用以選擇性照射圓偏光的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】根據(jù)本發(fā)明，提供一種用以向?qū)ο笪镞x擇性照射特定的圓偏光的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括控制光的偏光狀態(tài)而產(chǎn)生圓偏光的偏光狀態(tài)控制構(gòu)件、及圓偏光反射構(gòu)件，上述圓偏光反射構(gòu)件是配置于自上述偏光狀態(tài)控制構(gòu)件出射的圓偏光可入射的位置，上述圓偏光反射構(gòu)件產(chǎn)生反射光，該反射光選擇性包含旋向與所入射的來自上述偏光狀態(tài)控制構(gòu)件的圓偏光相同的圓偏光，上述圓偏光反射構(gòu)件是以可將上述反射光的至少一部分照射于上述對象物的方式配置。
【專利說明】用以選擇性照射圓偏光的系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用以向?qū)ο笪镞x擇性照射特定的圓偏光的系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 選擇性照射特定的圓偏光的環(huán)境可期待對植物的成長或光化學(xué)反應(yīng)賦予特定的 效果。例如在專利文獻(xiàn)1中已揭示：使用具備偏光照射機(jī)構(gòu)的生物行為控制裝置來照射僅 右圓偏光，由此促進(jìn)阿拉伯芥（Arabidopsis thaliana)的生長發(fā)育。
[0003] 然而，在本發(fā)明人等人的實驗中可見以下的植物栽培例：即便對植物照射特定的 圓偏光，也未以良好的再現(xiàn)性觀測到由圓偏光所致的生長發(fā)育的差異。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利特開2008-228688號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明要解決的課題
[0008] 本發(fā)明的課題在于提供一種用以向?qū)ο笪镞x擇性照射特定的圓偏光的系統(tǒng)。更詳 細(xì)而言，本發(fā)明的課題在于提供一種能量效率高、且照射于對象物的光的偏光度也高的系 統(tǒng)來作為用以向?qū)ο笪镞x擇性照射特定的圓偏光的系統(tǒng)。
[0009] 解決問題的技術(shù)手段
[0010] 關(guān)于無法充分獲得圓偏光的效果的原因，本發(fā)明人等人著眼于以下情況，即，除了 光的散射以外可能因反射導(dǎo)致圓偏光的旋向（sense)反轉(zhuǎn)或偏光消除，而研究出了一種系 統(tǒng)，該系統(tǒng)可將未直接自光源照射于對象物的圓偏光以相同旋向的圓偏光的形式加以再利 用，從而完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明提供以下的（1)?（13)。
[0011] (1) 一種用以向?qū)ο笪镞x擇性照射特定的圓偏光的系統(tǒng)，并且
[0012] 上述系統(tǒng)包括控制光的偏光狀態(tài)并產(chǎn)生圓偏光的偏光狀態(tài)控制構(gòu)件、及圓偏光反 射構(gòu)件，
[0013] 上述圓偏光反射構(gòu)件是配置于自上述偏光狀態(tài)控制構(gòu)件出射的圓偏光可入射的 位置，
[0014] 上述圓偏光反射構(gòu)件產(chǎn)生反射光，上述反射光選擇性包含旋向與所入射的來自上 述偏光狀態(tài)控制構(gòu)件的圓偏光相同的圓偏光，
[0015] 上述圓偏光反射構(gòu)件是以可將上述反射光的至少一部分照射于上述對象物的方 式配置。
[0016] ⑵如第⑴項所記載的系統(tǒng)，其是以構(gòu)造物的形式使用，并且
[0017] 上述構(gòu)造物包括含有上述偏光狀態(tài)控制構(gòu)件及上述圓偏光反射構(gòu)件的空間，上述 空間是由在至少一部分上具有上述圓偏光反射構(gòu)件的面所形成，在形成上述空間的面的 10%以上的面積中具有上述圓偏光反射構(gòu)件。
[0018] (3)如（2)所記載的系統(tǒng)，其中在形成上述空間的面的50%以上的面積中具有上 述圓偏光反射構(gòu)件。
[0019] (4)如（1)至（3)中任一項所記載的系統(tǒng)，其中將上述偏光狀態(tài)控制構(gòu)件配置于透 過其而產(chǎn)生的圓偏光可入射至上述圓偏光反射構(gòu)件中的位置。
[0020] (5)如（4)所記載的系統(tǒng)，其中上述偏光狀態(tài)控制構(gòu)件包含直線偏光板與λ/4波 長板。
[0021] (6)如（1)至（4)中任一項所記載的系統(tǒng)，其中上述偏光狀態(tài)控制構(gòu)件包含具有螺 旋狀的分子排列結(jié)構(gòu)的層。
[0022] (7)如（1)至（6)中任一項所記載的系統(tǒng)，其中上述圓偏光反射構(gòu)件包含具有螺旋 狀的分子排列結(jié)構(gòu)的層。
[0023] (8)如（1)至（7)中任一項所記載的系統(tǒng)，其中上述對象物為植物。
[0024] (9)如⑴至⑶中任一項所記載的系統(tǒng)，其具有光源，上述偏光狀態(tài)控制構(gòu)件控 制由光源所產(chǎn)生的光的偏光狀態(tài)并產(chǎn)生圓偏光。
[0025] (10)如⑴至⑶中任一項所記載的系統(tǒng)，其是以植物工場的形式使用，并且
