CN109538979A - 植物补光用led装置及灯具 - Google Patents

植物补光用led装置及灯具 Download PDF

Info

Publication number
CN109538979A
CN109538979A CN201811399092.XA CN201811399092A CN109538979A CN 109538979 A CN109538979 A CN 109538979A CN 201811399092 A CN201811399092 A CN 201811399092A CN 109538979 A CN109538979 A CN 109538979A
Authority
CN
China
Prior art keywords
led
powder layer
light
rubber powder
powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811399092.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109538979B (zh
Inventor
潘翔
李许可
巩朝光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HANGZHOU HANHUI OPTOELECTRONIC Tech CO Ltd
Original Assignee
HANGZHOU HANHUI OPTOELECTRONIC Tech CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HANGZHOU HANHUI OPTOELECTRONIC Tech CO Ltd filed Critical HANGZHOU HANHUI OPTOELECTRONIC Tech CO Ltd
Priority to CN201811399092.XA priority Critical patent/CN109538979B/zh
Publication of CN109538979A publication Critical patent/CN109538979A/zh
Priority to US17/043,669 priority patent/US11419278B2/en
Priority to JP2020560244A priority patent/JP2021520612A/ja
Priority to PCT/CN2019/114978 priority patent/WO2020103671A1/zh
Priority to EP19886796.2A priority patent/EP3767167B1/en
Application granted granted Critical
Publication of CN109538979B publication Critical patent/CN109538979B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00—Botany in general
    • A01G7/04—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth
    • A01G7/045—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth with electric lighting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/30—Elements containing photoluminescent material distinct from or spaced from the light source
    • F21V9/32—Elements containing photoluminescent material distinct from or spaced from the light source characterised by the arrangement of the photoluminescent material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/40—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters with provision for controlling spectral properties, e.g. colour, or intensity
