JP5220687B2 - Lighting device and plant cultivation system for plant cultivation - Google Patents

Lighting device and plant cultivation system for plant cultivation

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Description

本発明は、植物栽培用の照明装置およびそれを用いた植物栽培システムに関する。   The present invention relates to a lighting device for plant cultivation and a plant cultivation system using the same.

近年、自然条件の変動に左右されない農業環境づくりとして、栽培環境の光、温度、湿度、炭酸ガス濃度など、植物成長に影響を及ぼすあらゆる条件を制御して農作物などを生産する植物工場、野菜工場などが実用化されつつある。
これらの植物工場には、完全人工光型と太陽光併用型のものがあるが、両者とも人工光を照射する照明装置を設置することが必須となっている。そして、照明装置からは、赤色と青色との光を植物に照射することが必要とされている。これらの照明装置の光源には、半導体発光素子（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が用いられるようになってきている。
このような植物工場等の植物栽培を行う栽培室の環境は、予め定められた温度および湿度に維持管理されている。したがって、そこに設置される照明装置からの発熱は、栽培室の温度管理に影響するため好ましくない。さらに、栽培室は、一般に高温高湿であるので、そこに照明装置を設置すると劣化が激しく、寿命が短くなるなど、照明装置を設置する環境としては好ましくない。 In recent years, plant factories and vegetable factories that produce crops by controlling all conditions that affect plant growth, such as light, temperature, humidity, and carbon dioxide concentration in the cultivation environment, as an agricultural environment that is not affected by changes in natural conditions Etc. are being put to practical use.
These plant factories include a completely artificial light type and a combination type of sunlight, and it is essential to install an illumination device that emits artificial light. And it is required from a lighting device to irradiate a plant with red and blue light. A semiconductor light emitting element (LED: Light Emitting Diode) has been used as a light source of these lighting devices.
The environment of a cultivation room for plant cultivation such as a plant factory is maintained at a predetermined temperature and humidity. Therefore, the heat generated from the lighting device installed there is not preferable because it affects the temperature management of the cultivation room. Furthermore, since the cultivation room is generally high temperature and high humidity, if the lighting device is installed there, it is not preferable as an environment where the lighting device is installed.

特許文献１には、熱冷媒を用いた強制冷却装置を備えたパネル状の光半導体ユニットからなる光源を、植物栽培面に近接させて設置した植物栽培装置が記載されている。
特許文献２には、湿度が高い環境においても植物栽培用の照明パネルの耐久性を高くするため、ベースと、そのベースに密着した金属薄板製の基板と、その基板上に配列された多数の発光ダイオードと、ベースとの間に空間をあけて配置されるカバーと、ベースとカバーとの間に介在され、空間を外部に対して気密に維持するためのシール材とを備えており、空間に乾燥空気が充填されると共に、枠材内に乾燥剤が収容されている植物栽培用の照明パネルが記載されている。
特許文献３には、植物栽培用の半導体発光照明装置の半導体発光素子の放熱を促し、大電流印加による高輝度化を行うため、上側に冷却水を通水可能で、且つ内部に通電可能な金属壁と、金属壁の下部に取り付けられる光源ユニットとを有する半導体発光照明装置が記載されている。 Patent Document 1 describes a plant cultivation apparatus in which a light source composed of a panel-shaped optical semiconductor unit provided with a forced cooling device using a thermal refrigerant is installed close to a plant cultivation surface.
In Patent Document 2, in order to increase the durability of a lighting panel for plant cultivation even in a high humidity environment, a base, a substrate made of a thin metal plate closely attached to the base, and a large number of substrates arranged on the substrate are disclosed. The space is provided with a light emitting diode, a cover disposed with a space between the base, and a sealing material interposed between the base and the cover to maintain the space airtight with respect to the outside. A lighting panel for plant cultivation in which dry air is filled and a desiccant is contained in a frame material is described.
In Patent Document 3, in order to promote the heat radiation of the semiconductor light emitting element of the semiconductor light emitting lighting device for plant cultivation and to increase the brightness by applying a large current, it is possible to pass cooling water on the upper side and to energize the inside. A semiconductor light-emitting illuminating device having a metal wall and a light source unit attached to the lower part of the metal wall is described.

特開平９−９８６６５号公報JP-A-9-98665 特開２０００−２０７９３３号公報JP 2000-207933 A 特開２００３−１１０１４３号公報JP 2003-110143 A

従来、半導体発光素子を光源として用いる植物栽培においては、植物育成に必要な光量子密度を得る為に、定格電流を上回る電流を印加していた。これに伴い、半導体発光素子の発熱量は増加し、半導体発光素子のジャンクション温度は増大していた。半導体発光素子の温度増は、半導体発光素子自体の発光効率の減小と、半導体発光素子周辺部材であるエポキシ樹脂などの樹脂材料の黄変を引き起こす問題を抱えていた。これを解決するには半導体発光素子を水冷することが効果的であるが、半導体発光素子や半導体発光素子周辺部材に、結露や吸湿を引き起こし、半導体発光素子自体の劣化や不点灯、半導体発光素子周辺の銀メッキ、半田、銅箔の酸化による発光強度の減小や不点灯が急速に進むことが問題であった。特に、ピーク波長６６０ｎｍの赤色発光素子については、従来Ａｌ組成の高いＧａ1-xＡｌｘＡｓ系の化合物半導体発光素子であったため、高湿環境ではＡｌ原子に酸素が容易に結合し半導体発光素子自体が急速に変質、発光強度が急速に減小し、ついには不点灯に至っていた。
本発明の目的は、半導体発光素子を水等の冷媒により効率よく冷却する際の結露、吸湿による不具合を解決するものであり、長寿命かつ高効率維持の半導体発光素子を光源として用いる植物栽培用の照明装置およびそれを用いた植物栽培システムを提供することにある。 Conventionally, in plant cultivation using a semiconductor light emitting device as a light source, a current exceeding the rated current has been applied in order to obtain a photon density necessary for plant growth. Accordingly, the amount of heat generated by the semiconductor light emitting element has increased, and the junction temperature of the semiconductor light emitting element has increased. The increase in the temperature of the semiconductor light emitting device has a problem in that the light emitting efficiency of the semiconductor light emitting device itself decreases and the resin material such as epoxy resin that is a peripheral member of the semiconductor light emitting device causes yellowing. In order to solve this, it is effective to water-cool the semiconductor light-emitting element, but it causes condensation and moisture absorption on the semiconductor light-emitting element and peripheral members of the semiconductor light-emitting element, thereby causing deterioration and non-lighting of the semiconductor light-emitting element itself. The problem was that light emission intensity decreased due to oxidation of surrounding silver plating, solder, and copper foil, and that lighting did not proceed rapidly. In particular, the red light-emitting device having a peak wavelength of 660 nm is a Ga 1-x Al x As-based compound semiconductor light-emitting device having a high Al composition, so that oxygen is easily bonded to Al atoms in a high-humidity environment. It itself changed rapidly, the light emission intensity decreased rapidly, and finally turned off.
An object of the present invention is to solve problems caused by condensation and moisture absorption when a semiconductor light emitting device is efficiently cooled by a coolant such as water, and is used for plant cultivation using a semiconductor light emitting device having a long life and maintaining high efficiency as a light source. It is providing the lighting apparatus of this and a plant cultivation system using the same.

かかる目的のもと、本発明が適用される照明装置は、複数の発光素子と、発光素子の発する光を透過する透光性窓部を有し、発光素子を覆うように設けられた筐体と、筐体の内部に配置され、発光素子が発生する熱を伝導により放熱する放熱基板と、放熱基板に取り付けられ、冷媒の流路となる冷媒導管とを備え、筐体は、筐体の内部に冷媒導管を含むとともに、筐体の内部が外気の流入を抑制するように構成されている植物栽培用の照明装置である。
このような植物栽培用の照明装置において、筐体は、筐体の内部が乾燥空気または乾燥窒素で充填されているように構成されていることを特徴とすることができる。
さらに、植物栽培用の照明装置は、冷媒導管と、隣接する照明装置が備える隣接冷媒導管とを連結し、隣接冷媒導管と冷媒導管との間で冷媒の流路を形成する連結手段をさらに備えることを特徴とすることができる。 For such an object, a lighting device to which the present invention is applied has a plurality of light-emitting elements and a light-transmitting window that transmits light emitted from the light-emitting elements, and is provided so as to cover the light-emitting elements. A heat dissipating substrate disposed inside the housing and dissipating heat generated by the light emitting element by conduction, and a refrigerant conduit attached to the heat dissipating substrate and serving as a refrigerant flow path. The lighting device for plant cultivation is configured to include a refrigerant conduit inside and to suppress the inflow of outside air inside the housing.
In such a plant cultivation lighting device, the housing may be configured such that the inside of the housing is filled with dry air or dry nitrogen.
Further, the lighting device for plant cultivation further includes a connecting means for connecting the refrigerant conduit and the adjacent refrigerant conduit provided in the adjacent lighting device, and forming a refrigerant flow path between the adjacent refrigerant conduit and the refrigerant conduit. Can be characterized.

一方、筐体は、長尺の箱形であって、長尺方向の１つの面が透光性窓部を構成し、長尺方向の他の３つの面は連なった外装部を構成し、残りの２面は側面部を構成することを特徴とすることができる。
その外装部は、アルミニウムまたはアルミニウム合金の押し出し成型により製作されることを特徴とすることができる。
放熱基板は、冷媒導管を挿入する部分を有し、アルミニウムまたはアルミニウム合金の押し出し成型により製作され、挿入される冷媒導管と一体に構成されることを特徴とすることができる。
そして、発光素子は、発光素子パッケージに設置され、発光素子パッケージが回路基板に固着され、回路基板が放熱基板に固定されることを特徴とすることができる。
また、発光素子は、金属ベースの回路基板の金属ベース部に直付けされ、回路基板が放熱基板に固定されることを特徴とすることもできる。
また、発光素子は、発光ピーク波長が４００〜５００ｎｍの発光素子と、発光ピーク波長が６５５〜６７５ｎｍの発光素子とを含むことを特徴とすることができる。
その発光素子は、ｐｎ接合型の発光部と、発光部に積層された歪調整層とを少なくとも含む化合物半導体層を備え、発光部は、組成式（ＡｌＸＧａ１−Ｘ）ＹＩｎ１−ＹＰ（０≦Ｘ≦０．１、０．３７≦Ｙ≦０．４６）からなる歪発光層とバリア層との積層構造を有し、歪調整層は、発光波長に対して透明であると共に歪発光層およびバリア層の格子定数よりも小さい格子定数を有することを特徴とすることができる。
さらに、本発明が適用される植物栽培用の照明装置は、発光素子と透光性窓部との間に、発光素子の光の方向を設定する反射器をさらに備えることを特徴とすることができる。 On the other hand, the case has a long box shape, and one surface in the longitudinal direction constitutes a light-transmitting window portion, and the other three surfaces in the longitudinal direction constitute a continuous exterior portion, The remaining two surfaces may be featured as side portions.
The exterior part may be manufactured by extrusion molding of aluminum or aluminum alloy.
The heat dissipating substrate has a portion into which the refrigerant conduit is inserted, and is manufactured by extrusion molding of aluminum or an aluminum alloy, and is configured integrally with the inserted refrigerant conduit.
The light emitting device is installed in the light emitting device package, the light emitting device package is fixed to the circuit board, and the circuit board is fixed to the heat dissipation board.
The light emitting element may be directly attached to a metal base portion of a metal base circuit board, and the circuit board may be fixed to the heat dissipation board.
The light emitting element may include a light emitting element having an emission peak wavelength of 400 to 500 nm and a light emitting element having an emission peak wavelength of 655 to 675 nm.
The light-emitting element includes a compound semiconductor layer including at least a pn junction type light-emitting portion and a strain adjustment layer stacked on the light-emitting portion, and the light-emitting portion has a composition formula (Al X Ga 1-X ) Y In 1-1. It has a laminated structure of a strained light emitting layer made of YP (0 ≦ X ≦ 0.1, 0.37 ≦ Y ≦ 0.46) and a barrier layer, and the strain adjusting layer is transparent to the light emission wavelength. And having a lattice constant smaller than that of the strained light emitting layer and the barrier layer.
Further, the lighting device for plant cultivation to which the present invention is applied is characterized in that it further includes a reflector for setting the direction of light of the light emitting element between the light emitting element and the translucent window. it can.

そして、他の観点から捉えると、本発明が適用される植物栽培システムは、複数の発光素子と、発光素子の発する光を透過する透光性窓部を有し、発光素子を覆うように設けられた筐体と、筐体の内部に配置され、発光素子が発生する熱を伝導により放熱する放熱基板と、放熱基板に取り付けられ、冷媒の流路となる冷媒導管とを備え、隣接する冷媒導管を相互に連結して冷媒の流路を形成する複数の植物栽培用の照明装置と、複数の植物栽培用の照明装置の、連結された冷媒導管に冷媒を供給する冷媒供給部と、複数の植物栽培用の照明装置の発光素子の点灯と消灯とを制御する照明制御部とを備えることを特徴とすることができる。   From another viewpoint, the plant cultivation system to which the present invention is applied has a plurality of light emitting elements and a light-transmitting window that transmits light emitted from the light emitting elements, and is provided so as to cover the light emitting elements. An adjacent casing, a heat dissipating board disposed inside the casing and dissipating heat generated by the light emitting element by conduction, and a refrigerant conduit attached to the heat dissipating board and serving as a refrigerant flow path. A plurality of plant cultivation lighting devices that connect the conduits to each other to form a refrigerant flow path, a plurality of plant cultivation lighting devices, a refrigerant supply unit that supplies refrigerant to the coupled refrigerant conduits, and a plurality The illumination control part which controls lighting and extinction of the light emitting element of the illuminating device for plant cultivation of this can be provided, It can be characterized by the above-mentioned.

本発明によれば、半導体発光素子を水等の冷媒により効率よく冷却する際の結露、吸湿による不具合を解決するものであり、長寿命かつ高効率維持の半導体発光素子を光源として用いる植物栽培用の照明装置およびそれを用いた植物栽培システムを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it solves the malfunction by condensation and moisture absorption at the time of cooling a semiconductor light-emitting device efficiently with refrigerant | coolants, such as water, For plant cultivation which uses a semiconductor light-emitting device with a long lifetime and high efficiency as a light source It is possible to provide a lighting device and a plant cultivation system using the same.

本実施の形態が適用される植物栽培システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the plant cultivation system to which this Embodiment is applied. 第１の実施の形態が適用される照明装置の外形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the external shape of the illuminating device to which 1st Embodiment is applied. 第１配管カップラと第２配管カップラの一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the 1st piping coupler and the 2nd piping coupler. 照明装置の内部の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the inside of an illuminating device. 第１の実施の形態で用いられる発光素子パッケージの構成の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the composition of the light emitting element package used in a 1st embodiment. 本実施の形態において用いられる青色発光の半導体発光素子の構成の一例を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining an example of a structure of the semiconductor light-emitting device of the blue light emission used in this Embodiment. 青色発光の半導体発光素子の上面図である。It is a top view of the semiconductor light emitting element of blue light emission. 本実施の形態において用いられる赤色発光の半導体発光素子の構成の一例を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining an example of a structure of the semiconductor light emitting element of the red light emission used in this Embodiment. 赤色発光の半導体発光素子の上面図である。It is a top view of a semiconductor light emitting element emitting red light. 第２の実施の形態が適用される照明装置の一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the illuminating device to which 2nd Embodiment is applied. チップオンボード式の回路基板に設けられた接続配線と半導体発光素子との接続関係の一例を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating an example of the connection relation between the connection wiring provided in the chip-on-board type circuit board, and the semiconductor light emitting element. 半導体発光素子を直接搭載したチップオンボード式の回路基板をさらに説明する図である。It is a figure which further demonstrates the chip-on-board-type circuit board which mounted the semiconductor light-emitting device directly.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は本実施の形態が適用される植物栽培システム１の一例を示す図である。
植物栽培システム１は、栽培室６０内に設置され、植物を栽培する複数の栽培容器５０と、同じく栽培室６０内に、栽培容器５０に近接して設置され、栽培する植物に光を照射する複数の照明装置１０とを備える。照明装置１０には冷媒導管２５がそれぞれ設けられている。そして、連結手段により、複数の照明装置１０が連結されている。すなわち、ある照明装置１０の冷媒導管２５と、それに隣接する照明装置１０の冷媒導管２５（隣接冷媒導管）とが連結され、冷媒の流路を形成している。
さらに、植物栽培システム１は、栽培室６０外に設置され、照明装置１０の照明の点灯／消灯を制御する照明制御部３０と、同じく栽培室６０外に設置され、照明装置１０を冷却する水などの冷媒を冷媒導管２５に供給する冷媒供給部４０とを備えている。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a plant cultivation system 1 to which the present exemplary embodiment is applied.
The plant cultivation system 1 is installed in the cultivation room 60 and is installed in the cultivation room 60 in the vicinity of the cultivation container 50 and irradiates light to the plant to be cultivated. And a plurality of lighting devices 10. The lighting device 10 is provided with a refrigerant conduit 25. And the some illuminating device 10 is connected by the connection means. That is, the refrigerant conduit 25 of a certain lighting device 10 and the refrigerant conduit 25 (adjacent refrigerant conduit) of the lighting device 10 adjacent thereto are connected to form a refrigerant flow path.
Furthermore, the plant cultivation system 1 is installed outside the cultivation room 60 and controls the lighting control unit 30 to turn on / off the illumination of the lighting device 10, and is also installed outside the cultivation room 60 and water that cools the lighting device 10. And a refrigerant supply unit 40 that supplies the refrigerant conduit 25 to the refrigerant conduit 25.

栽培室６０は、温度、湿度、採光などが制御できる環境であれば、どのような構成であってもよい。そして、栽培室６０は、外部からの光や空気の流通が遮断された環境であってもよく、外部の光や空気の流通を許容する窓などを備えた環境であってもよい。
栽培容器５０は、土壌を入れて植物を育成する容器であってもよい。また、水耕栽培のように、植物に栄養を与える養液を保持する容器であってもよい。
そして、図１には図示していないが、植物栽培システム１は、栽培容器５０の植物に散水するための散水部を備えていてもよい。また、植物が水耕栽培の場合には、水耕栽培のための養液を供給または循環する養液供給部を備えていてもよい。 The cultivation room 60 may have any configuration as long as the environment can control temperature, humidity, daylighting, and the like. The cultivation room 60 may be an environment in which the circulation of light and air from the outside is blocked, or may be an environment having a window that allows the circulation of light and air from the outside.
The cultivation container 50 may be a container in which soil is put and a plant is grown. Moreover, the container holding the nutrient solution which nourishes a plant like hydroponics may be sufficient.
And although not shown in FIG. 1, the plant cultivation system 1 may be provided with the watering part for watering the plant of the cultivation container 50. FIG. Moreover, when a plant is hydroponics, you may provide the nutrient solution supply part which supplies or circulates the nutrient solution for hydroponics.

照明装置１０は、後述するように、発光素子として複数の半導体発光素子（例えば、後述する図５の発光素子パッケージ２１では、第１半導体発光素子６４ａおよび第２半導体発光素子６４ｂの複数の半導体発光素子が収納されている。）を備えている。この場合、複数の半導体発光素子が発生する光を、栽培容器５０において栽培する植物に照射する。このため、それぞれの照明装置１０は、半導体発光素子に発光のための電力を供給するとともに、半導体発光素子の点灯／消灯を制御する照明制御配線３１を備えている。これらの照明制御配線３１は、照明制御部３０に接続されている。
なお、それぞれの照明制御配線３１は、その照明制御配線３１が接続された照明装置１０内のすべての半導体発光素子を同時に点灯／消灯するように結線してもよい。また、１つの照明装置１０内の半導体発光素子を、例えば発光色などによりグループ分けして、グループ毎に点灯／消灯を制御しうるように結線してもよい。 As will be described later, the lighting device 10 includes a plurality of semiconductor light emitting elements as light emitting elements (for example, a plurality of semiconductor light emitting elements of the first semiconductor light emitting element 64a and the second semiconductor light emitting element 64b in the light emitting element package 21 of FIG. 5 described later). Element is housed). In this case, the light generated by the plurality of semiconductor light emitting elements is irradiated to the plant grown in the cultivation container 50. For this reason, each illuminating device 10 is provided with the illumination control wiring 31 which supplies the electric power for light emission to a semiconductor light emitting element, and controls lighting / light extinction of a semiconductor light emitting element. These illumination control wirings 31 are connected to the illumination control unit 30.
Each lighting control wiring 31 may be connected so that all the semiconductor light emitting elements in the lighting device 10 to which the lighting control wiring 31 is connected are turned on / off simultaneously. Further, the semiconductor light emitting elements in one lighting device 10 may be grouped according to, for example, emission color, and connected so that lighting / extinguishing can be controlled for each group.