[0026] 上述植物工場包括由壁面、天花板及地板所形成的空間，且在上述空間內(nèi)含有上 述偏光狀態(tài)控制構(gòu)件及上述圓偏光反射構(gòu)件，壁面、天花板及地板的總面積的10%以上為 上述圓偏光反射構(gòu)件。
[0027] (11)如（9)所記載的系統(tǒng)，其是以植物工場的形式使用，并且
[0028] 上述植物工場含有2段以上的架子（shelf)，在上述架子的至少一段中，在底面與 上段的底面之間的空間中含有上述光源、上述偏光狀態(tài)控制構(gòu)件及上述圓偏光反射構(gòu)件， 選自上述底面及上述上段的底面中的任一個以上的上述空間側(cè)的表面的總面積的10%以 上為上述圓偏光反射構(gòu)件。
[0029] (12) -種圓偏光反射構(gòu)件，其用于如⑴至（11)中任一項所記載的系統(tǒng)，且包含 具有螺旋狀的分子排列結(jié)構(gòu)的層。
[0030] (13) -種植物的栽培方法，其使用如⑴至（11)中任一項所記載的系統(tǒng)。
[0031] 發(fā)明的效果
[0032] 根據(jù)本發(fā)明，提供一種能量效率高、且照射于對象物的光的偏光度也高的系統(tǒng)來 作為用以向?qū)ο笪镞x擇性照射特定的圓偏光的系統(tǒng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033] 圖1為表示照明裝置的一例的概略圖。
[0034] 圖2為表示照明裝置的另一例的剖面圖。

【具體實施方式】
[0035] 以下，對本發(fā)明加以詳細(xì)說明。
[0036] 再者，在本說明書中，"?"是以包含其前后所記載的數(shù)值作為下限值及上限值的 含義而使用。
[0037] 本發(fā)明的系統(tǒng)包括偏光狀態(tài)控制構(gòu)件及圓偏光反射構(gòu)件。在本發(fā)明的系統(tǒng)中，上 述圓偏光反射構(gòu)件是配置于自上述偏光狀態(tài)控制構(gòu)件出射的圓偏光可入射的位置。本發(fā)明 的系統(tǒng)中應(yīng)用的對象物在本發(fā)明的系統(tǒng)中，可接受由上述偏光狀態(tài)控制構(gòu)件所產(chǎn)生的圓偏 光，并且可接受作為來自圓偏光反射構(gòu)件的反射光且旋向與上述圓偏光相同的圓偏光。
[0038] 此處，所謂圓偏光的旋向，是指為右圓偏光或為左圓偏光。關(guān)于圓偏光的旋向，在 以光朝向近前方行進(jìn)的方式觀看的情形時，將電場矢量（vector)的前端隨著時間的增加 而順時針旋轉(zhuǎn)的情況定義為右圓偏光，將逆時針旋轉(zhuǎn)的情況定義為左圓偏光。
[0039] 在本說明書中，對圓偏光提及"選擇性照射"時，是指所照射的光的右圓偏光成分 或左圓偏光成分的任一個的光量多于另一圓偏光成分。具體而言，提及"選擇性"時，光的 圓偏光度優(yōu)選為〇. 3以上，更優(yōu)選為0. 6以上，進(jìn)而優(yōu)選為0. 8以上。實質(zhì)上進(jìn)一步優(yōu)選為 1. 0。若上述圓偏光度小于0. 3,則有時未表現(xiàn)出例如植物成長控制效果等通過特定的圓偏 光必定可獲得的效果。關(guān)于"圓偏光度"的定義，將后述。另外，在本說明書中，對圓偏光有 時記載為"特定的圓偏光"，特別表示其為"右圓偏光或左圓偏光的任一個"。
[0040] 通過本發(fā)明的系統(tǒng)選擇性照射于對象物的圓偏光的波長只要未特別提及，則并無 特別限定。例如只要以IOnm?2000nm的至少一部分波長、優(yōu)選為以可見光的至少一部分波 長來選擇性照射圓偏光即可。波長例如也可為300nm?700nm的波長范圍等，也可為460nm、 550nm或660nm等特定的波長。典型而言，上述波長只要根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的照明裝置的控 制波長范圍來決定即可。
[0041] 在本發(fā)明的系統(tǒng)中，對象物除了接受來自照明裝置的圓偏光以外，例如可接受 以下的圓偏光：該圓偏光在將來自照明裝置的圓偏光的入射方向設(shè)定為0°的情形時，來 自選自 10°、20。、30。、40。、50。、60。、70。、80。、90。、100。、110°、120°、130。、 140°、150°、160°、170°、180°的方向等中的一個以上的方向，且是由來自圓偏光反射 構(gòu)件的反射光所得。也可在以上述各角度所示的圓錐側(cè)面上或平面上接受來自多個方向 的圓偏光，例如也可在將來自照明裝置的圓偏光的入射方向設(shè)定為0°時的90°的平面中 (將來自照明裝置的圓偏光的入射方向設(shè)定為法線方向的包含對象物的平面）中，例如自 以對象物為基準(zhǔn)而彼此相差30°以上、40°以上、50°以上、60°以上、70°以上、80°以上 或90°以上的2個以上的方向照射圓偏光。例如能以對象物可接受來自3個、4個、5個方 向的由反射光所得的圓偏光的方式來設(shè)置圓偏光反射構(gòu)件。
[0042] 在本發(fā)明的系統(tǒng)中，圓偏光反射構(gòu)件例如只要如下即可：以在含有包含光源及偏 光狀態(tài)控制構(gòu)件的照明裝置及對象物的空間內(nèi)反射圓偏光的方式設(shè)置，且可如上所述那樣 自多個方向朝對象物照射反射光。
[0043] 例如，本發(fā)明的系統(tǒng)能以植物栽培工場、塑料大棚（vinyl house)、箱子等構(gòu)造物 的形式使用。在該情形時，只要由壁（側(cè)面）、天花板（上表面）或地板（底面）等來形成 以下空間即可：該空間含有包含光源及偏光狀態(tài)控制構(gòu)件的照明裝置以及對象物?？臻g例 如也可為如無蓋的箱子的內(nèi)部空間那樣包含無實體的面而形成的。