    • F21V9/45—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters with provision for controlling spectral properties, e.g. colour, or intensity by adjustment of photoluminescent elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/14—Measures for saving energy, e.g. in green houses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种植物补光用LED装置及灯具，所述植物补光用LED装置包括基板、LED晶片、第一胶粉层和第二胶粉层；所述第一胶粉层将LED晶片固定于所述基板上，且其为胶粘体和红色荧光粉的混合物；所述第二胶粉层覆盖于所述第一胶粉层上。本发明的植物补光用LED装置，通过蓝光LED晶片和紫外LED晶片激发红色荧光粉和黄色荧光粉的组合物，既能形成全光谱，又能突出植物光合作用特征的光配方，在增加紫外LED晶片数量时，增加光谱中紫外光的成分，特别适用于药用植物的栽培，改变了现有技术中需要通过使用红色LED晶片、蓝色LED晶片、红外LED晶片、紫外LED晶片、绿色LED晶片等多LED晶片组合才能实现的光配方，LED晶片投入成本和电路以及散热器成本大大降低。

Description

植物补光用LED装置及灯具
技术领域
本发明涉及一种植物补光用LED装置及灯具，属于设施农业光照技术领域。
背景技术
根据植物的光生理特性，光辐射对植物的光合作用、生长发育、形态建成和植物代谢等都有调控作用。照射在植物上的不同波段的光对植物的生理影响不同，因而不同波段的光参与光合作用的权重也不同，并且随植物品种及生长的阶段而变化。叶绿素在植株体内负责光能的吸收、传递和转化，类胡萝卜素则行使光能捕获和光破坏防御两大功能，它们在光合作用中起着非常重要的作用。叶绿素a的最大吸收峰为410nm、430nm和660nm；叶绿素b的最大吸收峰为430nm、455nm和640nm。类胡萝卜素是重要的辅助色素，其所吸收的光能正好与叶绿素互补，所以能帮助叶绿素接收光能。类胡萝卜素吸收带在400nm～500nm的蓝紫光区，藻蓝素的吸收光谱最大值是在橙红光部分，藻红素则吸收光谱最大值是在绿光部分。
光照条件中光质的影响，尤其是光谱中红光(600nm～700nm，R)与远红光(700nm～800nm，FR)光的比值(R/FR)的作用日益受到人们的重视。光谱中红光与远红光的比值(R/FR)对植物体内赤霉素(CA)的含量的调控、植物形态建成，调节植株高度具有重要影响。科学家通过人工控制植物生长环境中的红光(R)或远红光(FR)的量，改变R/FR的比值来调节植株的形态。当R/FR比值变大时植物的茎节间距变小矮化：反之当R/FR比值变小时则植物有伸长的倾向。
绿色植物在生长的过程中，需要可见光进行光合作用。但是众所周知，可见光是一种复合光，不同的植物在生长过程中，对可见光中的不同颜色的光的需求也不尽相同。
越来越多的研究表明，适当地将不同颜色的光以不同的比例进行混合照射，将有助于植物的生长。
但是，在具体的实现形式上，实际应用中，需增加光源中红色LED或者远红色LED的数量，来实现R/FR比值的调节，从而达到控制植株形态的目的；通过增加绿色LED的数量来弥补光谱中的不足。一般是通过采用多个不同颜色的LED光源进行组合来达到照射不同比例的不同颜色的光，这对使用者来说极其不方便，如果在组合LED光源的过程中，不同颜色的LED光源的比例发生了错误，也就难以达到植物增产的目的。
现有技术中的LED光源如中国专利201180055432.7，201210414873.8，以及201210375582.2所记载。
但是，上述三个专利均通过蓝光激发红色荧光粉，同时发出红蓝光用于植物光合作用，但是需要通过增加紫外发光二极管、绿光发光二极管或者红外发光二极管来实现光谱中紫外光、绿光和近红外光的补充；由此，带来以下不足：
一是光谱中缺失重要成分，如紫外光、绿光或者红外光等，会在植物光形态建成上出现严重不足，影响植物生长发育和品质；
二是通过增加紫外发光二极管、绿光发光二极管或者红外发光二极管来弥补植物生物有效辐射光谱中的不足，增强光合作用或者是调整光质比例，大大增加了LED光源投入成本，如红光和紫外LED晶片的价格是蓝光LED晶片价格的5-8倍；
三是由于增加紫外发光二极管、绿光发光二极管或者红外发光二极管，其光效低，大大增加后续的运营和维护成本，散热成本相应也增加，能耗大大增加；