照明制御部３０は、照明装置１０の点灯／消灯を制御しうるものであればよい。よって、照明装置１０毎に電力の供給をオン／オフするスイッチを並べたスイッチアレイであってよい。また、スイッチアレイのオン／オフは、コンピュータなどで制御されてもよい。照明制御部３０は赤や青などの半導体発光素子の印加電流値を設定制御しうるものであれば良い。また、パルス点灯として、赤や青などの半導体発光素子の周期とデューティを制御するものが望ましい。点灯時間と非点灯時間をタイマー制御するものが望ましい。   The illumination control unit 30 may be anything that can control the lighting device 10 to be turned on / off. Therefore, it may be a switch array in which switches for turning on / off power supply are arranged for each lighting device 10. The on / off of the switch array may be controlled by a computer or the like. The illumination control unit 30 only needs to be capable of setting and controlling the applied current value of a semiconductor light emitting element such as red or blue. Further, as the pulse lighting, it is desirable to control the cycle and duty of semiconductor light emitting elements such as red and blue. What controls the lighting time and non-lighting time with a timer is desirable.

さらに、それぞれの照明装置１０は、図１中に破線で示すように、半導体発光素子から発生する熱を栽培室６０外に排出するため、照明装置１０を長手方向に貫いて設けられた冷媒導管２５を備えている。そして、それぞれの照明装置１０は、冷媒導管２５の端部に接続された配管カップラ（後述する図２の第１配管カップラ１６と第２配管カップラ１７）により相互に連結されている。他の照明装置１０に接続されていない冷媒導管２５の２つの端部は、冷媒配管４１を介して冷媒供給部４０に接続されている。このように、冷媒導管２５は、冷媒供給部４０を介して一本に連なった導管の一部となるので、液体（冷媒）を循環させることができる。
冷媒供給部４０は、冷媒が複数の照明装置１０を循環する（冷媒の流れる方向を矢印で示す）ように制御する。冷媒供給部４０は、例えばモータで駆動されるポンプであってよい。そして、モータへの電力供給は、半導体発光素子を点灯させるときに冷媒を供給するように、照明制御部３０と連動させてもよい。 Further, as shown by the broken line in FIG. 1, each lighting device 10 discharges heat generated from the semiconductor light-emitting elements to the outside of the cultivation room 60, so that a refrigerant conduit provided through the lighting device 10 in the longitudinal direction. 25. And each illuminating device 10 is mutually connected by the piping coupler (The 1st piping coupler 16 and the 2nd piping coupler 17 of FIG. 2 mentioned later) connected to the edge part of the refrigerant | coolant conduit | pipe 25. As shown in FIG. Two ends of the refrigerant conduit 25 that are not connected to the other lighting devices 10 are connected to the refrigerant supply unit 40 via the refrigerant pipe 41. Thus, since the refrigerant | coolant conduit | pipe 25 becomes a part of conduit | pipe connected to one through the refrigerant | coolant supply part 40, a liquid (refrigerant) can be circulated.
The refrigerant supply unit 40 controls the refrigerant to circulate through the plurality of lighting devices 10 (the direction in which the refrigerant flows is indicated by an arrow). The refrigerant supply unit 40 may be a pump driven by a motor, for example. And the electric power supply to a motor may be interlocked with the illumination control part 30 so that a refrigerant may be supplied when the semiconductor light emitting element is turned on.

なお、図１では、すべての照明装置１０を直列に連結した場合を示しているが、直列に連結した照明装置１０の列を複数並列に設けてもよい。また、直列の部分と並列の部分とを混在させてもよい。すなわち、冷媒供給部４０により、冷媒が照明装置１０の冷媒導管２５を循環するように流れることで照明装置１０を冷却し、半導体発光素子によって発生する熱を栽培室６０外に排出できればよい。
なお、図１の照明装置１０では、植物栽培システム１における冷媒の流れを明らかにするため、照明装置１０内の冷媒導管２５を破線で示したが、後述するように、照明装置１０内には、冷媒導管２５以外に発光素子パッケージ（後述する図５の発光素子パッケージ２１）などが含まれている。 In addition, although the case where all the illuminating devices 10 are connected in series is shown in FIG. 1, a plurality of rows of illuminating devices 10 connected in series may be provided in parallel. Moreover, you may mix a serial part and a parallel part. That is, it is only necessary that the refrigerant supply unit 40 cools the lighting device 10 by flowing the refrigerant so as to circulate through the refrigerant conduit 25 of the lighting device 10, and discharges the heat generated by the semiconductor light emitting element to the outside of the cultivation room 60.
In addition, in the illuminating device 10 of FIG. 1, in order to clarify the refrigerant | coolant flow in the plant cultivation system 1, the refrigerant | coolant conduit | pipe 25 in the illuminating device 10 was shown with the broken line, but in the illuminating device 10 so that it may mention later, In addition to the refrigerant conduit 25, a light emitting device package (a light emitting device package 21 in FIG. 5 described later) and the like are included.

図２は、本実施の形態が適用される照明装置１０の外形の一例を示す図である。図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は下面図、図２（ｃ）は左側面図、そして図２（ｄ）は右側面図である。
照明装置１０は、外装部の一例としてのコ字型の外装カバー１１と、コ字の空いた部分に蓋をするように設けられた透光性窓部の一例としての透明カバー１２と、左側面に設けられる側面部の一例としての第１側面カバー１３と、右側面に設けられる側面部の一例としての第２側面カバー１４とを備える。
第１側面カバー１３および第２側面カバー１４は、外装カバー１１に透明カバー１２を取り付けた両端部に蓋をするように設けられている。
すなわち、照明装置１０の外形は、外装カバー１１、透明カバー１２、第１側面カバー１３、第２側面カバー１４によって囲まれた箱形をなしている。この箱形の形状としては、長尺の箱形形状が使用環境上好ましく使用されるが、本発明では、特に箱形形状に制限されない。そして、外装カバー１１、透明カバー１２、第１側面カバー１３、第２側面カバー１４は、照明装置１０の筐体を構成する。これらのカバーが構成する筐体の内部を照明装置１０の内側または内部、筐体の外側を照明装置１０の外側または外部と呼ぶ。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the outer shape of the illumination device 10 to which the present exemplary embodiment is applied. 2A is a top view, FIG. 2B is a bottom view, FIG. 2C is a left side view, and FIG. 2D is a right side view.
The illuminating device 10 includes a U-shaped exterior cover 11 as an example of an exterior part, a transparent cover 12 as an example of a translucent window part provided so as to cover an open part of the U-shape, and a left side. The 1st side cover 13 as an example of the side part provided in a surface, and the 2nd side cover 14 as an example of the side part provided in a right side are provided.
The first side cover 13 and the second side cover 14 are provided so as to cover both ends of the exterior cover 11 where the transparent cover 12 is attached.
That is, the outer shape of the lighting device 10 has a box shape surrounded by the exterior cover 11, the transparent cover 12, the first side cover 13, and the second side cover 14. As the box shape, a long box shape is preferably used in the use environment. However, in the present invention, the box shape is not particularly limited. The exterior cover 11, the transparent cover 12, the first side cover 13, and the second side cover 14 constitute a housing of the lighting device 10. The inside of the housing formed by these covers is referred to as the inside or inside of the lighting device 10, and the outside of the housing is referred to as the outside or outside of the lighting device 10.

照明装置１０の左側面に設けられた第１側面カバー１３の外側には、配管継手１５を介して、照明装置１０の内部の冷媒導管２５と接続された連結手段の一例としての雌型の配管部材である第２配管カップラ１７が設けられている。
第２側面カバー１４の外側には、配管継手１５を介して、冷媒導管２５と接続された連結手段の一例としての雄型の配管部材である第１配管カップラ１６が設けられている。すなわち、第１配管カップラ１６と第２配管カップラ１７とは、照明装置１０の筐体の対向する位置に設けられている。
さらに、第２側面カバー１４から、照明制御配線３１が外部に出されている。なお、照明制御配線３１は、栽培室６０内の高温・高湿の環境に耐える被覆コードが選ばれる。 On the outside of the first side cover 13 provided on the left side surface of the lighting device 10, a female pipe as an example of a connecting means connected to the refrigerant conduit 25 inside the lighting device 10 via a pipe joint 15. A second pipe coupler 17 as a member is provided.
A first pipe coupler 16, which is a male pipe member as an example of a connecting means connected to the refrigerant conduit 25 via a pipe joint 15, is provided outside the second side cover 14. That is, the first pipe coupler 16 and the second pipe coupler 17 are provided at positions facing the housing of the lighting device 10.
Further, the illumination control wiring 31 is extended from the second side cover 14 to the outside. For the illumination control wiring 31, a covering cord that can withstand a high temperature and high humidity environment in the cultivation room 60 is selected.

外装カバー１１は、照明装置１０に剛性を与え変形を防ぐものであればいずれの材質のものも使用できる。例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）などの金属材料、ＡＢＳ樹脂などのプラスチック材料が用いうる。この中で、重量及びコストの点で優れるＡｌまたはアルミニウム合金による押し出し成型品が好ましく使用される。この場合、表面はＡｌの腐食を防ぐため、アルマイト加工されているのがさらに好ましい。また、反射率を高め光の有効利用を図る観点から、アルマイト加工は白色アルマイトやさらにその上にクリア塗装するのがより好ましい。
透明カバー１２は、照明装置１０に設けられる半導体発光素子の発光波長を効率よく透過するものであればいずれの材質のものも使用できる。透明カバー１２は、例えばガラスが好ましい。また、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル重合体、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）などのアクリル樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）なども好適に用いうる。さらに、透明カバー１２の照明装置１０内側には、半導体発光素子の発光波長に対する反射防止膜が設けられているのがより好ましい。 The exterior cover 11 can be made of any material as long as it provides rigidity to the lighting device 10 to prevent deformation. For example, metal materials such as aluminum (Al), stainless steel (SUS), copper (Cu), and titanium (Ti), and plastic materials such as ABS resin can be used. Among these, an extruded product made of Al or aluminum alloy, which is excellent in terms of weight and cost, is preferably used. In this case, the surface is more preferably anodized to prevent Al corrosion. Further, from the viewpoint of increasing the reflectivity and effective use of light, it is more preferable that the alumite processing is a white anodized or a clear coating thereon.
The transparent cover 12 can be made of any material as long as it efficiently transmits the light emission wavelength of the semiconductor light emitting element provided in the lighting device 10. The transparent cover 12 is preferably glass, for example. Further, acrylic resins such as acrylic acid ester, methacrylic acid ester polymer, polymethyl methacrylate resin (PMMA), polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), and the like can be suitably used. Furthermore, it is more preferable that an antireflection film for the emission wavelength of the semiconductor light emitting element is provided inside the illumination device 10 of the transparent cover 12.

第１側面カバー１３および第２側面カバー１４は、外装カバー１１と同様に、照明装置１０に剛性を与え変形を防ぐものであればいずれの材質のものも使用できる。すなわち、第１側面カバー１３は、それを間に挟んで冷媒導管２５と第２配管カップラ１７とを接続しても変形が抑制できるものであればよい。また、同様に、第２側面カバー１４は、それを間に挟んで冷媒導管２５と第１配管カップラ１６とを接続しても変形が抑制できるものであればよい。これらには、例えばＡｌ、ＳＵＳ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｍｏなどの金属材料、またはＡＢＳなどのプラスチック材料が用いうる。重量の点で優れるＡｌのダイキャストであってもよい。そして、第１側面カバー１３および第２側面カバー１４は、外装カバー１１および透明カバー１２の端部が差し込めるように凹みが設けられていることが好ましい。   The first side cover 13 and the second side cover 14 can be made of any material as long as it provides rigidity to the lighting device 10 and prevents deformation, similarly to the exterior cover 11. That is, the first side cover 13 may be any one that can suppress deformation even when the refrigerant conduit 25 and the second pipe coupler 17 are connected with the first side cover 13 interposed therebetween. Similarly, the second side cover 14 only needs to be able to suppress deformation even when the refrigerant conduit 25 and the first pipe coupler 16 are connected with the second side cover 14 interposed therebetween. For these, for example, a metal material such as Al, SUS, Cu, Ti, and Mo, or a plastic material such as ABS can be used. Al die-casting which is superior in terms of weight may be used. And it is preferable that the 1st side cover 13 and the 2nd side cover 14 are provided with the dent so that the edge part of the exterior cover 11 and the transparent cover 12 can be inserted.

そして、照明装置１０内に外部から湿気を含んだ空気（外気）が入り込まないように、照明装置１０内に乾燥空気、乾燥窒素などが充填されるとともに、外装カバー１１、透明カバー１２、第１側面カバー１３、第２側面カバー１４の境となる部分は、充填材でシールされているのが好ましい。
このようにすることで、栽培室６０内の高温・高湿の環境から、半導体発光素子の劣化や、後述する半導体発光素子を搭載する回路基板（後述する図４（ｂ）の回路基板２２）の銅箔や銅箔上の銀メッキ、半田の腐食などを抑制することができる。
なお、充填材にはシリコーンなどのコーキング材が用いうる。 The lighting device 10 is filled with dry air, dry nitrogen, and the like, and the exterior cover 11, the transparent cover 12, the first cover 1, and the like so that air (outside air) containing moisture from the outside does not enter the lighting device 10. It is preferable that a portion serving as a boundary between the side cover 13 and the second side cover 14 is sealed with a filler.
By doing in this way, from the environment of high temperature and high humidity in the cultivation room 60, the deterioration of the semiconductor light emitting element and the circuit board on which the semiconductor light emitting element described later is mounted (the circuit board 22 of FIG. 4B described later). Copper foil, silver plating on copper foil, corrosion of solder, etc. can be suppressed.
A caulking material such as silicone can be used as the filler.

図３は、第１配管カップラ１６と第２配管カップラ１７の一例を説明する図である。本実施の形態が適用される植物栽培システム１では、図１に示したように、複数の照明装置１０が、第１配管カップラ１６と第２配管カップラ１７とを嵌合させて連結されている。
図３では、第１配管カップラ１６と第２配管カップラ１７とが嵌合している状態を示している。
なお、第１配管カップラ１６および第２配管カップラ１７は共に回転対称体である。そこで、図３に示す第１配管カップラ１６および第２配管カップラ１７の上側は、対称の軸を含む面での断面を示している。そして、図３の下側は、第１配管カップラ１６および第２配管カップラ１７の外形を示している。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the first pipe coupler 16 and the second pipe coupler 17. In the plant cultivation system 1 to which the present exemplary embodiment is applied, as illustrated in FIG. 1, the plurality of lighting devices 10 are connected by fitting the first pipe coupler 16 and the second pipe coupler 17 together. .
FIG. 3 shows a state in which the first pipe coupler 16 and the second pipe coupler 17 are fitted.
Both the first pipe coupler 16 and the second pipe coupler 17 are rotationally symmetric bodies. Therefore, the upper side of the first pipe coupler 16 and the second pipe coupler 17 shown in FIG. 3 shows a cross section in a plane including a symmetrical axis. The lower side of FIG. 3 shows the outer shapes of the first pipe coupler 16 and the second pipe coupler 17.

第１配管カップラ１６は、内部が空洞の筒状の回転対称体であって、その一端部には、六角ナットが形成され、冷媒導管２５と接続できるように雌ネジが切られている。そして、第１配管カップラ１６の他端部は、第１配管カップラ本体１６ａに組み込まれ、軸方向にスライドする可動リング１６ｂと、第１配管カップラ本体１６ａと可動リング１６ｂとの間に挟み込まれたバネ作用を有する爪１６ｃと、第１配管カップラ本体１６ａと可動リング１６ｂとの間に設けられ可動リング１６ｂの動きを抑制するスプリングコイル１６ｄとを備えている。
一方、第２配管カップラ１７は、内部が空洞の筒状の回転対称体であって、第２配管カップラ本体１７ａの一端部には、六角ナットが形成され、冷媒導管２５と接続できるように雌ネジが切られている。そして、第２配管カップラ本体１７ａの他端部は、第１配管カップラ本体１６ａの内側と嵌合できる細さの部分となっており、その先端部に、第１配管カップラ本体１６ａ内の壁面に接するように外周方向に取り巻くＯリング１７ｂを備えている。また、第２配管カップラ本体１７ａに形成された六角ナットとＯリング１７ｂとの間の第２配管カップラ本体１７ａの細くなった部分に、外周方向に取り巻く溝１７ｃが形成されている。 The first pipe coupler 16 is a cylindrical rotationally symmetric body having a hollow inside, and a hexagon nut is formed at one end thereof, and a female screw is cut so that the refrigerant pipe 25 can be connected. The other end of the first pipe coupler 16 is incorporated in the first pipe coupler main body 16a, and is sandwiched between the movable ring 16b that slides in the axial direction, and the first pipe coupler main body 16a and the movable ring 16b. A claw 16c having a spring action and a spring coil 16d provided between the first pipe coupler main body 16a and the movable ring 16b and suppressing the movement of the movable ring 16b are provided.
On the other hand, the second pipe coupler 17 is a cylindrical rotationally symmetric body having a hollow inside, and a hexagon nut is formed at one end of the second pipe coupler body 17a so that the second pipe coupler 17 can be connected to the refrigerant conduit 25. Screws are cut. And the other end part of the 2nd piping coupler main body 17a becomes a thin part which can be fitted with the inner side of the 1st piping coupler main body 16a, and the wall surface in the 1st piping coupler main body 16a is formed in the front-end | tip part. An O-ring 17b is provided so as to be in contact with the outer periphery. Further, a groove 17c is formed around the outer periphery of the narrowed portion of the second pipe coupler main body 17a between the hexagon nut formed in the second pipe coupler main body 17a and the O-ring 17b.

第１配管カップラ１６の筒の内部に第２配管カップラ１７の細くなった部分を差し込むと、第２配管カップラ１７のＯリング１７ｂが第１配管カップラ１６の内壁に密着し、冷媒の漏洩を抑制する。そして、第１配管カップラ１６の爪１６ｃと、第２配管カップラ１７の溝１７ｃとがかみ合って、第１配管カップラ１６と第２配管カップラ１７とが外れることを防ぐ。
そして、可動リング１６ｂを、スプリングコイル１６ｄの反発力に抗して軸方向に移動すると、爪１６ｃがバネ作用により変形して、爪１６ｃと溝１７ｃとのかみ合わせがゆるむことで、第１配管カップラ１６と第２配管カップラ１７とが容易に外れるようになっている。
これにより、複数の照明装置１０の連結が容易になるとともに、連結を解除して、植物栽培システム１の構成を変更することが容易になる。
第１配管カップラ１６、第２配管カップラ１７としては、ＳＵＳ、銅合金などの金属材料によるもの、ＡＢＳ樹脂などによるプラスチック材料によるものを用いうる。 When the thinned portion of the second pipe coupler 17 is inserted into the cylinder of the first pipe coupler 16, the O-ring 17b of the second pipe coupler 17 is brought into close contact with the inner wall of the first pipe coupler 16 to suppress refrigerant leakage. To do. And the nail | claw 16c of the 1st piping coupler 16 and the groove | channel 17c of the 2nd piping coupler 17 mesh, and it prevents that the 1st piping coupler 16 and the 2nd piping coupler 17 remove | deviate.
Then, when the movable ring 16b is moved in the axial direction against the repulsive force of the spring coil 16d, the claw 16c is deformed by the spring action, and the engagement between the claw 16c and the groove 17c is loosened, whereby the first pipe coupler. 16 and the 2nd piping coupler 17 come off easily.
Thereby, while the connection of the some illuminating device 10 becomes easy, it becomes easy to cancel | release connection and to change the structure of the plant cultivation system 1. FIG.
As the 1st piping coupler 16 and the 2nd piping coupler 17, the thing by plastic materials, such as what uses metal materials, such as SUS and a copper alloy, and ABS resin can be used.

なお、連結手段として、本実施の形態では、第１配管カップラ１６と第２配管カップラ１７とを用いたが、これに限定されない。例えば、冷媒導管２５を延長した端部にホース取り付け口を設けて、隣接する照明装置１０の冷媒導管２５（隣接冷媒導管）とホースにて連結してもよい。また、冷媒導管２５と隣接冷媒導管とをパッキングを挟んで突合させて固定してもよい。   In the present embodiment, the first pipe coupler 16 and the second pipe coupler 17 are used as connecting means, but the present invention is not limited to this. For example, a hose attachment port may be provided at an end portion where the refrigerant conduit 25 is extended, and the refrigerant conduit 25 (adjacent refrigerant conduit) of the adjacent lighting device 10 may be connected by a hose. Alternatively, the refrigerant conduit 25 and the adjacent refrigerant conduit may be abutted and fixed with a packing interposed therebetween.

