[發(fā)明專利]發(fā)光二極管燈具及其應(yīng)用于植物生長(zhǎng)的用途及發(fā)光二極管單元

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310057046.2
• 申請(qǐng)日: 2013-02-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104006306A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡淑惠;王宏洲;戴大欣;程文燕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): F21S2/00
• 分類號(hào): F21S2/00;F21V19/00;A01G9/20;F21Y101/02
• 代理公司: 隆天國(guó)際知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 劉春生;于寶慶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管燈具及其應(yīng)用于植物生長(zhǎng)的用途，還涉及一種發(fā)光二極管單元。

背景技術(shù)

發(fā)光二極管(Light?Emitting?Diode，LED)是一種半導(dǎo)體元件，于最初發(fā)展時(shí)，常作為指示燈或用于顯示板，然而，隨著發(fā)光二極管的發(fā)展，及其效率高、節(jié)能及壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，目前還作為各個(gè)領(lǐng)域的照明之用，舉例而言，用于一般日常生活的照明設(shè)備或展場(chǎng)的展示照明等。而通過(guò)使用不同的發(fā)光二極管材料便可制造出不同波長(zhǎng)的發(fā)光二極管，故發(fā)光二極管還被應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域的光療法，以及溫室植物的特殊照明。

雖然目前仍是使用白熾燈作為溫室植物照明用光源，但已有部分改用發(fā)光二極管作為照明用光源。這是由于不同材料所制成的發(fā)光二極管，可發(fā)出不同波長(zhǎng)的光線，而植物進(jìn)行光合作用會(huì)受到光譜的影響。例如光譜范圍在280~315nm時(shí)，對(duì)植物形態(tài)與生理過(guò)程的影響極小，但此范圍約為紫外光，對(duì)于植物生長(zhǎng)環(huán)境的除蟲、殺菌有其效果。光譜范圍在315~400nm時(shí)，葉綠素吸收少，影響光周期效應(yīng)，阻止莖伸長(zhǎng)。光譜范圍在400~520nm時(shí)，約為肉眼可視的藍(lán)光，葉綠素與類胡蘿卜素吸收比例最大，對(duì)光合作用影響最大。光譜范圍在520~610nm時(shí)，約為綠光，此時(shí)色素的吸收率不高。光譜范圍在610~720nm時(shí)，約為紅光，葉綠素吸收率低，對(duì)光合作用與光周期效應(yīng)(Photoperiodism?effect)有顯著影響。光譜范圍在720~1,000nm時(shí)，吸收率低但能刺激細(xì)胞生長(zhǎng)，間接影響開(kāi)花與種子發(fā)芽。光譜范圍大于1,000nm，轉(zhuǎn)換成熱能。前述光周期效應(yīng)是指植物感受晝夜光照變化(通常是環(huán)境的明暗變化)或每日特定光照時(shí)間等因素，而對(duì)應(yīng)觸發(fā)例如開(kāi)花等生理反應(yīng)的自然現(xiàn)象。

由此可知，不同波長(zhǎng)的光線對(duì)于植物進(jìn)行光合作用的影響是不同的，而植物進(jìn)行光合作用所需的是波長(zhǎng)介于400~720nm的光線，其中尤以400~520nm的藍(lán)光與610~720nm的紅光對(duì)于光合作用具有最顯著的影響。一般的白熾燈所發(fā)出的光線為連續(xù)光譜，無(wú)法分別加強(qiáng)400~520nm的藍(lán)光與610~720nm紅光的強(qiáng)度。

而目前現(xiàn)有的發(fā)光二極管作為植物照明是設(shè)計(jì)成全紅光、全藍(lán)光、或部分紅/藍(lán)光混合形式，以期滿足不同植物生長(zhǎng)所需不同波長(zhǎng)光譜的吸收。然而，傳統(tǒng)紅藍(lán)組合的發(fā)光二極管，主要是于單一燈管內(nèi)設(shè)置多個(gè)紅光發(fā)光二極管及藍(lán)光發(fā)光二極管，以同時(shí)發(fā)出紅色與藍(lán)色的混光，但易有混光不均的情形發(fā)生，且藍(lán)光及紅光更易造成人眼觀察時(shí)的不適，長(zhǎng)期處于此環(huán)境對(duì)耕作者身體有不利影響。除此之外，紅光及藍(lán)光以外其他波長(zhǎng)的光照亦有其特殊效果，例如紫外光的除蟲作用。

因此，如何提供一種發(fā)光二極管燈具及發(fā)光二極管單元，除了可加強(qiáng)藍(lán)光與紅光的波長(zhǎng)范圍，更可同時(shí)提供其他波長(zhǎng)的光線，且改變公知技術(shù)使用全紅光、全藍(lán)光、或部分紅光/藍(lán)光混合的形式，以降低藍(lán)光及紅光對(duì)人體造成不利影響的情形，已成為重要課題之一。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于上述課題，本發(fā)明的目的為提供一種發(fā)光二極管燈具及發(fā)光二極管單元，除了可加強(qiáng)藍(lán)光與紅光，更可同時(shí)提供其他波長(zhǎng)的光線，且改變公知技術(shù)使用全紅光、全藍(lán)光、或部分紅光/藍(lán)光混合的形式，以降低藍(lán)光及紅光對(duì)人體造成不利影響的情形。

為達(dá)上述目的，依據(jù)本發(fā)明的一種發(fā)光二極管燈具，包括一基板、多個(gè)紅光發(fā)光二極管、多個(gè)白光發(fā)光二極管、一第一控制電路以及一第二控制電路。紅光發(fā)光二極管及白光發(fā)光二極管設(shè)置于基板。第一控制電路耦接并驅(qū)動(dòng)紅光發(fā)光二極管。第二控制電路耦接并驅(qū)動(dòng)白光發(fā)光二極管。

在本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中，第一控制電路及第二控制電路同時(shí)驅(qū)動(dòng)紅光發(fā)光二極管及白光發(fā)光二極管。

在本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中，紅光發(fā)光二極管與白光發(fā)光二極管同時(shí)發(fā)光形成一混合光譜，混合光譜的紅光及藍(lán)光的色譜比例是介于7:1至12:1之間。

在本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中，紅光發(fā)光二極管與白光發(fā)光二極管同時(shí)發(fā)光所消耗的功率比例是介于2:1至3:1之間。

在本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中，紅光發(fā)光二極管的發(fā)光波長(zhǎng)范圍介于620nm至680nm之間。

在本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中，白光發(fā)光二極管的發(fā)光波長(zhǎng)范圍介于350nm至850nm之間。

在本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中，白光發(fā)光二極管包括至少一藍(lán)光發(fā)光二極管管芯以及至少一光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料吸收藍(lán)光發(fā)光二極管管芯發(fā)出的光線后再發(fā)光。

在本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中，藍(lán)光發(fā)光二極管管芯的發(fā)光波長(zhǎng)范圍介于430nm至480nm之間。