四是光形态建成中紫外光(280nm～400nm)、和红外光(700nm～800nm)的光谱所占比例，在植物生物有效辐射(280nm～800nm)的光谱中比较低，LED发光角度小，所以在光谱均匀照射设计方面就很难达到要求。在红外或紫外LED光源个数较少的前提下很难将红外或紫外LED光源均匀配置，或即使将红外或紫外LED光源的扩散角指向性调整成最佳，紫外光、红外光与红光与蓝光的混色也不充分，因此易发生光谱分布不均。
发明内容
本发明目的是提供一种植物补光用LED装置，其在单一的LED照明设备中发出固定比例的不同颜色的光，方便生产制造、成本控制和使用者的使用。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种植物补光用LED装置，其包括基板、LED晶片、第一胶粉层和第二胶粉层；
LED晶片安装于所述基板的一个表面上；其中，所述LED晶片包括蓝光LED晶片和紫外LED晶片中的一种或者它们的组合；
在所述LED晶片的上方覆盖有第一胶粉层和第二胶粉层；
所述第一胶粉层将LED晶片固定于所述基板上，且其为胶粘体和红色荧光粉的混合物；
所述第二胶粉层覆盖于所述第一胶粉层上，并完整包裹所述第一胶粉层；所述第二胶粉层为胶粘体和红外荧光粉的混合物；或者第二胶粉层为胶粘体和黄色荧光粉的混合物。
可选的，所述胶粘体和红色荧光粉的重量比为100:10-150。
可选的，所述胶粘体和红外荧光粉的重量比为100:10-40。
可选的，所述胶粘体和黄色荧光粉的重量比为100:10-40。
本发明解决技术问题还采用如下技术方案：一种植物补光用LED装置，其包括基板、LED晶片和第一胶粉层；
LED晶片安装于所述基板的一个表面上；其中，所述LED晶片包括蓝光LED晶片和紫外LED晶片中的一种或者它们的组合；
在所述LED晶片的上方覆盖有第一胶粉层；
所述第一胶粉层将LED晶片固定于所述基板上，且其为胶粘体、红色荧光粉和红外荧光粉的混合物；或者所述第一胶粉层为胶粘体、红色荧光粉和黄色荧光粉的混合物。
可选的，所述胶粘体、红色荧光粉和红外荧光粉的重量比为100:10-100:10-40。
可选的，所述胶粘体、红色荧光粉和黄色荧光粉的重量比为100:10-100:10-40。
可选的，所述蓝光LED晶片为在400nmnm～480nm范围内具有发光峰的LED晶片，或者蓝光LED晶片为在400nm～480nm的范围内拥有发光峰的多波长蓝光LED晶片组合；所述紫外LED晶片为波长在320nm～400nm的范围内拥有发光峰的LED晶片，或者紫外LED晶片为波长在320nm～400nm的范围内拥有发光峰的多波长紫光LED晶片组合。
可选的，所述红色荧光粉采用YAGG、YAGG:Ce3+、YAG:Eu2+、氮化物红色荧光粉、Mn4+掺杂的K2SiF6和K2SnF6深红色荧光粉其中的一种或者它们的组合。
可选的，所述红外荧光粉为Cr3+、Ce3+、Yb3+多掺杂的YAG近红外荧光粉的一种或者它们的组合。
本发明解决技术问题还采用如下技术方案：一种灯具，其包括上述的植物补光用LED装置。
本发明具有如下有益效果：相比于现有技术，本发明的植物补光用LED装置，通过蓝光LED晶片和紫外LED晶片激发红色荧光粉和黄色荧光粉，既能形成全光谱，又能突出植物光合作用特征的光配方，在增加紫外LED晶片数量时，增加光谱中紫外光的成分，特别适用于药用植物的栽培，改变了现有技术中需要通过使用红色LED晶片、蓝色LED晶片、红外LED晶片、紫外LED晶片、绿色LED晶片等多种LED晶片组合才能实现的光配方，LED晶片投入成本和电路以及散热器成本大大降低。
附图说明
图1为本发明的植物补光用LED装置的结构示意图；
图中标记示意为：1-蓝光LED晶片；2-第一胶粉层；3-第二胶粉层；4-基板；5-紫外LED晶片。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。
实施例1
本实施例提供了一种植物补光用LED装置，包括基板、LED晶片、第一胶粉层和第二胶粉层。
所述LED晶片是从包括以下项的组中选择的任一项：半导体发光二极管；有机发光二极管OLED；量子点发光二极管QLED和微发光二极管Micro-LED。
所述LED晶片设置于所述基板上，并且优选地，所述基板为PCB板，LED晶片安装于所述基板的一个表面上，所述基板的另一个表面上安装有散热装置，例如散热基座等部件，以将LED晶片工作时产生的热量向外散发，使得LED晶片保持较好的工作温度，LED晶片工作状态稳定，使用寿命长。
其中，所述LED晶片包括蓝光LED晶片和紫外LED晶片中的一种或者它们的组合，即所述LED晶片能生成波长为400nm～480nm的蓝光以及波长为320nm～400nm近紫外光。