図４は、照明装置１０の内部の一例を説明する図である。図４（ａ）は、図２（ｂ）に示した照明装置１０の透明カバー１２を外した照明装置１０の内部を示している。図４（ｂ）は図４（ａ）のＩＶＢ−ＩＶＢ線における断面図である。
照明装置１０は、図４（ｂ）に示すように、半導体発光素子（後述する図５における第１半導体発光素子６４ａおよび第２半導体発光素子６４ｂ）を搭載した発光素子パッケージ２１、発光素子パッケージ２１を搭載する回路基板２２、回路基板２２が固定される放熱基板２４、回路基板２２と放熱基板２４とを電気的に絶縁するとともに、熱伝導性に優れるフィルム状の絶縁性放熱材２３を備える。そして、発光素子パッケージ２１は、発生する光が透明カバー１２から放出されるように、透明カバー１２に対向して設けられている。
さらに、照明装置１０は、発光素子パッケージ２１の半導体発光素子からの光が照明装置１０の透明カバー１２から垂直方向に放出されるように、光の放出される方向を設定する反射器２６を備える。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the inside of the illumination device 10. FIG. 4A shows the inside of the lighting device 10 with the transparent cover 12 removed from the lighting device 10 shown in FIG. FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line IVB-IVB in FIG.
As shown in FIG. 4B, the lighting device 10 includes a light emitting element package 21 and a light emitting element package 21 on which semiconductor light emitting elements (first semiconductor light emitting element 64a and second semiconductor light emitting element 64b in FIG. 5 described later) are mounted. The circuit board 22 on which the circuit board 22 is mounted, the heat radiating board 24 to which the circuit board 22 is fixed, the circuit board 22 and the heat radiating board 24 are electrically insulated and the film-like insulating heat radiating material 23 having excellent thermal conductivity is provided. The light emitting device package 21 is provided to face the transparent cover 12 so that the generated light is emitted from the transparent cover 12.
Furthermore, the illuminating device 10 includes a reflector 26 that sets a light emitting direction so that light from the semiconductor light emitting element of the light emitting device package 21 is emitted from the transparent cover 12 of the illuminating device 10 in the vertical direction. .

回路基板２２には、一例として、図４（ａ）に示すように、長手方向に複数の発光素子パッケージ２１が３列に並んで配置されている。そして、それらの発光素子パッケージ２１を取り囲むように、例えば回転放物面である反射面２７が形成された反射器２６が、発光素子パッケージ２１の列に対応して３列設けられている。
なお、図４では、回路基板２２に発光素子パッケージ２１を３列配列したが、この数に限定されることはない。そして、回路基板２２は一枚の基板から構成されているとしたが、列毎に分かれた基板であってもよい。また、回路基板２２は照明装置１０の長手方向に連なった一枚の基板としたが、長手方向に複数に分割された基板であってもよい。
回路基板２２には、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させたガラスエポキシに銅箔の配線が設けられたガラスエポキシ基板や、Ａｇなどによる厚膜配線が設けられたセラミックなどが用いうる。なお、コストの面ではガラスエポキシが好ましい。
発光素子パッケージ２１は、例えばハンダにより、回路基板２２に搭載されてもよい。 As an example, as shown in FIG. 4A, the circuit board 22 has a plurality of light emitting element packages 21 arranged in three rows in the longitudinal direction. Then, three rows of reflectors 26 each having a reflecting surface 27 that is a paraboloid of revolution are provided so as to surround the light emitting device packages 21, corresponding to the rows of the light emitting device packages 21.
In FIG. 4, the light emitting device packages 21 are arranged in three rows on the circuit board 22, but the number is not limited to this. And although the circuit board 22 was comprised from one board | substrate, the board | substrate divided for every row | line | column may be sufficient. In addition, the circuit board 22 is a single board connected in the longitudinal direction of the lighting device 10, but may be a board divided into a plurality of parts in the longitudinal direction.
The circuit board 22 may be a glass epoxy board in which a copper cloth is provided on glass epoxy in which a glass cloth is impregnated with an epoxy resin, or a ceramic in which a thick film wiring such as Ag is provided. In terms of cost, glass epoxy is preferable.
The light emitting element package 21 may be mounted on the circuit board 22 by soldering, for example.

照明制御配線３１は、半導体発光素子に発光のための電力が供給されるよう回路基板２２の表面（半導体発光素子実装面）に接続されている。照明制御配線３１は、放熱基板２４の一部に設けられた開口を通して、放熱基板２４の裏面に引き出される。そして、照明制御配線３１は、放熱基板２４の裏面で結線され、照明制御配線３１として筐体外部に出され、栽培室６０の外に設けられた照明制御部３０に接続されている。
照明制御配線３１はビニール被覆の銅線であってよい。 The illumination control wiring 31 is connected to the surface (semiconductor light emitting element mounting surface) of the circuit board 22 so that electric power for light emission is supplied to the semiconductor light emitting element. The illumination control wiring 31 is drawn out to the back surface of the heat dissipation board 24 through an opening provided in a part of the heat dissipation board 24. And the illumination control wiring 31 is connected by the back surface of the thermal radiation board | substrate 24, is taken out of the housing | casing as the illumination control wiring 31, and is connected to the illumination control part 30 provided outside the cultivation room 60.
The illumination control wiring 31 may be a vinyl-coated copper wire.

図４では、反射器２６は、照明装置１０の長手方向に連なって、３列の発光素子パッケージ２１の列毎に設けている。しかし、反射器２６は、発光素子パッケージ２１毎に設けられてもよい。また、長手方向に分割された複数の反射器２６であってもよい。そして、図４では、反射器２６を３列の発光素子パッケージ２１の列毎に設けているが、分割せず３列を一体としたものであってもよい。すなわち、反射器２６は、照明装置１０の半導体発光素子から発生した光が、照明装置１０の透明カバー１２に対して垂直方向に放出されるようできればよい。
反射器２６としては、例えば断面が放物線となるような開口を設けたＡｌのブロックが用いうる。開口の壁が反射面２７となる。また、壁が反射面２７となる開口を設けたアクリルなどの樹脂に、Ａｌ、Ａｇなどの金属膜を蒸着法などにより形成したものも用いうる。
なお、反射器２６によって透明カバー１２に対して垂直方向に放出されるとは、反射器２６を設けない場合に比較して、垂直方向の光量が多いことをいう。 In FIG. 4, the reflectors 26 are provided for each row of the three rows of light emitting element packages 21 in the longitudinal direction of the lighting device 10. However, the reflector 26 may be provided for each light emitting element package 21. Moreover, the some reflector 26 divided | segmented into the longitudinal direction may be sufficient. In FIG. 4, the reflectors 26 are provided for each of the three rows of the light emitting element packages 21, but the three rows may be integrated without being divided. That is, the reflector 26 only needs to be able to emit light generated from the semiconductor light emitting element of the lighting device 10 in a direction perpendicular to the transparent cover 12 of the lighting device 10.
As the reflector 26, for example, an Al block provided with an opening whose cross section is a parabola can be used. The wall of the opening becomes the reflection surface 27. Moreover, what formed metal films, such as Al and Ag, in the resin etc. which provided the opening from which the wall becomes the reflective surface 27 by vapor deposition etc. can be used.
In addition, that the light is emitted in the vertical direction with respect to the transparent cover 12 by the reflector 26 means that the amount of light in the vertical direction is larger than in the case where the reflector 26 is not provided.

放熱基板２４は、半導体発光素子の発光に伴って発生した熱を栽培室６０外に排出するための基板であって、熱伝導率がよい材質で構成されるとともに、冷媒導管２５を備えている。
冷媒導管２５は、放熱基板２４の導管挿入部に密着して構成されている。単に挿入しただけでは伝熱効率が悪いので、挿入した導管を圧縮空気にて管径を膨張させ、放熱基板２４の導管挿入部に密着させる導管引き抜き工程を経て形成される。よって、配線基板２２に搭載された半導体発光素子からの熱が、放熱基板２４を経て、冷媒導管２５に伝わり、冷媒によって、栽培室６０外に排出される。逆に言うと、冷媒導管２５を流れる冷媒は、放熱基板２４を冷却し、放熱基板２４に密着して配設された回路基板２２に搭載された発光素子パッケージ２１を冷却する。したがって、半導体発光素子からの熱を栽培室６０内に排出しないため、栽培室６０内の温度・湿度が、半導体発光素子から発生する熱とは無関係に制御しうる。 The heat dissipation substrate 24 is a substrate for discharging heat generated with light emission of the semiconductor light emitting element to the outside of the cultivation room 60, and is made of a material having good thermal conductivity, and includes a refrigerant conduit 25. .
The refrigerant conduit 25 is configured in close contact with the conduit insertion portion of the heat dissipation substrate 24. Since the heat transfer efficiency is poor simply by insertion, the tube diameter is expanded by compressed air with compressed air, and the tube is formed through a conduit drawing process in which the conduit is closely attached to the conduit insertion portion of the heat dissipation substrate 24. Therefore, the heat from the semiconductor light emitting element mounted on the wiring board 22 is transmitted to the refrigerant conduit 25 through the heat radiating board 24 and discharged outside the cultivation room 60 by the refrigerant. In other words, the refrigerant flowing through the refrigerant conduit 25 cools the heat dissipation substrate 24 and cools the light emitting element package 21 mounted on the circuit board 22 disposed in close contact with the heat dissipation substrate 24. Therefore, since the heat from the semiconductor light emitting element is not discharged into the cultivation room 60, the temperature and humidity in the cultivation room 60 can be controlled independently of the heat generated from the semiconductor light emitting element.

よって、回路基板２２に搭載可能な発光素子パッケージ２１の数は、冷媒の温度、流量などによって決まる冷却能力および半導体発光素子の発熱量によって定められる。特に、冷媒導管２５の冷媒の流れる方向とは垂直な方向の長さ（回路基板２２の幅）は、放熱基板２４の熱抵抗などの放熱特性によって制限される。
放熱基板２４としては、熱伝導率に優れたＡｌ、Ｃｕが用いうる。特に、冷媒導管２５は、腐食しにくいＣｕが好ましい。
放熱を良くするため、発光素子パッケージ２１のチップが搭載されているリードが半田付けされている回路基板２２のボンディングパッドに回路基板２２の裏面まで貫通するスルーホールを開け、回路基板２２の裏面の銅箔とメッキ金属とを介して接続することが望ましい。もちろん半導体発光素子が短絡しないよう、回路基板２２の裏面もパターンニングされるべきである。
なお、冷媒導管２５は、図４（ｂ）に示すように、外装カバー１１などに接触することなく配置されている。そして、照明装置１０内には、前述したように、乾燥空気、乾燥窒素などが充填されている。よって、冷媒導管２５に栽培室６０の温度より温度の低い冷媒を供給しても、冷媒導管２５およびそれが取り付けられた放熱基板２４をはじめ、回路基板２２、発光素子パッケージ２１、その他部品は結露することが抑制される。これにより、冷媒導管２５および放熱基板２４をはじめ、回路基板２２、発光素子パッケージ２１、その他部品の湿気や結露による腐食を抑制することができる。 Therefore, the number of light emitting element packages 21 that can be mounted on the circuit board 22 is determined by the cooling capacity determined by the temperature, flow rate, etc. of the refrigerant and the heat generation amount of the semiconductor light emitting elements. In particular, the length of the refrigerant conduit 25 in the direction perpendicular to the direction in which the refrigerant flows (the width of the circuit board 22) is limited by heat dissipation characteristics such as the thermal resistance of the heat dissipation board 24.
As the heat dissipation substrate 24, Al or Cu having excellent thermal conductivity can be used. In particular, the refrigerant conduit 25 is preferably made of Cu which is not easily corroded.
In order to improve heat dissipation, a through-hole penetrating to the back surface of the circuit board 22 is opened in the bonding pad of the circuit board 22 to which the lead on which the chip of the light emitting device package 21 is mounted is soldered. It is desirable to connect via copper foil and plated metal. Of course, the back surface of the circuit board 22 should also be patterned so that the semiconductor light emitting device is not short-circuited.
In addition, the refrigerant | coolant conduit | pipe 25 is arrange | positioned, without contacting the exterior cover 11 grade | etc., As shown in FIG.4 (b). The lighting device 10 is filled with dry air, dry nitrogen, etc. as described above. Therefore, even if a refrigerant having a temperature lower than the temperature of the cultivation room 60 is supplied to the refrigerant conduit 25, the circuit board 22, the light emitting element package 21, and other components including the refrigerant conduit 25 and the heat dissipation substrate 24 to which the refrigerant conduit 25 is attached are condensed. Is suppressed. Thereby, the corrosion by the moisture and dew condensation of the circuit board 22, the light emitting element package 21, and other components including the refrigerant conduit 25 and the heat dissipation board 24 can be suppressed.

絶縁性放熱材２３は、回路基板２２と放熱基板２４との間に、それぞれに密着して配設され、電気的な絶縁を保つとともに回路基板２２から発生した熱を放熱基板２４に伝導するために設けられている。これは、放熱基板２４に密着して設けられた冷媒導管２５は、前述したように、第１配管カップラ１６および第２配管カップラ１７に接続される。第１配管カップラ１６および第２配管カップラ１７は、照明装置１０の外側に設けられている。このため、植物栽培に従事する作業者などが、第１配管カップラ１６または第２配管カップラ１７に触れるおそれがある。そこで、感電を防止するため、第１配管カップラ１６および第２配管カップラ１７には電流が流れてはいけない。そのため、放熱基板２４と回路基板２２とを電気的に絶縁することが必要となる。
絶縁性放熱材２３は、回路基板２２と放熱基板２４とを電気的に絶縁するとともに、回路基板２２上の半導体発光素子から発生した熱を放熱基板２４に伝導させる。このため、絶縁性放熱材２３は、回路基板２２と放熱基板２４とが密着しやすいように、柔軟性があって、電気絶縁抵抗が高く、熱抵抗が低いフィルムが好ましい。このようなフィルムとして、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）などが用いうる。 The insulating heat dissipating material 23 is disposed in close contact with each other between the circuit board 22 and the heat radiating board 24 so as to maintain electrical insulation and conduct heat generated from the circuit board 22 to the heat radiating board 24. Is provided. As described above, the refrigerant conduit 25 provided in close contact with the heat dissipation substrate 24 is connected to the first pipe coupler 16 and the second pipe coupler 17. The first piping coupler 16 and the second piping coupler 17 are provided outside the lighting device 10. For this reason, an operator engaged in plant cultivation may touch the first piping coupler 16 or the second piping coupler 17. Therefore, in order to prevent electric shock, no current should flow through the first pipe coupler 16 and the second pipe coupler 17. Therefore, it is necessary to electrically insulate the heat dissipation board 24 and the circuit board 22 from each other.
The insulating heat dissipation material 23 electrically insulates the circuit board 22 and the heat dissipation board 24 and conducts heat generated from the semiconductor light emitting element on the circuit board 22 to the heat dissipation board 24. For this reason, the insulating heat dissipating material 23 is preferably a film having flexibility, high electrical insulation resistance, and low thermal resistance so that the circuit board 22 and the heat radiating board 24 can be in close contact with each other. As such a film, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), or the like can be used.

回路基板２２と放熱基板２４とは、回路基板２２の配線が設けられていない部分において、ねじなどにより固定すればよい。
反射器２６も、回路基板２２を介して、放熱基板２４に、ねじなどにより固定すればよい。この際も、取り付けネジに漏電しないよう、回路基板２２のパターンと取り付けネジとの絶縁距離について注意すべきである。
そして、放熱基板２４は、図４（ｂ）に示すように、外装カバー１１に設けられたスリットに挿入するなどにより、固定すればよい。 The circuit board 22 and the heat radiating board 24 may be fixed with screws or the like in a portion where the wiring of the circuit board 22 is not provided.
The reflector 26 may also be fixed to the heat dissipation board 24 via the circuit board 22 with screws or the like. Also in this case, attention should be paid to the insulation distance between the pattern of the circuit board 22 and the mounting screw so as not to leak electricity to the mounting screw.
And what is necessary is just to fix the thermal radiation board | substrate 24 by inserting in the slit provided in the exterior cover 11, as shown in FIG.4 (b).

さて、図４（ｂ）に示した冷媒導管２５は、第１配管カップラ１６および第２配管カップラ１７に接続される。このとき、放熱基板２５から第１配管カップラ１６および第２配管カップラ１７までの間に配管が必要なときは、例えばＣｕなどの配管にねじを設けて継ぎ足してもよい。冷媒が漏洩することなく、冷媒が複数の照明装置１０を循環するように構成すればよい。   Now, the refrigerant | coolant conduit | pipe 25 shown in FIG.4 (b) is connected to the 1st piping coupler 16 and the 2nd piping coupler 17. FIG. At this time, when piping is required between the heat radiation board 25 and the first piping coupler 16 and the second piping coupler 17, for example, a screw such as Cu may be provided and added. What is necessary is just to comprise so that a refrigerant | coolant may circulate through the some illuminating device 10, without a refrigerant | coolant leaking.

照明装置１０は、一例として、長さが１２００ｍｍ、幅が１００ｍｍ、深さが４５ｍｍである。そして、冷媒導管２５の径は１２ｍｍである。なお、この形状に限定されず、他の値としてもよい。   As an example, the illumination device 10 has a length of 1200 mm, a width of 100 mm, and a depth of 45 mm. The diameter of the refrigerant conduit 25 is 12 mm. In addition, it is not limited to this shape, It is good also as another value.

図５は、本実施の形態で用いられる発光素子パッケージ２１の構成の一例を説明する図である。ここで、図５（ａ）は発光素子パッケージ２１の上面図を、図５（ｂ）は図５（ａ）のＶＢ−ＶＢ断面図を、それぞれ示している。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the configuration of the light emitting element package 21 used in the present embodiment. Here, FIG. 5A shows a top view of the light emitting element package 21, and FIG. 5B shows a VB-VB sectional view of FIG. 5A.

この発光素子パッケージ２１は、平面状に形成された開口面７１に凹部６１ａが形成された樹脂容器６１、樹脂容器６１と一体化したリードフレームからなるアノード用リード部６２ａ、６２ｂおよびカソード用リード部６３ａ、６３ｂと、凹部６１ａの底面７０に取り付けられた発光素子の一例としての第１半導体発光素子６４ａおよび第２半導体発光素子６４ｂとを備えている。すなわち、この発光素子パッケージ２１は、第１半導体発光素子６４ａと第２半導体発光素子６４ｂとを１つに実装した２ｉｎ１パッケージである。そして、一例として、第１半導体発光素子６４ａは、発光ピーク波長が４５０ｎｍの青色発光素子である。一方、第２半導体発光素子６４ｂは、発光ピーク波長が６６０ｎｍの赤色発光素子である。
なお、第１半導体発光素子６４ａとしては、発光ピーク波長が４００〜５００ｎｍのものを用いうる。また、第２半導体発光素子６４ｂとしては、発光ピーク波長が６５５〜６７５ｎｍのものを用いうる。ここで、発光ピーク波長とは光強度が最も大きい波長をいう。 The light emitting device package 21 includes a resin container 61 in which a recess 61a is formed in an opening surface 71 formed in a planar shape, anode lead parts 62a and 62b made of a lead frame integrated with the resin container 61, and a cathode lead part. 63a, 63b, and a first semiconductor light emitting element 64a and a second semiconductor light emitting element 64b as an example of the light emitting element attached to the bottom surface 70 of the recess 61a. That is, the light emitting element package 21 is a 2-in-1 package in which the first semiconductor light emitting element 64a and the second semiconductor light emitting element 64b are mounted together. As an example, the first semiconductor light emitting element 64a is a blue light emitting element having an emission peak wavelength of 450 nm. On the other hand, the second semiconductor light emitting element 64b is a red light emitting element having an emission peak wavelength of 660 nm.
As the first semiconductor light emitting element 64a, one having an emission peak wavelength of 400 to 500 nm can be used. Moreover, as the second semiconductor light emitting element 64b, one having an emission peak wavelength of 655 to 675 nm can be used. Here, the emission peak wavelength means a wavelength having the highest light intensity.

