特許 5981780 植物栽培に用いられる照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5981780

(24)【登録日】2016年8月5日

(45)【発行日】2016年8月31日

(54)【発明の名称】植物栽培に用いられる照明装置

(51)【国際特許分類】

   A01G 7/00 20060101AFI20160818BHJP

【ＦＩ】

   A01G7/00 601C

【請求項の数】14

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2012-138404(P2012-138404)

(22)【出願日】2012年6月20日

(65)【公開番号】特開2014-49(P2014-49A)

(43)【公開日】2014年1月9日

【審査請求日】2014年11月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】306037311

【氏名又は名称】富士フイルム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000109

【氏名又は名称】特許業務法人特許事務所サイクス

(72)【発明者】

【氏名】宇佐美 由久

(72)【発明者】

【氏名】市橋 光芳

【審査官】 門 良成

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２６７６１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２２８６８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−２８３２１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公平０４−０５６５７５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 Pavel P. Shibayev and Robert G. Pergolizzi，The Effect of Circularly Polarized Light on the Growth of Plants，International Journal of Botany，２０１１年，Volume: 7,Issue: 1，Page:113-117

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ０１Ｇ ７／００

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｖ ９／０８

Ｆ２１Ｙ １０１／０２

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

植物栽培用の照明装置であって、３００nm以上６００nm以下のいずれかの波長域の光を、右円偏光成分を優勢に含む前記の波長域の光に変更する手段を含み、波長６０１nm〜８００nmの少なくとも一部の波長において実質的に非偏光を出射する照明装置。

【請求項2】

波長４５２nm〜４７４nmの光を、右円偏光成分を優勢に含む波長４５２nm〜４７４nmの光に変更する手段を含む請求項１に記載の照明装置。

【請求項3】

波長６２０nm〜６４０nmにおいて実質的に非偏光を出射する請求項１または２に記載の照明装置。

【請求項4】

前記手段が波長６２０nm〜６４０nmの光の偏光状態を実質的に変更しない請求項１〜３のいずれか一項に記載の照明装置。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明装置であって、光源を含む照明装置。

【請求項6】

前記光源が青色発光ダイオードを含む請求項５に記載の照明装置。

【請求項7】

前記手段が偏光板と位相差板とを含む請求項１〜６のいずれか一項に記載の照明装置。

【請求項8】

波長選択フィルタを含む請求項１〜７のいずれか一項に記載の照明装置。

【請求項9】

植物栽培用の照明装置であって、波長４５２nm〜４７４nmの光を出射する光源と、波長６２０nm〜６４０nmの光を出射する光源と、波長４５２nm〜４７４nmの波長域の光を波長４５２nm〜４７４nmの波長域の右円偏光成分を優勢に含む光に変更する手段とを含み、波長６２０nm〜６４０nmにおいて、実質的に非偏光を出射する照明装置。

【請求項10】

植物栽培用の照明装置であって、波長４５２nm〜４７４nmの光を出射する光源と、波長６２０nm〜６４０nmの光を出射する光源と、波長４５２nm〜４７４nmの波長域の光を波長４５２nm〜４７４nmの波長域の右円偏光成分を優勢に含む光に変更し、かつ波長６２０nm〜６４０nmの光の偏光状態を実質的に変更しない手段とを含む照明装置。

【請求項11】

３００nm以上６００nm以下のいずれかの波長域において右円偏光成分を優勢に含み、かつ波長６０１nm〜８００nmの少なくとも一部の波長において実質的に非偏光の光を照射することを含む植物の栽培方法。

【請求項12】

波長４５２nm〜４７４nmにおいて右円偏光成分を優勢に含む光を照射することを含む請求項１１に記載の植物の栽培方法。

【請求項13】

波長６２０nm〜６４０nmにおいて実質的に非偏光の光を照射することを含む請求項１１または１２に記載の植物の栽培方法。

【請求項14】

前記植物がシソ目またはナス目である請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の植物の栽培方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、植物栽培に用いられる照明装置に関する。本発明はまた、植物の栽培方法に関する。

【背景技術】

【0002】

植物の成長等には、光の偏光状態が一定の影響を与える場合があると考えられている（特許文献１および２）。例えば、特許文献１においては、偏光照射機構を備える生物挙動コントロール装置が開示されており、この装置を用いた実験により、赤色の右円偏光のみを照射することにより、シロイヌナズナの生育が促進されたことが示されている。

【0003】

一方、植物に照射される光の波長が、植物に与える影響についての研究も従来から行われている（例えば、特許文献３および４、非特許文献１）。非特許文献１には、植物の健全な生育には赤色光と青色光とがバランスよく配合されていることが必要で、光量子束密度の単位で、赤色光／青色光の比は１０／１または５／１が適切であることを示唆する記載がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−２２８６８８号公報

【特許文献2】特公昭６２−５３１２５号公報

【特許文献3】特開２００２−２４７９１９号公報

【特許文献4】特公平４−５６５７５号公報

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】完全制御型植物工場、株式会社オーム社発行、高辻正基著、平成19年第１版発行

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の課題は、植物の栽培に用いられる照明装置を提供することである。
本発明の課題は特に、植物の栽培において特定の効果を与えることが可能である光の照射が可能な照明装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本願発明者らは、上記課題の解決のため、従来技術から得られる知見から、特に赤色光の右円偏光において植物の成長に顕著な効果が見られると予測して、様々な波長および偏光性の光が植物の成長に与える影響についての実験を行った。その結果、驚いたことに、赤色光においては特定の円偏光で明確な効果は得られず、一方で、青色光において右円偏光が顕著に成長を促進し、また植物の特定成分を増強することを見出し、この知見をもとに本発明を完成させた。すなわち、本発明は、以下の（１）〜（１５）を提供するものである。

【0008】

（１）植物栽培用の照明装置であって、３００nm以上６００nm以下のいずれかの波長域の光を、右円偏光成分を優勢に含む前記の波長域の光に変更する手段を含む照明装置。
（２）波長４５２nm〜４７４nmの光を、右円偏光成分を優勢に含む波長４５２nm〜４７４nmの光に変更する手段を含む（１）に記載の照明装置。
（３）波長６０１nm〜８００nmの少なくとも一部の波長において実質的に非偏光を出射するか、または波長６０１nm〜８００nmの少なくとも一部の波長において実質的に光を出射しない（１）または（２）に記載の照明装置。

【0009】

（４）波長６２０nm〜６４０nmにおいて実質的に非偏光を出射する（１）または（２）に記載の照明装置。
（５）前記手段が波長６２０nm〜６４０nmの光の偏光状態を実質的に変更しない（１）〜（４）のいずれか一項に記載の照明装置。
（６）（１）〜（５）のいずれか一項に記載の照明装置であって、光源を含む照明装置。