在所述LED晶片的上方覆盖有第一胶粉层和第二胶粉层；本实施例中，所述第一胶粉层将LED晶片固定于所述基板上，且其为胶粘体和红色荧光粉的混合物，其中，所述胶粘体和红色荧光粉的重量比为100:10-150，并且可以选择100:50，或者100:100作为优选方案。
所述红色荧光粉受到LED晶片所发出的蓝光和紫外光的激发而发出发光峰落在波长605nm-680nm的范围内的红光。
所述第二胶粉层覆盖于所述第一胶粉层上，并完整包裹所述第一胶粉层；本实施例中，所述第二胶粉层为胶粘体和红外荧光粉的混合物，其中，所述胶粘体和红外荧光粉的重量比为100:10-40，并且优选地，所述胶粘体和红外荧光粉的重量比为100:25。
也就是说，通过红外荧光粉的设置，以及蓝光和紫外光激发红外荧光粉，能够产生红外光，其中，所述红外光的波长为700nm-760nm，最优的730nm，以调整植物光形态。
本实施例中，通过控制第一胶粉层的胶粘体和红色荧光粉的重量比，以及该第一胶粉层的厚度；同时控制第二胶粉层的胶粘体和红外荧光粉的重量比，以及该第二胶粉层的厚度，使得红光(600nm～700nm)：蓝光(400nm～470nm)：红外光：绿光：紫外光的光子通量密度的比例(PPFD)为70～90：10～30：0.05～5:5-20：0.01～5之间。
优选地，所述第一胶粉层的厚度可以设置为0.1mm-0.5mm；所述第二胶粉层的厚度可以设置为0.1mm-0.9mm，以使得光子通量密度的比例在上述范围内。
蓝光LED晶片在400nm～480nm范围内具有发光峰，或者为在400nm～480nm的范围内拥有发光峰的多波长蓝光LED晶片组合。
所述紫外LED晶片为波长在320nm～400nm的范围内拥有发光峰的LED晶片，或者紫外LED晶片为波长在320nm～400nm的范围内拥有发光峰的多波长紫光LED晶片组合。
所述黄色荧光粉为硅酸盐黄粉、铝酸盐黄粉，氮化物和氮氧化物荧光粉等黄色荧光粉中的一种或者组合。
所述红色荧光粉采用YAGG、YAGG:Ce3+、YAG:Eu2+、氮化物红色荧光粉、Mn4+掺杂的K2SiF6和K2SnF6深红色荧光粉其中的一种或者它们的组合。
所述红外荧光粉为Cr3+、Ce3+、Yb3+多掺杂的YAG近红外荧光粉其中的一种或者它们的组合，如Y3Al5O12:Cr,Ce,Yb。
所述胶粘体为硅胶、环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲醋(PMMA)、聚碳酸醋(PC)，或感光胶体中的一种或者多种组合。根据不同的需要，固晶过程和灌封过程采用相应的胶。
相比于现有技术，通过蓝光LED晶片和紫外LED晶片激发红色荧光粉和红外荧光粉，既能形成全光谱，又能突出光合作用光谱的光配方，在增加紫外LED晶片数量时，增加光谱中紫外光的成分，特别适用于药用植物的栽培，改变了现有技术中需要通过使用红色LED晶片、蓝色LED晶片、红外LED晶片、紫外LED晶片、绿色LED晶片等多种LED晶片组合才能实现的光配方，LED晶片投入成本和电路以及散热器成本大大降低(红色LED晶片、红外LED晶片、绿色LED晶片价格远远高于蓝光LED晶片，且发光效率很低)。
而且，本发明的植物补光用LED装置的光配方更加均匀，光源发光角度小；但是在现有技术中的植物补光LED中，红色LED晶片使用数量大，红外LED晶片、绿色LED晶片使用数量小，要实现均匀的光质分布难度很大。
本发明的植物补光用LED装置寿命更长，散热成本更低。蓝光LED晶片和紫外LED晶片激发红色荧光粉和红外荧光粉，无需使用红色LED晶片、红外LED晶片、绿色LED晶片，大大降低植物生长光源的功率，而且电路设计简单化(蓝光LED、红色LED晶片、红外LED晶片、绿色LED晶片工作压降不同所致电路复杂化，全用蓝光LED晶片激发红色荧光粉与黄色荧光粉、红外荧光粉就可实现所需光谱，电路设计简化)，电容使用量减少，电路成本低，寿命大大延长。
本发明的蓝光LED晶片和紫外LED晶片激发红色荧光粉和红外荧光粉的光源作为光配方照射生菜，结果发现：在同等光量子流密度辐照下，采用本发明的光源处理的生菜中，可溶性糖含量较采用红光LED光源和蓝光LED光源的补光下高出30％-50％，而且光源的成本下降一半以上。
而且在同等光量子流密度辐照下，本发明在R/FR＝2.5处理下菊花花径及花梗长度比最大，植株生长更健壮、提高切花菊的观赏品质，有效控制花期提高花整齐度。
实施例2
本实施例提供了一种植物补光用LED装置，包括基板、LED晶片和第一胶粉层。
所述LED晶片是从包括以下项的组中选择的任一项：半导体发光二极管；有机发光二极管OLED；量子点发光二极管QLED和微发光二极管Micro-LED。
所述LED晶片设置于所述基板上，并且优选地，所述基板为PCB板，LED晶片安装于所述基板的一个表面上，所述基板的另一个表面上安装有散热装置，例如散热基座等部件，以将LED晶片工作时产生的热量向外散发，使得LED晶片保持较好的工作温度，LED晶片工作状态稳定，使用寿命长。