[0044] 圓偏光反射構(gòu)件只要配置于構(gòu)造物的內(nèi)側(cè)表面的至少一部分上即可。在將圓偏光 反射構(gòu)件設(shè)置于構(gòu)造物的內(nèi)側(cè)表面的一部分上的情形時，相對于內(nèi)側(cè)表面整個面的面積， 例如可為1 %以上、5 %以上、10 %以上、50 %以上、70 %以上、90 %以上，且只要為95 %以 下、90%以下、70%以下、50%以下、30%以下、10%以下即可。另外，在圓偏光反射構(gòu)件為內(nèi) 側(cè)表面的一部分的情形時，配置圓偏光反射構(gòu)件的部分以外的部分也優(yōu)選為涂黑、或由低 反射的構(gòu)件所覆蓋。其原因在于：避免由自圓偏光反射構(gòu)件以外的部分的反射導(dǎo)致圓偏光 的旋向反轉(zhuǎn)或偏光消除。構(gòu)造物的內(nèi)側(cè)表面可為平面狀，也可為曲面狀。構(gòu)造物的內(nèi)側(cè)表面 例如可列舉：塑料大棚的壁（側(cè)面）、天花板及地板，以及箱子的側(cè)面、上表面及底面的表面 等。在這些例中，圓偏光反射構(gòu)件可配置于壁（側(cè)面）、天花板（上面）、地板（底面）的或 任一個以上之上，也可配置于一部分上。也可在壁（側(cè)面）、天花板（上面）、地板（底面） 上均配置圓偏光反射構(gòu)件。
[0045] 另外，例如本發(fā)明的系統(tǒng)還能以具有2個以上的段的架子等構(gòu)造物的形式使用。 在該情形時，可認(rèn)為：含有包含光源及偏光狀態(tài)控制構(gòu)件的照明裝置以及對象物的空間是 在架子的各段中，由底面、架子上段的底面及將這些底面相連的側(cè)面（也可為未以構(gòu)件的 形式設(shè)置的假想側(cè)面）所形成。照明裝置及圓偏光反射構(gòu)件例如只要設(shè)置于底面或上段的 底面（的背側(cè)）即可。
[0046] 進(jìn)而，例如本發(fā)明的系統(tǒng)能以培養(yǎng)皿（schale)或燒杯（beaker)等構(gòu)造物的形式 使用。在該情形時，只要將培養(yǎng)皿或燒杯等的壁面或底面的至少一部分設(shè)定為圓偏光反射 構(gòu)件，在含有培養(yǎng)皿或燒杯內(nèi)的對象物及照明裝置的空間內(nèi)使圓偏光反射構(gòu)件反射圓偏光 即可。
[0047] 〈對象物〉
[0048] 本發(fā)明的系統(tǒng)中可應(yīng)用的對象物并無特別限定，例如可列舉：生物、植物、蔬菜、果 實、細(xì)菌、菌類原木、手、食物、酒、調(diào)味料、人體、化學(xué)合成系（光有機(jī)合成、光反應(yīng)、光學(xué)離 析（optical resolution)等）等通過光照射而引起反應(yīng)或變化的。
[0049] 〈照明裝置〉
[0050] 本發(fā)明的系統(tǒng)中優(yōu)選為包含光源，光源與偏光狀態(tài)控制構(gòu)件也可一體化而形成照 明裝置。在本說明書中，有時將光源及偏光狀態(tài)控制構(gòu)件的組合稱為照明裝置。另外，在本 發(fā)明的系統(tǒng)中，在利用太陽光的情形等光源與偏光狀態(tài)控制構(gòu)件并未一體化的情形時，有 時偏光狀態(tài)控制構(gòu)件也實質(zhì)上作為照明裝置而發(fā)揮功能。
[0051] 在本發(fā)明的系統(tǒng)中，照明裝置可為1個，也可為2個以上。優(yōu)選的裝置的臺數(shù)可根 據(jù)系統(tǒng)的尺寸或所使用的光源的輸出功率、光源的發(fā)光光譜及必要的照度來適當(dāng)選定。另 夕卜，通過除了在天花板上以外也在側(cè)面或地板面上設(shè)置多個照明裝置，可無不均地向?qū)ο?物照射特定的圓偏光。
[0052] 將具有光源的照明裝置的例子的基本構(gòu)成示于圖1及圖2中。
[0053] 圖1為在保持發(fā)光光源3的反射性的框體1的開口部上配置有片狀的偏光狀態(tài)控 制構(gòu)件4的照明裝置。
[0054] 另外，圖2為配置有發(fā)光光源3且在其一部分上配置有片狀的偏光狀態(tài)控制構(gòu)件4 的照明裝置，上述發(fā)光光源3具備多個發(fā)光波長不同的單位光源。根據(jù)該圖2的照明裝置， 可使用公知的圓偏光板，另外有可削減上述構(gòu)件的使用量的優(yōu)點(diǎn)。
[0055] 再者，圖1及圖2中，2表示反射面（反射膜），5表示保護(hù)板。
[0056] 在本發(fā)明的系統(tǒng)中的照明裝置中，將來自光源的光的波長的一部分波長范圍的偏 光狀態(tài)變更為圓偏光。所照射的光中，控制波長帶（control wavelength band)的光的圓 偏光度優(yōu)選為0.3以上。
[0057] 此處，上述所謂"波長的一部分"，是指波長范圍的20%以上，優(yōu)選為20%以上、 80%以下。
[0058] 所照射的光中，控制波長帶的光的圓偏光度優(yōu)選為0. 3以上，更優(yōu)選為0. 6以上， 進(jìn)而優(yōu)選為0.8以上。
[0059] 此處，光的偏光狀態(tài)可由右圓偏光與左圓偏光的和來表不。例如在左右的圓偏光 成分的強(qiáng)度相等的情形時，其和成為直線偏光，其電矢量（electric vector)在由左右圓偏 光的相位差所決定的方向上振動。在右圓偏光成分與左圓偏光成分的強(qiáng)度不同的情形時成 為楕圓偏光，僅任一種成分的情形時成為完全的圓偏光。