樹脂容器６１は、アノード用リード部６２ａ、６２ｂおよびカソード用リード部６３ａ、６３ｂを含む金属リード部に、白色顔料が含有された熱可塑性樹脂（以下の説明では白色樹脂と呼ぶ）を射出成型することによって形成されている。   In the resin container 61, a thermoplastic resin (referred to as a white resin in the following description) containing a white pigment is injection-molded in a metal lead portion including the anode lead portions 62a and 62b and the cathode lead portions 63a and 63b. It is formed by.

また、ハンダリフローなどの温度がかかる工程に対応できるよう、白色樹脂は、耐熱性が十分考慮された材質が選定されている。基材となる樹脂としてはＰＰＡ（polyphthalamide）が最も一般的であるが、液晶ポリマー、エポキシ樹脂、ポリスチレンなどでもよい。中でも、本実施の形態では、ＰＰＡとして、ジアミンとイソフタル酸またはテレフタル酸との共重合体であるナイロン４Ｔ、ナイロン６Ｔ、ナイロン６Ｉ、ナイロン９Ｔ、ナイロンＭ５Ｔが特に好ましく用いることができる。   In addition, a material with sufficient heat resistance is selected for the white resin so that it can cope with a process requiring high temperature such as solder reflow. PPA (polyphthalamide) is most commonly used as the base resin, but may be a liquid crystal polymer, an epoxy resin, polystyrene, or the like. Among these, in this embodiment, nylon 4T, nylon 6T, nylon 6I, nylon 9T, and nylon M5T, which are copolymers of diamine and isophthalic acid or terephthalic acid, can be particularly preferably used as PPA.

樹脂容器６１に設けられる凹部６１ａは、円形状を有する底面７０と、同じく円形状を有する開口部７１と、底面７０の周縁から開口部７１に向けて拡開するように立ち上がる壁面８０とを備えている。ここで、底面７０は、凹部６１ａに露出するアノード用リード部６２ａ、６２ｂおよびカソード用リード部６３ａ、６３ｂと、アノード用リード部６２ａ、６２ｂとカソード用リード部６３ａ、６３ｂとの間の隙間の樹脂容器６１の白色樹脂とによって構成されている。一方、壁面８０は、樹脂容器６１を構成する白色樹脂によって構成されている。なお、底面７０の形状については、円形、矩形、楕円形、多角形のいずれでもよい。また、開口部７１の形状については、円形、矩形、楕円形、多角形のいずれでもよく、底面形状と同一でもよい。   The recess 61 a provided in the resin container 61 includes a bottom surface 70 having a circular shape, an opening portion 71 having a circular shape, and a wall surface 80 that rises from the periphery of the bottom surface 70 toward the opening portion 71. ing. Here, the bottom surface 70 is a gap between the anode lead portions 62a and 62b and the cathode lead portions 63a and 63b exposed to the recess 61a, and the anode lead portions 62a and 62b and the cathode lead portions 63a and 63b. It is comprised with the white resin of the resin container 61. FIG. On the other hand, the wall surface 80 is made of a white resin constituting the resin container 61. The shape of the bottom surface 70 may be any of a circle, a rectangle, an ellipse, and a polygon. The shape of the opening 71 may be any of a circle, a rectangle, an ellipse, and a polygon, and may be the same as the bottom shape.

アノード用リード部６２ａ、６２ｂおよびカソード用リード部６３ａ、６３ｂは、それぞれの一部が樹脂容器６１内に挟まれて保持されるとともに、他の一部が樹脂容器６１の外部に露出されており、第１半導体発光素子６４ａおよび第２半導体発光素子６４ｂに電流を印加するための端子となっている。表面実装を前提とするときは、図５に示すように、アノード用リード部６２ａ、６２ｂおよびカソード用リード部６３ａ、６３ｂをそれぞれ樹脂容器６１の裏側に折り曲げて樹脂容器６１の底部にその先端を配設することがある。   A part of each of the anode lead parts 62a and 62b and the cathode lead parts 63a and 63b is held between the resin containers 61, and the other part is exposed to the outside of the resin container 61. These are terminals for applying a current to the first semiconductor light emitting element 64a and the second semiconductor light emitting element 64b. When surface mounting is assumed, as shown in FIG. 5, the anode lead portions 62a and 62b and the cathode lead portions 63a and 63b are respectively bent to the back side of the resin container 61, and the tip is placed on the bottom of the resin container 61. May be arranged.

また、アノード用リード部６２ａ、６２ｂおよびカソード用リード部６３ａ、６３ｂ、すなわちリードフレームは、０．１〜０．５ｍｍ程度の厚みをもつ金属板であり、銅合金等の金属導体をベースとし、その表面には銀メッキが施されることによって銀メッキ層が形成されている。   The anode lead parts 62a and 62b and the cathode lead parts 63a and 63b, that is, the lead frame is a metal plate having a thickness of about 0.1 to 0.5 mm, and is based on a metal conductor such as a copper alloy, A silver plating layer is formed on the surface by silver plating.

第１半導体発光素子６４ａは、凹部６１ａの底面７０に配設されたカソード用リード部６３ａ上に、シリコーン樹脂またはエポキシ樹脂からなるダイボンド剤で接着され、固定されている。同様に、第２半導体発光素子６４ｂは、凹部６１ａの底面７０に配設されたアノード用リード部６２ｂ上に、シリコーン樹脂またはエポキシ樹脂からなるダイボンド剤で接着され、固定されている。
また、第１半導体発光素子６４ａの裏面に、Ａｌ、Ｎｉなどの金属層を介して、ＡｕＳｎ層が形成され、凹部６１ａの底面７０に配設されたカソード用リード部６３ａ上に熱溶融により固定されるとより好ましい。第２半導体発光素子６４ｂについても、同様である。
第１半導体発光素子６４ａは、ｎ型パッド電極およびｐ型パッド電極を有しており、ボンディングワイヤ６５を介して、ｐ型パッド電極がアノード用リード部６２ａに、ｎ型パッド電極がカソード用リード部６３ａに、それぞれ接続されている。同様に、第２半導体発光素子６４ｂも、ｎ型パッド電極およびｐ型パッド電極を有しており、ｐ型パッド電極がアノード用リード部６２ｂに、ｎ型パッド電極がカソード用リード部６３ｂに、ボンディングワイヤ６５を介して接続されている。 The first semiconductor light emitting element 64a is bonded and fixed to the cathode lead portion 63a disposed on the bottom surface 70 of the recess 61a with a die bond agent made of silicone resin or epoxy resin. Similarly, the second semiconductor light emitting element 64b is bonded and fixed to the anode lead portion 62b disposed on the bottom surface 70 of the recess 61a with a die bond agent made of silicone resin or epoxy resin.
In addition, an AuSn layer is formed on the back surface of the first semiconductor light emitting element 64a via a metal layer such as Al or Ni, and fixed on the cathode lead portion 63a disposed on the bottom surface 70 of the recess 61a by heat melting. More preferably. The same applies to the second semiconductor light emitting element 64b.
The first semiconductor light emitting element 64a has an n-type pad electrode and a p-type pad electrode. The p-type pad electrode is connected to the anode lead portion 62a and the n-type pad electrode is connected to the cathode lead via the bonding wire 65. Each is connected to the part 63a. Similarly, the second semiconductor light emitting element 64b also has an n-type pad electrode and a p-type pad electrode, where the p-type pad electrode is in the anode lead portion 62b, the n-type pad electrode is in the cathode lead portion 63b, They are connected via bonding wires 65.

なお、発光素子パッケージ２１は、凹部６１ａを充填するように封止樹脂にて封止される。封止樹脂は、第１半導体発光素子６４ａおよび第２半導体発光素子６４ｂが発光する光を透過する透明樹脂から構成されていればよい。
例えば、透明樹脂としては、凹部を覆うように封止する硬化性樹脂と、これを硬化させる硬化剤と、さらに必要により配合される、例えば酸化防止剤、変色防止剤、光劣化防止剤、反応性希釈剤、無機充填剤、難燃剤、有機溶剤等を含むものがよい。
硬化性樹脂としては、具体的には、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、エポキシシリコーン混成樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。中でも、耐熱性の観点から、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂が好ましく、特にシリコーン樹脂が特によい。
また、ここでは、第１半導体発光素子６４ａと第２半導体発光素子６４ｂとに、それぞれアノード用リード部（６２ａ、６２ｂ）、カソード用リード部（６３ａ、６３ｂ）を設けたが、一方を共通にしてもよい。
ここでは、発光素子パッケージ２１は、２つの第１半導体発光素子６４ａと第２半導体発光素子６４ｂとを１つに実装した２ｉｎ１パッケージとしたが、単一チップを搭載した１ｉｎ１パッケージでも、マルチチップを搭載のパッケージでもよい。マルチチップの場合のパッケージ内の配線は、共通端子を片端もしくは両端に有する並列回路としても良いし、チップごとに独立の正極、負極を有してもよい。また、パッケージ内でチップ間を直列接続した直列回路としてもよい。 The light emitting device package 21 is sealed with a sealing resin so as to fill the recess 61a. The sealing resin only needs to be made of a transparent resin that transmits light emitted from the first semiconductor light emitting element 64a and the second semiconductor light emitting element 64b.
For example, as the transparent resin, a curable resin for sealing so as to cover the concave portion, a curing agent for curing the transparent resin, and further blended as necessary, for example, an antioxidant, a discoloration preventing agent, a photodegradation preventing agent, a reaction That contain a reactive diluent, an inorganic filler, a flame retardant, an organic solvent, and the like.
Specific examples of the curable resin include silicone resin, epoxy resin, epoxy silicone hybrid resin, acrylic resin, and polyimide resin. Among these, from the viewpoint of heat resistance, a silicone resin and an epoxy resin are preferable, and a silicone resin is particularly preferable.
Here, the anode lead portions (62a, 62b) and the cathode lead portions (63a, 63b) are provided in the first semiconductor light emitting device 64a and the second semiconductor light emitting device 64b, respectively. May be.
Here, the light emitting device package 21 is a 2-in-1 package in which the two first semiconductor light-emitting devices 64a and the second semiconductor light-emitting device 64b are mounted together. However, a multi-chip is also used in a 1-in-1 package in which a single chip is mounted. An on-board package may be used. The wiring in the package in the case of a multichip may be a parallel circuit having a common terminal at one end or both ends, and may have an independent positive electrode and negative electrode for each chip. Further, a series circuit in which chips are connected in series in a package may be used.

次に、第１半導体発光素子６４ａ（青色発光素子）および第２半導体発光素子６４ｂ（赤色発光素子）の一例を説明する。なお、下記に示す構造および数値は、代表的な構造および数値であって、ここで示す構造および数値に限られない。
＜青色発光素子＞
図６は、本実施の形態において用いられる青色発光の第１半導体発光素子６４ａの構成の一例を説明する断面図である。図７は、青色発光の半導体発光素子６４ａの上面図である。ここでは、発光ピーク波長が４５０ｎｍの青色発光の半導体発光素子６４ａについて説明する。
図６に示すように、第１半導体発光素子６４ａは、第１基板１１０と、第１基板１１０上に積層される中間層１２０と、中間層１２０上に積層される下地層１３０とを備える。また、第１半導体発光素子６４ａは、下地層１３０上に積層される第１ｎ型半導体層１４０と、第１ｎ型半導体層１４０上に積層される第１発光層１５０と、第１発光層１５０上に積層される第１ｐ型半導体層１６０とを備える。なお、以下の説明においては、必要に応じて、これら第１ｎ型半導体層１４０、第１発光層１５０および第１ｐ型半導体層１６０を、まとめて第１積層半導体層１００と呼ぶ。さらに、第１半導体発光素子６４ａは、第１ｐ型半導体層１６０上に積層され、第１発光層１５０が発生する光を透過する透明電極１７０を備える。そして、第１半導体発光素子６４ａは、透明電極１７０の上面１７０ｃに積層され、ｐ型パッド電極となる第１ボンディングパッド電極２１０を備える。さらにまた、第１半導体発光素子６４ａは、第１ｐ型半導体層１６０、第１発光層１５０および第１ｎ型半導体層１４０の一部を切り欠くことによって露出した第１ｎ型半導体層１４０の半導体層露出面１４０ｃ上の一部に積層され、ｎ型パッド電極となる第２ボンディングパッド電極２４０を備える。
さらに、第１半導体発光素子６４ａは、第１ボンディングパッド電極２１０および第２ボンディングパッド電極２４０の表面の一部を除いて、第１ｎ型半導体層１４０、第１発光層１５０、第１ｐ型半導体層１６０および透明電極１７０を覆う第１保護層１８０を備える。 Next, an example of the first semiconductor light emitting element 64a (blue light emitting element) and the second semiconductor light emitting element 64b (red light emitting element) will be described. Note that the structures and numerical values shown below are representative structures and numerical values, and are not limited to the structures and numerical values shown here.
<Blue light emitting element>
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining an example of the configuration of the first semiconductor light emitting element 64a that emits blue light used in the present embodiment. FIG. 7 is a top view of the blue light emitting semiconductor light emitting element 64a. Here, a blue light emitting semiconductor light emitting element 64a having an emission peak wavelength of 450 nm will be described.
As shown in FIG. 6, the first semiconductor light emitting device 64 a includes a first substrate 110, an intermediate layer 120 stacked on the first substrate 110, and a foundation layer 130 stacked on the intermediate layer 120. In addition, the first semiconductor light emitting element 64 a includes a first n-type semiconductor layer 140 stacked on the base layer 130, a first light-emitting layer 150 stacked on the first n-type semiconductor layer 140, and the first light-emitting layer 150. The first p-type semiconductor layer 160 is stacked. In the following description, the first n-type semiconductor layer 140, the first light emitting layer 150, and the first p-type semiconductor layer 160 are collectively referred to as a first stacked semiconductor layer 100 as necessary. Further, the first semiconductor light emitting element 64 a includes a transparent electrode 170 that is stacked on the first p-type semiconductor layer 160 and transmits light generated by the first light emitting layer 150. The first semiconductor light emitting element 64a includes a first bonding pad electrode 210 that is stacked on the upper surface 170c of the transparent electrode 170 and serves as a p-type pad electrode. Furthermore, the first semiconductor light emitting device 64a is exposed to the semiconductor layer of the first n-type semiconductor layer 140 exposed by cutting out part of the first p-type semiconductor layer 160, the first light-emitting layer 150, and the first n-type semiconductor layer 140. A second bonding pad electrode 240 that is stacked on a part of the surface 140c and serves as an n-type pad electrode is provided.
Further, the first semiconductor light emitting element 64a is configured such that the first n-type semiconductor layer 140, the first light-emitting layer 150, and the first p-type semiconductor layer except for a part of the surface of the first bonding pad electrode 210 and the second bonding pad electrode 240. 160 and a first protective layer 180 that covers the transparent electrode 170.

この第１半導体発光素子６４ａは、前述したようにカソード用リード部６３ａ上に接着固定され、第１ボンディングパッド電極２１０は、ボンディングワイヤ６５により、リードフレームのアノード用リード部６２ａと接続される。そして、第２ボンディングパッド電極２４０は、ボンディングワイヤ６５により、リードフレームのカソード用リード部６３ａと接続される。
第１ボンディングパッド電極２１０を正極、第２ボンディングパッド電極２４０を負極とし、第１積層半導体層１００（具体的には、第１ｐ型半導体層１６０、第１発光層１５０および第１ｎ型半導体層１４０）に電流を流すことで、第１発光層１５０が発光するようになっている。そして、発生した光は、第１ボンディングパッド電極２１０が設けられていない透明電極１７０の上面より、半導体発光素子６４ａの外部に取り出される。 The first semiconductor light emitting element 64a is bonded and fixed onto the cathode lead portion 63a as described above, and the first bonding pad electrode 210 is connected to the anode lead portion 62a of the lead frame by the bonding wire 65. The second bonding pad electrode 240 is connected to the cathode lead portion 63a of the lead frame by the bonding wire 65.
The first bonding pad electrode 210 is a positive electrode, the second bonding pad electrode 240 is a negative electrode, and the first stacked semiconductor layer 100 (specifically, the first p-type semiconductor layer 160, the first light emitting layer 150, and the first n-type semiconductor layer 140). ) Causes the first light emitting layer 150 to emit light. The generated light is extracted to the outside of the semiconductor light emitting element 64a from the upper surface of the transparent electrode 170 where the first bonding pad electrode 210 is not provided.

なお、第１半導体発光素子６４ａの構成及びその製造方法等については、例えば特開２００９−１２３７１８号公報を参照して実施することができる。   In addition, about the structure of the 1st semiconductor light-emitting device 64a, its manufacturing method, etc., it can carry out with reference to Unexamined-Japanese-Patent No. 2009-123718, for example.

また、本実施の形態においては、図６に示すように、ＳｉＯ２のようなシリコン酸化物からなる第１保護層１８０を、透明電極１７０、第１ｐ型半導体層１６０、第１ｎ型半導体層１４０の半導体層露出面１４０ｃの上面（エッチングされた側壁も含む）、第１ボンディングパッド電極２１０の周辺部分、第２ボンディングパッド電極２４０の周辺部分等の表面に覆うように形成されていてもよい。
これにより、前記ボンディングパッド電極（２１０、２４０）の上面を除き、第１半導体発光素子６４ａをシールドして、外部の空気や水分が第１半導体発光素子６４ａに浸入する可能性を大幅に低減して、第１半導体発光素子６４ａの透明電極１７０やボンディングパッド電極（２１０、２４０）の剥がれの防止にも寄与することができる。
第１保護層１８０の厚みは、５０〜１０００ｎｍとすることが好ましく、１００〜５００ｎｍとすることがより好ましく、１５０〜４５０ｎｍとすることが更に好ましい。
第１保護層１８０の厚みは、５０〜１０００ｎｍとすることにより、外部の空気や水分が第１半導体発光素子６４ａの第１発光層１０５まで浸入する可能性を大幅に低減して、第１半導体発光素子６４ａの第１ボンディングパッド電極２１０や第２ボンディングパッド電極２４０の剥がれを防止することができる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the first protective layer 180 made of silicon oxide such as SiO 2 is used as the transparent electrode 170, the first p-type semiconductor layer 160, and the first n-type semiconductor layer 140. The semiconductor layer exposed surface 140c may be formed so as to cover the upper surface (including etched side walls), the peripheral portion of the first bonding pad electrode 210, the peripheral portion of the second bonding pad electrode 240, and the like.
This shields the first semiconductor light emitting element 64a except for the upper surface of the bonding pad electrodes (210, 240), and greatly reduces the possibility of external air and moisture entering the first semiconductor light emitting element 64a. Thus, the transparent electrode 170 and the bonding pad electrodes (210, 240) of the first semiconductor light emitting element 64a can be prevented from being peeled off.
The thickness of the first protective layer 180 is preferably 50 to 1000 nm, more preferably 100 to 500 nm, and still more preferably 150 to 450 nm.
By setting the thickness of the first protective layer 180 to 50 to 1000 nm, it is possible to greatly reduce the possibility that external air or moisture may penetrate into the first light emitting layer 105 of the first semiconductor light emitting element 64a. The first bonding pad electrode 210 and the second bonding pad electrode 240 of the light emitting element 64a can be prevented from peeling off.

そして、第１保護層１８０の形成方法は、例えば、先ず透明電極１７０、第１ｐ型半導体層１６０、第１ｎ型半導体層１４０の半導体層露出面１４０ｃの上面（エッチングされた側壁も含む）、第１ボンディングパッド電極２１０の表面、第２ボンディングパッド電極２４０の表面にＳｉＯ2からなる第１保護層１８０を形成した後、第１保護層１８０上に図示しないレジストを塗布する。
そして、第１ボンディングパッド電極２１０および第２ボンディングパッド電極２４０の表面の一部のレジストを除去し、公知のエッチング手法によって第１保護層１８０を除去することで、それぞれの電極の表面の一部を露出させる。
以上のようにして、第１半導体発光素子６４ａが製造される。 The first protective layer 180 is formed by, for example, firstly transparent electrode 170, first p-type semiconductor layer 160, upper surface of semiconductor layer exposed surface 140c of first n-type semiconductor layer 140 (including etched sidewalls), first After forming the first protective layer 180 made of SiO 2 on the surface of the first bonding pad electrode 210 and the surface of the second bonding pad electrode 240, a resist (not shown) is applied on the first protective layer 180.
Then, a part of the resist on the surfaces of the first bonding pad electrode 210 and the second bonding pad electrode 240 is removed, and the first protective layer 180 is removed by a known etching technique, whereby a part of the surface of each electrode is obtained. To expose.
As described above, the first semiconductor light emitting device 64a is manufactured.