其中，所述LED晶片包括蓝光LED晶片和紫外LED晶片中的一种或者它们的组合，即所述LED晶片能生成400nm～480nm的蓝光以及发光峰320nm～400nm紫外光。
在所述LED晶片的上方覆盖有第一胶粉层；本实施例中，所述第一胶粉层将LED晶片固定于所述基板上，且其为胶粘体、红色荧光粉和红外荧光粉的混合物，其中，所述胶粘体、红色荧光粉和红外荧光粉的重量比为100:10-100:10-40，优选地可以设置为100:50:20，即通过红色荧光粉的加入，蓝光和紫外光激发红色荧光粉产生红光，并且通过红外荧光粉的加入，使得蓝光和紫外光激发红外荧光粉，产生红外光。
本实施例中，通过控制第一胶粉层的胶粘体、红色荧光粉和红外荧光粉的重量比，以及该第一胶粉层的厚度；使得红光(600nm～700nm)：蓝光(400nm～470nm)：红外光：绿光：紫外光的光子通量密度的比例(PPFD)为70～90：10～30：0.05～5:5-20：0.01～5之间。
优选地，所述第一胶粉层的厚度可以设置为0.1mm-0.5mm；所述第二胶粉层的厚度可以设置为0.1mm-0.9mm，以使得光子通量密度的比例在上述范围内。
蓝光LED晶片在400nm～480nm范围内具有发光峰，或者为在400nm～480nm的范围内拥有发光峰的多波长蓝光LED晶片组合；所述紫外LED晶片为波长在320nm～400nm的范围内拥有发光峰的LED晶片，或者紫外LED晶片为波长在320nm～400nm的范围内拥有发光峰的多波长紫光LED晶片组合。
所述黄色荧光粉为硅酸盐黄粉、铝酸盐黄粉，氮化物和氮氧化物荧光粉等黄色荧光粉中的一种或者组合。
所述红色荧光粉采用YAGG、YAGG:Ce3+、YAG:Eu2+、氮化物红色荧光粉、Mn4+掺杂的K2SiF6和K2SnF6深红色荧光粉其中的一种或者它们的组合。
所述红外荧光粉为Cr3+、Ce3+、Yb3+多掺杂的YAG近红外荧光粉其中的一种或者它们的组合，如Y3Al5O12:Cr,Ce,Yb。
所述胶粘体为硅胶、环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲醋(PMMA)、聚碳酸醋(PC)，或感光胶体中的一种或者多种组合。根据不同的需要，固晶过程和灌封过程采用相应的胶。
实施例3
本实施例提供了一种植物补光用LED装置，其与实施例1的不同之处在于，使用黄色荧光粉替换红外荧光粉，此时：
所述胶粘体和黄色荧光粉的重量比为100:10-40，并且优选地，所述胶粘体和黄色荧光粉的重量比为100:25。
也就是说，通过黄色荧光粉的设置，以及蓝光和紫外光激发黄色荧光粉，能够产生绿光和红外光，其中，所述红外光的波长为700nm-760nm，最优的730nm，从而通过红外调整植物光形态。
本实施例中，通过控制第一胶粉层的胶粘体和红色荧光粉的重量比，以及该第一胶粉层的厚度；同时控制第二胶粉层的胶粘体和黄色荧光粉的重量比，以及该第二胶粉层的厚度，使得红光(600nm～700nm)：蓝光(400nm～470nm)：红外光：绿光：紫外光的光子通量密度的比例(PPFD)为70～90：10～30：0.05～5:5-20：0.01～5之间。
优选地，所述第一胶粉层的厚度可以设置为0.1mm-0.5mm；所述第二胶粉层的厚度可以设置为0.1mm-0.9mm，以使得光子通量密度的比例在上述范围内。
蓝光LED晶片在400nm～480nm范围内具有发光峰，或者为在400nm～480nm的范围内拥有发光峰的多波长蓝光LED晶片组合。
所述黄色荧光粉为硅酸盐黄粉、铝酸盐黄粉，氮化物和氮氧化物荧光粉等黄色荧光粉中的一种或者组合。
所述红色荧光粉采用YAGG、YAGG:Ce3+、YAG:Eu2+、氮化物红色荧光粉、Mn4+掺杂的K2SiF6和K2SnF6深红色荧光粉其中的一种或者它们的组合。
所述胶粘体为硅胶、环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲醋(PMMA)、聚碳酸醋(PC)，或感光胶体中的一种或者多种组合。根据不同的需要，固晶过程和灌封过程采用相应的胶。
实施例4
本实施例提供了一种植物补光用LED装置，其与实施例2的不同之处在于，使用黄色荧光粉替换红外荧光粉，此时：
所述胶粘体、红色荧光粉和黄色荧光粉的重量比为100:10-100:10-40，优选地可以设置为100:50:20，即通过黄色荧光粉的加入，蓝光和紫外光激发红色荧光粉产生红光，并且通过黄色荧光粉的加入，使得蓝光和紫外光激发黄色荧光粉，产生绿光和红外光，其中，所述红外光的波长为700-760nm，最优的730nm。
