[發明專利]植物補光用LED裝置及燈具

有效

• 申請號: 201811399092.X
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109538979B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 潘翔;李許可;鞏朝光
• 申請（專利權）人: 杭州漢徽光電科技有限公司
• 主分類號: F21K9/60
• 分類號: F21K9/60;F21V9/32;F21V9/45;A01G7/04;F21Y115/10
• 代理公司: 北京青松知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11384
• 代理人: 鄭青松

本發明公開了一種植物補光用LED裝置及燈具，所述植物補光用LED裝置包括基板、LED晶片、第一膠粉層和第二膠粉層；所述第一膠粉層將LED晶片固定于所述基板上，且其為膠粘體和紅色熒光粉的混合物；所述第二膠粉層覆蓋于所述第一膠粉層上。本發明的植物補光用LED裝置，通過藍光LED晶片和紫外LED晶片激發紅色熒光粉和黃色熒光粉的組合物，既能形成全光譜，又能突出植物光合作用特征的光配方，在增加紫外LED晶片數量時，增加光譜中紫外光的成分，特別適用于藥用植物的栽培，改變了現有技術中需要通過使用紅色LED晶片、藍色LED晶片、紅外LED晶片、紫外LED晶片、綠色LED晶片等多LED晶片組合才能實現的光配方，LED晶片投入成本和電路以及散熱器成本大大降低。

技術領域

本發明涉及一種植物補光用LED裝置及燈具，屬于設施農業光照技術領域。

背景技術

根據植物的光生理特性，光輻射對植物的光合作用、生長發育、形態建成和植物代謝等都有調控作用。照射在植物上的不同波段的光對植物的生理影響不同，因而不同波段的光參與光合作用的權重也不同，并且隨植物品種及生長的階段而變化。葉綠素在植株體內負責光能的吸收、傳遞和轉化，類胡蘿卜素則行使光能捕獲和光破壞防御兩大功能，它們在光合作用中起著非常重要的作用。葉綠素a的最大吸收峰為410nm、430nm和660nm；葉綠素b的最大吸收峰為430nm、455nm和640nm。類胡蘿卜素是重要的輔助色素，其所吸收的光能正好與葉綠素互補，所以能幫助葉綠素接收光能。類胡蘿卜素吸收帶在400nm～500nm的藍紫光區，藻藍素的吸收光譜最大值是在橙紅光部分，藻紅素則吸收光譜最大值是在綠光部分。

光照條件中光質的影響，尤其是光譜中紅光(600nm～700nm，R)與遠紅光(700nm～800nm，FR)光的比值(R/FR)的作用日益受到人們的重視。光譜中紅光與遠紅光的比值(R/FR)對植物體內赤霉素(CA)的含量的調控、植物形態建成，調節植株高度具有重要影響。科學家通過人工控制植物生長環境中的紅光(R)或遠紅光(FR)的量，改變R/FR的比值來調節植株的形態。當R/FR比值變大時植物的莖節間距變小矮化：反之當R/FR比值變小時則植物有伸長的傾向。

綠色植物在生長的過程中，需要可見光進行光合作用。但是眾所周知，可見光是一種復合光，不同的植物在生長過程中，對可見光中的不同顏色的光的需求也不盡相同。

越來越多的研究表明，適當地將不同顏色的光以不同的比例進行混合照射，將有助于植物的生長。

但是，在具體的實現形式上，實際應用中，需增加光源中紅色LED或者遠紅色LED的數量，來實現R/FR比值的調節，從而達到控制植株形態的目的；通過增加綠色LED的數量來彌補光譜中的不足。一般是通過采用多個不同顏色的LED光源進行組合來達到照射不同比例的不同顏色的光，這對使用者來說極其不方便，如果在組合LED光源的過程中，不同顏色的LED光源的比例發生了錯誤，也就難以達到植物增產的目的。

現有技術中的LED光源如中國專利201180055432.7，201210414873.8，以及201210375582.2所記載。

但是，上述三個專利均通過藍光激發紅色熒光粉，同時發出紅藍光用于植物光合作用，但是需要通過增加紫外發光二極管、綠光發光二極管或者紅外發光二極管來實現光譜中紫外光、綠光和近紅外光的補充；由此，帶來以下不足：

一是光譜中缺失重要成分，如紫外光、綠光或者紅外光等，會在植物光形態建成上出現嚴重不足，影響植物生長發育和品質；

二是通過增加紫外發光二極管、綠光發光二極管或者紅外發光二極管來彌補植物生物有效輻射光譜中的不足，增強光合作用或者是調整光質比例，大大增加了LED光源投入成本，如紅光和紫外LED晶片的價格是藍光LED晶片價格的5～8倍；

三是由于增加紫外發光二極管、綠光發光二極管或者紅外發光二極管，其光效低，大大增加后續的運營和維護成本，散熱成本相應也增加，能耗大大增加；