter.
  • the illuminance of the LED lighting sheet 20 may be increased when cultivating the type of plant that requires high illuminance, and the illuminance of the LED lighting sheet 20 may be decreased when cultivating the type of plant that can be grown with low illuminance. ..
  • the illuminance of the LED lighting sheet 20 may be increased when the shipping time is desired to be advanced, and the illuminance of the LED lighting sheet 20 may be decreased when the shipping time is desired to be delayed.
  • the amount of light from the LED chip 21 as needed, the growth of plants can be freely controlled.
  • power consumption can be reduced, and running costs such as utility costs in the plant growing factory 90 can be further reduced.
  • control unit 40 since the control unit 40 is externally connected to the LED lighting sheet 20, the control unit 40 is separated from the LED lighting sheet 20 and the plants are affected by the heat from the control unit 40. Can be kept below. That is, as a comparative example, if the control unit 40 is integrated with the LED lighting sheet 20, when a plant is grown on the plant growth shelf 80, the plant located near the control unit 40 is controlled by the control unit 40. The heat of the control unit 40 is not easily transmitted to the plants located far from the control unit 40. In this case, since the temperature of the atmosphere on the plant becomes uneven, the growth of the plant may be uneven in the plane.
  • control unit 40 since the control unit 40 is externally connected to the LED lighting sheet 20, the control unit 40 can be sufficiently separated from the plant, and the control unit 40 It is possible to suppress unevenness in the temperature of the atmosphere on the plant due to heat from the plant, and to make the plant growth uniform in the plane. As a result, plants can be obtained in good yield.
  • Example 1 A copper foil (thickness: 35 ⁇ m) for forming a metal wiring portion is laminated on one surface of a 560 mm ⁇ 390 mm size film substrate (polyethylene naphthalate, thickness: 50 ⁇ m), and then a copper foil for metal wiring is formed. Etching was performed to form metal wiring portions having the same pattern in all the examples and comparative examples. Then, a urethane resin is used as a base resin on the substrate film and the metal wiring portion, and an insulating ink containing 20% by mass of titanium oxide is added to the base resin by screen printing to have a thickness of 10 ⁇ m.
  • a urethane resin is used as a base resin on the substrate film and the metal wiring portion, and an insulating ink containing 20% by mass of titanium oxide is added to the base resin by screen printing to have a thickness of 10 ⁇ m.
  • the LED chip is a top-emission type light-emitting element, and has an outer shape of a rectangular parallelepiped having a size of 3.0 mm (length) ⁇ 3.0 mm (width) ⁇ 0.65 mm (height).
  • each of the LED chips has a color temperature of 3000 K, a luminous flux of 36.2 lm, and a luminous efficiency of 196 lm/W. Furthermore, the above-mentioned insulating protective film and the transparent protective film that covers the LED chip were formed by a spray coating method. The LED lighting sheet produced as described above was used as the LED lighting sheet of Example 1.
  • Example 2 The LED lighting sheet manufactured in the same manner as in Example 1 was used as the LED lighting sheet in Example 2 except that the total light flux of the LED sheet was controlled to be 3000 lm by the dimmer.
  • Example 3 The LED lighting sheet manufactured in the same manner as in Example 1 was connected to the control unit to manufacture an LED lighting module. A 200 V AC power source was connected to the control unit, and a constant voltage of 44 V was applied from the control unit to the LED lighting sheet. At this time, the duty ratio of the DC voltage to the LED lighting sheet was 100%.
  • Comparative Example 1 Fabricated in the same manner as in Example 1 except that an LED chip having a luminous flux of 12.6 lm and a luminous efficiency of 67 lm/W (“NFSW757D-V1” (manufactured by Nichia Corporation)) was used.
  • the prepared LED lighting sheet was used as the LED lighting sheet of Comparative Example 1.
  • Comparative example 2 The regulator was removed from the LED lighting sheet of Example 3, a half-wave rectification type rectification driver was provided on the LED lighting sheet instead, and AC200V was connected thereto to manufacture an LED lighting module.
  • the optical characteristics, specifically, the total luminous flux and the photosynthetic photon flux density (PPFD) of the LED lighting sheets of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were measured.
  • the total luminous flux was measured by a light distribution measuring device (for example, spectrophotometry system GP-2000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).
  • the photosynthetic photon flux density (PPFD) was measured by a photon meter (Photon quantum sensor LI-190R manufactured by Meiwa Forsys Co., Ltd.). Further, for the LED lighting sheets of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, the total luminous flux amount (lm/W) and the photosynthetic photon flux density (PPFD/W) with respect to the total input power (W) were calculated.
  • the living weight of the plant could be increased more than when the LED lighting sheet of Comparative Example 1 was used.
  • the living weight of the plant can be significantly increased, although the number of cultivation days is shorter by one day than when the LED lighting sheet of Comparative Example 1 is used. did it.
  • the LED lighting sheet of Example 1 total luminous flux amount 3900 lm
  • the daily production weight (g) was compared with the case of using the LED lighting sheet of Comparative Example 1 (total luminous flux amount 2350 lm). /M2/day) could be increased by about 77%.
  • the daily production body weight (g/m2/m) is compared with the case where the LED lighting sheet of Comparative Example 1 (total luminous flux amount of 2350 lm) is used. Day) could be increased by about 39%.
  • the productivity of plants could be improved by increasing the total luminous flux of light from the LED chips.
  • the living weight of the plant could be increased more than when the LED lighting module of Comparative Example 2 was used. Specifically, when the LED lighting module of Example 3 was used, the living weight of the plant could be increased by about 70% compared to when the LED lighting module of Comparative Example 2 was used. As described above, when the LED lighting module of Example 3 was used, the productivity of plants could be improved because the integrated light amount per unit time from the LED chip was increased.
  • the LED lighting device for growing animals and plants according to the second embodiment a plurality of LED chips are arranged, and the light source color of the LED chips is a light bulb color or a warm white color among the light source colors defined in JIS Z 9112. ..
  • the light source color of the LED chip is a light bulb color or a warm white color among the light source colors defined in JIS Z 9112. It is possible to increase the growth amount of the plants and animals that are grown while suppressing the decrease, and obtain the plants and animals with a good yield. By the way, improvement of profitability is mentioned as a main subject of an animal and plant growing plant that cultivates plants by artificial light. As factors that improve profitability, for example, in the case of plants, in addition to selecting a cultivation target with a high unit price, promotion of growth for large growth in a short period of time and reduction of costs such as initial cost and running cost are considered.
  • the light source color of the LED chip is the light bulb color or the warm white color among the light source colors defined in JIS Z 9112, so that the plant can be efficiently grown. , Good yield is obtained.
  • the emission spectrum of light from the LED chips has a first peak with a central wavelength of 610 nm or more and 630 nm or less, It has a second peak having a wavelength of 440 nm or more and 460 nm or less and a third peak having a center wavelength of 510 nm or more and 530 nm or less, and the relative emission intensity at the first peak is relative to the second peak.
  • the emission intensity is higher than the emission intensity, and the relative emission intensity at the third peak is smaller than the relative emission intensity at the second peak.
  • the emission spectrum S of light from the LED chip 21 has a first peak P1 having a center wavelength of 610 nm to 630 nm and a center wavelength of 440 nm to 460 nm. It has a certain second peak P2 and a third peak P3 having a center wavelength of 510 nm or more and 530 nm or less.
  • the relative emission intensity at the center wavelength of the first peak P1 is larger than the relative emission intensity at the center wavelength of the second peak P2, and the relative emission intensity at the center wavelength of the third peak P3 is the second peak. It is smaller than the relative emission intensity at the central wavelength of P2.
  • a plurality of LED chips are arranged, and the light from the LED chips has a center wavelength of 610 nm or more and 630 nm or less and a half width of 90 nm or more and 110 nm or less.
  • a second component having a center wavelength of 440 nm or more and 460 nm or less and a half width of 10 nm or more and 20 nm or less, and a third component having a center wavelength of 510 nm or more and 530 nm or less and a half width of 50 nm or more and 60 nm or less
  • the relative emission intensity at the central wavelength of the first component is larger than the relative emission intensity at the central wavelength of the second component, and the relative emission intensity at the central wavelength of the third component is , Smaller than the relative emission intensity at the center wavelength of the second component.
  • the light from the LED chip 21 has a first wavelength C of 610 nm or more and 630 nm or less and a half width of 90 nm or more and 110 nm or less, and a center wavelength.
  • Is 440 nm or more and 460 nm or less and a half width is 10 nm or more and 20 nm or less, and a third component C3 having a center wavelength of 510 nm or more and 530 nm or less and a half width of 50 nm or more and 60 nm or less.
  • the relative emission intensity at the center wavelength of the first component C1 is larger than the relative emission intensity at the center wavelength of the second component C2, and the relative emission intensity at the center wavelength of the third component C3 is the second component. It is smaller than the relative emission intensity at the center wavelength of C2.
  • the light from the LED chip 21 becomes white, and the light source color of the LED chip 21 can be a light bulb color or warm white. Therefore, the effects described above can be obtained.
  • a plurality of LED chips are arranged, and the chromaticity of light from the LED chips is (0.39, 0.36), (0 .41, 0.44), (0.46, 0.44), and (0.42, 0.36).
  • the chromaticity of light from the LED chip 21 is (0.39, 0.36), (0.41, 0.44) in the xy chromaticity diagram. , (0.46, 0.44), (0.42, 0.36) in a rectangular area connecting the four chromaticity coordinates.
  • the light from the LED chip 21 can be white, and the light source color of the LED chip 21 can be a bulb color or warm white. Therefore, the effects described above can be obtained.
  • the animal and plant growing LED lighting module includes an animal and plant growing LED lighting device, and a control unit electrically connected to the LED lighting device, and the control unit is the LED It is externally connected to the lighting device.
  • the LED lighting module for growing animals and plants has an external control unit, it is possible to increase the amount of animals and plants to be grown while suppressing a decrease in the yield of the animals and plants to be grown. In good yield.
  • the heat locally generated in the vicinity of the control unit strongly affects the plants and animals cultivated in the vicinity of the control unit, and has a small influence on the plants and animals cultivated in the place distant from the control unit. Therefore, the growing state of animals and plants may vary, the number of non-conforming products increases, and the yield may decrease.
  • the control unit in which the control unit is externally connected to the LED lighting device, the control unit can be installed at an arbitrary location, so that variation can be suppressed and good yield can be obtained.
  • the shelf plate for animal and plant growing shelves according to the present embodiment, the animal and plant growing shelf, and the animal and plant growing factory are provided with the LED lighting device or module for animal and plant growing according to the present embodiment, a good yield of animals and plants can be obtained. Can be obtained at
  • the second embodiment shown in FIGS. 10 and 11 is mainly the first embodiment in that the light source color of the LED chip 21 is a light bulb color or a warm white color among the light source colors specified in JIS Z 9112. It is different from the form. 10 and 11, the same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the light source color of the LED chip 21 is a light bulb color or a warm white color, more preferably a light bulb color, among the light source colors specified in JIS Z 9112.
  • the light source color can be measured by a spectral irradiance meter (for example, CL-500A manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.) according to JIS Z9112.
  • a spectral irradiance meter for example, CL-500A manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.
  • JIS Z9112 JIS Z9112.
  • the light source color of the LED chip 21 is a light bulb color or a warm white color, which makes it possible to accelerate the growth of plants, increase the growth amount of plants, and shorten the growth days. As a result, the yield of plants in the plant growing factory 90 can be improved. In addition, since the light source color of the LED chip 21 is a light bulb color, the eyes of the worker working in the plant growing factory 90 are less likely to get tired, and the work efficiency can be improved. The fact that the light source color of the LED chip 21 is a light bulb color or a warm white color makes it possible to efficiently grow plants, as will be described later in Examples.
  • the LED lighting sheet 20 which is a so-called planar light source sheet, includes the LED chip 21 whose light source color is a light bulb color or a warm white color.
  • the bulb color or warm white is considered to have better quantum efficiency of photosynthesis than daytime white. Therefore, since the light source color of the LED chip 21 is a light bulb color or a warm white color, the growth of the plant can be promoted as compared with the case where the light source color of the LED chip 21 is a neutral white color.
  • the color temperature of the light from the LED chip 21 is 2,600 K or more and 3,800 K or less, preferably 2,600 K or more and 3,250 K or less, and more preferably 2850 K or more and 3150 K or less.
  • the color temperature of the light from the LED chip 21 is 2,600 K or more and 3,800 K or less, the growth of plants can be accelerated, the growth amount of plants can be increased, and the number of growth days can be shortened. As a result, the yield of plants in the plant growing factory 90 can be improved.
  • the emission spectrum S of light from the LED chip 21 has a first peak P1 having a center wavelength of 610 nm or more and 630 nm or less, It has a second peak P2 having a center wavelength of 440 nm or more and 460 nm or less and a third peak P3 having a center wavelength of 510 nm or more and 530 nm or less. That is, the emission spectrum S has a first peak P1 existing in the red wavelength region, a second peak P2 existing in the blue wavelength region, and a third peak P3 existing in the green wavelength region. ..
  • the emission spectrum of the light from the LED chip 21 can be measured in the same manner as the light source color by using a spectral irradiance meter (for example, CL-500A manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.) used for measuring the light source color.
  • a spectral irradiance meter for example, CL-500A manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.
  • the relative emission intensity at the center wavelength of the first peak P1 is larger than the relative emission intensity at the center wavelength of the second peak P2, and the relative emission intensity at the center wavelength of the third peak P3 is 2 is smaller than the relative emission intensity at the center wavelength of the peak P2. That is, in the present specification, among the peaks of the emission spectrum S of the light from the LED chip 21, the peak having the highest relative emission intensity is referred to as the first peak P1, and the peak having the second highest relative emission intensity is the second peak. Peak P2, and the peak having the third highest relative emission intensity is called the third peak P3.
  • the light from the LED chip 21 may include four or more peaks.
  • the light from the LED chip 21 becomes white.
  • the light source color of the LED chip 21 can be a light bulb color or a warm white color.
  • the component of the light from the LED chip 21 can be derived based on the emission spectrum S described above.
  • the light component can be derived by analysis using waveform separation software (for example, “fityk”).
  • waveform separation software for example, “fityk”.
  • the light emission spectrum S is read using the waveform separation software.
  • each peak of the read emission spectrum S (for example, the first peak P1, the second peak P2, and the third peak P3) is selected.
  • the Voigt function is used to perform fitting on the emission spectrum of the measured light.
  • each component of light can be derived.
  • the fitting may be repeated until the least square error in the height direction of the waveform is 1% or less, and each component of light may be derived.
  • the light from LED chip 21 has a first component C1 having a center wavelength of 610 nm or more and 630 nm or less and a half width of 90 nm or more and 110 nm or less (broken line in FIG. 10). And a second component C2 having a center wavelength of 440 nm or more and 460 nm or less and a half width of 10 nm or more and 20 nm or less (see the alternate long and short dash line in FIG. 10), and a half wavelength of 510 nm or more and 530 nm or less.
  • the relative emission intensity at the center wavelength of the first component C1 is larger than the relative emission intensity at the center wavelength of the second component C2, and the relative emission intensity at the center wavelength of the third component C3 is It is smaller than the relative emission intensity at the center wavelength of the second component C2. That is, in the present specification, of the light from the LED chip 21, the component having the highest relative emission intensity is referred to as a first component C1, and the component having the second highest relative emission intensity is referred to as a second component C2.
  • the component having the third highest relative emission intensity is called the third component C3.
  • the light from the LED chip 21 may include four or more components. Since the light from the LED chip 21 has the first component C1, the second component C2, and the third component C3 as described above, the light from the LED chip 21 becomes white and the LED chip
  • the light source color of 21 can be a light bulb color or a warm white color.
  • the relative emission intensity at the central wavelength of the second component C2 is 0.5 times or more and 0.7 times or less the relative emission intensity at the central wavelength of the first component C1, and the central wavelength of the third component C3.
  • the relative emission intensity at is 0.3 to 0.5 times the relative emission intensity at the center wavelength of the first component C1.
  • the light source color of the LED chip 21 can be a light bulb color or a warm white color.
  • the light source color of the LED chip 21 can be a light bulb color or a warm white color, which is considered to have better quantum efficiency of photosynthesis, as compared with the daylight white color, and thus the growth of plants can be promoted. ..
  • the chromaticity of light from the LED chip 21 is (0.39, 0.36), (0.41, 0.44) in the xy chromaticity diagram. ), (0.46, 0.44), and (0.42, 0.36) in a quadrangle region (hatched portion in FIG. 11) connecting the four chromaticity coordinates.
  • the light from the LED chip 21 becomes white
  • the color temperature of the light from the LED chip 21 becomes about 2,900 K or more and about 3,600 K or less.
  • the chromaticity of the light from the LED chip 21 can be measured in the same manner as the light source color by using a spectral irradiance meter (for example, CL-500A manufactured by Konica Minolta) used for measuring the light source color.
  • a spectral irradiance meter for example, CL-500A manufactured by Konica Minolta
  • the light source color of the LED chip 21 is a light bulb color or a warm white color among the light source colors defined in JIS Z 9112.
  • the light source color of the LED chip 21 is a light bulb color or warm white, which is considered to have better photosynthetic quantum efficiency than daylight white, it is possible to promote the growth of plants.
  • the yield of plants in the plant growing factory 90 can be improved.
  • the light source color of the LED chip 21 is a light bulb color among the light source colors defined in JIS Z 9112.
  • the emission spectrum S of the light from the LED chip 21 has a first peak P1 having a center wavelength of 610 nm or more and 630 nm or less and a second peak P1 having a center wavelength of 440 nm or more and 460 nm or less. It has a peak P2 and a third peak P3 having a center wavelength of 510 nm or more and 530 nm or less.
  • the relative emission intensity at the center wavelength of the first peak P1 is larger than the relative emission intensity at the center wavelength of the second peak P2, and the relative emission intensity at the center wavelength of the third peak P3 is the second peak. It is smaller than the relative emission intensity at the central wavelength of P2.
  • the light from the LED chip 21 has a first component C1 having a center wavelength of 610 nm to 630 nm and a half width of 90 nm to 110 nm, and a center wavelength of 440 nm to 460 nm. And a third component C2 having a half width of 10 nm or more and 20 nm or less, and a third component C3 having a center wavelength of 510 nm or more and 530 nm or less and a half width of 50 nm or more and 60 nm or less. ..
  • the relative emission intensity at the center wavelength of the first component C1 is larger than the relative emission intensity at the center wavelength of the second component C2, and the relative emission intensity at the center wavelength of the third component C3 is the second component. It is smaller than the relative emission intensity at the center wavelength of C2.
  • the light from the LED chip 21 becomes white, and the light source color of the LED chip 21 can be a light bulb color or warm white. Therefore, the effects described above can be obtained.
  • the relative emission intensity at the center wavelength of the second component C2 is 0.5 times or more and 0.7 times or less the relative emission intensity at the center wavelength of the first component C1.
  • the relative emission intensity at the center wavelength of the third component C3 is 0.3 times or more and 0.5 times or less the relative emission intensity at the center wavelength of the first component C1.
  • the light source color of the LED chip 21 can be a light bulb color or a warm white color.
  • the light source color of the LED chip 21 can be a light bulb color or a warm white color, which is considered to have better quantum efficiency of photosynthesis, as compared with the daylight white color, and thus the growth of plants can be promoted. ..
  • the chromaticity of the light from the LED chip 21 is (0.39, 0.36), (0.41, 0.44), (0. 46, 0.44) and (0.42, 0.36) in a rectangular area connecting the four chromaticity coordinates.
  • the light from the LED chip 21 becomes white, and the color temperature of the light from the LED chip 21 becomes about 2,900 K or more and about 3,600 K or less.
  • ten or more LED chips 21 are arranged in series, and four or more LED chips 21 are arranged in parallel.
  • the LED chips 21 can be evenly arranged in the plane, the arrays of the LED chips 21 can be arranged in parallel, and the risk when the LED chips 21 are damaged can be dispersed.
  • the LED chip 21 is covered with the transparent protective film 35, it is possible to protect the LED chip 21 from the water splashed when growing the plant.
  • the thickest part of the LED lighting sheet 20 has a thickness of 5 mm or less, the distance between the upper and lower substrates 81 of the plant growth shelf 80 is reduced and the number of the substrates 81 is increased. , Can increase the yield of plants per unit area.
  • control unit 40 since the control unit 40 is externally connected to the LED lighting sheet 20, the control unit 40 is separated from the LED lighting sheet 20 and the plants are affected by the heat from the control unit 40. Can be kept below.
  • a constant voltage is applied from the control unit 40 to the LED lighting sheet 20, so that it is possible to increase the integrated light amount from the LED chip 21 per unit time and promote the growth of plants.
  • control unit 40 can control the dimming of the LED chip 21, it is possible to adjust the intensity of the light from the LED chip 21 according to the growth stage of the plant. it can.
  • the LED lighting device is a planar light source sheet
  • the present invention is not limited to this.
  • the LED lighting device may be a straight tube lighting device.
  • Example 4 A copper foil (thickness: 35 ⁇ m) for forming a metal wiring portion is laminated on one surface of a 560 mm ⁇ 390 mm size film substrate (polyethylene naphthalate, thickness: 50 ⁇ m), and then a copper foil for metal wiring is formed. Etching was performed to form metal wiring portions having the same pattern in all the examples and comparative examples. Then, a urethane resin is used as a base resin on the substrate film and the metal wiring portion, and an insulating ink obtained by adding titanium oxide at a ratio of 20% by mass to the base resin is screen-printed to a thickness of 10 ⁇ m. The light-reflective insulating protective film of was formed.
  • a plurality of LED chips (“NFSW757G-V2” (manufactured by Nichia Corporation)) were arranged in 10 rows of 14 rows with a pitch of 40 mm in the X direction and a pitch of 35 mm in the Y direction. It was mounted by soldering.
  • the LED chip is a top-emission type light emitting element, and has an outer shape of a rectangular parallelepiped having a size of 3.0 mm (length) ⁇ 3.0 mm (width) ⁇ 0.65 mm (height).
  • the light source color of this LED chip is light bulb color, and the color temperature of each LED chip is 3000K.
  • the insulating protective film and the transparent protective film that covers the LED chip were formed by a spray coating method.
  • the LED lighting sheet manufactured as described above was used as the LED lighting sheet of Example 4.
  • Example 5 An LED produced in the same manner as in Example 4 except that an LED chip having a light source color of warm white and a color temperature of 3500K (“NFSW757G-V2” (manufactured by Nichia Corporation)) was used.
  • the illumination sheet was the LED illumination sheet of Example 5.
  • Example 3 An LED produced in the same manner as in Example 4 except that an LED chip having a daylight white color as the light source color and a color temperature of 5000 K (“NFSW757G-V2” (manufactured by Nichia Corporation)) was used.
  • the illumination sheet was the LED illumination sheet of Comparative Example 3.
  • Optical characteristics of the LED chips used in the LED lighting sheets of Examples 4 and 5 and Comparative Example 3, specifically, light emission spectra were measured.
  • the light emission spectrum was measured with a spectroradiometer (CL-500A, manufactured by Konica Minolta).
  • CL-500A manufactured by Konica Minolta
  • the measured emission spectrum has a first peak, a second peak, and a third peak, respectively, and the center wavelengths of the first peak, the second peak, and the third peak were measured.
  • light components were derived from the measured emission spectra using the waveform separation software “fityk”.
  • the emission spectrum of the measured light was read, and the first peak, the second peak, and the third peak were selected.
  • the Voigt function was used to perform fitting on the emission spectrum of the measured light.
  • the fitting is repeated until the error in the height direction of the waveform becomes 1% or less, and the first component, the second component, and the third component of the light are extracted. Derived. Then, the center wavelengths and the half widths of the derived first component, second component, and third component were measured, respectively.
  • the LED lighting sheets of Examples 4 and 5 and Comparative Example 3 were attached to the plant growth shelves, and the plants (baby spinach) were actually cultivated. Then, the fresh weight (g/m2) of the grown plant was measured. The measurement of the fresh weight was calculated by measuring the above-ground fresh weight after the cultivation for each cultivation panel and calculating the weight per square meter. Moreover, the daily production body weight (g/m2/day), which is the fresh weight per number of cultivation days, was calculated. Table 3 shows the above evaluation results.
  • the living weight of the plant could be increased more than when the LED lighting sheet of Comparative Example 3 was used.
  • the case where the LED lighting sheet of Example 4 (the light source color of the LED chip is a light bulb color) is used is compared with the case where the LED lighting sheet of Comparative Example 3 (the light source color of the LED chip is a neutral white color) is used.
  • the daily production weight (g/m2/day) could be increased by 9%.
  • the LED lighting sheet of Example 5 (the light source color of the LED chip is warm white) is used, compared with the case where the LED lighting sheet of Comparative Example 3 (the light source color of the LED chip is neutral white) is used,
  • the daily production weight (g/m2/day) could be increased by 6%.
  • the LED lighting sheets of Examples 4 and 5 were used, the light source color of the LED chip was changed to the bulb color or the warm white color, whereby the productivity of plants could be improved.
  • the LED lighting sheet for growing animals and plants according to the third embodiment includes a substrate film, a metal wiring portion formed on the surface of the substrate film, an LED chip mounted on the metal wiring portion, and the LED chip. And a protection portion which covers at least a part of the side surface and protects the LED chip.
  • the LED lighting sheet for growing animals and plants is a sheet-shaped LED lighting device, the overall thickness can be made thinner than an LED bar light in which a plurality of straight tube LEDs are arranged. Therefore, the vertical spacing between the shelves of the animal and plant growing shelf can be narrowed to improve the yield of the animals and plants to be grown per floor area of the animal and plant growing factory.
  • the LED lighting sheet since the thickness of the LED chip is smaller than the thickness of the LED straight tube, the LED lighting sheet has an LED straight tube with a height difference between a portion where the LED chip is arranged and a portion where the LED chip is not arranged. It can be made smaller than the height difference between the place where the LED straight tube is placed and the place where the LED straight tube is not placed.
  • the shadow on the side of the LED chip is less likely to occur, so that even when the animal or plant grows and comes close to the LED lighting sheet, it is possible to suppress the variation in the light irradiating the animal or plant.
  • the LED lighting device for growing animals and plants it is important to suppress variations in the light that irradiates the animals and plants, because it reduces the size and quality of the animals and plants to be grown within a certain standard range and reduces nonconforming products. is there.
  • the growth of animals and plants it is important to control the light and heat applied to the animals and plants at the latter stage of growth when the animals and plants grow and photosynthesis becomes active.
  • the LED lighting sheet for growing animals and plants according to the present embodiment can suppress variations in relatively strong light emitted to the animals and plants when the animals and plants are close to each other.
  • the protection portion covers at least a part of the side surface of the LED chip to protect the LED chip. This can prevent the LED chip from peeling off from the LED lighting sheet even when the worker contacts the LED chip. Therefore, it is possible to prevent the LED chip from dropping on the plant to be grown, and to prevent the phosphor of the LED chip from coming into contact with the plant. Therefore, the hygienic condition of the plant to be grown can be kept good.
  • the LED lighting module for growing animals and plants includes an LED lighting sheet for growing animals and plants, and a control unit electrically connected to the LED lighting sheet, and the control unit is the LED It is externally connected to the lighting sheet.
  • the LED lighting module for growing animals and plants has an external control unit, it is possible to increase the amount of animals and plants to be grown while suppressing a decrease in the yield of the animals and plants to be grown. In good yield.
  • the heat locally generated in the vicinity of the control unit strongly affects the plants and animals cultivated in the vicinity of the control unit, and has a small influence on the plants and animals cultivated in the place distant from the control unit. Therefore, the growing state of animals and plants may vary, the number of non-conforming products increases, and the yield may decrease.
  • the larger the light quantity of the LED lighting sheet the larger the heat generated from the control unit. According to the LED lighting module in which the control unit is externally connected to the LED lighting sheet, the control unit can be installed at an arbitrary location, so that variation can be suppressed and good yield can be obtained.
  • the shelf plate for animal and plant growing shelves according to the present embodiment, the animal and plant growing shelf, and the animal and plant growing plant are provided with the LED lighting sheet or module for animal and plant growing according to the above-described present embodiment, a good yield of animals and plants can be obtained. Can be obtained at
  • the third embodiment shown in FIG. 12 to FIG. 22 is mainly that the LED lighting sheet for growing animals and plants covers at least a part of the side surface of the LED chip and has a protective portion for protecting the LED chip.
  • the same parts as those of the first embodiment or the same parts as those of the second embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • a protective portion 35A that covers the light reflective insulating protective film 34 and the LED chip 21 and protects the LED chip 21 is provided.
  • the protective portion 35A has a transparent protective film 35.
  • the solder portion 36 joins the metal wiring portion 32 and the LED chip 21.