本实施例中，通过控制第一胶粉层的胶粘体、红色荧光粉和红外荧光粉的重量比，以及该第一胶粉层的厚度；使得红光(600nm～700nm)：蓝光(400nm～470nm)：红外光：绿光：紫外光的光子通量密度的比例(PPFD)为70～90：10～30：0.05～5:5-20：0.01～5之间。
本实施例中，可以将上述第一胶粉层设置为0.2mm-1.4mm，以使得光子通量密度的比例在上述范围内。
蓝光LED晶片在400nm～480nm范围内具有发光峰，或者为在400nm～480nm的范围内拥有发光峰的多波长蓝光LED晶片组合。
所述黄色荧光粉为硅酸盐黄粉、铝酸盐黄粉，氮化物和氮氧化物荧光粉等黄色荧光粉中的一种或者组合。
所述红色荧光粉采用YAGG、YAGG:Ce3+、YAG:Eu2+、氮化物红色荧光粉、Mn4+掺杂的K2SiF6和K2SnF6深红色荧光粉其中的一种或者它们的组合。
所述胶粘体为硅胶、环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲醋(PMMA)、聚碳酸醋(PC)，或感光胶体中的一种或者多种组合。根据不同的需要，固晶过程和灌封过程采用相应的胶。
实施例5
本实施例提供一种灯具，其包括实施例1至4中的植物补光用LED装置。
而且，所述灯具还包括电连接器和LED驱动器；所述植物补光用LED装置可以串联连接，或者并联连接，或者串并联连接。
所述PCB板上设置有绝缘层和导电线路，导线电路上焊接有一个或多个所述植物补光用LED装置的LED晶片。
所述导电线路与LED驱动器输出连接；所述LED驱动器用于驱动所述植物补光用LED装置。
所述PCB板为条形PCB板、矩形PCB板、环形PCB板或圆盘形PCB板，基板为氮化铝、铜基板、铜合金基板、氧化铝、环氧树脂模塑料、碳化硅、金刚石、硅、石墨铝基板、铝铁合金基板中、高导热塑料基板或铝包塑基板的一种。
以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种植物补光用LED装置，其特征在于，包括基板、LED晶片、第一胶粉层和第二胶粉层；
LED晶片安装于所述基板的一个表面上；其中，所述LED晶片包括蓝光LED晶片和紫外LED晶片中的一种或者它们的组合；
在所述LED晶片的上方覆盖有第一胶粉层和第二胶粉层；
所述第一胶粉层将LED晶片固定于所述基板上，且其为胶粘体和红色荧光粉的混合物；
所述第二胶粉层覆盖于所述第一胶粉层上，并完整包裹所述第一胶粉层；所述第二胶粉层为胶粘体和红外荧光粉的混合物；或者第二胶粉层为胶粘体和黄色荧光粉的混合物。
2.根据权利要求1所述的植物补光用LED装置，其特征在于，在所述第一胶粉层中，所述胶粘体和红色荧光粉的重量比为100:10-150。
3.根据权利要求2所述的植物补光用LED装置，其特征在于，在所述第二胶粉层中，所述胶粘体和红外荧光粉的重量比为100:10-40。
4.根据权利要求2所述的植物补光用LED装置，其特征在于，在所述第二胶粉层中，所述胶粘体和黄色荧光粉的重量比为100:10-40。
5.一种植物补光用LED装置，其特征在于，包括基板、LED晶片和第一胶粉层；
LED晶片安装于所述基板的一个表面上；其中，所述LED晶片包括蓝光LED晶片和紫外LED晶片中的一种或者它们的组合；
在所述LED晶片的上方覆盖有第一胶粉层；
所述第一胶粉层将LED晶片固定于所述基板上，且其为胶粘体、红色荧光粉和黄色荧光粉的混合物；或者所述第一胶粉层为胶粘体、红色荧光粉和红外荧光粉的混合物。
6.根据权利要求5所述的植物补光用LED装置，其特征在于，所述胶粘体、红色荧光粉和红外荧光粉的重量比为100:10-100:10-40。
7.根据权利要求5所述的植物补光用LED装置，其特征在于，所述胶粘体、红色荧光粉和黄色荧光粉的重量比为100:10-100:10-40。
8.根据权利要求1或5所述的植物补光用LED装置，其特征在于，所述蓝光LED晶片为在400nm～480nm范围内具有发光峰的LED晶片，或者蓝光LED晶片为在400nm～480nm的范围内拥有发光峰的多波长蓝光LED晶片组合；所述紫外LED晶片为波长在320nm～400nm的范围内拥有发光峰的LED晶片，或者紫外LED晶片为波长在320nm～400nm的范围内拥有发光峰的多波长紫光LED晶片组合。
9.根据权利要求1或5所述的植物补光用LED装置，其特征在于，所述红色荧光粉采用YAGG、YAGG:Ce3+、YAG:Eu2+、氮化物红色荧光粉、Mn4+掺杂的K2SiF6和K2SnF6深红色荧光粉其中的一种或者它们的组合；所述红外荧光粉为Cr3+、Ce3+、Yb3+多掺杂的YAG近红外荧光粉的一种或者它们的组合。
10.一种灯具，其特征在于，包括权利要求1-9之一所述的植物补光用LED装置。