＜赤色発光素子＞
図８は、本実施の形態において用いられる赤色発光の第２半導体発光素子６４ｂの構成の一例を説明する断面図である。図９は、赤色発光の第２半導体発光素子６４ｂの上面図である。ここでは、発光ピーク波長が６６０ｎｍの赤色発光の第２半導体発光素子６４ｂについて説明する。なお、図８に示す第２半導体発光素子６４ｂの断面図は、図９における上面図のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線での断面図にあたる。 <Red light emitting element>
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating an example of the configuration of the second semiconductor light emitting element 64b that emits red light used in the present embodiment. FIG. 9 is a top view of the second semiconductor light emitting element 64b that emits red light. Here, the second semiconductor light emitting element 64b that emits red light having an emission peak wavelength of 660 nm will be described. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in the top view of FIG.

図８に示すように、第２半導体発光素子６４ｂは、第２積層半導体層３００と第２基板３１０とが接合されて構成されている。そして、第２積層半導体層３００は、歪調整層３２０、下部クラッド層として働く第２ｐ型半導体層３３０、第２発光層３４０、上部クラッド層として働く第２ｎ型半導体層３５０が、順に積層されて構成されている。
そして、第２半導体発光素子６４ｂは、第２ｎ型半導体層３５０の上面３５０ｃに形成され、ｎ型パッド電極として働く第３ボンディングパッド電極４００と、第２積層半導体層３００の第２ｎ型半導体層３５０、第２発光層３４０、第２ｐ型半導体層３３０の一部を切り欠くことによって露出した歪調整層３２０の上面３２０ｃに形成され、ｐ型パッド電極として働く第４ボンディングパッド電極４１０を備える。
なお、図９に示すように、第３ボンディングパッド電極４００は、第２ｎ型半導体層３５０上に、例えば格子状に形成された配線４０１と接続されている。配線４０１は、第３ボンディングパッド電極４００と同一材料により、第２ｎ型半導体層３５０からの光の取り出しに影響を与えないよう、細線にて形成されている。これにより、第２ｎ型半導体層３５０の電位分布を、配線４０１を設けない場合に比べ、より均一にし、第２発光層３４０の発光分布を均一化している。 As shown in FIG. 8, the second semiconductor light emitting element 64 b is configured by bonding a second stacked semiconductor layer 300 and a second substrate 310. The second stacked semiconductor layer 300 includes a strain adjustment layer 320, a second p-type semiconductor layer 330 that functions as a lower cladding layer, a second light emitting layer 340, and a second n-type semiconductor layer 350 that functions as an upper cladding layer. It is configured.
The second semiconductor light emitting device 64b is formed on the upper surface 350c of the second n-type semiconductor layer 350, and functions as an n-type pad electrode. The second n-type semiconductor layer 350 of the second stacked semiconductor layer 300 is formed. A fourth bonding pad electrode 410 is formed on the upper surface 320c of the strain adjustment layer 320 exposed by cutting out a part of the second light emitting layer 340 and the second p-type semiconductor layer 330, and serves as a p-type pad electrode.
As shown in FIG. 9, the third bonding pad electrode 400 is connected to the wiring 401 formed on the second n-type semiconductor layer 350, for example, in a lattice shape. The wiring 401 is formed of a thin line with the same material as the third bonding pad electrode 400 so as not to affect the extraction of light from the second n-type semiconductor layer 350. Accordingly, the potential distribution of the second n-type semiconductor layer 350 is made more uniform than that in the case where the wiring 401 is not provided, and the light emission distribution of the second light emitting layer 340 is made uniform.

さらに、第２半導体発光素子６４ｂは、第３ボンディングパッド電極４００および第４ボンディングパッド電極４１０の表面の一部を除いて、歪調整層３２０、第２ｐ型半導体層３３０、第２発光層３４０、第２ｎ型半導体層３５０を覆う第２保護層３６０を備える。   Further, the second semiconductor light emitting element 64b has a strain adjustment layer 320, a second p-type semiconductor layer 330, a second light emitting layer 340, except for a part of the surface of the third bonding pad electrode 400 and the fourth bonding pad electrode 410. A second protective layer 360 is provided to cover the second n-type semiconductor layer 350.

この第２半導体発光素子６４ｂにおいては、第３ボンディングパッド電極４００を負極、第４ボンディングパッド電極４１０を正極とし、両者を介して第２積層半導体層３００（より具体的には第２ｐ型半導体層３３０、第２発光層３４０および第２ｎ型半導体層３５０）に電流を流すことで、第２発光層３４０が発光するようになっている。そして、発生した光は、第３ボンディングパッド電極４００および配線４１０が設けられていない第２ｎ型半導体層３５０の上面や、第２基板３１０の側面より、第２半導体発光素子６４ｂの外部に取り出される。   In the second semiconductor light emitting device 64b, the third bonding pad electrode 400 is a negative electrode, the fourth bonding pad electrode 410 is a positive electrode, and the second stacked semiconductor layer 300 (more specifically, the second p-type semiconductor layer is interposed therebetween). 330, the second light emitting layer 340, and the second n-type semiconductor layer 350), the second light emitting layer 340 emits light by passing a current. The generated light is extracted to the outside of the second semiconductor light emitting element 64b from the upper surface of the second n-type semiconductor layer 350 where the third bonding pad electrode 400 and the wiring 410 are not provided or from the side surface of the second substrate 310. .

以下では、第２半導体発光素子６４ｂの構成をより詳細に説明する。
（第２基板）
第２基板３１０は、図８に示すように、第２積層半導体層３００を構成する歪調整層３２０に接合されている。この第２基板３１０は、第２発光層３４０を機械的に支持するのに充分な強度を有するとともに、第２発光層３４０から出射される光を透過できるように、バンドギャップエネルギが広く、第２発光層３４０からの発光波長に対して光学的に透明な材料から構成されている。例えば、燐化ガリウム（ＧａＰ）、砒化アルミニウム・ガリウム（ＡｌＧａＡｓ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶体、硫化亜鉛（ＺｎＳ）やセレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体結晶体、或いは六方晶或いは立方晶の炭化珪素（ＳｉＣ）等のＩＶ族半導体結晶体、ガラス、サファイアなど絶縁基板から構成することができる。
一方、接合面に反射率の高い表面を有する機能性基板も選択できる。例えば、表面に銀、金、銅、アルミニウムなどである金属基板または合金基板や、半導体に金属ミラー構造を形成した複合基板なども選択できる。 Hereinafter, the configuration of the second semiconductor light emitting element 64b will be described in more detail.
(Second board)
As shown in FIG. 8, the second substrate 310 is bonded to the strain adjustment layer 320 that constitutes the second stacked semiconductor layer 300. The second substrate 310 has sufficient strength to mechanically support the second light emitting layer 340 and has a wide band gap energy so that light emitted from the second light emitting layer 340 can be transmitted. The two light emitting layers 340 are made of a material that is optically transparent with respect to the emission wavelength. For example, III-V group compound semiconductor crystals such as gallium phosphide (GaP), aluminum gallium arsenide (AlGaAs), and gallium nitride (GaN), and II-VI such as zinc sulfide (ZnS) and zinc selenide (ZnSe). It can be composed of a group IV compound semiconductor crystal, a group IV semiconductor crystal such as hexagonal or cubic silicon carbide (SiC), an insulating substrate such as glass and sapphire.
On the other hand, a functional substrate having a highly reflective surface on the bonding surface can also be selected. For example, a metal substrate or alloy substrate made of silver, gold, copper, aluminum or the like on the surface, or a composite substrate in which a metal mirror structure is formed on a semiconductor can be selected.

そして、第２基板３１０は、第２発光層３４０を機械的に充分な強度で支持するために、例えば５０μｍ以上の厚みとすることが好ましい。また、第２積層半導体層３００と接合した後に第２基板３１０への機械的な加工を容易にするため、３００μｍの厚さを超えないものとすることが好ましい。すなわち、第２基板３１０は、５０μｍ以上且つ３００μｍ以下の厚さを有するｎ型ＧａＰ基板から構成するのが最適である。   The second substrate 310 preferably has a thickness of, for example, 50 μm or more in order to support the second light emitting layer 340 with sufficient mechanical strength. Further, in order to facilitate mechanical processing of the second substrate 310 after joining with the second stacked semiconductor layer 300, it is preferable that the thickness does not exceed 300 μm. That is, the second substrate 310 is optimally composed of an n-type GaP substrate having a thickness of 50 μm or more and 300 μm or less.

また、図８に示すように、第２基板３１０の側面は、第２積層半導体層３００に近い側において、光取り出し面である第２ｎ型半導体層３５０の上面に対して略垂直である垂直面３１０ａを構成し、第２積層半導体層３００に遠い側において、第２基板３１０の内側に傾斜した傾斜面３１０ｂを構成している。これにより、第２発光層３４０から第２基板３１０側に放出された光を効率よく外部に取り出すことができる。すなわち、第２発光層３４０から第２基板３１０側に放出された光のうち、垂直面３１０ａで反射された光は、傾斜面３１０ｂから取り出すことができる。一方、傾斜面３１０ｂで反射された光は、垂直面３１０ａから取り出すことができる。このように、垂直面３１０ａと傾斜面３１０ｂとの相乗効果により、光の取り出し効率を高めることができる。   Further, as shown in FIG. 8, the side surface of the second substrate 310 is a vertical surface that is substantially perpendicular to the upper surface of the second n-type semiconductor layer 350 that is a light extraction surface on the side close to the second stacked semiconductor layer 300. The inclined surface 310b which inclines inside the 2nd board | substrate 310 is comprised in the side far from the 2nd laminated semiconductor layer 300 which comprises 310a. Thereby, the light emitted from the second light emitting layer 340 to the second substrate 310 side can be efficiently extracted to the outside. That is, of the light emitted from the second light emitting layer 340 to the second substrate 310 side, the light reflected by the vertical surface 310a can be extracted from the inclined surface 310b. On the other hand, the light reflected by the inclined surface 310b can be extracted from the vertical surface 310a. Thus, the light extraction efficiency can be increased by the synergistic effect of the vertical surface 310a and the inclined surface 310b.

そして、本実施の形態においては、傾斜面３１０ｂと光取り出し面である第２ｎ型半導体層３５０の上面に平行な面とのなす角度αを、５５度〜８０度の範囲内とすることが好ましい。このような範囲とすることで、第２基板３１０の底面３１０ｃで反射された光を効率よく外部に取り出すことができる。
また、第２基板３１０の垂直面３１０ａの部分の厚さを、３０〜１００μｍとすることが好ましい。垂直面３１０ａの厚さをこの範囲内にすることで、第２基板３１０の底面３１０ｃで反射された光を垂直面３１０ａにおいて効率よく発光面に戻すことができ、光取り出し面である第２ｎ型半導体層３５０（第３ボンディングパッド電極４００が形成されていない部分）の上面から放出させることが可能となる。これにより、第２半導体発光素子６４ｂの発光効率を高めることができる。 In the present embodiment, it is preferable that the angle α formed between the inclined surface 310b and the surface parallel to the upper surface of the second n-type semiconductor layer 350, which is the light extraction surface, is in the range of 55 to 80 degrees. . By setting it as such a range, the light reflected by the bottom face 310c of the 2nd board | substrate 310 can be efficiently taken out outside.
The thickness of the portion of the vertical surface 310a of the second substrate 310 is preferably 30 to 100 μm. By setting the thickness of the vertical surface 310a within this range, the light reflected by the bottom surface 310c of the second substrate 310 can be efficiently returned to the light emitting surface at the vertical surface 310a, and the second n-type which is a light extraction surface. It is possible to emit from the upper surface of the semiconductor layer 350 (the portion where the third bonding pad electrode 400 is not formed). Thereby, the light emission efficiency of the second semiconductor light emitting element 64b can be increased.

また、第２基板３１０の傾斜面３１０ｂは、粗面化されることが好ましい。傾斜面３１０ｂが粗面化されると、傾斜面３１０ｂでの全反射を抑制し、この傾斜面３１０ｂからの光取り出し効率を上げる効果が得られる。   The inclined surface 310b of the second substrate 310 is preferably roughened. When the inclined surface 310b is roughened, an effect of suppressing total reflection on the inclined surface 310b and increasing the light extraction efficiency from the inclined surface 310b can be obtained.

（歪調整層）
本実施の形態においては、第２基板３１０と第２ｐ型半導体層３３０との間に歪調整層３２０が設けられている。この歪調整層３２０は、第２発光層３４０からの発光波長に対して透明であるため、発光を吸収することなく高出力・高効率の第２半導体発光素子６４ｂとすることができる。
なお、この歪調整層３２０は、第２積層半導体層３００を形成する際に使用されるＧａＡｓ基板（図示せず）の格子定数よりも小さい格子定数を有している。このため、第２積層半導体層３００の反りの発生を抑制することができる。これにより、第２発光層３４０内に設けられた歪発光層の歪量の第２発光層３４０内でのばらつきを低減するため、単色性に優れた第２半導体発光素子６４ｂとすることができる。
なお、歪調整層３２０は、例えばＭｇドープしたキャリア濃度が約３×１０１８／ｃｍ３で、厚さが約９μｍのｐ型ＧａＰである。 (Strain adjustment layer)
In the present embodiment, a strain adjustment layer 320 is provided between the second substrate 310 and the second p-type semiconductor layer 330. Since the strain adjustment layer 320 is transparent with respect to the emission wavelength from the second light emitting layer 340, the second semiconductor light emitting element 64b having high output and high efficiency can be obtained without absorbing light emission.
The strain adjusting layer 320 has a lattice constant smaller than that of a GaAs substrate (not shown) used when forming the second stacked semiconductor layer 300. For this reason, generation | occurrence | production of the curvature of the 2nd laminated semiconductor layer 300 can be suppressed. Thereby, since the variation in the amount of strain of the strained light emitting layer provided in the second light emitting layer 340 is reduced in the second light emitting layer 340, the second semiconductor light emitting element 64b having excellent monochromaticity can be obtained. .
The strain adjusting layer 320 is, for example, p-type GaP having an Mg-doped carrier concentration of about 3 × 10 18 / cm 3 and a thickness of about 9 μm.

（第２ｐ型半導体層）
下部クラッド層として働く第２ｐ型半導体層３３０は、歪調整層３２０と第２発光層３４０との間に設けられている。第２ｐ型半導体層３３０は、例えばＭｇをドープした（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐで、キャリア濃度が約８×１０１７／ｃｍ３、厚さが約０．５μｍである。
また、歪調整層３２０と第２ｐ型半導体層３３０との間に、例えば（Ａｌ０．５Ｇａ０．５）０．５Ｉｎ０．５Ｐで、キャリア濃度が約８×１０１７／ｃｍ３、厚さが約０．０５μｍの中間層を設けてもよい。 (Second p-type semiconductor layer)
The second p-type semiconductor layer 330 serving as the lower cladding layer is provided between the strain adjustment layer 320 and the second light emitting layer 340. The second p-type semiconductor layer 330 is, for example, Mg-doped (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P, and has a carrier concentration of about 8 × 10 17 / cm 3 and a thickness of about 0. .5 μm.
Further, between the strain adjustment layer 320 and the second p-type semiconductor layer 330, for example, (Al 0.5 Ga 0.5 ) 0.5 In 0.5 P, and the carrier concentration is about 8 × 10 17 / cm 3. An intermediate layer having a thickness of about 0.05 μm may be provided.

（第２発光層）
第２ｐ型半導体層３３０と第２ｎ型半導体層３５０の間に、光を出射する第２発光層３４０が設けられている。第２発光層３４０は、その発光スペクトルのピーク発光波長が６５５〜６７５ｎｍの範囲とすることが好ましく、６６０〜６７０ｎｍの範囲とすることがより好ましい。上記範囲の発光波長は、植物育成（光合成）用の光源に適した発光波長の１つであり、光合成に対して反応効率が高い。
一方、７００ｎｍ以上の長波長は、植物の育成を抑制する反応が起こる。このため、長波長域の光量は少ない方が望ましい。よって、効率的に植物育成するためには、光合成反応に対して最適な６５５〜６７５ｎｍの波長領域の光が強く、７００ｎｍ以上の長波長の光を含まない赤色光源が最も好ましい。このことから、好ましい赤色光源にするためには、半値幅は狭い必要がある。
これらのことから、発光スペクトルの半値幅は、１０〜４０ｎｍであることが好ましく、さらに、発光波長７００ｎｍにおける発光強度が、ピーク発光波長における発光強度の１０％未満であることが好ましい。 (Second light emitting layer)
A second light-emitting layer 340 that emits light is provided between the second p-type semiconductor layer 330 and the second n-type semiconductor layer 350. The second light emitting layer 340 preferably has a peak emission wavelength in the emission spectrum of 655 to 675 nm, and more preferably 660 to 670 nm. The emission wavelength in the above range is one of emission wavelengths suitable for light sources for plant growth (photosynthesis), and has high reaction efficiency for photosynthesis.
On the other hand, a long wavelength of 700 nm or more causes a reaction to suppress plant growth. For this reason, it is desirable that the amount of light in the long wavelength region is small. Therefore, in order to grow plants efficiently, a red light source that has strong light in the wavelength region of 655 to 675 nm optimum for the photosynthesis reaction and does not contain light having a long wavelength of 700 nm or more is most preferable. Therefore, in order to obtain a preferable red light source, the half width needs to be narrow.
From these facts, the half width of the emission spectrum is preferably 10 to 40 nm, and the emission intensity at the emission wavelength of 700 nm is preferably less than 10% of the emission intensity at the peak emission wavelength.

第２発光層３４０は、歪発光層とバリア層を交互に積層して構成されている。歪発光層は、例えばアンドープで厚さが約１７ｎｍのＧａ０．４４Ｉｎ０．５６Ｐ、バリア層は、例えばアンドープで厚さが約１９ｎｍの（Ａｌ０．５３Ｇａ０．４７）０．５Ｉｎ０．５Ｐである。そして、歪発光層とバリア層とを交互に、例えば２２対積層している。 The second light emitting layer 340 is configured by alternately stacking strained light emitting layers and barrier layers. The strained light-emitting layer is, for example, undoped Ga 0.44 In 0.56 P with a thickness of about 17 nm, and the barrier layer is, for example, undoped with a thickness of about 19 nm (Al 0.53 Ga 0.47 ) 0.5. In 0.5 P. Then, for example, 22 pairs of strained light emitting layers and barrier layers are alternately laminated.

（第２ｎ型半導体層）
上部クラッド層として働く第２ｎ型半導体層３５０は、第２発光層３４０の上面に設けられている。
第２ｎ型半導体層３５０は、例えばＳｉをドープしたキャリア濃度が約１×１０１８／ｃｍ３で、厚さが約０．５μｍの（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐである。
なお、第２ｎ型半導体層３５０の上面に、例えばＳｉをドープしたキャリア濃度が約２×１０１８／ｃｍ３で、厚さが約３．５μｍの（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるｎ型のコンタクト層を設けてもよい。 (Second n-type semiconductor layer)
A second n-type semiconductor layer 350 serving as an upper cladding layer is provided on the upper surface of the second light emitting layer 340.
The second n-type semiconductor layer 350 has, for example, a Si-doped carrier concentration of about 1 × 10 18 / cm 3 and a thickness of about 0.5 μm (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0. 5 P.
In addition, on the upper surface of the second n-type semiconductor layer 350, for example, a carrier concentration doped with Si is about 2 × 10 18 / cm 3 and the thickness is about 3.5 μm (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0. An n-type contact layer made of 5 In 0.5 P may be provided.

（第３ボンディングパッド電極および第４ボンディングパッド電極）
ｎ型パッド電極である第３ボンディングパッド電極４００は、第２ｎ型半導体層３５０の上面３５０ｃに設けられており、例えば、ＡｕＧｅ、Ｎｉ合金／Ａｕからなる合金を用いることができる。
一方、ｐ型パッド電極である第４ボンディングパッド電極４１０は、露出させた歪調整層３２０の上面３２０ｃに設けられており、例えばＡｕＢｅ／Ａｕからなる合金を用いることができる。 (Third bonding pad electrode and fourth bonding pad electrode)
The third bonding pad electrode 400, which is an n-type pad electrode, is provided on the upper surface 350c of the second n-type semiconductor layer 350. For example, an alloy made of AuGe, Ni alloy / Au can be used.
On the other hand, the fourth bonding pad electrode 410, which is a p-type pad electrode, is provided on the exposed upper surface 320c of the strain adjustment layer 320. For example, an alloy made of AuBe / Au can be used.