[0060] 此處，在將光的右圓偏光成分的強(qiáng)度設(shè)定為Ik、左圓偏光成分的強(qiáng)度設(shè)定為込時， 將I IflJ ΛΙΚ+ΙJ定義為圓偏光度。
[0061] 自光源出射的光的各波長的偏光狀態(tài)可使用安裝有圓偏光板的分光輻射亮度計 (spectral radiant luminance meter)或光譜儀（spectrometer)來測定。在該情形時，通 過右圓偏光板而測定的光的強(qiáng)度相當(dāng)于Ik，通過左圓偏光板而測定的光的強(qiáng)度相當(dāng)于込。 另外，白熾燈（incandescent lamp)、水銀燈、突光燈、發(fā)光二極管（Light Emitting Diode, LED)等通常的光源基本上發(fā)出自然光，在這些上進(jìn)行安裝而制成偏光狀態(tài)控制構(gòu)件的偏光 的特性例如可使用阿克索梅特里克斯（AX0METRICS)公司制造的偏光相位差分析裝置阿克 索斯堪（AxoScan)等來測定。
[0062] (其他構(gòu)件）
[0063] 照明裝置也可進(jìn)一步視需要而具有反射構(gòu)件、散熱構(gòu)件、紅外線吸收構(gòu)件、紫外線 吸收構(gòu)件、透鏡、棱鏡等其他構(gòu)件。
[0064]〈光源〉
[0065] 光源并無特別限制，可根據(jù)目的而適當(dāng)選擇，例如可列舉：熒光燈、LED、水銀燈等 放電燈、鶴燈、激光燈（laser light)、有機(jī)發(fā)光二極管（Organic Light Emitting Diode, 0LED)燈、冷陰極管、齒素?zé)?、水銀燈、白熾燈、放電管、金屬齒化物燈（金屬齒素?zé)簦?、氣氣?等。這些中，就效率性的觀點(diǎn)而言，特別優(yōu)選為LED。
[0066] 可直接使用通過發(fā)光等而獲得的波長的光，也可使用通過熒光體進(jìn)行轉(zhuǎn)變而成的 光。
[0067] 再者，在用于控制植物的成長的情形時，優(yōu)選為使用LED，該LED發(fā)出高效地培育 植物的波長的光。具體而言，優(yōu)選為使用460nm附近與660nm附近的任一波長或兩波長的 能量高的光源。
[0068] 另外，在本發(fā)明的系統(tǒng)中，也可利用太陽光等自然光來代替光源。在該情形時，可 將偏光狀態(tài)控制構(gòu)件應(yīng)用于取入自然光的窗或窗的表面。或者，也可用作圓偏光反射構(gòu)件 兼作偏光狀態(tài)控制構(gòu)件的形態(tài)的系統(tǒng)，將圓偏光反射構(gòu)件配置成來自該圓偏光反射構(gòu)件的 一部分的反射光入射至圓偏光反射構(gòu)件的其他部分的角度而進(jìn)行太陽光的利用。在利用太 陽光作為光源的本發(fā)明的系統(tǒng)中，例如可將必須在弱光環(huán)境下生長發(fā)育的植物或菌類等作 為對象物，積極地降低光量并且向?qū)ο笪镞x擇性照射特定的圓偏光。另外，也可為以下的系 統(tǒng)構(gòu)成：調(diào)整圓偏光反射構(gòu)件的配置位置，照射植物的側(cè)面或葉片的背側(cè)等。
[0069] 〈偏光狀態(tài)控制構(gòu)件〉
[0070] 所謂偏光狀態(tài)控制構(gòu)件，是指控制來自光源等的光的偏光狀態(tài)的構(gòu)件。
[0071] 此處，所謂"控制光的偏光狀態(tài)"，是指對剛自光源出射后的光或太陽光等光的偏 光狀態(tài)、與通過上述偏光狀態(tài)控制構(gòu)件的光或經(jīng)反射的光的偏光狀態(tài)的差進(jìn)行調(diào)整。
[0072] 偏光狀態(tài)控制構(gòu)件的至少一個控制波長帶寬優(yōu)選為60nm以上、250nm以下，更優(yōu) 選為80nm?200nm。若上述控制波長寬域?qū)捫∮?0nm，則有時并未表現(xiàn)出作為目標(biāo)的植物 的成長控制效果；若上述控制波長寬域?qū)挸^250nm，則有時多個成長控制效果重疊，使效 果相抵消。
[0073] 此處，控制波長帶寬例如可利用阿克索梅特里克斯（AX0METRICS)公司制造的偏 光相位差分析裝置阿克索斯堪（AxoScan)等來測定。
[0074] 偏光狀態(tài)控制構(gòu)件并無特別限制，可根據(jù)目的來適當(dāng)選擇，例如可列舉偏光板、圓 偏光板、圓偏光反射板等。這些中，就植物的成長控制效果及光利用效率的方面而言，特別 優(yōu)選為圓偏光反射板。
[0075] 另外，偏光狀態(tài)控制構(gòu)件也可作為圓偏光反射構(gòu)件而發(fā)揮功能，偏光狀態(tài)控制構(gòu) 件也可與圓偏光反射構(gòu)件相同。
[0076] 再者，偏光狀態(tài)控制構(gòu)件優(yōu)選為可拆卸、可更換的。
[0077] 《圓偏光板》
[0078] 圓偏光板包含相位差板與偏光板，具體而言包含直線偏光板與λ/4波長板。在使 用該圓偏光板作為偏光狀態(tài)控制構(gòu)件的情形時，可通過以下方式來控制偏光狀態(tài)的波長選 擇性：使用后述的λ /4波長板并以圖2的構(gòu)成來使用而選擇偏光狀態(tài)的波長；或使用在發(fā) 光波長范圍的一部分中具有直線偏光吸收二色性的偏光板。
[0079]-直線偏光板-
[0080] 直線偏光板使通過該直線偏光板的光中的特定的直線偏光透過，且將與該特定的 直線偏光正交的直線偏光吸收。
[0081] 直線偏光板至少具有偏光層，也可具有基材及進(jìn)而視需要的其他層。
[0082] -偏光層一
[0083] 偏光層至少含有起偏器（polarizer)，且是含有粘合樹脂及進(jìn)而視需要的其他成 分而成。
[0084] 起偏器例如可列舉：碘、二色性色素、各向異性金屬納米粒子、碳納米管、金屬絡(luò)合 物等。
[0085] 粘合樹脂并無特別限制，可根據(jù)目的而適當(dāng)選擇，例如可列舉：聚乙烯醇、聚甲基 丙烯酸、聚丙烯酸、聚對苯二甲酸乙二酯、聚乙烯丁醒（polyvinyl butyral)、聚甲基丙烯酸 甲酯、聚乙烯縮甲醒（polyvinyl formal)、聚碳酸酯、纖維素丁酸酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、 聚偏二氯乙烯、聚己二酰乙二胺（polyethylene adipamide)、聚乙酸乙烯酯或這些的共聚 物（例如氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物）等。這些粘合樹 脂可單獨(dú)使用一種，也可并用兩種以上。
[0086] 偏光層的厚度并無特別限制，可根據(jù)目的而適當(dāng)選擇，優(yōu)選為10 μ m?300 μ m。
[0087] -基材一
[0088] 關(guān)于基材，其形狀、構(gòu)造、大小等并無特別限制，可根據(jù)目的而適當(dāng)選擇，上述形狀 例如可列舉平板狀、片狀等，上述構(gòu)造例如可為單層構(gòu)造，也可為積層構(gòu)造，可適當(dāng)選擇。 [0089] 基材的材料并無特別限制，無機(jī)材料及有機(jī)材料的任一種均可優(yōu)選地使用。
[0090] 無機(jī)材料例如可列舉：玻璃、石英、硅等。
[0091] 有機(jī)材料例如可列舉：三乙酰纖維素 （Triacetyl Cellulose，TAC)等乙酸酯系樹 月旨；聚酯系樹脂、聚醚砜系樹脂、聚砜系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚酰胺系樹脂、聚酰亞胺系 樹脂、聚烯烴系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚降冰片烯系樹脂、纖維素、聚芳酯系樹脂、聚苯乙烯 系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、聚氯乙烯系樹脂、聚偏二氯乙烯系樹脂等。這些有機(jī)材料可單獨(dú) 使用一種，也可并用兩種以上。
[0092] 基材可為適當(dāng)合成的，也可使用市售品。
[0093] 基材的厚度并無特別限制，可根據(jù)目的而適當(dāng)選擇，優(yōu)選為10 μ m?2, 000 μ m，更 優(yōu)選為50 μ m?500 μ m。
[0094] 偏光板可通過以下方式來制造：在基材上使起偏器、及涂布含有粘合樹脂的涂布 液并使其干燥而形成的涂布膜在一定方向上延伸。
[0095] -入/4波長板-
[0096] λ /4波長板并無特別限制，可根據(jù)目的來適當(dāng)選擇，例如可列舉：經(jīng)延伸的聚碳 酸酯膜、經(jīng)延伸的降冰片烯系聚合物膜、含有如碳酸鍶那樣的具有雙折射的無機(jī)粒子并使 其取向而成的透明膜、在支撐體上傾斜蒸鍍無機(jī)介電質(zhì)而成的薄膜等。
[0097] λ/4波長板例如可列舉以下的相位差板等：（1)日本專利特開平5-27118 號公報及日本專利特開平5-27119號公報中記載的相位差板，該相位差板是使延遲 (retardation)大的雙折射性膜與延遲小的雙折射性膜以這些的光軸正交的方式積層而 成；（2)日本專利特開平10-68816號公報中記載的相位差板，該相位差板是使在特定波長 下成為λ/4波長的聚合物膜、與包含與該聚合物膜相同的材料且在相同波長下成為λ/2 波長的聚合物膜積層而成，可在廣泛的波長范圍內(nèi)獲得λ/4波長；（2)日本專利特開平 10-90521號公報中記載的相位差板，該相位差板通過將兩片聚合物膜積層而可在廣泛的波 長范圍內(nèi)達(dá)成λ/4波長；（3)國際公開第00/26705號手冊中記載的相位差板，該相位差板 使用改性聚碳酸酯膜且可在廣泛的波長范圍內(nèi)達(dá)成λ/4波長；（4)國際公開第00/65384 號手冊中記載的相位差板，該相位差板使用纖維素乙酸酯膜且可在廣泛的波長范圍內(nèi)達(dá)成 入/4波長。
[0098] 此種λ/4波長板可使用市售品，該市售品例如可列舉商品名：普瑞艾斯 (Pureace)WR(帝人股份有限公司制造）等。
[0099] 圓偏光板包含上述直線偏光板與上述λ /4波長板，且是以該λ /4波長板的光軸 相對于直線偏光板的偏光吸收軸而成45度的方式貼合而成。該貼合方法例如可列舉：使用 粘著膜進(jìn)行卷（roll)彼此的層疊（lamination)的方法等。在將此圓偏光板安裝于發(fā)光光 源上的情形時，以將直線偏光板設(shè)定為靠近光源的面的方式配置使用，由此進(jìn)行向圓偏光 的偏光轉(zhuǎn)變。
[0100]《圓偏光反射板》
[0101] 圓偏光反射板可列舉：（1)具有膽固醇液晶結(jié)構(gòu)的，（2)包含直線偏光反射板與 λ /4波長板的等。
[0102] -(1)具有膽固醇液晶結(jié)構(gòu)的_
[0103] 顯示出圓偏光選擇反射的膽固醇層必須以對應(yīng)于發(fā)光光源的波長而具有選擇反 射中心波長的方式調(diào)整。顯示出該圓偏光選擇反射的液晶相可列舉：具有螺旋結(jié)構(gòu)的膽固 醇液晶相、手性層列液晶相。顯不出該膽固醇液晶相或手性層列液晶相的液晶物質(zhì)可通過 非手性的液晶性化合物與手性化合物的混合來形成。另外，作為其他方法，也可通過以下方 式來獲得上述液晶物質(zhì)：將這些化合物共聚合，由此制成高分子液晶或高分子膜。
[0104] 選擇反射帶的中心波長λ依存于膽固醇相、手性層列相中的螺旋結(jié)構(gòu)的節(jié)距長 Ρ(=螺旋的周期），與膽固醇層的平均折射率η滿足λ =ηΧΡ的關(guān)系。因此，通過調(diào)節(jié)該 螺旋結(jié)構(gòu)的節(jié)距長，可調(diào)整顯示出選擇反射特性的波長。節(jié)距長依存于液晶組合物的手性 化合物的種類或其添加濃度，故可通過調(diào)整這些手性化合物而獲得所需的節(jié)距長。另外，對 于選擇反射帶的半值寬度而言，Λ λ依存于液晶化合物的雙折射Λ η及上述節(jié)距長Ρ，滿足 Λ λ = ΛηΧΡ的關(guān)系。因此，選擇反射帶寬的控制可調(diào)整Λη來進(jìn)行。Λη的調(diào)整可通過 調(diào)整液晶的種類或其混合比率，或者控制取向固定時的溫度來進(jìn)行。另外，作為擴(kuò)大選擇反 射帶寬的其他方法，可使用以下方法：將節(jié)距長P交錯的膽固醇液晶層積層2層以上，或使 節(jié)距在膽固醇層的厚度方向上變化。
[0105] 關(guān)于利用膽固醇液晶的選擇反射，在膽固醇液晶的螺旋的扭轉(zhuǎn)方向（旋向）為右 的情形時，反射右圓偏光且使左圓偏光透過；在旋向為左的情形時，反射左圓偏光且使右圓 偏光透過。因此，在使用偏光狀態(tài)控制構(gòu)件的透過光的情形（例如圖1及圖2)時，為了控制 植物的成長等，在照射左圓偏光、且不照射右圓偏光成分的情形時，可使用旋向為右扭轉(zhuǎn)的 膽固醇液晶層作為偏光狀態(tài)控制構(gòu)件；在照射右圓偏光、且不照射左圓偏光成分的情形時， 可使用旋向為左扭轉(zhuǎn)的膽固醇液晶層作為偏光狀態(tài)控制構(gòu)件。在使用偏光狀態(tài)控制構(gòu)件的 反射光的情形時，在照射左圓偏光、且不照射右圓偏光成分的情形時，可使用旋向為左扭轉(zhuǎn) 的膽固醇液晶層作為偏光狀態(tài)控制構(gòu)件；在照射右圓偏光、且不照射左圓偏光成分的情形 時，可使用旋向為右扭轉(zhuǎn)的膽固醇液晶層作為偏光狀態(tài)控制構(gòu)件。
[0106] 另外，圓偏光反射板也可具有2個以上的偏光控制波長帶。在該情形時，例如在將 本發(fā)明的系統(tǒng)用于植物的成長的情形時，就可同時獲得兩種以上的成長控制作用的方面而 言優(yōu)選。
[0107] 以下，對構(gòu)成上述膽固醇層的材料及膽固醇層的形成方法加以說明。
[0108] 膽固醇層是通過將膽固醇液晶性組合物固定而獲得，上述膽固醇液晶性組合物含 有液晶性化合物及手性化合物，且含有空氣界面取向控制劑、視需要而添加的其他調(diào)配劑 (例如聚合引發(fā)劑、交聯(lián)劑、表面活性劑等）、其他任意成分。
[0109] 液晶性化合物優(yōu)選為低分子液晶性化合物及高分子液晶性化合物，就取向時間 短、取向的均一性高的方面而言，更優(yōu)選為低分子液晶化合物。
[0110] 液晶性化合物優(yōu)選為具有聚合性基，更優(yōu)選為顯示出向列相或手性層列相。進(jìn)而， 分子形狀優(yōu)選為圓盤狀或棒狀，就生產(chǎn)性的方面而言更優(yōu)選為棒狀，在重要的是減小選擇 反射寬度的角度依存性的情形時，更優(yōu)選為圓盤狀。關(guān)于并無聚合性基的棒狀向列液晶性 化合物，在各種文獻(xiàn)（例如Υ.戈托等人（Y. Goto et.al.)，《分子晶體與液晶（Mol. Cryst. Liq. Cryst.)》1995, Vol. 260, ρρ· 23-28)中有記載。
[0111] 聚合性基并無特別限制，可利用公知的方法來導(dǎo)入至向列液晶性化合物中。上述 聚合性基并無特別限制，可根據(jù)目的來適當(dāng)選擇，例如可列舉：環(huán)氧基、硫代環(huán)氧基、氧雜環(huán) 丁基、硫雜環(huán)丁基（thietanyl)、氮丙陡基（aziridinyl)、批咯基、富馬酸酯基、肉桂?；?異氛酸醋基、異硫氛酸醋基、氣基、輕基、竣基、燒氧基娃燒基、疏基、乙稀基、稀丙基、甲基丙 烯酸基、丙烯酸基等。這些基團(tuán)可單獨(dú)使用一種，也可并用兩種以上。
[0112] 關(guān)于具有聚合性基的圓盤狀化合物，可優(yōu)選地使用日本專利特開平8-27284號公 報、日本專利特開2001-100028號公報、日本專利特開2006-76992號公報中記載的化合物。 若并用兩種以上的聚合性向列液晶性化合物，則可抑制涂布取向時的結(jié)晶的析出，或降低 取向溫度。
[0113] 例如通過將聚合性向列液晶性化合物與手性化合物（光學(xué)活性化合物）混合，可 獲得膽固醇液晶性組合物。
[0114] 手性化合物并無特別限制，可使用公知的化合物（例如記載于《液晶元件手冊 (Liquid Crystal Device Handbook)》，第 3 章 4-3 項，扭轉(zhuǎn)向列（Twisted Nematic，TN，）、 超扭轉(zhuǎn)向列（Super Twisted Nematic, STN)用手性劑，199頁，日本學(xué)術(shù)振興會第142委員 會編，1989)、異山梨醇（isosorbide)、異甘露糖醇（isomannide)衍生物。
[0115] 手性化合物（光學(xué)活性化合物）通常含有不對稱碳原子，但不含不對稱碳原子的 軸性不對稱化合物或平面不對稱化合物也可用作手性化合物。
