[發明專利]用于植物成長的發光二極管

有效

• 申請號: 201210004707.0
• 申請日: 2012-01-09
• 公開（公告）號: CN103199180A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 陳興
• 申請（專利權）人: 詮興開發科技股份有限公司
• 主分類號: H01L33/50
• 分類號: H01L33/50;H01L33/56
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周長興

技術領域

本發明是有關于一種用于植物成長的發光二極管(light?emitting?diode.LED)，特別是指一種以藍光LED為光源主體，并配合使用混合的熒光粉組成，其中有一種必為紅色熒光粉；與硅膠混合，利用藍光LED激發熒光粉組成，使散發出光源的光譜契合植物光合作用及成長所需的光譜，從而達成植物高成長效率，及光源節能。

背景技術

植物成長中所需的光源，其特性經研究，證明在不同的光強度，光譜及光周期條件下，對植物的成長各有不同的需求及條件，而其中最重要的光合作用，對綠色植物影響至巨，光源對植物光合作用的效率作用，經美、日學者研究，其最適合光譜曲線如圖1所示，植物成長光源愈符合圖1中所示的光譜圖，則對植物光合作用效益愈大。

植物成長使用人工光源目前已被廣泛應用于農業及園藝業，如一般的溫室、及花卉、高經濟作物的加速成長及反季節培育等用途，現有的植物成長光源有如下幾種方式：

一、熒光燈：熒光燈的植物光源為傳統照明用熒光燈演化而來，其優點為較其他傳統光源較為節能，但使用壽命短，且其發出的光譜如圖2所示，其與植物光合作用曲線契合程度偏低，且廢棄的熒光燈有環境污染問題。

二、高壓鈉燈：高壓鈉燈使用于植物成長，其優點為光強度較大，照射面積廣，但耗電量高，壽命短，且其發出的光譜如圖3所示，其與植物光合作用曲線契合程度偏低。且高壓鈉燈發熱量大，不利于植物生長環境的溫度控制。

三、紅藍色發光二極管：以紅色及藍色二種發光二極管所組成的植物成長光源，其優點為節能省電，壽命長，無過量的發熱，其缺點為所發出的光譜過窄，如圖4所示，與植物光合作用曲線契合度偏低。

綠色植物的葉片行光合作用除了需要光之外，還需要足夠的二氧化碳，而二氧化碳的吸收主要依靠葉片氣孔的開閉作為控制，而決定葉片氣孔開閉的機制則由光源中的藍光440-460nm為啟動氣孔動作的樞紐，意即藍光照射葉片的強弱決定氣孔開閉的大小程度，進而影響二氧化碳吸收的數量，因此光源照射葉片時，其光譜同時符合植物光合作用及氣孔開閉所需的光譜，植物才能順利完成光合作用。許多文獻均已證明，單獨使用紅色或藍色光源，植物均無法健康成長，故目前有以紅光LED及藍光LED混合比8∶1如圖4所示的方式作為植物成長光源，其效果較單獨紅光或藍光均要優秀。目前市場多采此法，但此法缺點為LED單色光譜過窄，造成植物葉片厚度不足及莖部徒長，影響蔬菜口感及脆度。此外，植物生長過程中，除光合作用之外，其生命周期如發芽、分枝、開花及結果等各階段，各階段的開始及結束均需經不同光譜的光刺激觸發方能進行，稱為“光型態發生”，而“光型態發生”所需除一般的紅、藍光外，仍需要其他波長如700nm以上的紅外光等，此為現有的紅藍色LED混光光源所欠缺。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于植物生長的發光二極管，可有效提高植物成長的速度，并可以調整改變植物的開花或結果周期。

為實現上述目的，本發明提供的用于植物成長的發光二極管，其包括有：

一藍色LED芯片，其波長為440-460nm；

至少二種不同顏色的熒光粉組成物；其中一種必為紅色熒光粉；

一硅膠，與該熒光粉組成物混合，并涂布于該藍色LED芯片上，而激發出的光譜為接近植物光合作用曲線。

所述用于植物成長的發光二極管，其中，該熒光粉組成物為綠色熒光粉，經激發后發射波長為515-540nm，及紅色熒光粉，經激發后發射波長為600-780nm。

所述用于植物成長的發光二極管，其中，該綠色熒光粉為硅酸鹽熒光粉(BaSr)₂SiO₄:Eu或鋁酸鹽熒光粉(Lu₃Al₅O₁₂:Ce)，紅色熒光粉為氮化物熒粉(CaAlSiN₃:Eu，Ca₂Si₅N₈:Eu)或氮氧化合物熒光粉(Ba₃Si₆O₁₂:Eu)。

所述用于植物成長的發光二極管，其中，該綠色熒光粉與該紅色熒光粉混合重量比例為12∶88。

所述用于植物成長的發光二極管，其中，該光譜的色度區塊CIE坐標X值為0.31-0.35，Y值為0.31-0.38。