上記した第２半導体発光素子６４ｂは、次のようにして製造することができる。
先ず、Ｓｉをドープしたｎ型のＧａＡｓ単結晶からなるＧａＡｓ基板上に、第２積層半導体層３００を順次積層する。ＧａＡｓ基板は、例えば（１００）面から（０−１−１）方向に１５°傾けた面を成長面とし、キャリア濃度が２×１０１８／ｃｍ３である。
このＧａＡｓ基板上に、第２積層半導体層３００を、第２ｎ型半導体層３５０、第２発光層３４０、第２ｐ型半導体層３３０、歪調整層３２０の順に形成する。
なお、ＧａＡｓ基板上と第２積層半導体層３００との間に、例えばＳｉをドープしたキャリア濃度を約２×１０１８／ｃｍ３、厚さを約０．５μｍのＧａＡｓからなるｎ型の緩衝層を設けてもよい。 The second semiconductor light emitting element 64b described above can be manufactured as follows.
First, the second stacked semiconductor layer 300 is sequentially stacked on a GaAs substrate made of an n-type GaAs single crystal doped with Si. The GaAs substrate has, for example, a plane inclined by 15 ° from the (100) plane in the (0-1-1) direction, and has a carrier concentration of 2 × 10 18 / cm 3 .
On the GaAs substrate, the second stacked semiconductor layer 300 is formed in the order of the second n-type semiconductor layer 350, the second light emitting layer 340, the second p-type semiconductor layer 330, and the strain adjustment layer 320.
Note that an n-type buffer layer made of GaAs having a carrier concentration doped with, for example, Si of about 2 × 10 18 / cm 3 and a thickness of about 0.5 μm between the GaAs substrate and the second stacked semiconductor layer 300. May be provided.

本実施の形態では、減圧有機金属化学気相堆積（ＭＯＣＶＤ）法を用い、直径７６ｍｍ、厚さ３５０μｍのＧａＡｓ基板に第２積層半導体層３００をエピタキシャル成長させる。エピタキシャル成長させる際、ＩＩＩ族構成元素の原料としては、トリメチルアルミニウム（（ＣＨ３）３Ａｌ）、トリメチルガリウム（（ＣＨ３）３Ｇａ）及びトリメチルインジウム（（ＣＨ３）３Ｉｎ）が使用できる。また、Ｍｇのドーピング原料としては、ビスシクロペンタジエニルマグネシウム（ｂｉｓ−（Ｃ５Ｈ５）２Ｍｇ）が使用できる。さらに、Ｓｉのドーピング原料としては、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）が使用できる。そして、Ｖ族構成元素の原料としては、ホスフィン（ＰＨ３）、アルシン（ＡｓＨ３）が使用できる。また、各層の成長温度としては、ｐ型ＧａＰからなる歪調整層３２０は、７５０℃、その他の各層は７００℃で成長させる。 In this embodiment, the second stacked semiconductor layer 300 is epitaxially grown on a GaAs substrate having a diameter of 76 mm and a thickness of 350 μm by using a low pressure metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method. When the epitaxial growth is performed, trimethylaluminum ((CH 3 ) 3 Al), trimethyl gallium ((CH 3 ) 3 Ga), and trimethylindium ((CH 3 ) 3 In) can be used as a group III constituent material. Further, biscyclopentadienyl magnesium (bis- (C 5 H 5 ) 2 Mg) can be used as a Mg doping material. Furthermore, disilane (Si 2 H 6 ) can be used as a Si doping material. Then, as the raw material of Group V constituent element, phosphine (PH 3), arsine (AsH 3) may be used. As the growth temperature of each layer, the strain adjusting layer 320 made of p-type GaP is grown at 750 ° C., and the other layers are grown at 700 ° C.

次に、歪調整層３２０を表面から約１μｍの深さに至るまで研磨して、鏡面加工する。一方、上記の歪調整層３２０の鏡面研磨した表面に貼付するｎ型ＧａＰからなる第２基板３１０を用意する。第２基板３１０は、例えば直径は７６ｍｍで、厚さが２５０μｍである。そして、第２基板３１０は、キャリア濃度が約２×１０１７／ｃｍ３となるように、Ｓｉをドープされた（１１１）面の単結晶の基板である。また、第２基板３１０の表面は、歪調整層３２０に接合させる前に、鏡面に研磨しておく。 Next, the strain adjustment layer 320 is polished from the surface to a depth of about 1 μm and mirror-finished. On the other hand, a second substrate 310 made of n-type GaP to be attached to the mirror-polished surface of the strain adjustment layer 320 is prepared. For example, the second substrate 310 has a diameter of 76 mm and a thickness of 250 μm. The second substrate 310 is a (111) -plane single crystal substrate doped with Si so that the carrier concentration is about 2 × 10 17 / cm 3 . The surface of the second substrate 310 is polished to a mirror surface before being bonded to the strain adjustment layer 320.

引き続いて、一般の半導体材料貼付装置に、第２基板３１０と、第２積層半導体層３００が形成されたＧａＡｓ基板とを搬入し、例えば３×１０−５Ｐａとなるまで半導体材料貼付装置内を真空に排気する。 Subsequently, the second substrate 310 and the GaAs substrate on which the second laminated semiconductor layer 300 is formed are carried into a general semiconductor material pasting apparatus, and the inside of the semiconductor material pasting apparatus is set to 3 × 10 −5 Pa, for example. Exhaust to vacuum.

その後、第２基板３１０、および第２積層半導体層３００の歪調整層３２０の表面を、例えば電子を衝突させて中性（ニュートラル）化したＡｒビームを３分間に亘り照射して、双方の表面に吸着したガスなどを除去した。
その後、真空を維持した半導体材料貼付装置内において、第２基板３１０と第２積層半導体層３００の歪調整層３２０の表面を重ね合わせ、例えば圧力が５０ｇ／ｃｍ２となるように荷重を掛けて、室温で接合する。 Thereafter, the surfaces of the second substrate 310 and the strain adjusting layer 320 of the second stacked semiconductor layer 300 are irradiated with, for example, an neutralized (Neutral) Ar beam for 3 minutes by colliding electrons, and both surfaces are irradiated. The gas adsorbed on was removed.
Thereafter, in the semiconductor material pasting apparatus that maintains the vacuum, the surfaces of the second substrate 310 and the strain adjustment layer 320 of the second laminated semiconductor layer 300 are overlapped, and a load is applied so that, for example, the pressure is 50 g / cm 2. Bond at room temperature.

さらに、ＧａＡｓ基板およびＧａＡｓ緩衝層をアンモニア系エッチャントにより選択的に除去する。次に、コンタクト層の表面に第３ボンディングパッド電極４００として、ＡｕＧｅ、Ｎｉ合金を厚さが０．５μｍ、Ｐｔを０．２μｍ、Ａｕを１μｍとなるように真空蒸着法によって成膜した。その後、公知のフォトリソグラフィを利用してパターニングを施し、ｎ型パッド電極として働く第３ボンディングパッド電極４００を形成した。   Further, the GaAs substrate and the GaAs buffer layer are selectively removed with an ammonia-based etchant. Next, a third bonding pad electrode 400 was formed on the surface of the contact layer by vacuum deposition so that the thickness of AuGe and Ni alloy was 0.5 μm, Pt was 0.2 μm, and Au was 1 μm. Thereafter, patterning was performed using known photolithography to form a third bonding pad electrode 400 serving as an n-type pad electrode.

次に、第４ボンディングパッド電極４１０を形成する領域の第２ｎ型半導体層３５０、第２発光層３４０、第２ｐ型半導体層３３０を選択的に除去し、歪調整層３２０を露出させた。この露出した歪調整層３２０の上面３２０ｃに、ＡｕＢｅを０．２μｍ、Ａｕを１μｍとなるように真空蒸着法でｐ形パッド電極として働く第４ボンディングパッド電極４１０を形成する。
その後、４５０℃で１０分間熱処理を行って合金化し、それぞれが低抵抗のｎ型およびｐ型パッド電極として働く第３ボンディングパッド電極４００および第４ボンディングパッド電極４１０を形成する。 Next, the second n-type semiconductor layer 350, the second light emitting layer 340, and the second p-type semiconductor layer 330 in the region where the fourth bonding pad electrode 410 is to be formed were selectively removed to expose the strain adjustment layer 320. A fourth bonding pad electrode 410 serving as a p-type pad electrode is formed on the exposed upper surface 320c of the strain adjustment layer 320 by vacuum deposition so that AuBe is 0.2 μm and Au is 1 μm.
Thereafter, heat treatment is performed at 450 ° C. for 10 minutes to form an alloy, thereby forming a third bonding pad electrode 400 and a fourth bonding pad electrode 410 that respectively function as low-resistance n-type and p-type pad electrodes.

上記のようにして製造した第２半導体発光素子６４ｂは、図５（ａ）に示すように、発光素子パッケージ２１に組み込まれる。すなわち、第２半導体発光素子６４ｂの底面３１０ｃがリードフレームのアノード用リード部６２ｂ上に設置され、第３ボンディングパッド電極４００は、例えば金のボンディングワイヤ６５により、カソード用リード部６３ｂと接続され、第４ボンディングパッド電極４１０は、金のボンディングワイヤ６５により、アノード用リード部６２ａと接続されている。このことにより、ｎ型ＧａＰの第２基板３１０と、第３ボンディングパッド電極４００とは、同電位になっている。
なお、発光素子パッケージ２１の凹部６１ａは、ワイヤボンディングの後、一般的なエポキシ樹脂で封止されてもよい。 The second semiconductor light emitting device 64b manufactured as described above is incorporated into the light emitting device package 21 as shown in FIG. That is, the bottom surface 310c of the second semiconductor light emitting element 64b is installed on the anode lead part 62b of the lead frame, and the third bonding pad electrode 400 is connected to the cathode lead part 63b by, for example, a gold bonding wire 65, The fourth bonding pad electrode 410 is connected to the anode lead portion 62 a by a gold bonding wire 65. Thus, the n-type GaP second substrate 310 and the third bonding pad electrode 400 have the same potential.
The recess 61a of the light emitting element package 21 may be sealed with a general epoxy resin after wire bonding.

なお、本実施の形態における赤色発光の第２半導体発光素子６４ｂは、ＡｌＧａＩｎＰからなる４元の化合物半導体を用いている。本明細書中では、ＡｌＧａＩｎＰやＡｌＩｎＰ等の記述は、各元素の組成比を簡略して記載することもある。一方、６６０ｎｍの光を発する半導体発光素子として、ＡｌＧａＡｓの３元の化合物半導体を用いたものが知られている。
本実施の形態におけるＡｌＧａＩｎＰを用いた第２半導体発光素子６４ｂは、ＡｌＧａＡｓを用いたものに比べて、Ａｌの比率が低いので、湿気による腐食に対して強いという特性を有している。 Note that the second semiconductor light emitting element 64b emitting red light in the present embodiment uses a quaternary compound semiconductor made of AlGaInP. In the present specification, the description of AlGaInP, AlInP, or the like may be simplified by describing the composition ratio of each element. On the other hand, as a semiconductor light emitting device that emits light of 660 nm, a device using an AlGaAs ternary compound semiconductor is known.
The second semiconductor light emitting element 64b using AlGaInP in the present embodiment has a characteristic that it is strong against corrosion due to moisture because the ratio of Al is lower than that using AlGaAs.

上記した第１半導体発光素子６４ａおよび第２半導体発光素子６４ｂは、一例であって、これ以外の構造の半導体発光素子、これら以外の発光ピーク波長を有する半導体発光素子が用いうることは明らかである。   The first semiconductor light emitting element 64a and the second semiconductor light emitting element 64b described above are examples, and it is obvious that semiconductor light emitting elements having other structures and semiconductor light emitting elements having other emission peak wavelengths can be used. .

以上説明したように、本実施の形態においては、植物育成に必要とされる青色発光の第１半導体発光素子６４ａおよび赤色発光の第２半導体発光素子６４ｂを実装した発光素子パッケージ２１を用いているので、照明装置１０の製造が容易である。
また、第１半導体発光素子６４ａおよび第２半導体発光素子６４ｂのそれぞれをオン／オフできるように、リードフレームのアノード用リード部６２ａ、６２ｂおよびカソード用リード部６３ａ、６３ｂが個別に設けられている。よって、照明制御配線３１を第１半導体発光素子６４ａと第２半導体発光素子６４ｂとで分けて設けることにより、植物の種類などによって、赤色と青色との光子の密度（光量子密度）を独立に制御することができる。
このように作製した照明装置１０において、２０ｃｍ直下の光量子密度は、青色発光の第１半導体発光素子６４ａの１個当たりに２０ｍＡを流した場合、３００μｍｏｌ／ｍ２／ｓｅｃ、赤色発光の第２半導体発光素子６４ｂの１個当たりに２０ｍＡを流した場合、２００μｍｏｌ／ｍ２／ｓｅｃであった。
さらに、半導体発光素子を不点灯で、（Ｉ）５℃にて１５分間放置、（ＩＩ）１５分間で６０℃に昇温、（ＩＩＩ）６０℃にて１５分間放置、（ＩＶ）１５分間で５℃に降温、そして（Ｉ）に戻るという温度サイクルを１０００サイクル繰り返して行った温度サイクル試験において、照明装置１０の透明カバー１２（ガラス）内面に曇り、結露は見られなかった。また、３０℃、９５％ＲＨ（相対湿度）の環境下において、青色発光の第１半導体発光素子６４ａに１０ｍＡ、赤色発光の第２半導体発光素子６４ｂに３０ｍＡを流して行った１０００時間の連続点灯試験において、照明装置１０内部に錆や半導体発光素子の不点灯は見られず、光量子密度は初期値の９８％を維持することができた。 As described above, in the present embodiment, the light emitting element package 21 in which the blue light emitting first semiconductor light emitting element 64a and the red light emitting second semiconductor light emitting element 64b necessary for plant growth are mounted is used. Therefore, manufacture of the illuminating device 10 is easy.
The lead frame anode lead portions 62a and 62b and the cathode lead portions 63a and 63b are individually provided so that each of the first semiconductor light emitting device 64a and the second semiconductor light emitting device 64b can be turned on / off. . Therefore, by providing the illumination control wiring 31 separately for the first semiconductor light emitting element 64a and the second semiconductor light emitting element 64b, the density of photons (photon density) of red and blue can be controlled independently depending on the type of plant. can do.
In the lighting device 10 manufactured as described above, the photon density immediately below 20 cm is 300 μmol / m 2 / sec when a 20 mA current is applied to each of the first semiconductor light emitting elements 64a that emit blue light, and the second semiconductor that emits red light. When 20 mA was applied per light emitting element 64b, the current was 200 μmol / m 2 / sec.
Further, the semiconductor light emitting device is not turned on, (I) left at 5 ° C. for 15 minutes, (II) raised to 60 ° C. in 15 minutes, (III) left at 60 ° C. for 15 minutes, (IV) in 15 minutes In a temperature cycle test in which the temperature cycle of decreasing the temperature to 5 ° C. and returning to (I) was repeated 1000 times, the inner surface of the transparent cover 12 (glass) of the lighting device 10 was cloudy and no condensation was observed. Further, in an environment of 30 ° C. and 95% RH (relative humidity), continuous lighting for 1000 hours was performed by flowing 10 mA to the first semiconductor light emitting element 64 a that emits blue light and 30 mA to the second semiconductor light emitting element 64 b that emits red light. In the test, no rust or non-lighting of the semiconductor light emitting element was observed in the lighting device 10, and the photon density was maintained at 98% of the initial value.

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、青色発光の第１半導体発光素子６４ａおよび赤色発光の第２半導体発光素子６４ｂを含む発光素子パッケージ２１を回路基板２２に搭載し、この回路基板２２をさらに放熱基板２４に搭載していた。この方法では、第１半導体発光素子６４ａおよび第２半導体発光素子６４ｂから発生する熱は、発光素子パッケージ２１の金属リード、および回路基板２２のスルーホールを介して、回路基板２２の裏面から放熱基板２４に伝えられる。
この内、発光素子パッケージ２１の金属リードは厚さ０．１５ｍｍと薄く、発光素子パッケージ２１の熱抵抗は１００℃／Ｗとそれほど低くはない。
本実施の形態では、冷却効率をさらに向上させるため、第１半導体発光素子６４ａおよび第２半導体発光素子６４ｂを金属ベースの回路基板３２の金属ベース部に直接接着する方式（ＣＯＢ式：Chip on Board式）を採用した。 (Second Embodiment)
In the first embodiment, the light emitting element package 21 including the first semiconductor light emitting element 64a that emits blue light and the second semiconductor light emitting element 64b that emits red light is mounted on the circuit board 22, and the circuit board 22 is further attached to the heat dissipation board 24. It was mounted on. In this method, the heat generated from the first semiconductor light emitting element 64a and the second semiconductor light emitting element 64b is radiated from the back surface of the circuit board 22 through the metal leads of the light emitting element package 21 and the through holes of the circuit board 22. 24.
Among these, the metal lead of the light emitting element package 21 is as thin as 0.15 mm, and the thermal resistance of the light emitting element package 21 is not so low as 100 ° C./W.
In the present embodiment, in order to further improve the cooling efficiency, the first semiconductor light emitting element 64a and the second semiconductor light emitting element 64b are directly bonded to the metal base portion of the metal base circuit board 32 (COB type: Chip on Board). Formula).

図１０は、本実施の形態が適用される照明装置２０の一例の断面図である。なお、照明装置２０は、筐体を構成する外装カバー１１、透明カバー１２、第１側面カバー１３、第２側面カバー１４を、第１の実施の形態と同様に備えている。さらに、本実施の形態でも、青色発光の第１半導体発光素子６４ａと赤色発光の第２半導体発光素子６４ｂとを用いている。
本実施の形態では、放熱基板２４の一方の面に、第１の実施の形態と同様に、冷媒配管２５が設けられている。そして、放熱基板２４の他方の面に、絶縁性放熱材２３を介してＣＯＢ式の回路基板３２がネジ止めされている。なお、図１０では、反射器２６を設けているが、設けなくともよい。 FIG. 10 is a cross-sectional view of an example of the lighting device 20 to which the exemplary embodiment is applied. In addition, the illuminating device 20 is equipped with the exterior cover 11, the transparent cover 12, the 1st side cover 13, and the 2nd side cover 14 which comprise a housing | casing similarly to 1st Embodiment. Further, also in the present embodiment, the first semiconductor light emitting element 64a emitting blue light and the second semiconductor light emitting element 64b emitting red light are used.
In the present embodiment, a refrigerant pipe 25 is provided on one surface of the heat dissipation substrate 24 as in the first embodiment. A COB circuit board 32 is screwed to the other surface of the heat dissipation board 24 via an insulating heat dissipation material 23. In FIG. 10, the reflector 26 is provided, but it is not necessary to provide it.

図１１は、チップオンボード（ＣＯＢ）式の回路基板３２に設けられた接続配線５２０と半導体発光素子（第１半導体発光素子６４ａおよび第２半導体発光素子６４ｂ）との接続関係の一例を説明するための平面図である。ここで、図１１（ａ）は、放熱基板２４に絶縁性放熱材２３を介してネジ止めされたＣＯＢ式の回路基板３２上の回路パターンの例を説明する平面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の破線で囲んだ部分の拡大図であって、回路基板３２上に配置された第１半導体発光素子６４ａおよび第２半導体発光素子６４ｂと、接続配線５２０との接続関係を示している。
なお、第２の実施の形態の説明では、第１の実施の形態において説明した構成と同じ構成には、同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。 FIG. 11 illustrates an example of a connection relationship between the connection wiring 520 provided on the chip-on-board (COB) circuit board 32 and the semiconductor light emitting elements (the first semiconductor light emitting element 64a and the second semiconductor light emitting element 64b). FIG. Here, FIG. 11A is a plan view for explaining an example of a circuit pattern on the COB circuit board 32 screwed to the heat dissipation board 24 via the insulating heat dissipation material 23. FIG. 11B is an enlarged view of a portion surrounded by a broken line in FIG. 11A, and the first semiconductor light emitting element 64 a and the second semiconductor light emitting element 64 b arranged on the circuit board 32, and connection wiring The connection relationship with 520 is shown.
In the description of the second embodiment, the same components as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

まず、図１１（ａ）において、接続配線５２０が形成された回路基板３２について説明する。
回路基板３２は、第１半導体発光素子６４ａおよび第２半導体発光素子６４ｂの発光に伴って発生した熱を栽培室６０外に排出するための基板である。そこで、回路基板３２は、熱伝導率がよい材質で構成されている。
回路基板３２としては、熱伝導率に優れたＡｌ、Ｃｕが用いうる。 First, referring to FIG. 11A, the circuit board 32 on which the connection wiring 520 is formed will be described.
The circuit board 32 is a board for discharging heat generated by the light emission of the first semiconductor light emitting element 64 a and the second semiconductor light emitting element 64 b to the outside of the cultivation room 60. Therefore, the circuit board 32 is made of a material having good thermal conductivity.
As the circuit board 32, Al or Cu having excellent thermal conductivity can be used.