[0116] 軸性不對稱化合物或平面不對稱化合物例如可列舉：聯(lián)萘（binaphthyl)、螺烯 (helicene)、對環(huán)芳燒（paracyclophane)或這些的衍生物等。
[0117] 在膽固醇液晶中誘發(fā)螺旋結(jié)構(gòu)的手性化合物由于由化合物所誘發(fā)的螺旋的旋向 或螺旋節(jié)距不同，故優(yōu)選為根據(jù)目的來選擇。關(guān)于螺旋的旋向或節(jié)距的測定法，可使用《液 晶化學(xué)實驗入門》（日本液晶學(xué)會編，西格瑪（Sigma)出版，2007年出版，46頁）及《液晶便 覽》（液晶便覽編輯委員會，丸善，196頁）中記載的方法。
[0118] 手性化合物也可具有聚合性基。在該手性化合物具有聚合性基的情形時，可通過 聚合性向列液晶性化合物的聚合反應(yīng)來形成具有向列液晶性重復(fù)單元及光學(xué)活性結(jié)構(gòu)的 聚合物。光學(xué)活性化合物的聚合性基優(yōu)選為與聚合性向列液晶性化合物的聚合性基相同的 基團(tuán)。因此，光學(xué)活性化合物的聚合性基也優(yōu)選為不飽和聚合性基、環(huán)氧基或氮丙啶基等， 更優(yōu)選為不飽和聚合性基，進(jìn)而優(yōu)選為乙烯性不飽和聚合性基。
[0119] 在手性劑具有光異構(gòu)化基的情形時，可在涂布、取向后，通過光化射線等的光掩模 照射來形成與發(fā)光波長對應(yīng)的所需反射波長的圖案，故優(yōu)選。上述光異構(gòu)化基優(yōu)選為顯示 出光致變色（photochromic)性的化合物的異構(gòu)化部位、偶氮基、氧偶氮基（azoxy)、肉桂酰 基。具體的化合物可使用日本專利特開2002-80478號公報、日本專利特開2002-80851號 公報、日本專利特開2002-179668號公報、日本專利特開2002-179669號公報、日本專利特 開2002-179670號公報、日本專利特開2002-179681號公報、日本專利特開2002-179682號 公報、日本專利特開2002-338575號公報、日本專利特開2002-338668號公報、日本專利特 開2003-313189號公報、日本專利特開2003-313292號公報中記載的化合物。
[0120] 光學(xué)活性化合物的含量優(yōu)選為聚合性向列液晶性化合物量的0. Olmol % (摩爾百 分比）?200Π 1Ο11%，更優(yōu)選為 lmol^wSOmol1%。
[0121] 在膽固醇液晶性組合物中，優(yōu)選為添加以聚合反應(yīng)為目的的聚合引發(fā)劑。上述聚 合反應(yīng)中，包括使用熱聚合引發(fā)劑的熱聚合反應(yīng)與使用光聚合引發(fā)劑的光聚合反應(yīng)。這些 中，特別優(yōu)選為使用光聚合引發(fā)劑的光聚合反應(yīng)。
[0122] 光聚合引發(fā)劑并無特別限制，可根據(jù)目的而適當(dāng)選擇，例如可列舉：α-羰基化合 物、偶姻醚（acyloin ether)、α-經(jīng)取代芳香族偶姻化合物、多核醌化合物、三芳基咪唑二 聚物與對氨基苯基酮的組合、噁二唑化合物、鹵代甲基化三嗪衍生物、鹵代甲基化噁二唑衍 生物、咪唑衍生物、蒽醌衍生物、苯并蒽酮（benzanthrone)衍生物、二苯甲酮衍生物、硫雜 蒽酮（thioxanthone)衍生物、B丫陡衍生物、吩嗪（phenazine)衍生物、廂衍生物等。
[0123] 光聚合引發(fā)劑的含量優(yōu)選為上述膽固醇液晶性組合物的固體成分的0.01質(zhì) 量％?20質(zhì)量％，更優(yōu)選為0. 5質(zhì)量％?5質(zhì)量％。
[0124] 聚合時，為了提高硬化后的膜強(qiáng)度、提高耐久性，可任意含有交聯(lián)劑。上述交聯(lián)劑 可優(yōu)選地使用因紫外線、熱、濕氣等而硬化的。
[0125] 交聯(lián)劑并無特別限制，可根據(jù)目的而適當(dāng)選擇，例如可列舉：三羥甲基丙烷三（甲 基）丙烯酸酯、季戊四醇三（甲基）丙烯酸酯等多官能丙烯酸酯化合物；（甲基）丙烯酸 縮水甘油酯、乙二醇二縮水甘油醚等環(huán)氧化合物；2,2_雙羥基甲基丁醇-三[3-(1-氮丙啶 基）丙酸酯]、4,4_雙（亞乙基亞氨基羰基氨基）二苯基甲烷等氮丙啶（aziridine)化合 物；六亞甲基二異氰酸酯、縮二脲（biuret)型異氰酸酯等異氰酸酯化合物；側(cè)鏈上具有噁 唑啉基的聚噁唑啉化合物；乙烯基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基）3-氨基丙基三甲氧基硅 烷等烷氧基硅烷化合物等。另外，可根據(jù)上述交聯(lián)劑的反應(yīng)性而使用公知的催化劑，除了可 提高膜強(qiáng)度及耐久性以外還可提高生產(chǎn)性。這些交聯(lián)劑可單獨(dú)使用一種，也可并用兩種以 上。
[0126] 交聯(lián)劑的含量優(yōu)選為3質(zhì)量％?20質(zhì)量％，更優(yōu)選為5質(zhì)量％?15質(zhì)量％。若 上述交聯(lián)劑的含量小于3質(zhì)量％，則有時無法獲得提高交聯(lián)密度的效果；若上述交聯(lián)劑的 含量超過20質(zhì)量％，則有時導(dǎo)致膽固醇層的穩(wěn)定性降低。
[0127] -空氣界面取向控制劑_
