[發(fā)明專利]熒光粉轉(zhuǎn)換型植物生長用燈絲燈

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810332397.2
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108730790A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 常耀輝;陳琳;潘長魁
• 申請（專利權(quán)）人: 大連利德照明研發(fā)中心有限公司
• 主分類號: F21K9/232
• 分類號: F21K9/232;C09K11/85;C09K11/86;A01G7/04;F21Y115/10
• 代理公司: 北京嘉和天工知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11269
• 代理人: 甘玲;繆策

本發(fā)明提供一種熒光粉轉(zhuǎn)換型植物生長用燈絲燈，包括發(fā)光二極管燈絲，其中，發(fā)光二極管燈絲包括基板、在基板上排列的多個藍(lán)光芯片，以及至少覆蓋在藍(lán)光芯片表面上的包括熒光材料的層，熒光材料的發(fā)射峰值為500～800nm。該熒光粉轉(zhuǎn)換型植物生長用燈絲燈通過改變光譜，控制照射時間，照射強度，改變植物生長方式，控制植物發(fā)育速度和形態(tài)，提高光合效率，改善植物品質(zhì)，提高產(chǎn)量，更好滿足植物補光要求；熒光材料化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，發(fā)光效率高；燈絲設(shè)置方式具有360°發(fā)光角度，利于提高能源的利用率；保證發(fā)光質(zhì)量且節(jié)約成本；混光均勻；光源穩(wěn)定；能夠通過改變熒光材料的配比，有針對性的對特定植物進(jìn)行科學(xué)補光。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于植物照明領(lǐng)域，具體涉及一種熒光粉轉(zhuǎn)換型植物生長用燈絲燈。

背景技術(shù)

自然界中，萬物生長靠太陽。植物的生長萌芽、形態(tài)建成、光合作用以及基因表達(dá)的各個階段都需要太陽光照。太陽光是一類連續(xù)光譜光。不同植物按其生命各個階段的需要，從太陽光中獲取所需波長的光。

太陽輻射的波長范圍根據(jù)不同季節(jié)、時間、緯度、海拔高度，輻射到地面不同，大致分布為：290～400nm的紫外光，約占太陽輻射總能量的6％；400～800nm的可見光，約占太陽輻射總能量的52％；800～3000nm的紅外光，約占太陽輻射總能量的42％。

植物生命的全部能量來源及主要物質(zhì)來源是通過光合作用得到的。然而，并不是所有波段的陽光都對植物生長有益。因此，植物吸收利用的光線也具有特定的光譜響應(yīng)曲線。

光合作用是綠色植物生長發(fā)育的必要條件。此過程用公式簡單表示如下：

(1)波長位于400～480nm的藍(lán)紫光可以被葉綠素、類胡蘿卜素強烈吸收，促進(jìn)作物莖葉生長，達(dá)到強光合作用；

(2)600～700nm的紅橙光被葉綠素a、b吸收，光合作用最強，促進(jìn)果實生長。

葉綠素最重要的性質(zhì)是選擇性地吸收光。因此，只有照明系統(tǒng)提供的光輻射能量可以被植物吸收利用才是有效輻射。

由上可知，90％植物基因受到光照控制。只要使照射于作物的光線波長特別處于440nm和650～670nm，就能使植物處于最佳生長狀態(tài)。因此，補光光源顏色的改變能力至關(guān)重要。基于此，近年來利用人工光源對植物生長進(jìn)行補光栽培的方法受到廣泛關(guān)注。

目前，商用的人工補光光源主要有：熒光燈和高壓鈉燈。由于上述兩種補光光源存在耗電量高、光能利用率低、與植物光合作用光譜響應(yīng)曲線契合程度差、壽命短以及發(fā)熱量大等缺點，而使其在植物照明領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用受到限制。

近年來，在固態(tài)照明的推動下，具有單色性優(yōu)異、節(jié)能效率高、壽命長和小型化的LED光源成為植物照明領(lǐng)域最有希望取代熒光燈、高壓鈉燈等光源的高品質(zhì)光源。根據(jù)光合作用光譜響應(yīng)曲線原理，可利用不同顏色、類型的半導(dǎo)體LED來構(gòu)造適合植物生長所需的照明光源。

最早的可查的植物照明培養(yǎng)專利是授予挪威Solar Oasis的美國專利US6921182B2，公開了一種用于提高商業(yè)和家用植物補光的LED燈，提出了LED光源可應(yīng)用于植物照明領(lǐng)域；但是由于單色LED光譜較窄，使得植物葉片厚度不足，并且其在發(fā)光穩(wěn)定性方面表現(xiàn)較差。

在授予日本昭和電工(SHOWA DENKO)的美國專利US9485919B2中，公開了一種由紅色、藍(lán)色芯片封裝組成的紅藍(lán)色發(fā)光二極管燈，其利用紅色LED和藍(lán)色LED搭配排列發(fā)光，發(fā)光波長為650nm至655nm。由于LED之間等距排列，紅藍(lán)LED個數(shù)差距懸殊，因此發(fā)射的光難以混合均勻，致使出現(xiàn)光分布不均現(xiàn)象。此外，其發(fā)射光譜較窄，欠缺重要的紅光成分，并不適合植物生長照明。另外，紅光LED成本要明顯高于等規(guī)格的藍(lán)光LED，并且紅光LED用量大，管理成本增加，從而影響其推廣使用。