一方、回路基板３２の表面には、両面に接続配線５２０が形成された絶縁層５１０が設けられている。そして、第１半導体発光素子６４ａおよび第２半導体発光素子６４ｂを回路基板３２上に直接搭載できるように、回路基板３２の表面が露出するように絶縁層５１０が除去され、複数の半導体発光素子設置部５３０が設けられている。図１１（ａ）では、一例として、複数の半導体発光素子設置部５３０が回路基板３２の長手方向に等間隔に２列に、列当たり１５個配置されている。
そして、複数の半導体発光素子設置部５３０のそれぞれには、例えば第１半導体発光素子６４ａと第２半導体発光素子６４ｂとをペアにして配置されている。第１半導体発光素子６４ａおよび第２半導体発光素子６４ｂは、接続配線５２０を介して給電される。接続配線５２０は、図１１（ａ）に示すように、具体的には複数に分割された配線から構成されている。 On the other hand, an insulating layer 510 having connection wirings 520 formed on both sides is provided on the surface of the circuit board 32. Then, the insulating layer 510 is removed so that the surface of the circuit board 32 is exposed so that the first semiconductor light emitting element 64a and the second semiconductor light emitting element 64b can be directly mounted on the circuit board 32, and a plurality of semiconductor light emitting elements are installed. A part 530 is provided. In FIG. 11A, as an example, a plurality of semiconductor light emitting element installation portions 530 are arranged in two rows at equal intervals in the longitudinal direction of the circuit board 32 per row.
In each of the plurality of semiconductor light emitting element installation portions 530, for example, the first semiconductor light emitting element 64a and the second semiconductor light emitting element 64b are arranged in pairs. The first semiconductor light emitting element 64a and the second semiconductor light emitting element 64b are supplied with power through the connection wiring 520. As shown in FIG. 11A, the connection wiring 520 is specifically composed of wiring divided into a plurality of parts.

次に、図１１（ｂ）において、第１半導体発光素子６４ａおよび第２半導体発光素子６４ｂと、接続配線５２０との接続関係の一例を説明する。
第１半導体発光素子６４ａと第２半導体発光素子６４ｂとはペアを構成し、そのペアが半導体発光素子設置部５３０内に配置されている。第１半導体発光素子６４ａおよび第２半導体発光素子６４ｂは、回路基板３２の短手方向に並べて配置され、第１半導体発光素子６４ａが回路基板３２の外側に、第２半導体発光素子６４ｂが回路基板３２の内側に配置されている。
そして、ある第１半導体発光素子６４ａの第１ボンディングパッド電極２１０がそれに隣接して配置された他の第１半導体発光素子６４ａの第２ボンディングパッド電極２４０に、絶縁層５１０上の接続配線５２０を介して接続されている。第１ボンディングパッド電極２１０または第２ボンディングパッド電極２４０と接続配線５２０とは、ボンディングワイヤ６５で接続されている。
また、接続配線５２０を跨いで他の２つの接続配線５２０を接続することが必要な部分には、低抵抗のチップ抵抗６６にて渡り配線がされている。 Next, in FIG. 11B, an example of a connection relationship between the first semiconductor light emitting element 64a and the second semiconductor light emitting element 64b and the connection wiring 520 will be described.
The first semiconductor light emitting element 64a and the second semiconductor light emitting element 64b constitute a pair, and the pair is disposed in the semiconductor light emitting element installation portion 530. The first semiconductor light emitting element 64a and the second semiconductor light emitting element 64b are arranged side by side in the lateral direction of the circuit board 32, the first semiconductor light emitting element 64a is outside the circuit board 32, and the second semiconductor light emitting element 64b is the circuit board. 32 is arranged inside.
Then, the connection wiring 520 on the insulating layer 510 is connected to the second bonding pad electrode 240 of the other first semiconductor light emitting element 64a in which the first bonding pad electrode 210 of a certain first semiconductor light emitting element 64a is disposed adjacent thereto. Connected through. The first bonding pad electrode 210 or the second bonding pad electrode 240 and the connection wiring 520 are connected by a bonding wire 65.
In addition, a portion of the connection wiring 520 that needs to be connected to the other two connection wirings 520 is connected by a low resistance chip resistor 66.

このように、複数の第１半導体発光素子６４ａが、接続配線５２０によって直列に接続されている。同様に、複数の第２半導体発光素子６４ｂが、接続配線５２０によって直列に接続されている。ただし、複数の第１半導体発光素子６４ａと複数の第２半導体発光素子６４ｂとは、相いに接続されていない。これは、第１半導体発光素子６４ａと第２半導体発光素子６４ｂとを個別に点灯制御しうるようにするためである。
つまり、接続配線端子５２０ａと５２０ｂとの間には、回路基板３２の内側に配列された第２半導体発光素子６４ｂのみが直列に１０個接続されている。一方、接続配線端子５２０ｃと５２０ｄとの間には、回路基板３２の外側に配列された第１半導体発光素子６４ａのみが直列に１０個接続されている。これにより、接続配線端子５２０ａと５２０ｂとの間に、照明制御部３０が第２半導体発光素子６４ｂの順方向電圧を直列に接続された個数倍した電圧を印加して、第２半導体発光素子６４ｂに順方向電流を流すことにより、直列に接続された複数の第２半導体発光素子６４ｂを同時に点灯させることができる。接続配線端子５２０ｃと５２０ｄとの間においても同様である。 As described above, the plurality of first semiconductor light emitting elements 64 a are connected in series by the connection wiring 520. Similarly, a plurality of second semiconductor light emitting elements 64b are connected in series by a connection wiring 520. However, the plurality of first semiconductor light emitting elements 64a and the plurality of second semiconductor light emitting elements 64b are not connected to each other. This is for enabling lighting control of the first semiconductor light emitting element 64a and the second semiconductor light emitting element 64b individually.
That is, only ten second semiconductor light emitting elements 64b arranged inside the circuit board 32 are connected in series between the connection wiring terminals 520a and 520b. On the other hand, only ten first semiconductor light emitting elements 64a arranged outside the circuit board 32 are connected in series between the connection wiring terminals 520c and 520d. As a result, the illumination control unit 30 applies a voltage obtained by multiplying the forward voltage of the second semiconductor light emitting element 64b by the number connected in series between the connection wiring terminals 520a and 520b, and the second semiconductor light emitting element 64b. By causing a forward current to flow through, a plurality of second semiconductor light emitting elements 64b connected in series can be turned on simultaneously. The same applies to the connection wiring terminals 520c and 520d.

なお、本実施の形態では、図１１（ａ）に示すように、回路基板３２の図中右側、中央、左側に配置され、それぞれが直列に接続された１０個の第１半導体発光素子６４ａまたは第２半導体発光素子６４ｂが、接続配線端子５２０ａと５２０ｂとの間または接続配線端子５２０ｃと５２０ｄとの間に並列に接続されている。このように、直列接続した第１半導体発光素子６４ａまたは第２半導体発光素子６４ｂの列を複数並列に接続することで、回路基板３２上のすべての第１半導体発光素子６４ａまたは第２半導体発光素子６４ｂを直列に接続する場合に比べ、第１半導体発光素子６４ａまたは第２半導体発光素子６４ｂに供給する電圧を低く抑えることができる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 11A, ten first semiconductor light emitting elements 64a arranged on the right side, the center, and the left side of the circuit board 32 in the drawing, and each connected in series. The second semiconductor light emitting element 64b is connected in parallel between the connection wiring terminals 520a and 520b or between the connection wiring terminals 520c and 520d. Thus, by connecting a plurality of columns of the first semiconductor light emitting elements 64a or the second semiconductor light emitting elements 64b connected in series in parallel, all the first semiconductor light emitting elements 64a or the second semiconductor light emitting elements on the circuit board 32 are connected. The voltage supplied to the first semiconductor light-emitting element 64a or the second semiconductor light-emitting element 64b can be suppressed lower than when 64b are connected in series.

図１２は、本実施の形態における半導体発光素子（第１半導体発光素子６４ａおよび第２半導体発光素子６４ｂ）を直接搭載したチップオンボード（ＣＯＢ）式の回路基板３２をさらに説明する図である。図１２（ａ）は、一つの半導体発光素子設置部５３０の部分を拡大して示した平面図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＸＩＩＢ−ＸＩＩＢ線での断面図である。
回路基板３２の両面には、接続配線５２０が形成された絶縁層５１０が設けられている。そして、絶縁層５１０は、第１半導体発光素子６４ａと第２半導体発光素子６４ｂとを設置する半導体発光素子設置部５３０において、回路基板３２が露出するように除去されている。 FIG. 12 is a diagram for further explaining a chip-on-board (COB) type circuit board 32 on which the semiconductor light-emitting elements (first semiconductor light-emitting element 64a and second semiconductor light-emitting element 64b) according to the present embodiment are directly mounted. FIG. 12A is an enlarged plan view showing a part of one semiconductor light emitting element installation portion 530. FIG. 12B is a cross-sectional view taken along line XIIB-XIIB in FIG.
On both surfaces of the circuit board 32, insulating layers 510 on which connection wirings 520 are formed are provided. The insulating layer 510 is removed so that the circuit board 32 is exposed in the semiconductor light emitting element installation portion 530 in which the first semiconductor light emitting element 64a and the second semiconductor light emitting element 64b are installed.

半導体発光素子設置部５３０の露出した回路基板３２上には、第１半導体発光素子６４ａと第２半導体発光素子６４ｂとが配置されている。そして、第１半導体発光素子６４ａの第１ボンディングパッド電極２１０と第２ボンディングパッド電極２４０とは、絶縁層５１０上に形成された接続配線５２０にボンディングワイヤ６５で接続されている。同様に、第２半導体発光素子６４ｂの第３ボンディングパッド電極４００と第４ボンディングパッド電極４１０とは、それぞれ接続配線５２０にボンディングワイヤ６５で接続されている。   A first semiconductor light emitting element 64a and a second semiconductor light emitting element 64b are disposed on the exposed circuit board 32 of the semiconductor light emitting element installation portion 530. The first bonding pad electrode 210 and the second bonding pad electrode 240 of the first semiconductor light emitting element 64a are connected to the connection wiring 520 formed on the insulating layer 510 by the bonding wire 65. Similarly, the third bonding pad electrode 400 and the fourth bonding pad electrode 410 of the second semiconductor light emitting element 64b are connected to the connection wiring 520 by the bonding wire 65, respectively.

図１２（ｂ）に示すように、絶縁層５１０（絶縁層５１０の両面に形成された接続配線５２０を含む）は接着層５４０を介して回路基板３２に積層されている。そして、絶縁層５１０の半導体発光素子設置部５３０となる部分が、その側面が例えば円錐状になるように除去され、回路基板３２が露出するようになっている。
絶縁層５１０の材料は限定されず、樹脂、セラミック等の周知のものを任意に用いることができる。特に、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させたガラスエポキシが好ましい。
接続配線５２０の材料も限定されず、Ｃｕ、Ａｌ等の周知のものを任意に用いることができる。
接着層５４０もまた、回路基板３２および絶縁層５１０の両者に接合可能なものであれば材質は限定されない。エポキシ樹脂等のホットメルト接着剤を用いて熱プレスにより回路基板３２に接合してもよい。粘着性の接着剤を用いて回路基板３２に貼付してもよい。
なお、ここでは、絶縁層５１０の両面に接続配線５２０が形成されているとしたが、片面にのみ接続配線５２０が形成されていてもよい。 As shown in FIG. 12B, the insulating layer 510 (including the connection wiring 520 formed on both surfaces of the insulating layer 510) is stacked on the circuit board 32 via the adhesive layer 540. And the part used as the semiconductor light-emitting element installation part 530 of the insulating layer 510 is removed so that the side surface may be conical, for example, and the circuit board 32 is exposed.
The material of the insulating layer 510 is not limited, and a known material such as resin or ceramic can be arbitrarily used. In particular, a glass epoxy obtained by impregnating a glass cloth with an epoxy resin is preferable.
The material of the connection wiring 520 is not limited, and a known material such as Cu or Al can be arbitrarily used.
The material of the adhesive layer 540 is not limited as long as it can be bonded to both the circuit board 32 and the insulating layer 510. You may join to the circuit board 32 by hot press using hot melt adhesives, such as an epoxy resin. You may affix on the circuit board 32 using a sticky adhesive.
Here, although the connection wiring 520 is formed on both surfaces of the insulating layer 510, the connection wiring 520 may be formed only on one surface.

第１半導体発光素子６４ａと第２半導体発光素子６４ｂとは、例えば樹脂で回路基板３２に固定されている。また、第１半導体発光素子６４ａの裏面に、Ａｌ、Ｎｉなどの金属層を介して、ＡｕＳｎ層が形成され、回路基板３２の表面に熱溶融により固定されるとより好ましい。第２半導体発光素子６４ｂについても、同様である。
そして、それぞれのｎ型パッド電極およびｐ型パッド電極と接続配線５２０とが、金等のボンディングワイヤ６５で接続されている。
そして、半導体発光素子設置部５３０に、第１半導体発光素子６４ａおよび第２半導体発光素子６４ｂとボンディングワイヤ６５とを覆い包むように封止樹脂５５０を設けている。封止樹脂５５０は、前述したように、第１半導体発光素子６４ａおよび第２半導体発光素子６４ｂが発光する光を透過する透明樹脂から構成されていればよい。透明樹脂としては、例えば、凹部を覆うように封止する硬化性樹脂と、これを硬化させる硬化剤と、さらに必要により配合される、例えば酸化防止剤、変色防止剤、光劣化防止剤、反応性希釈剤、無機充填剤、難燃剤、有機溶剤等を含むものがよい。硬化性樹脂としては、具体的には、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、エポキシシリコーン混成樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。中でも、耐熱性の観点から、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂が好ましく、特にシリコーン樹脂が特によい。 The first semiconductor light emitting element 64a and the second semiconductor light emitting element 64b are fixed to the circuit board 32 with resin, for example. Further, it is more preferable that an AuSn layer is formed on the back surface of the first semiconductor light emitting element 64a via a metal layer such as Al or Ni and fixed to the surface of the circuit board 32 by heat melting. The same applies to the second semiconductor light emitting element 64b.
Each n-type pad electrode and p-type pad electrode and the connection wiring 520 are connected by a bonding wire 65 such as gold.
Then, a sealing resin 550 is provided on the semiconductor light emitting element installation portion 530 so as to cover the first semiconductor light emitting element 64 a and the second semiconductor light emitting element 64 b and the bonding wire 65. As described above, the sealing resin 550 only needs to be made of a transparent resin that transmits light emitted from the first semiconductor light emitting element 64a and the second semiconductor light emitting element 64b. As the transparent resin, for example, a curable resin that seals so as to cover the concave portion, a curing agent that cures this, and further blended as necessary, for example, an antioxidant, a discoloration inhibitor, a photodegradation inhibitor, a reaction That contain a reactive diluent, an inorganic filler, a flame retardant, an organic solvent, and the like. Specific examples of the curable resin include silicone resin, epoxy resin, epoxy silicone hybrid resin, acrylic resin, and polyimide resin. Among these, from the viewpoint of heat resistance, a silicone resin and an epoxy resin are preferable, and a silicone resin is particularly preferable.

このような構造は、例えば次のようにして製造することができる。
板状の絶縁層５１０として、０．１ｍｍ厚のガラスエポキシの両面側に、厚さ１８μｍの全面銅箔を形成し、この銅箔をエッチング加工して接続配線５２０を形成する。電界メッキ法にて回路パターンの銅箔表面に厚さ２μｍ以上の銀メッキを施すため、表面の回路パターンはスルーホールを介して裏面の回路パターンで全て導通しており、銀メッキの形成後は、回路基板３２の端部を切り落とすことで、回路パターンの縁切りをする。そして、裏面側にホットメルト接着剤による厚さ５０μｍの接着層５４０を形成する。
次に、板状の絶縁層５１０の半導体発光素子設置部５３０となる部分の絶縁層５１０をパンチング等で除去する。
そして、厚さ０．７ｍｍの高反射アルミニウム板と板状の絶縁層５１０とを予め定められた位置で重ね合わせ、熱プレスする。これにより、高反射アルミニウム板と板状の絶縁層５１０とが強固に接合され、ＣＯＢ式の回路基板３２が形成される。 Such a structure can be manufactured, for example, as follows.
As the plate-like insulating layer 510, a copper foil having a thickness of 18 μm is formed on both sides of a glass epoxy having a thickness of 0.1 mm, and the copper foil is etched to form a connection wiring 520. In order to apply silver plating with a thickness of 2μm or more to the copper foil surface of the circuit pattern by the electroplating method, the circuit pattern on the front surface is all conductive with the circuit pattern on the back surface through the through hole. Then, the edge of the circuit board 32 is cut off to cut the edge of the circuit pattern. Then, an adhesive layer 540 having a thickness of 50 μm is formed on the back surface side using a hot melt adhesive.
Next, the part of the insulating layer 510 that becomes the semiconductor light emitting element installation portion 530 of the plate-like insulating layer 510 is removed by punching or the like.
Then, a highly reflective aluminum plate having a thickness of 0.7 mm and a plate-like insulating layer 510 are overlapped at a predetermined position and hot pressed. As a result, the highly reflective aluminum plate and the plate-like insulating layer 510 are firmly joined to form the COB circuit board 32.

次いで、回路基板３２の金属ベースの露出部に第１半導体発光素子６４ａと第２半導体発光素子６４ｂとを接着する。第１半導体発光素子６４ａの第１ボンディングパッド電極２１０および第２ボンディングパッド電極２４０と接続配線５２０とをボンディングワイヤ６５で接続する。
これにより、回路基板３２に第１半導体発光素子６４ａと第２半導体発光素子６４ｂとを直接搭載した構造、いわゆるＣＯＢができる。 Next, the first semiconductor light emitting element 64 a and the second semiconductor light emitting element 64 b are bonded to the exposed portion of the metal base of the circuit board 32. The first bonding pad electrode 210 and the second bonding pad electrode 240 of the first semiconductor light emitting element 64 a and the connection wiring 520 are connected by the bonding wire 65.
Thereby, a structure in which the first semiconductor light emitting element 64a and the second semiconductor light emitting element 64b are directly mounted on the circuit board 32, that is, a so-called COB can be formed.

このように作製した照明装置２０において、２０ｃｍ直下の光子の密度（光量子密度）は、青色発光の第１半導体発光素子６４ａの１個当たりに２０ｍＡを流した場合、２５０μｍｏｌ／ｍ２／ｓｅｃ、赤色発光の第２半導体発光素子６４ｂの１個当たりに２０ｍＡを流した場合、１５０μｍｏｌ／ｍ２／ｓｅｃであった。 In the illuminating device 20 thus manufactured, the density of photons (photon quantum density) immediately below 20 cm is 250 μmol / m 2 / sec when red is applied to each of the first semiconductor light emitting elements 64a that emit blue light, and red. When 20 mA was applied to each of the light emitting second semiconductor light emitting elements 64b, the current was 150 μmol / m 2 / sec.

さらに、半導体発光素子を不点灯で、（Ｉ）５℃にて１５分間放置、（ＩＩ）１５分間で６０℃に昇温、（ＩＩＩ）６０℃にて１５分間放置、（ＩＶ）１５分間で５℃に降温、そして（Ｉ）に戻るという温度サイクルを１０００サイクル繰り返して行った温度サイクル試験において、照明装置２０の透明カバー１２（ガラス）内面に曇り、結露は見られなかった。また、３０℃、９５％ＲＨ（相対湿度）の環境下において、青色発光の第１半導体発光素子６４ａに１０ｍＡ、赤色発光の第２半導体発光素子６４ｂに３０ｍＡを流して行った１０００時間の連続点灯試験において、照明装置２０内部に錆や半導体発光素子の不点灯は見られず、光量子密度は初期値の９８％を維持することができた。   Further, the semiconductor light emitting device is not turned on, (I) left at 5 ° C. for 15 minutes, (II) raised to 60 ° C. in 15 minutes, (III) left at 60 ° C. for 15 minutes, (IV) in 15 minutes In a temperature cycle test in which the temperature cycle of decreasing the temperature to 5 ° C. and returning to (I) was repeated 1000 times, the inner surface of the transparent cover 12 (glass) of the lighting device 20 was cloudy and no condensation was observed. Further, in an environment of 30 ° C. and 95% RH (relative humidity), continuous lighting for 1000 hours was performed by flowing 10 mA to the first semiconductor light emitting element 64 a that emits blue light and 30 mA to the second semiconductor light emitting element 64 b that emits red light. In the test, no rust or non-lighting of the semiconductor light emitting element was observed in the lighting device 20, and the photon density was maintained at 98% of the initial value.