【0010】

（７）前記光源が青色発光ダイオードである（６）に記載の照明装置。
（８）前記手段が偏光板と位相差板とを含む（１）〜（７）のいずれか一項に記載の照明装置。
（９）波長選択フィルタを含む（１）〜（８）のいずれか一項に記載の照明装置。
（１０）青色発光ダイオードと、波長４５２nm〜４７４nmの光を波長４５２nm〜４７４nmの波長域の右円偏光成分を優勢に含む光に変更する手段とからなる照明装置。

【0011】

（１１）波長４５２nm〜４７４nmの光を出射する光源と、波長６２０nm〜６４０nmの光を出射する光源と、波長４５２nm〜４７４nmの波長域の光を波長４５２nm〜４７４nmの波長域の右円偏光成分を優勢に含む光に変更する手段とを含み、波長６２０nm〜６４０nmにおいて、実質的に非偏光を出射する照明装置。
（１２）波長４５２nm〜４７４nmの光を出射する光源と、波長６２０nm〜６４０nmの光を出射する光源と、波長４５２nm〜４７４nmの波長域の光を波長４５２nm〜４７４nmの波長域の右円偏光成分を優勢に含む光に変更し、かつ波長６２０nm〜６４０nmの光の偏光状態を実質的に変更しない手段とを含む照明装置。

【0012】

（１３）３００nm以上６００nm以下のいずれかの波長域において右円偏光成分を優勢に含む光を照射することを含む植物の栽培方法。
（１４）波長４５２nm〜４７４nmにおいて右円偏光成分を優勢に含む光を照射することを含む（１３）に記載の植物の栽培方法。
（１５）波長６２０nm〜６４０nmにおいて実質的に非偏光の光を照射することを含む（１３）または（１４）に記載の植物の栽培方法。

【発明の効果】

【0013】

本発明により、特に植物の栽培において特定の効果を与えることが可能である光の照射が可能な照明装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】照明装置の一例を示す概略図である。

【図2】実施例で用いたランプの相対光量のスペクトルを示す図である。

【図3】実施例で用いた左円偏光板（L）および右円偏光板（R）の構成を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明を詳細に説明する。
なお、本明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。

【0016】

本発明の照明装置は、３００nm以上６００nm以下のいずれかの波長域の光を右円偏光成分を優勢に含む前記の波長域の光に変更する手段を含むことを特徴とする。

【0017】

ここで、光の偏光状態は、右円偏光と左円偏光との和によって表すことができる。例えば、左右の円偏光成分の強度（光量）が等しい場合には、その和は直線偏光となり、左右円偏光の位相差によって決まる方位でその電気ベクトルは振動する。右円偏光成分と左円偏光成分の強度が異なる場合には楕円偏光になり、いずれかの成分のみの場合には完全な円偏光となる。

【0018】

本発明の照明装置は、出射する光として、３００nm以上６００nm以下のいずれかの波長域の光を含み、前記の３００nm以上６００nm以下のいずれかの波長域の光が右円偏光成分を優勢に含むことを特徴とする。
右円偏光成分を優勢に含む光の波長域は３００nm以上６００nm以下の全域であってもよく、５５０nm以下、５００nm以下、または３００nm以上、３５０nm以上、４００nm以上などの波長域であってもよい。上記波長域は特に、青色光と言われる波長域を含む波長域であることが好ましく、具体的には、４６０nmを含む波長域であることが好ましい。４６０nmを含む波長域は、例えば、４５２nm〜４７４nm、４３０nm〜４９０nm、４４０nm〜４８０nm、４５０nm〜４７０nm、４５５nm〜４６５nm、または４５９nm〜４６１nmなどであればよい。

【0019】

右円偏光成分を優勢に含むとは、光において、右円偏光成分が左円偏光成分に対して光量が多いことを意味する。具体的には、右円偏光成分の光量が左円偏光成分の光量に対して１．５倍以上、２倍以上、３倍以上、４倍以上、５倍以上、１０倍以上であればよく、実質的に、右円偏光成分が１００％であればよい。光の円偏光成分の比を表すため、本明細書においては、右円偏光比率を用いる。右円偏光比率は「（右円偏光量）／（右円偏光量＋左円偏光量）」で表される数値である。右円偏光比率は、０．６０以上、０．７０以上、０．８０以上、０．９０以上、０．９５以上などであればよく、実質的に１であればよい。

【0020】

本発明の照明装置は、３００nm以上６００nm以下のいずれかの波長域のみの光において右円偏光成分を優勢に含んでいる光のみを出射する照明装置であってもよい。例えば、光源として波長４６０nm近辺で最大発光強度を有する青色発光ダイオード、および青色発光ダイオードの発光の波長域の光を右円偏光成分を優勢に含む光に変更する手段を有する照明装置であってもよい。または、波長選択フィルタを利用してもよい。

【0021】

本発明の照明装置は、３００nm以上６００nm以下において右円偏光成分を優勢に含んでいる光の波長域(以下、右円偏光波長域ということがある）以外の波長域においても光を出射している照明装置であってもよい。この場合、照明装置から出射する全光量に対する、右円偏光波長域の光の光量は、１％以上、５％以上、１０％以上、２０％以上、５０％以上、などであればよい。
本発明の照明装置は、波長６０１nm〜８００nm、好ましくは６１０〜７５０、更に好ましくは６２０〜７００ｎｍなどの、６３０nmを含む波長域において実質的に非偏光の光を出射できることが好ましい。実質的に非偏光の光とは、右円偏光と左円偏光とが実質的に同量含まれた光をいう。

【0022】

照明装置から出射された光の各波長ごとの偏光状態は、円偏光板を装着した分光放射輝度計又はスペクトルメータを用いて測定することができる。この場合、右円偏光板を通して測定した光の強度がＩ_R、左円偏光板を通して測定した光の強度がＩ_Lに相当する。また、白熱電球、水銀灯、蛍光灯、ＬＥＤ等の通常光源は、ほぼ自然光を発しているが、これらに装着して偏光状態制御部材の偏光を作り出す特性は、例えば、ＡＸＯＭＥＴＲＩＣＳ社製の偏光位相差解析装置ＡｘｏＳｃａｎなどを用いて測定することができる。
また、照度計や光スペクトルメータに、円偏光板を取り付けても測定することができる。右円偏光透過板をつけ、右円偏光量を測定、左円偏光透過板をつけ、左円偏光量を測定することにより、比率を測定できる。

【0023】

（照明装置の構成）
本発明の照明装置は、３００nm以上６００nm以下のいずれかの波長域の光を右円偏光成分を優勢に含む前記の波長域の光に変更する手段を含む。３００nm以上６００nm以下のいずれかの波長域の光を右円偏光成分を優勢に含む前記の波長域の光に変更する手段は、入射する光の偏光状態を制御して円偏光を生じさせる偏光状態制御部材であればよい。
また、本発明の照明装置は、光源を有していてもよい。