[0128] 在液晶組合物中，也可添加取向控制劑，該取向控制劑有助于穩(wěn)定或迅速地形成 平面（planar)取向的膽固醇液晶層。取向控制劑的例子中包括含氟（甲基）丙烯酸酯系 聚合物、及下述通式（1)所表示的化合物。也可含有選自這些中的兩種以上。這些化合物 可在層的空氣界面上減小液晶化合物的分子的傾斜角，或使其實質(zhì)上水平取向。再者，本申 請說明書中所謂"水平取向"，是指液晶分子長軸與膜面平行，但不要求嚴(yán)格地平行，在本申 請說明書中，是指與水平面所成的傾斜角小于20度的取向。在液晶化合物在空氣界面附近 成水平取向的情形時，不易產(chǎn)生取向缺陷，故對非偏光轉(zhuǎn)變波長范圍光的透明性變高，另外 可提高對偏光轉(zhuǎn)變波長范圍光的偏光度。另一方面，若液晶化合物的分子以大的傾斜角取 向，則膽固醇液晶相的螺旋軸偏離膜面法線，故反射率降低，或產(chǎn)生指紋圖案（fingerprint pattern)，由霧值的增大或衍射性導(dǎo)致偏光度降低，故欠佳。
[0129] 可用作空氣界面取向控制劑的上述含氟（甲基）丙烯酸酯系聚合物例如在日本專 利特開2007-272185號公報的段落[0018]?段落[0043]等中有記載。
[0130] 以下，對可用作空氣界面取向控制劑的下述通式（1)所表示的化合物加以說明。
[0131] [化 1]
[0132]

【權(quán)利要求】
1. 一種系統(tǒng)，其用以向?qū)ο笪镞x擇性照射特定的圓偏光，并且包括： 控制光的偏光狀態(tài)而產(chǎn)生圓偏光的偏光狀態(tài)控制構(gòu)件、以及圓偏光反射構(gòu)件， 所述圓偏光反射構(gòu)件是配置于自所述偏光狀態(tài)控制構(gòu)件出射的圓偏光可入射的位置， 所述圓偏光反射構(gòu)件產(chǎn)生反射光，所述反射光選擇性包含旋向與所入射的來自所述偏 光狀態(tài)控制構(gòu)件的圓偏光相同的圓偏光， 所述圓偏光反射構(gòu)件是以可將所述反射光的至少一部分照射至所述對象物的方式配 置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其用作構(gòu)造物，所述構(gòu)造物包括含有所述偏光狀態(tài)控 制構(gòu)件及所述圓偏光反射構(gòu)件的空間，所述空間是由在至少一部分上具有所述圓偏光反射 構(gòu)件的面所形成，在形成所述空間的面的10%以上的面積中具有所述圓偏光反射構(gòu)件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，在形成所述空間的面的50%以上的面積中具有 所述圓偏光反射構(gòu)件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的系統(tǒng)，其中，將所述偏光狀態(tài)控制構(gòu)件配置于透 過其而產(chǎn)生的圓偏光可入射至所述圓偏光反射構(gòu)件中的位置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述偏光狀態(tài)控制構(gòu)件包含直線偏光板與X/4 波長板。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述偏光狀態(tài)控制構(gòu)件包含具有螺 旋狀的分子排列結(jié)構(gòu)的層。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述圓偏光反射構(gòu)件包含具有螺旋 狀的分子排列結(jié)構(gòu)的層。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述對象物為植物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的系統(tǒng)，其具有光源，且所述偏光狀態(tài)控制構(gòu)件控 制由光源所產(chǎn)生的光的偏光狀態(tài)而產(chǎn)生圓偏光。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的系統(tǒng)，其用作植物工場，其中， 所述植物工場包括由壁面、天花板、地板所形成的空間，且在所述空間內(nèi)含有所述偏光 狀態(tài)控制構(gòu)件及所述圓偏光反射構(gòu)件，所述壁面、天花板、地板的總面積的10%以上為所述 圓偏光反射構(gòu)件。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其用作植物工場，其中， 所述植物工場含有2段以上的架子，在所述架子的至少一段中，在底面與上段的底面 之間的空間中含有所述光源、所述偏光狀態(tài)控制構(gòu)件及所述圓偏光反射構(gòu)件，選自所述底 面及所述上段的底面中的任一個以上的所述空間側(cè)的表面的總面積的10%以上為所述圓 偏光反射構(gòu)件。
12. -種圓偏光反射構(gòu)件，其用于根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的系統(tǒng)，并且包含 具有螺旋狀的分子排列結(jié)構(gòu)的層。
13. -種植物的栽培方法，其使用根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的系統(tǒng)。
【文檔編號】F21V9/14GK104334009SQ201380027728
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2013年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月28日
【發(fā)明者】市橋光芳, 宇佐美由久 申請人:富士膠片株式會社