なお、本実施の形態において、光を効率よく取り出すために、半導体発光素子設置部５３０を取り囲む絶縁層５１０の側面に反射面を設けてもよい。反射面は、Ａｌ等の反射率の高い金属膜で形成してもよく、半導体発光素子設置部５３０の形状に嵌合するＡｌ等で構成された金属リングを嵌めこんでもよい。
また、本実施の形態においても、第１の実施の形態においてと同様に、回路基板３２上の第１半導体発光素子６４ａと第２半導体発光素子６４ｂとから発する光の方向を設定するための反射器２６を設けてもよい。なお、反射器２６は、半導体発光素子設置部５３０に対応して、例えば放物線状の反射面が形成されるようにしてよい。ペアを構成する第１半導体発光素子６４ａおよび第２半導体発光素子６４ｂに対して、それぞれに反射器２６を設けてもよく、ペア毎に反射器２６を設けてもよい。さらに、回路基板３２の短手又は長手方向のみ、光の方向を制御するときは、スリット状の反射器２６としてもよい。 Note that in this embodiment mode, in order to extract light efficiently, a reflective surface may be provided on a side surface of the insulating layer 510 surrounding the semiconductor light emitting element installation portion 530. The reflective surface may be formed of a highly reflective metal film such as Al, or may be fitted with a metal ring made of Al or the like that fits into the shape of the semiconductor light emitting element installation portion 530.
Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the reflection for setting the direction of the light emitted from the first semiconductor light emitting element 64a and the second semiconductor light emitting element 64b on the circuit board 32. A vessel 26 may be provided. The reflector 26 may be formed with a parabolic reflection surface, for example, corresponding to the semiconductor light emitting element installation portion 530. A reflector 26 may be provided for each of the first semiconductor light emitting element 64a and the second semiconductor light emitting element 64b constituting the pair, or the reflector 26 may be provided for each pair. Furthermore, when the direction of light is controlled only in the short or long direction of the circuit board 32, a slit-like reflector 26 may be used.

また、本実施の形態では、接続配線５２０を跨いで他の２つの接続配線５２０を接続する部分に、低抵抗のチップ抵抗６６を用いたが、接続配線５２０を多層に構成してもよい。   Further, in the present embodiment, the low resistance chip resistor 66 is used in a portion where the other two connection wirings 520 are connected across the connection wiring 520, but the connection wirings 520 may be formed in multiple layers.

本実施の形態が適用される照明装置１０、２０は、第１半導体発光素子６４ａおよび第２半導体発光素子６４ｂの発する熱が放熱基板２４および放熱基板２４に設けられた冷媒導管２５中の冷媒により栽培室６０の外部に放出される。このため、発光効率の減少無く、また、劣化のおそれなく、第１半導体発光素子６４ａおよび第２半導体発光素子６４ｂに大電流を供給し高光出力で稼働させうる。
照明装置１０、２０の内部は、密閉されて、外気の流入を抑制しているので、湿気の侵入による第１半導体発光素子６４ａおよび第２半導体発光素子６４ｂの湿気による腐食を抑制することができる。さらに、照明装置１０、２０の内部が乾燥空気または乾燥窒素が充填されていれば、第１半導体発光素子６４ａおよび第２半導体発光素子６４ｂの湿気による腐食をより抑制することができる。このため、湿気で腐食しやすいＧａＡｌＡｓ系の半導体発光素子であっても植物栽培用の照明装置１０、２０として使用することができる。
また、照明装置１０、２０は、乾燥空気または乾燥窒素が充填されるとともに、外気の流入を抑制した内部に、冷媒導管２５を配設しているので、高温・高湿の栽培室６０に冷媒を流通させても結露することがなく、放熱基板２４および冷媒導管２５の結露水による腐食が抑制できる。 In the illumination devices 10 and 20 to which the present embodiment is applied, the heat generated by the first semiconductor light emitting element 64a and the second semiconductor light emitting element 64b is generated by the refrigerant in the refrigerant conduit 25 provided on the heat dissipation board 24 and the heat dissipation board 24. Released outside the cultivation room 60. Therefore, a large current can be supplied to the first semiconductor light emitting element 64a and the second semiconductor light emitting element 64b without causing a decrease in light emission efficiency and without a risk of deterioration, and can be operated at a high light output.
Since the insides of the lighting devices 10 and 20 are sealed to suppress the inflow of outside air, it is possible to suppress corrosion due to moisture in the first semiconductor light emitting element 64a and the second semiconductor light emitting element 64b due to intrusion of moisture. . Furthermore, if the interiors of the lighting devices 10 and 20 are filled with dry air or dry nitrogen, corrosion of the first semiconductor light emitting element 64a and the second semiconductor light emitting element 64b due to moisture can be further suppressed. For this reason, even a GaAlAs-based semiconductor light-emitting element that is easily corroded by moisture can be used as the lighting devices 10 and 20 for plant cultivation.
Moreover, since the illuminating devices 10 and 20 are filled with dry air or dry nitrogen, and the refrigerant conduit 25 is disposed inside the outside air, the refrigerant is provided in the high temperature and high humidity cultivation room 60. Even if it distribute | circulates, dew condensation does not occur, and corrosion by the dew condensation water of the thermal radiation board | substrate 24 and the refrigerant | coolant conduit | pipe 25 can be suppressed.

そして、本実施の形態においては、雄型の第１配管カップラ１６と雌型の第２配管カップラ１７とにより簡単な操作で連結できるので、複数の照明装置１０、２０の連結や取り外しが容易で、植物栽培システム１の構築や変更が容易にできる。そして、複数の照明装置１０、２０を冷媒の通路となる配管部材（雄型の第１配管カップラ１６と雌型の第２配管カップラ１７）により連結するので、連結のための部材を別に設ける必要がない。さらに、複数の照明装置１０、２０を近接して配置することができ、栽培室６０のスペースを有効に活用できる。   In the present embodiment, since the male first pipe coupler 16 and the female second pipe coupler 17 can be connected by a simple operation, it is easy to connect and remove the plurality of lighting devices 10 and 20. The construction and change of the plant cultivation system 1 can be easily performed. And since the some illuminating devices 10 and 20 are connected by the piping member (The male 1st piping coupler 16 and the female 2nd piping coupler 17) used as the path | route of a refrigerant | coolant, it is necessary to provide the member for a connection separately There is no. Furthermore, the some illuminating devices 10 and 20 can be arrange | positioned closely, and the space of the cultivation room 60 can be utilized effectively.

１…植物栽培システム、１０、２０…照明装置、１１…外装カバー、１２…透明カバー、１３…第１側面カバー、１４…第２側面カバー、１５…配管継手、１６…第１配管カップラ、１７…第２配管カップラ、２１…発光素子パッケージ、２２、３２…回路基板、２３…絶縁性放熱材、２４…放熱基板、２５…冷媒導管、２６…反射器、３０…照明制御部、３１…照明制御配線、４０…冷媒供給部、４１…冷媒配管、５０…栽培容器、６０…栽培室、６１…樹脂容器、６２ａ、６２ｂ…アノード用リード部、６３ａ、６３ｂ…カソード用リード部、６４ａ…第１半導体発光素子、６４ｂ…第２半導体発光素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Plant cultivation system 10, 20 ... Illuminating device, 11 ... Exterior cover, 12 ... Transparent cover, 13 ... 1st side cover, 14 ... 2nd side cover, 15 ... Piping joint, 16 ... 1st piping coupler, 17 DESCRIPTION OF SYMBOLS 2nd piping coupler, 21 ... Light emitting element package, 22, 32 ... Circuit board, 23 ... Insulating heat dissipation material, 24 ... Heat dissipation board, 25 ... Refrigerant conduit, 26 ... Reflector, 30 ... Lighting control part, 31 ... Illumination Control wiring, 40 ... refrigerant supply part, 41 ... refrigerant piping, 50 ... cultivation container, 60 ... cultivation room, 61 ... resin container, 62a, 62b ... lead part for anode, 63a, 63b ... lead part for cathode, 64a ... first 1 semiconductor light emitting element, 64b... Second semiconductor light emitting element

Claims (11)

複数の発光素子と、
前記発光素子の発する光を透過する透光性窓部を有し、当該発光素子を覆うように設けられた筐体と、
前記筐体の内部に配置され、前記発光素子が発生する熱を伝導により放熱する放熱基板と、
前記放熱基板に取り付けられ、冷媒の流路となる冷媒導管と、を備え、
前記筐体は、当該筐体の内部に前記冷媒導管を含むとともに、当該筐体の内部が外気の流入を抑制するように構成されているとともに、
前記放熱基板は、前記冷媒導管を挿入する部分を有し、アルミニウムまたはアルミニウム合金の押し出し成型により製作され、挿入される前記冷媒導管と一体に構成されている
ことを特徴とする植物栽培用の照明装置。 A plurality of light emitting elements;
A casing having a light-transmitting window that transmits light emitted from the light-emitting element, and provided to cover the light-emitting element;
A heat dissipating board disposed inside the housing and dissipating heat generated by the light emitting element by conduction;
Mounted on the heat radiation substrate, comprising: a coolant conduit for the flow path of the refrigerant, and
The housing includes the refrigerant conduit inside the housing, and the inside of the housing is configured to suppress inflow of outside air ,
The heat radiating substrate has a portion into which the refrigerant conduit is inserted, is manufactured by extrusion molding of aluminum or an aluminum alloy, and is configured integrally with the refrigerant conduit to be inserted. apparatus. 前記筐体は、当該筐体の内部が乾燥空気または乾燥窒素で充填されることを特徴とする請求項１に記載の植物栽培用の照明装置。   The lighting device for plant cultivation according to claim 1, wherein the casing is filled with dry air or dry nitrogen. 前記植物栽培用の照明装置は、前記冷媒導管と、隣接する照明装置が備える隣接冷媒導管とを連結し、当該隣接冷媒導管と当該冷媒導管との間で冷媒の流路を形成する連結手段をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の植物栽培用の照明装置。   The lighting device for plant cultivation includes connecting means for connecting the refrigerant conduit and an adjacent refrigerant conduit provided in an adjacent lighting device, and forming a refrigerant flow path between the adjacent refrigerant conduit and the refrigerant conduit. The lighting device for plant cultivation according to claim 1, further comprising: 前記筐体は、長尺の箱形であって、長尺方向の１つの面が前記透光性窓部を構成し、長尺方向の他の３つの面は連なった外装部を構成し、残りの２面は側面部を構成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の植物栽培用の照明装置。   The casing is a long box-shaped, one surface in the long direction constitutes the translucent window portion, and the other three surfaces in the long direction constitute a continuous exterior portion, 4. The lighting device for plant cultivation according to any one of claims 1 to 3, wherein the remaining two surfaces constitute side portions. 前記外装部は、アルミニウムまたはアルミニウム合金の押し出し成型により製作される
ことを特徴とする請求項４に記載の植物栽培用の照明装置。 The said exterior part is manufactured by extrusion molding of aluminum or aluminum alloy. The illuminating device for plant cultivation of Claim 4 characterized by the above-mentioned. 前記発光素子は、発光素子パッケージに設置され、当該発光素子パッケージが回路基板に固着され、当該回路基板が前記放熱基板に固定されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の植物栽培用の照明装置。 The light emitting element is disposed on the light emitting device package, the light emitting device package is secured to the circuit board, in any one of claims 1 to 5 the circuit board is characterized in that it is fixed to the heat radiation substrate The lighting apparatus for plant cultivation of description. 前記発光素子は、金属ベースの回路基板の金属ベース部に直付けされ、当該回路基板が前記放熱基板に固定されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の植物栽培用の照明装置。 7. The plant cultivation according to any one of claims 1 to 6 , wherein the light emitting element is directly attached to a metal base portion of a metal base circuit board, and the circuit board is fixed to the heat dissipation board. Lighting equipment. 前記発光素子は、発光ピーク波長が４００〜５００ｎｍの発光素子と、発光ピーク波長が６５５〜６７５ｎｍの発光素子とを含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の植物栽培用の照明装置。 The light emitting device includes a light emitting element having an emission peak wavelength of 400-500 nm, plant cultivation according to any one of claims 1 to 7 emission peak wavelength; and a light emitting element of 655~675nm Lighting equipment. 前記発光素子は、ｐｎ接合型の発光部と、当該発光部に積層された歪調整層とを少なくとも含む化合物半導体層を備え、
前記発光部は、組成式（ＡｌＸＧａ１−Ｘ）ＹＩｎ１−ＹＰ（０≦Ｘ≦０．１、０．３７≦Ｙ≦０．４６）からなる歪発光層とバリア層との積層構造を有し、
前記歪調整層は、発光波長に対して透明であると共に前記歪発光層および前記バリア層の格子定数よりも小さい格子定数を有する
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の植物栽培用の照明装置。 The light emitting element includes a compound semiconductor layer including at least a pn junction type light emitting part and a strain adjustment layer laminated on the light emitting part,
The light emitting unit, composition formula (Al X Ga 1-X) Y In 1-Y P (0 ≦ X ≦ 0.1,0.37 ≦ Y ≦ 0.46) between the strained light emitting layer and a barrier layer made of Having a laminated structure,
The strain adjustment layer according to any one of claims 1 to 8, characterized in that it has a lattice constant smaller than that of the strained light emitting layer and the barrier layer with a transparent to the emission wavelength Lighting equipment for plant cultivation. 前記発光素子と前記透光性窓部との間に、当該発光素子の光の方向を設定する反射器をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の植物栽培用の照明装置。 The plant cultivation according to any one of claims 1 to 9 , further comprising a reflector that sets a light direction of the light emitting element between the light emitting element and the translucent window. Lighting equipment. 複数の発光素子と、当該発光素子の発する光を透過する透光性窓部を有し、当該発光素子を覆うように設けられた筐体と、当該筐体の内部に配置され、前記発光素子が発生する熱を伝導により放熱する放熱基板と、当該放熱基板に取り付けられ、冷媒の流路となる冷媒導管と、を備え、当該放熱基板は、当該冷媒導管を挿入する部分を有し、アルミニウムまたはアルミニウム合金の押し出し成型により製作され、挿入される当該冷媒導管と一体に構成され、隣接する当該冷媒導管を相互に連結して冷媒の流路を形成する複数の植物栽培用の照明装置と、
前記複数の植物栽培用の照明装置の、連結された前記冷媒導管に冷媒を供給する冷媒供給部と、
前記複数の植物栽培用の照明装置の前記発光素子の点灯と消灯とを制御する照明制御部と
を備えることを特徴とする植物栽培システム。 A plurality of light-emitting elements, a light-transmitting window that transmits light emitted from the light-emitting elements, a housing provided so as to cover the light-emitting elements, and the light-emitting elements disposed inside the housing a heat dissipating substrate but that dissipated by conduction of heat generated, is mounted on the heat radiation substrate, comprising: a coolant conduit for the flow path of the refrigerant, and the heat dissipation substrate has a portion for inserting the coolant conduit, aluminum Or a plurality of lighting devices for plant cultivation that are manufactured by extrusion molding of an aluminum alloy and configured integrally with the refrigerant conduit to be inserted, and connect the refrigerant conduits adjacent to each other to form a refrigerant flow path.
A refrigerant supply unit for supplying refrigerant to the refrigerant conduits connected to the plurality of lighting devices for plant cultivation;
A plant cultivation system comprising: an illumination control unit that controls turning on and off of the light emitting elements of the plurality of lighting devices for plant cultivation.
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101832951B1 (en) 2011-03-04 2018-02-28 엘지전자 주식회사 Growing system
FI123895B (en) * 2012-04-25 2013-12-13 Caverion Suomi Oy Roofing elements
SG11201503090YA (en) * 2012-10-24 2015-06-29 Tamagawa Academy & University Lighting system and plant cultivation apparatus
JP2015000036A (en) * 2013-06-17 2015-01-05 交和電気産業株式会社 Illumination device
KR101313907B1 (en) * 2013-06-20 2013-10-01 농업회사법인 주식회사 퓨쳐그린 Led lighting module for plant-culture factory, and led lighting apparatus for plant-culture factory using the same
JP6254035B2 (en) 2014-03-31 2017-12-27 Ｈｏｙａ Ｃａｎｄｅｏ Ｏｐｔｒｏｎｉｃｓ株式会社 Light irradiation device
JP6067612B2 (en) * 2014-04-08 2017-01-25 Ｈｏｙａ Ｃａｎｄｅｏ Ｏｐｔｒｏｎｉｃｓ株式会社 Light irradiation device
DE202014103410U1 (en) * 2014-07-24 2015-10-27 ELS Energieeffiziente Licht-Systeme GmbH & Co. KG LED light
DE202014105523U1 (en) * 2014-11-17 2016-02-18 Susan Matinfar Control device and lighting system for illuminating crops
CN105737002B (en) * 2014-12-10 2018-05-18 陕西旭田光电农业科技有限公司 A kind of plant growth LED rectangle modules for mixing light quality
SG11201705325YA (en) * 2014-12-30 2017-07-28 3M Innovative Properties Co Light and heat management system for indoor horticulture
JP6485966B2 (en) * 2016-07-22 2019-03-20 株式会社アイ・エム・エー Plant cultivation equipment
US10591151B2 (en) * 2016-12-01 2020-03-17 Signify Holding B.V. Light emitting device
CN111279127B (en) 2017-08-25 2023-03-31 阿格尼泰克斯股份有限公司 Lighting fixture, lighting system, controlled environment agricultural system and method
CN107420859A (en) * 2017-09-17 2017-12-01 深圳市华明佰利科技有限公司 A kind of efficiently spectrum plant light compensation light energy generator
CN107461621A (en) * 2017-09-17 2017-12-12 深圳市华明佰利科技有限公司 A kind of high-efficiency plant light compensating lamp with dual-cooled function
US10999976B2 (en) 2017-09-19 2021-05-11 Agnetix, Inc. Fluid-cooled lighting systems and kits for controlled agricultural environments, and methods for installing same
US11013078B2 (en) 2017-09-19 2021-05-18 Agnetix, Inc. Integrated sensor assembly for LED-based controlled environment agriculture (CEA) lighting, and methods and apparatus employing same
JP7112515B2 (en) 2018-05-04 2022-08-03 アグネティックス，インコーポレイテッド Methods and Apparatus and Systems for Lighting and Distributed Sensing in Controlled Agricultural Environments
KR102635813B1 (en) 2018-11-13 2024-02-08 아그네틱스, 인크. Fluid-cooled LED-based lighting method and apparatus for environmentally controlled agriculture with integrated cameras and/or sensors and wireless communication means
CA3161225A1 (en) 2019-12-12 2021-06-17 Ihor Lys Fluid-cooled led-based lighting fixture in close proximity grow systems for controlled environment horticulture

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0998665A (en) * 1995-07-28 1997-04-15 Mitsubishi Chem Corp Plant cultivation apparatus
JP2000135030A (en) * 1998-10-30 2000-05-16 Imamachi Kosan:Kk Illumination device and illumination system
JP4516161B2 (en) * 1999-01-08 2010-08-04 金原 士朗 Lighting panel for plant cultivation
KR100854295B1 (en) * 2000-07-07 2008-08-26 긴파라 시로 Method of producing plants, plant cultivating device, and light-emitting panel
JP4048750B2 (en) 2001-10-01 2008-02-20 松下電器産業株式会社 Semiconductor light-emitting lighting device for plant cultivation
JP4320653B2 (en) * 2005-09-30 2009-08-26 日立電線株式会社 Semiconductor light emitting device
NL1031185C2 (en) * 2006-02-17 2007-09-03 Lemnis Lighting Ip Gmbh Lighting device and lighting system for promoting plant growth and method for manufacturing and operating a lighting device.
DE202006008938U1 (en) * 2006-06-07 2006-08-17 Hidde, Axel R., Dr. Ing. Luminaire with adjustable reflector
JP2009123718A (en) 2007-01-16 2009-06-04 Showa Denko Kk Group iii nitride compound semiconductor element and its manufacturing method, group iii nitride compound semiconductor light-emitting element and its manufacturing method, and lamp
JP2008192790A (en) * 2007-02-05 2008-08-21 Showa Denko Kk Light-emitting diode
CN201228867Y (en) * 2008-06-06 2009-04-29 宁波永丰园林绿化建设有限公司 LED semiconductor plant light supplement lamp

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Publication number Publication date
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