CN201811399092.XA 2018-11-22 2018-11-22 植物补光用led装置及灯具 Active CN109538979B (zh)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811399092.XA CN109538979B (zh) 2018-11-22 2018-11-22 植物补光用led装置及灯具
US17/043,669 US11419278B2 (en) 2018-11-22 2019-11-01 LED light source for supplemental lighting for plants and lamp with light source
JP2020560244A JP2021520612A (ja) 2018-11-22 2019-11-01 植物補光用のｌｅｄ光源及び該光源を備えた照明器具
PCT/CN2019/114978 WO2020103671A1 (zh) 2018-11-22 2019-11-01 植物补光用led光源及使用该光源的灯具
EP19886796.2A EP3767167B1 (en) 2018-11-22 2019-11-01 Led light source for plant light supplementation and lamp comprising the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811399092.XA CN109538979B (zh) 2018-11-22 2018-11-22 植物补光用led装置及灯具

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109538979A true CN109538979A (zh) 2019-03-29
CN109538979B CN109538979B (zh) 2020-09-15

Family

ID=65849608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811399092.XA Active CN109538979B (zh) 2018-11-22 2018-11-22 植物补光用led装置及灯具

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109538979B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020103671A1 (zh) * 2018-11-22 2020-05-28 杭州汉徽光电科技有限公司 植物补光用led光源及使用该光源的灯具
CN111249897A (zh) * 2020-01-22 2020-06-09 杭州汉徽光电科技有限公司 一种用于固碳释氧的植物净化空气系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120164722A1 (en) * 2009-02-20 2012-06-28 Ian Malcolm Wright Lighting apparatus for a bioreactor to enhance biological material growth
CN103915546A (zh) * 2014-03-14 2014-07-09 苏州晶品光电科技有限公司 半导体led荧光封装结构
CN105202484A (zh) * 2015-09-04 2015-12-30 李欣澄 一种包含促进植物生长的led复合全光谱
CN107706282A (zh) * 2017-07-04 2018-02-16 区峰 能同时满足植物生长和人眼需求的led生态光源的生成方法
CN108231979A (zh) * 2017-01-24 2018-06-29 江苏博睿光电有限公司 一种红外led光源
CN108795424A (zh) * 2018-07-23 2018-11-13 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 具有宽带发射的近红外荧光粉及其制备方法与应用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120164722A1 (en) * 2009-02-20 2012-06-28 Ian Malcolm Wright Lighting apparatus for a bioreactor to enhance biological material growth
CN103915546A (zh) * 2014-03-14 2014-07-09 苏州晶品光电科技有限公司 半导体led荧光封装结构