【0024】

照明装置の一例の基本的構成を図１に示す。
図１は、発光光源３を保持する反射性の筐体１の開口部にシート状の偏光状態制御部材４を配置した照明装置である。
なお、図１中、２は反射面（反射膜）、５は保護板をそれぞれ表す。保護板が偏光状態制御部材の外側に設置される場合、円偏光状態を崩さないように、複屈折がほとんど無いことが必要となる。

【0025】

（その他の部材）
本発明の照明装置は、更に必要に応じて、反射部材、放熱部材、赤外線吸収部材、紫外線吸収部材、レンズ、プリズム等のその他の部材を有していてもよい。

【0026】

（光源）
本発明の照明装置の光源は特に限定されない。例としては、ＬＥＤ、蛍光灯・キセノン・水銀・ナトリウム・メタルハライド ランプなどの放電ランプ、ハロゲンランプ・白熱電球などのフィラメントを用いたランプ、無機・有機ＥＬランプ、無電極ランプなどがあげられる。効率の観点から、ＬＥＤ、放電ランプ、無電極ランプ、有機ＥＬランプが好ましく、光合成に有効な３００〜８００ｎｍ域波長の効率が高いＬＥＤや放電ランプや有機ＥＬランプが特に好ましい。電気光効率が最も高いＬＥＤが最も好ましい。
発光によって得られた波長の光をそのまま用いてもよく、蛍光体によって変換された光を用いてもよい。
その他の例として、太陽光の利用も可能である。

【0027】

（偏光状態制御部材）
前記偏光状態制御部材とは、光源から入射した光の偏光状態を制御する部材である。
ここで、前記「光源から入射した光の偏光状態を制御」とは、光源から出射された直後の光の偏光状態と偏光状態制御部材を通過した光の偏光状態との差を調整することを意味する。
前記偏光状態制御部材の少なくとも１つの制御波長帯域幅は、６０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下が好ましく、８０ｎｍ〜２００ｎｍがより好ましい。前記制御波長幅域幅が、６０ｎｍ未満であると、目的とする植物の成長制御効果が発現しなくなることがあり、２５０ｎｍを超えると、複数の成長制御効果が重なって、効果が相殺されてしまうことがある。
ここで、前記制御波長帯域幅は、例えば、ＡＸＯＭＥＴＲＩＣＳ社製の偏光位相差解析装置ＡｘｏＳｃａｎなどにより測定することができる。

【0028】

前記偏光状態制御部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、偏光板、円偏光板、円偏光反射板などが挙げられる。これらの中でも、植物の成長制御効果と光利用効率の点で、円偏光反射板が特に好ましい。
なお、前記偏光状態制御部材は、取り外し可能であり、交換可能なものが好ましい。

【0029】

＜＜円偏光板＞＞
前記円偏光板は、位相差板と偏光板とからなり、具体的には、直線偏光板とλ／４波長板とからなる。この円偏光板を偏光状態制御部材として用いた場合、発光波長領域の一部において、直線偏光吸収二色性を有する偏光板を用いることなどにより偏光状態の波長選択性を制御できる。

【0030】

−直線偏光板−
前記直線偏光板はこれを通過する光のうち特定の直線偏光は透過し、これと直交する直線偏光は吸収するものである。
前記直線偏光板は、少なくとも偏光層を有してなり、基材、更に必要に応じてその他の層を有してなる。

【0031】

−−偏光層−−
前記偏光層は、少なくとも偏光子を含有し、バインダー樹脂、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記偏光子としては、例えば、ヨウ素、二色性色素、異方性金属ナノ粒子、カーボンナノチューブ、金属錯体、などが挙げられる。

【0032】

前記バインダー樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えばポリビニルアルコール、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルホルマール、ポリカーボネート、セルロースブチレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンアジパミド、ポリ酢酸ビニル、又はこれらの共重合体（例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体）などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

【0033】

前記偏光層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１０μｍ〜３００μｍが好ましい。

【0034】

−−基材−−
前記基材としては、その形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記形状としては、例えば平板状、シート状などが挙げられ、前記構造としては、例えば単層構造であってもいし、積層構造であってもよく適宜選択することができる。

【0035】

前記基材の材料としては、特に制限はなく、無機材料及び有機材料のいずれであっても好適に用いることができる。
前記無機材料としては、例えば、ガラス、石英、シリコンなどが挙げられる。
前記有機材料としては、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のアセテート系樹脂；ポリエステル系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリノルボルネン系樹脂、セルロース、ポリアリレート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

【0036】

前記基材は、適宜合成したものであってもよいし、市販品を使用してもよい。
前記基材の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１０μｍ〜２，０００μｍが好ましく、５０μｍ〜５００μｍがより好ましい。

【0037】

前記偏光板は、基材上に、偏光子及びバインダー樹脂を含む塗布液を塗布し、乾燥させてなる塗布膜を一定方向に延伸することにより製造することができる。

【0038】

−λ／４波長板−
前記λ／４波長板としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、延伸されたポリカーボネートフィルム、延伸されたノルボルネン系ポリマーフィルム、炭酸ストロンチウムのような複屈折を有する無機粒子を含有して配向させた透明フィルム、支持体上に無機誘電体を斜め蒸着した薄膜などが挙げられる。

【0039】

前記λ／４波長板としては、例えば、（１）特開平５−２７１１８号公報、及び特開平５−２７１１９号公報に記載された、レターデーションが大きい複屈折性フィルムと、レターデーションが小さい複屈折性フィルムとを、それらの光軸が直交するように積層させた位相差板、（２）特開平１０−６８８１６号公報に記載された、特定波長においてλ／４波長となっているポリマーフィルムと、それと同一材料からなり同じ波長においてλ／２波長となっているポリマーフィルムとを積層させて、広い波長領域でλ／４波長が得られる位相差板、（３）特開平１０−９０５２１号公報に記載された、二枚のポリマーフィルムを積層することにより広い波長領域でλ／４波長を達成できる位相差板、（４）国際公開第００／２６７０５号パンフレットに記載された変性ポリカーボネートフィルムを用いた広い波長領域でλ／４波長を達成できる位相差板、（５）国際公開第００／６５３８４号パンフレットに記載されたセルロースアセテートフィルムを用いた広い波長領域でλ／４波長を達成できる位相差板、などが挙げられる。
このようなλ／４波長板としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば商品名：ピュアエース ＷＲ（帝人株式会社製）などが挙げられる。

【0040】

本発明で用いられる円偏光板は、前記直線偏光板と前記λ／４波長板とからなり、直線偏光板の偏光吸収軸に対し該λ／４波長板の光軸が４５度となるように貼り合せてなる。該貼り合せ方法としては、例えば、粘着フィルムを用いてロール同士のラミネーションを行う方法、などが挙げられる。この円偏光板を発光光源に装着する場合に、直線偏光板を光源に近い面とするように配置して使用することで、円偏光への偏光変換を行うことができる。

【0041】

＜＜円偏光反射板＞＞
前記円偏光反射板としては、（１）コレステリック液晶構造を有するもの、（２）直線偏光反射板とλ／４波長板からなるもの、などが挙げられる。

【0042】

−（１）コレステリック液晶構造を有するもの−
前記円偏光選択反射を示すコレステリック層は、発光光源の波長に対応して選択反射中心波長を持つように調整する必要がある。この円偏光選択反射を示す液晶相としては、螺旋構造を有するコレステリック液晶相、キラルスメクチック液晶相を挙げることができる。このコレステリック液晶相、又はキラルスメクチック液晶相を示す液晶物質は非キラルな液晶性化合物とキラル化合物の混合によって形成することができる。また、別の方法としてこれらの化合物を共重合することによって高分子液晶又は高分子膜とすることで得ることも可能である。

【0043】

選択反射帯の中心波長λは、コレステリック相、キラルスメクチック相における螺旋構造のピッチ長Ｐ（＝螺旋の周期）に依存し、コレステリック層の平均屈折率ｎとλ＝ｎ×Ｐの関係に従う。それ故、この螺旋構造のピッチ長を調節することによって、選択反射特性を示す波長を調整できる。ピッチ長は液晶組成物のキラル化合物の種類、又はその添加濃度に依存するため、これらを調整することによって所望のピッチ長を得ることができる。また、選択反射帯の半値幅は、Δλが液晶化合物の複屈折Δｎと上記ピッチ長Ｐに依存し、Δλ＝Δｎ×Ｐの関係に従う。それ故、選択反射帯の幅の制御は、Δｎを調整して行うことができる。Δｎの調整は液晶の種類やその混合比率を調整したり、配向固定時の温度を制御することで行うことができる。また、選択反射帯の幅を拡大する別の手段としては、ピッチ長Ｐをずらしたコレステリック液晶層を２層以上積層したり、ピッチをコレステリック層の厚さ方向に変化させる方法を用いることができる。

【0044】

コレステリック液晶による選択反射は、コレステリック液晶の螺旋の捩れ方向（センス）が右の場合は右円偏光を反射し、左円偏光を透過し、センスが左の場合は左円偏光を反射し、右円偏光を透過する。それ故、植物の成長制御において左円偏光を照射し、右円偏光成分を照射しない場合は、センスが右捩れのコレステリック液晶層を偏光状態制御部材として用い、右円偏光を照射し、左円偏光成分を照射しない場合は、センスが左捩れのコレステリック液晶層を偏光状態制御部材として用いることができる。
また、前記円偏光反射板としては、２つ以上の偏光制御波長帯域を有してもよい。この場合、例えば、植物の成長に本発明のシステムを用いる場合において、２種類以上の成長制御作用を同時に得ることができる点で好ましい。

【0045】

以下に、前記コレステリック層を構成する材料及びコレステリック層の形成方法について説明する。
前記コレステリック層は、液晶性化合物及びキラル化合物を含有し、空気界面配向制御剤、必要に応じて添加されるその他の配合剤（例えば、重合開始剤、架橋剤、界面活性剤など）、その他の任意成分を含むコレステリック液晶性組成物を固定することによって得られる。

【0046】

前記液晶性化合物としては、低分子液晶性化合物、及び高分子液晶性化合物が好ましく、配向時間が短いこと、配向の均一性が高いことから低分子液晶化合物がより好ましい。
前記液晶性化合物は重合性基を有することが好ましく、ネマティック相又はキラルスメクチック相を示すことがより好ましい。更に、分子形状は円盤状又は棒状が好ましく、生産性の点から棒状がより好ましく、選択反射の幅の角度依存性低減が重要である場合には円盤状がより好ましい。重合性基のない棒状ネマチック液晶性化合物については、様々な文献（例えば、Ｙ．Ｇｏｔｏ ｅｔ．ａｌ．，Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．１９９５，Ｖｏｌ．２６０，ｐｐ．２３−２８）に記載がある。

【0047】

前記重合性基は、特に制限はなく、公知の方法でネマチック液晶性化合物に導入できる。前記重合性基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばエポキシ基、チオエポキシ基、オキセタン基、チエタニル基、アジリジニル基、ピロール基、フマレート基、シンナモイル基、イソシアネート基、イソチオシアネート基、アミノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシシリル基、メルカプト基、ビニル基、アリル基、メタクリル基、アクリル基などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記重合性基を有する円盤状化合物については、特開平８−２７２８４号公報、特開２００１−１０００２８号公報、特開２００６−７６９９２号公報に記載の化合物を好適に用いることができる。２種類以上の重合性ネマチック液晶性化合物を併用すると、塗布配向時の結晶の析出を抑制したり、配向温度を低下させることができる。

【0048】

例えば重合性ネマチック液晶性化合物と、キラル化合物（光学活性化合物）とを混合することによりコレステリック液晶性組成物が得られる。
前記キラル化合物としては、特に制限はなく、公知の化合物（例えば、液晶デバイスハンドブック、第３章４−３項、ＴＮ、ＳＴＮ用カイラル剤、１９９頁、日本学術振興会第１４２委員会編、１９８９に記載）、イソソルビド、イソマンニド誘導体を用いることができる。
前記キラル化合物（光学活性化合物）は、一般に不斉炭素原子を含むが、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物又は面性不斉化合物もキラル化合物として用いることができる。
前記軸性不斉化合物又は面性不斉化合物としては、例えば、ビナフチル、ヘリセン、パラシクロファン又はこれらの誘導体などが挙げられる。
コレステリック液晶に螺旋構造を誘起するキラル化合物は、化合物によって誘起する螺旋のセンス又は螺旋ピッチが異なるため、目的に応じて選択することが好ましい。螺旋のセンスやピッチの測定法については「液晶化学実験入門」日本液晶学会編 シグマ出版２００７年出版、４６ｐ、及び「液晶便覧」液晶便覧編集委員会 丸善 １９６ｐに記載の方法を用いることができる。
前記キラル化合物は、重合性基を有していてもよい。該キラル化合物が重合性基を有する場合は、重合性ネマチック液晶性化合物の重合反応により、ネマチック液晶性繰り返し単位と光学活性構造とを有するポリマーを形成することができる。光学活性化合物の重合性基は、重合性ネマチック液晶性化合物の重合性基と同様の基が好ましい。したがって、光学活性化合物の重合性基も、不飽和重合性基、エポキシ基、又はアジリジニル基等が好ましく、不飽和重合性基がより好ましく、エチレン性不飽和重合性基が更に好ましい。

【0049】

前記キラル剤が光異性化基を有する場合には、塗布し、配向後に活性光線などのフォトマスク照射によって、発光波長に対応した所望の反射波長のパターンを形成することができるので好ましい。前記光異性化基としては、フォトクロッミック性を示す化合物の異性化部位、アゾ、アゾキシ、シンナモイル基が好ましい。具体的な化合物として、特開２００２−８０４７８号公報、特開２００２−８０８５１号公報、特開２００２−１７９６６８号公報、特開２００２−１７９６６９号公報、特開２００２−１７９６７０号公報、特開２００２−１７９６８１号公報、特開２００２−１７９６８２号公報、特開２００２−３３８５７５号公報、特開２００２−３３８６６８号公報、特開２００３−３１３１８９号公報、特開２００３−３１３２９２号公報に記載の化合物を用いることができる。
前記光学活性化合物の含有量は、重合性ネマチック液晶性化合物量の０．０１モル％〜２００モル％が好ましく、１モル％〜３０モル％がより好ましい。

【0050】

前記コレステリック液晶性組成物には、重合反応のための重合開始剤を添加することが好ましい。前記重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。これらの中でも、光重合開始剤を用いる光重合反応が特に好ましい。
前記光重合開始剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、α−カルボニル化合物、アシロインエーテル、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物、多核キノン化合物、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ、オキサジアゾール化合物、ハロメチル化トリアジン誘導体、ハロメチル化オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アントラキノン誘導体、ベンズアンスロン誘導体、ベンゾフェノン誘導体、チオキサントン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、オキシム誘導体、などが挙げられる。
前記光重合開始剤の含有量は、前記コレステリック液晶性組成物の固形分の０．０１質量％〜２０質量％が好ましく、０．５質量％〜５質量％がより好ましい。

【0051】

重合の際には、硬化後の膜強度向上、耐久性向上のため、任意に架橋剤を含有することができる。前記架橋剤としては、紫外線、熱、湿気等で硬化するものが好適に使用できる。
前記架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート等の多官能アクリレート化合物；グリシジル（メタ）アクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテル等のエポキシ化合物；２，２−ビスヒドロキシメチルブタノール−トリス[３−（１−アジリジニル）プロピオネート]、４，４−ビス（エチレンイミノカルボニルアミノ）ジフェニルメタン等のアジリジン化合物；ヘキサメチレンジイソシアネート、ビウレット型イソシアネート等のイソシアネート化合物；オキサゾリン基を側鎖に有するポリオキサゾリン化合物；ビニルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン化合物などが挙げられる。また、前記架橋剤の反応性に応じて公知の触媒を用いることができ、膜強度及び耐久性向上に加えて生産性を向上させることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記架橋剤の含有量は、３質量％〜２０質量％が好ましく、５質量％〜１５質量％がより好ましい。前記架橋剤の含有量が、３質量％未満であると、架橋密度向上の効果が得られないことがあり、２０質量％を超えると、コレステリック層の安定性を低下させてしまうことがある。

【0052】

−空気界面配向制御剤−
前記液晶組成物中に、安定的に又は迅速にプレーナー配向のコレステリック液晶層となるのに寄与する配向制御剤を添加してもよい。配向制御剤の例には、含フッ素(メタ)アクリレート系ポリマー、及び下記一般式（１）で表される化合物が含まれる。これらから選択される２種以上を含有していてもよい。これらの化合物は、層の空気界面において、液晶化合物の分子のチルト角を低減若しくは実質的に水平配向させることができる。なお、本願明細書で「水平配向」とは、液晶分子長軸と膜面が平行であることをいうが、厳密に平行であることを要求するものではなく、本願明細書では、水平面とのなす傾斜角が２０度未満の配向を意味するものとする。液晶化合物が空気界面付近で水平配向する場合、配向欠陥が生じ難いため、非偏光変換波長領域光に対する透明性が高くなり、また偏光変換波長領域光に対する偏光度を高めることができる。一方、液晶化合物の分子が大きなチルト角で配向すると、コレステリック液晶相の螺旋軸が膜面法線からずれるため、反射率が低下したり、フィンガープリントパターンが発生し、ヘイズの増大や回折性によって偏光度が低下するため好ましくない。
前記空気界面配向制御剤として利用可能な前記含フッ素(メタ)アクリレート系ポリマーとしては、例えば、特開２００７−２７２１８５号公報の段落〔００１８〕〜〔００４３〕等に記載がある。

【0053】

以下、前記空気界面配向制御剤として利用可能な下記一般式（１）で表される化合物について説明する。

【化1】

【0054】

前記一般式（１）において、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は、各々独立して、水素原子又は置換基を表し、Ｘ¹、Ｘ²及びＸ³は単結合又は二価の連結基を表す。Ｒ¹〜Ｒ³で各々表される置換基としては、好ましくは置換もしくは無置換の、アルキル基（中でも、無置換のアルキル基又はフッ素置換アルキル基がより好ましい）、アリール基（中でもフッ素置換アルキル基を有するアリール基が好ましい）、置換もしくは無置換のアミノ基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ハロゲン原子である。Ｘ¹、Ｘ²及びＸ³で各々表される二価の連結基は、アルキレン基、アルケニレン基、二価の芳香族基、二価のヘテロ環残基、−ＣＯ−、−ＮＲａ−（Ｒａは炭素原子数が１〜５のアルキル基又は水素原子）、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ₂−及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基が好ましい。二価の連結基は、アルキレン基、フェニレン基、−ＣＯ−、−ＮＲａ−、−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＳＯ₂−からなる群より選ばれる二価の連結基又は該群より選ばれる基を少なくとも２つ組み合わせた二価の連結基がより好ましい。アルキレン基の炭素原子数は、１〜１２が好ましい。アルケニレン基の炭素原子数は、２〜１２が好ましい。二価の芳香族基の炭素原子数は、６〜１０が好ましい。

【0055】

前記空気界面配向制御剤として使用可能な、前記一般式（１）で表される化合物としては、例えば、特開２００５−９９２４８号公報に記載の化合物などが挙げられる。なお、前記空気界面配向制御剤として、前記一般式（１）で表される化合物の１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

【0056】

前記コレステリック液晶性組成物中における、前記一般式（１）で表される化合物の添加量は、コレステリック液晶化合物の全質量に対して０．０１質量％〜１０質量％が好ましく、０．０１質量％〜５質量％がより好ましく、０．０２質量％〜１質量％が特に好ましい。

【0057】

前記重合開始剤及び液晶化合物を含有するコレステリック液晶性組成物を基材フィルム上に塗布して得られる塗膜の表面張力を調整し、膜厚を均一にするため、界面活性剤を使用することができる。
前記界面活性剤としては、配向を阻害しないものを適宜選択して使用することができる。
前記界面活性剤としては、例えば疎水基部分にシロキサン、フッ化アルキル基を含有するノニオン系界面活性剤が好適に使用でき、１分子中に２個以上の疎水基部分を持つオリゴマーが特に好適である。
前記界面活性剤としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えばＯＭＮＯＶＡ社製ＰｏｌｙＦｏｘのＰＦ−１５１Ｎ、ＰＦ−６３６、ＰＦ−６３２０、ＰＦ−６５６、ＰＦ−６５２０、ＰＦ−３３２０、ＰＦ−６５１、ＰＦ−６５２、ネオス社製フタージェントのＦＴＸ−２０９Ｆ、ＦＴＸ−２０８Ｇ、ＦＴＸ−２０４Ｄ、セイミケミカル社製サーフロンのＫＨ−４０等を用いることができる。また、特開２００２−３４１１２６号公報の段落〔００８７〕に記載のフッ化化合物、特開２００５−９９２４８号公報の段落〔００６４〕〜〔００８０〕及び段落〔００９２〕〜〔００９６〕に記載のフッ化化合物を好適に用いることができる。
前記界面活性剤の含有量は、前記コレステリック層中０．０１質量％〜１質量％が好ましい。前記界面活性剤の含有量が、０．０１質量％未満であると、空気界面における表面張力が十分低下しないため、配向欠陥が生じることがあり、１質量％を超えると、過剰の界面活性剤が空気界面側で不均一構造を形成し、配向均一性を低下させることがある。

【0058】

前記コレステリック層の製造方法は、前記重合性液晶化合物及び前記重合開始剤、更に必要に応じて添加される前記キラル剤、前記界面活性剤等を溶媒に溶解させたコレステリック液晶性組成物を、基材上の水平配向膜上に塗布し、乾燥させて塗膜を得、この塗膜に活性光線を照射してコレステリック液晶性組成物を重合し、コレステリック規則性が固定化されたコレステリック層を形成することができる。なお、複数のコレステリック層からなる積層膜を形成する場合には、前記コレステリック層の製造工程を繰り返し行うことにより得ることができる。

【0059】

前記コレステリック液晶性組成物の調製に使用する溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、有機溶媒が好ましく用いられる。
前記有機溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばケトン類、アルキルハライド類、アミド類、スルホキシド類、ヘテロ環化合物、炭化水素類、エステル類、エーテル類、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、環境への負荷を考慮した場合にはケトン類が特に好ましい。

【0060】

前記水平配向膜は、有機化合物、ポリマー（ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、変性ポリアミドなどの樹脂）のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、又はラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ膜）による有機化合物（例えば、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル）の累積のような手段で、設けることができる。更に、電場の付与、磁場の付与又は光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。これらの中でも、ポリマーのラビング処理により形成する配向膜が特に好ましい。前記ラビング処理は、ポリマー層の表面を、紙、布で一定方向に、数回擦ることにより実施することができる。

【0061】

配向膜上へのコレステリック液晶性組成物の塗布は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーテンコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、ダイコーティング法、スピンコーティング法、ディップコーティング法、スプレーコーティング法、スライドコーティング法などが挙げられる。また、別途支持体上に塗設したコレステリック液晶性組成物を配向膜上へ転写することによっても実施できる。塗布したコレステリック液晶性組成物を加熱することにより、液晶性組成物を配向させる。加熱温度は、２００℃以下が好ましく、１３０℃以下がより好ましい。この配向処理により、重合性棒状ネマチック液晶性化合物が、光学薄膜の面に対して実質的に垂直な方向に螺旋軸を有するようにねじれ配向している光学薄膜が得られる。

【0062】

配向させた重合性棒状ネマチック液晶性化合物は、更に重合させる。前記重合は、熱重合よりも光照射による光重合の方が好ましい。前記光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ²〜５０Ｊ／ｃｍ²が好ましく、１００ｍＪ／ｃｍ²〜１，５００ｍＪ／ｃｍ²がより好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下又は窒素雰囲気下で光照射を実施してもよい。照射紫外線波長は３５０ｎｍ〜４３０ｎｍが好ましい。重合反応率は安定性の観点から、高いほうが好ましく７０％以上が好ましく、８０％以上がより好ましい。
前記重合反応率は、重合性の官能基の消費割合をＩＲ吸収スペクトルを用いて、決定することができる。
前記コレステリック層の厚みは、０．１μｍ〜５０μｍが好ましく、０．５μｍ〜１０μｍがより好ましく、１．５μｍ〜７μｍが更に好ましい。

【0063】

−（２）直線偏光反射板とλ／４波長板からなるもの−
前記直線偏光反射板としては、例えば（ｉ）多層構造の直線偏光反射板、（ｉｉ）複屈折の異なる薄膜を積層した偏光子、（ｉｉｉ）ワイヤーグリッド型偏光子、（ｉｖ）偏光プリズム、（ｖ）散乱異方性型偏光板、などが挙げられる。
前記λ／４波長板としては、上述したものと同様なものを用いることができる。

【0064】

前記（ｉ）多層構造の直線偏光反射板としては、互いに屈折率の異なる誘電体薄膜を複数層積層してなるものが挙げられる。波長選択反射膜とするためには、高屈折率の誘電体薄膜と低屈折率の誘電体薄膜とを交互に複数層積層することが好ましいが、２種以上に限定されず、それ以上の種類であっても構わない。
前記積層数は、２層〜２０層が好ましく、２層〜１２層がより好ましく、４層〜１０層が更に好ましく、６層〜８層が特に好ましい。前記積層数が２０層を超えると、多層蒸着により生産効率性が低下し、本発明の目的及び効果を達成できなくなることがある。

【0065】

前記誘電体薄膜の積層順については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、隣接する膜の屈折率が高い場合にはそれより低い屈折率の膜を最初に積層する。その逆に隣接する層の屈折率が低い場合にはそれより高い屈折率の膜を最初に積層する。前記屈折率が高いか低いかの境目は１．８である。なお、屈折率が高いか低いかは絶対的なものではなく、高屈折率の材料の中でも、相対的に屈折率の大きいものと小さいものとが存在してもよく、これらを交互に使用しても構わない。

【0066】

前記高屈折率の誘電体薄膜の材料としては、例えば、Ｓｂ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｓ₃、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＣｅＯ₂、ＣｅＦ₃、ＨｆＯ₂、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｎｄ₂Ｏ₃、Ｐｒ₆Ｏ₁₁、Ｓｃ₂Ｏ₃、ＳｉＯ、Ｔａ₂Ｏ₅、ＴｉＯ₂、ＴｌＣｌ、Ｙ₂Ｏ₃、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｒＯ₂、などが挙げられる。これらの中でも、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＣｅＯ₂、ＣｅＦ₃、ＨｆＯ₂、ＳｉＯ、Ｔａ₂Ｏ₅、ＴｉＯ₂、Ｙ₂Ｏ₃、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｒＯ₂が好ましく、これらの中でも、ＳｉＯ、Ｔａ₂Ｏ₅、ＴｉＯ₂、Ｙ₂Ｏ₃、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｒＯ₂が特に好ましい。

【0067】

前記低屈折率の誘電体薄膜の材料としては、例えば、Ａｌ₂Ｏ₃、ＢｉＦ₃、ＣａＦ₂、ＬａＦ₃、ＰｂＣｌ₂、ＰｂＦ₂、ＬｉＦ、ＭｇＦ₂、ＭｇＯ、ＮｄＦ₃、ＳｉＯ₂、Ｓｉ₂Ｏ₃、ＮａＦ、ＴｈＯ₂、ＴｈＦ₄、などが挙げられる。これらの中でも、Ａｌ₂Ｏ₃、ＢｉＦ₃、ＣａＦ₂、ＭｇＦ₂、ＭｇＯ、ＳｉＯ₂、Ｓｉ₂Ｏ₃が好ましく、Ａｌ₂Ｏ₃、ＣａＦ₂、ＭｇＦ₂、ＭｇＯ、ＳｉＯ₂、Ｓｉ₂Ｏ₃が特に好ましい。
なお、前記誘電体薄膜の材料においては、原子比についても特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、成膜時に雰囲気ガス濃度を変えることにより、原子比を調整することができる。

【0068】

前記誘電体薄膜の成膜方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イオンプレーティング、イオンビーム等の真空蒸着法、スパッタリング等の物理的気相成長法（ＰＶＤ法）、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、などが挙げられる。これらの中でも、真空蒸着法、スパッタリング法が好ましく、スパッタリング法が特に好ましい。
前記スパッタリング法としては、成膜レートの高いＤＣスパッタリング法が好ましい。なお、ＤＣスパッタリング法においては、導電性が高い材料を用いることが好ましい。
また、前記スパッタリング法により多層成膜する方法としては、例えば、（１）１つのチャンバで複数のターゲットから交互又は順番に成膜する１チャンバ法、（２）複数のチャンバで連続的に成膜するマルチチャンバ法とがある。これらの中でも、生産性及び材料コンタミネーションを防ぐ観点から、マルチチャンバ法が特に好ましい。
前記誘電体薄膜の膜厚としては、光学波長オーダーで、λ／１６〜λの膜厚が好ましく、λ／８〜３λ／４がより好ましく、λ／６〜３λ／８がより好ましい。

【0069】

前記誘電体蒸着層は、該誘電体蒸着層中を伝播する光は、各誘電体薄膜毎に光の一部が多重反射し、それらの反射光が干渉して誘電体薄膜の厚みと光に対する膜の屈折率との積で決まる波長の光のみが選択的に透過される。また、誘電体蒸着層の中心透過波長は入射光に対して角度依存性を有しており、入射光を変化させると透過波長を変えることができる。

【0070】

前記（ｉｉ）複屈折の異なる薄膜を積層した偏光子としては、例えば特表平９−５０６８３７号公報などに記載されたものを用いることができる。
具体的には、屈折率関係を得るために選ばれた条件下で加工すると、広く様々な材料を用いて、偏光子を形成できる。一般に、第一の材料の一つが、選ばれた方向において、第二の材料とは異なる屈折率を有することが必要である。この屈折率の違いは、フィルムの形成中、又はフィルムの形成後の延伸、押出成形、或いはコーティングを含む様々な方法で達成できる。更に、２つの材料が同時押出することができるように、類似のレオロジー特性（例えば、溶融粘度）を有することが好ましい。
前記複屈折の異なる薄膜を積層した偏光子としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、３Ｍ社製の商品名：ＤＢＥＦなどが挙げられる。

【0071】

前記（ｉｉｉ）ワイヤーグリッド型偏光子は、金属細線の複屈折によって、偏光の一方を透過し、他方を反射させる偏光子である。
前記ワイヤーグリッド偏光子は、金属ワイヤーを周期的に配列したもので、テラヘルツ波帯域で主に偏光子として用いられる。ワイヤーグリッドが偏光子として機能するためには，ワイヤー間隔が入射電磁波の波長よりも十分小さいことが必要となる。
前記ワイヤーグリッド偏光子では、金属ワイヤーが等間隔に配列されている。金属ワイヤーの長手方向と平行な偏光方向の偏光成分はワイヤーグリッド偏光子において反射され、垂直な偏光方向の偏光成分はワイヤーグリッド偏光子を透過する。
前記ワイヤーグリッド型偏光子としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、エドモンドオプティクス社製のワイヤーグリッド偏光フィルタ５０×５０、ＮＴ４６−６３６などが挙げられる。

【0072】

−拡散板又は位相差板−
光源と円偏光反射板との間に、拡散板及び位相差板のいずれかを有していてもよい。拡散板及び位相差板のいずれかを有していることにより、反射した光をリサイクルする際に偏光を解消して光のリサイクル効率を上げることができる。

【0073】

位相差板の面内方向の位相差（面内レターデーションＲｅ）は、波長５５０ｎｍで３００ｎｍ以上が好ましく、１，０００ｎｍ以上がより好ましい。前記面内方向の位相差が、波長５５０ｎｍで３００ｎｍ未満であると、偏光解消が不十分になり、低リサイクル効率となることがある。
拡散板又は位相差板はベース基材を兼ねていてもよい。
拡散板又は位相差板は、ＵＶ吸収剤を含有していてもよい。

【0074】

＜＜光学フィルタ＞＞
本発明の照明装置において、偏光状態制御部材は光学フィルタを含んでいてもよい。
光学フィルタとしては、例えば、３００nm以上６００nm以下のいずれかの波長域において、特に青色光の波長において、右円偏光を生じさせるために、波長選択フィルタと円偏光板を組み合わせた構成の光学フィルタがあげられる。波長選択フィルタとしては、干渉フィルタのように所望の波長域を透過し、他の波長を反射するフィルタを用いることができる。その他に、所望の波長域を透過し、他の波長を吸収する吸収型フィルタも用いることができる。更に、所望の波長のみ右円偏光を透過し、他の波長は左右円偏光を透過するフィルタであってもよい。このようなフィルタはコレステリック液晶や構造複屈折を用いた光学素子にて実現することができる。干渉フィルタとしては従来公知のものを用いることができ、真空蒸着、有機物積層などで形成されたものを用いることができる。吸収型フィルタは、特定波長を吸収する色素や顔料を、塗布または支持体に練りこむことで形成すればよい。

【0075】

波長選択フィルタと円偏光板は、光源に対していずれの順序になっていてもよい。波長選択フィルタに偏光状態を大きく変化させる複屈折がある場合は、光源側に設置する。
円偏光板の光源とは反対側に保護板などを設置する場合は、偏光状態を大きく変化させない程度の複屈折に抑えた材料の板を選択する必要がある。

【0076】

＜用途＞
本発明の照明装置は特に植物栽培用の照明として使用することが好ましい。本発明の照明装置を植物栽培用の照明として用いることにより、植物の成長を顕著に促進することができる。また、香りなどの植物の特定成分を増強することができる。

【0077】

本発明の照明装置を適用するための植物は特に限定されない。たとえば、被子植物門の、双子葉植物鋼、単子葉植物鋼等、双子葉植物綱、モクレン亜鋼、マンサク亜鋼、ナデシコ亜鋼、ビワモドキ亜鋼、バラ亜鋼、キク亜鋼等の植物があげられる。
このうち、例えば、キク亜鋼として、リンドウ目・ナス目・シソ目・アワゴケ目・オオバコ目・ゴマノハグサ目・キキョウ目・アカネ目・マツムシソウ目・カリケラ目・キク目等があげられる。これらのうち、シソ目・ナス目が好ましい。

【0078】

シソ目としては、モクセイ科、カルセオラリア科、イワタバコ科、オオバコ科、スティルベ科、ゴマノハグサ科、ツノゴマ科、クマツヅラ科、シュレーゲリア科、タヌキモ科、ノウゼンカズラ科、キツネノゴマ科、ゴマ科、シソ科、ハマエドクソウ科、キリ科、ハマウツボ科があげられる。これらのうち、シソ科、ハマエドクソウ科、キリ科、ハマウツボ科が好ましい。
シソ科としては、カワミドリ属、キランソウ属、ルリハッカ属、ジャコウソウ属、トウバナ属、コリウス属、ムシャリンドウ属、ナギナタコウジュ属、チシマオドリコソウ属、カキドオシ属、イガニガクサ属、ヤナギハッカ属、シモバシラ属、オドリコソウ属、ラベンダー属、メハジキ属、ヤンバルツルハッカ属、テンニンソウ属、マネキグサ属、シロネ属、ニガハッカ属、ラショウモンカズラ属、セイヨウヤマハッカ属、ハッカ（メンサ）属、ヤグルマハッカ属、ヤマジソ属、イヌハッカ属、メボウキ属、オレガノ属、シソ属、ヤマハッカ属、ミズトラノオ属、ウツボグサ属、ローズマリー属、アキギリ属（サルビア属）、キダチハッカ属、タツナミソウ属、イヌゴマ属、スズコウジュ属、ニガクサ属、イブキジャコウソウ属、ムラサキシキブ属、カリガネソウ属、クサギ属、ハマクサギ属、チーク属、ハマゴウ属があげられる。
具体的には、シソ科、メボウキ属のバジル（メボウキ）があげられる。

【実施例】

【0079】

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
＜照明装置（照明系）の作製＞
光源として、以下のランプ、偏光状態制御部材として以下のフィルタをそれぞれ準備した。
（LEDランプ）
白：460nmLEDで蛍光体を励起し、可視光全域を発光（富士電子工業製 E26-L020 CREE）
青：460nmLED（富士電子工業 ７W/LO20 青）
赤：630nmLED（富士電子工業 ７W/LO20 赤）
それぞれのランプの相対光量のスペクトルを図２に示す。

【0080】

（フィルタ）
Ｎ：電子写真式プリンタで、黒い網点印刷し、ＬやＲと光透過量を同じにした半透明フィルム
Ｌ：直線偏光版に位相差板（λ／４板）を貼り付けて作製
Ｒ：直線偏光版に位相差板（λ／４板）を貼り付けて作製

【0081】

左円偏光板（L）および右円偏光板（R）の作製において、偏光板は、粘着財ナシの高偏光度タイプのもの（エドモンドオプティクス社製、高コントラスト偏光フィルム）、λ／４板は変性ポリカーボネート（帝人）を用いた。L、Rのいずれの作製においても鏡を一番下に置いて、反射光が一番暗くなる角度で貼り合わせた。この際、分度器で貼り合わせ角度を確認したところ、Ｌ、Ｒのいずれにおいても、４５°であった。左円偏光板（Ｌ）および右円偏光板（Ｒ）の構成を模式的に図３に示す。

【0082】

上記のように作製した照明系の右円偏光比率を表１に示す。右円偏光比率算出のための測定は、後述の植物栽培で用いた系において、箱の底面での円偏光量の測定を行うことにより行った。分光光度計（型番：ＵＳＢ２０００、オーシャンオプティクス社製）に円偏光板を装着して、各波長で複数回光の入射角度を振って測定し、その平均値を利用した。

【0083】

【表1】

【0084】

＜植物の栽培＞
黒いアクリル板で、１辺２０ｃｍの立方体の箱を準備して、上面には板を貼らずに、中に光が入るようにした。すなわち、壁にあたって偏光が変化したり解消したりした光が植物に再照射されないよう、色は黒を選択した。箱の内部にステンレスの容器を設置し、８分目深さまでバーミキュライトを入れ、液体肥料をその上面まで浸した。ここにバジルの種を播種した。この箱の上面に上記いずれかのフィルタを設置し、さらにランプの光がフィルタに対し、垂直に照射されるようにランプを配置した。２５±２℃に空調機で調整した環境下で栽培し、双葉になってから、間引き、本葉育ってから、同じ程度の大きさのものだけに最終的に間引いた。種を播種後５０日間栽培し、質量を測定した。また、香りの強度を、栽培後、ランプをよけ、栽培箱上面のフィルタを開けた時の香りで評価した。評価は以下のように行った。

【0085】

（香りの評価）
5人で評価し、それぞれの評価を、「強い：３点、普通：２点、弱い：１点」として、集計し、平均値に対し、以下のそれぞれのように評価した。

3〜2.5以上：強；
2.5未満〜1.5以上：普通；
1〜1.5未満：弱

【0086】

結果を表２および３に示す。なお、表中、数値はバジルの質量比であり、測定された各質量を各LED最小重量基準に標準化したものである。

【0087】

【表2】

【0088】

【表3】

【0089】

表２および３に示される結果から青色光を右円偏光にすることで、特に成長効果が高く、香りも高いことがわかる。

【符号の説明】

【0090】

１ 筐体
２ 反射面（反射膜）
３ 光源
４ 偏光状態制御部材
５ 保護板

【図2】

【図3】

【図1】