  • the soldering can be performed by a reflow method.
  • the solder portion 36 according to the present embodiment extends from the back surface 21c of the LED chip 21 to the side surface 21b.
  • a portion of the solder portion 36 located on the side of the LED chip 21 has a curved shape that bulges toward the light emitting surface 20a.
  • the portion of the solder portion 36 located on the side of the LED chip 21 is formed in a substantially semicircular shape in a cross section orthogonal to the light emitting surface 20a of the LED lighting sheet 20.
  • "a cross section orthogonal to the light emitting surface of the LED lighting sheet” is along a direction (Z direction) orthogonal to the first arrangement direction (X direction) and the second arrangement direction (Y direction). Means a cross section.
  • the transparent protective film 35 is interposed between the side surface 21b of the LED chip 21 and the solder portion 36. Therefore, the adhesion between the transparent protective film 35 and the LED chip 21 can be improved. As a result, the transparent protective film 35 can effectively protect the LED chip 21.
  • the transparent protective film 35 can be attached to the LED chip 21 even when the worker contacts the LED chip 21. It is possible to absorb the force applied to the LED chip 21 and effectively prevent the LED chip 21 from peeling off from the LED lighting sheet 20.
  • the portion of the solder portion 36 located on the side of the LED chip 21 is formed so as to surround a part of the side surface 21b of the LED chip 21. Has been done. Thereby, the bonding strength between the LED chip 21 and the solder portion 36 can be improved. Therefore, it is possible to prevent the LED chip 21 from peeling off from the solder portion 36.
  • the portion of the solder portion 36 located on the back surface 21c side of the LED chip 21 extends continuously on the metal wiring portion 32.
  • such a shape of the solder portion 36 is such that the solder 36a (see FIGS. 15G to 15H) is pressed against the LED chip 21 when the solder portion 36 is formed by the reflow method. It is formed by being crushed.
  • the portion of the solder portion 36 located on the back surface 21c side of the LED chip 21 may be composed of a plurality of portions separated from each other. That is, on the back surface 21c side of the LED chip 21, there may be a region where the solder portion 36 is not formed.
  • the solder 36a is pressed by the LED chip 21 and crushed. Thereby, the solder 36a is pushed out from the back surface 21c side of the LED chip 21, and a region where the solder portion 36 is not formed can be formed on the back surface 21c side of the LED chip 21.
  • the soldering may be performed by a laser method.
  • the transparent protective film 35 according to the present embodiment covers the entire surface 21a (side surface on the light emitting surface 20a side) 21a and side surface 21b of the LED chip 21.
  • the transparent protective film 35 is formed adjacent to the central portion 35a that covers the front surface 21a of the LED chip 21, the curved portion 35b that is formed around the central portion 35a and covers the side surface 21b of the LED chip 21, and the curved portion 35b.
  • the central portion 35a covers the entire surface 21a of the LED chip 21.
  • the thickness of the central portion 35a is formed on the surface 21a of the LED chip 21 so as to gradually increase toward the central side of the LED chip 21. This makes it possible to increase the thickness of the portion of the central portion 35a that covers the phosphor 21d that can be arranged substantially at the center of the surface 21a of the LED chip 21. For this reason, it is possible to more reliably protect the phosphor 21d that can be arranged substantially at the center of the surface 21a of the LED chip 21 from the water splashing when the plant is grown.
  • the thickness of the thickest part of the central portion 35a of the transparent protective film 35 is 5 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less, preferably 15 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less, and more preferably 20 ⁇ m. It is 25 ⁇ m or less. Since the thickness of the thickest portion of the central portion 35a is 40 ⁇ m or less, good flexibility and thinness of the LED lighting sheet 20, lightness, and good optical characteristics required for plant growing applications. Can be effectively maintained. In addition, since the thickest part of the central portion 35a has a thickness of 10 ⁇ m or more, the LED lighting sheet 20 can be provided with sufficient waterproofness required for plant growing applications.
  • the curved portion 35b of the transparent protective film 35 covers the entire side surface 21b of the LED chip 21. As a result, even when the worker contacts the LED chip 21, it is possible to prevent the LED chip 21 from peeling off from the solder portion 36.
  • the thickness of the curved portion 35b is formed so as to gradually increase as it approaches the LED chip 21. Accordingly, even when the worker contacts the LED chip 21, it is possible to prevent a large local force from being locally applied to the joint portion between the LED chip 21 and the solder portion 36, and the LED chip 21 can be suppressed. It is possible to more effectively suppress the peeling from the solder portion 36.
  • the curved portion 35b has a concave shape that is recessed from the light emitting surface 20a side toward the surface opposite to the light emitting surface 20a in a cross section orthogonal to the light emitting surface 20a of the LED lighting sheet 20.
  • the radius of curvature r of the concave shape may be, for example, about 200 ⁇ m or more and 5000 ⁇ m or less.
  • the curved portion 35b covers the solder portion 36 located on the side of the LED chip 21.
  • the solder part 36 can be protected from water splashing when growing the plant.
  • the solder portion 36 is covered with the curved portion 35b of the transparent protective film 35, it is possible to prevent the grown plant from coming into contact with the solder portion 36.
  • the solder portion 36 is covered with the curved portion 35b, it is possible to prevent the solder portion 36 from peeling off from the LED chip 21.
  • the portion of the solder portion 36 located on the side of the LED chip 21 is formed in a substantially semicircular shape.
  • the joint area between the portion of the solder portion 36 located on the side of the LED chip 21 and the side surface 21b of the LED chip 21 can be reduced. For this reason, there is a possibility that the joint strength between the portion of the solder portion 36 located on the side of the LED chip 21 and the side surface 21b of the LED chip 21 may be reduced.
  • the solder portion 36 since the solder portion 36 is covered with the curved portion 35b of the transparent protective film 35, the portion of the solder portion 36 located on the side of the LED chip 21 is formed in a substantially semicircular shape. Even if it is, the solder part 36 can be effectively suppressed from peeling off from the LED chip 21. This can prevent the solder from coming into contact with the plant. Therefore, the hygienic condition of the plant to be grown can be kept good.
  • the flat portion 35c of the transparent protective film 35 has a substantially constant thickness.
  • the thickness of the flat portion 35c is 5 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less, preferably 15 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less, and more preferably 20 ⁇ m or more and 25 ⁇ m or less.
  • the thickness of the flat portion 35c is 40 ⁇ m or less, good flexibility, thinness, and lightness of the LED lighting sheet 20 can be effectively maintained.
  • the flat portion 35c has a thickness of 5 ⁇ m or more, the LED lighting sheet 20 can be provided with sufficient waterproofness required for plant growing applications.
  • the surface of the transparent protective film 35 described above may be hydrophilic. Accordingly, when water adheres to the transparent protective film 35, the adhered water is distributed so as to spread along the surface of the transparent protective film 35. Therefore, it is possible to prevent the attached water from remaining in the form of droplets on the surface 21a of the LED chip 21 corresponding to the phosphor 21d. As a result, good optical characteristics of the LED lighting sheet 20 can be effectively maintained.
  • the substrate film 31 is prepared (Fig. 15(a)).
  • a metal foil 32A such as a copper foil which is a material of the metal wiring portion 32 is laminated (FIG. 15B).
  • an etching mask 37 patterned into a shape required for the metal wiring portion 32 is formed on the surface of the metal foil 32A (FIG. 15(c)).
  • the etching mask 37 is removed using an alkaline stripping solution. As a result, the etching mask 37 is removed from the surface of the metal wiring part 32 (FIG. 15E).
  • a light-reflecting insulating protective film 34 is laminated on the metal wiring portion 32 (FIG. 15(f)).
  • the components of the LED chip 21 and the regulator 45, and the connector 44 are mounted on the metal wiring portion 32 (FIGS. 15(g)-(h)). Note that, in FIG. 15H and FIG. 15I described later, parts of the regulator 45 are omitted for clarity.
  • the LED chip 21 is joined to the metal wiring portion 32 by soldering via the solder portion 36.
  • the solder 36a is laminated on the metal wiring portion 32 (FIG. 15G).
  • the LED chip 21 is placed on the solder 36a (FIG. 15(h)).
  • the solder 36 a is crushed by being pressed by the LED chip 21, and the solder 36 a is formed so as to extend from the back surface 21 c of the LED chip 21 to the side surface 21 b.
  • the LED chip 21 is mounted on the metal wiring portion 32 via the solder portion 36 by heating the solder 36a in a reflow furnace (not shown).
  • a portion of the solder portion 36 located on the side of the LED chip 21 is formed in a substantially semicircular shape.
  • the joining by the soldering process may be performed by a laser method or a joining with a conductive resin.
  • the transparent protective film 35 is formed so as to cover the light reflective insulating protective film 34, the components of the LED chip 21 and the regulator 45, and the connector 44 (FIG. 15(i)).
  • the transparent protective film 35 is preferably formed by a spray coating method or a curtain coating method.
  • the transparent protective film 35 is formed by the spray coating method, for example, by spraying a coating liquid for spray coating treatment containing an acrylic polyurethane resin onto a desired area on the flexible wiring board 30 by a spray coating machine. Can be formed.
  • the transparent protective film 35 is formed by the curtain coating method by, for example, applying a coating liquid for curtain coating treatment containing an acrylic polyurethane resin to a desired area on the flexible wiring substrate 30 by a curtain coating machine to form a coating film. Can be formed.
  • the shape of the transparent protective film 35 can be easily made to follow the shape of the LED chip 21 while keeping the thickness of the transparent protective film 35 within a predetermined range.
  • the transparent protective film 35 including the central portion 35a, the curved portion 35b, and the flat portion 35c is formed by appropriately adjusting the conditions by the spray coating method or the curtain coating method (see FIG. 13).
  • the LED lighting sheet 20 according to the present embodiment is not limited to the above-described method, but is a known publicly-known flexible wiring board for LED chips and various publicly-known LED modules in which LED chips are mounted. It can also be produced by a method.
  • the LED lighting sheet 20 includes the protection portion 35A that covers the side surface 21b of the LED chip 21 and protects the LED chip 21.
  • the LED chip 21 covers the side surface 21b of the LED chip 21 and protects the LED chip 21.
  • the protection portion 35A covers the solder portion 36 located on the side of the LED chip 21.
  • the solder portion 36 is covered with the protective portion 35A, it is possible to prevent the grown plant from coming into contact with the solder portion 36.
  • the solder portion 36 is covered with the protection portion 35A, it is possible to prevent the solder portion 36 from peeling off from the LED chip 21.
  • the portion of the solder portion 36 located on the side of the LED chip 21 is formed in a substantially semicircular shape.
  • the bonding strength between the portion of the solder portion 36 located on the side of the LED chip 21 and the side surface 21b of the LED chip 21 may be reduced.
  • the portion of the solder portion 36 located on the side of the LED chip 21 is formed in a substantially semicircular shape. Even if there is, the solder portion 36 can be effectively suppressed from peeling off from the LED chip 21. This can prevent the solder from coming into contact with the plant. Therefore, the hygienic condition of the plant to be grown can be kept good.
  • the central portion 35a covers the entire surface 21a of the LED chip 21. This makes it possible to reliably protect the phosphor 21d, which may be arranged substantially in the center of the surface 21a of the LED chip 21, from the water splashing when growing the plant. In addition, since the central portion 35a covers the entire surface 21a of the LED chip 21, it is possible to prevent the grown plant from coming into contact with the phosphor 21d when the LED lighting sheet 20 is used in a plant growing factory. You can Furthermore, since the central portion 35a covers the entire area of the surface 21a of the LED chip 21, it is possible to prevent the fluorescent substance 21d of the LED chip 21 from falling on the plant to be grown, and the fluorescent substance 21d is a plant. It is possible to suppress contact with the. Therefore, the hygienic condition of the plant to be grown can be kept good.
  • the thickness of the central portion 35a is formed so as to gradually increase toward the central side of the LED chip 21. This makes it possible to increase the thickness of the portion of the central portion 35a that covers the phosphor 21d that can be arranged substantially at the center of the surface 21a of the LED chip 21. For this reason, it is possible to more reliably protect the phosphor 21d that can be arranged substantially at the center of the surface 21a of the LED chip 21 from the water splashing when the plant is grown.
  • the curved portion 35b of the transparent protective film 35 covers the entire side surface 21b of the LED chip 21. As a result, even when the worker contacts the LED chip 21, it is possible to prevent the LED chip 21 from peeling off from the solder portion 36.
  • the thickness of the curved portion 35b is formed so as to gradually increase as it approaches the LED chip 21. Accordingly, even when the worker contacts the LED chip 21, it is possible to prevent a large local force from being locally applied to the joint portion between the LED chip 21 and the solder portion 36, and the LED chip 21 can be suppressed. It is possible to more effectively suppress the peeling from the solder portion 36.
  • the curved portion 35b has a concave shape that is recessed from the light emitting surface 20a side toward the surface opposite to the light emitting surface 20a in the cross section orthogonal to the light emitting surface 20a of the LED lighting sheet 20. have. As a result, even if the worker contacts the LED chip 21, it is possible to effectively prevent the transparent protective film 35 from being damaged due to the force applied to the LED chip 21. ..
  • the curved portion 35b covers the solder portion 36 located on the side of the LED chip 21.
  • the solder part 36 can be protected from water splashing when growing the plant.
  • the solder portion 36 is covered with the curved portion 35b, it is possible to prevent the grown plant from coming into contact with the solder portion 36.
  • the solder portion 36 is covered with the curved portion 35b, it is possible to prevent the solder portion 36 from peeling off from the LED chip 21. For this reason, it is possible to prevent the solder from coming into contact with the plant, and it is possible to maintain the hygienic condition of the plant to be cultivated in good condition.
  • the thickest portion A of the solder portion 36 does not contact the side surface 21b of the LED chip 21 in the cross section orthogonal to the light emitting surface 20a of the LED lighting sheet 20.
  • the transparent protective film 35 can be interposed between the side surface 21b of the LED chip 21 and the solder portion 36, and the adhesion between the transparent protective film 35 and the LED chip 21 can be improved.
  • the transparent protective film 35 can effectively protect the LED chip 21.
  • the transparent protective film 35 is interposed between the side surface 21b of the LED chip 21 and the solder portion 36, the transparent protective film 35 can be attached to the LED chip 21 even when the worker contacts the LED chip 21. It is possible to absorb the force applied to the LED chip 21 and effectively prevent the LED chip 21 from peeling off from the LED lighting sheet 20.
  • the portion of the solder portion 36 located on the side of the LED chip 21 is formed so as to surround a part of the side surface 21b of the LED chip 21. Has been done. Thereby, the bonding strength between the LED chip 21 and the solder portion 36 can be improved. Therefore, it is possible to prevent the LED chip 21 from peeling off from the solder portion 36.
  • the transparent protective film 35 covers the light reflective insulating protective film 34. Thereby, the transparent protective film 35 can protect the light-reflective insulating protective film 34.
  • the protection portion 35A covers the entire area of the front surface 21a and the side surface 21b of the LED chip 21. As a result, the LED chip 21 can be surely protected from water splashing when growing the plant. Moreover, since the protection part 35A covers the entire surface 21a of the LED chip 21, the hygienic condition of the plant to be cultivated can be further improved.
  • ten or more LED chips 21 are arranged in series, and four or more LED chips 21 are arranged in parallel.
  • the LED chips 21 can be evenly arranged in the plane, the arrays of the LED chips 21 can be arranged in parallel, and the risk when the LED chips 21 are damaged can be dispersed.
  • the thickest part of the LED lighting sheet 20 has a thickness of 5 mm or less, the distance between the upper and lower substrates 81 of the plant growth shelf 80 is reduced and the number of the substrates 81 is increased. , Can increase the yield of plants per unit area.
  • control unit 40 since the control unit 40 is externally connected to the LED lighting sheet 20, the control unit 40 is separated from the LED lighting sheet 20 and the plants are affected by the heat from the control unit 40. Can be kept below.
  • a constant voltage is applied from the control unit 40 to the LED lighting sheet 20, so that it is possible to increase the integrated light amount from the LED chip 21 per unit time and promote the growth of plants.
  • control unit 40 can control the dimming of the LED chip 21, it is possible to adjust the intensity of the light from the LED chip 21 according to the growth stage of the plant. it can.
  • the present invention is not limited to this.
  • the vicinity of the corner 21e of the LED chip 21 may be exposed.
  • the amount of resin used to form the transparent protective film 35 can be reduced. Also in this case, the effects described above can be obtained.
  • the transparent protective film 35 may be formed by attaching a resin film to the LED chip 21 and the light reflective insulating protective film 34.
  • the resin film vinyl chloride-based or fluorine-based resin, polyethylene terephthalate (PET), polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyethylene naphthalate (PEN), polyimide (PI), or the like is used.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PP polypropylene
  • PE polyethylene
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PI polyimide
  • a general resin can be used.
  • the resin film may be adhered to the light-reflecting insulating protective film 34 via an adhesive 38, for example.
  • the resin film may be adhered to the light-reflecting insulating protective film 34 via an adhesive, for example.
  • the resin film may be bonded to the light reflective insulating protective film 34 by heat sealing, for example.
  • a gap G may be formed between the side surface 21b of the LED chip 21 and the transparent protective film 35.
  • the gap G is formed between the side surface 21b of the LED chip 21 and the transparent protective film 35, the force applied to the LED chip 21 is caused even when the worker contacts the LED chip 21. Therefore, it is possible to prevent the transparent protective film 35 from being damaged.
  • a gap may not be formed between the side surface 21b of the LED chip 21 and the transparent protective film 35.
  • the transparent protective film 35 may be adhered to the LED chip 21 and the light-reflecting insulating protective film 34 by, for example, a vacuum laminating method.
  • the protective portion 35A may further include an adhesive layer (adhesive layer) 39 that adheres the LED chip 21 and the transparent protective film 35.
  • the adhesive layer 39 has insulation performance. As a result, it is possible to suppress the problem that the adhesive layer 39 and the LED chip 21 are short-circuited and the phosphor 21d of the LED chip 21 does not emit light.
  • the transparent protective film 35 is bonded to the LED chip 21 via the adhesive layer 39. Even in this case, the effects described above can be obtained.
  • a gap may not be formed between the side surface 21b of the LED chip 21 and the adhesive layer 39 of the protective portion 35A.
  • the adhesion between the LED chip 21 and the transparent protective film 35 can be improved as in the example shown in FIG.
  • the LED chip 21 and the solder part 36 can be protected more effectively.
  • a gap G may be formed between the side surface 21b of the LED chip 21 and the adhesive layer 39 of the protective portion 35A.
  • the LED chip When the gap G is formed between the side surface 21b of the LED chip 21 and the adhesive layer 39, the LED chip may be contacted with the LED chip 21 even if the operator contacts the LED chip 21, as in the example shown in FIG. It is possible to prevent the transparent protective film 35 from being damaged due to the force applied to 21.
  • the adhesive layer 39 may cover the side surface 21b of the LED chip 21.
  • the surface 21a of the LED chip 21 and the surface 39a of the adhesive layer 39 may be flush with each other, or, although not shown, the surface 21a of the LED chip 21
  • the adhesive layer 39 may be interposed between the transparent protective film 35 and the transparent protective film 35. In these cases, the entire surface (light emitting surface 20a) of the LED lighting sheet 20 becomes smooth. As a result, the cushioning property of the LED lighting sheet 20 against external impact can be improved. Further, also in these cases, the effects described above can be obtained.
  • the protection portion 35A may not cover the surface 21a of the LED chip 21.
  • the protection portion 35A may not cover a part of the light reflective insulating protection film 34. That is, the transparent protective film 35 of the protective portion 35A may not include the central portion 35a and the flat portion 35c.
  • the curved portion 35b of the transparent protective film 35 may be configured to cover at least the solder portion 36 located laterally of the LED chip 21 without covering the entire side surface 21b of the LED chip 21. Even in this case, the curved portion 35b of the transparent protective film 35 covers the solder portion 36 located on the side of the LED chip 21, so that the above-described effect can be obtained.

Abstract

動植物育成用のLED照明シート(20)は、複数のLEDチップ(21)が配列されたもので、全光束量は3000lm以上である。

Description

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、動植物育成工場、及び動植物育成用のLED照明装置
 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、動植物育成工場、及び動植物育成用のLED照明装置に関する。
 動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動植物育成工場の一例として、植物の育成棚の棚板に、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育成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、動植物育成工場、及び動植物育成用のLED照明装置を提供する。 
 また、本開示は、動植物育成用のLED照明シートからの単位時間当たりの積算光量を増やし、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照明モジュール、動植物の育成棚及び動植物育成工場を提供する。
 さらに、本開示は、LEDチップを保護することが可能な、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、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育成用のLED照明モジュールにおいて、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、前記動植物育成用のLED照明シートに対してコネクタを介して着脱自在に接続されてもよい。
 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、前記動植物育成用のLED照明シートには、他の動植物育成用のLED照明シートに電流を供給するための電力供給ラインが設けられていてもよい。
 本実施の形態による動植物育成用のLED照明モジュールにおいて、前記LEDチップは、複数個直列に配置され、このLEDチップの列が複数列並列に配置されており、前記動植物育成用のLED照明シートには、前記LEDチップの各列に対応してレギュレータが設けられ、前記レギュレータは、各列の前記複数のLEDチップに流れる電流を一定に保持してもよい。
 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照明モジュールにおいて、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照明モジュールを備えている。
 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。
 本実施の形態による動植物育成用のLED照明装置は、複数のLEDチップが配列された、動植物育成用のLED照明装置であって、前記LEDチップの光源色は、JIS Z 9112に規定される光源色のうち、電球色または温白色である。
 本実施の形態による動植物育成用のLED照明装置において、前記LEDチップの前記光源色が前記電球色であってもよい。
 本実施の形態による動植物育成用のLED照明装置は、複数のLEDチップが配列された、動植物育成用のLED照明装置であって、前記LEDチップからの光の発光スペクトルは、中心波長が610nm以上630nm以下である第1のピークと、中心波長が440nm以上460nm以下である第2のピークと、中心波長が510nm以上530nm以下である第3のピークとを有し、前記第1のピークにおける相対発光強度は、前記第2のピークにおける相対発光強度よりも大きく、前記第3のピークにおける相対発光強度は、前記第2のピークにおける相対発光強度よりも小さい。
 本実施の形態による動植物育成用のLED照明装置は、複数のLEDチップが配列された、動植物育成用のLED照明装置であって、前記LEDチップからの光は、中心波長が610nm以上630nm以下であるとともに半値幅が90nm以上110nm以下である第1の成分と、中心波長が440nm以上460nm以下であるとともに半値幅が10nm以上20nm以下である第2の成分と、中心波長が510nm以上530nm以下であるとともに半値幅が50nm以上60nm以下である第3の成分とを有し、前記第1の成分の中心波長における相対発光強度は、前記第2の成分の中心波長における相対発光強度よりも大きく、前記第3の成分の中心波長における相対発光強度は、前記第2の成分の中心波長における相対発光強度よりも小さい。
 本実施の形態による動植物育成用のLED照明装置において、前記第2の成分の中心波長における相対発光強度は、前記第1の成分の中心波長における相対発光強度の0.5倍以上0.7倍以下であり、前記第3の成分の中心波長における相対発光強度は、前記第1の成分の中心波長における相対発光強度の0.3倍以上0.5倍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照明装置は、複数のLEDチップが配列された、動植物育成用のLED照明装置であって、前記LEDチップからの光の色度は、xy色度図において、(0.39,0.36)、(0.41,0.44)、(0.46,0.44)、(0.42,0.36)の4つの色度座標を結ぶ四角形の領域内にある。
 本実施の形態による動植物育成用のLED照明装置において、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照明装置において、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照明装置において、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照明装置において、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照明装置と、前記動植物育成用のLED照明装置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照明装置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照明装置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照明装置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照明装置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照明装置は、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。
 本実施の形態による動植物育成用のLED照明シートは、動植物育成用のLED照明シートであって、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、前記金属配線部に実装されたLEDチップと、前記LEDチップの側面の少なくとも一部を覆い、前記LEDチップを保護する保護部とを備えている。
 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、ハンダ部を介して前記金属配線部に実装されており、前記ハンダ部は、前記LEDチップの裏面から側面まで延び、前記保護部は、前記LEDチップの側方に位置する前記ハンダ部を覆っていてもよい。
 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、前記保護部は、前記LEDチップの表面の少なくとも一部を覆う中央部分と、前記LEDチップの前記側面の少なくとも一部を覆う湾曲部分と、前記湾曲部分に隣接して形成された平坦部分とを含んでいてもよい。
 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、前記中央部分は前記LEDチップの表面の全域を覆っていてもよい。
 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、前記中央部分の厚みは、前記LEDチップの中央側に向かうにつれて徐々に厚くなっていてもよい。
 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、前記湾曲部分は、前記LEDチップの前記側面の全域を覆っていてもよい。
 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、前記湾曲部分の厚みは、前記LEDチップに近づくにつれて徐々に厚くなっていてもよい。
 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、前記動植物育成用のLED照明シートの発光面に直交する断面において、前記湾曲部分は、前記動植物育成用のLED照明シートの発光面側から、前記発光面とは反対側の面に向かって窪む凹形状を有していてもよい。
 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、前記湾曲部分は、前記LEDチップの側方に位置する前記ハンダ部を覆っていてもよい。
 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、前記動植物育成用のLED照明シートの発光面に直交する断面において、前記ハンダ部のうち前記LEDチップの側方に位置する部分は、前記発光面側に盛り上がる湾曲形状を有していてもよい。
 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、前記動植物育成用のLED照明シートの発光面に直交する断面において、前記ハンダ部のうち最も厚みが厚い部分は、前記LEDチップの前記側面に接触していなくてもよい。
 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、前記動植物育成用のLED照明シートの発光面側から見た場合に、前記ハンダ部のうち前記LEDチップの側方に位置する部分は、前記LEDチップの前記側面の一部を取り囲むように形成されていてもよい。
 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、前記金属配線部を覆うように配置された光反射性絶縁保護膜を更に備え、前記保護部は、前記光反射性絶縁保護膜を覆っていてもよい。
 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、前記保護部は、前記LEDチップの表面及び側面の全域を覆っていてもよい。
 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、前記保護部は、透明保護膜を有していてもよい。
 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、前記透明保護膜と前記LEDチップの側面との間に、隙間が形成されていてもよい。
 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、前記保護部は、前記LEDチップと前記透明保護膜とを接着する接着層を更に有していてもよい。
 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、前記保護部は、前記接着層によって、前記LEDチップの側面を覆っていてもよい。
 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、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、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。
 また、本実施の形態によれば、動植物育成用のLED照明シートからの単位時間当たりの積算光量を増やし、動植物を良好な収量で得ることができる。
 さらに、本実施の形態によれば、LEDチップを保護することができる。
図1は、第1の実施の形態によるLED照明モジュールを示す概略図である。 図2は、第1の実施の形態による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、第1の実施の形態による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、第1の実施の形態によるLED照明シートの製造方法を示す断面図である。 図7は、第1の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、第1の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。 図10は、第2の実施の形態によるLED照明シートのLEDチップからの光の各成分および発光スペクトルを示す図である。 図11は、第2の実施の形態によるLED照明シートのLEDチップからの光の色度を示すxy色度図であって、色温度の等温度線が記載されたxy色度図である。 図12は、第3の実施の形態によるLED照明シートを示す断面図であって、図5に対応する断面図である。 図13は、第3の実施の形態によるLED照明シートの保護部を示す拡大図(図12のXIII部に対応する拡大図)である。 図14は、第3の実施の形態によるLED照明シートのLEDチップを示す平面図(図12のXIV方向矢視図)である。 図15(a)-(i)は、第3の実施の形態によるLED照明シートの製造方法を示す断面図である。 図16は、第3の実施の形態によるLED照明シートの変形例を示す断面図である。 図17は、第3の実施の形態によるLED照明シートの変形例を示す断面図である。 図18は、第3の実施の形態によるLED照明シートの変形例を示す断面図である。 図19は、第3の実施の形態によるLED照明シートの変形例を示す断面図である。 図20は、第3の実施の形態によるLED照明シートの変形例を示す断面図である。 図21は、第3の実施の形態によるLED照明シートの変形例を示す断面図である。 図22は、第3の実施の形態によるLED照明シートの変形例を示す断面図である。
 (第1の実施の形態)
 第1の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。
 また、第1の実施の形態による動植物育成用の動植物育成用のLED照明モジュールは、複数のLEDチップが配列された、動植物育成用のLED照明シートと、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、制御部から動植物育成用のLED照明シートに定電圧が印加される。
 本実施の形態による動植物育成用のLED照明シート、及び本実施の形態による動植物育成用のLED照明モジュールに含まれる動植物育成用の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、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。とりわけ、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育成用のLED照明モジュールは、制御部から動植物育成用のLED照明シートに定電圧が印加されるので、LED照明シート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照明シートに定電圧が印加された場合における積算光量を、パルス波形で電圧が印加される場合における積算光量よりも大きくすることができる。これにより、LED照明シートからの光の発光効率を高め、動植物の育成効率を向上させることができる。この結果、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、単に積算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、光の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第1の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、いわゆる面状の光源シートであり、そのシート面の発光面20a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20a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ライト型のLED照明シートを用いてもよい。エッジライト型のLED照明シートは、発光面20a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。また、LED照明シート20自体が剛性をもっているため、例えばLED照明シート20をLEDチップ21が外側になるように円筒状に曲げることによって、設置面がなくとも、LED照明シート20単体で照明として用いることも可能である。
 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(育成用)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、植物の育成棚用の棚板83(図8)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以上となっていることが好ましい。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、分光配光測定システム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、200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20a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、レギュレータ45、第1コネクタ44Aおよび第2コネクタ44B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20a側に位置する面)に形成される樹脂性の膜である。本実施の形態による透明保護膜35は、例えば、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形成されてもよい。
 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。なお、各LEDチップ21は、導電性樹脂を介して、金属配線部32に実装されていても良い。
 (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、アクリ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20a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発光輝度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、アクリル系ポリウレタン樹脂、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、アクリル系ポリウレタン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系ポリウレタン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系ポリウレタン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系ポリウレタンのベース樹脂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。また、LEDチップ21として、例えば150lm/W以上の発光効率を有するような、発光効率が高いものを選択した場合、LED照明シート20において、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。また、透明保護膜35により、LEDチップ21がLED照明シート20から剥がれ落ちてしまうことを抑制することもできる。
 透明保護膜35は、アクリル系ポリウレタン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。例えば、透明保護膜35は、フッ素を含有する2液硬化型アクリル系ポリウレタン樹脂により形成されてもよい。また、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、アクリル系ポリウレタン樹脂の他、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系ポリウレタン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。
 また、上述した透明保護膜35の表面は親水性であってもよい。これにより、透明保護膜35に水が付着した場合に、付着した水は、透明保護膜35の表面に沿って広がるように分布する。このため、付着した水が、LEDチップ21に対応する位置に液滴となって留まることを抑制することができる。この結果、LED照明シート20の良好な光学特性を効果的に維持することができる。
 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、レギュレータ45及びコネクタ44A、44Bを実装する(図6(g))。なお、図6(g)および後述する図6(h)においては、図面を明瞭にするために、レギュレータ45等の図示を省略している。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、LEDチップ21、レギュレータ45及びコネクタ44A、44B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。
 (本実施の形態の作用)
 次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。
 まず、LED照明モジュール10の電力入力部41(図2参照)を電源に接続し、電力入力部41に、例えば100V乃至240Vの任意の電圧をもつ交流の電流を供給する。次に、電力入力部41に入力された電流は、AC/DCコンバーター42によって定圧(例えば44V)の直流電圧に変換される。続いて、AC/DCコンバーター42からの直流電圧は、PWM制御部43において定電圧波形のパルス幅を調整され、LEDチップ21が所定の光束量となるように制御される。例えば図4(a)に示すように、PWM制御部43は定電圧波形のパルス幅を変化させ、デューティー比を100%(実線)から50%(点線)に低下させる。その後、PWM制御部43からの定電圧は、LED照明シート20に供給され、LEDチップ21が点灯する。
 LED照明シート20のLEDチップ21からの光は、基板81上に配置された植物に到達し、植物の成長を促進する。本実施の形態において、LED照明シート20はシート状であることにより、LED照明シート20のLEDチップ21から植物に対して均一に光が照射されるので、照度が不均一であることにより植物の成長速度に偏りが生じることを抑制することができる。他方、比較例として従来の直管型LEDが配列されたLEDバーライトを用いた場合、とりわけ直管型LED同士の間に位置する植物への光量が不足し、植物の成長速度に偏りが生じるおそれがある。
 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。
 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。すなわち、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)は、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、植物の生育速度を高め、より効率良く植物を育成することにより、植物を良好な収量で得ることができる。また、単位時間当たりの積算光量が増えることにより、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より低減することができる。
 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、植物の生育段階や種類等に応じて、LEDチップ21からの光量を調整することができる。例えば、植物の育成初期段階のようにLEDチップ21からの光量が少なくて足りる場合には、LEDチップ21からの光量を少なく調整し、植物の育成後期段階のようにLEDチップ21からの光量を増加させる必要がある場合には、LEDチップ21からの光量を増加させることができる。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。このほか、高い照度が必要な種類の植物を栽培するときはLED照明シート20の照度を高くし、低い照度でも育成できる種類の植物を栽培するときはLED照明シート20の照度を低くても良い。また、出荷の時期を早めたいときはLED照明シート20の照度を高くし、出荷の時期を遅らせたいときはLED照明シート20の照度を低くしても良い。このように、必要に応じてLEDチップ21からの光量を調整することにより、植物の育成を自在にコントロールすることができる。また、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より低減することができる。
 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。すなわち、比較例として、仮に制御部40がLED照明シート20と一体化されていると、植物の育成棚80で植物を生育する際、制御部40の近くに位置する植物には制御部40からの熱が伝わりやすく、制御部40の遠くに位置する植物には制御部40からの熱が伝わりにくい。この場合、植物上の雰囲気の温度にムラが生じるので、植物の成長が面内で不均一になるおそれがある。これに対して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を植物から十分に離しておくことができ、制御部40からの熱によって植物上の雰囲気の温度にムラが生じることを抑え、植物の成長を面内で均一にすることができる。この結果、植物を良好な収量で得ることができる。
 [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1のLED照明シートをそれぞれ以下の通り作製した。また、実施例3及び比較例2のLED照明モジュール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。
 (実施例3)
 実施例1と同様に作製したLED照明シートを制御部に接続し、LED照明モジュールを作製した。制御部には、200Vの交流電源を接続し、制御部からLED照明シートには、44Vの定電圧を印加した。このときLED照明シートに対する直流電圧のデューティー比は100%とした。
 (比較例1)
 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1のLED照明シートとした。
 (比較例2)
 実施例3のLED照明シートからレギュレータを取り外し、代わりにLED照明シート上に半波整流型の整流ドライバーを設け、そこにAC200Vを接続することにより、LED照明モジュールを作製した。
 実施例1、2及び比較例1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、分光配光測定システム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1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1のLED照明シート、並びに実施例3及び比較例2のLED照明モジュール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/m2)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/m2/day)を算出した。以上の評価結果を表1および表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 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1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1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1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/m2/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1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/m2/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。
 また、上記表2に示すように、実施例3のLED照明モジュールを用いた場合、比較例2のLED照明モジュール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。具体的には、実施例3のLED照明モジュールを用いた場合、比較例2のLED照明モジュールを用いた場合よりも植物の生体重を約70%増加させることができた。このように、実施例3のLED照明モジュールを用いた場合、LEDチップからの単位時間当たりの積算光量が増えたことにより、植物の生産性を向上させることができた。
 (第2の実施の形態)
 第2の実施の形態による動植物育成用のLED照明装置は、複数のLEDチップが配列され、LEDチップの光源色は、JIS Z 9112に規定される光源色のうち、電球色または温白色である。
 本実施の形態による動植物育成用のLED照明装置は、LEDチップの光源色が、JIS Z 9112に規定される光源色のうち、電球色または温白色であるので、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。ところで、人工光によって植物を栽培する動植物育成工場の主な課題としては、採算性を向上させることが挙げられている。採算性を向上させる要素としては、例えば植物の場合、単価の高い栽培対象物を選定することの他、短期間で大きく育てるための生育促進や、イニシャルコストやランニングコストといったコストの低減等が考えられる。例えば、光合成を促進することにより生育を促進する案として、赤色LEDチップ及び青色LEDチップの2種類のLEDチップを使用した生育コントロール技術がある。しかしながら、2種類のLEDチップを使用する場合、2種類のLEDチップを準備する必要があり、コストの低減を図ることが困難である。また、近年、葉物野菜であっても、緑色の光を吸収して光合成を行うことが証明されている。このため、光源としては、白色LEDチップで十分であり、大量生産されている白色LEDチップを用いたLED照明装置によって植物を効率良く育成することが望まれている。これに対して、本実施の形態によれば、LEDチップの光源色が、JIS Z 9112に規定される光源色のうち、電球色または温白色であるので、植物を効率良く育成することができ、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照明装置は、複数のLEDチップが配列され、LEDチップからの光の発光スペクトルは、中心波長が610nm以上630nm以下である第1のピークと、中心波長が440nm以上460nm以下である第2のピークと、中心波長が510nm以上530nm以下である第3のピークとを有し、前記第1のピークにおける相対発光強度は、前記第2のピークにおける相対発光強度よりも大きく、前記第3のピークにおける相対発光強度は、前記第2のピークにおける相対発光強度よりも小さい。
 本実施の形態による動植物育成用のLED照明装置は、LEDチップ21からの光の発光スペクトルSが、中心波長が610nm以上630nm以下である第1のピークP1と、中心波長が440nm以上460nm以下である第2のピークP2と、中心波長が510nm以上530nm以下である第3のピークP3とを有している。また、第1のピークP1の中心波長における相対発光強度は、第2のピークP2の中心波長における相対発光強度よりも大きく、第3のピークP3の中心波長における相対発光強度は、第2のピークP2の中心波長における相対発光強度よりも小さくなっている。これにより、LEDチップ21からの光が白色になるとともに、LEDチップ21の光源色を電球色または温白色とすることができる。このため、上述した効果を得ることができる。
 本実施の形態による動植物育成用のLED照明装置は、複数のLEDチップが配列され、LEDチップからの光は、中心波長が610nm以上630nm以下であるとともに半値幅が90nm以上110nm以下である第1の成分と、中心波長が440nm以上460nm以下であるとともに半値幅が10nm以上20nm以下である第2の成分と、中心波長が510nm以上530nm以下であるとともに半値幅が50nm以上60nm以下である第3の成分とを有し、前記第1の成分の中心波長における相対発光強度は、前記第2の成分の中心波長における相対発光強度よりも大きく、前記第3の成分の中心波長における相対発光強度は、前記第2の成分の中心波長における相対発光強度よりも小さい。
 本実施の形態による動植物育成用のLED照明装置は、LEDチップ21からの光が、中心波長が610nm以上630nm以下であるとともに半値幅が90nm以上110nm以下である第1の成分C1と、中心波長が440nm以上460nm以下であるとともに半値幅が10nm以上20nm以下である第2の成分C2と、中心波長が510nm以上530nm以下であるとともに半値幅が50nm以上60nm以下である第3の成分C3とを有している。また、第1の成分C1の中心波長における相対発光強度は、第2の成分C2の中心波長における相対発光強度よりも大きく、第3の成分C3の中心波長における相対発光強度は、第2の成分C2の中心波長における相対発光強度よりも小さくなっている。これにより、LEDチップ21からの光が白色になるとともに、LEDチップ21の光源色を電球色または温白色とすることができる。このため、上述した効果を得ることができる。
 本実施の形態による動植物育成用のLED照明装置は、複数のLEDチップが配列され、LEDチップからの光の色度は、xy色度図において、(0.39,0.36)、(0.41,0.44)、(0.46,0.44)、(0.42,0.36)の4つの色度座標を結ぶ四角形の領域内にある。
 本実施の形態による動植物育成用のLED照明装置は、LEDチップ21からの光の色度が、xy色度図において、(0.39,0.36)、(0.41,0.44)、(0.46,0.44)、(0.42,0.36)の4つの色度座標を結ぶ四角形の領域内にある。この場合、LEDチップ21からの光が白色になるとともに、LEDチップ21の光源色を電球色または温白色とすることができる。このため、上述した効果を得ることができる。
 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照明装置と、前記LED照明装置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LED照明装置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。制御部が外付けでLED照明装置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、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照明装置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。
 次に、図10および図11を参照して第2の実施の形態について説明する。図10および図11に示す第2の実施の形態は、主として、LEDチップ21の光源色が、JIS Z 9112に規定される光源色のうち、電球色または温白色である点が第1の実施の形態と異なるものである。図10および図11において、第1の実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
 本実施の形態において、LEDチップ21の光源色は、JIS Z 9112に規定される光源色のうち、電球色または温白色であり、より好ましくは電球色である。なお、光源色は、JIS Z 9112に準拠して、分光放射照度計(例えばコニカミノルタ社製、CL-500A)により測定することができる。光源色を測定する際には、まず、分光放射照度計のキャリブレーションを実施する。次に、分光放射照度計のセンサーを測定対象となるLEDチップ21に対して向ける。そして、分光放射照度計の測定ボタンを押すことにより、光源色の測定が開始される。
 このように、LEDチップ21の光源色が電球色または温白色であることにより、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。また、LEDチップ21の光源色が電球色であることにより、植物育成工場90で作業する作業者の目が疲れにくくなり、作業効率を向上させることができる。なお、LEDチップ21の光源色が電球色または温白色であることにより、植物を効率良く育成することができることは、後述する実施例によって説明する。
 ところで、上述したように、本実施の形態では、いわゆる面状の光源シートであるLED照明シート20が、光源色が電球色または温白色であるLEDチップ21を含んでいる。ここで、電球色または温白色は、昼白色に比べ、光合成の量子効率が良いと考えられている。このため、LEDチップ21の光源色が電球色または温白色であることにより、LEDチップ21の光源色が昼白色である場合と比較して、植物体の成長を促すことができる。
 また、この場合、LEDチップ21からの光の色温度は、2,600K以上3,800K以下であり、好ましくは2,600K以上3,250K以下であり、より好ましくは2850K以上3150K以下である。LEDチップ21からの光の色温度が、2,600K以上3,800K以下であることにより、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。
 また、図10に示すように、本実施の形態において、LEDチップ21からの光の発光スペクトルS(図10の実線参照)は、中心波長が610nm以上630nm以下である第1のピークP1と、中心波長が440nm以上460nm以下である第2のピークP2と、中心波長が510nm以上530nm以下である第3のピークP3とを有している。すなわち、発光スペクトルSは、赤色波長域に存在する第1のピークP1と、青色波長域に存在する第2のピークP2と、緑色波長域に存在する第3のピークP3とを有している。なお、LEDチップ21からの光の発光スペクトルは、光源色の測定に用いられる分光放射照度計(例えばコニカミノルタ社製、CL-500A)を用いて、光源色と同様に測定することができる。
 また、この場合、第1のピークP1の中心波長における相対発光強度は、第2のピークP2の中心波長における相対発光強度よりも大きく、第3のピークP3の中心波長における相対発光強度は、第2のピークP2の中心波長における相対発光強度よりも小さくなっている。すなわち、本明細書中、LEDチップ21からの光の発光スペクトルSのピークのうち、相対発光強度が最も大きいピークを第1のピークP1と称し、相対発光強度が2番目に大きいピークを第2のピークP2と称し、相対発光強度が3番目に大きいピークを第3のピークP3と称している。なお、LEDチップ21からの光は、4つ以上のピークを含んでいてもよい。LEDチップ21からの光の発光スペクトルSが上述したような第1のピークP1、第2のピークP2および第3のピークP3を有していることにより、LEDチップ21からの光が白色になるとともに、LEDチップ21の光源色を電球色または温白色とすることができる。
 ここで、上述した発光スペクトルSに基づいて、LEDチップ21からの光の成分を導き出すことができる。この場合、光の成分は、波形分離ソフト(例えば、「fityk」)を用いた解析によって導き出すことができる。この際、まず、波形分離ソフトを用いて、光の発光スペクトルSを読み込む。次に、波形分離ソフトにおいて、読み込んだ発光スペクトルSの各ピーク(例えば、第1のピークP1、第2のピークP2および第3のピークP3)を選択する。次に、Voigt(フォークト)関数を用いて、測定された光の発光スペクトルに対してフィッティングを実行する。これにより、光の各成分を導き出すことができる。この場合、フィッティング後の波形と発光スペクトルの波形とにおいて、波形の高さ方向における最小二乗誤差が1%以下になるまで、フィッティングを繰り返し、光の各成分を導き出してもよい。
 図10に示すように、本実施の形態において、LEDチップ21からの光は、中心波長が610nm以上630nm以下であるとともに半値幅が90nm以上110nm以下である第1の成分C1(図10の破線参照)と、中心波長が440nm以上460nm以下であるとともに半値幅が10nm以上20nm以下である第2の成分C2(図10の一点鎖線参照)と、中心波長が510nm以上530nm以下であるとともに半値幅が50nm以上60nm以下である第3の成分C3(図10の二点鎖線参照)とを有している。また、この場合、第1の成分C1の中心波長における相対発光強度は、第2の成分C2の中心波長における相対発光強度よりも大きく、第3の成分C3の中心波長における相対発光強度は、第2の成分C2の中心波長における相対発光強度よりも小さくなっている。すなわち、本明細書中、LEDチップ21からの光のうち、相対発光強度が最も大きい成分を第1の成分C1と称し、相対発光強度が2番目に大きい成分を第2の成分C2と称し、相対発光強度が3番目に大きい成分を第3の成分C3と称している。なお、LEDチップ21からの光は、4つ以上の成分を含んでいてもよい。LEDチップ21からの光が上述したような第1の成分C1、第2の成分C2および第3の成分C3を有していることにより、LEDチップ21からの光が白色になるとともに、LEDチップ21の光源色を電球色または温白色とすることができる。
 また、第2の成分C2の中心波長における相対発光強度は、第1の成分C1の中心波長における相対発光強度の0.5倍以上0.7倍以下であり、第3の成分C3の中心波長における相対発光強度は、第1の成分C1の中心波長における相対発光強度の0.3倍以上0.5倍以下である。これにより、LEDチップ21の光源色を電球色または温白色とすることができる。このように、LEDチップ21の光源色を、昼白色に比べて、光合成の量子効率が良いと考えられている電球色または温白色にすることができるため、植物体の成長を促すことができる。
 また、図11に示すように、本実施の形態において、LEDチップ21からの光の色度は、xy色度図において、(0.39,0.36)、(0.41,0.44)、(0.46,0.44)、(0.42,0.36)の4つの色度座標を結ぶ四角形の領域(図11の網掛け部分)内にある。この場合、LEDチップ21からの光が白色になるとともに、図11に示すように、LEDチップ21からの光の色温度が、約2,900K以上約3,600K以下程度となる。これにより、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。このため、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。なお、LEDチップ21からの光の色度は、光源色の測定に用いられる分光放射照度計(例えばコニカミノルタ社製、CL-500A)を用いて、光源色と同様に測定することができる。
 このように本実施の形態によれば、LEDチップ21の光源色が、JIS Z 9112に規定される光源色のうち、電球色または温白色である。これにより、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。すなわち、LEDチップ21の光源色が、昼白色に比べ、光合成の量子効率が良いと考えられている電球色または温白色であるため、植物体の成長を促すことができる。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。
 また、本実施の形態によれば、LEDチップ21の光源色が、JIS Z 9112に規定される光源色のうち、電球色である。これにより、植物育成工場90で作業する作業者の目が疲れにくくなり、作業効率を向上させることができる。
 また、本実施の形態によれば、LEDチップ21からの光の発光スペクトルSが、中心波長が610nm以上630nm以下である第1のピークP1と、中心波長が440nm以上460nm以下である第2のピークP2と、中心波長が510nm以上530nm以下である第3のピークP3とを有している。また、第1のピークP1の中心波長における相対発光強度は、第2のピークP2の中心波長における相対発光強度よりも大きく、第3のピークP3の中心波長における相対発光強度は、第2のピークP2の中心波長における相対発光強度よりも小さくなっている。これにより、LEDチップ21からの光が白色になるとともに、LEDチップ21の光源色を電球色または温白色とすることができる。このため、上述した効果を得ることができる。
 また、本実施の形態によれば、LEDチップ21からの光は、中心波長が610nm以上630nm以下であるとともに半値幅が90nm以上110nm以下である第1の成分C1と、中心波長が440nm以上460nm以下であるとともに半値幅が10nm以上20nm以下である第2の成分C2と、中心波長が510nm以上530nm以下であるとともに半値幅が50nm以上60nm以下である第3の成分C3とを有している。また、第1の成分C1の中心波長における相対発光強度は、第2の成分C2の中心波長における相対発光強度よりも大きく、第3の成分C3の中心波長における相対発光強度は、第2の成分C2の中心波長における相対発光強度よりも小さくなっている。これにより、LEDチップ21からの光が白色になるとともに、LEDチップ21の光源色を電球色または温白色とすることができる。このため、上述した効果を得ることができる。
 また、本実施の形態によれば、第2の成分C2の中心波長における相対発光強度が、第1の成分C1の中心波長における相対発光強度の0.5倍以上0.7倍以下であり、第3の成分C3の中心波長における相対発光強度は、第1の成分C1の中心波長における相対発光強度の0.3倍以上0.5倍以下である。これにより、LEDチップ21の光源色を電球色または温白色とすることができる。このように、LEDチップ21の光源色を、昼白色に比べて、光合成の量子効率が良いと考えられている電球色または温白色にすることができるため、植物体の成長を促すことができる。
 また、本実施の形態によれば、LEDチップ21からの光の色度は、xy色度図において、(0.39,0.36)、(0.41,0.44)、(0.46,0.44)、(0.42,0.36)の4つの色度座標を結ぶ四角形の領域内にある。この場合、LEDチップ21からの光が白色になるとともに、LEDチップ21からの光の色温度が、約2,900K以上約3,600K以下程度となる。これにより、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。このため、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。
 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。
 なお、上述した本実施の形態においては、LED照明装置が面状の光源シートである場合について説明したが、これに限られない。例えば、図示はしないが、LED照明装置は、直管型の照明装置であってもよい。
 [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4、5及び比較例3のLED照明シートをそれぞれ以下の通り作製した。
 (実施例4)
 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チップの光源色はそれぞれ電球色であり、それぞれの色温度が3000K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4のLED照明シートとした。
 (実施例5)
 LEDチップとして、光源色が温白色であり、色温度が3500Kのもの(「NFSW757G-V2」(日亜化学工業社製))を用いたこと、以外は、実施例4と同様に作製したLED照明シートを、実施例5のLED照明シートとした。
 (比較例3)
 LEDチップとして、光源色が昼白色であり、色温度が5000Kのもの(「NFSW757G-V2」(日亜化学工業社製))を用いたこと、以外は、実施例4と同様に作製したLED照明シートを、比較例3のLED照明シートとした。
 実施例4、5及び比較例3のLED照明シートに用いたLEDチップについて、光学特性、具体的には、光の発光スペクトルを測定した。光の発光スペクトルは、分光放射照度計(コニカミノルタ社製、CL-500A)により測定した。測定された発光スペクトルは、それぞれ第1のピーク、第2のピークおよび第3のピークを有しており、第1のピーク、第2のピークおよび第3のピークの中心波長をそれぞれ測定した。
 また、実施例4、5及び比較例3のLED照明シートに用いたLEDチップについて、測定した発光スペクトルから、波形分離ソフト「fityk」を用いて、光の成分を導き出した。この際、まず、測定された光の発光スペクトルを読み込み、第1のピーク、第2のピークおよび第3のピークを選択した。次に、Voigt(フォークト)関数を用いて、測定された光の発光スペクトルに対してフィッティングを実行した。そして、フィッティング後の波形と発光スペクトルの波形とにおいて、波形の高さ方向における誤差が1%以下になるまで、フィッティングを繰り返し、光の第1の成分、第2の成分および第3の成分を導き出した。そして、導き出された第1の成分、第2の成分および第3の成分の中心波長および半値幅をそれぞれ測定した。
 続いて、実施例4、5及び比較例3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、生育した植物の生体重(g/m2)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/m2/day)を算出した。以上の評価結果を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 上記表3に示すように、実施例4、5のLED照明シートを用いた場合、比較例3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。具体的には、実施例4のLED照明シート(LEDチップの光源色が電球色)を用いた場合、比較例3のLED照明シート(LEDチップの光源色が昼白色)を用いた場合と比較して、日産生体重(g/m2/day)を9%増加させることができた。また、実施例5のLED照明シート(LEDチップの光源色が温白色)を用いた場合、比較例3のLED照明シート(LEDチップの光源色が昼白色)を用いた場合と比較して、日産生体重(g/m2/day)を6%増加させることができた。このように、実施例4、5のLED照明シートを用いた場合、LEDチップの光源色を電球色または温白色にしたことにより、植物の生産性を向上させることができた。
 (第3の実施の形態)
 第3の実施の形態による動植物育成用のLED照明シートは、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、前記金属配線部に実装されたLEDチップと、前記LEDチップの側面の少なくとも一部を覆い、前記LEDチップを保護する保護部とを備えている。
 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。
 また、本実施の形態による動植物育成用のLED照明シートでは、保護部がLEDチップの側面の少なくとも一部を覆い、LEDチップを保護する。これにより、作業者がLEDチップに接触した場合であっても、LEDチップがLED照明シートから剥がれてしまうことを抑制することができる。このため、育成される植物上にLEDチップが落下してしまうことを抑制することができ、LEDチップの蛍光体が植物に接触してしまうことを抑制することができる。このため、育成される植物の衛生状態を良好に保つことができる。
 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、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。
 次に、図12乃至図22を参照して第3の実施の形態について説明する。図12乃至図22に示す第3の実施の形態は、主として、動植物育成用のLED照明シートが、LEDチップの側面の少なくとも一部を覆い、LEDチップを保護する保護部を備えた点が第1の実施の形態と異なるものである。図12乃至図22において、第1の実施の形態と同一部分または第2の実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
 図12に示すように、本実施の形態では、光反射性絶縁保護膜34及びLEDチップ21を覆い、LEDチップ21を保護する保護部35Aが設けられている。保護部35Aは、透明保護膜35を有している。
 また、上述したように、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、リフロー方式により行うことができる。図12に示すように、本実施の形態によるハンダ部36は、LEDチップ21の裏面21cから側面21bまで延びている。また、LED照明シート20の発光面20aに直交する断面において、ハンダ部36のうちLEDチップ21の側方に位置する部分は、発光面20a側に盛り上がる湾曲形状を有している。本実施の形態では、ハンダ部36のうち、LEDチップ21の側方に位置する部分は、LED照明シート20の発光面20aに直交する断面において、略半円形状に形成されている。なお、本明細書中「LED照明シートの発光面に直交する断面」とは、第1の配列方向(X方向)および第2の配列方向(Y方向)に直交する方向(Z方向)に沿った断面を意味する。
 また、図12および図13に示すように、LED照明シート20の発光面20aに直交する断面において、ハンダ部36のうち最も厚みが厚い部分Aは、LEDチップ21の側面21bに接触していない。これにより、図13に示すように、LEDチップ21の側面21bとハンダ部36との間に透明保護膜35が介在している。このため、透明保護膜35とLEDチップ21との密着性を向上させることができる。この結果、透明保護膜35がLEDチップ21を効果的に保護することができる。また、LEDチップ21の側面21bとハンダ部36との間に透明保護膜35が介在することにより、作業者がLEDチップ21に接触した場合であっても、透明保護膜35がLEDチップ21に対して加えられる力を吸収することができ、LEDチップ21がLED照明シート20から剥がれ落ちてしまうことを効果的に抑制することができる。
 さらに、図14に示すように、発光面20a側から見た場合に、ハンダ部36のうちLEDチップ21の側方に位置する部分は、LEDチップ21の側面21bの一部を取り囲むように形成されている。これにより、LEDチップ21とハンダ部36との間の接合強度を向上させることができる。このため、LEDチップ21がハンダ部36から剥がれ落ちてしまうことを抑制することができる。
 一方、図13に示すように、ハンダ部36のうち、LEDチップ21の裏面21c側に位置する部分は、金属配線部32上に連続して延びている。なお、後述するように、このようなハンダ部36の形状は、リフロー方式によりハンダ部36を形成する際に、ハンダ36a(図15(g)-(h)参照)がLEDチップ21に押圧されて潰されることによって形成されたものである。なお、図示はしないが、ハンダ部36のうち、LEDチップ21の裏面21c側に位置する部分が、互いに離間する複数の部分から構成されていてもよい。すなわち、LEDチップ21の裏面21c側において、ハンダ部36が形成されていない領域があってもよい。上述したように、ハンダ部36を形成する際には、ハンダ36aがLEDチップ21に押圧されて潰される。これにより、ハンダ36aがLEDチップ21の裏面21c側から押し出されて、LEDチップ21の裏面21c側において、ハンダ部36が形成されていない領域が形成され得る。なお、ハンダによる接合は、レーザー方式により行われてもよい。
 次に、図13により、本実施の形態による透明保護膜35について、より詳細に説明する。図13に示すように、本実施の形態による透明保護膜35は、LEDチップ21の表面(発光面20a側の面)21a及び側面21bの全域を覆っている。この場合、透明保護膜35は、LEDチップ21の表面21aを覆う中央部分35aと、中央部分35aの周囲に形成され、LEDチップ21の側面21bを覆う湾曲部分35bと、湾曲部分35bに隣接して形成された平坦部分35cとを含んでいる。このうち中央部分35aはLEDチップ21の表面21aの全域を覆っている。これにより、植物の育成時に飛散する水分から、LEDチップ21の表面21aの略中央に配置され得る蛍光体21dを確実に保護することができる。また、中央部分35aがLEDチップ21の表面21aの全域を覆っていることにより、LED照明シート20を植物育成工場において使用した場合に、成長した植物が蛍光体21dに接触することを抑制することができる。さらに、中央部分35aがLEDチップ21の表面21aの全域を覆っていることにより、育成される植物上にLEDチップ21の蛍光体21dが落下することを抑制することができ、蛍光体21dが植物に接触してしまうことを抑制することができる。このため、育成される植物の衛生状態を良好に保つことができる。
 また、中央部分35aの厚みは、LEDチップ21の表面21a上において、LEDチップ21の中央側に向かうにつれて徐々に厚くなるように形成されている。これにより、中央部分35aのうち、LEDチップ21の表面21aの略中央に配置され得る蛍光体21dを覆う部分の厚みを厚くすることができる。このため、植物の育成時に飛散する水分から、LEDチップ21の表面21aの略中央に配置され得る蛍光体21dをより確実に保護することができる。
 また、本実施の形態では、透明保護膜35の中央部分35aのうち、最も厚さが厚い部分の厚さは、5μm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。中央部分35aのうち最も厚さが厚い部分の厚さが40μm以下であることにより、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効果的に維持することができる。また、中央部分35aのうち最も厚さが厚い部分の厚さが10μm以上であることにより、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の湾曲部分35bは、LEDチップ21の側面21bの全域を覆っている。これにより、作業者がLEDチップ21に接触した場合であっても、LEDチップ21がハンダ部36から剥がれてしまうことを抑制することができる。
 また、湾曲部分35bの厚みは、LEDチップ21に近づくにつれて徐々に厚くなるように形成されている。これにより、作業者がLEDチップ21に接触した場合であっても、LEDチップ21とハンダ部36との接合部に対して局所的に大きな力が加わることを抑制することができ、LEDチップ21がハンダ部36から剥がれてしまうことをより効果的に抑制することができる。
 また、湾曲部分35bは、LED照明シート20の発光面20aに直交する断面において、発光面20a側から、発光面20aとは反対側の面に向かって窪む凹形状を有している。これにより、作業者がLEDチップ21に接触した場合であっても、LEDチップ21に対して加えられる力に起因して透明保護膜35が破損してしまうことを効果的に抑制することができる。この場合、凹形状の曲率半径rは、例えば200μm以上5000μm以下程度であってもよい。
 さらに、湾曲部分35bは、LEDチップ21の側方に位置するハンダ部36を覆っている。これにより、植物の育成時に飛散する水分からハンダ部36を保護することができる。また、ハンダ部36が透明保護膜35の湾曲部分35bによって覆われていることにより、成長した植物がハンダ部36に接触することを抑制することができる。さらに、ハンダ部36が湾曲部分35bによって覆われていることにより、ハンダ部36がLEDチップ21から剥がれ落ちてしまうことを抑制することができる。とりわけ、本実施の形態では、ハンダ部36のうち、LEDチップ21の側方に位置する部分が略半円形状に形成されている。これにより、ハンダ部36のうち、LEDチップ21の側方に位置する部分と、LEDチップ21の側面21bとの間の接合領域が小さくなり得る。このため、ハンダ部36のうち、LEDチップ21の側方に位置する部分と、LEDチップ21の側面21bとの間の接合強度が低下する可能性がある。本実施の形態では、ハンダ部36が透明保護膜35の湾曲部分35bによって覆われていることにより、ハンダ部36のうち、LEDチップ21の側方に位置する部分が略半円形状に形成されている場合であっても、ハンダ部36がLEDチップ21から剥がれ落ちてしまうことを効果的に抑制することができる。これにより、ハンダが植物に接触してしまうことを抑制することができる。このため、育成される植物の衛生状態を良好に保つことができる。
 透明保護膜35の平坦部分35cは、略一定の厚みを有している。平坦部分35cの厚さは、5μm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。平坦部分35cの厚さが40μm以下であることにより、LED照明シート20の良好な可撓性や薄さ及び軽量性を効果的に維持することができる。また、平坦部分35cの厚さが5μm以上であることにより、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。
 上述した透明保護膜35の表面は親水性であってもよい。これにより、透明保護膜35に水が付着した場合に、付着した水は、透明保護膜35の表面に沿って広がるように分布する。このため、付着した水が、LEDチップ21の表面21aのうち蛍光体21dに対応する位置に液滴となって留まることを抑制することができる。この結果、LED照明シート20の良好な光学特性を効果的に維持することができる。
 (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15(a)-(i)を参照して説明する。
 まず、基板フィルム31を準備する(図15(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15(b))。
 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15(c))。
 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15(d))。
 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15(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15(f))。
 次に、金属配線部32上にLEDチップ21およびレギュレータ45の部品、コネクタ44を実装する(図15(g)-(h))。なお、図15(h)および後述する図15(i)においては、図面を明瞭にするために、レギュレータ45の部品の図示を省略している。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。この際、まず、ハンダ36aを金属配線部32上に積層する(図15(g))。次に、ハンダ36a上にLEDチップ21を載置する(図15(h))。これにより、ハンダ36aがLEDチップ21に押圧されることにより潰されて、ハンダ36aがLEDチップ21の裏面21cから側面21bまで延びるように形成される。次いで、図示しないリフロー炉でハンダ36aを加熱することにより、金属配線部32上にハンダ部36を介してLEDチップ21が実装される。この場合、ハンダ部36のうち、LEDチップ21の側方に位置する部分が略半円形状に形成される。なお、このハンダ加工による接合は、レーザー方式または導電性樹脂による接合により行われてもよい。
 次いで、光反射性絶縁保護膜34及びLEDチップ21およびレギュレータ45の部品、コネクタ44を覆うように透明保護膜35を形成する(図15(i))。この透明保護膜35の形成は、スプレーコート法、またはカーテンコート法により行われることが好ましい。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。これらの場合、透明保護膜35の厚さを所定の範囲内に保持しつつ、且つ、透明保護膜35の形状をLEDチップ21の形状に容易に追従させることができる。このとき、スプレーコート法やカーテンコート法による条件を適宜調整することにより、中央部分35aと、湾曲部分35bと、平坦部分35cとを含む透明保護膜35が形成される(図13参照)。
 なお、本実施の形態によるLED照明シート20も、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。
 このように本実施の形態によれば、LED照明シート20が、LEDチップ21の側面21bを覆い、LEDチップ21を保護する保護部35Aを備えている。これにより、作業者がLEDチップ21に接触した場合であっても、LEDチップ21がLED照明シート20から剥がれてしまうことを抑制することができる。このため、育成される植物上にLEDチップ21が落下してしまうことを抑制することができ、LEDチップ21の蛍光体21dが植物に接触してしまうことを抑制することができる。このため、育成される植物の衛生状態を良好に保つことができる
 また本実施の形態によれば、保護部35Aは、LEDチップ21の側方に位置するハンダ部36を覆っている。これにより、植物の育成時に飛散する水分からハンダ部36を保護し、水分によってハンダ部36が短絡してしまうことを抑制することができる。また、ハンダ部36が保護部35Aによって覆われていることにより、成長した植物がハンダ部36に接触することを抑制することができる。さらに、ハンダ部36が保護部35Aによって覆われていることにより、ハンダ部36がLEDチップ21から剥がれ落ちてしまうことを抑制することができる。とりわけ、本実施の形態では、ハンダ部36のうち、LEDチップ21の側方に位置する部分が略半円形状に形成されている。これにより、ハンダ部36のうち、LEDチップ21の側方に位置する部分と、LEDチップ21の側面21bとの間の接合強度が低下する可能性がある。本実施の形態では、ハンダ部36が透明保護膜35によって覆われていることにより、ハンダ部36のうち、LEDチップ21の側方に位置する部分が略半円形状に形成されている場合であっても、ハンダ部36がLEDチップ21から剥がれ落ちてしまうことを効果的に抑制することができる。これにより、ハンダが植物に接触してしまうことを抑制することができる。このため、育成される植物の衛生状態を良好に保つことができる。
 また本実施の形態によれば、中央部分35aはLEDチップ21の表面21aの全域を覆っている。これにより、植物の育成時に飛散する水分から、LEDチップ21の表面21aの略中央に配置され得る蛍光体21dを確実に保護することができる。また、中央部分35aがLEDチップ21の表面21aの全域を覆っていることにより、LED照明シート20を植物育成工場において使用した場合に、成長した植物が蛍光体21dに接触することを抑制することができる。さらに、中央部分35aがLEDチップ21の表面21aの全域を覆っていることにより、育成される植物上にLEDチップ21の蛍光体21dが落下することを抑制することができ、蛍光体21dが植物に接触してしまうことを抑制することができる。このため、育成される植物の衛生状態を良好に保つことができる。
 また本実施の形態によれば、中央部分35aの厚みは、LEDチップ21の中央側に向かうにつれて徐々に厚くなるように形成されている。これにより、中央部分35aのうち、LEDチップ21の表面21aの略中央に配置され得る蛍光体21dを覆う部分の厚みを厚くすることができる。このため、植物の育成時に飛散する水分から、LEDチップ21の表面21aの略中央に配置され得る蛍光体21dをより確実に保護することができる。
 また本実施の形態によれば、透明保護膜35の湾曲部分35bは、LEDチップ21の側面21bの全域を覆っている。これにより、作業者がLEDチップ21に接触した場合であっても、LEDチップ21がハンダ部36から剥がれてしまうことを抑制することができる。
 また本実施の形態によれば、湾曲部分35bの厚みは、LEDチップ21に近づくにつれて徐々に厚くなるように形成されている。これにより、作業者がLEDチップ21に接触した場合であっても、LEDチップ21とハンダ部36との接合部に対して局所的に大きな力が加わることを抑制することができ、LEDチップ21がハンダ部36から剥がれてしまうことをより効果的に抑制することができる。
 また本実施の形態によれば、湾曲部分35bは、LED照明シート20の発光面20aに直交する断面において、発光面20a側から、発光面20aとは反対側の面に向かって窪む凹形状を有している。これにより、作業者がLEDチップ21に接触した場合であっても、LEDチップ21に対して加えられる力に起因して透明保護膜35が破損してしまうことを効果的に抑制することができる。
 また本実施の形態によれば、湾曲部分35bは、LEDチップ21の側方に位置するハンダ部36を覆っている。これにより、植物の育成時に飛散する水分からハンダ部36を保護することができる。また、ハンダ部36が湾曲部分35bによって覆われていることにより、成長した植物がハンダ部36に接触することを抑制することができる。さらに、ハンダ部36が湾曲部分35bによって覆われていることにより、ハンダ部36がLEDチップ21から剥がれ落ちてしまうことを抑制することができる。このため、ハンダが植物に接触してしまうことを抑制することができ、育成される植物の衛生状態を良好に保つことができる。
 また本実施の形態によれば、LED照明シート20の発光面20aに直交する断面において、ハンダ部36のうち最も厚みが厚い部分Aは、LEDチップ21の側面21bに接触していない。これにより、LEDチップ21の側面21bとハンダ部36との間に透明保護膜35を介在させることができ、透明保護膜35とLEDチップ21との密着性を向上させることができる。この結果、透明保護膜35がLEDチップ21を効果的に保護することができる。また、LEDチップ21の側面21bとハンダ部36との間に透明保護膜35が介在することにより、作業者がLEDチップ21に接触した場合であっても、透明保護膜35がLEDチップ21に対して加えられる力を吸収することができ、LEDチップ21がLED照明シート20から剥がれ落ちてしまうことを効果的に抑制することができる。
 また本実施の形態によれば、発光面20a側から見た場合に、ハンダ部36のうちLEDチップ21の側方に位置する部分は、LEDチップ21の側面21bの一部を取り囲むように形成されている。これにより、LEDチップ21とハンダ部36との間の接合強度を向上させることができる。このため、LEDチップ21がハンダ部36から剥がれ落ちてしまうことを抑制することができる。
 また本実施の形態によれば、透明保護膜35は、光反射性絶縁保護膜34を覆っている。これにより、透明保護膜35が光反射性絶縁保護膜34を保護することができる。
 また本実施の形態によれば、保護部35Aは、LEDチップ21の表面21a及び側面21bの全域を覆っている。これにより、植物の育成時に飛散する水分からLEDチップ21を確実に保護することができる。また、保護部35AがLEDチップ21の表面21aの全域を覆うことにより、育成される植物の衛生状態を更に良好に保つことができる。
 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。
 なお、保護部35Aの透明保護膜35がLEDチップ21の表面21a及び側面21bの全域を覆っている例について説明したが、これに限られない。例えば、図16に示すように、LEDチップ21の角部21e近傍が露出していてもよい。この場合、透明保護膜35を形成するための樹脂の使用量を低減することができる。また、この場合においても、上述した効果を得ることができる。
 また、上述した本実施の形態においては、透明保護膜35がスプレーコート法、またはカーテンコート法により形成された例について説明したが、これに限られない。例えば、透明保護膜35が、LEDチップ21や光反射性絶縁保護膜34に対して樹脂フィルムを貼り付けることにより形成されてもよい。この場合、樹脂フィルムの材料としては、塩化ビニル系やフッ素系の樹脂、または、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリイミド(PI)などの一般的な樹脂を用いることができる。このように、透明保護膜35が樹脂フィルムから構成される場合においても、上述した効果を得ることができる。なお、図17に示すように、樹脂フィルムは、例えば接着剤38を介して光反射性絶縁保護膜34に接着されていてもよい。なお、樹脂フィルムは、例えば粘着剤を介して光反射性絶縁保護膜34に接着されていてもよい。また、図示はしないが、樹脂フィルムは、例えばヒートシールにより、光反射性絶縁保護膜34に接合されていてもよい。
 また、この場合、図17に示すように、LEDチップ21の側面21bと透明保護膜35との間に隙間Gが形成されていてもよい。LEDチップ21の側面21bと透明保護膜35との間に隙間Gが形成されている場合、作業者がLEDチップ21に接触した場合であっても、LEDチップ21に対して加えられる力に起因して透明保護膜35が破損してしまうことを抑制することができる。また、図18に示すように、LEDチップ21の側面21bと透明保護膜35との間に隙間が形成されていなくてもよい。LEDチップ21の側面21bと透明保護膜35との間に隙間が形成されていない場合、LEDチップ21と透明保護膜35との密着性を向上させることができ、LEDチップ21やハンダ部36をより効果的に保護することができる。なお、この場合、透明保護膜35は、例えば真空ラミネート法により、LEDチップ21や光反射性絶縁保護膜34に対して接着されていてもよい。
 また、上述した本実施の形態においては、保護部35Aが、透明保護膜35のみを有する例について説明したが、これに限られない。例えば、図19に示すように、保護部35Aが、LEDチップ21と透明保護膜35とを接着する接着剤層(接着層)39を更に有していてもよい。この場合、接着剤層39は、絶縁性能を有していることが好ましい。これにより、接着剤層39とLEDチップ21とが短絡してLEDチップ21の蛍光体21dが発光しない不具合を抑制することができる。図19に示す変形例においては、接着剤層39を介して、透明保護膜35がLEDチップ21に接着されている。この場合においても、上述した効果を得ることができる。
 また、この場合、図19に示すように、LEDチップ21の側面21bと保護部35Aの接着剤層39との間に隙間が形成されていなくてもよい。LEDチップ21の側面21bと接着剤層39との間に隙間が形成されていない場合、図18に示す例と同様に、LEDチップ21と透明保護膜35との密着性を向上させることができ、LEDチップ21やハンダ部36をより効果的に保護することができる。また、図20に示すように、LEDチップ21の側面21bと保護部35Aの接着剤層39との間に隙間Gが形成されていてもよい。LEDチップ21の側面21bと接着剤層39との間に隙間Gが形成されている場合、図17に示す例と同様に、作業者がLEDチップ21に接触した場合であっても、LEDチップ21に対して加えられる力に起因して透明保護膜35が破損してしまうことを抑制することができる。
 さらに、図21に示すように、接着剤層39が、LEDチップ21の側面21bを覆っていてもよい。この場合、図21に示すように、LEDチップ21の表面21aと、接着剤層39の表面39aとが面一となっていてもよく、あるいは、図示はしないが、LEDチップ21の表面21aと透明保護膜35との間に接着剤層39が介在されていてもよい。これらの場合、LED照明シート20の表面(発光面20a)全体が平滑になる。これにより、外部からの衝撃に対するLED照明シート20の緩衝性を向上させることができる。また、これらの場合においても、上述した効果を得ることができる。
 また、上述した本実施の形態においては、保護部35Aが、LEDチップ21の表面21aを覆っている例について説明したが、これに限られない。例えば、図22に示すように、保護部35Aが、LEDチップ21の表面21aを覆っていなくてもよい。また、この場合、保護部35Aが、光反射性絶縁保護膜34の一部を覆っていなくてもよい。すなわち、保護部35Aの透明保護膜35が、中央部分35aおよび平坦部分35cを含んでいなくてもよい。また、透明保護膜35の湾曲部分35bが、LEDチップ21の側面21bの全域を覆うことなく、少なくともLEDチップ21の側方に位置するハンダ部36を覆うように構成されていてもよい。この場合においても、透明保護膜35の湾曲部分35bが、LEDチップ21の側方に位置するハンダ部36を覆っていることにより、上述した効果を得ることができる。
 上記各実施の形態および各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、上記各実施の形態および各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。

Claims (68)

  1.  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、動植物育成用のLED照明シート。
  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記載の動植物育成用のLED照明シート。
  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記載の動植物育成用のLED照明シート。
  4.  前記LEDチップは、透明保護膜によって覆われている、請求項1記載の動植物育成用のLED照明シート。
  5.  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る、請求項1記載の動植物育成用のLED照明シート。
  6.  最も厚い部分における厚みが5mm以下である、請求項1記載の動植物育成用のLED照明シート。
  7.  前記全光束量が3900lm以上である、請求項1記載の動植物育成用のLED照明シート。
  8.  動植物育成用のLED照明モジュールであって、
     請求項1記載の動植物育成用の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る、動植物育成用のLED照明モジュール。
  9.  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る、請求項8記載の動植物育成用のLED照明モジュール。
  10.  前記制御部は、前記LEDチップの調光を制御可能である、請求項8記載の動植物育成用のLED照明モジュール。
  11.  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、請求項1記載の動植物育成用のLED照明シートまたは請求項8記載の動植物育成用のLED照明モジュールと、を備えた、動植物の育成棚用の棚板。
  12.  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、請求項1記載の動植物育成用のLED照明シートまたは請求項8記載の動植物育成用のLED照明モジュールを備えた、動植物の育成棚。
  13.  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12記載の動植物の育成棚。
  14.  建物と、
     前記建物の内部に配置された、請求項12記載の動植物の育成棚と、を備えた、動植物育成工場。
  15.  動植物育成用のLED照明モジュールであって、
     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る、動植物育成用のLED照明モジュール。
  16.  前記制御部は、前記LEDチップの調光を制御可能である、請求項15記載の動植物育成用のLED照明モジュール。
  17.  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る、請求項15記載の動植物育成用のLED照明モジュール。
  18.  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コネクタを介して着脱自在に接続される、請求項17記載の動植物育成用のLED照明モジュール。
  19.  前記動植物育成用のLED照明シートには、他の動植物育成用のLED照明シートに電流を供給するための電力供給ラインが設けられている、請求項15記載の動植物育成用のLED照明モジュール。
  20.  前記LEDチップは、複数個直列に配置され、このLEDチップの列が複数列並列に配置されており、前記動植物育成用のLED照明シートには、前記LEDチップの各列に対応してレギュレータが設けられ、前記レギュレータは、各列の前記複数のLEDチップに流れる電流を一定に保持する、請求項15記載の動植物育成用のLED照明モジュール。
  21.  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15記載の動植物育成用のLED照明モジュール。
  22.  前記LEDチップは、透明保護膜によって覆われている、請求項15記載の動植物育成用のLED照明モジュール。
  23.  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、請求項15記載の動植物育成用のLED照明モジュールを備えた、動植物の育成棚。
  24.  建物と、
     前記建物の内部に配置された、請求項23記載の動植物の育成棚と、を備えた、動植物育成工場。
  25.  複数のLEDチップが配列された、動植物育成用のLED照明装置であって、
     前記LEDチップの光源色は、JIS Z 9112に規定される光源色のうち、電球色または温白色である、動植物育成用のLED照明装置。
  26.  前記LEDチップの前記光源色が前記電球色である、請求項25に記載の動植物育成用のLED照明装置。
  27.  複数のLEDチップが配列された、動植物育成用のLED照明装置であって、
     前記LEDチップからの光の発光スペクトルは、
     中心波長が610nm以上630nm以下である第1のピークと、
     中心波長が440nm以上460nm以下である第2のピークと、
     中心波長が510nm以上530nm以下である第3のピークとを有し、
     前記第1のピークにおける相対発光強度は、前記第2のピークにおける相対発光強度よりも大きく、
     前記第3のピークにおける相対発光強度は、前記第2のピークにおける相対発光強度よりも小さい、動植物育成用のLED照明装置。
  28.  複数のLEDチップが配列された、動植物育成用のLED照明装置であって、
     前記LEDチップからの光は、中心波長が610nm以上630nm以下であるとともに半値幅が90nm以上110nm以下である第1の成分と、
     中心波長が440nm以上460nm以下であるとともに半値幅が10nm以上20nm以下である第2の成分と、
     中心波長が510nm以上530nm以下であるとともに半値幅が50nm以上60nm以下である第3の成分とを有し、
     前記第1の成分の中心波長における相対発光強度は、前記第2の成分の中心波長における相対発光強度よりも大きく、
     前記第3の成分の中心波長における相対発光強度は、前記第2の成分の中心波長における相対発光強度よりも小さい、動植物育成用のLED照明装置。
  29.  前記第2の成分の中心波長における相対発光強度は、前記第1の成分の中心波長における相対発光強度の0.5倍以上0.7倍以下であり、前記第3の成分の中心波長における相対発光強度は、前記第1の成分の中心波長における相対発光強度の0.3倍以上0.5倍以下である、請求項28に記載の動植物育成用のLED照明装置。
  30.  複数のLEDチップが配列された、動植物育成用のLED照明装置であって、
     前記LEDチップからの光の色度は、xy色度図において、(0.39,0.36)、(0.41,0.44)、(0.46,0.44)、(0.42,0.36)の4つの色度座標を結ぶ四角形の領域内にある、動植物育成用のLED照明装置。
  31.  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25記載の動植物育成用のLED照明装置。
  32.  前記LEDチップは、透明保護膜によって覆われている、請求項25記載の動植物育成用のLED照明装置。
  33.  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る、請求項25記載の動植物育成用のLED照明装置。
  34.  最も厚い部分における厚みが5mm以下である、請求項25記載の動植物育成用のLED照明装置。
  35.  動植物育成用のLED照明モジュールであって、
     請求項25記載の動植物育成用のLED照明装置と、
     前記動植物育成用のLED照明装置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照明装置に対して外付けで接続される、動植物育成用のLED照明モジュール。
  36.  前記制御部から前記動植物育成用のLED照明装置に定電圧が印加される、請求項35記載の動植物育成用のLED照明モジュール。
  37.  前記制御部は、前記LEDチップの調光を制御可能である、請求項35記載の動植物育成用のLED照明モジュール。
  38.  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、請求項25記載の動植物育成用のLED照明装置または請求項35記載の動植物育成用のLED照明モジュールとを備えた、動植物の育成棚用の棚板。
  39.  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、請求項25記載の動植物育成用のLED照明装置または請求項35記載の動植物育成用のLED照明モジュールとを備えた、動植物の育成棚。
  40.  前記動植物育成用のLED照明装置は、前記棚板の側面側にも更に配置されている、請求項39記載の動植物の育成棚。
  41.  建物と、
     前記建物の内部に配置された、請求項39記載の動植物の育成棚とを備えた、動植物育成工場。
  42.  動植物育成用のLED照明シートであって、
     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、
     前記金属配線部に実装されたLEDチップと、
     前記LEDチップの側面の少なくとも一部を覆い、前記LEDチップを保護する保護部とを備えた、動植物育成用のLED照明シート。
  43.  前記LEDチップは、ハンダ部を介して前記金属配線部に実装されており、前記ハンダ部は、前記LEDチップの裏面から側面まで延び、前記保護部は、前記LEDチップの側方に位置する前記ハンダ部を覆っている、請求項42記載の動植物育成用のLED照明シート。
  44.  前記保護部は、前記LEDチップの表面の少なくとも一部を覆う中央部分と、前記LEDチップの前記側面の少なくとも一部を覆う湾曲部分と、前記湾曲部分に隣接して形成された平坦部分とを含んでいる、請求項43記載の動植物育成用のLED照明シート。
  45.  前記中央部分は前記LEDチップの表面の全域を覆っている、請求項44記載の動植物育成用のLED照明シート。
  46.  前記中央部分の厚みは、前記LEDチップの中央側に向かうにつれて徐々に厚くなっている、請求項44記載の動植物育成用のLED照明シート。
  47.  前記湾曲部分は、前記LEDチップの前記側面の全域を覆っている、請求項44記載の動植物育成用のLED照明シート。
  48.  前記湾曲部分の厚みは、前記LEDチップに近づくにつれて徐々に厚くなっている、請求項44記載の動植物育成用のLED照明シート。
  49.  前記動植物育成用のLED照明シートの発光面に直交する断面において、前記湾曲部分は、前記動植物育成用のLED照明シートの発光面側から、前記発光面とは反対側の面に向かって窪む凹形状を有している、請求項44記載の動植物育成用のLED照明シート。
  50.  前記湾曲部分は、前記LEDチップの側方に位置する前記ハンダ部を覆っている、請求項44記載の動植物育成用のLED照明シート。
  51.  前記動植物育成用のLED照明シートの発光面に直交する断面において、前記ハンダ部のうち前記LEDチップの側方に位置する部分は、前記発光面側に盛り上がる湾曲形状を有している、請求項43記載の動植物育成用のLED照明シート。
  52.  前記動植物育成用のLED照明シートの発光面に直交する断面において、前記ハンダ部のうち最も厚みが厚い部分は、前記LEDチップの前記側面に接触していない、請求項43記載の動植物育成用のLED照明シート。
  53.  前記動植物育成用のLED照明シートの発光面側から見た場合に、前記ハンダ部のうち前記LEDチップの側方に位置する部分は、前記LEDチップの前記側面の一部を取り囲むように形成されている、請求項43記載の動植物育成用のLED照明シート。
  54.  前記金属配線部を覆うように配置された光反射性絶縁保護膜を更に備え、
     前記保護部は、前記光反射性絶縁保護膜を覆っている、請求項42記載の動植物育成用のLED照明シート。
  55.  前記保護部は、前記LEDチップの表面及び側面の全域を覆っている、請求項42記載の動植物育成用のLED照明シート。
  56.  前記保護部は、透明保護膜を有する、請求項42記載の動植物育成用のLED照明シート。
  57.  前記透明保護膜と前記LEDチップの側面との間に、隙間が形成されている、請求項56記載の動植物育成用のLED照明シート。
  58.  前記保護部は、前記LEDチップと前記透明保護膜とを接着する接着層を更に有する、請求項56記載の動植物育成用のLED照明シート。
  59.  前記保護部は、前記接着層によって、前記LEDチップの側面を覆っている、請求項58記載の動植物育成用のLED照明シート。
  60.  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42記載の動植物育成用のLED照明シート。
  61.  最も厚い部分における厚みが5mm以下である、請求項42記載の動植物育成用のLED照明シート。
  62.  動植物育成用のLED照明モジュールであって、
     請求項42記載の動植物育成用の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る、動植物育成用のLED照明モジュール。
  63.  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る、請求項62記載の動植物育成用のLED照明モジュール。
  64.  前記制御部は、前記LEDチップの調光を制御可能である、請求項62記載の動植物育成用のLED照明モジュール。
  65.  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、請求項42記載の動植物育成用のLED照明シートまたは請求項62記載の動植物育成用のLED照明モジュールとを備えた、動植物の育成棚用の棚板。
  66.  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、請求項42記載の動植物育成用のLED照明シートまたは請求項62記載の動植物育成用のLED照明モジュールとを備えた、動植物の育成棚。
  67.  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66記載の動植物の育成棚。
  68.  建物と、
     前記建物の内部に配置された、請求項66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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