CN105202484A (zh) * 2015-09-04 2015-12-30 李欣澄 一种包含促进植物生长的led复合全光谱
CN108231979A (zh) * 2017-01-24 2018-06-29 江苏博睿光电有限公司 一种红外led光源
CN107706282A (zh) * 2017-07-04 2018-02-16 区峰 能同时满足植物生长和人眼需求的led生态光源的生成方法
CN108795424A (zh) * 2018-07-23 2018-11-13 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 具有宽带发射的近红外荧光粉及其制备方法与应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
华中农业大学: "《农业生产机械化 果蔬机械分册 南方本 （第二版）》", 31 March 1980, 农业出版社 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020103671A1 (zh) * 2018-11-22 2020-05-28 杭州汉徽光电科技有限公司 植物补光用led光源及使用该光源的灯具
US11419278B2 (en) 2018-11-22 2022-08-23 HANGZHOU HANHUl OPTOELECTRONIC TECHNOLOGY CO., LTD. LED light source for supplemental lighting for plants and lamp with light source
CN111249897A (zh) * 2020-01-22 2020-06-09 杭州汉徽光电科技有限公司 一种用于固碳释氧的植物净化空气系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN109538979B (zh) 2020-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104465963B (zh) 发光装置、植物栽培用led光源以及植物工厂
CN102597602B (zh) 园艺led照明器材
CN102203505B (zh) 照明设备
CN109538952A (zh) 倒装型植物补光用led光源及使用该光源的灯具
US11419278B2 (en) LED light source for supplemental lighting for plants and lamp with light source
US20120161170A1 (en) Generation of radiation conducive to plant growth using a combination of leds and phosphors
CN103123921A (zh) 植物培育用照明装置
CN107706282A (zh) 能同时满足植物生长和人眼需求的led生态光源的生成方法
CN109644718A (zh) 植物补光用led光源及使用该光源的灯具
WO2012127107A1 (en) Led component
JP5688382B2 (ja) 植物育成用発光ダイオード
JP5740463B2 (ja) 植物栽培用ｌｅｄ光源を備えた発芽棚、育苗棚、栽培棚及び植物工場
CN109538979A (zh) 植物补光用led装置及灯具
CN109854979A (zh) 倒装型植物补光用led装置及灯具
CN109860375B (zh) 发光装置、照明装置及植物栽培方法
CN107369677A (zh) 一种集成封装的三基色led器件及其制作方法和用途
CN108039396B (zh) 用于植物生长的光源及植物培养方法
KR101578142B1 (ko) 식물재배용 led 패키지
KR20130067205A (ko) 식물 생장용 발광 다이오드
CN101476701B (zh) 利用紫光led产生白光的方法
CN207021262U (zh) 一种集成封装的三基色led器件
KR101050504B1 (ko) 식물재배에 유용한 백색광을 발현하는 엘이디 소자
CN111164344A (zh) 一种用于微藻培育的照明器材和该照明器材的制作方法
US8071159B2 (en) Method of making pure white light source
CN111668198B (zh) 正装式高压led晶片组、植物补光用led光源及光照设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant